中壓鍋爐系統除鹽水設備運行效果分析

葉鵬鵬 楊迪 萬繼強 楊曉婷 喬治

（1．長慶油田分公司第一采氣廠第一凈化廠，陜西 靖邊 718500）（2．長慶油田分公司第五采油廠大水坑作業區，陜西 定邊 718616）

中壓鍋爐系統除鹽水設備運行效果分析

葉鵬鵬1楊迪1萬繼強1楊曉婷2喬治1

（1．長慶油田分公司第一采氣廠第一凈化廠，陜西 靖邊 718500）（2．長慶油田分公司第五采油廠大水坑作業區，陜西 定邊 718616）

天然氣凈化廠中壓鍋爐系統除鹽水裝置，主要擔負為中壓鍋爐提供上水，硫磺回收裝置汽包補水的責任。在運行過程中，逐漸暴露出除鹽水不達標，產水率低等一系列問題。通過對裝置原理以及運行狀況的分析，尋求除鹽水裝置最優化的方法。

除鹽水;運行;優化

1 工藝簡介

生產過程中，軟水先后經過除鹽水裝置預處理系統、反滲透系統、超濾系統后，指標達到pH:7～9、Cl-含量≤0.1mg/L。

(1)預處理系統。軟水進入除鹽水裝置，首先經過2具并聯的保安過濾器，構成除鹽水裝置預處理系統。保安過濾器是濾芯式過濾器，攔截膠體物質及懸浮顆粒等，防止顆粒等進入RO泵及RO膜塊造成損壞。

(2)反滲透系統。保安過濾器粗濾后的軟水，由RO泵增壓后進入RO反滲透系統。RO反滲透系統由5套反滲透膜組成，5套膜以并聯與串聯結合的形式進行水處理。反滲透膜的工作原理是通過膜兩側濃度差異，在低濃度一側施壓，強迫低濃度溶劑向高濃度滲透。除鹽水裝置內反滲透膜結構如下圖，軟水進入反滲透殼內，水分子通過反滲透膜進入膜中間水通道，然后進入下游進行再處理。

(3)超濾系統。EDI裝置在整套除鹽水裝置中起至關重要的作用，用來做為除鹽水裝置的超濾系統。EDI裝置應用在反滲透系統之后,利用模塊兩端電極使水中帶電粒子移動。軟水進入EDI系統，陽離子向負極方向移動，陰離子向正極移動，由于陽離子無法穿過陰離子交換膜，因此將被截留在濃水室，同樣，陰離子無法穿過陽離子交換膜，也被截留在濃水室，這樣陰陽離子將隨濃水流被排出模塊；與此同時，由于進水中的離子被不斷的去除，那么淡水的純度將不斷的提高，由模塊出來的時候，純度可以達到接近理論純水的指標。

下圖為除鹽水裝置詳細內部流程圖：

圖1 除鹽水裝置流程圖

2 運行現狀分析

(1)產水指標不過關。反滲透系統作用較弱，反滲透膜過濾效果較差。產水電阻率過小，除鹽水水質較差。

(2)部分設備管路接口滲漏嚴重。設備在用部分管路接口處滲漏嚴重，玻璃轉子流量計內有青苔絮狀物，需要對增壓泵后至EDI進水口所有管路做消毒、殺菌處理，但設備由于缺少濾芯及膜清洗系統，做殺菌消毒處理時需要對管路系統做流程變更，需要增加管路及閥門。

(3)濾芯堵塞嚴重。軟水罐腐蝕，軟水內存在少量鐵銹，帶入下游除鹽水裝置中。使臟物吸附在反滲透膜上造成濾芯膜塊堵塞，影響過濾效果。保安過濾器進水與出水壓差增大，可達0.09Mpa，嚴重影響RO裝置穩定運行。

(4)控制柜內元件老化元。控制柜面板上的按鈕、旋鈕及指示燈有不同程度的損壞。電導率表、電阻率為鑲嵌式安裝，未進行過校驗，表計量不準。

(5)RO產水與2#EDI產水量不匹配。除鹽水裝置中RO系統與1#EDI系統為配套系統，2#EDI為后加輔助系統，兩系統不匹配導致設備不能發揮最佳工作模式，影響質量。

(6)操作不便。除鹽水裝置為手動操作，人工平均每三小時啟停一次。

3 改造內容

(1)管路更換。對大多數管路連接及彎管處進行處理，更換為環琪U-PVC管。對滲漏、松動以及關鍵位置閥門進行更換，如更換UPVC單向閥，取樣閥等。

(2)電器線路更換。裝置內電器元件線路老化嚴重，很多線路出現膠皮脫落，現將線路進行更換，在控制柜內電路進行標注。更換電導率表、電阻率表，并調校。

(3)濾芯更換。保安過濾器進出口壓差大，高壓泵后運行壓力較高，固將設備原有保安過濾器以及反滲透膜進行更換處理。更換保安過濾器濾芯2套、RO反滲透膜10只，并采用可更換卡式濾芯。

(4)啟停模式改造。安裝液位自動控制器，將控制點與2#EDI裝置相連，除鹽水箱內安裝浮球。液位高時，浮球通過連接線路給控制點信號，除鹽水裝置自動停止；同理，液位低時自動啟運。

4 效果分析

(1)RO產水電導率合格。運行中RO產水電導率較低，RO電導率越低說明反滲透膜脫鹽效果越好。改造前平均電導率為8.76μS/cm，改造后平均電導率3.13μS/cm。

(2)除鹽水產水電阻率合格。維護后鹽水產水電阻率，均大于16ΜΩ/cm，除鹽水裝置整體運行良好。

(3)除鹽水回收率較高

用水量計算公式如下：

RO進水（L/H)=RO產水流量計讀數（L/H)+RO濃水排放流量計讀數（L/H)

1#EDI進水量=1#EDI極水流量+1#EDI濃水流量+1#EDI產水流量=RO產水流量計讀數（L/H)

2#EDI進水量（L/H)=2#EDI極水流量（L/H)+2#EDI濃排水流量（L/H)+除鹽水量=1#EDI產水流量（L/H)

計算除鹽水回收率均在85%以上，與改造前有較大程度的提高。

5 建議

(1)對上游軟水罐內定期進行防腐工作，選取防腐效果好的涂層，避免雜質，硬離子進入下游除鹽水裝置內造成濾芯堵塞。

(2)在現有工藝上，增加一套保安過濾器，提高過濾效果，可確保雜質離子不進入EDI裝置。

(3)除鹽水裝置的運行時間取決于下游的用水量，在下游裝置停運的時期，對除鹽水裝置進行短時間運行，防止由于水流通不暢造成裝置性能的下降。