中压锅炉系统除盐水设备运行效果分析

叶鹏鹏 杨迪 万继强 杨晓婷 乔治

（1．长庆油田分公司第一采气厂第一净化厂，陕西 靖边 718500）（2．长庆油田分公司第五采油厂大水坑作业区，陕西 定边 718616）

中压锅炉系统除盐水设备运行效果分析

叶鹏鹏1杨迪1万继强1杨晓婷2乔治1

（1．长庆油田分公司第一采气厂第一净化厂，陕西 靖边 718500）（2．长庆油田分公司第五采油厂大水坑作业区，陕西 定边 718616）

天然气净化厂中压锅炉系统除盐水装置，主要担负为中压锅炉提供上水，硫磺回收装置汽包补水的责任。在运行过程中，逐渐暴露出除盐水不达标，产水率低等一系列问题。通过对装置原理以及运行状况的分析，寻求除盐水装置最优化的方法。

除盐水;运行;优化

1 工艺简介

生产过程中，软水先后经过除盐水装置预处理系统、反渗透系统、超滤系统后，指标达到pH:7～9、Cl-含量≤0.1mg/L。

(1)预处理系统。软水进入除盐水装置，首先经过2具并联的保安过滤器，构成除盐水装置预处理系统。保安过滤器是滤芯式过滤器，拦截胶体物质及悬浮颗粒等，防止颗粒等进入RO泵及RO膜块造成损坏。

(2)反渗透系统。保安过滤器粗滤后的软水，由RO泵增压后进入RO反渗透系统。RO反渗透系统由5套反渗透膜组成，5套膜以并联与串联结合的形式进行水处理。反渗透膜的工作原理是通过膜两侧浓度差异，在低浓度一侧施压，强迫低浓度溶剂向高浓度渗透。除盐水装置内反渗透膜结构如下图，软水进入反渗透壳内，水分子通过反渗透膜进入膜中间水通道，然后进入下游进行再处理。

(3)超滤系统。EDI装置在整套除盐水装置中起至关重要的作用，用来做为除盐水装置的超滤系统。EDI装置应用在反渗透系统之后,利用模块两端电极使水中带电粒子移动。软水进入EDI系统，阳离子向负极方向移动，阴离子向正极移动，由于阳离子无法穿过阴离子交换膜，因此将被截留在浓水室，同样，阴离子无法穿过阳离子交换膜，也被截留在浓水室，这样阴阳离子将随浓水流被排出模块；与此同时，由于进水中的离子被不断的去除，那么淡水的纯度将不断的提高，由模块出来的时候，纯度可以达到接近理论纯水的指标。

下图为除盐水装置详细内部流程图：

图1 除盐水装置流程图

2 运行现状分析

(1)产水指标不过关。反渗透系统作用较弱，反渗透膜过滤效果较差。产水电阻率过小，除盐水水质较差。

(2)部分设备管路接口渗漏严重。设备在用部分管路接口处渗漏严重，玻璃转子流量计内有青苔絮状物，需要对增压泵后至EDI进水口所有管路做消毒、杀菌处理，但设备由于缺少滤芯及膜清洗系统，做杀菌消毒处理时需要对管路系统做流程变更，需要增加管路及阀门。

(3)滤芯堵塞严重。软水罐腐蚀，软水内存在少量铁锈，带入下游除盐水装置中。使脏物吸附在反渗透膜上造成滤芯膜块堵塞，影响过滤效果。保安过滤器进水与出水压差增大，可达0.09Mpa，严重影响RO装置稳定运行。

(4)控制柜内元件老化元。控制柜面板上的按钮、旋钮及指示灯有不同程度的损坏。电导率表、电阻率为镶嵌式安装，未进行过校验，表计量不准。

(5)RO产水与2#EDI产水量不匹配。除盐水装置中RO系统与1#EDI系统为配套系统，2#EDI为后加辅助系统，两系统不匹配导致设备不能发挥最佳工作模式，影响质量。

(6)操作不便。除盐水装置为手动操作，人工平均每三小时启停一次。

3 改造内容

(1)管路更换。对大多数管路连接及弯管处进行处理，更换为环琪U-PVC管。对渗漏、松动以及关键位置阀门进行更换，如更换UPVC单向阀，取样阀等。

(2)电器线路更换。装置内电器元件线路老化严重，很多线路出现胶皮脱落，现将线路进行更换，在控制柜内电路进行标注。更换电导率表、电阻率表，并调校。

(3)滤芯更换。保安过滤器进出口压差大，高压泵后运行压力较高，固将设备原有保安过滤器以及反渗透膜进行更换处理。更换保安过滤器滤芯2套、RO反渗透膜10只，并采用可更换卡式滤芯。

(4)启停模式改造。安装液位自动控制器，将控制点与2#EDI装置相连，除盐水箱内安装浮球。液位高时，浮球通过连接线路给控制点信号，除盐水装置自动停止；同理，液位低时自动启运。

4 效果分析

(1)RO产水电导率合格。运行中RO产水电导率较低，RO电导率越低说明反渗透膜脱盐效果越好。改造前平均电导率为8.76μS/cm，改造后平均电导率3.13μS/cm。

(2)除盐水产水电阻率合格。维护后盐水产水电阻率，均大于16ΜΩ/cm，除盐水装置整体运行良好。

(3)除盐水回收率较高

用水量计算公式如下：

RO进水（L/H)=RO产水流量计读数（L/H)+RO浓水排放流量计读数（L/H)

1#EDI进水量=1#EDI极水流量+1#EDI浓水流量+1#EDI产水流量=RO产水流量计读数（L/H)

2#EDI进水量（L/H)=2#EDI极水流量（L/H)+2#EDI浓排水流量（L/H)+除盐水量=1#EDI产水流量（L/H)

计算除盐水回收率均在85%以上，与改造前有较大程度的提高。

5 建议

(1)对上游软水罐内定期进行防腐工作，选取防腐效果好的涂层，避免杂质，硬离子进入下游除盐水装置内造成滤芯堵塞。

(2)在现有工艺上，增加一套保安过滤器，提高过滤效果，可确保杂质离子不进入EDI装置。

(3)除盐水装置的运行时间取决于下游的用水量，在下游装置停运的时期，对除盐水装置进行短时间运行，防止由于水流通不畅造成装置性能的下降。