鍋爐回水電導(dǎo)率超標(biāo)原因分析及排查處理

辛向陽(yáng)，張 旭，劉 華，穆雯雯

（山東阿斯德化工有限公司，山東肥城 271600）

水溶液全循環(huán)法尿素生產(chǎn)鍋爐回水（主要是生產(chǎn)尿素使用蒸汽后形成的蒸汽冷凝液及中壓一吸外冷器循環(huán)使用軟水后外送部分軟水）由于用于鍋爐生產(chǎn)蒸汽，要求電導(dǎo)率不能超過(guò)15μS／cm，否則只能排放或另作它用，造成較大浪費(fèi)，現(xiàn)結(jié)合我公司實(shí)際就此問(wèn)題從操作角度介紹分析、排查、處理。

1 電導(dǎo)率超標(biāo)原因分析

1.1 蒸汽冷凝液可能導(dǎo)致的電導(dǎo)率超標(biāo)

應(yīng)是在系統(tǒng)生產(chǎn)或是在開(kāi)停車過(guò)程中，尿素含氨氮物質(zhì)反竄入蒸汽系統(tǒng)或冷凝液中所致。導(dǎo)致這一現(xiàn)象所必須具備的一個(gè)條件是反竄物料的壓力等級(jí)高于或持平于蒸汽或蒸汽冷凝液進(jìn)口處的壓力，而表現(xiàn)在水溶液全循環(huán)尿素生產(chǎn)中，則主要有以下幾種。

（1）合成塔預(yù)熱用蒸汽閥。在下列現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致合成岀液反竄入高壓蒸汽。

①尿素原始開(kāi)車時(shí)，合成塔預(yù)熱完畢進(jìn)入氨升壓后，預(yù)熱蒸汽閥門關(guān)閉不及時(shí)或內(nèi)漏。

②生產(chǎn)過(guò)程中合成塔預(yù)熱蒸汽閥門內(nèi)漏。

③系統(tǒng)合成塔保壓停車時(shí)，第一、二截止閥內(nèi)漏，而又開(kāi)啟合成塔預(yù)熱蒸汽閥門時(shí)。

④合成塔排塔時(shí)，塔內(nèi)壓力高于或持平于蒸汽壓力時(shí)，即開(kāi)此閥。

⑤合成塔排塔時(shí)，塔內(nèi)壓力雖低于蒸汽壓力，但塔底排放不通或不暢通，而塔頂預(yù)熱蒸汽閥門開(kāi)度過(guò)大，使塔內(nèi)壓力與蒸汽壓力在較短的時(shí)間內(nèi)持平，亦有可能導(dǎo)致塔內(nèi)物質(zhì)反竄入蒸汽系統(tǒng)。

（2）合成塔出口高壓沖洗水閥及合成塔三物料管線高壓沖洗水閥。此類閥正常情況下只有在系統(tǒng)停車合成塔保壓時(shí)使用，在下列情況下有可能導(dǎo)致合成塔出口物料反竄入蒸汽冷凝液。

①正常生產(chǎn)時(shí)此類閥（雙閥）內(nèi)漏，且高壓沖洗水泵進(jìn)出口或副線未關(guān)閉或內(nèi)漏。

②合成塔保壓停車時(shí)，高壓沖洗水泵出口實(shí)際壓力低于合成塔內(nèi)壓力而開(kāi)啟沖洗水閥沖塔時(shí)。

③合成塔保壓停車時(shí)，高壓沖洗水泵出口實(shí)際壓力雖略高于合成塔內(nèi)實(shí)際壓力，但合成塔頂部與三物料進(jìn)口處的高壓沖洗水閥同時(shí)開(kāi)啟且開(kāi)得較大時(shí)，亦有可能導(dǎo)致合成塔物料少量反竄入冷凝液系統(tǒng)。

（3）一分加熱器列管泄漏。因一分加熱器中被加熱物料壓力高于蒸汽壓力，在加熱器列管微漏時(shí)，一分加熱器液位槽冷凝液（一級(jí)膨脹槽）氨氮超標(biāo)，且無(wú)下降趨勢(shì)，并逐步導(dǎo)致系統(tǒng)冷凝液全部氨氮超標(biāo)，如加熱器列管泄漏嚴(yán)重時(shí)，則一分加熱器冷凝液液位槽壓力迅速上升，一分尿液溫度下降，中壓系統(tǒng)壓力下降，蒸汽壓力表現(xiàn)為上升，且系統(tǒng)高壓蒸汽亦帶氨氮，導(dǎo)致冷凝液電導(dǎo)率超標(biāo)，此時(shí)應(yīng)立即停車處理。

（4）氨預(yù)熱器列管（夾套保溫內(nèi)）泄漏，因氨預(yù)熱器內(nèi)加熱與被加熱介質(zhì)雙方壓力懸殊，一旦泄漏立刻會(huì)導(dǎo)致氨預(yù)熱器冷凝液出口大量帶氨，主要表現(xiàn)為冷凝液槽放空量突然增大且含大量氨氮，如在接近加熱蒸汽冷凝液進(jìn)口處泄漏，還會(huì)表現(xiàn)為氨預(yù)熱器用蒸汽冷凝液進(jìn)口閥門閥體冒汗（氨預(yù)熱器使用冷凝液加熱時(shí)）溫度降低，氨預(yù)熱器出口液氨溫度突降，二級(jí)膨脹槽壓力突升等現(xiàn)象。此時(shí)系統(tǒng)冷凝液會(huì)全部超標(biāo)；此現(xiàn)象一旦發(fā)生應(yīng)盡快停車處理。

（5）氨水泵和二甲泵進(jìn)口處冷凝液加水閥。雖此類閥門均為雙閥且中間加有導(dǎo)淋閥，但在下述情況下仍有可能導(dǎo)致氨氮介質(zhì)反竄入冷凝液系統(tǒng)。

①一、二冷使用冷凝液向系統(tǒng)倒液或利用氨水泵、二甲泵向中壓加水時(shí)。一旦系統(tǒng)壓力高于或接近冷凝液進(jìn)口壓力，系統(tǒng)含氨氮物料可能會(huì)反竄入蒸汽冷凝液系統(tǒng)，導(dǎo)致超標(biāo)。

②加水閥雙閥均內(nèi)漏，而導(dǎo)淋閥又處于關(guān)閉狀態(tài)，在正常生產(chǎn)時(shí)冷凝液泵出口壓力低于系統(tǒng)壓力可能導(dǎo)致含氨氮物料反竄入蒸汽冷凝液系統(tǒng)，導(dǎo)致超標(biāo)。

（6）置換一甲泵用冷凝液加水閥。一旦雙閥均有內(nèi)漏或置換時(shí)，泵及管線內(nèi)壓力高于冷凝液進(jìn)口壓力，可能導(dǎo)致甲銨液反竄入蒸汽冷凝液系統(tǒng)，導(dǎo)致超標(biāo)。

（7）二分塔出口沖洗水閥。可能導(dǎo)致含氨氮物料反竄入冷凝液系統(tǒng)。

①正常生產(chǎn)時(shí)此閥門內(nèi)漏而冷凝液泵打量不好，出口壓力低或冷凝液泵短停時(shí)。

②系統(tǒng)停車熱洗時(shí)二分塔壓力高且液位高，而蒸汽冷凝液泵因系統(tǒng)用水量大，補(bǔ)水不足或其他原因?qū)е卤贸隹趬毫Φ停掖碎y處于開(kāi)啟狀態(tài)，有可能導(dǎo)致系統(tǒng)含氨氮物料反竄入冷凝液系統(tǒng)。

（8）蒸發(fā)系統(tǒng)加熱器及各保溫蒸汽或冷凝液沖洗水閥。在正常生產(chǎn)狀況下不會(huì)導(dǎo)致冷凝液超標(biāo)，但在系統(tǒng)停車而蒸發(fā)系統(tǒng)又充正壓試漏時(shí)，如冷凝液泵出口壓力低于或持平于蒸發(fā)系統(tǒng)試漏壓力，而蒸發(fā)系統(tǒng)加熱器列管泄漏或各沖洗水閥處于開(kāi)啟狀態(tài)以及關(guān)閉狀態(tài)但閥門內(nèi)漏，亦有可能導(dǎo)致物料反竄入蒸汽冷凝液，導(dǎo)致電導(dǎo)率超標(biāo)。

（9）蒸發(fā)系統(tǒng)一段設(shè)有洗滌裝置的，為防止洗滌泵出口管線堵塞，會(huì)增加沖洗裝置，用保溫蒸汽或冷凝液進(jìn)行置換。由于洗滌泵出口壓力往往會(huì)高于保溫蒸汽或冷凝液泵出口壓力，因此此閥門內(nèi)漏或沖洗置換時(shí)操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致含氨氮物料反竄入保溫蒸汽或冷凝液系統(tǒng)，導(dǎo)致冷凝液電導(dǎo)率超標(biāo)。

1.2 軟水可能導(dǎo)致的電導(dǎo)率超標(biāo)原因分析

（1）一吸外冷器列管或管板泄漏，導(dǎo)致中壓物料反竄進(jìn)入軟水系統(tǒng)，導(dǎo)致軟水氨氮含量迅速升高。此現(xiàn)象可通過(guò)分析外冷器軟水排氣管中的軟水氨氮含量變化，迅速判斷并作停車處理。

（2）仍運(yùn)轉(zhuǎn)老解吸系統(tǒng)時(shí)，解吸冷凝器列管或管板泄漏，軟水因此處在回水管端，壓力較低，解吸氣相含氨氮物質(zhì)會(huì)反竄入軟水回水。此時(shí)軟水回水氨氮上升，但分析外冷器軟水排氣管排出的軟水時(shí)，氨氮指標(biāo)正常。

（3）一吸外冷器軟水冷卻器列管或管板泄漏。當(dāng)循環(huán)冷卻水使用出口閥門控制冷卻水量時(shí)，循環(huán)冷卻水會(huì)反竄入軟水系統(tǒng)。此時(shí)分析軟水回水氨氮指標(biāo)正常，但電導(dǎo)率超標(biāo)。

（4）置換氨泵用軟水加水閥。一旦雙閥均有內(nèi)漏現(xiàn)象或置換時(shí)泵體及管線內(nèi)壓力高于軟水壓力，可能導(dǎo)致含氨氮物料反竄入軟水系統(tǒng)，導(dǎo)致電導(dǎo)率超標(biāo)。

（5）熱洗中壓系統(tǒng)用的軟水加水閥。當(dāng)此閥內(nèi)漏或系統(tǒng)停車熱洗時(shí)，中壓系統(tǒng)壓力未排放到位或放空閥未暢通而開(kāi)啟此閥，在中壓壓力仍高于或持平于軟水壓力時(shí)，中壓系統(tǒng)物料會(huì)反竄入軟水系統(tǒng)，導(dǎo)致氨氮超標(biāo)。

2 采取的措施

2.1 蒸汽冷凝液電導(dǎo)率超標(biāo)

一旦蒸汽冷凝液電導(dǎo)率超標(biāo)，應(yīng)立即分析氨氮含量，并關(guān)閉冷凝液回水總閥。如氨氮超標(biāo)，應(yīng)將冷凝液排往事故池，待查明原因恢復(fù)正常后再送往鍋爐。送往事故池的含氨氮冷凝液視氨氮含量高低可分別用作抽真空補(bǔ)充液或一甲泵密封水補(bǔ)充液或直接送深度水解回收。如氨氮含量不高，電導(dǎo)率超標(biāo)時(shí)亦應(yīng)關(guān)閉冷凝液回水總閥，并將冷凝液直接外排，待查明原因恢復(fù)正常后再送往鍋爐。系統(tǒng)停車檢修時(shí)應(yīng)先關(guān)閉蒸汽冷凝液回水總閥；各崗位操作工在使用冷凝液前需確認(rèn)冷凝液槽是否有液位，及冷凝液泵出口壓力是否滿足沖洗需要，系統(tǒng)壓力是否排放達(dá)到?jīng)_洗要求，具備了加水條件；加水過(guò)程中應(yīng)關(guān)注冷凝液泵出口壓力變化；系統(tǒng)開(kāi)車后需確認(rèn)電導(dǎo)率合格后方能外送；系統(tǒng)開(kāi)停車過(guò)程中對(duì)各部分沖洗水閥、加蒸汽閥應(yīng)及時(shí)檢查是否有內(nèi)漏現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)處理更換。系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中或合成塔保壓期間，應(yīng)禁止使用塔頂預(yù)熱蒸汽閥，如合成塔排塔置換，必須確保塔內(nèi)壓力低于蒸汽壓力且塔底排放暢通時(shí)方可小幅開(kāi)啟，并根據(jù)溫度壓力變化逐步開(kāi)大。而停開(kāi)車過(guò)程中，如已排除氨預(yù)熱器及一分加熱器泄漏，且一級(jí)膨脹壓力指示一直未低于二級(jí)膨脹壓力指示而一級(jí)膨脹槽內(nèi)冷凝液氨氮超標(biāo)時(shí)，可基本斷定是由塔頂預(yù)熱蒸汽閥操作不當(dāng)導(dǎo)致。

2.2 軟水電導(dǎo)率超標(biāo)

一旦軟水電導(dǎo)率超標(biāo)，應(yīng)首先分析一吸外冷器是否泄漏。如氨氮超標(biāo)應(yīng)將軟水回水排往事故池（同冷凝液處理方式），如氨氮不高，則應(yīng)迅速將軟水回水直接外排。檢查軟水冷卻器或其他與軟水接頭的地方是否有泄漏反竄現(xiàn)象。對(duì)于軟水冷卻器的輕微泄漏，軟水冷卻器循環(huán)冷卻水量可嘗試用設(shè)備進(jìn)口閥門控制，出水閥門全開(kāi)，避免循環(huán)水進(jìn)入軟水系統(tǒng)，觀察電導(dǎo)率變化情況。如能恢復(fù)正常可待有停車機(jī)會(huì)時(shí)再處理；不能恢復(fù)正常則需系統(tǒng)減量生產(chǎn)，并將軟水冷卻器隔離，視設(shè)備閥門泄漏情況檢修處理或系統(tǒng)停車處理。開(kāi)停車期間，應(yīng)仔細(xì)排查置換氨泵用軟水加水閥及中壓置換加水閥是否有內(nèi)漏現(xiàn)象；開(kāi)啟此類閥門應(yīng)確保被沖洗置換壓力等級(jí)低于軟水壓力且導(dǎo)淋或中壓放空閥處于開(kāi)啟狀態(tài)并暢通。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)上述措施，能使操作人員在較短的時(shí)間內(nèi)排查出問(wèn)題所在，減少因此造成的損失并保護(hù)環(huán)境；促進(jìn)企業(yè)低碳節(jié)能體系的完善。