德士古工艺烧嘴性能分析及修复处理探析
德士古气化炉烧嘴长周期运行的方法
冷却水系统，气化炉联锁跳车。
德士古气化炉预混式烧嘴在满负荷工况下，由以上两种原因，一般使用寿命在60 d 左右，很难超过90 d 。
3 德士古气化炉烧嘴延长寿命的措施3.1 烧嘴冷水盘管增加防护措施针对烧嘴冷却水盘管容易烧穿处增加保护措施。
冷却水盘管材质为INCONEL625，烧嘴冷却水夹套与烧嘴头部连接处容易烧穿，在原有设计基础上，在连接处安装一层耐火网，在下方再焊接安装一段保护套，对该薄弱点双重保护，避免热辐射直接作用到冷却水盘管与烧嘴焊接连接段[1]。
3.2 烧嘴煤浆喷头材质改进烧嘴磨损后，特别是煤浆喷头磨损后烧嘴压差会变小，这会影响煤浆雾化效果，碳转化率也会降低。
德士古气化炉烧嘴一般设计材质是与氧气接触的部分是INCONEL625材料，煤浆喷头材质是UMCo50。
为减缓煤浆喷头磨损，选用高硬度和耐磨性的材料制作煤浆喷头，改成复合陶瓷材质。
复合陶瓷具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能。
改进材质后，烧嘴运行时间明显增加。
实践证明，硬质合金材质的煤浆喷头有更好的耐磨性，这为德士古气化炉长周期运行创造了条件。
3.3 工艺烧嘴设计参数与操作参数相匹配控制在工艺烧嘴的规格不改变的情况下，操作人员的操作思维、工艺操作条件和气化炉运行状态促使烧嘴所工作环境变化也是决定气化炉烧嘴能否长周期稳定运行的关键因素。
1 德士古气化炉烧嘴简介德士古气化炉是用在水煤浆加压气化技术的气化炉种类之一，而气化炉是煤气化装置最核心的设备，工艺烧嘴是决定气化炉长周期运行的重要条件之一。
德士古气化炉烧嘴安装在气化炉顶部，是水煤浆、氧气进入气化炉的入口点。
其主要作用是将进入气化炉的水煤浆和氧气混合、雾化，结构为预混式三流道设计，中心管走中心氧气，内环隙走水煤浆，外环隙走环隙氧气，烧嘴头部有冷却水夹套及冷却水盘管，运行时通冷却水以保护烧嘴不被烧坏。
2 德士古气化炉烧嘴运行现状气化炉烧嘴是决定气化炉长周期运行的重要条件，常见的损坏形式有烧嘴冷却水盘管烧嘴和烧嘴喷头磨损，只要出现其中一条，就需要停炉更换烧嘴。
德士古煤气化炉烧嘴烧坏事故分析及预防
图1
2 事故原因
2.1 直接原因 由于气化炉烧嘴冷却水盘管出现漏点袁炉内气体压力远大于盘管
内冷却水的压力袁导致气化炉内高温尧高压混合气体沿漏点进入烧嘴 冷却水盘管袁导致炉嘴冷却水盘管被烧坏破裂袁气体窜出袁夹杂炭灰形 成大量烟雾遥 圆援圆 间接原因
烧嘴冷却水流量低联锁动作延迟时间原设计为 10s袁时间设置不 合理袁造成联锁保护不能及时发挥作用袁未及时联锁停车袁造成事故的
Science & Technology Vision
科技视界
德士古煤气化炉烧嘴烧坏事故分析及预防
刘波 渊兖矿集团有限公司袁山东 邹城 273500冤
揖摘 要铱本文通过一起典型的德士古煤气化炉烧嘴冷却水盘管破裂引起的烧嘴烧坏事故袁及对事故发生原因的系统分析袁提出了具体的 预防尧改进措施袁可以有效避免烧嘴类似事故的发生袁并为气化炉的长周期稳定运行提供保障遥
咱责任编辑院薛俊歌暂
作者简介院刘波渊1981要冤袁男袁山东青州人袁2003 年毕业于青岛科技大学袁兖矿集团有限公司机电环保部袁工程师袁从事机电技术尧管理工作遥
292 科技视界 Science & Technology Vision
揖关键词铱气化炉曰烧嘴曰事故分析曰预防改进
德士古气化工艺过程是高压水煤浆与纯氧在工艺烧嘴内混合, 呈 射流状态进入气化炉袁在高温尧高压下进行气化反应,生成以 CO 和 H2 为主要成分的粗合成气遥 气化炉烧嘴作为气化炉的关键部件,长期工 作在高温尧高压状态下袁烧嘴的稳定运行对气化炉的长周期稳定运行 起至关重要的作用遥 2011 年我公司某化工单位发生一起德士古煤气 化炉烧嘴冷却水盘管破裂引起的烧嘴烧坏事故袁本文通过对该事故发 生原因的系统分析袁提出了具体的预防尧改进措施袁可以有效避免烧嘴 类似事故的发生遥
(整理)德士古煤气化炉耐火砖问题探讨
德士古煤气化炉耐火砖问题探讨根据耐火砖的蚀损机理，煤熔渣对耐火砖的侵蚀主要包括三个过程，即溶解、渗透和冲刷磨损。
对一定的炉衬材料而言，溶解过程受耐火材料上的渣边界层扩散过程所控制，溶解速率取决于温度的高低，因此，操作温度是影响耐火砖寿命的主要因素。
从上焦使用过的三炉砖看，由于受煤质影响均不同程度在大于1 400 ℃高温运行一段周期，特别是2号炉，在大于1 400 ℃运行近1 000 h，最高操作温度达1 480 ℃，因此对砖的使用寿命造成了不同程度的影响。
对于鲁南化肥厂以及渭河化肥厂的第一炉砖，由于均使用高灰熔点煤，其操作温度均在1 400 ℃以上，特别是渭河化肥厂，当测温热电偶损坏后，较长时间以CH4含量达70×10-6为参考运行，此值估算在1 500 ℃左右，因此造成了对耐火砖的严重损伤。
根据经验，在适宜的操作温度以上，每增长100 ℃，耐火砖的蚀损率将增长近四倍，因此，选择高活性与低灰熔点的煤种，使气化炉在较低的操作温度下运行，是延长耐火砖寿命的重要途径。
由于熔渣的渗透将导致砖的变质带与原砖带间不同的热膨胀系数，当温度与压力急剧变化时，如开停车及发生操作故障时，变质带与原砖带间就将产生热应力裂纹，这种裂纹在多次的温度压力波动中，不断扩展加深直至砖层剥落。
因此，在一定的操作温度条件下，开停炉次数的增加将会加剧耐火砖的蚀损。
从1号炉与3号炉的使用情况看，其运行条件相近，但3号炉的开停炉次数相对少（每次开炉平均运行周期：1号炉为225 h，3号炉为305 h，而国外装置在700 h）。
所以这也是3号炉的耐火砖平均蚀损率比1号炉低的原因之一。
煤灰性质的差异同样会对耐火砖的使用寿命产生影响。
煤灰渣中最易渗透的成分是SiO2和CaO, 其次是FeO、Al2O3, 因此，渣中含有较高SiO2和CaO时，对Cr砖的腐蚀也就越大。
煤灰的组成确定了渣的粘度与温度的关系，在适宜的粘度和操作温度下，耐火砖表面将保持一层固态的煤渣层，这层挂渣将有助于防止进一步的渣冲蚀，起到以渣抗渣的效果。
应用等离子喷涂热障陶瓷工艺修复德士古烧嘴
熟的焊接和热处理的工艺方法 ， 在苛刻的气 化 但 炉内工作环境中， 采用单一的焊接修复手段并不 能达到预期的延长烧嘴使用寿命的 目的。因此 ，
在 ２１ 开始 着手 应 用等 离 子 喷 涂 热 障 陶 瓷 工 ００年 ３ 艺技 术 修复德士 古烧 嘴的技术 开发项 目。
２ 项 目的可行性 分析
手工氩弧焊。ＩＣ Ｎ Ｌ ０ 材料本身 已是抗高温 Ｎ Ｏ Ｅ ６０ 氧化腐蚀 的高等级材料， 由于德士古烧嘴在气 但 化炉 中 的 工 作 环 境 非 常 恶 劣 ， 内 温 度 高 达 炉
１． ￣ 压力 ９０ Ｐ ， ３０Ｃ， ５ ．Ｍ ａ在此 工 作环 境 中， 化 炉烧 气 嘴的破坏 往 往 始于 表 面 ， 外烧 嘴头 表 面 的严重 龟
摘要 关键词
介绍等 离子 喷涂热障 陶瓷技 术在德 士古烧嘴修复 中的应用 ， 理论和实践 中对此工艺方法的可 从 气化炉烧嘴 等离子喷涂 热 障陶瓷涂层 烧损 修复
行性进行论证 ． 并提 出存在 问题和今后研究方 向。
１ 项 目提 出
隔热 、 绝 缘 、 辐 射 、 电 防 减磨 等 诸 多 优 良的性 能 。 主要 用于 对部 件的修 复 、 保护 及新产 品的制造 ， 预 可 喷涂 的材料 有金属 、 合金 、 料、 塑 陶瓷 、 属陶 瓷 金 及其 复合 物等 。在热 喷涂 的诸多 应用较 为广泛 的 工艺 方法 中， 离 子 喷涂 陶 瓷类 材 料 具 有独 特 的 等 优势 ， 在钢 铁工 业 、 工业 锅炉 防腐 耐磨方 面 以及航 空航 天领 域都 有着成熟 的应 用 范例。用等 离子 喷 涂方 法在材 料 表 面制 备 多 功能 陶 瓷 涂层 的技 术 ， 可直接 针对 许 多贵 重 零 件 的失 效原 因 ， 实行 局部 表面 强 化 、 修复 、 保 护 ， 预 以达到延 长设 备使 用 寿
德士古煤气化炉烧嘴烧坏事故分析及预防
德士古煤气化炉烧嘴烧坏事故分析及预防作者：刘波来源：《科技视界》2014年第20期【摘要】本文通过一起典型的德士古煤气化炉烧嘴冷却水盘管破裂引起的烧嘴烧坏事故，及对事故发生原因的系统分析，提出了具体的预防、改进措施，可以有效避免烧嘴类似事故的发生，并为气化炉的长周期稳定运行提供保障。
【关键词】气化炉；烧嘴；事故分析；预防改进德士古气化工艺过程是高压水煤浆与纯氧在工艺烧嘴内混合，呈射流状态进入气化炉，在高温、高压下进行气化反应，生成以CO 和H2为主要成分的粗合成气。
气化炉烧嘴作为气化炉的关键部件，长期工作在高温、高压状态下，烧嘴的稳定运行对气化炉的长周期稳定运行起至关重要的作用。
2011年我公司某化工单位发生一起德士古煤气化炉烧嘴冷却水盘管破裂引起的烧嘴烧坏事故，本文通过对该事故发生原因的系统分析，提出了具体的预防、改进措施，可以有效避免烧嘴类似事故的发生。
1 事故经过我公司某化工单位气化装置设置德士古煤气化炉两台。
2011年8月29日20时08分29秒，气化控制室操作人员发现其中一台气化炉运行压力突然出现下降，同时向调度室汇报，控制室操作人员立即通过摄像头监控气化框架画面，发现有大量浓烟雾冒出，初步判断为气化框架有气体泄漏，20时08分46秒气化炉氧气流量由28817 Nm3/h波动至32377 Nm3/h。
由于无法判断具体泄漏位置，为确保装置安全，当班操作人员立即对气化系统进行紧急停车，并同时向调度室汇报。
调度室指挥后系统切气停车，并通知相关岗位做好工艺处理。
两台气化炉先后于20时08分47秒和20时08分50秒停车。
气化高压氧气管线紧急隔离，切至空分界区内放空，并对氧气管线进行氮气置换。
20时13分气化完成系统停车并进入降压、充氮气置换程序。
本次事故造成烧嘴盘管、外氧喷头烧坏，直接损失虽然较小，但气化炉烧嘴冷却水盘管出现破损后，因温度较高烧嘴冷却水盘管被迅速烧坏，大量高压、高温气体通过被烧化的烧嘴冷却水盘管进出口部位进入气化框架，可燃、有毒气体和烟雾充斥气化框架，直接导致了事故的进一步发展，造成全厂停车，若非操作人员操作及时，险些酿成重大事故。
德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理
德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理德士古气化炉托砖盘是一种常见的燃烧设备，其主要作用是将固体燃料转化为可燃气体，以供工业生产或生活使用。
然而，在使用过程中，德士古气化炉托砖盘温度过高的问题经常会出现，这不仅会影响设备的正常运行，还会对环境和人体健康造成潜在的危害。
因此，对于德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理是非常必要的。
首先，我们需要了解德士古气化炉托砖盘温度高的原因。
一般来说，德士古气化炉托砖盘温度高的主要原因是燃烧不完全和热量不能有效地传递。
在燃烧不完全的情况下，燃料中的一部分会被释放成为固体颗粒物，这些颗粒物会在托砖盘上积累，导致热量不能有效地传递，从而使温度升高。
此外，如果燃料的供应不均匀，也会导致托砖盘温度过高的问题。
针对德士古气化炉托砖盘温度高的问题，我们可以采取以下优化处理措施：1.优化燃烧过程。
通过调整燃料的供应和燃烧条件，可以使燃料燃烧更加完全，减少固体颗粒物的产生，从而降低托砖盘的温度。
2.加强热量传递。
可以通过增加托砖盘的表面积或增加热交换器的数量，使热量能够更加有效地传递，从而降低托砖盘的温度。
3.清理托砖盘。
定期清理托砖盘上的固体颗粒物，可以减少积累，从而使热量能够更加有效地传递，降低托砖盘的温度。
4.使用高效的燃料。
使用高效的燃料，如生物质颗粒、天然气等，可以使燃料燃烧更加完全，减少固体颗粒物的产生，从而降低托砖盘的温度。
总之，德士古气化炉托砖盘温度高的问题是一个比较常见的问题，但是通过优化处理措施，我们可以有效地解决这个问题。
在实际应用中，我们应该根据具体情况选择合适的优化处理措施，以确保设备的正常运行和环境的安全。
德士古气化工艺烧嘴损伤原因及其改进措施探讨
德士古气化工艺烧嘴损伤原因及其改进措施探讨摘要：在我国现代社会不断发展的情形下，德士古气化工艺凭借其本身的作业高效性、环保性等，在我国范围内得到较大程度的推广及切实应用。
结合现实情形可知，工艺烧嘴是整个德士古气化工艺装置的关键部位，与此同时，基于多方因素的影响，工艺烧嘴的使用寿命无法得到有效的保障，从而在一定程度上影响了德士古气化工艺的应用价值。
为推动德士古气化工艺的长远化发展，不断提升工艺烧嘴的使用寿命，具有极其重要的现实意义。
本文主要结合现实情形，在分析德士古气化工艺烧嘴损伤原因的基础上，有针对性的提出相应的改进措施，以期促进德士古气化工艺的应用与发展。
关键词：德士古气化工艺；烧嘴损伤；原因；改进措施实际生产生活中，德士古气化工艺的应用与发展，对现代社会经济的长远化发展有较为重要的影响，对德士古气化工艺进行相应的研究分析具有极其重要的现实价值。
现实情形下，工艺烧嘴是德士古气化工艺的核心部件，以至于工艺烧嘴的损坏，不仅影响德士古气化工艺装置的正常有效使用，而且还不利于德士古气化工艺的应用及发展。
基于此，分析探究德士古气化工艺烧嘴损伤原因，有针对性的提出相应的改进措施，对德士古气化工艺的存在及发展，有较为重要的促进作用。
1浅析德士古气化工艺烧嘴损伤原因1.1德士古气化工艺烧嘴结构概述现实情形下，德士古气化工艺烧嘴的存在是现代工艺技术不断进步发展下的结果，其作为德士古气化工艺装置的关键部位，对整个工艺技术的应用与发展，有较为重要的影响。
结合实际生产生活经验可知，德士古气化工艺烧嘴结构为同心三套管式结构，该结构的存在及发展是专家研究得出的结果，极具应用价值。
如图1所示，部分氧气经过德士古气化工艺烧嘴中心管部位进入到整个工艺烧嘴结构部位之中，剩余氧气经过德士古气化工艺烧嘴外环隙进入到结构部位之中，水煤浆经过德士古气化工艺烧嘴内环隙部位进入到结构部位之中，基于此，在各项原料进入到德士古气化工艺烧嘴结构部位之中的情形下，氧气和碳之间发生相应的反应，促进德士古气化工艺应用目标的实现。
德士古气化炉闭式升温烧嘴
德士古气化炉闭式升温烧嘴（Z1302A/B/C）系统一、总则本方案规范阐述了预热烧嘴的作用、形式以及工艺条件。
预热烧嘴的加工方法以及管道、管件的使用压力等级和材料选用，均需依据有关压力容器制造规范。
二、流程说明在开车时，气化炉升温阶段用预热烧嘴（Z1302A/B/ C）临时替换工艺烧嘴（Z1301A/B/C），用石油液化气作燃料，空气辅助燃烧，对气化炉进行升温。
用蒸汽驱动开工抽引器（J1301A/B/C）,使气化炉内形成微负压，蒸汽和燃烧后的尾气经过开工抽引器（J1301A/B/C）后排入大气。
气化炉投料时要求的最低炉温为1000℃。
如果气化炉投料前炉温降至1000℃以下进行，气化炉投料会对气化炉耐火材料造成过度“热震击”，避免出现投料不成功的情况，气化炉炉温在1000℃以上时投料。
三、设备、工艺条件数据表INCONEL-600产品产地：/德国/日本主要成分：77Ni-16Cr -6FeINCONEL 600的高镍成分使合金具有非常强的抗氯化物应力裂变腐蚀能力，以及在还原状态下可维持其高耐蚀性及在碱溶液中亦具有很强的耐腐蚀能力。
同时因含铬，所以在氧化性环境下耐腐蚀性更胜纯镍。
INCONEL600是一种镍基合金，是Ni-Cr-Fe合金系列的代表性材料，其成分大致为Ni75%，Cr16%，Fe8%。
Inconel 600的力学性能与普通奥氏体304相近镍合金:又称蒙乃尔合金，是一种以金属镍为基体添加铜、铁、锰等其它元素而成的合金。
蒙乃尔合金耐腐蚀性好,呈银白色,适合作边丝材料。
蒙乃尔合金的用途蒙乃尔400合金的组织为高强度的单相固溶体,它是一种用量最大、用途最广、综合性能极佳的耐蚀合金。
一、工艺烧嘴（Z0402）① 结构说明a．所有与氧气接触的部件材质选用Inconel600不锈钢。
b．烧嘴加工方法以及管道和管件主要使用压力等级，依据有关压力容器制造规范。
c．所有螺栓孔跨在中心线上。
d．烧嘴装运前，烧嘴所有表面用三氯乙烷进行彻底脱脂。