EWPT锅炉水处理剂应用

中石化上海高桥分公司 李 海

1 前言

中石化上海高桥分公司炼油事业部＃3催化裂化装置设计加工能力为140×104t/a。装置共有余热锅炉、内取热器、外取热器和油浆蒸汽发生器4个产汽设备，可产生3.5MPa蒸汽约120t/h。除了自用外，还向事业部管网外输1.0MPa和3.5MPa蒸汽约60t/h～70t/h，是事业部的“产汽大户”，对整个事业部的蒸汽平衡起着举足轻重的作用。原设计装置使用Na3PO4来控制蒸汽、炉水品质，通过合理加药、及时调节各汽包的连排和定排量，蒸汽、炉水合格率基本上在85%左右。根据多年的操作经验，发现使用Na3PO4来控制蒸汽、炉水品质存在以下弊端：

○ 排污量相对较大，造成一定量高温除氧水的浪费，增加了装置的运行成本；

○ 操作人员劳动强度大，需要经常调节Na3PO4的加入量和汽包排污量才能满足蒸汽Na+和炉水PH值同时合格；

○ 蒸汽、炉水合格率相对不高，既不利于本装置产汽设备长周期运行，又不利于其他装置用汽设备（如汽轮机等）安全、平稳、长周期运行。

因此选择一种能够降低汽包排污率、提高蒸汽、炉水品质的新型药剂，不仅能够降低本装置运行成本，还能够提高其他装置用汽设备的长周期运行。装置于2010年1月27日开始试用北京伊维普特公司的EWPT-6208多功能缓蚀剂和EWPT-6352锅炉水处理剂，以下简称为EWPT药剂。

2 EWPT药剂简介

2.1 EWPT-6208多功能缓蚀剂

EWPT-6208多功能缓蚀剂是一种特殊复合有机产品，能将给水PH值稳定控制在8.8～9.5之间，有效防止酸性水质对系统产生的影响，免受氧的腐蚀，提供对给水系统和蒸汽凝结水系统的全面保护。

另外该药剂还会在金属基体表面生成单分子保护膜，防止O2、CO2和腐蚀产物对金属的侵蚀，从而防止管线和汽轮机腐蚀现象发生。在高温高压下最终产物不含有机酸，只有水、痕量氮气和碱性物质，不会对蒸汽品质产生负面影响。

2.2 EWPT-6352锅炉水处理剂

EWPT-6352锅炉水处理剂是一种由有机聚合物、高效分散剂和助剂等组成的多功能无磷锅炉水处理剂，能够有效防止结垢，防止铁、铜等在炉管沉积导致的电位腐蚀，同时稳定炉水PH值，减少管线、阀门腐蚀，可从根本上取代Na3PO4，防止夹带，提高蒸汽品质。提高锅炉的临界含盐量，有利于炉水的浓缩，节约能源。

3 试验过程

试验共分4个阶段，分别为空白标定阶段、EWPT药剂调试阶段、降低排污阶段和终期标定阶段。

第一阶段为空白标定阶段（2009年12月15日～2010年1月20日）：开始由装置生产和伊维普特公司技术人员共同对装置各汽包运行工况进行进一步的优化，使其达到最佳运行状态，并进行空白标定。

第二阶段为EWPT药剂调试阶段（2010年1月20日～2010年2月28日）：先对装置原有的Na3PO4加药系统进行清洗，并加注EWPT药剂，适当增加排污，置换系统内原有的Na3PO4，加药流程见图1。之后对EWPT药剂的加注量进行优化，在确保蒸汽和炉水品质正常的前提下，逐步降低EWPT药剂的加注量。

第三阶段为降低排污阶段（2010年3月1日～2010年3月31日）：开始对装置各汽包的排污进行优化，首先全关各汽包定排手阀，停止定期排污。3月10日开始对各汽包连排进行优化，在确保蒸汽和炉水品质正常的前提下，逐步降低各汽包连排阀开度，并进一步降低EWPT药剂的加注量。

第四阶段为终期标定阶段（2010年4月1日～2010年4月30日）：2010年4月1日开始进行终期标定，收集相关数据，进行对比分析。

4 试验结果及讨论

根据以上对EWPT药剂进行空白和终期两次标定，期间装置生产正常、操作平稳，基本上可以真实反映出该药剂的使用效果，实验期间各阶段主要数据和终期标定期间EWPT药剂的加注量，见表1和表2。

4.1 汽包给水PH合格率

从表1中给水分析数据可以看出，使用EWPT-6208多功能缓蚀剂后，给水PH合格率有极大提高，PH合格率由加药前的70.6%上升至加药后期的近99.2%，且平均PH值在9.0左右。表明EWPT-6208多功能缓蚀剂能够有效的缓解除氧器进水PH波动导致装置汽包给水PH的波动，有利于给水管线的腐蚀控制。

4.2 凝结水铁含量

从表1中凝结水分析数据可以看出，使用EWPT-6208多功能缓蚀剂后，凝结水PH从平均值低于8.5，上升至9.0以上；凝结水含铁量从平均128.5μg/L，下降至平均22.6μg/L。表明EWPT-6208多功能缓蚀剂能有效控制蒸汽凝结水系统的腐蚀。

4.3 炉水、蒸汽指标合格率

从表1中炉水分析数据可以看出，使用EWPT-6352锅炉水处理剂后，装置汽包炉水、蒸汽指标平均合格率均有不同程度的提高，其中各炉水指标（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指标（Na+）平均合格率由88.88%上升至99.40%。

从表1中炉水分析数据还可以看出，使用EWPT-6352锅炉水处理剂后，装置蒸汽钠、硅指标有进一步改善。以装置最大的产汽设备外取热器为例，使用EWPT-6352锅炉水处理剂后蒸汽硅由4.0ppb下降到3.5ppb，蒸汽钠由11.4ppb下降到7.3ppb，表明EWPT-6352锅炉水处理剂具有很强的提高临界含盐量及防夹带能力。

表1 空白标定和终期标定阶段数据统计表

表2 EWPT药剂加注浓度

4.4 汽包排污率

从表1中数据可以看出，使用EWPT-6352锅炉水处理剂后，各汽包排污率均有不同程度的下降，平均从4.6%下降至1.3%，下降3.3%。汽包排污率的下降，再次表明EWPT-6352锅炉水处理剂具有很强的提高临界含盐量及防夹带能力，从而达到提高蒸汽品质、减少汽包排污，提高装置经济效益的目的。

5 效益分析

使用EWPT-6208多功能缓蚀剂和EWPT-6352锅炉水处理剂后，装置蒸汽、炉水各项技术指标得到稳定控制，合格率大幅提高；汽包排污率降低，浓缩倍数增加。

5.1 节省标油费用

按给水量120t/h，排污率降低3.3%，减少排污节省的能量以标油计算 (t/h)，如下式：

W=D×B（i'－ib）/Q

式中：

D：各汽包总给水量，110 t/h

B ：下降排污率，3.3%

i'：排污水初始热值，3.8MPa 240℃饱和炉水热值，kj/kg(查表得1037.56kj/kg)

ib：排污水0.12MPa,40℃时的热值，kj/kg(查表得167.64kj/kg)

Q ：以标油低位发热量计，41828kj/kg

代入上式得：W＝120× 3.3% ×（1037－167）/41828＝0.0824t标油/h ，全年运行8000小时计，可节省标油：0.0824×8000＝659.2t/a，以每吨标油2339元计（2010年公司内部企业定价），全年可节省标油费用659.2×2339/10000＝154.19万元/年。

5.2 节省除氧水费用

按除氧水每吨11.7元计（2010年公司内部企业定价），全年可节约除氧水费用120×3.3%×8000×11.7/10000=37.07万/年。

5.3 效益

使用EWPT药剂后，增加装置成本130万元/年，年创造效益为：154.19+37.07-130=61.26万元/年；经济效益(ROI)：（154.19+37.07）/130=1.47

使用EWPT药剂后，延长了设备运行时间，定排基本不排，连排量大大减少，从而降低了阀门及管线的腐蚀，节省了劳动力和维护费用（此处费用未计）。可以看出，使用EWPT药剂后，达到了提高蒸汽和炉水品质、节能减排、提高效益的目的。

6 结论

根据以上数据及结果讨论我们可得出以下结论：

（1）使用EWPT药剂后，各汽包给水PH合格率由加药前的70.6%上升至近100%，合格率得到极大提高，且给水PH值平均在9.0左右，在控制腐蚀的合适范围内，同时有效抑制了给水系统的腐蚀现象发生。

（2）使用EWPT药剂后，凝结水PH有了一定提高，铁含量由使用前的128.5ppb下降至22.6ppb，水汽系统的腐蚀得到了很好控制。

（3）使用EWPT药剂后，装置汽包炉水指标（PH）平均合格率由99.20%上升至99.80%，蒸汽指标（Na+）平均合格率由88.88%上升至99.40%。

（4）使用EWPT药剂后，装置蒸汽品质得到了较大的改善、各汽包排污率平均从4.6%下降至1.3%，下降3.3%，大大降低了汽包内炉水浓缩夹带对蒸汽品质的严重影响。

（5）使用EWPT药剂期间，没有造成汽水共腾导致汽包水位模糊现象，装置产汽系统保持了安全、平稳运行状态。