脫鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率異常原因分析及解決方法探究

李永鑫

（中海石油華鶴煤化有限公司，黑龍江 鶴崗 154100）

1 概述

中海石油華鶴煤化有限公司年產(chǎn)30萬t合成氨、52萬t尿素。脫鹽水供水能力設(shè)計750m3，其中工藝冷凝液制取設(shè)計能力為220m3，出水指標為（電導(dǎo)率≤10μs/cm，SiO2≤0.1mg/L）與透平冷凝液設(shè)計能力為330m3一同進入混合離子交換器進一步除鹽，達到二級脫鹽水指標（電導(dǎo)率≤0.2μs/cm，SiO2≤0.02mg/L，Na+≤0.02mg/L）。

1.1 工藝流程簡介

進廠原水送至脫鹽水系統(tǒng)后，依次進入陽床、陰床、混床，采用離子交換的方法，除鹽后達到二級脫鹽水指標，最終至脫鹽水箱。通過使用后一部分以工藝冷凝液、透平冷凝液的形式回收至脫鹽水箱。脫鹽水系統(tǒng)通過兩路供用戶使用，一路由DN200脫鹽水管線送至流化床鍋爐冷渣機，換熱后進入鍋爐除氧器。送至尿素V06901蒸汽冷凝液槽補水降溫后回收至冷凝液系統(tǒng)。另一路由DN300脫鹽水管線送至合成變換工段進行預(yù)熱后送入除氧器。再經(jīng)高壓鍋爐給水送合成段換熱后送至鍋爐產(chǎn)汽；同時，通過中、低壓鍋爐給水泵使用除氧器中的水送至合成變換工段中、低壓廢熱鍋爐副產(chǎn)蒸汽并入中、低壓蒸汽管網(wǎng)系統(tǒng)。

1.2 脫鹽水電導(dǎo)率異常經(jīng)過及排查

2018年11月13日，工藝冷凝液、透平冷凝液電導(dǎo)率由正常的6.5us/cm逐漸上漲，最高至79.2us/cm左右；與此同時，鍋爐給水、過熱蒸汽、尿素冷凝液也同步上漲，見表1。

表1 數(shù)值為一天中不同時段平均值（us/cm）

經(jīng)以上分析，可初步懷疑是因某種介質(zhì)泄露至脫鹽水系統(tǒng)或蒸汽系統(tǒng)中從而導(dǎo)致電導(dǎo)率上漲，查找原因可從此方面入手。

2 查找方法

（1）猜測凝結(jié)水回收器導(dǎo)致，由于11月正值全場入冬采暖、伴熱投用之際，根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，廠區(qū)伴熱系統(tǒng)投用后，由于伴熱站凝結(jié)水回收器投用之前較長時間停放，可能會導(dǎo)致回收器中的冷凝液Fe離子含量升高，回收器內(nèi)介質(zhì)最終匯合至工藝冷凝液系統(tǒng)，從而影響導(dǎo)致脫鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率升高。調(diào)度立即組織開始對廠區(qū)所有凝結(jié)水回收器中的介質(zhì)進行取樣分析，見表2。

表2 各界區(qū)凝結(jié)水回收器電導(dǎo)率（us/cm）及Fe離子含量數(shù)值（mg/L）

從此數(shù)據(jù)可看出：各界區(qū)凝結(jié)水回收器電導(dǎo)率數(shù)值均低于同時段工藝冷凝液，F(xiàn)e離子僅有低甲界區(qū)、南管廊、磨煤管廊處的回收器高于整個工藝冷凝液系統(tǒng)中的Fe離子含量。將此處的凝結(jié)水回收器內(nèi)的介質(zhì)就地排放后，工藝冷凝液電導(dǎo)率未出現(xiàn)下降趨勢，故排除此項原因。

（2）猜測氨氮泄漏導(dǎo)致，在11月15日的分析數(shù)據(jù)中，工藝冷凝液、透平冷凝液中均發(fā)現(xiàn)含有氨氮。根據(jù)生產(chǎn)系統(tǒng)分析，氨氮來源主要有兩種情況，一是尿素裝置氨泄漏可能會導(dǎo)致冷凝液槽中電導(dǎo)率上漲，尿素裝置V901是蒸汽冷凝液收集槽，此冷凝液最終送至工藝冷凝液系統(tǒng)中。二是鍋爐水系統(tǒng)通過添加氨水調(diào)節(jié)給水PH值，氨水加入過量會使除氧器中的電導(dǎo)率上漲，從而影響整個脫鹽水系統(tǒng)。

表3 尿素V901數(shù)據(jù)分析數(shù)值

從表3數(shù)據(jù)分析，尿素工藝冷凝液中存在氨氮，但是并無微量尿，由此證明，并非為V901影響脫鹽水系統(tǒng)，而是因工藝、透平冷凝液影響V901導(dǎo)致。

鍋爐在除氧器底部定期加入氨水，主要為了控制給水pH（8.8～9.3），防止水系統(tǒng)酸腐蝕。通過對脫鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率上漲期間前后對比發(fā)現(xiàn)，為維持正常給水pH指標，氨水加入量明顯上漲，后將氨水量控制在之前水平后，pH、氨氮均出現(xiàn)下降，由此證明，主要原因為系統(tǒng)中的酸性物質(zhì)增多，被迫攝入多量的氨水導(dǎo)致，而并非鍋爐本身系統(tǒng)原因，見表4。

（3）猜測低壓廢熱廢鍋泄漏，低壓廢鍋與工藝氣換熱后副產(chǎn)蒸汽并入低壓蒸汽管網(wǎng)中，主要用戶為鍋爐除氧器，如工藝氣中的酸性氣H2S、CO2等氣體進入除氧器后，會導(dǎo)致鍋爐給水PH降低，故采用較多攝入氨水方式來維持pH指標，從而導(dǎo)致水中的氨氮含量超標，電導(dǎo)率升高。調(diào)度對低壓廢鍋蒸汽進行取樣分析，見表5。

表4 鍋爐給水數(shù)據(jù)分析數(shù)值

表5 低壓廢熱鍋爐數(shù)據(jù)分析

由此數(shù)據(jù)分析看出，低壓廢鍋中存在H2S這種酸性氣體，懷疑是因廢鍋換熱器管束泄漏導(dǎo)致，從而引起工藝冷凝液pH降低，鍋爐為維持正常的給水pH值，采用加入較多的氨水，從而導(dǎo)致整個脫鹽水系統(tǒng)電導(dǎo)率上漲。

3 解決方法

由分析數(shù)據(jù)及理論依據(jù)判斷出是因低壓廢熱鍋爐泄漏導(dǎo)致脫鹽水電導(dǎo)率升高后，工藝上采用將低壓廢鍋副產(chǎn)蒸汽就地放空不進行回收的方式進行解決處理。并于11月17日進行此操作，以下是低壓廢鍋副產(chǎn)汽切除后的電導(dǎo)率走勢，見表6。

表6 電導(dǎo)率分析數(shù)值（us/cm）

4 對生產(chǎn)系統(tǒng)造成的影響

（1）由于被污染含有H2S的冷凝液進入混床后，增加了混床樹脂吸附量，同時降低了樹脂處理能力，從而縮短了樹脂再生及反洗周期，并在異常水質(zhì)條件下，混床出水水質(zhì)難以得到保證，并造成惡性循環(huán)。被污染期間，通過對回收的冷凝液部分直排方式，加大原水制水方式，但由于制水能力限制，脫鹽水系統(tǒng)難以維持平衡。

（2）通過采用切除低壓廢鍋副產(chǎn)蒸汽的方式有效地降低了工藝冷凝液電導(dǎo)率，但導(dǎo)致每小時約20噸的工藝冷凝液無法回收，長時間造成脫鹽水系統(tǒng)無法保持平衡。

（3）最終處理辦法。11月21日，為徹底解決脫鹽水平衡問題及低壓廢鍋漏點問題，生產(chǎn)進行短停處理，系統(tǒng)停車檢修。

通過對廢鍋內(nèi)換熱管試漏檢查，發(fā)現(xiàn)根列管有泄漏，對其進行封堵查漏后開車。系統(tǒng)恢復(fù)開車后，冷凝液中電導(dǎo)率、氨氮值均恢復(fù)正常，脫鹽水電導(dǎo)及混床再生量均恢復(fù)正常。

5 處理注意事項

（1）由于工藝氣竄入蒸汽系統(tǒng)，蒸汽管線內(nèi)含有可燃氣體，在檢修過程中應(yīng)加強用火管控，提高警惕，防止發(fā)生爆燃等意外事故。

（2）蒸汽切換過程中，需密切關(guān)注汽輪機真空波動。冬季氣溫較低，低壓蒸汽管線輸送距離較長，蒸汽在飽和狀態(tài)下易發(fā)生凝結(jié)，容易造成機組抽汽能力較弱，真空下降；同時，注意減溫減壓過程中減溫水量的合理控制。