化工企业锅炉炉水、蒸汽运行参数优化总结

化工企业锅炉炉水、蒸汽运行参数优化总结

曹建新¹，房红艳²，李民¹，王海谦³

（1.陕西神木化学工业有限公司，陕西神木 719319；2.陕西省合阳县路井中学，陕西合阳 715305；

3.蒲城清洁能源化工有限责任公司，陕西蒲城 715500）

［摘要］结合陕西神木化学工业有限公司煤制甲醇项目锅炉实际运行情况，分析与探讨工业锅炉炉水、蒸汽指标超标的原因，并介绍工业锅炉炉水、蒸汽运行参数的控制方法及优化措施，以期为锅炉系统水质管理提供一些参考和借鉴。

［关键词］ 工业锅炉；给水系统；炉水；蒸汽；运行参数；控制方法；优化措施

［中图分类号］ TK 227.8 ［文献标志码］ B ［文章编号］ 1004-9932（2017）01-0045-05

陕西神木化学工业有限公司600 kt/a煤制甲醇项目由一期200 kt/a煤制甲醇和二期400 kt/a煤制甲醇2套装置构成。一期甲醇装置配套3台75 t/h中压自然循环煤粉锅炉，生产3.92 MPa、450 ℃中压蒸汽；二期甲醇装置配套2台220 t/h高压自然循环煤粉锅炉，生产9.8 MPa、540 ℃高压蒸汽，主要为甲醇装置提供动力源；同时，为回收甲醇生产过程中的余热，一期、二期装置共设置了8台废热锅炉，生产0.5～1.0 MPa的饱和蒸汽，为甲醇装置提供加热源。自锅炉投入运行以来，其炉水、蒸汽运行参数一直低于国标，特别是进入夏季后，每2个月就周期性大面积超标1次，严重制约了装置的稳定运行。为此，我们通过对整个装置给水系统的分析研究，找出了锅炉炉水、蒸汽运行指标超标的原因，并通过优化锅炉、废热锅炉的加药、排污、运行控制等操作，有效地提高了锅炉及废热锅炉各项运行参数的合格率，从而解决了指标周期性大面积超标的问题，确保了锅炉、汽轮机组的安全、稳定、长周期运行。

1 锅炉给水系统简况

陕西神木化学工业有限公司锅炉、废热锅炉的给水，一部分为蒸汽冷凝液（约245 t/h，约占冷凝液总量的39.2%，比例偏小）经脱盐水站再处理后，与脱盐水站制备的新鲜脱盐水一并由脱盐水泵送入；一部分为蒸汽经汽轮机组做功后的冷凝液，直接作为锅炉、废热锅炉给水（约380 t/h），循环利用。锅炉、废热锅炉给水系统流程见图1。

2 炉水、蒸汽运行参数情况

由于建厂较早，在原始设计中，蒸汽冷凝液返回脱盐水站再处理水量偏小，造成装置运行过程中锅炉、废热锅炉经常出现给水、炉水pH较低和SiO₂含量偏高的现象，含高SiO₂的蒸汽冷凝液反复循环使用，SiO₂不断累积，导致整个系统中炉水、蒸汽中SiO₂含量大面积超标，特别是气温升高后，伴热蒸汽关闭（伴热蒸汽冷凝液现场排放），锅炉、废热锅炉的排污量未及时增大，导致给水、炉水中SiO₂排不出系统，进而造成给水、炉水、冷凝液、蒸汽中SiO₂含量大面积超标。

2．1 锅炉炉水、蒸汽运行参数（表1）

表1 2013年和2014年4—5月（优化前）锅炉炉水、蒸汽运行参数

项目	检测情况	时间	给水		炉水			过热蒸汽
项目	检测情况	时间	pH	SiO₂	pH	SiO₂	PO₄^3-	SiO₂	Na⁺
一期1^＃锅炉	合格次数/检测次数	2013年4—5月	9/61	27/61	160/183	156/183	177/183	127/183	181/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	25/61	14/61	171/183	174/183	171/183	103/183	181/183
	合格率/%	2013年4—5月	14.75	44.26	87.43	85.25	96.72	69.4	98.9
	合格率/%	2014年4—5月	40.98	22.95	93.44	95.08	93.44	56.28	98.91
一期2^＃锅炉	合格次数/检测次数	2013年4—5月	7/61	21/61	179/183	155/183	173/183	94/183	171/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	25/61	14/61	173/183	174/183	181/183	103/183	181/183
	合格率/%	2013年4—5月	11.48	34.43	97.81	84.7	94.54	51.37	93.44
	合格率/%	2014年4—5月	40.98	22.95	87.98	94.54	97.81	61.75	99.45
一期3^＃锅炉	合格次数/检测次数	2013年4—5月	5/61	23/61	178/183	147/183	181/183	159/183	183/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	12/61	9/61	150/183	169/183	174/183	111/183	174/183
	合格率/%	2013年4—5月	8.2	37.7	97.27	80.33	98.91	86.89	100
	合格率/%	2014年4—5月	19.67	14.75	81.97	92.35	95.08	60.66	95.08
二期1^＃锅炉	合格次数/检测次数	2013年4—5月	29/92	26/92	130/183	110/183	177/183	142/183	166/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	20/30	17/30	87/90	65/90	88/90	89/90	84/90
	合格率/%	2013年4—5月	31.52	28.26	71.04	60.11	96.72	77.6	90.71
	合格率/%	2014年4—5月	66.67	56.67	96.67	72.22	97.78	98.89	93.33
二期2^＃锅炉	合格次数/检测次数	2013年4—5月	45/92	40/92	177/183	150/183	179/183	144/183	166/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	16/34	21/34	86/102	77/102	101/102	101/102	98/102
	合格率/%	2013年4—5月	48.91	43.48	96.72	81.97	97.81	78.69	90.71
	合格率/%	2014年4—5月	47.06	61.18	84.31	75.49	99.02	99.02	96.08

2．2 废热锅炉炉水运行参数（表2）

表2 2013年和2014年4—5月（优化前）废热锅炉炉水运行参数

项目	检测情况	时间	炉水
项目	检测情况	时间	pH	SiO₂	PO₄^3-
一期合成废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	182/183	41/61	183/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	137/183	54/183	99/183
	合格率/%	2013年4—5月	99.45	67.21	100
	合格率/%	2014年4—5月	74.86	29.51	54.1
二期合成A废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	183/183	49/61	179/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	175/183	174/183	154/183
	合格率/%	2013年4—5月	100	80.32	97.81
	合格率/%	2014年4—5月	95.63	95.08	84.15
二期合成B废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	179/183	58/61	180/183
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	174/183	177/183	149/183
	合格率/%	2013年4—5月	97.81	95.08	98.36
	合格率/%	2014年4—5月	95.08	96.72	81.42
一期变换废锅（E1501）	合格次数/检测次数	2013年4—5月	51/61	53/61	61/61
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	50/61	60/61	58/61
	合格率/%	2013年4—5月	83.61	86.88	100
	合格率/%	2014年4—5月	81.97	98.36	95.08
一期变换废锅（E1504）	合格次数/检测次数	2013年4—5月	48/61	53/61	45/61
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	60/61	52/61	52/61
	合格率/%	2013年4—5月	78.69	86.88	73.77
	合格率/%	2014年4—5月	98.36	85.25	85.25
二期变换1^＃废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	55/61	50/61	58/61
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	61/61	58/61	58/61
	合格率/%	2013年4—5月	90.16	81.97	95.08
	合格率/%	2014年4—5月	100	95.08	95.08
二期变换2^＃废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	50/61	55/61	55/61
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	60/61	60/61	58/61
	合格率/%	2013年4—5月	81.97	90.16	90.16
	合格率/%	2014年4—5月	98.36	98.36	95.08
二期变换3^＃废锅	合格次数/检测次数	2013年4—5月	50/61	55/61	49/61
	合格次数/检测次数	2014年4—5月	46/46	44/46	45/46
	合格率/%	2013年4—5月	81.97	90.16	80.33
	合格率/%	2014年4—5月	100	95.65	98.83

更多内容详见《中氮肥》2017年第1期