朱鵬(遼河油田公司錦州采油廠熱注作業一區,遼寧 錦州 121200)
熱采移動站鍋爐熱污水循環流程的不利影響與分析
朱鵬(遼河油田公司錦州采油廠熱注作業一區,遼寧 錦州 121200)
本文主要將錦州采油廠多數熱采移動站鍋爐熱污水循環流程應用作為研究對象,主要從給水水質、蒸汽干度測量、污水泵能耗、污水環境污染四個方面對此進行研究與分析,最終得出該流程急需改造的合理性評價。
熱采移動站;熱污水循環流程;不利影響與分析
錦州采油廠熱采移動站熱污水循環流程(以下簡稱“該流程”)如圖1所示,鍋爐來水經過柱塞泵入口,柱塞泵將鍋爐給水打入到熱采鍋爐相應管段。打入到熱采鍋爐里的鍋爐給水分為三個部分:第一部分通過加熱變成合格的蒸汽注入油層,第二部分形成鍋爐熱污水排入放空池,第三部分是鍋爐高壓蒸汽通過放空閥門進入到擴容器排入放空池中。排入到放空池中的熱污水通過污水泵打入到柱塞泵入口再次循環使用,這構成了熱采移動站熱污水循環的基本流程。

圖1 熱采移動站熱污水循環流程示意圖
錦州采油廠熱采移動站目前有16個,其中使用該熱污水循環流程的熱采移動站有15個,占93.75%。在使用該流程的熱采移動站中,其使用時間在5年以上的有11個,占73.33%;其每日熱污水循環使用量在18噸以上的有13個,占86.67%。
熱采移動站熱污水循環流程自投入使用以來,實現了鍋爐熱污水的循環使用,有效節約了鍋爐來水用量,帶來了一定的經濟效益。但在帶來經濟效益的同時,該流程所帶來的不利影響也日益突出,本文主要從鍋爐給水水質、蒸汽干度測量、污水泵能耗、污水環境污染四個方面對此加以研究與分析。
2.1 鍋爐給水的水質變差
該流程導致鍋爐給水的水質變差[1]的原因主要是以下三個方面:第一、放空池是露天敞口的儲水容器,外界的塵土、雨水以及其他雜物會不可避免的進入放空池中影響水質;第二、鍋爐熱污水的來源主要來自于柱塞泵的旁流,該旁流中可能包含柱塞泵機油會影響水質;第三、放空池是長期被熱污水浸泡會產生銹蝕,形成池底鐵銹沉淀物。使用該流程的鍋爐給水的水質會導致鍋爐爐管堵塞幾率增加、管壁結垢速度增加、鍋爐爐管使用壽命降低、鍋爐爆管事故概率增加。數據表明:使用該流程的熱采移動站與普通熱采固定站相比,其爐管使用壽命平均要短1.5年,其爐管更換費用要高2.3萬元,其柱塞泵堵塞故障率要高30%。
2.2 蒸汽干度測量不準確
該流程下的蒸汽干度測量不準確主要是:放空池中鹽度高的熱污水與鍋爐來水不斷混合,導致鍋爐來水的生水堿度測量值偏高;污水泵的間斷性工作的特性,導致在某一段時間所測蒸汽干度出現較大波動;受到鍋爐給水的水質變差的影響,導致鍋爐爐水堿度測量值偏低。蒸汽干度測量不準確的現象會導致蒸汽品質無法保障、鍋爐運行狀況惡化、燃料消耗量偏大、鍋爐爐管過熱現象無法判斷。數據表明:使用該流程的熱采移動站與普通熱采固定站相比,蒸汽干度的波動偏高6.7%,蒸汽干度測量值偏低5.1%,生水堿度測量值偏高5.4%,爐水堿度測量值偏低4.2%。
2.3 污水泵能耗加劇
該流程中的污水泵[2]是以放空池中水位的上下極限波動實現間斷性工作,研究表明一個熱采移動站的污水泵每日平均啟停12次,每次工作時間10分鐘,每日平均耗電量30kWh,以2015年全年錦州采油廠采用該流程的熱采移動站每年污水泵電量為例,全年污水泵耗電量共計164250kWh,占全部總電量的7%。此外,污水泵頻繁啟停,會導致污水泵故障頻率上升,增加了企業的維修與保養費用,僅以2014年1月-7月的污水泵維修費用為例,熱采移動站污水泵共計維修15次,維修費用共計5477元,占該階段總體維修費用的13.7%,污水泵故障率高達每月2.1次。
2.4 污水環境污染問題突出
該流程在熱注移動站搬家時,站上人員會對放空池中的污水進行就地排放[3]。放空池中的污水中主要還有含EDTA、亞硫酸鈉及其他有害成分,這些成分排入到土壤之中,會導致土壤局部鹽分提高,農作物死亡,局部地下水污水加劇,對周圍的生態環境造成破壞。按照2014年修訂的《中國人民共和國環境保護法》相關規定,從2014年1月至2016年1月期間,企業由于該類污水排放產生的費用高達35.4萬元,土壤環境修復費用為4.8萬元,平均每個采用該流程的熱采移動站污水環境污染產生費用為2.85萬元。
錦州采油廠熱注移動站采用熱污水循環流程的不利影響日益突出,給水水質導致的爐管更換費用增加,污水泵能耗與維修費用增加,污水污染治理費用增加,最終導致企業每年因該流程損失的經濟費用高達45余萬元,遠遠高于該流程循環利用節省費用14余萬元,因而從企業經濟收益與環境收益方面考慮,該流程急需改造。
[1]侯君,程林松,房寶才.油田注汽鍋爐水質影響因素研究[J].油田化學,2005(4):322-324.
[2]曾寶森,李龍桂,王華.油田注汽鍋爐給水泵的改造方案優選[J].石油機械,2002(8):73-74.
[3]戴玉良,余順平,何明明.油田水處理外排污水減排措施[J].中國設備工程,2010(9):19-20.
朱鵬(1991-),男,江蘇泰州人,漢族,2014年畢業于中國石油大學(華東)熱能與動力工程專業,助理工程師,現從事油田熱注技術方面工作。