制造信息中國(guó)信息化氣化爐工藝燒嘴損壞因素及措施高晶(大慶石化公司化工二廠,黑龍江,大慶,163714)[摘要]本文對(duì)工藝燒嘴的損壞進(jìn)行了分析，并提出了避免損壞的措施，捉高工藝燒嘴的運(yùn)行周期。[關(guān)鍵詞]工藝燒嘴、高溫合金、壓差、殘確[中圖分類號(hào)] TQ016[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A[文章編號(hào)] 1672-5158(2013)07-0267-011、概述生。車間曾對(duì)金屬含量進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，金屬中的鐵.鈉、鈣、鎳等會(huì)與焦油中的1.1燒嘴情況聚合物等發(fā)生氧化反應(yīng)形成高熔點(diǎn)的氧化物析出粘結(jié)在燒嘴內(nèi)壁上,從而造氣裝置采用美國(guó)GE能源公司重油氣化專利技術(shù),利用重油或裂解堵塞燒嘴通道。 在對(duì)金屬含量的分析中,我們發(fā)現(xiàn)焦油中的金屬含量都很焦油不完全氧化法生產(chǎn)合成氣。其原理是將重油或裂解焦油、工藝水、 氧氣少 ,原料焦油中的金屬含量不會(huì)對(duì)燒嘴的運(yùn)行產(chǎn)生影響。按一定的比例混合,通過(guò)造氣爐頂?shù)奶厥庠O(shè)備一工 藝燒嘴噴人高溫氣化爐車間以后的重點(diǎn)將放在對(duì)灰分.殘?zhí)嫉戎笜?biāo)的監(jiān)測(cè)上,因?yàn)榛曳趾蜌垉?nèi)進(jìn)行快速不完全氧化發(fā)應(yīng),生產(chǎn)由H2和CO組成的合成氣。工藝燒嘴是碳的增 多將加大焦油的密度,使焦油流動(dòng)的內(nèi)阻力增大，從而減小了焦油造氣流程中的關(guān)鍵部件,是GE能源公司專利的一一個(gè)組 成部分。2012年開工的流動(dòng)性 ,增大了焦油的停留時(shí)間，直接加大結(jié)垢的可能性。而且由于碳黑時(shí)，直接由國(guó)外引進(jìn)的共有二臺(tái),后又委托北京航天十- -所測(cè)繪并仿制了水 工段的灰水中殘?zhí)茧S著生產(chǎn)的不斷調(diào)整,含量是不斷變化的，必須建立一臺(tái),美國(guó)GE能源公司委托沈陽(yáng)通用黎明部件有限公司制造了- -臺(tái),現(xiàn)在相應(yīng)的監(jiān)測(cè)手段以控制其含量在應(yīng)有的指標(biāo)之內(nèi)。-共有四臺(tái)工藝燒嘴。(5)油水混合器的影響:氣化反應(yīng)中油水混合器的作用是非常重要1.2燒嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介:的,加入工藝水量會(huì)大大降低原料油的粘度,霧化原料油,使霧化效果完內(nèi)芯頭體部堆焊鈷50合金;內(nèi)芯桿體部材質(zhì)為304和316L不銹鋼合全 。適當(dāng)加入工藝水可增加火焰長(zhǎng)度,使黑區(qū)增長(zhǎng),熱點(diǎn)下移,降低燒嘴的金。I藝燒嘴的外氧噴頭口部直徑為30.2 mm,裂解焦油/工藝水噴頭口溫度 ,保護(hù)燒嘴。當(dāng)霧化效果不好時(shí),就會(huì)因此造成燒嘴頭部的損壞。部直徑為21. 7mm,內(nèi)氧噴頭口部直徑為14.2 mm,經(jīng)過(guò)縮徑段變徑之后3.2 燒嘴質(zhì)量問(wèn)題間隙縮小，至燒嘴頭處間隙僅為3.8 +0.25mm。將損壞的燒嘴內(nèi)芯取出進(jìn)行光譜分析,未發(fā)現(xiàn)異常。造氣爐燒嘴從裝2、燒嘴損壞經(jīng)過(guò)置開工至現(xiàn)在情況如下:總運(yùn)行時(shí)間9個(gè)月,最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間1個(gè)月,修理122012年10月 19日,造氣爐-碳洗塔間壓差PDI12015值為0.7Mpa,高次, 內(nèi)芯炸脹1次,環(huán)隙變形5次,燒嘴頭燒掉12次。于正常壓差值0.45Mpa,至10月26日壓差PDI 12015從0. 7Mpa上漲到0.從2012年燒嘴投用至今, 12次損壞情況都是燒嘴頭部變形或燒損。而8Mpa左右,并且呈上漲趨勢(shì),然后突然下降至0.30Mpa左右,裝置聯(lián)鎖動(dòng)修 復(fù)時(shí),對(duì)燒嘴頭部鉆基合金進(jìn)行整體更換的次數(shù)非常有限,大多是在原作,被迫停車。相關(guān)不正常的現(xiàn)象為:(1)P1102焦油泵出口壓力升高,從原有 基礎(chǔ)上進(jìn)行修復(fù),返修多次就會(huì)造成頭部高溫合金滲鐵.滲碳等缺陷的來(lái)的3. 8Mpa左右,升高到4.3Mpa左右。(2)人爐工藝水流量波動(dòng)。(3)從存 在，而且補(bǔ)焊后在熱影響區(qū)會(huì)發(fā)生再結(jié)晶的現(xiàn)象,使合金個(gè)別部位晶粒10月初發(fā)現(xiàn)壓差高開始，至檢修前,壓差變化有反復(fù)增高的趨勢(shì)。當(dāng)人爐壓不均勻, 從而導(dǎo)致燒嘴內(nèi)芯頭部合金的熱穩(wěn)定性能和熱強(qiáng)性能下降，即在差高到- -定程度時(shí),突然下降至0. 30Mpa左右，裝置聯(lián)鎖動(dòng)作，被迫停車。高溫 下抗氧化、抗氣體腐蝕、抗塑性變形.抗斷裂的能力下降,一旦發(fā)生過(guò)當(dāng)時(shí)運(yùn)行的工藝燒嘴位號(hào)為Z1201B,懷疑是工藝燒嘴的問(wèn)題。10月26燒現(xiàn)象, 就很容易發(fā)生燒卷缺口甚至燒損現(xiàn)象。日,停車檢修,吊出燒嘴發(fā)現(xiàn)燒嘴頭部嚴(yán)重?fù)p壞,燒嘴內(nèi)芯頭端部鈷基合金3.3工藝操作原因已燒掉，套管內(nèi)部結(jié)碳嚴(yán)重。由于裝置開停車及負(fù)荷的改變,在調(diào)整的過(guò)程中,使入爐的氧油比3、燒嘴損壞原因分析發(fā)生變化，當(dāng)氧油比變大時(shí)，爐溫瞬間急劇增加。據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道，原料油3.1燒嘴頭堵塞與工藝水混合形成的兩相流與氧氣- -起離開燒嘴,并于適當(dāng)處達(dá)到充分混工藝燒嘴頭的焦油/工藝水環(huán)形通道間隙為3.8m。如果入爐焦油中合 ,劇烈發(fā)應(yīng),釋放出大量的熱,火焰中心溫度可達(dá)到1600~ 1700C。由于的碳黑或其它雜質(zhì)含量多,過(guò)多的碳黑顆粒和雜質(zhì)不但影響焦油的霧化效瞬間過(guò) 氧,火焰溫度會(huì)更高,這樣勢(shì)必會(huì)造成燒嘴的溫度增高,直接影響燒果,而且有可能粘結(jié)在環(huán)形通道內(nèi)壁上,尤其在變徑處和燒嘴頭處容易產(chǎn)嘴的使用壽命。另外由于原料焦油與工藝水混合效果不好,造成油水混合生這樣的粘結(jié)現(xiàn)象,造成進(jìn)料阻力增大,從而導(dǎo)致PDI12015壓差增高。根不均勻, 也將直接影響到燒嘴的正常運(yùn)行。據(jù)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行情況看,PD112015壓差高，焦油人爐壓力高,正是燒嘴焦油/4.避免措施工藝水環(huán)形通道堵塞所導(dǎo)致的現(xiàn)象。當(dāng)燒嘴焦油/工藝水環(huán)形堵塞后,蒸汽4.1設(shè)備維修質(zhì)量控制流量減小，導(dǎo)致人燒嘴的渣油體積減少,出燒嘴的渣油流速降低，火焰黑區(qū)4.1.1維修方必須提供堆焊焊絲的材質(zhì)證明書?？s短,燃燒區(qū)上移,燒嘴局部溫度過(guò)高,長(zhǎng)時(shí)間會(huì)導(dǎo)致燒嘴的損壞。燒嘴端4.1.2 維修方必須提供合金堆焊后的射線探傷檢驗(yàn)報(bào)告。部溫度逐漸升高所帶來(lái)的負(fù)面聯(lián)鎖效應(yīng)便是套管內(nèi)部結(jié)碳聚合的加速,于4.1.3 維修方必須提供檢修后的打壓試漏方面的證明材料。是人爐壓差逐漸升高，當(dāng)高到一定值時(shí),結(jié)碳聚合處承受不住高壓的沖擊，4.1.4對(duì)于已修復(fù)三次以上的合金部分,在檢修時(shí)，盡量不采用補(bǔ)逐漸破裂沖出燒嘴,使壓差有些好轉(zhuǎn),但隨著結(jié)碳的增多和燒嘴變形的加焊 打磨修復(fù)的方法,要重新堆焊整個(gè)燒嘴內(nèi)芯頭部。劇,又重復(fù)進(jìn)行上述的破裂,這樣惡性循環(huán)導(dǎo)致燒嘴損壞速度不斷增加,從4.2工劇措施而使端部的高溫合金嚴(yán)重?fù)p壞。4.2.1 在調(diào)整負(fù)荷時(shí),嚴(yán)格控制氧油比，并適當(dāng)加大人爐的工藝水3.1.1引起燒嘴頭堵塞的原因量,這有利于提高燒嘴的壽命。(1)焦油質(zhì)量:現(xiàn)使用的原料焦油來(lái)自化工- -廠的E3渣油,該渣油是4.2.2定期監(jiān)測(cè)灰水成份的變化,當(dāng)碳黑水處理系統(tǒng)波動(dòng)時(shí),減少碳各種復(fù)雜的烴類化合物的混合物,其中含有很多環(huán)芳烴.過(guò)渡金屬及非烴黑水 系統(tǒng)補(bǔ)加給油氣化系統(tǒng)的水量,當(dāng)碳黑水操作正常后,逐漸恢復(fù)補(bǔ)加類化合物等,所以其性質(zhì)是各組分性質(zhì)的綜合表現(xiàn)。有機(jī)物積垢主要為渣量 ,并做好這一部分的灰水成分監(jiān)測(cè)。油在高溫下形成的聚合物或縮聚物。聚合物是由渣油中烴類溶解的微量氧4.2.3對(duì)外來(lái)的原料焦油進(jìn)行監(jiān)控, - - 旦外來(lái)焦油流量波動(dòng)時(shí),要及引發(fā)的，發(fā)生氧化鏈反應(yīng)生成的,渣油中的金屬離子又能加速鏈增長(zhǎng),反應(yīng)時(shí)進(jìn)行成分 分析,并聯(lián)系化工- -廠確認(rèn)來(lái)料組成是否發(fā)生變化,且根據(jù)分生成的聚合物粘在一起,沉積在金屬表面上形成積垢。析,及時(shí)調(diào)整人爐氧氣量,防止系統(tǒng)過(guò)氧,造成燒嘴的損壞。(2) 溫度對(duì)結(jié)垢的影響:渣油高溫下結(jié)垢行為可以看作是-一個(gè)復(fù) 雜的4.2.4監(jiān)控好爐溫,定期對(duì)造氣爐發(fā)生器同-環(huán)度的各點(diǎn)溫度進(jìn)行連串反應(yīng),溫度越高結(jié)垢越嚴(yán)重，而且當(dāng)超過(guò)一-定溫 度時(shí),結(jié)垢速度加快。對(duì)比分析 ,及時(shí)掌握燒嘴火焰是否存在偏噴現(xiàn)象。(3)焦油流量對(duì)結(jié)垢的影響:焦油流量越小，在積垢管道內(nèi)經(jīng)歷高溫的時(shí)間越長(zhǎng),結(jié)垢越嚴(yán)重。車間曾多次經(jīng)歷焦油泵流量不足的現(xiàn)象,這很容參考文獻(xiàn)易引起燒嘴的結(jié)垢。[1]丁辛醇裝置中國(guó)煤化工(4)雜質(zhì)的影響:焦油中的灰分.金屬含量、殘?zhí)?水分等的指標(biāo)以及[2]丁辛醇裝置:MYHCNM HG密度、粘度等如果不符合相關(guān)的設(shè)計(jì)要求都會(huì)引起燒嘴內(nèi)部堵塞現(xiàn)象的發(fā)●267●