氣化爐燒嘴損壞原因分析及預(yù)防措施

張建民

新能鳳凰（滕州）能源有限公司 山東滕州市

1.問題

大型煤化工項目，采用華東理工大學(xué)“對置式多噴嘴水煤漿加壓氣化”專利技術(shù)，裝置共有3臺氣化爐，每臺氣化爐有4臺工藝燒嘴，燒嘴是氣化爐的核心部件。裝置運行了3年，燒嘴冷卻水盤管顏色微紅，有過火現(xiàn)象。抽出燒嘴時，燒嘴通道內(nèi)堵滿灰渣，燒嘴難于抽出。燒嘴頭部有龜裂且存在不同程度的燒蝕區(qū)域，顏色黑且亮，硬度較大?，F(xiàn)場解體檢查，燒嘴內(nèi)部有堵塞物，內(nèi)噴頭、中噴頭存在過燒痕跡，且燒嘴內(nèi)噴頭外表面磨損嚴(yán)重。

由于氣化系統(tǒng)一、二級滾筒篩網(wǎng)存在破損，煤漿粒度加大，導(dǎo)致煤漿大顆粒堵塞燒嘴（嘴煤漿通道環(huán)形間隙最小值為9mm）。運行中，堵塞顆粒獲得向前的動能，加之高溫使煤炭顆粒氧化疏松，顆粒粉化噴出，壓差減小，從而形成循環(huán)性壓差波動，最終出現(xiàn)氣化爐燒嘴壓差波動。

結(jié)合燒嘴煤漿通道內(nèi)發(fā)現(xiàn)的煤粒及近期裝置運行狀況分析，因煤漿黏度低，煤漿通道有大顆粒積累后，煤漿通道減小，流速增加，故磨損速率增加。同時由于煤顆粒堵塞，造成燒嘴偏噴，最終導(dǎo)致燒嘴損壞。

對于4噴嘴對置式氣化爐，燒嘴安裝不能簡單理解為密封形式，同時應(yīng)考慮安裝垂直度的因素。在氣化爐設(shè)備中，燒嘴法蘭安裝間隙偏差1mm，將使燒嘴端部產(chǎn)生5mm的偏移量，氣化爐筒體中心產(chǎn)生10.37mm的偏移量。由此可見，在安裝燒嘴時，特別是在4噴嘴氣化爐中，控制安裝質(zhì)量，測量燒嘴法蘭與設(shè)備法蘭端面均勻性，以間隙控制安裝的重要性。

2.解決措施

煤炭管理崗位應(yīng)加強(qiáng)煤炭除鐵器的管理，定期清理。煤漿制備時，應(yīng)加強(qiáng)管理，提高煤漿品質(zhì)，定期檢查滾筒篩網(wǎng)完好情況，防止煤漿粒徑超標(biāo)。

加強(qiáng)工藝管理，有效監(jiān)控?zé)熘車鸂t溫及燒嘴冷卻水相關(guān)參數(shù)，及時掌握燒嘴是否偏噴。嚴(yán)格控制燒嘴維修、檢驗質(zhì)量。對維修燒嘴進(jìn)行霧化實驗，確保霧化效果良好。做好燒嘴清洗、脫脂工作。安裝燒嘴時要控制安裝質(zhì)量，燒嘴法蘭與設(shè)備法蘭端面間隙應(yīng)均勻，控制安裝垂直度。

采取以上措施后，現(xiàn)裝置100%負(fù)荷運行，各運行參數(shù)較為穩(wěn)定，燒嘴使用壽命延長，保證了單臺氣化爐可常態(tài)化運行90天。