新型气化炉工艺烧嘴损坏原因及改进措施.pdf

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1、76一■维修改造石油和化工设备2O13年第16卷新型气化炉工艺烧嘴损坏原因及改进措施郝守昌，闰鲁忠(兖矿鲁南化工有限公司，山东滕'it1277527)[摘要]介绍了新型水煤浆加压气化炉工艺烧嘴的使用情况，分析了烧嘴损坏原因，提出了改进措施，改进后使用效果较好。[关键词]气化炉；工艺烧嘴；损坏原因；分析；改进工艺烧嘴是水煤浆气化装置的核心设备，是居中，造成烧嘴安装倾斜，烧嘴头部盘管与烧嘴影响水煤浆气化炉长周期运行的主要因素之一。室壁接触，安装困难。烧嘴使用一段时间后，拆新型多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉工艺烧嘴由卸非常困难，必须用2t倒链往外拉，这可能将冷于安装

2、在气化炉筒体部位，在气化炉运行过程却水盘管拉坏。使用后的烧嘴经宏观检查，盘管中，烧嘴头部受到炉内高温气流冲刷、高温热辐被拉长拉坏，盘管外部存有大量积渣，主要因气射及合成气中硫、氢等腐蚀性气体的共同作用，化炉停车后炉内熔渣聚积在烧嘴室内，使积渣包在使用中出现烧嘴盘管损坏、外氧喷头龟裂、外住烧嘴盘管，与烧嘴室凝固为一体，造成拆卸困氧管及冷却水盘管腐蚀等现象，造成非计划停难，盘管被拉坏。车，不仅影响气化炉长周期运行，还给气化炉运2．2烧嘴盘管损坏行带来严重安全隐患。统计显示，烧嘴冷却水盘管损坏是影响烧1工艺烧嘴简介嘴长周期稳定运行的主要因素。烧嘴冷却水盘管损坏的主

3、要形式为冷却水盘管前部弯头与外氧喷水煤浆工艺烧嘴结构形式为同心三套管预膜头连接处焊缝开裂，导致冷却水泄漏，必须停车外混形式，从里到外分别为中心氧管、煤浆管、更换新的烧嘴，不利于烧嘴长周期稳定运行，给外环氧管。为使喷嘴免受高温影响，外氧喷头的整个气化系统的安全运行带来很大制约。最短曾头部(向火面)采用夹层冷却，冷却水直接进入出现过新烧嘴使用14天就出现烧嘴盘管泄漏的情向火面冷却室，冷却向火面金属，自冷却室出来况。主要原因是冷却水盘管和外喷头焊接处产生的水流沿喷嘴旋转8周经法兰流出炉外，三个喷头应力破坏。冷却水盘管前部弯头与外氧喷头连接均设计成缩口形式，目的是对

4、氧气及水煤浆进行处焊缝为角焊，焊肉薄，壁厚相差较大，二者使加速。其中工艺介质氧气纯度>99．6％、压力为6．0用材料不同，又处于烧嘴端部，在使用过程中容MPa，水煤浆浓度60％、压力为4．0MPa。由于工易产生裂纹(主要是热应力影响)形式的破坏。艺烧嘴工作在高温、高冲刷、高腐蚀性环境中，目前国内尚未有检测的方法，往往在运行中问题其本体及喷头部位均采用耐高温、耐腐蚀的特种暴露。腐蚀性气体和灰渣的侵蚀及焊缝处的残存材料制做，喷头材质为Co50，本体及冷却盘管材应力也是焊缝开裂的因素。质为Inconel600。功能是通过烧嘴的水煤浆及氧气的再加速和充分混合，在同一

5、水平面上向中间对2-3外氧喷头水室端面龟裂喷，形成由射流区域、撞击区域、撞击流股、回另一种损坏形式是外喷头端面产生径向放射流区域、折返流区域和管流区域组成的气化炉燃性裂纹及不规则龟裂。在烧嘴正常运行一段时间烧室内部流场结构。后，沿着外喷头孑L口的边沿出现密集的径向放射性裂纹及不规则龟裂，大多超过端面壁厚的一半2工艺烧嘴损坏现象及原因分析●●●●●●●●●●●●●●●●●●_●●●●●●‘●●●●●●●●●●●●●●●●●-●●●●●●●●●-●●●●●●●●●●⋯●●●●●●●●●-。●●●●●●●●●_●●●●●●●●-‘●●●●●●●●●●‘_2．1烧嘴

6、安装拆卸困难作者简介：郝守昌(1963一)，男，山东滕州人，研究生学历，高级工程师。现任兖矿鲁南化工有限公司副总经理。烧嘴安装时，烧嘴无法与烧嘴室保持水平、第3期郝守昌等新型气化炉工艺烧嘴损坏原因及改进措施一77一以上，无法继续使用。喷头材质为Co50，对喷头冷却水进水管由原来的大角度弯管改造成直接经材质金相分析及调研后认为选材没有问题。该龟直管和一90。弯头进入端部冷却水夹套，保证进裂为高温热辐射、冲刷造成的，与工艺操作环境水管路具有良好统一的弹性伸缩量，避免了冷却有一定关系。水盘管前部弯头在受热后伸缩量不一致而导致焊缝受力不均产生裂纹，致使焊缝开裂的问题

7、。2．4冷却水盘管及外氧管表面腐蚀烧嘴冷却水盘管及外氧管外表面同样受到炉内高温热辐射和冲刷作用，使用一段时间后，从宏观形貌可见，管材外壁受侵蚀极为严重，凹坑、结疤和剥落明显，管材内壁出现了不同程度的腐蚀。烧嘴冷却水盘管及外氧管材质为Inconel600，具有良好的抗氧化、耐腐蚀、耐高温能力。对使用过的盘管及外氧管进行金相分析得出结论为盘管及外氧管的局部腐蚀为晶间腐蚀，腐蚀主要原因由气化炉内部环境造成，如高温高压合成气中的硫、氢等物质对烧嘴的腐蚀。3烧嘴的改进图1烧嘴头部示意图3．1烧嘴安装方法的改进为方便安装烧嘴，根据烧嘴的结构特点设计3．2．2加焊挡板保护

8、烧嘴冷却水盘管焊缝制作了烧嘴安装专用推车，便于烧嘴安