一煤化工企業循環流化床鍋爐給水處理

周 凱 謝 凱 成宏偉

（兗礦國宏化工有限責任公司 山東 鄒城 273512）

1 簡介

山東兗礦集團國宏化工有限公司是兗礦集團下屬的大型煤化工企業，2007 年開始投入生產， 為保證化工生產所需蒸汽和電力來源，公司現配套熱電項目有3 臺循環流化床鍋爐，其中1#、2#爐容量為160t/h，3#爐容量為260t/h。 運行方式為兩開一備。

氣化、合成等后續化工工序中各種塔、釜、換熱器中的蒸汽凝液和各種汽輪機凝結水以及部分新制脫鹽水一同進入除氧器（位號為V1601），然后經鍋爐給水泵打入鍋爐作為鍋爐給水來源。 由于化工生產工序繁多、流程復雜，難以避免部分換熱設備產生泄漏現象，從而導致各種有機物（COD 等）進入鍋爐給水系統，導致給水溶解氧偏高、pH 偏低，嚴重腐蝕鍋爐水冷壁管，制約鍋爐運行周期。 據統計，自2009 年9 月份以來，鍋爐多次出現爆管事故，其中1#鍋爐5 次，2#鍋爐4次，3#鍋爐2 次。 通過水冷壁管內部檢查，上述鍋爐水冷壁管爆管系鍋爐水質原因造成的，鍋爐頻繁地停爐，給公司生產帶來很大的被動，造成了不小的損失。

2 改造前情況

改造前工藝流程簡介

公司正常生產時，氣化工序換熱所用水由V1601 通過一低壓給水泵（1.5～1.9MPa）供給，用水量約為160t/h；合成工序換熱所用水由V1601 通過一中壓給水泵（6.2～6.7 MPa）供給，用水量約為100t/h。 兩工序各級蒸汽凝液（不純凈水來源）回收進入V1601 的總量約為200t/h。 V1601 除氧運行所需0.35MPa 蒸汽為氣化工序副產蒸汽，用量約為20t/h。 水平衡通過調節V1601 脫鹽水補水建立。

3 改造設想與實施

3.1 改造設想的提出

由于化工生產工序繁多、 流程復雜且生產周期長具有連續性，所以要從源頭上消除泄露現象幾乎難以實現。 鍋爐高溫高壓的環境能大大加速不純凈水中的化學物質對水冷壁管的腐蝕，所以較化工工序而言鍋爐用水條件更為苛刻。經過領導、以及相關技術人員的討論、研究，只有采取措施避免這部分水進入鍋爐給水系統才能保證鍋爐系統的穩定運行。

為徹底改善鍋爐水質，保證鍋爐安全、穩定、長周期運行，公司組織相關人員赴華魯恒升公司進行調研，根據華魯恒升公司的經驗，解決我公司鍋爐給水水質的最有效和最迫切的辦法就是盡快實現凝液系統分類分級改造。

經過公司領導和相關技術人員的研究決定，改造方案如下：在廠區內新增加一臺除氧器（位號為V1602），將化工工序各種蒸汽凝液全部引入V1602， 不再進入V1601。 容積為80m3的V1602（額定出力380t/h）同時補充約70t/h 脫鹽水，仍用氣化副產10t/h,0.35MPa 蒸汽除氧， 底部DN450 出水管連通至目前中、低壓給水泵的進水母管，同時該進水母管與V1601 通過一截止閥隔離，中、低泵外供水管網不變。即實現：V1601 不再回收各種化工蒸汽凝液，單純作為鍋爐供水用除氧器；V1602 作為化工工序用水來源裝置以及蒸汽凝液回收裝置通過中、低壓給水泵與化工用戶建立循環。

3.2 改造的實施

按照V1602 的工藝參數，公司咨詢相關設計單位，供貨完成后聯系相關施工單位完成了V1602 及其相關管線的施工工作，V1602 于2011 年3 月10 日投入系統運行。

4 V1602 投用效果分析

通過對比2011 年2 月份和3 月10－30 日的運行數據，我們發現鍋爐給水溶解氧、COD 含量和pH 值三者合格率均大幅度提高。

新增除氧器投用后鍋爐給水的溶氧量比投用前有所下降，均值下降率為30.7%，溶解氧合格率提升了11.3 個百分點。 截止3 月30 日V1602 投用后，溶氧量均值為13.86ug/L （2 月份均值為20.01ug/L）， 仍然達不到控制指標 （≤7.0ug/L） 的要求， 后通過在V1601 添加聯氨，溶解氧現在已經達標。

新除氧器投用以后，鍋爐給水的COD 含量大幅降低，由投用前的均值271.6mg/L 降低到47.11ml/L。 下降率達到82.65%。且V1602 的COD 含量明顯高于V1601。以上分析表明，V1602 已將污染的凝液與高壓鍋爐給水部分分開， 效果明顯。

鍋爐給水的pH 值由V1602 投用前的均值7.89 提升到9.06，合格率提高到77.26%，提高了43.91 個百分點。 可以看出，新除氧器V1602 投用后，對鍋爐給水的pH 值起到了優化作用，明顯改善了給水水質。

5 結語

綜上所述， 新除氧器V1602 投用以后， 給水的溶解氧、COD 含量、pH 值情況有了明顯改善。達到了設計的分級處理全公司各級凝液的目的， 實現了鍋爐給水系統的穩定運行，延長了鍋爐水冷壁管的運行周期，為全公司經濟穩定運行發揮了巨大作用。