水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨（专业论文）
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨水煤浆加压气化技术由于高效、洁净，在我国备受关注并大量推广。
但水煤浆气化的烧嘴连续使用寿命较短，制约了装置的长周期运行，并影响经济效益。
为此，国内科研院所、烧嘴使用单位等开展了大量的工作，从结构、形式、材质等多方面进行改进，期望提高使用寿命。
本文作者多年来一直从事于水煤浆气化炉工艺烧嘴的研制工作，作为专题负责人，主持承担了“国家重大技术装备研制项目（科技攻关）计划专题合同：水煤浆气化炉烧嘴研制”，并成功应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司的水煤浆加压气化国产化装置。
北京达立科科技有限公司、清华大学、山西丰喜肥业集团共同开发的水煤浆分级气化技术（也称之为“非熔渣-熔渣”煤气化技术），其烧嘴也由我们提供。
该技术于2007年12月6日通过了中石化协会组织的专家鉴定。
本文作者全程参与了该项目的开发，在方案的选取、专利申请、气化炉结构的确定、工艺烧嘴的设计及配置、二次补氧烧嘴的设计、配置等方面提出了建议，配套提供的专用工艺烧嘴和二次补氧烧嘴，为该工艺技术的工业实施作出了重要的贡献。
本文作者就水煤浆气化炉工艺烧嘴研制方面所进行的一些工作和思考进行简单的介绍，同时对烧嘴的改进提供一些个人看法，仅供同行参考。
1工艺烧嘴的设计目前普遍采用的气化炉工艺烧嘴头部结构如图1所示。
烧嘴的设计需要考虑的因素有以下。
图1 水煤浆气化炉工艺烧嘴头部典型结构（1）结构形式为同心三套管。
烧嘴中心氧管的出口设计成缩口形式，目的是对中心氧进行加速，同时其端面相对于烧嘴断面基准面有一定的缩入量，这样形成一个水煤浆和中心氧的预混合腔，水煤浆的出口管路也设计成缩口形式，使进入预混合腔的水煤浆具备一定的速度。
在预混合腔内，利用中心氧对水煤浆进行稀释和初加速，改善水煤浆的流变性能，其目的是为了保证水煤浆在离开烧嘴后的雾化效果。
外氧管口的缩入量更大一些，目的是提供更高流速的氧气，使通过预混腔的水煤浆混合物进行良好的雾化，以便在气化炉内达到良好的气化效果。
GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施
GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施摘要：GE水煤浆气化工艺是以煤和氧气为生产原料，即将原料煤、研磨水及水煤浆添加剂按一定配比研磨出合格的煤浆，与来自空分装置的纯氧通过三通道工艺烧嘴预混合后进入气化炉，在一定温度及压力下进行不完全氧化反应，生产为主要成分的粗合成气，粗合成气送至下游净化装置。
在实际生产运行以CO+H2中，经常会出现烧嘴压差低于联锁值（20kPa）触发气化炉跳车，从而严重制约装置的长周期稳定运行。
烧嘴压差是指煤浆进入烧嘴前的压力与气化炉合成气出口压力的差值，烧嘴压差能反映烧嘴喷头的磨蚀及烧嘴喷射雾化效果。
设置烧嘴压差低停车联锁主要是防止高温高压合成气反窜进入煤浆管道引起爆炸事故。
本文详细的对烧嘴压差低的各种原因进行深度剖析，并提供相对应的解决措施，减少因烧嘴压差低导致气化炉跳车的次数。
关键词：烧嘴压差；烧嘴改造；煤浆质量；中心氧；操作调整1、中天合创GE水煤浆气化装置简述中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目煤气化装置采用美国GE公司“非催化部分氧化法”水煤浆气化技术，购买水煤浆气化工艺包和专利设备，由中石化宁波工程公司完成基础及详细工程设计（如图1）。
煤气化装置共分为气化一、气化二两个系列，两个系列设置相同，主要包含14套煤浆制备系统、14套气化及合成气洗涤系统、14套四级闪蒸系统及相关公用工程系统。
单台气化炉设计原煤日处理量为1496t，有效气产量（CO+H2）10.7万m3/h，14台气化炉正常生产时11开3备，装置于2013年9月份正式开工建设，2016年6月中交，2016年9月份投料开车。
图1 装置工艺流程2、装置运行状态装置在运行初期极不稳定，气化炉跳车频繁、运行周期短，其中2018年，气化炉非计划停车（连续运行天数＜60天）次数多达116次，尤其是烧嘴压差低联锁（T-25）导致气化炉非计划停车次数达到88次，气化炉单炉连续运行时间平均不足30天，大大落后于同行业平均70天的运行水平。
四喷嘴气化炉工艺烧嘴使用寿命的影响因素分析
四喷嘴气化炉工艺烧嘴使用寿命的影响因素分析摘要：工艺烧嘴是水煤浆气化装置的核心设备，是影响水煤浆气化炉长周期运行的重要因素之一，由此可见，工艺烧嘴的使用寿命严重制约了煤化工的发展。
本文介绍了四喷嘴气化炉工艺炉过程烧嘴的要求，并分析了烧嘴失效的表现，并提出了延长过程燃烧器使用寿命的措施。
关键词：四喷嘴气化炉；烧嘴；使用寿命；影响因素1工艺烧嘴的简介工艺烧嘴的结构为同心三套管外混形式，由里至外分别为中心氧管、煤浆管、外环氧管，其工艺烧嘴结构如图1所示。
为使喷嘴免受高温影响，外氧喷头的头部（向火面）采用夹层冷却，冷却水直接进入向火面冷却室以冷却向火面金属，出冷却室的冷却水沿喷嘴绕旋8周后经法兰流出炉外。
3只喷头均设计成缩口形式，中心氧喷头设计成缩口的目的是提高中心氧的流速，加速后中心氧管煤浆管外氧管气化炉烧嘴与气化炉本体连接法兰的氧气再对水煤浆进行稀释和初加速，改善水煤浆的流动性能，强化雾化效果，同时牵引烧嘴的火焰，使气化反应区域在炉膛内达到一个理想的范围。
水煤浆喷头设计成缩口形式的目的是使水煤浆具备一定的速度。
外氧喷头的缩口比例更大，目的是提供更高流速的氧气，使水煤浆在气化炉内获得良好气化效果。
工艺介质氧气体积分数≥99．6％，压力为6．0 MPa；水煤浆质量分数60％左右。
由于工艺烧嘴工作在高温、高冲刷、高腐蚀性的环境中，其本体及喷头部位均采用耐高温、耐腐蚀的特殊材料制作，其中喷头材质为Co50，本体及冷却盘管材质为Inconel600。
3股物流射出喷嘴，水煤浆的内侧和外侧为高速流动的氧流股，且与水煤浆呈一定交汇角；氧流股通过高速剪切、振动等方式使水煤浆雾化。
2对工艺烧嘴的要求由于气化炉中的水煤浆具有浓度高、具有一定粘度、雾化困难且不均匀等特征，工业上要求工艺烧嘴具备以下特点：第一，雾化性能，以最佳方式使水煤浆进行雾化，提高与氧气的混合效果；第二，气化反应，为气化反应创造良的条件，提高碳的转化率和有效组分的含量；第三，喷射形状，应避免因工艺烧嘴喷射状况不佳而导致过量冲刷；第四，操作弹性，保证烧嘴的流通量应具有弹性，能够维持相对优化的气化效果；第五，适应炉温，如果烧嘴材料能够适应气化炉的高温，能够简化系统工艺，提高工艺操作的安全性；第六，寿命和安全性，提高工艺烧嘴的寿命和安全性能够有效增加气化工作的有效周期，应当注意其平衡分压。
GE水煤浆气化技术工艺烧嘴的探讨
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%。
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。
烧嘴压差对气化炉的影响
烧嘴压差对气化炉的影响烧嘴压差对气化炉的影响2015-11-05 14:00:23 浏览243前言烧嘴压差也称煤浆压差，是指煤浆压力与气化炉压力之差，烧嘴压差能反映出烧嘴磨损量及雾化效果。
若烧嘴压差发生变化时，应及时分析，找出影响烧嘴压差的因素，并及时调整工艺指标。
1 烧嘴压差波动对气化炉的影响1.1 烧嘴压差低① 煤浆物料出烧嘴的速度降低，外环氧不足以形成合适的雾化角度，特别是烧嘴压差波动频繁会引起连锁反应，造成氧气压差波动；两者相互作用、相互影响，导致烧嘴压差波动更为频繁；烧嘴雾化效果差，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，碳的利用率下降。
②煤浆出口流速下降，导致火焰离烧嘴室太近，造成烧嘴安装法兰温度过高。
③物料会对烧嘴室周围的耐火砖直接冲刷，甚至损坏周围的耐火砖，缩短耐火砖的使用寿命。
④煤浆质量差时，操作温度过高，烧嘴火焰不稳，容易造成烧嘴回火，烧坏烧嘴。
当烧嘴频繁出现回火时，烧嘴的使用寿命呈几何倍数下降，甚至运行1周烧嘴即被烧毁，引起气化炉联锁停车。
烧嘴回火的表现：①烧嘴冷却水吸热过多，温差大；②合成气质量差；③气化炉的温度出现波动，短时间内会出现200℃的温升，且升温的速度无法控制；④灰量增多或者合成气中甲烷含量上升。
1.2 烧嘴压差升高若大颗粒或其他较大直径的物体堵塞在烧嘴煤浆环隙头部以及头部有大颗粒存在时，煤浆流速升高，但流向不定，会随颗粒的运动而发生变化，降低碳的转化率。
烧嘴压差升高时，入炉煤浆流量减少，氧气相对过量，炉温会猛升，而且不可控。
由于短时间内炉温大幅度波动，耐火砖在短时间内受到高温和低温的双重影响，造成耐火砖表面热应力不均，导致耐火砖砖缝开裂；若情况严重，则会造成气化炉炉壁温度升高，气化炉被迫停车；若停车不及时，还会发生气化炉过氧爆炸事故。
2 影响烧嘴压差波动的因素2.1 煤浆质量差煤浆的含量或者黏度不合格都会引起烧嘴压差降低。
当煤浆含量降低，单位煤浆的质量下降，膜盒压力表测得压力降低。
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。
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水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析
发表时间：2019-05-09T10:28:58.040Z 来源：《新材料.新装饰》2018年9月下作者：王彬
[导读] 水煤浆气化炉未能长周期运行的重要原因在于气化工艺烧嘴容易损坏。
同时，损坏烧嘴的主要因素包含：损坏的冷却水盘管、物理腐蚀、化学影响以及破坏的应力等方面
（内蒙古中煤远兴能源化工有限责任公司，内蒙古自治区鄂尔多斯市 017300）
摘要：水煤浆气化炉未能长周期运行的重要原因在于气化工艺烧嘴容易损坏。
同时，损坏烧嘴的主要因素包含：损坏的冷却水盘管、物理腐蚀、化学影响以及破坏的应力等方面。
通过对破坏因素的全面探讨，有针对性的采取有效的改进措施，延长使用烧嘴的时间，尽可能降低流速，引进先进材质，合理优化结构等。
关键词：水煤浆；气化炉工艺；工艺烧嘴
一、水煤浆加压气化炉工艺烧嘴使用寿命提高的捷径
1.1中喷头
(1)在满足流量要求和雾化要求的前提下，需尽可能降低预混合腔的出口流速。
当颗粒流速达到某一数值(临界速度)时，磨损率就会明显增大。
尽量使预混合腔出口物料的流速低于材料磨损的临界流速，其使用中喷头的时间势必受到一定程度的影响。
(2)改善表面结构性能，如保证表面的光洁度、保证材料内在质量的均匀、在中喷头内孔表面喷涂抗磨材料，以改善其抗磨性能。
需要注意的是：涂层的厚度具有一定的限制，不然会造成脱落，当然此改进方式也有一定的局限性。
1.2外喷头
(1)将外喷头的材料改成多孔陶瓷或多孔金属，使部分氧气通过多孔介质直接喷入气化炉，可保证端面的有效冷却，防止高温带来的所有问题。
如果能用多孔陶瓷实施，化学腐蚀和物理磨损也有可能同时得到解决。
(2)为外喷头的端面加装防热保护板，保护板的材料选择及连接方式应该是需要解决的主要问题。
(3)利用热喷涂技术将特种耐热、耐腐蚀的合金粉末喷涂到外喷头端面，可以起到良好的防热、防腐作用，大大延长外喷头的使用寿命。
通过筛选特种合金粉末的种类和改良热喷涂工艺，相信这种方案能够取得令人满意的效果。
当前，该工艺方案已经开始实施，工业化运行效果令人满意。
二、水煤浆气化炉工艺烧嘴寿命短的内因
2.1设计工艺烧嘴的基本原则
(1)一般使用同心三套管的架构形式。
可设计缩口形式的烧嘴中心氧管出口，主要用来加速中心氧，端头与烧嘴断面基准面的距离保持在一定的缩入量内，构成与中心氧的一个水煤浆预混合腔。
同时，也可设计成缩口形式的水煤浆管路出口，保证其具备相应的速度进入预混合腔的水煤浆。
预混合腔的内部，稀释及初步加速水煤浆可通过中心氧来实现，具有一定流变性的水煤浆可得以改善，协作的目的在于在脱离烧嘴后，水煤浆的雾化成效可更好的提高。
相对比例更大的外氧管口的缩口，作用是为了更高流速的氧气的提供，良好雾化在预混合腔内的水煤浆混合物，从而在气化炉内实现更佳的气化目的。
(2)水煤浆外氧与中心氧的流通面积，均需与对应的介质流量需求指标相符合，在许可的供应压力下，尽可能实现必要的混合和雾化目的。
但有一定限制因素的中心氧比例，通常占5%～25%体积分数的总氧量，剩余为外氧。
中心氧量大小需一定，若量太小，稀释与加速煤浆的目的无法实现；量太大，一方面会大幅增加混合物在预混合区内的流速，加快磨损中心管的出口处，缩短使用烧嘴的时间，而此方面也是使用烧嘴寿命的最主要影响因素；另一方面增大烧嘴出口物料的轴向速度的分量，降低径向速度分量，势必造成烧嘴出口整体的火焰形状变长，与气化炉内在型面未有效匹配，在气化炉内，减少了较大直径的煤粉颗粒的驻留时间，增加炉渣内的含碳量，一定程度上降低了气化效率，并造成火焰直冲炉底，对炉底激冷环作业造成加大影响。
(3)150～180m/s出口流速的中心氧，2～4m/s出口流速的煤浆，12～20m/s平均出口流速的预混合腔，160～200m/s出口流速的外氧。
2.2使用烧嘴寿命的具体影响因素
(1)损坏的冷却水盘管
处于高温工艺气体的烧嘴主体环节的保护，是冷却水盘管设计的主要目的。
而相对外界环境恶劣的冷却水盘管，通常其损坏方式有四种：
①损坏冷区水盘管与外喷头衔处的热应力。
而损坏的因素在于角焊缝衔接两个零件，较大差别的壁厚，不尽相同的使用材料，且位于烧嘴的顶端，在使用时以裂纹形式的产生而极易损坏。
目前，改进方案的具体实施是使用相同的角焊缝材料，起到了一定的成效。
②若未合理控制冷却水盘管内的冷却水温度，势必产生低温侵蚀盘管表面。
通常需控制在适宜的170℃左右的冷却水温度。
但在设计工艺的实际中，通常为小于50℃的冷却水操作温度，此情况下，将存在低温侵蚀盘管表面的现象。
低此外，需选择稳定的高温性能材料作为盘管材质，当前Inconel600材料的使用相对最佳。
③在弯制冷却水盘管时，其温度加热与弯制速度需掌控好，管材的变形量与减薄量需控制，使其整体强度与刚度在盘管成型后得到切实保障。
④在运作正常的情况下，由于处于气体回流较强的工艺烧嘴端面，易造成工艺烧嘴与气化炉内壁间的空隙处产生积渣，在拔出烧嘴时也会破坏盘管。
而针对此情况，盘管壁厚等级的适度增加可最大限度的降低此破坏程度。
(2)物理磨蚀中喷头
在气化炉内，若充分气化水煤浆中的煤粉，需使用一定量的氧气有效雾化水煤浆，同时，雾化良好效果的实现，需保证气体流速符合相应的数值，也即混合物流速在预混合腔内需达到一定数值，但由于混合物中含有大量的煤粉固体颗粒，此为磨损中喷头内腔的重要原因。
为了增加中喷头内腔的抗磨损能力，选用抗磨性能良好的材料成为当前唯一可用的方法，当然还要考虑其抗氧化性能。
当前普遍采用的材料是GH188和UMCo250，可以连续工作的时间也只有30～60d。
此周期的影响因素相对较多，主要有煤种、生产负荷等。
预混合腔内的混合物流速不能太小，否则会造成雾化不佳，影响总体碳转化率。
流速也不能太大，否则混合物的轴向速度分量太大，火焰就会变得细长，甚至直冲炉底，影响部分物料的停留时间，进而影响碳转化率。
混合物流速达到一定数值后，对雾化液滴尺寸的影响作用也会变得很小。
(3)外喷头受热、化学、应力的较大影响
影响水煤浆气化炉工艺烧嘴连续使用寿命的另一种损坏形式是外喷头端面的径向放射性裂纹及不规则龟裂的形成。
在烧嘴正常运行一段时间后，沿着外喷头孔口的边沿会出现密集的径向放射性裂纹及不规则的龟裂。
裂纹的产生原因目前还没有形成权威性的结论，而其影响因素具体表现有：
①热冲击影响。
由于外喷头的端面迎着炉内高温(通常为1200～1500℃)的工艺气体，金属材料在此高温条件下长期工作，并不断冲刷高速煤浆、氧及工艺气体回流的，就会使材料在冶炼和锻造过程中的所有缺陷逐渐暴露出来，这样就造成不规则的龟裂。
②化学影响。
由于外喷头处的氧气浓度较高，金属材料在高温的氧化环境中会发生氧化反应。
在高温情况下，金属材料也会发生一定的渗碳效应，使金属材料的成分和性能发生变化。
此外，煤中含有的硫也会使金属表面发生高温硫化腐蚀。
③应力影响。
径向放射性裂纹的源头是外喷头的孔口。
这里是该零件机械加工后应力集中的部位，在高温条件下，应力的释放是造成放射性裂纹的根源，也是损坏外喷头的最主要因素。
工艺烧嘴的出口处存在较高的射流，也是高温工艺气体回流速度最高的区域，外喷头的端面受到含有固体煤粉颗粒的高温工艺气体的不断冲刷，也是造成破坏的一个因素。
气化炉炉拱耐火砖易遭损坏的事实也可证明这一点。
结语：
总的来讲，具有高气化压力、简洁架构的气化炉及地投资成本等优点的水煤浆加压气化技术，同时也有一定的不足之处，较短的烧嘴使用寿命，持续运作的气化炉周期易受影响。
对此，通过全面探讨了工艺烧嘴的损坏因素，有针对性的采取了有效的改进措施，延长了使用烧嘴的时间，尽可能降低了流速，引进了先进材质，合理的优化了结构。
参考文献
[1]刘孝弟.水煤浆气化炉烧嘴第25届全国氮肥厂技改经验交流年会论文，2017.
[2]吴纯马浅析我公司多元料浆工艺烧嘴长周期运行因素中国中氮肥2015.
[3]阀门技术手册[M].机械工业出版社，2015.。