緩蝕阻垢劑在工業煤氣洗滌熱循環水中的應用

陳玉軍

摘 要：煤氣洗滌熱循環水是雙豎管煤氣洗滌水，由于洗滌吸收煤氣中氨、硫化氫、二氧化碳氣體，產生大量鹽類，加上蒸發損失不斷濃縮鹽類，可溶解鹽最高含量達到150kg/m3，沉淀池抓出的煤泥，干化立即析出鹽結晶，造成循環水設施嚴重結垢。在合適的時間投加阻垢緩蝕劑，取得了較好效果。

關鍵詞：結垢；阻垢緩蝕；溶解鹽濃縮

1 煤氣洗滌熱循環水存在的結垢問題

煤氣雙豎管洗滌循環水服務于18臺直徑3米的煤氣發生爐，吸收煤氣中氨、硫化氫、二氧化碳氣體，產生大量鹽類，加上蒸發損失不斷濃縮鹽類，可溶解鹽最高含量達到150kg/m3，沉淀池抓出的煤泥，干化立即析出鹽結晶，造成循環水設施嚴重結垢。

一期循環水是一二區煤氣雙豎管洗滌循環水、三期循環水是三期煤氣雙豎管和洗滌塔循環水，吸收大量煤氣氨氣，所以含鹽非常高。

2 阻垢緩蝕劑特點

本次使用的緩蝕阻垢劑為有機膦、腐植酸和高效緩蝕劑等組成的復混藥劑，PH值呈酸性。有阻垢、破壞結垢脫落垢塊、減緩腐蝕的作用。

煤氣洗滌熱循環水試用的是廣西桂旗高新 TH-電試1#緩蝕阻垢劑。循環水PH運行范圍內6.0～8.0。

3 加藥方式和方法

一循環水系統保有水量：沉淀池為2039m3；熱水池為125m3；冷水池為114m3；此三項合計2278m3。為加上管道和回水溝水量，總保有水量按2400m3計。

按廠方建議，正常運行時投加量為20～50mg/L，按補充水量投加，第一次按保有水量投加，循環水PH運行范圍內6.0～8.0。

計算第一次加藥為2400m3×50g/m3=120kg

按一循環水每天損失需要補充400m3計算，每天加藥量計算值為400m3×50g/m3=20kg。

實際投藥量。2010年11月24日，汽機水化車間首次投藥為150kg，此后每天補充25kg緩蝕阻垢劑，由于設備不足，是一次性投加，不是連續投加。

加藥地點。一循環水回流地溝距沉淀池約20米處。

4 阻垢緩蝕劑實用效果

在使用緩蝕阻垢劑之前，循環水系統結垢嚴重。

2007年1月，實驗室對冷卻塔結垢進行了分析，結果見表4。

去除少量煤粉、鐵氧化物水合物，主成分基本上是結晶硫酸鈣。硫酸鈣形成與我們循環水硫化物氧化、投加硫酸鐵鹽水處理劑有關。

2010年4～7月，更換1～3#冷卻塔填料，并進行集水池清理，結垢很嚴重。2011年1～3月，更換4～5#冷卻塔填料，結垢不算嚴重。

使用阻垢緩蝕劑后。

對比投加緩蝕阻垢劑前后情況：

垢塊顏色。投加緩蝕阻垢劑后垢塊表面呈灰白色磷酸鈣沉淀，主要原因是第一次投加緩蝕阻垢劑量比較大，快速形成了不少磷酸鈣沉淀。投緩蝕阻垢劑前是帶紅色的石膏。

垢塊附著力。投加緩蝕阻垢劑后，由于舊垢塊結晶遭到破壞，附著力下降，變得易脫落。新形成的垢塊變得疏松易脫落。冷卻塔塔壁附著的垢塊可以用手拍落，以往需要錘擊敲落。點檢員汪福東發現雙豎管循環水管結垢速度降低。冷卻塔填料結垢減少，但因為是菱形結構，受力很好，垢塊不易脫落。

結垢速度。投加緩蝕阻垢劑后結垢速度下降，后檢修更換填料的4～5#冷卻塔，結垢情況并不比先前檢修更換填料的1～3#冷卻塔嚴重，由于舊垢塊脫落，結垢情況比1～3#冷卻塔還好一些。

5 經濟技術情況

煤氣洗滌一循環水系統保有水量約2400m3，但蒸發量極大，達到400m3/h，如果不結垢，鈣鎂離子差不多6天就會濃縮一倍，所以循環水系統結垢嚴重。

循環水系統結垢最嚴重的是溫差大的雙豎管、冷卻塔，沉淀池池壁也能看見大量垢塊。由于結垢快，常常導致閥門難關閉。

在使用工業水補水時期，由于原水硬度才200mg/L（以CaCO3計）左右，填料更換時間間隔約2～2.5年。2008年下半年，自灰渣場引水補充循環水系統虧水，由于這種廢水硬度一般在500～700mg/L，循環水結垢大大加快，一般一年多就要更換填料。一次檢修更換填料，基本上要用半年時間完成，這期間，循環水運行指標無法達標。

本次檢修更換填料和清理費用預計在65～70萬元，上次檢修清理費用為55萬元左右。時間間距才一年多。

投加緩蝕阻垢劑后，估計填料壽命可以延長到兩年以上。

按投藥量25kg/d計，年耗用還是阻垢劑=25kg/d×365d/a≈9.25t，按2010年11月成本價8290.6元/t計，年藥劑費用=9.25t×8290.6元/噸≈7.7萬元/年。

以7.7萬元/年的阻垢緩蝕劑費用，即便是三年也才23萬元藥劑費用，遠低于更換冷卻塔填料費用。對雙豎管和管閥、水泵的保護作用效益還沒有計入。

由于該配方是廣西桂旗高新為我們特別研制的高硬度水配方，試用期價格仍是按低硬度水處理劑配方價格，他們已經要求調高價格，估計實際價格會高一些。

在煤氣洗滌一循環水使用緩蝕阻垢劑，可以減緩腐蝕保護循環水系統金屬構件，減少結垢保護循環水冷卻塔。

6 需要完善和改進的地方

本試驗效果比較明顯，由于缺乏腐蝕、結垢定量測試，數據對比還不夠，建議繼續試用，并進行測試對比。

測試內容：循環水水質、結垢試驗掛片。endprint