2009年4月大氛配Apr.2009第32卷第2期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVvl.32No.2多噴嘴對(duì)置式氣化爐爐口塞的設(shè)計(jì)優(yōu)化與改造應(yīng)用臧新民(山東華魯恒升化工股份有限公司,山東德州,253024)摘要多噴嘴對(duì)置式氣化爐的爐頂封堵磚一爐口塞嚴(yán)重制約著氣化爐的長周期運(yùn)行,通過設(shè)計(jì)優(yōu)化提高了爐口塞的壽命,解決了制約氣化爐運(yùn)行周期的問題。關(guān)鍵詞多噴嘴對(duì)置式氣化 氣化爐爐口塞 優(yōu)化設(shè)計(jì)多噴嘴對(duì)置式水煤漿加壓氣化是我國擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氣化技術(shù)，噴嘴為4只水平兩兩對(duì)置分布,采用預(yù)膜式結(jié)構(gòu),其霧化夾角大,霧化效| 輕質(zhì)澆注料輕質(zhì)澆注料果好,又因采用對(duì)撞方式,其混合更加充分。通過15800h的實(shí)踐運(yùn)行,該技術(shù)不但提高了有效氣體上層鋯鉻磚成分,而且反應(yīng)完全,灰渣殘?zhí)己康?碳轉(zhuǎn)化率小d重質(zhì)澆注料TT高,單位煤漿產(chǎn)氣量也較單噴嘴氣化爐高。由于下層鋯鉻磚氣化爐拱頂封堵結(jié)構(gòu)是殼體內(nèi)澆注成型的,難以養(yǎng)護(hù)，使用時(shí)間短,不能重復(fù)使用,嚴(yán)重制約著裝改造前澆注料封堵結(jié)構(gòu)改造后異型磚封堵結(jié)構(gòu)置的長運(yùn)行周期,影響著經(jīng)濟(jì)效益。因此,對(duì)該氣圖1改造 前后封堵結(jié)構(gòu)化爐拱頂結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造勢(shì)在必行。1現(xiàn)狀多噴嘴對(duì)置式氣化爐設(shè)備內(nèi)徑φ1676 mm,燃燒室砌體高度6735mm,殼體采用80mm厚的SA387耐熱鋼,砌有556mm厚的高級(jí)耐火材料,以保護(hù)殼體,降低壁溫。該爐型頂部為預(yù)熱燒嘴，圖2改造前使用1個(gè)周期的封堵結(jié)構(gòu)(整體)氣化爐運(yùn)行時(shí)撤掉燒嘴,將爐口封堵嚴(yán)密。原設(shè)計(jì)采用的拱頂封堵一爐口 塞結(jié)構(gòu):在圓筒形金屬殼體內(nèi)下部澆注重質(zhì)澆注料，上部澆注輕質(zhì)澆注料,內(nèi)部分層配置保溫釘,如圖1所示。由于澆注料是在殼體內(nèi)澆注成型,難以進(jìn)行養(yǎng)護(hù),同時(shí)由于澆注料的含水量較大,易形成氣孔、氣泡，降低強(qiáng)度。該結(jié)構(gòu)的爐口塞使用時(shí)間僅有7d左右，圖3改造前使用1個(gè)周期的封堵結(jié)構(gòu)(端部)時(shí)間略長拱頂就會(huì)出現(xiàn)超溫現(xiàn)象,而且該結(jié)構(gòu)的中國煤化工。:00.020爐口塞不能重復(fù)使用,每次拔出后發(fā)現(xiàn)澆注料強(qiáng)MYHC N M H G專學(xué)歷， 工民建專業(yè)，度很低,鋼筋也被燒蝕,幾乎碳化,殼體嚴(yán)重?zé)龘p，工程師,國家-級(jí)注冊(cè)監(jiān)理工程師.現(xiàn)在山東華魯恒升化工股份必須進(jìn)行更換。改造前使用1個(gè)周期的封堵整體有限公司設(shè)備動(dòng)力處工作。聯(lián)系電話: 0534-2465141.2465116;和端部結(jié)構(gòu)如圖2和3所示。13396276107。.136大氛阻2009年第32卷2原因分析好地考慮了熱膨脹,預(yù)留了膨脹縫,并在底部設(shè)置原設(shè)計(jì)的該封堵結(jié)構(gòu)是在圓筒形金屬殼體內(nèi)外翻突體,蓋過殼體,起到保護(hù)作用,金屬殼體材配置Cr2sNiza或0CrgNig耐熱鋼筋并澆注耐火澆注質(zhì)要求較低。料,僅考慮到便于施工的因素。事實(shí)上采用該結(jié)構(gòu)澆注成型的形式,它的很多缺點(diǎn)被忽略:①現(xiàn)場(chǎng)澆注的結(jié)構(gòu),澆注料本身的特點(diǎn)決定了其含水量較高,在較短的時(shí)間內(nèi)溫度驟然升溫至1350C以上,大量的水分只能從一個(gè)方向涌出,易形成氣孔，從而降低其高溫耐壓強(qiáng)度;造成澆注料崩落，影響生產(chǎn)運(yùn)行。②澆注料澆注在圓筒形金屬殼體圖4改造后使用 1個(gè)周期異型磚封堵結(jié)構(gòu)(整體)內(nèi),很難養(yǎng)護(hù)。③重質(zhì)澆注料內(nèi)部配置較多的保溫釘,其熱膨脹系數(shù)與澆注料差別較大,易導(dǎo)致澆4性能對(duì)比注料裂紋。④澆注料與金屬殼體間緊密結(jié)合,沒這種機(jī)制成型、高溫?zé)Y(jié)的封堵磚與原磚相有間隙，制約澆注料的膨脹。⑤圓筒形金屬殼體比,具有以下優(yōu)點(diǎn):端部向火面與澆注料平齊,很容易被燒壞脫落,從1)制造于專業(yè)耐火材料廠, 經(jīng)過上千噸的壓而使得澆注料崩落。力機(jī)壓成型，常溫耐壓強(qiáng)度非常高,通常都在100MPa以上,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度。其高溫性能3改進(jìn)措施根據(jù)上述情況，提出并設(shè)計(jì)了一種新型的異好,具有較強(qiáng)的抗熔渣侵蝕的能力,體積密度達(dá)到型磚封堵結(jié)構(gòu)。該新型封堵結(jié)構(gòu)應(yīng)用長達(dá)2個(gè)4.26g/cm3 ,是澆注料的1.5倍以上。2)由于經(jīng)過高溫?zé)Y(jié),已有的游離水和結(jié)晶月,從拔出的封堵磚觀察,向火面完整、光滑、強(qiáng)度水大部分被排出,晶相變化也已趨于穩(wěn)定。高(圖4),從根本上解決了此前由于封堵磚超溫3)該結(jié)構(gòu)磚的鉻含量(Cr203≥86%)遠(yuǎn)高于導(dǎo)致一周一停車的狀況。該結(jié)構(gòu)“一種氣化爐爐澆注料(Cr203≥12%)?？谌币勋@得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局頒發(fā)的實(shí)用新型專4)使用周期超過1個(gè)月,并可循環(huán)使用,一利。具體改進(jìn)措施如下:①下部用高溫?zé)Y(jié)、機(jī)制般使用2~3個(gè)周期。成型的封堵磚代替澆注料。②封堵磚與掛鉤鋼筋5)不需烘爐養(yǎng)護(hù),直接裝配使用,方便快捷。及殼體間設(shè)置1mm的膨脹縫,并用耐火泥漿封從2005年5月采用該結(jié)構(gòu)的封堵磚以來,近好。③圓筒形金屬殼體端部比封堵磚的向火面短3a運(yùn)行實(shí)踐證明，它比澆注料的型式優(yōu)越得多，50 mm,同時(shí)封堵磚向外翻起突邊，蓋過殼體，很好完全能夠滿足氣化爐的運(yùn)行周期要求,值得推廣地保護(hù)了金屬殼體不被過早燒壞脫落。④由于較應(yīng)用。DESIGN OPTIMIZATION AND REVAMP OF TOP EXIT PLUG FORGASIFIER WTTH OPPOSED NOZZLESZang Xinmin( Shandong Hualu Hengsheng Chemical Co.，Ltd. ，Dezhou ,253024)Abstract The top exit plug, blocking brick, of the gasifier with opposed nozzles seriously re-stricted long tem operation of the gasifier. The life of the top exit plug was prolonged through designoptimization, solving the problem restricting operating中國煤化工Key words: gasifier with opposed nozzles, gasifie:HC N M H Gmization