锅炉回水电导率超标原因分析及排查处理

2013-04-09辛向阳穆雯雯

化工设计通讯 2013年1期

辛向阳，张旭，刘华，穆雯雯

（山东阿斯德化工有限公司，山东肥城 271600）

水溶液全循环法尿素生产锅炉回水（主要是生产尿素使用蒸汽后形成的蒸汽冷凝液及中压一吸外冷器循环使用软水后外送部分软水）由于用于锅炉生产蒸汽，要求电导率不能超过15μS／cm，否则只能排放或另作它用，造成较大浪费，现结合我公司实际就此问题从操作角度介绍分析、排查、处理。

1 电导率超标原因分析

1.1 蒸汽冷凝液可能导致的电导率超标

应是在系统生产或是在开停车过程中，尿素含氨氮物质反窜入蒸汽系统或冷凝液中所致。导致这一现象所必须具备的一个条件是反窜物料的压力等级高于或持平于蒸汽或蒸汽冷凝液进口处的压力，而表现在水溶液全循环尿素生产中，则主要有以下几种。

（1）合成塔预热用蒸汽阀。在下列现象出现时会导致合成岀液反窜入高压蒸汽。

①尿素原始开车时，合成塔预热完毕进入氨升压后，预热蒸汽阀门关闭不及时或内漏。

②生产过程中合成塔预热蒸汽阀门内漏。

③系统合成塔保压停车时，第一、二截止阀内漏，而又开启合成塔预热蒸汽阀门时。

④合成塔排塔时，塔内压力高于或持平于蒸汽压力时，即开此阀。

⑤合成塔排塔时，塔内压力虽低于蒸汽压力，但塔底排放不通或不畅通，而塔顶预热蒸汽阀门开度过大，使塔内压力与蒸汽压力在较短的时间内持平，亦有可能导致塔内物质反窜入蒸汽系统。

（2）合成塔出口高压冲洗水阀及合成塔三物料管线高压冲洗水阀。此类阀正常情况下只有在系统停车合成塔保压时使用，在下列情况下有可能导致合成塔出口物料反窜入蒸汽冷凝液。

①正常生产时此类阀（双阀）内漏，且高压冲洗水泵进出口或副线未关闭或内漏。

②合成塔保压停车时，高压冲洗水泵出口实际压力低于合成塔内压力而开启冲洗水阀冲塔时。

③合成塔保压停车时，高压冲洗水泵出口实际压力虽略高于合成塔内实际压力，但合成塔顶部与三物料进口处的高压冲洗水阀同时开启且开得较大时，亦有可能导致合成塔物料少量反窜入冷凝液系统。

（3）一分加热器列管泄漏。因一分加热器中被加热物料压力高于蒸汽压力，在加热器列管微漏时，一分加热器液位槽冷凝液（一级膨胀槽）氨氮超标，且无下降趋势，并逐步导致系统冷凝液全部氨氮超标，如加热器列管泄漏严重时，则一分加热器冷凝液液位槽压力迅速上升，一分尿液温度下降，中压系统压力下降，蒸汽压力表现为上升，且系统高压蒸汽亦带氨氮，导致冷凝液电导率超标，此时应立即停车处理。

（4）氨预热器列管（夹套保温内）泄漏，因氨预热器内加热与被加热介质双方压力悬殊，一旦泄漏立刻会导致氨预热器冷凝液出口大量带氨，主要表现为冷凝液槽放空量突然增大且含大量氨氮，如在接近加热蒸汽冷凝液进口处泄漏，还会表现为氨预热器用蒸汽冷凝液进口阀门阀体冒汗（氨预热器使用冷凝液加热时）温度降低，氨预热器出口液氨温度突降，二级膨胀槽压力突升等现象。此时系统冷凝液会全部超标；此现象一旦发生应尽快停车处理。

（5）氨水泵和二甲泵进口处冷凝液加水阀。虽此类阀门均为双阀且中间加有导淋阀，但在下述情况下仍有可能导致氨氮介质反窜入冷凝液系统。

①一、二冷使用冷凝液向系统倒液或利用氨水泵、二甲泵向中压加水时。一旦系统压力高于或接近冷凝液进口压力，系统含氨氮物料可能会反窜入蒸汽冷凝液系统，导致超标。

②加水阀双阀均内漏，而导淋阀又处于关闭状态，在正常生产时冷凝液泵出口压力低于系统压力可能导致含氨氮物料反窜入蒸汽冷凝液系统，导致超标。

（6）置换一甲泵用冷凝液加水阀。一旦双阀均有内漏或置换时，泵及管线内压力高于冷凝液进口压力，可能导致甲铵液反窜入蒸汽冷凝液系统，导致超标。

（7）二分塔出口冲洗水阀。可能导致含氨氮物料反窜入冷凝液系统。

①正常生产时此阀门内漏而冷凝液泵打量不好，出口压力低或冷凝液泵短停时。

②系统停车热洗时二分塔压力高且液位高，而蒸汽冷凝液泵因系统用水量大，补水不足或其他原因导致泵出口压力低，且此阀处于开启状态，有可能导致系统含氨氮物料反窜入冷凝液系统。

（8）蒸发系统加热器及各保温蒸汽或冷凝液冲洗水阀。在正常生产状况下不会导致冷凝液超标，但在系统停车而蒸发系统又充正压试漏时，如冷凝液泵出口压力低于或持平于蒸发系统试漏压力，而蒸发系统加热器列管泄漏或各冲洗水阀处于开启状态以及关闭状态但阀门内漏，亦有可能导致物料反窜入蒸汽冷凝液，导致电导率超标。

（9）蒸发系统一段设有洗涤装置的，为防止洗涤泵出口管线堵塞，会增加冲洗装置，用保温蒸汽或冷凝液进行置换。由于洗涤泵出口压力往往会高于保温蒸汽或冷凝液泵出口压力，因此此阀门内漏或冲洗置换时操作不当会导致含氨氮物料反窜入保温蒸汽或冷凝液系统，导致冷凝液电导率超标。

1.2 软水可能导致的电导率超标原因分析

（1）一吸外冷器列管或管板泄漏，导致中压物料反窜进入软水系统，导致软水氨氮含量迅速升高。此现象可通过分析外冷器软水排气管中的软水氨氮含量变化，迅速判断并作停车处理。

（2）仍运转老解吸系统时，解吸冷凝器列管或管板泄漏，软水因此处在回水管端，压力较低，解吸气相含氨氮物质会反窜入软水回水。此时软水回水氨氮上升，但分析外冷器软水排气管排出的软水时，氨氮指标正常。

（3）一吸外冷器软水冷却器列管或管板泄漏。当循环冷却水使用出口阀门控制冷却水量时，循环冷却水会反窜入软水系统。此时分析软水回水氨氮指标正常，但电导率超标。

（4）置换氨泵用软水加水阀。一旦双阀均有内漏现象或置换时泵体及管线内压力高于软水压力，可能导致含氨氮物料反窜入软水系统，导致电导率超标。

（5）热洗中压系统用的软水加水阀。当此阀内漏或系统停车热洗时，中压系统压力未排放到位或放空阀未畅通而开启此阀，在中压压力仍高于或持平于软水压力时，中压系统物料会反窜入软水系统，导致氨氮超标。

2 采取的措施

2.1 蒸汽冷凝液电导率超标

一旦蒸汽冷凝液电导率超标，应立即分析氨氮含量，并关闭冷凝液回水总阀。如氨氮超标，应将冷凝液排往事故池，待查明原因恢复正常后再送往锅炉。送往事故池的含氨氮冷凝液视氨氮含量高低可分别用作抽真空补充液或一甲泵密封水补充液或直接送深度水解回收。如氨氮含量不高，电导率超标时亦应关闭冷凝液回水总阀，并将冷凝液直接外排，待查明原因恢复正常后再送往锅炉。系统停车检修时应先关闭蒸汽冷凝液回水总阀；各岗位操作工在使用冷凝液前需确认冷凝液槽是否有液位，及冷凝液泵出口压力是否满足冲洗需要，系统压力是否排放达到冲洗要求，具备了加水条件；加水过程中应关注冷凝液泵出口压力变化；系统开车后需确认电导率合格后方能外送；系统开停车过程中对各部分冲洗水阀、加蒸汽阀应及时检查是否有内漏现象，发现问题应及时处理更换。系统运行过程中或合成塔保压期间，应禁止使用塔顶预热蒸汽阀，如合成塔排塔置换，必须确保塔内压力低于蒸汽压力且塔底排放畅通时方可小幅开启，并根据温度压力变化逐步开大。而停开车过程中，如已排除氨预热器及一分加热器泄漏，且一级膨胀压力指示一直未低于二级膨胀压力指示而一级膨胀槽内冷凝液氨氮超标时，可基本断定是由塔顶预热蒸汽阀操作不当导致。

2.2 软水电导率超标

一旦软水电导率超标，应首先分析一吸外冷器是否泄漏。如氨氮超标应将软水回水排往事故池（同冷凝液处理方式），如氨氮不高，则应迅速将软水回水直接外排。检查软水冷却器或其他与软水接头的地方是否有泄漏反窜现象。对于软水冷却器的轻微泄漏，软水冷却器循环冷却水量可尝试用设备进口阀门控制，出水阀门全开，避免循环水进入软水系统，观察电导率变化情况。如能恢复正常可待有停车机会时再处理；不能恢复正常则需系统减量生产，并将软水冷却器隔离，视设备阀门泄漏情况检修处理或系统停车处理。开停车期间，应仔细排查置换氨泵用软水加水阀及中压置换加水阀是否有内漏现象；开启此类阀门应确保被冲洗置换压力等级低于软水压力且导淋或中压放空阀处于开启状态并畅通。