降低注汽鍋爐水質含氧及節約注汽成本措施的探討

文/李娜，中國石化勝利油田分公司注汽技術服務中心河口注汽大隊

1 注汽鍋爐水質含氧現狀

在油田注汽鍋爐中，一旦給水含氧超標就會在鍋爐受熱面產生氧腐蝕造成爐管變薄，從而縮短了鍋爐壽命，在腐蝕嚴重時，被迫采取停爐措施，就影響了鍋爐的時率，增加了人力、物力消耗費用，注汽成本增加。對于含氧指標高于標準要求的現狀，通過長時間的摸索、創新和實施，確定了解決問題的技術路線和對策思路，尋求降低水質含氧、節能降耗的新措施和方法。

2 影響注汽鍋爐水質含氧高的主要因素

2.1 溫度不穩定

溫度是影響注汽鍋爐水質含氧高的主要原因。按直流式高壓注汽鍋爐技術規范，鍋爐給水含氧量小于0.05mg/l，注汽鍋爐配套真空除氧器在常溫（25℃）時產水含氧量為0.12～0.16mg/l，為此需通過添加少量過剩亞硫酸鈉去除水中殘氧，達到鍋爐給水指標；在冬季運行期間，來水水溫平均在4℃左右，而真空除氧器產水含氧量卻高達0.7mg/l以上，需投入更多亞硫酸鈉，又因水溫低，亞硫酸鈉與氧的反應速度減緩，還需加倍添加亞硫酸鈉使產水達標，從而造成運行費用高，爐管易結垢、取樣管線堵死等問題，增加了安全運行的風險。

2.2 真空除氧器結構不完善

真空除氧器的應用，確保了注汽鍋爐給水水質的達標，保證了鍋爐安全、經濟、高效運行。真空除氧在實際應用中，除氧達到了預期效果，但因使用現場的復雜性，由于該除氧器對源水水質要求高，存在除氧噴頭易堵塞、除氧效果不好等問題。

2.2.1 真空除氧器噴頭容易堵塞，造成除氧器故障停機，影響除氧效果。

2.2.2 除氧器水循環使用的冷卻水被吸入除氧器后，是不經過除氧流程的，而冷卻水是與大氣接觸的，其中的含氧量較標準值是偏高的，這就導致除氧器出水含氧也偏高。

2.2.3 對于大排量注汽鍋爐，瞬時流量大，除氧器又是一級除氧，鍋爐給水得不到充分的除氧，所以除氧方式不完善導致除氧器除氧效果一直不甚理想。

2.3 加藥位置不合理

通過真空除氧器除氧的水質還帶有一定的殘氧，為了去除這一部分氧氣，現場采用加亞硫酸鈉的方法，可是在使用過程中即使增大加藥量，也很難達到要求。分析發現主要原因是加入的亞硫酸鈉藥劑不能充分與軟水中的溶解氧反應。

2.4 檢測儀器不精準

現場使用的檢測含氧的儀器是測氧標準比色管，在使用過程中存在以下問題：一是職工操作不當，容易進空氣，結果有誤差；二是不能準確的檢測出結果，只能通過肉眼觀察含氧的高低；三是操作過程中，玻璃經常扎傷手指。

3 降低注汽鍋爐水質含氧的對策

通過長時間的摸索，創新和實踐，我們確定了解決問題的技術路線和對策思路，尋求降低水質含氧、節能降耗的新措施和方法。

3.1 提高藥劑與溶解氧的反應溫度

隨著水溫度的升高，水中的溶解氧量將逐漸降低，注汽鍋爐因燃油霧化及蒸汽伴熱留有低壓蒸汽（壓力1MPA，溫度180℃）接口，因此采用蒸汽換熱的方式提高來水溫度到25℃，使真空除氧器運行在常溫下，達到正常運行效果。采用管殼式蒸汽換熱方案提高冬季來水水溫，使進入真空除氧器的水溫提高到25℃，降低真空除氧器冬季產水含氧量，降低亞硫酸鈉的投入量，達到安全、經濟運行的目的。

3.2 優化改造設備結構，提高除氧效果

3.2.1 改造真空除氧器流程

對于30t的大排量注汽鍋爐，瞬時流量大，而除氧器是一級除氧，鍋爐給水得不到充分的除氧，所以除氧方式不完善導致除氧器除氧效果一直不甚理想。鑒于以上原因，建議改造除氧器流程，在一級除氧后再次進行二次除氧。改造以后除氧器出口含氧量將達到0.05mg/l。

3.2.2 改造除氧器循環水箱

針對除氧器循環水箱里的水影響含氧的問題，經過現場試驗，將冷卻水由水箱直接排到水罐，而不是吸入除氧器，經過實踐，能夠降低鍋爐給水的含氧。

3.3 改變亞硫酸鈉藥劑的加入位置

亞硫酸鈉藥劑原先的加藥位置在除氧器二級泵入口，經二級泵，通過管線與經除氧器除氧后的軟水混合進入高壓鍋爐，接觸不充分，反應時間短。將加藥位置改在一級泵入口，亞硫酸鈉藥劑由二級除氧噴頭進入脫氧罐，再進入二級泵，這樣藥劑與軟水中的溶解氧充分接觸，并且延長了反應時間，能達到很好的除氧效果。

3.4 選用便攜式自動測氧儀

比色管測溶解氧的方法落后，這就需要去尋求新的方法。通過考察與兄弟單位的溝通，使用了便攜式自動測氧儀，這種測氧儀的精確度打到了0.001mg/l，不但能準確的測出含氧量，現場職工操作起來也比較簡單方便。

4 結論

在注汽鍋爐中，給水中的溶解氧會對鍋爐爐管造成腐蝕，使爐管變薄，當腐蝕積累到一定程度時將發生爆管事故，造成人身和財產損失。經過我們對現場水質含氧高的現狀進行分析，找出了對應的措施，如今，注汽大隊各注汽站的鍋爐水質含氧均已下降到0.05 mg/l以下，達到了水質的標準要求，有效的緩解了鍋爐爐管的腐蝕程度。根據水質含氧下降的幅度和實踐經驗預測，可延長鍋爐使用壽命2-3年，節約維修資金120萬左右，保證了注汽鍋爐的安全經濟優化運行。