油田活动锅炉污水回收装置的研制与应用
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作者: 李建荣
[摘 要]随着油田稠油开采规模的不断增大和深入，亚临界活动锅炉湿蒸汽发生器是油田稠油开采的主要设备，水处理设备提供给湿蒸汽发生器合格的水源供其安全运行。在水处理运行中水质软化为一项主要步骤，因此，树脂再生就不可避免，以15t/h的湿蒸汽发生器树脂运行计，每天两组各再生一次，全部排入污水池中；同时，启炉初期的排放水、柱塞泵降温用水以及锅炉油水换热器污水等都需要排入污水池中。活动锅炉每天产生的污水量约80m？，需用水罐车拉到联合站统一处理，这样一天占用车辆一部，需拉运4趟，仅此每天增加运行费用千元以上。因此，为节约运行费用，进行活动锅炉污水的回收处理就变得非常有意义。
[关键词]油田活动锅炉 污水 回收
中图分类号：TE964 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）11-0004-01
一、油田活动锅炉运行概括
目前油田使用的亚临界活动锅炉主要有申港、抚顺、骏马、胜机锅炉厂四个生产厂家，活动锅炉配备的燃烧器，为北美、扎克、意大利燃烧器。水处理拖车带有两组水处理再生装置及SPRⅡ型低位真空除氧器一台，水处理装置一级罐直径1200mm、容积2.64m3、二级罐直径800mm、容积1.04 m3。水处理装置即为钠离子交换器，俗称软化器，用于去除水中钙离子、镁离子，制取软化水的离子交换器。组成水中硬度的钙、镁离子与软化器中的离子交换树脂进行交换，水中的钙、镁离子被钠离子交换，使水中不易形成碳酸盐垢及硫酸盐垢，从而获得软化水。
氧是一个给水系统和过路的主要腐蚀性物质，给水中的氧应当迅速得到清除，否则它会腐蚀锅炉的给水系统和部件，腐蚀产物氧化铁会进入锅炉，沉积或附着在锅炉管壁和受热面上，形成难溶而传热不良的氧化垢，降低锅炉燃烧效率，氧腐蚀还会造成管道内壁出现点坑，存在安全隐患，降低锅炉的使用寿命。真空除氧是利用水在沸腾状态时，气体的溶解度接近于零的特点，除去水中的氧和二氧化碳气体。由于水的沸腾和压力、温度有关，在常温下可利用抽真空的方法使水呈沸腾状态，以除去所溶解的气体，当水的温度一定时，气体的压力越低则水中的残余气体越少。反之，当水的压力一定时，气体的温度越高，则水中的残余气体越少。在一定真空度下常温水中的气体溶解度接近零。
水处理装置进行再生时先要执行停止命令，水处理自动控制PLC发出指令，先打开另一组的1#、2#、3#气动阀，水处理入口生水进入树脂罐开始除硬，待锅炉给水流量稳定后，关闭本组的1#、2#、3#气动阀并保持2分钟后开始进入反洗阶段，水处理再生过程一次大约需要3个小时，每次产生70方污水，全部排入污水池中；同时，启炉初期的排放水、柱塞泵降温用水以及锅炉油水换热器污水等都需要排入污水池中。这些污水每天都需用水罐车拉到联合站统一处理，这样一天占用车辆一部，需拉运4趟，仅此每天增加运行费用千元以上。因此，为节约运行费用，进行活动锅炉污水的回收处理就变得非常有意义。
二、油田活动锅炉污水回收装置的研制方案
针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种节约运费、降低水污染的污水回收装置。
其技术方案是：由控制系统和收水系统组成，所述的收水系统主要有过滤器、离心泵、一级单流阀、压力表接头、流量计、二级单流阀、混合液管线法兰接头组成，过滤器设在污水池外排出口处，通过管线硬连接离心泵，离心泵出口加装一级单流阀，再连接压力表和流量计，流量计出口加装软管线接头，通过管线软连接到混合液管线法兰接头上二级单流阀，使得污水能安全平稳排入混合液管线中，再到计量间和泵站，最后统一传送到联合站进行处理。所述的控制系统主要由自动和手动两套系统。自动系统为液位传感器接收信号并传输信号到中间继电器，中间继电器控制交流接触器对电机进行启停；手动系统为开关按钮控制交流接触器对电机进行启停。其中漏电保护器和热继电器作为公共端进行连接。其工作原理是：导通流程后，控制系统通过液位传感器12接收并发送信号给中间继电器11，中间继电器11根据信号控制交流接触器9，从而实现离心泵2的启停，单流阀3实现控制污水的流向，压力表4和流量计6实现记录污水参数，保证污水压力在0.8MPa，流量在4 m2/h，实现污水的安全高效平稳外输。
结合图1，对本技术装置作进一步的描述：
由控制系统和收水系统组成。所述的收水系统主要由过滤器1、离心泵2、一级单流阀3、压力表4，表针阀5、流量计6、二级单流阀3、管线接头7、混合液管线法兰接头组成，污水从排污池被离心泵2抽出后，经过过滤器1进行过滤，然后流经一级单流阀3，防止混合液管线回窜，再到压力表4进行压力显示，因为混合液管线压力一般在0.5MPa左右，为了保证污水顺利进入管线并平稳运行，控制泵出口压力在0.8MPa左右，再经流量计6，记录污水量，为管线安全平稳定排量在4 m2/h，再到软管线接头7，搬到新井场后将两个接头用软管线进行连接，再到二级单流阀3进行双重保护，最后通过法兰盘与混合液管线法兰连接。所述的控制系统主要由自动和手动两套系统。公共端为电源进入漏电保护器8，再到交流接触器9和热继电器10，交流接触器9控制离心泵电机的启停；自动控制系统为液位传感器12接收信号后传输到中间继电器11，中间继电器11控制交流接触器9，进而实现离心泵2的自动启停；手动系统为人为控制开关按钮13，然后控制交流接触器9，从而实现离心泵2的手动启停。
本技术装置的有益效果是：具有体积适中便于安装，与原扩容器设备合为一体，控制系统与污水回收处理系统相融合，能根据液位自动启停等优点；通过对污水的回收，节约大量运行费用，降低水资源的污染。
三、油田活动锅炉污水回收装置使用后效果分析
通过以上优化改造，得出以下效果，全部以一台锅炉计算：
1、应用本装置后，对于油田活动注汽锅炉而言，由于供水全部由水罐车拉运供应，一天节约80吨水的运输量，15吨的罐车可节省一部。一台活动锅炉一天节约1部罐车，每天节约运输费用990元（按一个台班计）；
2、避免了装运污水过程中产生的污水外溢造成环境污染的问题，符合清洁生产的要求，保证了无水化井场的实施。
3、污水拉走后需要到联合站进行统一处理，减少了他们的工作量。
4、响应了油田“精细管理”的号召，以实际行动做表率。
目前现河采油厂已经进行推广，通过与采油队的结合，即保证污水的顺利排出，又能保证采油队混合液管线的安全平稳运行，年经济效益可达到160余万元。适合更多兄弟单位进行推广使用。
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