李 军，杨 智

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

新型锅炉水处理剂在宁夏石化公司的工业应用

李 军，杨 智

（中国石油宁夏石化公司，宁夏银川 750026）

宁夏石化公司炼油厂催化装置CO余热锅炉炉水分析数据波动较大，合格率低于90%。经过外出考察交流，水汽系统试用新型炉水处理剂代替当前使用的磷酸三钠药剂，试用期间炉水合格率有所提高，达到预期效果，对装置平稳运行起到了一定的作用。

CO余热锅炉；炉水；合格率；药剂

宁夏石化分公司炼油厂2.6 Mt/a重油催化裂化装置配有两台由江苏太湖锅炉厂制造的燃烧式CO余热锅炉。该余热锅炉主要利用再生烟气的余热，再加上部分助燃瓦斯，产生中压过热蒸汽，蒸汽参数为：3.82 MPa、450℃，其中除两台余热锅炉B-501AB自产蒸汽约76 t/h外，其还过热外取热器产生的饱和蒸汽106 t/h、油浆蒸发器产生的饱和蒸汽62.4 t/h，产出的中压过热蒸汽共244.4 t/h。

锅炉设计除氧水消耗量235 t/h，除氧器耗汽量15 t/h。锅炉用水为管网来的除盐水，220 t/h的除盐水进入装置后先经过除氧器进行热力除氧，再由锅炉给水泵进入各个汽包。锅炉水系统处理流程及环节工艺模型（见图1）。

锅炉设计磷酸三钠消耗量6 t/a，为便于加药系统操作维护，确保各汽包加药浓度一致，根据装置第一周期运行情况，在2014年大检修中，对加药系统进行了改造，即由设计的对每台汽包进行加药，改为将药剂加入到锅炉给水泵入口管线（见图2）。

图1 锅炉水系统处理流程及环节工艺模型

图2 锅炉流程简图

1 目前炉水波动存在的问题

催化装置水汽系统炉水质量波动较大。炉水整体合格率维持在70%～80%；与95%的合格率控制指标相差甚远。

1.1 炉水pH波动分析

除盐水pH是由注氨调节合格，氨瓶频繁更换不能保证持续稳定注入。

除盐水但若漏酸，尽管加氨将HCl换为NH4Cl对给水pH影响不大但进入炉内不断蒸发情况下会聚集浓缩，同时NH4Cl在高温下会解析出NH3，使炉内的HCl不断积聚炉水pH降低。

除盐水COD是否超标，树脂处理有机物能力有限，它们给水进入到汽包在高温高压下COD生成有机酸，有机酸在炉水中累积导致pH降低。对比下pH稳定合格阶段COD含量，一般除盐水控制COD＜1.5 mg/L。

蒸汽系统油污染，油随冷凝水回到汽包，高温高压下会变成有机酸在炉水中积累造成炉水pH偏低。乳化油采用常规水中油含量分析不能测出，但乳化油含量升高时二氧化硅含量也会随之升高。

1.2 炉水磷酸根波动分析

汽包处理量和连排稳定情况下，除氧水硬度升高，磷酸三钠加药比未变化炉水中磷酸根会降低。

给水水质稳定，炉水中磷酸根含量随磷酸三钠的加入量的增加或降低接近平行变化。

2 水质的危害因数

2.1 水质中存在的杂质及其对锅炉的危害

水质的杂质除氧、二氧化碳等气体和悬浮物外，还有溶解固形物。溶解固形物最常见的有8种离子：氯离子（Cl-）、硫酸根离子（SO42-）、碳酸氢根离子（HCO3-）、碳酸根离子（CO32-）、钠离子（Na+）、镁离子（Mg2+）、钙离子（Ca2+）、钾离子（K+）。

以上杂质的水溶液，如果直接用于锅炉给水，则会直接或间接地对锅炉造成危害，如：产生水垢与沉渣、给锅炉管线带来腐蚀。

2.2 水质硬度对锅炉的危害

水中所含钙、镁离子均以不同化合物的形式存在，其的多少，决定水的硬度及水垢性质。

水的硬度分为总硬度、碳酸盐硬度、非碳酸盐硬度等。

碳酸盐硬度，主要指水中含有碳酸氢盐：Ca（HCO3）2及Mg（HCO3）2的量，这些碳酸氢盐遇热分解为碳酸钙沉淀及松软无定形的氢氧化镁，反应式如下：

非碳酸盐硬度，主要指溶于水中的氯化镁、氯化钙、硫酸镁、硫酸钙、硅酸镁、硅酸钙等，它们遇热后，即使水温达到沸点，也不能生成沉淀。

硬度大的水，易产生水垢，不宜直接作锅炉用水，必须经过软化后才可使用。

3 新型炉水处理剂技术路线（DrewphosTM 2600药剂）

3.1 治理原则

（1）优化内部的锅炉水质，从而减少排污，为提高炉水浓缩倍数创造条件，进一步降低装置能耗。并具有瓦解和清除先期已经在各种受热面内壁集结的盐类垢污的功效。

（2）利用现有的磷酸三钠加药系统，实施加注DrewphosTM2600药剂，诣在获得稳定提高炉水pH值；防止锅炉内壁的结垢、腐蚀、爆管；实现高浓度、低流量排污的多种功效。

3.2 药剂的原则性机理

DrewphosTM2600是替换传统的炉内加磷酸三钠工艺的多功能进化药剂。

首先，本药剂以低磷配方调节炉水的pH值，消除了锅炉内部的磷酸盐过饱和沉积。

图3 炉水处理剂炉内处理的经济效益表达模型

其次，具有抑制炉水表面生成泡沫的功能，溶解锅炉管道内部结垢物、抑制垢污再生成和控制铁沉积物生成、防止电位腐蚀等多种功能。

药剂的炉内处理经济效益表达模型（见图3）。

4 两种药剂处理对比

4.1 药剂试用量

试用前磷酸三钠使用量为每天加注9 kg。

试用炉水处理剂使用量为每天加注50 kg。

4.2 控制指标

炉水控制指标：pH为9～11；磷酸根为5mg/L～15mg/L。

4.3 数据对比

各汽包炉水pH值、磷酸根统计表（见表1）。

表1 各汽包炉水pH值、磷酸根统计表

4.4 数据对比趋势图

由图可以看出（见图4）：试用炉水处理剂后各个汽包炉水pH值较使用磷酸三钠相比整体控制相对稳定，数值波动幅度较小。且合格率由88%提高至98%。

由图可以看出（见图5）：试用炉水处理剂后各个汽包炉水磷酸根值较使用磷酸三钠相比整体控制相对稳定，数值波动幅度较小。且合格率由89%提高至100%。

图4 试用前后各汽包炉水pH指标趋势对比图

图5 试用前后各汽包炉水磷酸根指标趋势对比图

5 结论

在试用期间，药剂分别从进入锅炉之前和锅炉体内对体系的洗涤作用表现出来。从冲洗采样口时发现排出的炉水的颜色由加药前的淡红色逐渐加深，充分证明药剂将沉积在炉管表面的垢层剥离和分散下来，溶入到炉水中。随着药剂的继续使用和排污量的调整，这部分杂质被逐渐排除锅炉体内。

从试用情况分析得出，试用新型炉水处理剂后，各个汽包炉水pH值、炉水磷酸根数值都表现平稳，无大幅波动现象，且合格率也有所提高；经过对比看出，试用炉水处理剂消除了锅炉内部的磷酸盐过饱和沉积，抑制锅炉管道内部结垢物的生成，提高了炉水合格率。

Application of the new industrial boiler water treatment agent in Ningxia petrochemical company

LI Jun，YANG Zhi
（PetroChina Ningxia Petrochemical Company，Yinchuan Ningxia 750026，China）

In the FCC unit of refining plant,Ningxia petrochemical company,the analysis data of CO waste heat boiler water fluctuated greatly,and the qualified rate was lower than 90%.After the expedition and exchange,the new treatment agent was tried in the water vapor system of the boiler in order to replace the current use of three sodium phosphate.During the probation period,the water qualified rate improved,the trial achieved the desired effect,and played a certain role in the smooth operation of the refinery catalytic device.

CO waste heat boiler；boiler water；the qualified rate；agent

TQ085.4

A

1673-5285（2017）12-0114-05

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.12.027

2017－11-21