锅炉给水氧含量超标原因分析及解决措施

某公司硝酸装置自 ２０１６年底建成投产后，经过除氧后的锅 炉给水中氧含量严重超标 ＞１４２ｐｐｂ（ＧＢ／Ｔ１２１４５－２０１６要求锅 炉给水中氧含量 ＜１５×１０－９）。氧含量超标对锅炉给水系统的 管道和设备易引起较大的腐蚀，严重威胁着硝酸装置的安全稳 定运行。对此 我 们 进 行 了 认 真 分 析，找 出 了 除 氧 不 合 格 的 原 因，从设计上进行了优化，结合操作，提出了可行的改进措施和 建议。
１．３ 设备问题［２］
除氧系统运行中发现锅炉给水进口有堵塞现象，清理发现 是由于除氧器填料下漏进入锅炉给水泵进口管线造成。同时 在除氧器顶部放空管线和除氧器顶部压板上均发现有填料存 在。经分析出现这种现象的原因是设备自身存在问题，设备填 料支撑板和压板强度不够，间隙过大。
加药系统采用的传统手动加药设备，加药系统存在的系统 性差和波动大的缺陷，加药量控制不稳定。
为取得具有 代 表 性 的 样 品，取 样 管 的 接 管 位 置 选 取 很 重 要。这主要与管道中介质流动形态密切相关。介质在管道内 流动过程中，由于 流 动 边 界 层 的 存 在，在 管 道 的 中 心 部 分 为 流 体的主动流动，而 在 管 道 的 侧 壁，由 于 管 壁 的 粘 带 作 用 使 流 体 流动出现边壁效 应，边 壁 处 流 体 的 流 动 呈 滞 后 状 态。 因 此，对 化工装置的取样 系 统 来 说，为 得 到 典 型 样 品，严 格 的 做 法 是 取 管道内径的 １／３～２／３处，达到流体主动流动部分取样，以确保 样品准确且有代表性。
２ 解决锅炉水氧含量超标的措施［３］ ２．１ 进行工艺技术改造
（１）新增一台锅炉给水取样冷却器，分别独立取样，避免锅 炉给水与锅炉循环水交叉污染，保证样品的代表性。且应适当 增大取样器的换热面积，经过工艺计算，在要求的水温下，能够 达到样品流量要求，保证了取样分析化验所需的条件。并要求 及时检查、更换取 样 器 内 冷 却 盘 管，防 止 盘 管 结 垢 影 响 冷 却 效 果。
（２）独立引用锅炉给水取样冷却器和锅炉循环水取样冷却 器冷却水，增大循环水流量，提高取样冷却器冷却效果，确保样 品温度满足分析化验要求。
（３）取样点采用专用针阀设计。其中靠近工艺管线设置高 质量切断阀，用于在取样系统故障时切断样品采集系统与工艺 管线，在实 际 操 作 中 为 常 开 阀。 下 部 的 取 样 阀 门 为 专 用 针 型 阀，通过该针型阀 使 样 品 降 压，针 型 阀 后 通 过 快 速 接 头 与 样 品 取样容器相连。增加系统的密闭性，保证样品的准确性。
排空。
分析专业人员认真学习相关操作手册及规范，并总结了取
除氧水经过蒸汽加热，达到该压力下的饱和温度，水中的 样方法和分析方法，规范操作，严格控制取样点的温度，密闭取
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溶解氧则从除氧器顶部放空阀门排出，如果阀门开度过大，虽 样，减少分析偏差。
１．２ 操作问题
（１）联胺的加入量控制不规范、不稳定。 （２）除氧器压力和温度控制不稳定，温度在 ８０～１１０℃之间 大幅波动。除氧器 液 位 控 制 不 稳 定，液 位 调 节 幅 度 过 大，除 氧 系统的补液量时大时小。 （３）没有严格按照操作规程取样［１］，样品有漏气现象，数据
失真。同时取样时取样介质冷凝不充分，时常高于 ４５℃。
１ 锅炉水氧含量超标原因分析 １．１ 工艺设计问题
分析以往的设计，发现在工艺设计上存在以下问题： （１）锅炉给水与锅炉循环水共用一台取样冷却器，易引起 交叉污染。需另增 加 一 台 取 样 冷 却 器，分 别 独 立 取 样，确 保 样 品分析数据准确。 （２）锅炉给水和锅炉循环水取样器共用一根 ＤＮ２５冷却水 管，取样冷却器换热面积小，造成冷却效果较差，样品的温度不 达标，不符合分析化验要求。 （３）取样点阀门采用 的 是 普 通 阀 门，影 响 取 样。 普 通 阀 门 密封性较差，空气会进入系统内，影响取样结果；取样点设计不 合理，样品准确性较差。 （４）设备请购文件中未注意锅炉给水泵机封冲洗方式的选 择，选择的 ＡＰＩ标准中 Ｐｌａｎ３２冲洗方法，采用的是外加脱盐水 冲洗方式。外加脱 盐 水 未 经 过 除 氧，氧 含 量 较 高，对 锅 炉 给 水 引起二次污染，造成锅炉给水氧含量增加。 （５）除氧器的放空管管径和阀门通经偏小，放空量不达标。 锅炉水解析出的 氧，不 能 及 时 排 出，使 除 氧 水 中 的 溶 解 氧 含 量 增大，影响除氧效 果。 除 氧 器 内 部 填 料 脱 落，堵 塞 锅 炉 给 水 泵 进口阀门，影响介质流量。 （６）加药装置系统性差，自动化控制水平不高，加药量波动 大，不利于除氧。 （７）经 Ｖ０１１７（与除氧器配套的冷凝液闪蒸槽）返回除氧系 统的冷凝液由除氧器塔头底部加入，未经过热力除氧。
（４）Ｐ０１０３锅炉给水泵的机封水由外加脱盐水改为自冲洗 水（锅炉给水），即从 Ｐ０１０３锅炉给水泵出口引机封冲洗水，避 免使用外加脱盐水做机封水引起的二次污染。如图 １。
收稿日期：２０１８－０７－２３
第 ２０期
荣守朋：锅炉给水氧含量超标原因分析及解决措施
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图 １ 改造流程图
（５）调整除氧器放空阀门开度，使解析出来的溶解氧充分 成损失。
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山 东 化 工 ＳＨＡＮＤＯＮＧＣＨＥＭＩＣＡＬＩＮＤＵＳＴＲＹ ２０１８年第 ４７卷
锅炉给水氧含量超标原因分析及解决措施
荣守朋
（中海油石化工程有限公司，山东 济南 ２５０１０１）
摘要：硝酸装置运行过程中存在锅炉给水氧含量超标。通过工艺技术改造以降低锅炉水氧含量、除氧器内采用新型高效 ＳＷ 系列网孔波 纹填料以增加除氧效率和改造取样器减小分析误差、规范操作，将锅炉给水溶解氧含量稳定在 １５×１０－９以下，除氧合格率 １００％。 关键词：锅炉给水；氧含量；除氧器；硝酸装置 中图分类号：ＴＫ２２７．８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１８）２０－００９２－０２