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1、76一■維修改造石油和化工設(shè)備2O13年第16卷新型氣化爐工藝燒嘴損壞原因及改進(jìn)措施郝守昌，閏魯忠(兗礦魯南化工有限公司，山東滕'it1277527)[摘要]介紹了新型水煤漿加壓氣化爐工藝燒嘴的使用情況，分析了燒嘴損壞原因，提出了改進(jìn)措施，改進(jìn)后使用效果較好。[關(guān)鍵詞]氣化爐；工藝燒嘴；損壞原因；分析；改進(jìn)工藝燒嘴是水煤漿氣化裝置的核心設(shè)備，是居中，造成燒嘴安裝傾斜，燒嘴頭部盤管與燒嘴影響水煤漿氣化爐長周期運行的主要因素之一。室壁接觸，安裝困難。燒嘴使用一段時間后，拆新型多噴嘴對置式水煤漿加壓氣化爐工藝燒嘴由卸非常困難，必須用2t倒鏈往外拉，這可能將冷于安裝
2、在氣化爐筒體部位，在氣化爐運行過程卻水盤管拉壞。使用后的燒嘴經(jīng)宏觀檢查，盤管中，燒嘴頭部受到爐內(nèi)高溫氣流沖刷、高溫?zé)彷棻焕L拉壞，盤管外部存有大量積渣，主要因氣射及合成氣中硫、氫等腐蝕性氣體的共同作用，化爐停車后爐內(nèi)熔渣聚積在燒嘴室內(nèi)，使積渣包在使用中出現(xiàn)燒嘴盤管損壞、外氧噴頭龜裂、外住燒嘴盤管，與燒嘴室凝固為一體，造成拆卸困氧管及冷卻水盤管腐蝕等現(xiàn)象，造成非計劃停難，盤管被拉壞。車，不僅影響氣化爐長周期運行，還給氣化爐運2．2燒嘴盤管損壞行帶來嚴(yán)重安全隱患。統(tǒng)計顯示，燒嘴冷卻水盤管損壞是影響燒1工藝燒嘴簡介嘴長周期穩(wěn)定運行的主要因素。燒嘴冷卻水盤管損壞的主
3、要形式為冷卻水盤管前部彎頭與外氧噴水煤漿工藝燒嘴結(jié)構(gòu)形式為同心三套管預(yù)膜頭連接處焊縫開裂，導(dǎo)致冷卻水泄漏，必須停車外混形式，從里到外分別為中心氧管、煤漿管、更換新的燒嘴，不利于燒嘴長周期穩(wěn)定運行，給外環(huán)氧管。為使噴嘴免受高溫影響，外氧噴頭的整個氣化系統(tǒng)的安全運行帶來很大制約。最短曾頭部(向火面)采用夾層冷卻，冷卻水直接進(jìn)入出現(xiàn)過新燒嘴使用14天就出現(xiàn)燒嘴盤管泄漏的情向火面冷卻室，冷卻向火面金屬，自冷卻室出來況。主要原因是冷卻水盤管和外噴頭焊接處產(chǎn)生的水流沿噴嘴旋轉(zhuǎn)8周經(jīng)法蘭流出爐外，三個噴頭應(yīng)力破壞。冷卻水盤管前部彎頭與外氧噴頭連接均設(shè)計成縮口形式，目的是對
4、氧氣及水煤漿進(jìn)行處焊縫為角焊，焊肉薄，壁厚相差較大，二者使加速。其中工藝介質(zhì)氧氣純度>99．6％、壓力為6．0用材料不同，又處于燒嘴端部，在使用過程中容MPa，水煤漿濃度60％、壓力為4．0MPa。由于工易產(chǎn)生裂紋(主要是熱應(yīng)力影響)形式的破壞。藝燒嘴工作在高溫、高沖刷、高腐蝕性環(huán)境中，目前國內(nèi)尚未有檢測的方法，往往在運行中問題其本體及噴頭部位均采用耐高溫、耐腐蝕的特種暴露。腐蝕性氣體和灰渣的侵蝕及焊縫處的殘存材料制做，噴頭材質(zhì)為Co50，本體及冷卻盤管材應(yīng)力也是焊縫開裂的因素。質(zhì)為Inconel600。功能是通過燒嘴的水煤漿及氧氣的再加速和充分混合，在同一
5、水平面上向中間對2-3外氧噴頭水室端面龜裂噴，形成由射流區(qū)域、撞擊區(qū)域、撞擊流股、回另一種損壞形式是外噴頭端面產(chǎn)生徑向放射流區(qū)域、折返流區(qū)域和管流區(qū)域組成的氣化爐燃性裂紋及不規(guī)則龜裂。在燒嘴正常運行一段時間燒室內(nèi)部流場結(jié)構(gòu)。后，沿著外噴頭孑L口的邊沿出現(xiàn)密集的徑向放射性裂紋及不規(guī)則龜裂，大多超過端面壁厚的一半2工藝燒嘴損壞現(xiàn)象及原因分析●●●●●●●●●●●●●●●●●●_●●●●●●‘●●●●●●●●●●●●●●●●●-●●●●●●●●●-●●●●●●●●●●?●●●●●●●●●-。●●●●●●●●●_●●●●●●●●-‘●●●●●●●●●●‘_2．1燒嘴
6、安裝拆卸困難作者簡介：郝守昌(1963一)，男，山東滕州人，研究生學(xué)歷，高級工程師?，F(xiàn)任兗礦魯南化工有限公司副總經(jīng)理。燒嘴安裝時，燒嘴無法與燒嘴室保持水平、第3期郝守昌等新型氣化爐工藝燒嘴損壞原因及改進(jìn)措施一77一以上，無法繼續(xù)使用。噴頭材質(zhì)為Co50，對噴頭冷卻水進(jìn)水管由原來的大角度彎管改造成直接經(jīng)材質(zhì)金相分析及調(diào)研后認(rèn)為選材沒有問題。該龜直管和一90。彎頭進(jìn)入端部冷卻水夾套，保證進(jìn)裂為高溫?zé)彷椛?、沖刷造成的，與工藝操作環(huán)境水管路具有良好統(tǒng)一的彈性伸縮量，避免了冷卻有一定關(guān)系。水盤管前部彎頭在受熱后伸縮量不一致而導(dǎo)致焊縫受力不均產(chǎn)生裂紋，致使焊縫開裂的問題
7、。2．4冷卻水盤管及外氧管表面腐蝕燒嘴冷卻水盤管及外氧管外表面同樣受到爐內(nèi)高溫?zé)彷椛浜蜎_刷作用，使用一段時間后，從宏觀形貌可見，管材外壁受侵蝕極為嚴(yán)重，凹坑、結(jié)疤和剝落明顯，管材內(nèi)壁出現(xiàn)了不同程度的腐蝕。燒嘴冷卻水盤管及外氧管材質(zhì)為Inconel600，具有良好的抗氧化、耐腐蝕、耐高溫能力。對使用過的盤管及外氧管進(jìn)行金相分析得出結(jié)論為盤管及外氧管的局部腐蝕為晶間腐蝕，腐蝕主要原因由氣化爐內(nèi)部環(huán)境造成，如高溫高壓合成氣中的硫、氫等物質(zhì)對燒嘴的腐蝕。3燒嘴的改進(jìn)圖1燒嘴頭部示意圖3．1燒嘴安裝方法的改進(jìn)為方便安裝燒嘴，根據(jù)燒嘴的結(jié)構(gòu)特點設(shè)計3．2．2加焊擋板保護(hù)
8、燒嘴冷卻水盤管焊縫制作了燒嘴安裝專用推車，便于燒嘴安
