GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨

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水煤浆气化炉工艺烧嘴

水煤浆气化炉工艺烧嘴

水煤浆气化炉工艺烧嘴作者/来源:刘孝弟(北京航天动力研究所,北京 100076) 日期:2005-9-161 水煤浆气化炉工艺烧嘴简要描述1.1 烧嘴技术性能、参数北京航天动力研究所是从事液体火箭发动机研究的科研单位。

从1984年军转民以来,利用多年来军品技术上的优势,开发了大量新产品、新技术用于工业生产,水煤浆气化炉的工艺烧嘴就是其中的一项。

典型的水煤浆气化炉工艺烧嘴结构及尺寸如图1所示。

1995年,我所与上海焦化有限公司合作,将工艺烧嘴国产化,取得了成功。

第一批国产化烧嘴共三台总成,三套喷嘴备件及三套冷却水盘管。

1998年4月开始投用,其使用寿命与进口产品相当,燃烧所产生的气体成分亦相当。

同年6月2日、3日对国产烧嘴和进口烧嘴分别进行了燃气成分测定,结果见表1、2。

图1 典型气化炉工艺烧嘴结构及尺寸表1 我所的烧嘴使用在4#炉上的参数表2 国外进口烧嘴使用在1#炉上的参数从表1、2可知,两者应用效果基本一致,国产烧嘴在有效气体(CO+H2)成分上稍高于进口烧嘴。

2004年我所又为该公司提供3台总成烧嘴。

1998年为陕西渭河化肥厂提供2台国产化烧嘴,其烧嘴操作压力较上海焦化有限公司的为高(上海焦化有限公司总成设计压力为4.32MPa,渭化为6.9MPa)。

年底投入使用,寿命和燃气有效气体成分与进口烧嘴相当。

1999年又为渭化改造两台烧嘴,喷嘴头部和部分零件为进口元件,其余为我所完善,使用表明,其效果、寿命与国外相当。

只是中心氧偏高(约15%),希望降为12%,后由渭化自行解决。

2003年又为渭化提供一台烧嘴作为备件。

2005年,在渭化双甲项目中,我们又为他们设计了两台大流量烧嘴及4套备件。

2001年与安徽淮化集团合作,将两台工艺烧嘴进行国产化改造,次年投入使用,情况良好,使用寿命和性能与进口原烧嘴相一致。

2002年又为淮化提供备用外烧嘴5件,冷却套管5套。

2003年又签订合同,提供5件外烧嘴,2件中烧嘴。

关于GE水煤浆气化炉烧嘴压差低的探讨

关于GE水煤浆气化炉烧嘴压差低的探讨

131中国设备工程C h i n a P l a n t E n g i n e e r i ng中国设备工程 2021.01 (下)烧嘴压差也被称为煤浆压差,具体是指煤浆管线炉头压力与气化炉燃烧室取压管线压力之差,它能反映出烧嘴磨损量及煤浆的喷射雾化效果。

当烧嘴压差出现大幅降低、频繁波动时,它会严重影响气化炉的稳定运行,严重时,甚至会导致后系统大幅度减负荷,严重影响生产连续性。

1 烧嘴压差低的现象与危害1.1 烧嘴压差波动的现象气化炉在正常运行期间,煤浆投放量、氧气量、气化炉操作压力、温度均没有出现明显变化的情况下,烧嘴压差出现频繁、大幅度的波动。

具体的现象为烧嘴压差在运行趋势上呈大幅度波动,最低时降至0,后又突然恢复(恢复到正常值的情况较少,多为反复波动),如此反复。

并且没有规律性,即使换上新的烧嘴,也经常是几天内就再次出现上述情况,大部分情况下,则是待烧嘴使用至半个运行周期时才出现这种现象(烧嘴运行周期为90天)。

另外,因烧嘴压差波动严重且无法自行恢复的情况而停车的次数达到13次,如图1。

图1 烧嘴压差波动时的趋势图1.2 烧嘴压差低带来的危害气化装置以磨机制出的煤浆为原料,以空分提供的高纯度氧气为气化剂,两者在气化炉内充分燃烧产出粗煤气。

当烧嘴压差降低时,被烧嘴喷头喷出的煤浆流速就会降低,同时,外环氧的喷射角度也随之改变,导致煤浆的雾化效果差。

烧嘴压差频繁波动会引起连锁反应,煤浆颗粒燃烧不完全,渣中残碳含量升高,使有效气成分降低,碳利用率下降;烧嘴喷射的动能低,导致气化炉燃烧室内火焰长度缩短,火焰距离烧嘴过近,造成烧嘴大法兰温度过高,且燃烧不完全的灰渣也会对拱顶砖直接冲刷,大大缩短了耐火砖的使用寿命;同时,烧嘴压差低时,发生回火的概率也大大增加,使烧嘴端面和冷却水盘管烧穿的概率增加。

关于GE 水煤浆气化炉烧嘴压差低的探讨徐银桥( 中海石油华鹤煤化有限公司,黑龙江 鹤岗 154100 )摘要:本文针对中海石油华鹤煤化有限公司(以下简称华鹤公司)GE 水煤浆气化炉容易出现烧嘴压差低,甚至导致的停车现象,对其可能的原因进行分析并做出相应的工艺改进。

水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析

水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析

水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析摘要:炉膛压力差也称为炉膛压力差,更确切地说是炉膛炉膛头压力与炉膛压力线压力的差,它可以反映炉膛磨损量和煤浆雾化效果。

当炉膛压力差大大减小且波动频繁时,可能严重影响燃气炉的稳定运行,在严重情况下,甚至可能导致后端系统负荷显着降低,严重影响生产连续性。

关键词:水煤浆气化,工艺烧嘴,冷却水腔,应力,有限元分析引言水煤浆气化制取合成气是我国目前应用最广泛的煤气化技术,其使用寿命是影响水浆气化系统长期运行的一个重要因素。

典型的水浆气化工艺一般采用内外部三流雾化混合工艺,输出道和内流道分别输送高压氧(外氧和中央氧),中间流道输送高压水浆后半工艺消防龙头设有冷却水腔,消防龙头冷却保护消防龙头。

1水煤浆气化炉水工艺流程某装置采用美国AP公司的GE专利技术。

其生产方法是将原料煤与水在湿式棒磨机中研磨成浓度为60%~63%的水煤浆,用泵加压后送入气化炉,与空分装置来的氧气混合,在加压的情况下,煤中的碳被部分氧化,生成CO、H2、CO2和H2O以及其他如:H2S、CH4等气体,经激冷室水浴降温洗涤后送至文丘里洗涤器、碳洗塔进一步洗涤除尘后,粗煤气送往变换工段。

2水煤浆气化工艺烧嘴问题2.1运行变化在运行一段时间后,对参数变化动态进行了分析。

第一,在使用3天到7天后,煤浆的压差出现了变动,从0.4MPa降低到0.2MPa,甚至会偶尔出现负压差的问题。

操作人员在进行对比分析后发现,在出现压差波动前,对应的生产装置工艺运行指标并没有明显的异动情况。

并且,在压差出现波动的瞬间,氧气阀门的开度没有变化,但是氧气的瞬时流量却出现了骤升现象,而对应的气化炉燃烧室高温热电偶升高到1350℃,造成对应的警告信息。

第二,烧嘴在压差出现波动后,冷却水盘管的进出口流量也伴有异动,表现为参数的上下跳动,与此同时,冷却水回水分离罐也伴有间断式的CO报警信息,使得整个系统出现被迫停炉的现象。

第三,设备的总氧量也会产生波动,使得粗煤气中的一氧化碳组分出现变动,依据其进行运行工况的判定,发现运行状态并不稳定。

水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述

水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述

水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述一、引言水煤浆气化技术是一种高效利用煤炭资源的方法,它将煤炭转化为可用于发电或化工生产的合成气。

而在水煤浆气化过程中,烧嘴是至关重要的部件之一,它直接影响气化炉的稳定运行和合成气的质量。

近年来,随着我国对环保和能源利用的重视,水煤浆气化炉烧嘴国产化改造成为了研究的热点之一。

二、水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造意义1. 提高自主创新能力水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造,将有助于我国企业提高自主创新能力。

通过引进先进技术,并结合国内实际情况进行改良,可提升企业在技术方面的竞争力,加快技术进步,为节能减排和绿色发展做出贡献。

2. 降低依赖进口当前,我国对水煤浆气化炉烧嘴仍然有较大依赖进口的情况,国产化改造将有助于降低这种依赖,降低生产成本,提升企业盈利能力。

3. 加速推动行业发展水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造,将加速推动整个气化技术产业链的发展,有利于形成国内气化烧嘴产业集群,促进行业的健康发展。

三、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的关键技术1. 材料技术国产化改造的关键在于研发适应国内煤种特点的耐高温、耐腐蚀材料,以保障烧嘴在长期运行中的稳定性和耐久性。

2. 结构优化针对国产烧嘴的结构进行优化设计,以适应国内气化炉的工况和操作需求,提高烧嘴的适用性和使用寿命。

3. 成本控制在国产化改造过程中,需要在保证烧嘴质量的前提下,尽量降低生产成本,增强国产烧嘴的市场竞争力。

四、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的挑战与对策1. 技术攻关国产化改造需要克服材料、工艺等方面的诸多技术难题,需要企业加大研发投入,提高技术攻关能力,不断提升自主创新能力。

2. 质量稳定性国产烧嘴的质量稳定性是国产化改造中的一大挑战,需要企业加强质量管理,建立健全的质量保障体系,确保烧嘴的稳定性和可靠性。

3. 市场推广国产化改造后的烧嘴需要在市场上获得认可和应用,需要企业加大对产品的推广力度,拓展市场份额,提升国产烧嘴的市场竞争力。

水煤浆气化炉工艺烧嘴加工技术研究

水煤浆气化炉工艺烧嘴加工技术研究
工艺烧嘴也是一个高压构件,使用压力一般为 4~8MPa。它上面五个管口全部是熔焊连接而成,由 于使用条件的需要,对于装配、定位过程中尺寸的控
制要求也非常严格。若装配整体尺寸及精度达不到图 纸要求,就会对供应的水煤浆流量、氧气流量、水煤 浆的雾化、烧嘴的火焰形状造成影响,直接影响整个 气化炉的工作。因此,整台工艺烧嘴组装后,需进行 严格的装配尺寸和公差检查,并进行8"--18 MPa液 压及气密试验,完全合格后方可交付使用。
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图3一次成型的盘管产品 3结束语
通过系列的工艺攻关及试验,承制方攻克了气化 炉工艺烧嘴特殊合金材料的加工、焊接、盘管、装配 等加工技术难题。产品成功应用于国内某企业的水煤 浆加压气化国产化装置,各项指标均达到了设计要 求,为水煤浆加压气化的国产化做出贡献。
随后,我们继续承接了多套工艺烧嘴的生产任 务,其制造质量和工作性能以及稳定性得到了用户的 充分认可。该烧嘴的国产化研制成功后,大幅降低了 生产成本,为提高生产厂家最终产品的竞争能力奠定 了基础。
大变 形和减薄量。
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图2工艺烧嘴盘管示意图
经实践摸索,在550℃温度下材料弯曲性能最理 想,当温度超过650℃时,弯曲后经着色检测,在管 予表面发现存在很多渗透性裂纹。因此,经分析得出, 在500~600℃温度下热弯后管子表面质量良好,没有 发现渗透性裂纹,成型效果良好,成型产品如图3所
由于没有接触过这两种材料,在承担该项任务 后,承制单位进行了一系列技术讨论和工艺研究,同 时对材料的加工性能和焊接性能进行了多次实验和 验证,最终确定了完整的工艺方案和实施细则。工艺 烧嘴采用手工钨极氩弧焊,封底焊时采用背面充氩气 保护,严格控制焊接的速度和熔池的深度。焊接坡口 形式为u形坡口,用成型刀机械加工而成,钝边1.O~

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析 刘飞飞

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析 刘飞飞

水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析刘飞飞摘要:当今时代,水煤浆气化工艺中,水煤浆气化炉烧嘴使用寿命是重要影响因素,对煤化工业发展带来了很大的制约。

基于此,本文对水煤浆气化炉工艺烧嘴进行了简单的论述。

关键词:水煤浆气化炉;工艺烧嘴;问题引言工业生产中,水煤浆气化炉是非常重要的设备,应用比较广泛,其烧嘴是整个气化炉的重要构成,烧嘴只有运行正常才能确保气化炉稳定运行。

气化炉没有较好的工作环境,操作程序严格且材料质量有考究,各种因素综合起来,使得水煤浆气化炉烧嘴运行出现故障。

因而深入探究水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题,对工业生产具有深远意义。

1、概述气化炉工艺烧嘴1.1概述烧嘴煤化工工艺中,水煤浆气化是一项重要工艺技术,应用比较广泛。

经过多年的研究与优化,工艺技术发展更加成熟。

同时,水煤浆气化原料来源广,形成的气压高,碳转化率明显提高,所制取的水煤气有很好的质量,不会对环境造成很大的污染。

但其存在的重要问题就是,水煤浆气化炉工艺烧嘴使用寿命不长,对水煤浆气化技术发展带来了很大的阻碍。

当前,水煤浆气化工艺发展中,应用最为广泛的是三流道外混式工艺烧嘴技术,其工作原理在于高温环境中,通过烧嘴在气化炉中喷入氧气与水煤浆,发生化学反应并生成煤气,整个工艺质量取决于烧嘴质量,一旦烧嘴出现故障,就难以正常进行气化,因而必须要重视烧嘴质量的提高。

1.2烧嘴结构特点及原理当前,气流床气化工艺应用范围广,其特点表现为,气流作用下分割开每一煤粒,相互不影响,独立发生膨胀与软化,反应并完全形成熔渣,在此过程中,烧嘴发挥的作用是非常关键的。

烧嘴主要包含三个套管结构,为水煤浆与氧气提供了连接通道,从外向里延伸,喷头不断变小。

在此项工艺中,作为一种反应物,氧气对水煤浆发挥着雾化剂作用。

借助两个流道,氧气能够到达烧嘴顶部,其中氧气分为中心氧与外环氧两部分。

水煤浆气化工艺烧嘴,是介质性雾化烧嘴的一种,氧气有很高的流速,而水煤浆流速却比较低,两者接触后形成碰撞与摩擦,击碎水煤浆。

水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏原因浅析

水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏原因浅析

水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏原因浅析摘要:水煤浆气化作为一种缓慢发展的煤气化技术,在我国煤化工技术产业中处于领先地位。

德士古水煤浆气化技术在国外虽然占有较大的市场份额,但专利转让价格昂贵、技术转让附加条件多、煤种适应性差、燃烧器周期短等问题不利于我国煤化工产业链的发展趋势。

与德士古技术相比,我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术具有国内生产水平高、生产能力强、燃烧器总数和布置有所改善的优点,但也对燃烧器的安全运行和使用寿命提出了更高的要求。

关键词:水煤浆;气化炉工艺;烧嘴泄漏;原因燃烧器材料一般为不锈钢合金,化学成分为镍铬铁。

气化炉燃烧器内腔虽然具有耐热、耐腐蚀的特点,但在1350℃高温超负荷工况下,长期承受水煤浆中煤粉颗粒的摩擦、碰撞和振动,极易发生地应力疲劳和严重损坏。

如果工作时间达到45~100D,冷却水安全通道表面将被腐蚀,导致冷却水泄漏,导致停炉安全事故,甚至严重损坏气化炉。

一旦燃烧器出现异常,水煤浆和氧气的雾化效果会下降,大量氧气会聚集在气化炉顶部,导致部分温度过高,导致温度飞升,顶部保温砖会损坏。

一些温度和工作压力检测机器和设备也可能出现故障,使气化炉的运行无法控制。

此外,合成气的组成复杂。

氯化氢和氯化氢等刺激性蒸汽以及一些盐也会慢慢侵蚀气化炉的燃烧器。

在连续高温、长时间负荷和损坏的情况下,燃烧器的使用寿命受到很大影响。

为了保证设备的安全稳定运行,大多数水煤浆气化工艺只需放弃生产制造运行时间,定期更换燃烧器即可。

一旦在停车场更换燃烧器,这意味着在此期间所有煤化工设备都没有经济效益。

1设备方面原因分析1.1烧嘴冷却水盘管折弯部位扁度影响从拔出烧嘴外环氧端面龟裂情况看,外环氧烧嘴端面上半部分要明显比下半部分龟裂严重,中心部分比外缘龟裂严重,因冷却水为下进上出以及外氧喷头中心较薄且无冷却水,因此确认冷却水量对烧嘴端面龟裂影响较大。

冷却水盘管接近外氧喷头的上下两处折弯为90°,折弯的扁度直接影响盘管的通流面积,对冷却水流量影响较大,冷却水盘管φ21.3mm*2.77mm,经过90°折弯后变宽,规范要求管子折弯后扁度不超过管子直径的10%(即≤23.43mm),最近三次使用的烧嘴弯头部位检测尺寸都在22.80~24.00mm,存在部分超标的情况,这也可能会对烧嘴冷却水流量造成影响。

GE三通道水煤浆烧嘴工业应用及故障分析

GE三通道水煤浆烧嘴工业应用及故障分析
续 运行 4 8 1 d的 世界 纪录 。
向速度 , 高 黏度 的煤浆 初 步被雾 化 , 接着 与外 环隙
的氧气相互剪切 , 氧气与水煤浆充分混合 , 水煤浆 被充分 雾化 , 中心 氧 量 控 制 在 总 氧 量 的 1 5 % ~
2 0 % 。 中心 氧能 提 高 氧气 和水 煤 浆 的 返 混 程 度 , 提 高煤浆 中碳 的转 化 率 , 外 环 氧 能够 减 轻 水 煤 浆 对 炉膛 内壁 的 冲刷磨 损 ¨ 。
G E水煤 浆烧 嘴工艺 要求 高 , 作 为 顶喷单 喷 嘴
设计 , 烧嘴负荷高 , 通过的物料 ( 水煤浆 ) 黏度大 、 冲刷磨损能力强 , 气化炉 内高温高压 , 化学反应剧 烈, 决 定 了烧 嘴磨损 情况 严重 , 使用 寿命 受 限 。部 分生产厂家烧嘴使用寿命如表 1 所示。
( 3 ) 原因分析 : ①冷却水盘管表 面的低 温腐
蚀 造成 焊缝 薄弱处 开裂 。需 将盘 管头 部 与外氧 喷
头冷却水夹套焊接处切开 , 尾部从 与冷却水母管 焊接处切开取下。将冷却水盘管头部腐蚀减薄部 分切除, 煨 制与切 除部 分相 同尺 寸 的头部 弯头 , 焊
齐 鲁 石 油 化 工 Q I L U P E T R O C H E MI C A L T E C H N O L O G Y
前提下最大限度延长其使用寿命 , 以确保装置 的
长周期 稳定 、 经 济运 行 。
2 GE三通 道水 煤 浆烧 嘴使用 现状
变, 确保产气量高且残碳含量低。 ( 3 ) 喷射 形 状 : 工 艺 烧 嘴 的结 构 和 尺 寸 应 该
与气 化炉 炉 膛 耐 火 内衬 的几 何 结 构 和 尺 寸 相 匹
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GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨
为了在开车投料期间更好更迅速的工艺烧嘴,保证气化的投料成功以及平稳运行。

文章对工艺烧嘴的管口方位的设置以及与工艺烧嘴所连接管道的设计中需要注意的地方做出了探讨和阐述。

标签:气化;工艺烧嘴;工艺
1 前言
我国是一个“富煤、贫油、少气”的国家,这样的能源特点决定了我国需要充分利用煤炭资源优势,大力发展现在煤化工。

而煤气化装置是整个煤化工企业的一个核心装置。

目前我国已投产和在建的气化炉多达近200台,而其中主要使用的德士古水煤浆加压气化技术。

水煤浆加压气化装置长周期安全运行对企业有着重要的意义,但是由于工艺烧嘴的使用寿命多在100天作用,最好的运行周期也仅仅只有140天。

因此在生产过程中不可避免的要频繁更换烧嘴,因此烧嘴的更换速度特别对于企业的长周期平稳运行有重要的意义。

本文以某采用GE水煤浆加压气化技术的60万吨/年甲醇项目的为例,说明如何设置烧嘴管口方位以及周围管道布置以满足快速更换烧嘴的需要。

2 工艺烧嘴更换原理
在气化炉开车投料之前,需要用预热烧嘴替换工艺烧嘴对气化炉进行升温。

当气化炉内温度达到1000~1200℃后,需要对气化炉烧嘴进行更换,首先将预热烧嘴卸下用其中设备吊出气化炉顶部,其次用起重设备将工艺烧嘴吊装入气化炉顶部后与气化炉顶部法兰安装,然后待工艺烧嘴安装完毕后开始连接相应的氧气、煤浆和烧嘴冷却水管道。

在更换烧嘴的过程中,由于气化炉炉温温降非常快,因此更换烧嘴时间的必须尽量的短,如果气化炉炉温将至1000℃以下,则需要重新用预热烧嘴对气化炉经行升温。

3 工艺烧嘴管口方位的设置
工艺烧嘴共有5个管口,从上到下依次为中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口、烧嘴冷却水进口和烧嘴冷却水出口。

在更换烧嘴的时候,气化炉燃烧室的温度约为1000~1200℃,为了保护工艺烧嘴,在工艺烧嘴吊装、安装过程中需要用金属软管连接烧嘴冷却水系统,如图1。

而工艺烧嘴本身只有1000kg,而所连接金属软管的重量相对与烧嘴本身,重量约为烧嘴的50%。

而在吊装烧嘴为必须保证烧嘴左右平衡,因此必须将烧嘴冷却水进出口成180°对称布置。

另外由于烧嘴冷却水盘管有一段是深入气化炉内(如图2)因此烧嘴的必须竖直向上抬起一段高度后才能左右移动,而烧嘴冷却水进口管口均连接有阀门,因此烧嘴
冷水进出口与中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口的方位必须成一定角度。

否则由于与中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口所连接管道均为已经安装固定,如果管口设置不合理,则烧嘴冷却水进出口阀门与中心氧气进口、水煤浆进口、外环氧进口所连接管道相碰,烧嘴无法正常取出。

由于要气化炉工作温度一般为1350℃,而工艺烧嘴与气化炉连接处一般为法兰连接。

为了防止工艺烧嘴在工作温度下因受到热膨胀导致可拆连接处泄露,因此要对工艺烧嘴经行热太紧固处理。

由于连接的法兰等级较高,不好拆卸。

因此在设置管口方位时需要尽可能多的给操作工留出很大的操作空间以满足拆装需要。

图1 烧嘴冷却水PID简图
4 工艺烧嘴连接管道的设置
在用预热烧嘴对气化炉进行预热时,气化炉炉内温度由室温升至1000~1200℃,气化炉炉壁温度由室温上升至240~250℃。

由于金属有膨胀,因此气化炉整体从底部支座出开始向上膨胀,当更换好工艺烧嘴时,工艺烧嘴管口相对于冷态安装时已经向上膨胀了40~50mm。

如果在初始安装的时没有考虑气化炉整体的热膨胀,那么当在热态安装好工艺烧嘴后,工艺烧嘴与煤浆、氧气、烧嘴冷却水管道均无法连接。

特别是工艺烧嘴所接的煤浆和外环氧管道法兰等级均为900LB,管径均在DN100以上,即使现场能强行安装,也会对烧嘴管口造成损坏,还可能出现法兰处泄露的情况。

因此在设计时,需要根据气化炉的支撑高度计算出工艺烧嘴安装后的管口热膨胀值。

在设计管道时,提前将与工艺烧嘴连接管道的标高设计成热态安装的标高。

而且初始安装时,上述管道与工艺烧嘴之间不先连接。

当气化炉停炉时,此时由于工艺烧嘴已经与气化炉用螺栓连接。

因此当气化炉由工作温度降至室温,其炉壁温度也由240~250℃下降至室温时,气化炉整体带动工艺烧嘴以及其所连接管道会有竖直向下约40~50mm的位移。

为了保护工艺烧嘴管口不泄露,需要在与工艺烧嘴所连接的管道上设置弹簧支架,以保证与工艺烧嘴连接管道与气化炉一起位移。

本项目工艺烧嘴的烧嘴冷却水进出管口为DN40、900LB,并且从图2可以看出,烧嘴冷却水进出管口仅仅只是由一小段DN40管道提供管口刚性,从手册中可以查出,该管口的许用弯矩仅仅为1.0125KN/M。

而在实际更换烧嘴的过程中,为了保护烧嘴为了保护工艺烧嘴在工艺烧嘴安装过程中需要用金属软管连接烧嘴冷却水系统。

因此在吊装烧嘴时需要连同三通阀一起吊装,如果三通阀离工艺烧嘴过远,由于三通阀本身重量超过烧嘴冷却进出口管口所能承受的最大弯矩,在实际吊装过程中就会将工艺烧嘴进出口压弯(如图3)。

从图3中可以看出工艺烧嘴的烧嘴冷却水进出口仅仅只有用一个角钢支撑,而三通阀门距离工艺烧嘴较远,在整体吊装时烧嘴冷却水进出管口被三通阀门压弯造成对工艺烧嘴的损坏,从而造成气化炉停车。

因此在设计烧嘴冷却水进出口管道时,需要将三通阀设置在距离烧嘴的最近处。

图3 工艺烧嘴烧嘴冷却水管口损坏情况
5 结束语
通过对上述问题的改进,可以更加方便的更换烧嘴,不仅可以确保气化炉的一次投料成功,而且可以保护烧嘴的正常工作,以保证气化工段长期平稳的运行。

参考文献
[1]化工工艺设计手册.第四版.中国石化集团上海工程有限公司.北京:化学工业出版社,2009.6 372~373.
[2]GB50235-2010.北京:中国计划出版社,2010.。

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