王伟，王赵兴，孙誉松
（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南714000）
［摘 要］陕西渭河煤化工集团有限责任公司3套（煤化工）生产装置前端系统（工艺气、氧气）和公用工程系统互联互通；配套锅炉系统产生的高温高压蒸汽部分用于60 000 m3/h空分装置空压机透平（抽汽凝汽式）。2022年9月本空压机透平蒸汽氢电导率异常升高，通过对蒸汽品质参数的检测分析，逐一排查脱盐水、锅炉给水、蒸汽管网、蒸汽冷凝液系统等可能造成蒸汽氢电导率高的影响因素，历经四个阶段的摸索与操作调整，找到了症结所在，通过宏观与微观调控手段综合施策，解决了空压机透平蒸汽氢电导率超标问题，并总结了高压蒸汽电导率异常的处置措施及3套生产装置多介质互联互通的优点与缺点。
［关键词］空压机透平蒸汽氢电导率高；原因分析；蒸汽/脱盐水/锅炉给水互联互通；处理过程；处理效果；处置措施
［中图分类号］TQ083+.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）05-0071-04
0 引 言
陕西渭河煤化工集团有限责任公司（简称陕西渭化）本部现主要有3套（煤化工）生产装置，包括一期300 kt/a合成氨装置与520 kt/a尿素装置、二期200 kt/a甲醇装置、三期400 kt/a甲醇装置，3套生产装置前端系统（工艺气、氧气）和公用工程系统（蒸汽、锅炉给水、脱盐水、仪表空气、工厂空气等）互联互通。配套锅炉系统（产汽量160 t/h 煤粉锅炉2台、200 t/h循环流化床锅炉1台、240 t/h循环流化床锅炉2台，5台锅炉四开一备）产生10.08 MPa、525 ℃的高温高压蒸汽，部分高温高压蒸汽用于推动空气化工产品（陕西）有限公司（简称AP公司）1套60 000 m3/h空分装置（陕西渭化另有1套二期28 000 m3/h空分装置和1套一期40 000 m3/h空分装置）空压机透平（抽汽凝汽式汽轮机），部分抽汽进入4.0 MPa蒸汽管网，主要用于工艺装置，另一部分透平蒸汽经凝汽器冷凝后进入锅炉除氧器。60 000 m3/h空分装置由AP公司负责建设并维护运行，为陕西渭化生产装置提供各种规格/压力等级的氮气和氧气、仪表空气、工厂空气。
锅炉水汽系统氢电导率是衡量水汽品质的重要指标，准确检测水汽系统氢电导率十分必要。实时检测蒸汽中污染物最简单、最可靠的方法是测量氢电导率（CC）或脱气氢电导率（DCC）。所谓氢电导率（CC），就是将检测水样先通过一个阳离子交换柱，水样中的阳离子与离子交换树脂中的氢离子交换，通过交换柱的水样留有阴离子与交换下来的氢离子，然后测定电导率；所谓脱气氢电导率（DCC），是指水样先经过阳离子交换柱再经过脱气系统除去溶解CO2后测得的电导率。2022年9月，陕西渭化发现AP公司空压机透平蒸汽氢电导率超标，通过对蒸汽品质参数的检测分析，逐一排查脱盐水、锅炉给水、蒸汽管网、蒸汽冷凝液系统等可能造成高压蒸汽氢电导率高的影响因素，找到了症结所在，通过宏观与微观调控手段综合施策，解决了高压蒸汽氢电导率高这一异常问题。以下对有关情况作一介绍。
1 空压机透平蒸汽氢电导率高问题
空压机运行过程中，实时监测和控制空压机各项参数对于确保其稳定运行与运行效率至关重要，空压机透平蒸汽主要监控指标为pH=8.0～9.5、氢电导率（CC）上限值0.5 μS/cm、脱气氢电导率（DCC）上限值0.2 μS/cm。据生产经验，通常在介质相互输送、锅炉或气化炉倒炉、系统工况不稳定等致系统负荷变化时，容易引起空压机透平蒸汽氢电导率异常升高，若氢电导率异常升高致使空压机透平操作出现波动或紧急停车，会对全厂蒸汽系统和动力系统造成巨大影响，严重时甚至可能引起全厂紧急停车。2022年9月22日03:00 AP公司空压机透平蒸汽氢电导率出现超标，当日08:30蒸汽氢电导率（CC）在线示数为1.8 μS/cm、脱氢电导率（DCC）在线示数为0.13 μS/cm。
2 空压机透平蒸汽氢电导率高处理及效果
2.1 第一阶段处理过程及效果
当时对前两日一期、二期生产装置的运行情况进行了解，2022年9月20日18:30一期空分装置分子筛纯化系统泄压阀（KV8209）故障，合成氨/尿素装置停车检修，二期甲醇装置降负荷运行；9月21日17:00尿素装置投料、造粒，一期装置恢复运行，但一期、二期生产装置运行不稳定，继而采取了如下措施：① 对系统脱盐水及副产蒸汽进行取样分析；② 动力车间三期锅炉除氧器、工艺除氧器停止溶氨、加药，并将动力锅炉除氧器乏汽回收系统解列，将系统累积的不凝气放空；③ 排查三期变换系统中压蒸汽发生器（E7503）、1#低压蒸汽发生器（E7504）、2#低压蒸汽发生器（E7505）泄漏情况，甲醇合成汽包（V8101）暂停加入防结垢用磷酸盐，并对各水汽系统取样分析。取样结果表明，脱盐水指标正常，三期废锅副产蒸汽品质差——V8101蒸汽氢电导率68 μS/cm、Na+ 5.6 μg/L（指标为10 μg/L，下同）、SiO2 24.9 μg/L（指标为20 μg/L，下同），E7504蒸汽氢电导率41.6 μS/cm、 Na+ 41.6 μg/L、SiO2 63.9 μg/L，E7505蒸汽氢电导率27.2 μS/cm、Na+ 92.9 μg/L、SiO2 47.8 μg/L，即三期废锅副产蒸汽存在严重污染。
据上述分析结果，随后采取了如下措施：① 将二期、三期蒸汽管网连通阀关闭；② 将三期变换系统副产蒸汽部分或全部放空；③ 暂停一期锅炉除氧器及三期锅炉除氧器加药操作。调整后，AP公司空压机透平蒸汽氢电导率有所降低但仍超标，2022年9月22日13:30后空压机透平氢电导率在线示数又开始上涨。
2.2 第二阶段处理过程及效果
陕西渭化3套生产装置蒸汽、脱盐水以及锅炉给水等公用工程介质互联互通，鉴于第一阶段已隔离三期废锅副产蒸汽且脱盐水系统制水指标正常，推断导致AP公司空压机透平蒸汽氢电导率异常的原因可能为锅炉给水方面。
2.2.1 锅炉运行模式分析
更多内容详见《中氮肥》2024年第5期