摘 要：本文介绍了合成装置在正常工况下精制水系统的指标分析，结合目前装置上精制水系统偏离设计工况的状况，简要分析了其原因，提出关于指标控制、精制水用户以及日常调节控制等方面的一些建议。

关键词：精致；水系统

合成氨装置是化肥厂生产的龙头，为尿素生产提供原料和蒸汽，而整个合成生产中精制水的供给和质量是正常生产进行的基础。合成氨装置所需的蒸汽和部分的冷却用水都需要合格的精制水来提供，系统高压蒸汽为合成装置提供了动力同时向中压系统提供蒸汽，中压蒸汽系统提供了合成装置的原料和动力。

1 锅炉给水的要求极为严格的原因

①杂质会使锅炉设备腐蚀，特别是高温高压高热流密度的锅炉更易腐蚀烧坏；②高压透平结垢，调节失灵，如垢层沉积在叶片通道部分将影响转子运转平衡，轻则降低经济效率，重则会损坏透平；③沉积在一段炉管的催化剂表面的杂质，使床层阻力增大，催化剂活性降低，炉管过热。④杂质沉积在换热面上，影响换热器传热及增大阻力。

2 合成氨装置锅炉给水水质指标及危害

2.1 pH值指标依据及危害

当pH值小于4或大于14时，腐蚀会加大。当pH值小于4时，金属表面不易形成保护膜；当水的pH值介于4和14之间时，金属表面上形成一种致密的氢氧化物保护膜，所以腐蚀速度会降低；当pH值大于14时，由于Fe3O4保护膜在碱性溶液中溶解，腐蚀速度会重新上升。碳钢与水接触pH值在8.5～10.3时，一般不会产生碱性腐蚀

在酸性水中，铁与酸反应生成铁离子并释放出H2，同时氢原子与钢中的碳反应生成CH4，脱碳会使金属沿晶界面产生裂缝。锅炉压力在3. 5MPa以上时，氢离子会快速扩散进入金属而使金属变脆而损坏。另外，铜在酸性水中的腐蚀速率也大大加快，这可能是由于水中游离的CO2 破坏了铜表面具有保护性的初始氧化膜。随着CO2含量的增大，铜的腐蚀速率也增大。在污染前期，因水质为酸性，锅炉内表面一部分保护膜（Fe3O4）易溶于酸性溶液中，生成Fe2+；随着污染加重， pH值不断降低保护膜不断溶解，且腐蚀产物也不断增多，导致腐蚀不断加剧。

当pH值超过指标后，会使炉水碱度过高，造成碱性腐蚀。碱性腐蚀也是一种电化学腐蚀，由于铁和金属壁上的非铁成分及炉水可组成许多微电池，在碱溶液中，阳极消耗氢氧根离子而形成氢氧化亚铁，阴极则发生的过程为：

2e+2H2O→2（HO）-+H2

在碱溶液中阳极消耗氢氧根而形成氢氧化亚铁，阴极则形成氢氧根离子并放出氢气，这样的过程持续进行。

如果水中的氢氧根离子浓度不大 则在高温作用下将氢氧化亚铁变为氧化铁，在金属表面形成保护膜，可抗腐蚀。如果温度很低，即使氢氧根离子浓度很高，也不会引起腐蚀。

2.2 SiO2浓度指标依据及危害

我厂精制水系统采用的原水为地下水，地下水中含有的盐类含量较高，同时也含有较高的胶体物质，包括硅、铁、铝的化合物等物质。原水虽然经过了水处理车间的处理，但由于技术条件和操作成本的限制，不可能将水制成不含杂质的纯水，水中还会或多或少的存在部分杂质，SiO2存在其中。SiO2含量是精制水中的一个重要指标，SiO2是一种难溶物，在水中的溶解度极低，但是可以在水中以硅酸盐（如硅酸钙）的形式沉淀，这种形式的沉淀很硬，严重影响换热效率。

2.3 PO43-浓度指标及依据

锅炉给水中的杂质主要是钙和镁的盐类，如CaCO3，CaSO3，MgSO3等，这些盐类的特点是溶解随温度的增加而减小，应此它们总是附着在温度较高的受热面上，形成水垢。由于水垢的存在使传热强度大大降低而且它的温度将由于水垢的隔热作用而与加热介质接近，使金属腐蚀加剧，造成更严重的后果如穿孔，造成更大的损失。

3 合成氨装置锅炉给水水质指标控制及注意事项

3.1 pH值的指标控制及注意事项

生产中氨水不是直接加入脱氧槽内的，因为当有氧存在时氨水能引起腐蚀，所以加在锅炉给水泵的入口管线上。加入浓度3～5%的氨水，将锅炉给水中的pH调整控制到8.8～9.2，最低8.5，再送高压气包。

氨加药槽107-L内所用的氨来自120-CF4，管线改造后也可用103-E通过控制阀LV-18A给107-L供液氨。当在准备开车后续工序没有液氨来源时，可以用氨瓶向107-L补氨调节107-L内氨水的浓度，虽然现在其浓度大多数情况不需要调整直接注入 107-L，但一旦氨回收系统出现问题就有可能使到107-L的氨水不合乎指标，所以氨回收系统的操作十分重要。

3.2 SiO2浓度指标控制及注意事项

我装置的SiO2浓度主要有水处理装置控制，精制水中的SiO2就来源于其中。当SiO2进入锅炉汽包后，会在汽包中富集浓缩，炉水中的SiO2浓度一般会高于FIC-1235处的取样浓度。所以要按时对锅炉进行排污和根据炉水分析结果确定排污量。当分析结果超标时，立即联系化验室多处取样分析，进行判断是水气装置还是我装置或者化验分析方面的原因，然后及时采取相应措施进行处理；另一方面锅炉要加强排污以避免SiO2积累在其中和换热器管侧影响传热。

3.3 PO43-浓度指标控制及注意事项

精制水系统中的磷酸根离子是为了控制水中的含盐量而由108-L加药系统加入到水中的。磷酸盐在锅炉中通过排污，排放到排污罐，由于磷酸根离子不会被带入到蒸汽中，所以随着水中的磷酸三钠的不断加入，会使水中的磷酸根产生富集，使磷酸根浓度上升如不及时调整可能会使指标超标。

3.4 溶解氧的指标控制及注意事项

氧气是锅炉设备腐蚀的主要根源。在脱氧槽内，利用加热和气提的办法把水中溶解的气体逐出，叫做机械除氧。水在槽中喷成雾状，同时还加入少量蒸汽。槽顶保持少量蒸汽连同不凝气一起带出，加强气提效果。我厂脱氧槽有低压蒸汽186千帕的压力，水温相当于沸点130摄氏度，由于给水已经有贫液预热器预热到110摄氏度，所以脱氧用气量不多。为确保脱氧效果，要求脱氧槽入口水温比工作温度至少低25～30摄氏度。开工时106-C，109-C还未投用，脱氧槽压力保持在110千帕，一般天然水溶解氧量为10PPm经热力除氧可降至0.03PPm，但这还达不到进入锅炉的要求。

4 合成氨装置锅炉给水水质日常维护的几条建议

4.1 加强化验分析，保证分析结果准确

主控人员随时对化验室报下来的水质数据进行分析对比，发现异常情况如SiO2含量超标，及时与水处理联系并加大除氧槽的排污量，视情况降低锅炉负荷，加强锅炉排污。等待水处理装置运行正常同时对106-C和109-C做相应调整以保证水质中的杂质不沉积影响传热。

4.2 根据分析结果，及时调整加药量

调节过程中要注意加药槽内的浓度，还要注意磷酸泵的打量情况。现场操作人员务必要按照正确的操作规程加药，，调整加药泵量程后一定要查看泵的打量情况。特别是磷酸盐泵，其管线较长经常堵塞定期需要进行反冲，目前A泵打量状况不好其出口管线经过焊接使流道减小，并且量程调节旋纽已不灵活多数情况靠快锅本体泵维持水质。

如果分析浓度超标，要及时分析、查找原因，正确处理，处理后及时联系化验室进行取样分析。

对于现场的管线设备要十分注意检查，杜绝现场的跑冒滴漏现象。

5 结束语

由于合成装置工艺流程复杂，在有限的实习时间里我的认识还不够深刻，在这一年实习期间，我经历了几次停车、开车过程，尽管从中学到了不少知识，但由于缺乏实际的操作经验和理论知识的欠缺，我的技术水平还比较低，在论文环节中难免有不足之处，真诚的希望各位领导、评委提出宝贵的意见并给予指正。在以后工作的日子里，我将严格要求自己，脚踏实地，认真学习，总结存在的问题和不足，注重理论与实践相结合，不断提升自己的技术水平、业务能力和科技攻關能力，本着节能降耗，平稳优化操作的原则，为化肥厂的发展贡献自己的力量。

参考文献：

[1]周本省.工业水处理技术（第一版）[M].北京：化学工业出版社，1997.