多喷嘴对置式水煤浆气化炉烧嘴技改小结
2014-03-24孙西英,朱敏
1 烧嘴头部保护
若合成气夹带的灰渣进入烧嘴室,会腐蚀烧嘴冷却水盘管,并导致烧嘴拆装困难。对烧嘴头部冷却水盘管进行保护,使烧嘴室形成相对密闭的空间,可有效防止气化炉内灰渣进入烧嘴室,既减轻了烧嘴的腐蚀,又方便烧嘴的拆装,同时可延长冷却水盘管及外氧管的使用寿命。由于烧嘴头部处于气化炉内高温区,用于头部保护的材料应为耐高温、易成型的材料。
2 烧嘴冷却水盘管改造
改造烧嘴冷却水盘管布置和结构形式:烧嘴冷却水进水管与外氧喷头接管改为90°弯头,冷却水进水管先盘绕半圈后经直管和90°弯头进入端部冷却水夹套,以提高换热效率和缩小外形尺寸。通过改进烧嘴冷却水盘管的布置和结构形式,保证进水管路具有良好的弹性伸缩量和在拆装过程中不被拉伤。
3 烧嘴喷头间隙的优化
通过对模拟雾化装置的测试,寻找烧嘴的最佳雾化效果,据此对工艺烧嘴喷头部位各通道的安装尺寸进行调整后装配。烧嘴头部间隙重新调整后,达到了最佳的雾化效果,提高了原料煤中碳的转化率。
4 冷却水盘管焊缝保护
气化炉内反应温度一般约在1 300 ℃,在气化炉运行过程中,烧嘴头部盘管直接面对炉内高温气流冲刷、高温热辐射及合成气中硫、氢等腐蚀性气体的共同作用,影响了喷头部位使用寿命,尤其是烧嘴进、出口盘管焊缝处,由于属角焊,焊肉薄,国内暂时还没有检测方法,再加上其在恶劣的环境下工作,盘管使用寿命一般较短。在烧嘴向火端面焊接1块金属挡板,目的是保护水冷盘管的焊缝,避免直接面对气化炉内高温流体的热辐射和烧蚀。改进后,有效地保护了烧嘴冷却水盘管焊缝,其寿命得到有效提高。
5 改造后效果
改造后的烧嘴已成功应用于兖矿国泰化工有限公司的3台多喷嘴对置式气化炉。目前,烧嘴平均寿命已超过120 d,最长运行时间达到150 d,拆下的烧嘴情况良好;拱顶耐火砖使用寿命已超过10 000 h,减薄速率由原来的0.020 mm/h降低至目前的0.014 mm/h;碳转化率从原来的98%提高至99%。