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        降低延遲焦化裝置軟化水消耗

        2022-09-27 04:09:08周治宇伏淑燕
        甘肅科技 2022年13期
        關(guān)鍵詞:軟化水爐水除氧器

        周治宇,伏淑燕

        (中國石油蘭州石化公司煉油廠 甘肅 蘭州 730060)

        延遲焦化裝置軟化水主要用于裝置熱工系統(tǒng),如圖1 所示,裝置引入的軟化水經(jīng)除氧器(D-113)除氧后,由鍋爐給水泵注入汽包(D-103),利用裝置分餾塔循環(huán)油和蠟油的余熱,產(chǎn)生1.0 MPa蒸汽,一部分并入系統(tǒng)蒸汽管網(wǎng),一部分供裝置自身生產(chǎn)使用。

        圖1 熱工系統(tǒng)流程圖

        裝置鍋爐汽包需定期加入磷酸三鈉鹽,其目的是保持除氧水呈弱堿性,同時(shí)除去除氧水中殘存的鈣、鎂等離子[1]。另外,汽包需連續(xù)排放(簡(jiǎn)稱連排)一定量的除氧水至連續(xù)排污擴(kuò)容器,從蠟油換熱器(ER-101)和循環(huán)油換熱器(ER-102)底部也要定期排放(簡(jiǎn)稱定排)部分除氧水,目的是為了防止除氧水中的鹽類在容器內(nèi)沉積、結(jié)垢[2]。

        1 軟化水耗量大原因分析

        1.1 裝置鍋爐連排水量大

        裝置熱工系統(tǒng)鍋爐連續(xù)排污是為了排出鍋爐中鹽濃度較大的爐水,使?fàn)t水含鹽量維持在允許的范圍內(nèi),從而減少爐水膨脹、范沫,減少蒸汽的濕度和含鹽量。通過對(duì)裝置的監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),氣包連排控制手閥開度較大,勢(shì)必會(huì)造成過多的軟化水浪費(fèi)消耗。

        1.2 裝置定排過于頻繁

        裝置熱工系統(tǒng)汽包定期排污是為了排出汽包底部的沉淀物和殘?jiān)?,保證汽包不結(jié)垢。定期排污量,一般是以間隔多久、每次排多長(zhǎng)時(shí)間,根據(jù)鍋爐的實(shí)際情況經(jīng)過試驗(yàn)得來的[3]。在運(yùn)行過程中監(jiān)測(cè)到,裝置每周一、周三、周五,對(duì)汽包定排手閥開啟排放,定排次數(shù)過于頻繁,造成軟化水消耗浪費(fèi)嚴(yán)重。

        2 解決措施

        2.1 合理控制汽包連排水量

        在運(yùn)行過程中,需要定期監(jiān)測(cè)爐水磷酸根離子濃度,使其保持控制指標(biāo)在10~30 mmol∕L 范圍,適當(dāng)開大或關(guān)小連排控制手閥,絕不能一味地保持大開度或小開度狀態(tài)。如果連排手閥開度過大,會(huì)造成化學(xué)藥品磷酸鹽(Na3PO4)的消耗,也會(huì)造成軟化水的浪費(fèi);如果連排手閥過小,會(huì)增加爐水含鹽量,影響蒸汽的品質(zhì),還可能造成鍋爐材質(zhì)堿性腐蝕。因此,根據(jù)磷酸根離子濃度,適時(shí)控制氣包連排流量,有助于熱工系統(tǒng)的安全運(yùn)行[4]。

        2.2 降低定排頻次,節(jié)約能源浪費(fèi)

        通過監(jiān)測(cè)鍋爐爐水水質(zhì)情況,嚴(yán)格控制定排次數(shù)。生產(chǎn)中,每10天定期查看鍋爐爐水PO43-濃度趨勢(shì),觀察是否控制在10~30 mmol∕L 指標(biāo)范圍,有無明顯降低趨勢(shì),確定是否開啟定排閥門,進(jìn)而排放沉淀物和污垢殘?jiān)?/p>

        通過試驗(yàn),將定排次數(shù)由每周一、周三、周五各排放一次,變更為每10天分析鍋爐爐水PO43-濃度趨勢(shì),開啟定排閥門,排放時(shí)間控制在10~30 s,觀察排放水質(zhì)情況、汽包液位變化等情況,具體數(shù)據(jù),見表1。

        表1 裝置定排次數(shù)、磷酸根離子濃度、軟化水消耗分析表

        通過圖2 可以直觀地看出,裝置定排次數(shù)變更為10天每次,鍋爐爐水磷酸根離子濃度并未有較大的波動(dòng),軟化水消耗有明顯的下降趨勢(shì),分析磷酸根離子濃度,降低定排頻次,可有效減少軟化水的消耗。

        圖2 裝置定排次數(shù)、磷酸根離子濃度、軟化水消耗關(guān)系圖

        2.3 工藝流程改造,減少軟化水用量

        在工藝參數(shù)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)裝置蒸汽冷凝水是替代軟化水的優(yōu)質(zhì)水源。通過“裝置蒸汽冷凝水部分改入除氧器替代軟化水”的工藝優(yōu)化改造,如圖3 所示,將裝置乏汽罐(D-115)冷凝水改進(jìn)除氧水罐(D-113),一方面可減少蒸汽冷凝水外排浪費(fèi),另一方面,可大幅度降低軟化水用量,降低軟化水消耗。

        圖3 蒸汽冷凝水改進(jìn)除氧水罐示意圖

        3 經(jīng)濟(jì)效益

        2020 年8 月1 日,裝置將冷凝水改進(jìn)除氧器代替軟化水,在其他條件不變的情況下,收集、采集相關(guān)數(shù)據(jù),詳見表2。

        表2 2020年7月、2020年8月軟化水耗量及冷凝水進(jìn)除氧器量統(tǒng)計(jì)表

        由表2 可以看出,平均每小時(shí)有1.9 t 的冷凝水改進(jìn)除氧器代替軟化水產(chǎn)汽。蒸汽冷凝水原有流程直接排入焦炭沉淀池,作為冷焦水循環(huán)利用,目前改進(jìn)除氧器代替軟化水,屬于廢水回收利用,不計(jì)成本。

        軟化水按7.39 元∕t、生產(chǎn)周期按360 天計(jì)算,每年可節(jié)約的軟化水費(fèi)用:

        1.9×24×360×7.39=121314.24(元)

        冷凝水代替軟化水產(chǎn)汽,蒸汽按138.56 元∕t 計(jì)算,每年產(chǎn)汽的效益:

        1.9×24×360×138.56=2274600.96(元)

        總經(jīng)濟(jì)效益:

        121314.24+2274600.96=2395915.2(元)

        通過對(duì)裝置熱工系統(tǒng)運(yùn)行過程中問題的優(yōu)化解決,措施可行有效,大幅度降低裝置軟化水的消耗浪費(fèi),降本增效,節(jié)約能源,為裝置長(zhǎng)周期高效運(yùn)行提供有利保障。

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