中壓鍋爐系統(tǒng)除鹽水設(shè)備運(yùn)行效果分析

葉鵬鵬 楊迪 萬(wàn)繼強(qiáng) 楊曉婷 喬治

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

中壓鍋爐系統(tǒng)除鹽水設(shè)備運(yùn)行效果分析

葉鵬鵬1楊迪1萬(wàn)繼強(qiáng)1楊曉婷2喬治1

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

天然氣凈化廠中壓鍋爐系統(tǒng)除鹽水裝置，主要擔(dān)負(fù)為中壓鍋爐提供上水，硫磺回收裝置汽包補(bǔ)水的責(zé)任。在運(yùn)行過(guò)程中，逐漸暴露出除鹽水不達(dá)標(biāo)，產(chǎn)水率低等一系列問(wèn)題。通過(guò)對(duì)裝置原理以及運(yùn)行狀況的分析，尋求除鹽水裝置最優(yōu)化的方法。

除鹽水;運(yùn)行;優(yōu)化

1 工藝簡(jiǎn)介

生產(chǎn)過(guò)程中，軟水先后經(jīng)過(guò)除鹽水裝置預(yù)處理系統(tǒng)、反滲透系統(tǒng)、超濾系統(tǒng)后，指標(biāo)達(dá)到pH:7～9、Cl-含量≤0.1mg/L。

(1)預(yù)處理系統(tǒng)。軟水進(jìn)入除鹽水裝置，首先經(jīng)過(guò)2具并聯(lián)的保安過(guò)濾器，構(gòu)成除鹽水裝置預(yù)處理系統(tǒng)。保安過(guò)濾器是濾芯式過(guò)濾器，攔截膠體物質(zhì)及懸浮顆粒等，防止顆粒等進(jìn)入RO泵及RO膜塊造成損壞。

(2)反滲透系統(tǒng)。保安過(guò)濾器粗濾后的軟水，由RO泵增壓后進(jìn)入RO反滲透系統(tǒng)。RO反滲透系統(tǒng)由5套反滲透膜組成，5套膜以并聯(lián)與串聯(lián)結(jié)合的形式進(jìn)行水處理。反滲透膜的工作原理是通過(guò)膜兩側(cè)濃度差異，在低濃度一側(cè)施壓，強(qiáng)迫低濃度溶劑向高濃度滲透。除鹽水裝置內(nèi)反滲透膜結(jié)構(gòu)如下圖，軟水進(jìn)入反滲透殼內(nèi)，水分子通過(guò)反滲透膜進(jìn)入膜中間水通道，然后進(jìn)入下游進(jìn)行再處理。

(3)超濾系統(tǒng)。EDI裝置在整套除鹽水裝置中起至關(guān)重要的作用，用來(lái)做為除鹽水裝置的超濾系統(tǒng)。EDI裝置應(yīng)用在反滲透系統(tǒng)之后,利用模塊兩端電極使水中帶電粒子移動(dòng)。軟水進(jìn)入EDI系統(tǒng)，陽(yáng)離子向負(fù)極方向移動(dòng)，陰離子向正極移動(dòng)，由于陽(yáng)離子無(wú)法穿過(guò)陰離子交換膜，因此將被截留在濃水室，同樣，陰離子無(wú)法穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜，也被截留在濃水室，這樣陰陽(yáng)離子將隨濃水流被排出模塊；與此同時(shí)，由于進(jìn)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(lái)的時(shí)候，純度可以達(dá)到接近理論純水的指標(biāo)。

下圖為除鹽水裝置詳細(xì)內(nèi)部流程圖：

圖1 除鹽水裝置流程圖

2 運(yùn)行現(xiàn)狀分析

(1)產(chǎn)水指標(biāo)不過(guò)關(guān)。反滲透系統(tǒng)作用較弱，反滲透膜過(guò)濾效果較差。產(chǎn)水電阻率過(guò)小，除鹽水水質(zhì)較差。

(2)部分設(shè)備管路接口滲漏嚴(yán)重。設(shè)備在用部分管路接口處滲漏嚴(yán)重，玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)內(nèi)有青苔絮狀物，需要對(duì)增壓泵后至EDI進(jìn)水口所有管路做消毒、殺菌處理，但設(shè)備由于缺少濾芯及膜清洗系統(tǒng)，做殺菌消毒處理時(shí)需要對(duì)管路系統(tǒng)做流程變更，需要增加管路及閥門(mén)。

(3)濾芯堵塞嚴(yán)重。軟水罐腐蝕，軟水內(nèi)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(guò)濾效果。保安過(guò)濾器進(jìn)水與出水壓差增大，可達(dá)0.09Mpa，嚴(yán)重影響RO裝置穩(wěn)定運(yùn)行。

(4)控制柜內(nèi)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(dǎo)率表、電阻率為鑲嵌式安裝，未進(jìn)行過(guò)校驗(yàn)，表計(jì)量不準(zhǔn)。

(5)RO產(chǎn)水與2#EDI產(chǎn)水量不匹配。除鹽水裝置中RO系統(tǒng)與1#EDI系統(tǒng)為配套系統(tǒng)，2#EDI為后加輔助系統(tǒng)，兩系統(tǒng)不匹配導(dǎo)致設(shè)備不能發(fā)揮最佳工作模式，影響質(zhì)量。

(6)操作不便。除鹽水裝置為手動(dòng)操作，人工平均每三小時(shí)啟停一次。

3 改造內(nèi)容

(1)管路更換。對(duì)大多數(shù)管路連接及彎管處進(jìn)行處理，更換為環(huán)琪U-PVC管。對(duì)滲漏、松動(dòng)以及關(guān)鍵位置閥門(mén)進(jìn)行更換，如更換UPVC單向閥，取樣閥等。

(2)電器線路更換。裝置內(nèi)電器元件線路老化嚴(yán)重，很多線路出現(xiàn)膠皮脫落，現(xiàn)將線路進(jìn)行更換，在控制柜內(nèi)電路進(jìn)行標(biāo)注。更換電導(dǎo)率表、電阻率表，并調(diào)校。

(3)濾芯更換。保安過(guò)濾器進(jìn)出口壓差大，高壓泵后運(yùn)行壓力較高，固將設(shè)備原有保安過(guò)濾器以及反滲透膜進(jìn)行更換處理。更換保安過(guò)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(dòng)控制器，將控制點(diǎn)與2#EDI裝置相連，除鹽水箱內(nèi)安裝浮球。液位高時(shí)，浮球通過(guò)連接線路給控制點(diǎn)信號(hào)，除鹽水裝置自動(dòng)停止；同理，液位低時(shí)自動(dòng)啟運(yùn)。

4 效果分析

(1)RO產(chǎn)水電導(dǎo)率合格。運(yùn)行中RO產(chǎn)水電導(dǎo)率較低，RO電導(dǎo)率越低說(shuō)明反滲透膜脫鹽效果越好。改造前平均電導(dǎo)率為8.76μS/cm，改造后平均電導(dǎo)率3.13μS/cm。

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

(3)除鹽水回收率較高

用水量計(jì)算公式如下：

RO進(jìn)水（L/H)=RO產(chǎn)水流量計(jì)讀數(shù)（L/H)+RO濃水排放流量計(jì)讀數(shù)（L/H)

1#EDI進(jìn)水量=1#EDI極水流量+1#EDI濃水流量+1#EDI產(chǎn)水流量=RO產(chǎn)水流量計(jì)讀數(shù)（L/H)

2#EDI進(jìn)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(chǎn)水流量（L/H)

計(jì)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(duì)上游軟水罐內(nèi)定期進(jìn)行防腐工作，選取防腐效果好的涂層，避免雜質(zhì)，硬離子進(jìn)入下游除鹽水裝置內(nèi)造成濾芯堵塞。

(2)在現(xiàn)有工藝上，增加一套保安過(guò)濾器，提高過(guò)濾效果，可確保雜質(zhì)離子不進(jìn)入EDI裝置。

(3)除鹽水裝置的運(yùn)行時(shí)間取決于下游的用水量，在下游裝置停運(yùn)的時(shí)期，對(duì)除鹽水裝置進(jìn)行短時(shí)間運(yùn)行，防止由于水流通不暢造成裝置性能的下降。