杨杰，王真，李尚运，孟令宾
（河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南 新乡453700）
［摘 要］河南心连心化学工业集团股份有限公司四分公司9.8 MPa循环流化床锅炉给水系统设有3台旋膜除氧器（两开一备），采用0.50 MPa蒸汽物理除氧后再在除氧器下降管投加联胺进行化学除氧。为稳定锅炉给水指标（溶解氧偶有超标）、降低联胺投加带来的安全风险（联胺有剧毒特性），尝试采用低毒的二甲基酮肟替代联胺辅助除氧，未能奏效，其后与九江心连心化肥有限公司的除氧器相关设备、运行参数进行对标分析，未找出明显差异，但初步判断9.8 MPa蒸汽锅炉给水溶解氧偶有超标是加热蒸汽分配不合理所致。2021年5月与设备厂家一同探讨并进行加热蒸汽分配优化调整后，逐步停用了联胺，仅靠物理除氧即能达到锅炉给水溶解氧≤7 μg/L的指标要求。
［关键词］锅炉给水；溶解氧；除氧器；联胺；二甲基酮肟；对标分析；优化调整；物理除氧
［中图分类号］TQ085+.411 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2024）05-0060-03
0 引 言
近年来，随着煤化工及空分产业的快速发展，9.8 MPa蒸汽锅炉应用数量随之增加。据《火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量》（GB/T 12145—2016）要求，9.8 MPa蒸汽锅炉给水需控制溶解氧≤7 μg/L。锅炉给水除氧一般采用物理除氧+化学除氧，即先用除氧器加热进行物理除氧，再在除氧器下降管投加除氧剂进行化学除氧，以满足生产要求。
河南心连心化学工业集团股份有限公司（简称河南心连心）四分公司450 kt/a合成氨、800 kt/a尿素装置（于2013年11月投产）配套建设3台产汽量165 t/h、9.8 MPa高温高压循环流化床锅炉（两开一备），满足园区蒸汽供需平衡，并配套建设热回收系统，为锅炉提供高品质给水。热回收系统有3台旋膜除氧器（两开一备），采用0.50 MPa蒸汽（简称S05蒸汽）对脱盐水及透平凝液进行加热除氧，物理除氧后再在除氧器下降管投加联胺（亦称联氨）进行化学除氧。实际运行中，锅炉用脱盐水、空压机透平凝液、氨压机透平凝液送入除氧器塔头，在除氧器中通入S05蒸汽，将除氧器中的水加热至饱和压力下对应的饱和温度，之后在除氧器下降管投加联胺，锅炉给水溶解氧一般在3～5 μg/L，偶尔会出现超过7 μg/L的现象。因锅炉给水溶解氧偶尔存在超标，加之联胺具有剧毒特性，在联胺采购、储存及使用过程中均存在不安全因素，为稳定锅炉给水指标、降低联胺投加带来的安全风险，2021年通过与九江心连心化肥有限公司（简称九江心连心）除氧器相关设备、运行参数进行对比，并协助除氧器厂家对加热蒸汽加入部位进行调整，最终停止了联胺的投加，提高了锅炉给水溶解氧数据的稳定性，仅靠除氧器物理除氧即能达到溶解氧指标要求。以下对有关情况作一介绍。
1 蒸汽锅炉给水系统概况
河南心连心四分公司热回收系统除氧器补水包括锅炉用脱盐水、空压机透平凝液、氨压机透平凝液，这些水混合后，大部分经变换换热器、合成换热器换热，少部分经锅炉冷渣机、气化冷渣机换热器换热，换热后两股水在除氧器前混合后进入塔头；在除氧器中，补水经起膜管呈螺旋状按一定角度喷出与加热蒸汽（加热用S05蒸汽来自厂区S05蒸汽管网）进行热交换（热力）除氧，当水被加热至除氧器操作压力下的饱和温度时，水大量蒸发，水蒸气的分压就会接近水面上的饱和蒸气压，随着气体的不断排出，水面上各种气体的分压力趋近于零，溶解在水中的气体（氧气等）逸出而被除去，由此防止或减缓锅炉给水管、省煤器和其他附属设备的腐蚀。
2 化学除氧药剂调整试验
2021年4月，为降低化学除氧药剂投加风险，采用低毒的二甲基酮肟替代联胺进行辅助除氧。调整前采用联胺辅助除氧时，1 m3加药罐加1瓶（500 mL）联胺，每天用3瓶左右，锅炉给水溶解氧在线分析示数3～5 μg/L；调整后采用二甲基酮肟辅助除氧时，1 m3加药罐加1包（1 000 g）二甲基酮肟，每天用3包，锅炉给水溶解氧升至38 μg/L，即使加大用药量至6 000 g/d，锅炉给水溶解氧仍高达30 μg/L。于是停止二甲基酮肟投加，恢复使用联胺，锅炉给水溶解氧降至3～5 μg/L，恢复正常。
化学除氧药剂调整期间，除氧器一次加热蒸汽手动阀全开、二次加热蒸汽手动阀全关、再沸腾蒸汽阀全关，加热蒸汽分配未有调整。虽然二甲基酮肟的毒性低于联胺，但相较于联胺其除氧效果太差，即使大幅增大二甲基酮肟投加量，锅炉给水溶解氧仍不能控制在指标范围内，利用二甲基酮肟替代联胺进行辅助除氧的计划失败，需另谋出路。
3 同类除氧器运行数据对比分析
为优化河南心连心四分公司除氧器运行，与九江心连心、新疆心连心能源化工有限公司（简称新疆心连心）除氧器运行情况进行对标——新疆心连心除氧器无除氧头，对比性不强；与九江心连心除氧器结构形式一致、运行模式一致，九江心连心除氧器也使用一次加热蒸汽除氧、二次加热蒸汽手动阀全关、再沸腾蒸汽阀全关，但九江心连心不使用化学除氧药剂辅助除氧就能将锅炉给水溶解氧控制在7 μg/L以下。为找出差异，对河南心连心四分公司与九江心连心除氧器相关设备、运行数据进行详细的对比分析。
3.1 溶解氧数据对比
更多内容详见《中氮肥》2024年第5期