尿素系统冷凝液电导超标的原因分析

石殿雄

［甘肃刘化（集团）有限责任公司，甘肃永靖 731603］

尿素生产过程中需要使用大量的蒸汽，加热分解蒸发增浓尿素溶液，使出尿塔的34%左右尿素溶液最后增浓至99.5%左右，送造粒得到颗粒尿素后包装成产品尿素销售。在加热分解过程中，蒸汽被冷凝形成冷凝液，同时，为了防止结晶堵塞，尿液管线也需要用蒸汽作伴热管或夹套进行加热保温，这部分蒸汽也会产生冷凝液。尿素生产过程中所产生的蒸汽冷凝液，全部回收送动力锅炉生产蒸汽，循环使用以降低能耗。我公司年产300kt 尿素装置为CO2汽提装置，2010年2月投产，运行至2012年9月份，蒸汽冷凝液电导值超标。为了不影响动力锅炉的正常运行，冷凝液全部就地排放，造成了大量的浪费。为此，对蒸汽冷凝液电导值超标的原因进行了分析和处理，现作一简要的介绍，以供与同行们交流。

1 系统外部原因

该装置使用的蒸汽来源有两部分：一部分是动力锅炉送来的4.5MPa的高压蒸汽，经减压到2.4MPa，加入高压除氧水减温到220℃左右后进入系统；另一部分是合成氨车间转化系统送来的2.4MPa的副产蒸汽。30尿素系统的解吸废液被回收送到供水车间除氧岗位，经除氧处理后用作高压除氧水，部分作为高压蒸汽的减温水使用。若解吸系统发生波动，将较高NH3含量的解吸废液送到除氧岗位，若进入30尿素系统的总管蒸汽受到污染，总管蒸汽冷凝液电导值会高于外送冷凝液的电导值。经分析，蒸汽总管的电导值低于外送蒸汽冷凝液电导值，说明总管蒸汽没有受到污染。

2 系统内部原因

2.1 CO2 汽提塔泄漏

若CO2汽提塔发生泄漏，高压的尿素混合液漏入蒸汽中，会使高压蒸汽饱和器所产生的冷凝液受到污染，检测电导值会高于外送冷凝液。经分析，高压蒸汽饱和器冷凝液电导值低于外送冷凝液电导值，排除CO2汽提塔发生泄漏的可能性。

2.2 高压洗涤器换热器泄漏

若高压洗涤器换热器发生泄漏，物料会漏入高调水中，高调水被污染，会造成高调水电导值超标。电导值超标的高调水会通过高调水与中压蒸汽饱和器联通管线进入汽包，使汽包内的蒸汽和冷凝液受到污染，汽包冷凝液电导值超标。经取样分析，汽包冷凝液电导值低于外送冷凝液电导值，高压洗涤器换热器没发生泄漏。

2.3 高压甲铵冷凝器泄漏

高压甲铵冷凝器用于副产低压蒸汽。若高压甲铵冷凝器发生泄漏，高压的甲铵液会漏入低压蒸汽中，使低压蒸汽受到污染，蒸汽冷凝液电导值会超标。经取样分析，汽包冷凝液电导值低于外送冷凝液电导值，高压甲铵冷凝器没发生泄漏。

2.4 合成塔气相安全阀夹套泄漏

合成塔气相安全阀夹套保温用中压蒸汽保温。若该阀夹套发生泄漏，高压的NH3和CO2漏入夹套蒸汽中，会造成蒸汽冷凝液电导值超标，该冷凝液直接进入蒸汽冷凝液槽，使外送冷凝液电导值超标。从夹套回水取样分析，其电导值低于外送冷凝液的电导值，合成塔气相安全阀夹套未发生泄漏。

2.5 高压洗涤器气相夹套泄漏

高压洗涤器气相出口阀与调节阀中间管线，设置夹套保温。若夹套发生泄漏，高压的NH3和CO2漏入夹套蒸汽中，会造成蒸汽冷凝液中电导值超标，冷凝液进入蒸汽冷凝液槽，使外送冷凝液电导值超标。取样分析，电导值低于外送冷凝液的电导值，高压洗涤器气相夹套未发生泄漏。

2.6 造粒管线夹套泄漏

若造粒管线夹套发生泄漏，熔融尿素漏入夹套蒸汽中，会造成蒸汽冷凝液电导值超标，进入蒸汽冷凝液槽，使外送冷凝液电导值超标。取样分析，电导值低于外送冷凝液的电导值，造粒管线夹套未发生泄漏。

2.7 尿素熔融泵出口阀夹套泄漏

若尿素熔融泵出口阀夹套发生泄漏，同样熔融尿素漏入夹套蒸汽中，会造成蒸汽冷凝液电导值超标，进入蒸汽冷凝液槽，使外送冷凝液电导值超标，取样分析，电导值低于外送冷凝液的电导值，尿素熔融泵出口阀夹套未发生泄漏。

2.8 低甲冷液位槽气相出口阀夹套泄漏

若低甲冷液位槽气相出口阀夹套发生泄漏，气相中的NH3和CO2漏入夹套蒸汽中，会造成蒸汽冷凝液中电导值超标，冷凝液进入蒸汽冷凝液槽，使外送冷凝液电导值超标。取样分析，电导值低于外送冷凝液的电导值，说明不存在泄漏。

2.9 解吸回流阀夹套泄漏

由于解吸回流液中CO2浓度高，多次发生回流液管线上的夹套阀泄漏，使回流液漏入夹套保温蒸汽中，造成蒸汽冷凝液电导值严重超标。因此，已将解吸回流液管线上的夹套蒸汽全部改为伴管蒸汽，解吸回流液管线夹套蒸汽停用，不存在回流液漏入的可能。

3 对蒸汽冷凝设备的分析

通过以上查找和定性分析，蒸汽系统均未发现泄漏。为此，对外送冷凝液进行定量分析，分析结果为，外送冷凝液中碱度指标为0.2～0.6mmol／L，分析值1.2mmol／L；硬度指标5μmol／L，分析值200μmol／L；NH＋4分析值5×10－6。从该分析结果不难看出，NH＋4含量低，与定性分析中未发现泄漏相吻合。碱度和硬度超标，则说明循环水漏入蒸汽冷凝液中。为此对蒸汽冷凝设备进行分析检测，如下。

3.1 低压蒸汽外送冷凝器

由于系统副产的剩余低压蒸汽没有用户，为回收该部分蒸汽，新上一台板式换热器作为剩余低压蒸汽的冷凝器，用循环水冷却，将该部分剩余的低压蒸汽冷凝成冷凝液回收。若该板式换热器泄漏，循环水漏入蒸汽冷凝液中，冷凝液电导值会高于外送冷凝液的电导值。对该冷凝液进行定性分析，其电导值低于外送冷凝液电导值，该板式换热器未发生泄漏。

3.2 蒸汽冷凝器泄漏

蒸汽冷凝器是用来冷凝蒸汽冷凝液槽中闪蒸产生的蒸汽和物料系统用作伴热的伴管和夹套蒸汽回水所产生的蒸汽，冷凝成冷凝液加以回收，该冷凝器用循环水冷却。由于该冷凝器冷凝回水无法采样分析，于是将循环水上回水阀关闭，打开排放导淋，同时排放蒸汽冷凝液槽中的冷凝液，对外送冷凝液进行定性分析。冷凝液的电导值降低，由30μS／cm 左右降到20μS／cm 左右，确定该冷凝器泄漏。拆该冷凝器两边封头发现，最上部有两根列管管板焊缝裂，相邻一根列管内部裂，有大量的蒸汽喷出。将泄漏的三根列管全部封堵消漏，冷凝器投入运行，分析外送冷凝液电导值，降到外送冷凝液指标15μS／cm 以内，冷凝液正常外送。

4 结 语

通过对本次外送冷凝液电导值超标的原因分析，使我认识到，冷凝液电导值超标，应该进行定性和定量分析，然后针对分析结果查找原因。若碱度和硬度超标，应从蒸汽冷凝系统查找分析原因。若NH＋4超标，从物料系统查找分析原因，将会收到事半功倍的效果。以上对蒸汽冷凝液电导值超标的原因分析，只是本人的认识，仅供同行们参考。