制氧機冷卻循環(huán)水系統不停車(chē)在線(xiàn)清洗預防空分帶水的技術(shù)應用

冶金動(dòng)力2005年第3期2METALLURGICAL POWER總第109期制氧制氧機冷卻循環(huán)水系統不停車(chē)在線(xiàn)清洗預防空分帶水的技術(shù)應用陳海良,雷志高(漣源鋼鐵集團公司制氧廠(chǎng), 湖南婁底417009)[摘要]介紹了制氧廠(chǎng)冷卻循環(huán)系統在線(xiàn)清洗時(shí)空分易帶水的原因，有效處理了清洗中出現的異常情況,并對各清洗階段清洗終點(diǎn)進(jìn)行了判斷和效果評定。[關(guān)鍵詞]在線(xiàn)清洗;預防;空分帶水;處理[中圖分類(lèi)號] TB651[文獻標識碼] B[文章編號] 1006- -6764(2005 )03- -0024- 03Application of Waterproof Technology in Air Separation Plant During on-lineW ashing of Cooling Circulation Water System of Oxygen Plant in OperationCHEN Hai-liang, LEI Zhi-gao(Oxygen Plant, Lianyuan lron & Steel Group Co, Loudi, Hunan 41 7009,China)[Abstract] The causes of water easily produced in the air separation plant during on-line washing of the cooling circulation system of the Oxygen Plant were presented. Theunusual circumstances in washing were effectively handled. The determination and effectevaluation of the washing terminal points in various stages were carried out.[Key words ] on-line washing; prevention; water in air separation plant; handle1前言確保整個(gè)在線(xiàn)清洗中的安全生產(chǎn)?，F就制氧冷卻循制氧機組冷卻循環(huán)水系統在線(xiàn)清洗中，全國已環(huán)水系統在線(xiàn)清洗、預防空分帶水的處理措施進(jìn)行有不少制氧廠(chǎng)發(fā)生過(guò)空分帶水事例。輕者,空分塔板.-些介紹和分析。式堵塞,造成停車(chē)加溫;重者,引起板式凍裂。筆者認2概述為造成這些事故的主要原因是在線(xiàn)清洗中忽略制氧2.1冷卻循環(huán)水系統簡(jiǎn)介工藝的特殊性,采用了不適合制氧工藝的清洗藥劑,漣鋼制氧廠(chǎng)循環(huán)水系統采用閉路大循環(huán)，循環(huán)同時(shí)在清洗過(guò)程中制氧工藝運行操作上沒(méi)有采取必.水量3600 m?/h, 保有水量6000 m3 ,補水量120~200要預防空分帶水的有力措施。m/h,補水為河水直接補充,循環(huán)水冷卻系統包括制漣鋼制氧廠(chǎng)于2004年8月7日至8月12日與氧廠(chǎng)所有壓縮機冷卻器、1*~5*空氣預冷系統.1"~-6*婁底中南工業(yè)水處理廠(chǎng)合作，成功地對制氧廠(chǎng)冷卻冷卻塔。水質(zhì)采用投加阻垢劑、殺菌滅藻劑進(jìn)行水循環(huán)水系統進(jìn)行了一次全面徹底的在線(xiàn)清洗。在線(xiàn)質(zhì)穩定。循環(huán)水質(zhì)控制及水質(zhì)穩定劑投加情況見(jiàn)清洗中及時(shí)有效地處理了清洗中出現的異常情況，表1表1循環(huán)水質(zhì)控制及水質(zhì)穩定劑投加表pH值總磷(以PO2計)總硬度(以CaC03計) CL濁度濃縮倍數殺生劑投加量阻垢劑投加量SO2/mg.L"/mg*L'/mg.L' /mg.L/kg/mg*L-控制指標7.5-8.54.0-5.0≤400 .≤10≤20 2.0- -2.520050-75≤100分析頻率1次/天2次/天1次/天1次/天1次/天 1次/天1次/周2.2制氧循環(huán)冷卻水系統特點(diǎn)簡(jiǎn)述該系統中原料空中國煤化工觸，空氣與制氧循環(huán)冷卻水系統與其他工業(yè)循環(huán)冷卻水系冷卻水進(jìn)行換封HCNMHG氣經(jīng)分子篩統最大不同之處在于制氧工藝中的空氣預冷系統。干燥、除雜后進(jìn)入空分塔。在線(xiàn)清洗中若處理不當,.2005年第3期冶金動(dòng)力總第109期METALLURGICAL POWER會(huì )造成出空冷塔的原料空氣夾帶大量水進(jìn)入分子產(chǎn)帶來(lái)的副作用，并采取相應的方法和措施給予消篩,使其失效。這樣,高濕含量的空氣或空氣夾帶的除。因此,制氧循環(huán)水系統在線(xiàn)清洗中的清洗藥劑應游離水進(jìn)入低溫空分塔，引起板式堵塞。帶分子篩流選用無(wú)泡或少泡的化學(xué)藥劑，并采用消泡劑消除清程的空氣預冷系統工藝流程示意圖見(jiàn)圖1洗過(guò)程中產(chǎn)生的泡沫。原料空氣4.1殺菌滅藻劑的選擇本次在線(xiàn)清洗我廠(chǎng)選用了異噻唑啉酮為主,配循環(huán)冷卻水水冷卻后原料空氣用次氯酸鹽的殺菌滅藻劑。其優(yōu)點(diǎn):殺生效果明顯,污氮館個(gè)令t分字，4毽在投加運行24 h后基本上能將菌藻殺死,大量投入塔|疏水閥無(wú)泡沫產(chǎn)生,同時(shí)有-定的剝脫作用。4.2粘泥剝脫劑的選擇H回水池|旁通閥本次清洗我廠(chǎng)采用了磷酸鹽和表面活性組成的圖1空氣預冷系統工藝流程示意圖.混合物。其優(yōu)點(diǎn)是大量投入后無(wú)泡沫產(chǎn)生,對粘泥剝3在線(xiàn)清洗中空分易帶水階段及原因分析脫性強,同時(shí)對水垢有-定滲透性并使其松散,以利3.1在線(xiàn)清洗中空分帶水易發(fā)生的階段于后期的除垢。由于在線(xiàn)清洗水量大,為達到清洗效果,往往一4.3除垢劑的選擇次性向系統投加幾噸或十幾噸的藥劑。大量藥劑一除垢劑在在線(xiàn)清洗中使用的量最大，是關(guān)系整次性投加后,水系統會(huì )產(chǎn)生劇烈的反應。據以往在線(xiàn)個(gè)清洗是否有效的關(guān)鍵一步。 本次除垢劑主要采用清洗中發(fā)生過(guò)空分帶水的實(shí)例統計及投加藥劑的性氨基磺酸和20%的無(wú)機鹽，添加部分表面活性劑。質(zhì)和目的來(lái)看，在線(xiàn)清洗中易發(fā)生空分帶水的階段其優(yōu)點(diǎn):除垢能力強,腐蝕性相對較小，反應速度較在殺菌滅藻和除垢這兩個(gè)階段。單一的無(wú)機酸慢。3.2在線(xiàn)清洗中空分帶水原因分析4.4清洗助劑的選 擇殺菌滅藻階段易發(fā)生空分帶水的主要原因是大為減小清洗中藥劑對設備的腐蝕及消除清洗過(guò)部分殺生劑靠其水解反應產(chǎn)生強氧化性物質(zhì)對菌藻程中的泡沫,本次清洗選用了BTA銅緩蝕劑碳鋼進(jìn)行殺滅。例如次氯酸鹽類(lèi)殺生劑投加到水中經(jīng)水緩蝕劑和消泡劑作為清洗助劑。解生成次氯酸。其水解反應式為:CLO-+H20=HCLO+5在線(xiàn)清洗中預防空分帶水采取的措施0H-。有時(shí)為增強殺生劑的殺生和剝離效果,常在藥因在線(xiàn)清洗中設備處于運行狀態(tài)，對于設備的劑配方中添加表面活性劑。當殺生劑大量投加到水結垢情況不太清楚,隨時(shí)有可能出現意外情況。因此系統中,產(chǎn)生強烈的水解反應,其水解產(chǎn)物與表面活在線(xiàn)清洗中對工藝操作做必要的調整，對預防空分性劑形成大量泡沫。例如氧化性季氨鹽類(lèi)殺菌滅藻帶水極其重要。本次在線(xiàn)清洗我廠(chǎng)對工藝方面采取劑一次性投加1t到循環(huán)水中,20min后在回水池了如下一些措施:和涼水塔可形成2~3 m高的泡沫。因空冷塔空氣出5.1 加強對出分子篩進(jìn)空分塔前原料空氣質(zhì)量在口與第-塊篩板距離較近,泡沫會(huì )在空冷塔篩板上線(xiàn)檢測。臨時(shí)增加了-臺微量水分析在線(xiàn)儀,其分析堆積直至空冷塔空氣出口，當大量泡沫隨空氣一起結果與值班機房計算機相連，做到隨時(shí)檢測在線(xiàn)清進(jìn)入分子篩使其失效，水進(jìn)入空分塔造成事故。洗過(guò)程中進(jìn)塔空氣中的含水量。除垢階段易發(fā)生空分帶水的主要原因是除垢劑5.2在投加大 量清洗藥劑之前打開(kāi)各機組進(jìn)分子篩中酸與水垢化學(xué)反應生產(chǎn)CO2。由于除垢劑-次投前的疏水閥，并隨時(shí)直觀(guān)查看進(jìn)分子篩空氣夾水情況加量大,空冷塔篩板上的水垢較多,在空冷塔篩板上5.3適當減少運行空氣量,減小分子篩的負荷。瞬時(shí)發(fā)生劇烈化學(xué)反應,大量的CO2被釋放出來(lái)形5.4適當降低進(jìn)空冷塔冷卻水量,以減緩空冷塔篩成-股沖擊氣流，氣流夾帶噴淋形成的水霧與空氣板上除垢反應速度,防止泡沫極快生長(cháng)。一起進(jìn)入分子篩。大量的水和CO2會(huì )使分子篩失效,6在線(xiàn)清過(guò)程中出現的異?，F象及處理CO2和水被空氣帶進(jìn)空分塔,造成事故。6.1在線(xiàn)清 洗中的異?，F象4在線(xiàn)清洗中化學(xué)清洗劑的選擇及運用本次在線(xiàn)中國煤化工脫的兩個(gè)階化學(xué)清洗實(shí)際上是一個(gè)化學(xué)反應過(guò)程。在考慮段,因采用的藥MYHCNMHG劑之前投加清洗效果的同時(shí)亦充分考慮化學(xué)反應過(guò)程可能給生-定量的消泡劑，這兩個(gè)階段在幾個(gè)觀(guān)測點(diǎn)都無(wú)大.冶金動(dòng)力2005年第3期2METALLURGICAL POWER總第109期量泡沫及空氣夾水進(jìn)分子篩的情況出現。當投加除剝離干凈,證明水系統內的粘泥被剝離干凈。垢劑約30 min,出現了如下異?，F象:第三階段除垢:在除垢劑投加到循環(huán)水系統后,每(1 )循環(huán)回水池水位上漲,循環(huán)水泵抽水量下降;隔1 h對循環(huán)水的總鐵離子濃度鈣離子濃度、濁度、(2)回水池水中有大量氣泡冒出,泡沫增多積聚掛片腐蝕率進(jìn)行檢測。除垢過(guò)程檢測數據見(jiàn)表2。上漲;表2除垢階段水質(zhì) 檢測數據表(3)機房冷卻水壓反應偏低報警;的簡(jiǎn)濁度總鐵(以Fer計+) 總鈣(以Ca"計t)腐蝕率(g/m2.h)(4)一萬(wàn)制氧機組冰機自動(dòng)停機;/mgL/mg.紫銅碳鋼(5)分子篩疏水閥出現夾水很濃的空氣，并帶有8:23.11.8159.8白色泡沫冒出。9:30 167.423.40.08 4.6.2對異常問(wèn)題的處理措施27.3639.2(1)增開(kāi)一臺循環(huán)水泵，增加進(jìn)涼水塔水量,提11:30 925.432.71246.30.13 5.12:30 943.833.51273.90.1 3.9高山上涼水池的水位,解決各機房水壓偏低。(2)稍開(kāi)大冰機進(jìn)口水閥,增開(kāi)一臺壓縮機,增從表2數據可看出,投加除垢劑后,循環(huán)水系大制冷量,確保進(jìn)分子篩空氣溫度。統的除垢效果明顯,腐蝕率在國家控制范圍。(3)全開(kāi)進(jìn)分子篩前的疏水閥、旁通閥,加大空7.2在 線(xiàn)清洗效果評定氣夾水量的排放,防止大量游離水進(jìn)入分子篩,造成循環(huán)水系統通過(guò)三個(gè)階段的在線(xiàn)清洗之后,我分子篩失效，們從工藝的角度采集了-些關(guān)鍵數據進(jìn)行清洗前后(4)調小各空壓機導葉,減小壓縮空氣量,減輕的對比分析,用于評定本次在線(xiàn)清洗的效果。具體數分子篩的負荷。據見(jiàn)表3。(5)密切注意出分子篩的空氣中的CO、HO含表3在線(xiàn)洗前后關(guān)鍵數據對比表量的檢測值變化。一旦發(fā)生報警,立即轉換分子篩使關(guān)鍵測量點(diǎn)清洗前狀況清洗后狀況相差值用,防止大量CO2、H2O進(jìn)入空分塔。5千空壓機末級98 C92 C6C排氣溫度(6)向水系統投加大量消泡劑(約1 t), 抑制泡1萬(wàn)空壓機末級沫繼續積聚,防止泡沫暴漲事情發(fā)生。100 C85 C15C(7)加大補水量,降低循環(huán)水中的藥劑濃度,減進(jìn)機房冷卻水溫31.5 C29.1 C1.4 C回水池、涼水塔可柵欄，水池四周上粘泥被脫剝、綠藻緩反應速率。見(jiàn)綠藻和粘泥有粘泥、綠藻被殺死通過(guò)這一系列措施之后,約20 min, 異常情況1萬(wàn)空壓機壓縮量500出現末5600 mih末級排3000 m/h級排氣溫度報警氣溫度沒(méi)有報警大為緩解，最明顯的表現為分子篩進(jìn)口疏水閥排出的白色泡沫和空氣的夾水量越來(lái)越少。從這些關(guān)鍵數據變化可看出:不管是從設備表7各清洗階段清洗終點(diǎn)判斷和效果評定面清除效果、還是實(shí)測數據都說(shuō)明了冷卻循環(huán)水系統通過(guò)在線(xiàn)清洗后,冷卻水系統冷卻效果得到改善,7.1各清洗階段的清洗終點(diǎn)的判斷根據每個(gè)清洗階段的目的，借助對循環(huán)水中有循環(huán)水系統冷卻設備換熱能力大大增強，同時(shí)空壓代表性的物質(zhì)進(jìn)行定量分析，以判斷各清洗階段的機的壓縮功率也得到了提高。終點(diǎn)。8結束語(yǔ)第一階段殺菌滅藻:向循環(huán)水系統投加殺生劑漣鋼制氧廠(chǎng)這次不停車(chē)在線(xiàn)清洗有效地預防了后運行24 h,每2 h對水中濁度進(jìn)行取樣分析,濁.空分帶水事故的發(fā)生，其成功之處在于運用了無(wú)泡度從11.2 mg/L升上到304.5 mg/L， 并連續兩次分或少泡的化學(xué)清洗藥劑，并且采用了大量消泡劑這析結果相近，余氯含水量量穩定在0.5 mg/L?；厮磺逑粗鷦?。同時(shí)在線(xiàn)清洗過(guò)程有效調整工藝運行池、涼水塔周?chē)芘c水接觸的綠藻變成灰白,說(shuō)明殺參數也起到了重要的輔助作用。因此,在對設備采用菌滅藻達到預期效果。在線(xiàn)化學(xué)清洗這一方法時(shí)，-定要注意在清洗之前第二階段粘泥剝離:向循環(huán)水系統投加粘泥剝了解其工藝的特殊性,注意清洗對象的特殊部位,不離劑運行24h,每2h對水的濁度進(jìn)行取樣分析,能-概而論,中國煤化工:2004-10-20濁度從22.5 mg/L 上升到1056.8 mg/L, 并連續兩次作者簡(jiǎn)介:陳海良(19MHCNMH G"化學(xué)工程專(zhuān)業(yè)，化驗結果相近,回水池內的管道及柵欄上的粘泥被工程師,現從事水處.