软化器间歇再生技术的研发

李德宁 陈林政 ( 新疆油田重油开发公司， 新疆 克拉玛依 834000)

软化器间歇再生技术的研发

李德宁 陈林政 ( 新疆油田重油开发公司， 新疆 克拉玛依 834000)

油田注汽锅炉配套水处理装置一般采用的两组两级钠离子交换系统，在再生反洗、进盐、置换、一次正洗、二次正洗过程中，再生液都是采用连续的方式进行，从再生的效果和节能上来看都存在着一些问题，本文通过改变思路，来实现软化器再生的新工艺和新方法，来提高软化器的再生效果和节水方法。

水处理；再生；工艺

天然水中含有的Ca2+、Mg2+盐类，都是形成硬度的物质。水的硬度的存在就会引起水垢产生，危机锅炉安全运行。为了防止在锅炉受热面产生水垢，必须将水中Ca2+、Mg2+除去。目前用的最广泛的水软化方法是钠离子交换。油田注汽锅炉配套水处理装置一般采用的两组两级钠离子交换系统，软化器再生效果，直接影响到油田注气锅炉的运行成本、节水效果；为了降低生产的成本，对软化器的制水原理、制水工艺、流程进行分析，研发软化器再生的新方法，提高软化器再生效果。

1 现行的钠离子交换软化器

1.1 现行的钠离子交换软化器工作方法

油田注汽锅炉配套水处理装置采用两组两级钠离子交换系统，为确保出水硬度达标，每组软化器系统的制水量按照一级罐内钠离子交换剂的量来计算，二级罐内钠离子交换剂起到一个保护作用。软化器的再生分为反洗、进盐、置换、一级正洗、二级正洗五个步骤。再生的效果直接影响着软化器运行的质量。

1.2 现行的软化器运行存在的问题

现行的软化器再生过程中，采用的连续工作方式，每个环节都设定了一定的时间来控制。进盐时，盐水进入二级罐、一级罐后排出。在进盐过程中一、二级罐里充满了水，盐水在罐内，浓度被稀释，影响钠离子交换速度，造成盐水的浪费。

置换软水二级罐废液及盐水进入一级罐进行交换再排出。过程中，如果置换的速度过快，盐浓度被稀释，交换时间更短，造成盐水的浪费。 一次正洗、二次正洗两个过程的用水量占油田注汽锅炉用水量的7%，是再生过程中最费水的过程。

2 软化器间歇再生的构想与实现

2.1 软化器间歇再生的构想

在软化器进盐和置换过程中，存在反应时间与流速的矛盾，我们改变思路，“用时间来换空间”、“用浓度换速度”，采用间歇式置换，进盐开始时，将一、二级软化罐里的再生液放掉，再进盐置换，这样，盐水浓度不会稀释，盐水中的钠离子就有充分的浓度和时间与树脂交换。

实施间歇式控制，在正洗开始时，不用新鲜水进软化罐，将软化罐里的再生液放掉，用少量新鲜水对软化罐进行两到三次冲洗就完全可以把再生液洗尽。可以节约大量的新鲜水。

2.2 软化器间歇再生的实现

(1)工艺管线改造 每个灌顶部加装一个DN50呼吸控制阀14#、15#阀，罐底部加装一个DN50排水控制阀12#、13#阀，将原来的进盐、置换、一级正洗、二级正洗管线上的限流器拆除排水管线连接到原排污管线或排污水池内。

(2)控制方法改造 因改变了再生的控制步骤，PLC控制器需要增加很多的控制程序，采用OMRON公司的高性能小型PLC控 制 器，CP1H-XA40DR-A主 机 和CP1W-16ER加CP1W-16ER扩展模块，实现水处理运行和再生过程的控制。

(3)控制步骤 ①反洗：反洗过程与原来一致，反洗完毕后将一级罐、二级罐放空；②进盐：关闭所有排污放空阀然后进盐，进盐量现场进行调试；③浸泡：盐进完后进行10分钟的浸泡；④置换：水进入10分钟后关闭排污放空阀，进行10分钟浸泡；再进行置换水进入10分钟后再关闭排污放空阀，进行10分钟浸泡；往复，直到排放的盐水浓度合格，设定参数数。⑤一级正洗：一、二级罐通过排水控制阀放空，一级罐进水，进满水后再放空，进水时间和放空时间根据现场标定，往复这样，直到参数合格，标定参数。⑥二级正洗：二级罐进满水后再放空，进水时间和放空时间根据现场标定，往复这样，直到出口达标，标定参数。⑦准备：放空完毕，关闭所有的阀，测试水质硬度合格后转入备用状态。

3 软化器间歇再生的的经济效益

3.1 软化间歇再生产生的直接经济效益

通过统计数据，我们算出一台软化器经过改造后周期制水量提高了40方左右，一年，一台软化器少再生105次左右，可节水2417.85方、节约盐6000公斤，总计节约资金20226.5元。

3.2 软化间歇再生产生的间接经济效益

软化器间歇再生技术的研发成功，提高了软化器周期制水量，降低了员工的劳动强度，同时在节能、减少含盐污水的排放，都起到了显著的效果，能产生一定的社会效益。

4 结语

软化器间歇再生技术的应用，虽然将再生时间延长了30分钟左右，但是，通过一年来的使用，工作稳定，再生效果好，也是软化器在再生流程自动控制上的一个技术革新，在节能、节水、环保及促进科学进步等方面均能产生一定的社会效益，是值得推广的。

[1]武占.油田注汽锅炉[D].新疆大学出版社， 1997，10(1).

李德宁(1964-)，工程师，本科，1985年毕业于西北工业大学，现从事油田热注工作。