摘要介紹了在復(fù)雜的工況條件下， 回收總鐵的蒸汽冷凝水技術(shù)， 采用脈沖式氣水復(fù)合反沖洗技術(shù)和高溫?zé)Y(jié)高分子陶瓷濾料的新型節(jié)能過濾器， 解決了反沖洗水量大、濾料污染的問題， 使處理后的冷凝水在品質(zhì)和能耗方面有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

　　中國石油化工股份有限公司長城潤滑油分公司具備年產(chǎn)潤滑油 ２．０×１０５ ｔ 的能力?，F(xiàn)有 ２ 臺(tái) ２０ ｔ／ｈ的蒸汽鍋爐， 生產(chǎn) ０．５￣０．６ ＭＰａ 的飽和蒸汽， 用于潤滑油生產(chǎn)過程中基礎(chǔ)油、添加劑、油灌及附屬管路系統(tǒng)的加熱和保溫。鍋爐的補(bǔ)充水為軟化水和冷凝回水， 兩路水在除氧器內(nèi)混合后進(jìn)入鍋爐。冬季平均每天用汽量在 ４３０ ｔ（５ 個(gè)月）， 夏季每天用汽量在 ７０ ｔ（７ 個(gè)月）。

　　近幾年來， 隨著生產(chǎn)量的不斷增加， 需要加熱的設(shè)備越來越多， 加熱工況越來越復(fù)雜， 耗用蒸汽也逐年增加。運(yùn)行中的主要問題是從潤滑油生產(chǎn)罐區(qū)回收到鍋爐房的蒸汽冷凝水的水質(zhì)差， 含鐵量高而不能直接回用， 只能在夏季用于做除渣、除塵用水， 冬季做采暖系統(tǒng)補(bǔ)水和除渣除塵用水， 冷凝水的潛熱

　?。?nbsp;原因分析

　　通過對(duì)冷凝水、蒸汽、鍋爐給水、水源水樣和管網(wǎng)系統(tǒng)工況分析， 冷凝水 ｐＨ 在 ５．４～６．０ 之間， 呈黑褐色、鐵銹雜質(zhì)較多， 總鐵質(zhì)量濃度大于 ３ ｍｇ／Ｌ（ 低壓鍋爐標(biāo)準(zhǔn)要求小于 ０．３ ｍｇ／Ｌ）， 判斷為蒸汽系統(tǒng)中的 ＣＯ２溶于冷凝水中形成 Ｈ２ＣＯ３， 腐蝕金屬材料， 是造成回水水質(zhì)差的主要原因。為此， 采用傳統(tǒng)的化學(xué)藥劑法提高蒸汽管網(wǎng)中的冷凝水 ｐＨ， 通過在蒸汽出口投加皮膜胺和揮發(fā)性氨的方式， 在回水管線內(nèi)成膜或提高回水的 ｐＨ， 來阻斷腐蝕的發(fā)生， 以提高回水水質(zhì)， 使之達(dá)到回用標(biāo)準(zhǔn)。在采用化學(xué)處理法后，水質(zhì)有很大改善， 顯著降低了蒸汽管網(wǎng)的腐蝕。

　　但是生產(chǎn)現(xiàn)場大小加熱油罐多達(dá) １１０ 余個(gè)， 分為幾個(gè)區(qū)域， 工藝管路高低錯(cuò)落， 操作工況復(fù)雜。工藝要求一些罐的蒸汽供應(yīng)時(shí)用時(shí)停， 停用的加熱盤管及附屬管線水放空， 與滲入的空氣接觸再次腐蝕，使得化學(xué)處理在該段停止。再次起用該段系統(tǒng)時(shí)， 腐蝕的銹渣進(jìn)入總回水箱， 導(dǎo)致系統(tǒng)水的總鐵質(zhì)量濃度經(jīng)常在 ０．１～３．０ ｍｇ／Ｌ 之間波動(dòng)， 達(dá)不到預(yù)想的處理效果。為了使回收的冷凝水水質(zhì)穩(wěn)定， 設(shè)想在冷凝水回收系統(tǒng)末端， 安裝 １ 套有效的除鐵過濾裝置來實(shí)現(xiàn)。

　?。?nbsp;過濾器的選用

　　２．１ 過濾器工況要求

　　由于潤滑油生產(chǎn)的特點(diǎn)是油品不同、原料不同、數(shù)量不同， 所以其加熱溫度存在差異。在加熱到 １００℃時(shí)， 一些添加劑的運(yùn)動(dòng)黏度zui高可在 ３３０ ｍｍ２／ｓ 左右， 而一些基礎(chǔ)油的運(yùn)動(dòng)黏度僅為 ３３ ｍｍ２／ｓ； 有的油罐在加熱， 有的油罐在保溫； 為了滿足生產(chǎn)需求和生產(chǎn)工況條件， 使得回收的冷凝水呈如下特點(diǎn)： （１）冷凝水溫度比較高（８０～１２０ ℃）；（２）流量變化大， 有時(shí)有水、有時(shí)無水； （３） 壓力不穩(wěn)定， 在 ０ ～０．０５ ＭＰａ左右波動(dòng)； （４） 水夾雜著蒸汽， 多數(shù)時(shí)間冷凝水呈汽水兩相混合態(tài)； （５） 總鐵濃度隨著工藝、用汽負(fù)荷變化， 時(shí)高時(shí)低。

　?。玻?nbsp;選用過濾器技術(shù)要求

　　根據(jù)回收冷凝水的成分和上述工況條件， 對(duì)擬選用的過濾器提出如下要求： （１）對(duì)冷凝水的總鐵有較高的脫出率， 應(yīng)能適應(yīng)較寬的鐵含量的動(dòng)態(tài)變化； （２）過濾器應(yīng)能在流量和壓力波動(dòng)的狀態(tài)下正常運(yùn)行， 效果穩(wěn)定；（３） 過濾后， 冷凝水水質(zhì)應(yīng)符合鍋爐補(bǔ)水要求； （４）過濾裝置的投資和運(yùn)行成本低； （５）由于是改造項(xiàng)目， 占地面積要小， 操作、維護(hù)應(yīng)方便。

　　３ 過濾器選型

　　通過對(duì)除鐵過濾器生產(chǎn)廠家和用戶的調(diào)查， 大多數(shù)除鐵過濾器采用錳砂或石英砂等作為濾料， 適合于處理地下水。沒有針對(duì)溫度高、硬度低的冷凝水用除鐵過濾器。并存在以下幾個(gè)問題：

　?。ǎ保┓聪从盟看蟆４蠖鄶?shù)過濾器進(jìn)行反沖洗時(shí)的用水量很大， 由于過濾過程中， 容易發(fā)生板結(jié)， 使過濾效果下降。為此， 為加強(qiáng)反洗效果， 在現(xiàn)場往往配置 １ 個(gè)大容積水箱和 １ 臺(tái)壓力較高的水泵， 反洗用水量占過濾水量的 ５％～１０％， 這個(gè)耗水量對(duì)處理地下水來說不算大， 因?yàn)榉礇_洗水可以回流至水源，對(duì)水資源尚未造成明顯浪費(fèi)。但增加的設(shè)備不僅使處理水的效率下降而且使耗電量增加。這種傳統(tǒng)反沖洗水方式， 顯然不能適合蒸汽鍋爐冷凝水的過濾系統(tǒng)。對(duì)于軟化水制作量固定的系統(tǒng)， 很難有這么大量的軟化水去進(jìn)行過濾器的反洗。如果用自來水進(jìn)行反洗， 必然會(huì)使過濾水污染， 達(dá)不到鍋爐補(bǔ)水標(biāo)準(zhǔn)。

　?。ǎ玻┻^濾水的污染。含鐵的冷凝水經(jīng)過錳砂或石英砂濾料的過濾器， 在除鐵方面沒有問題， 但是濾料含的其他礦物質(zhì)（鈣、鎂、硅等）在溫度高的狀況下會(huì)滲入冷凝水， 導(dǎo)致冷凝水二次污染， 使回水水質(zhì)不能達(dá)到國家鍋爐水質(zhì)規(guī)定， 不能直接回用。

　　（３）溫度較高。由于冷凝水的溫度高， 導(dǎo)致工況特性比較復(fù)雜， 因此， 到目前還沒有成熟地專門用于高溫蒸汽冷凝水的除鐵過濾器。有些用戶用“除鐵過濾器＋鈉型樹脂處理設(shè)備”的處理方式， 這種組合方式只是將過濾器滲入的硬度去除， 并沒有解決反洗水量大， 水資源浪費(fèi)問題。由于需要配置水箱和水泵， 使得設(shè)備費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)用都較高， 沒有解決好過濾裝置運(yùn)行和節(jié)能之間的矛盾。

　　根據(jù)本公司生產(chǎn)的情況， 以及冷凝水的流量、壓力不穩(wěn)定性、溫度較高和汽水混雜等工況條件， 通過與多家過濾器廠家進(jìn)行交流， 認(rèn)為北京宇清源水處理技術(shù)公司新開發(fā)的節(jié)能過濾器具有技術(shù)優(yōu)勢。該公司研制的節(jié)能型除鐵過濾器zui突出的特點(diǎn)是對(duì)過濾器的反沖洗方式進(jìn)行了革新， 采用脈沖式氣水復(fù)合反沖洗系統(tǒng)， 不需要反沖洗水箱和水泵， 反沖洗所用時(shí)間很少（１０ ～２０ ｍｉｎ）， 每次反沖洗僅用很少的電耗（１ 次 １ ～２ ｋＷ·ｈ） 和反沖洗水量（ 周期過濾水量的 １％以下） 就能將系統(tǒng)清洗干凈， 恢復(fù)正常工作； 采用高溫?zé)Y(jié)高分子陶瓷材料， 濾料的狀態(tài)很穩(wěn)定， 不會(huì)在過濾時(shí)向過濾水反滲出雜質(zhì)， 不會(huì)增加冷凝水的電導(dǎo)率。該過濾器解決了傳統(tǒng)過濾器在處理冷凝水時(shí)存在的問題， 具有運(yùn)行周期增長、運(yùn)行費(fèi)用很低、操作簡單、易于維護(hù)等特點(diǎn)。 根據(jù)本公司的蒸汽發(fā)生量和工況， 我們選用處理量為 ５ ｍ３／ｈ 的該過濾器， 并且根據(jù)工況和現(xiàn)場條件設(shè)計(jì)了配套工藝流程， 安裝投入運(yùn)行。

　?。?nbsp;實(shí)施效果和經(jīng)濟(jì)效益估算

　　４．１ 實(shí)施效果

　　經(jīng)安裝、調(diào)試運(yùn)行兩個(gè)多月來， 回收高溫冷凝水４ ０００ ｔ， 在 ３ ０００ ｔ 時(shí)反沖洗 １ 次消耗約 ３ ｔ 軟化水，時(shí)間約 ２０ ｍｉｎ。整套裝置工作穩(wěn)定可靠， 操作、維護(hù)方便。過濾水質(zhì)良好， 節(jié)能效果明顯。冷凝水過濾后水質(zhì)滿足低壓鍋爐水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求， 見表 １。

　　４．２ 經(jīng)濟(jì)效益估算

　　長城潤滑油分公司潤滑油調(diào)和罐區(qū)由于用汽量隨著生產(chǎn)要求和季節(jié)變化波動(dòng)， 為計(jì)算簡便， 故經(jīng)濟(jì)效益分析參考 ２００４ 年度的調(diào)和罐區(qū)蒸汽消耗量１７ ５００ ｔ 為依據(jù)， 按回收率 ８０％計(jì)算， 預(yù)計(jì) ２００６年度 １ ａ 可回收利用 １４ ０００ ｔ 冷凝水，

估算直接的經(jīng)濟(jì)效益見表 ２。

　　由表 １、表 ２ 可知， 處理后的冷凝水在水質(zhì)和能耗方面有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值， 此外， 冷凝水的節(jié)能價(jià)值不僅表現(xiàn)為自來水、水處理、高溫冷凝水焓等， 還包括降低了鍋爐連續(xù)排污量所節(jié)省的熱量和軟化水等隱性價(jià)值， 因此， 實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。

　　５ 結(jié)論

　　長城潤滑油分公司采用脈沖式氣水復(fù)合反沖洗技術(shù)和高溫?zé)Y(jié)高分子濾料的新型節(jié)能過濾器處理蒸汽冷凝水， 取得了較好的處理效果， 達(dá)到了節(jié)能減耗的目的。該過濾器在整個(gè)熱力行業(yè)對(duì)蒸汽冷凝水的節(jié)能回收方面具有普遍的應(yīng)用價(jià)值。

來源：中國過濾網(wǎng)