張衡

【摘要】德士古工藝燒嘴是德士古煤氣化工藝的核心設(shè)備，工藝燒嘴運(yùn)行工況的好壞直接決定著整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)在現(xiàn)有生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)上能否提高產(chǎn)量及能否長周期穩(wěn)定運(yùn)行。因此，對(duì)現(xiàn)有工藝燒嘴的改造是很有必要的，例如：燒嘴頭部各環(huán)隙大小的調(diào)節(jié)，增強(qiáng)燒嘴頭部耐磨性等。

【關(guān)鍵詞】德士古；工藝燒嘴；耐磨性

德士古工藝燒嘴是德士古煤氣化工藝的核心設(shè)備，一般情況下運(yùn)行初期，霧化效果好、氣體成份穩(wěn)定、系統(tǒng)工況穩(wěn)定；運(yùn)行到后期，噴嘴頭部變形、霧化效果不好，這時(shí)氣體成分變化較大，有效氣成分下降。特別是發(fā)生噴頭偏噴現(xiàn)象，使局部溫度過高，燒壞高溫?zé)崤?，?yán)重時(shí)，發(fā)生竄氣導(dǎo)致爐壁超溫。再則由于工程設(shè)計(jì)和操作經(jīng)驗(yàn)的不完善，使工藝燒嘴運(yùn)行周期較短，一般不超過3個(gè)月，這是造成德士古氣化裝置必須有備用爐的主要原因。

從操作方面最大限度地提高工藝燒嘴的運(yùn)行周期需要注意如下幾點(diǎn)：

1）煤質(zhì)和煤漿質(zhì)量是影響工藝燒嘴壽命的主要因素，煤的灰熔點(diǎn)盡量不要超過1300℃，煤漿濃度控制在61-63%較為合適。

2）盡可能將氣化溫度控制在較低的范圍，能夠有效提高其運(yùn)行周期，一般情況下應(yīng)該控制在1350℃以下。

3）在系統(tǒng)投煤量發(fā)生較大變化的情況下，要提前調(diào)整O/C比到合適的范圍，堅(jiān)決杜絕飛溫。

Texaco水煤漿加壓氣化的工藝燒嘴（如圖1所示）是氣化裝置最重要的部分，同時(shí)也是一個(gè)比較脆弱的部件，為三流道設(shè)計(jì)，水煤漿介于中心氧和外環(huán)氧之間走中間通道。工藝燒嘴是氣化爐能否安全穩(wěn)定高負(fù)荷長周期運(yùn)行的關(guān)鍵，Texaco水煤漿氣化的工藝燒嘴是預(yù)混式燒嘴，所謂預(yù)混式燒嘴指燒嘴頭部的煤漿出口和氧氣出口預(yù)留了一段混合空間，是為了保證氧氣和煤漿更好的混合和霧化；還有一種是由華東理工大學(xué)提出來的預(yù)膜式燒嘴，煤漿和氧氣直接噴出，通過對(duì)撞來實(shí)現(xiàn)混合霧化的效果，所以不需要經(jīng)過預(yù)混合階段。通過實(shí)際運(yùn)行發(fā)現(xiàn)，預(yù)混式燒嘴由于煤漿被氧氣加速，所以對(duì)燒嘴頭部的磨損會(huì)更大點(diǎn)，如圖3所示，壽命相對(duì)于預(yù)膜式的要短。延長預(yù)混式燒嘴的使用壽命，且發(fā)揮生產(chǎn)系統(tǒng)的最大生產(chǎn)能力，使生產(chǎn)系統(tǒng)能夠達(dá)到安全穩(wěn)定長周期高負(fù)荷運(yùn)行, 可以避免因工藝燒嘴的問題造成不必要的停車。工藝燒嘴頭部結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖1

圖2

圖3工藝燒嘴頭部磨損

１改變工藝燒嘴頭部各環(huán)隙的間距

目前，工藝燒嘴在當(dāng)前負(fù)荷下的燒嘴使用情況進(jìn)行了核算，具體內(nèi)容如表1所示：

表1工況工藝燒嘴核算表

注：中心氧氣比例為：15.6%

根據(jù)對(duì)工況工藝燒嘴使用情況的核算數(shù)據(jù)，對(duì)工藝燒嘴進(jìn)行了如下改造，使其滿足當(dāng)前生產(chǎn)系統(tǒng)的最大生產(chǎn)負(fù)荷，如表2所示：

表２工藝燒嘴改造前后對(duì)比

注：燒嘴內(nèi)的第二通道內(nèi)徑即為噴嘴中心管道的外徑，第三通道的內(nèi)徑即為煤漿通道的外徑

根據(jù)改造后的工藝燒嘴參數(shù)數(shù)據(jù)，做出了如表3所示的核算：

表3改造后工藝燒嘴核算

注：中心氧氣比例為：17%

通過對(duì)改造后工藝燒嘴的核算，我車間的單爐生產(chǎn)能力達(dá)到960t/d。

２增強(qiáng)工藝燒嘴頭部耐磨性

為了延長工藝燒嘴的使用壽命，將工藝燒嘴頭部制作為陶瓷耐磨件，增加燒嘴的耐磨性。通過改造，燒嘴的運(yùn)行周期由一個(gè)月增加到五個(gè)月。

以B#氣化爐為例，燒嘴改造前，每隔十天取一組數(shù)據(jù)，50天內(nèi)煤漿爐頭管線與工藝燒嘴間的壓差逐漸變小，由0.18減小至0.09，說明燒嘴頭部磨損嚴(yán)重。改造前數(shù)據(jù)如表4（改造前）所示，改造后數(shù)據(jù)如表5（改造后）所示。

表４改造前

注：時(shí)間4.24代表2012年4月24日，以下同

表5改造后

由表改造前和改造后的數(shù)據(jù)比較，可以看出改造后，燒嘴頭部耐磨性好，且合成氣量也有所增加，有效氣成分含量也有所提高。

３結(jié)語

通過改造前與改造后的實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)的對(duì)比，可以看到對(duì)工藝燒嘴的改造提高了現(xiàn)有裝置的生產(chǎn)能力，也增加了燒嘴頭部的耐磨性，延長了運(yùn)行周期。

［責(zé)任編輯：王洪澤］