浅析壳牌气化炉渣口堵的产生原因和预防措施

浅析壳牌气化炉渣口堵的产生原因和预防措施
发布时间：2021-12-28T08:04:12.371Z 来源：《中国科技人才》2021年第22期作者：李文君[导读] 随着社会的发展及科学技术水平的提高，气化炉发展速度日益加快。

但由于气化炉渣口组成结构十分复杂，容易发生渣口堵问题，运行稳定性较差，给生产过程产生了较大影响。

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摘要：随着社会的发展及科学技术水平的提高，气化炉发展速度日益加快。

但由于气化炉渣口组成结构十分复杂，容易发生渣口堵问题，运行稳定性较差，给生产过程产生了较大影响。

本文主要叙述了壳牌气化炉渣口堵的主要原因及预防策略。

关键词：壳牌气化炉；渣口堵；产生原因及预防策略；
在气化炉渣口的压力差波动情况较大时，容易出现严重的堵渣问题，需要分析其内部的气体含量及温度变化状况，避免出现温度过高问题。

一、壳牌气化炉渣口概况分析
（一）渣口主要结构分析
通常来讲，气化炉闸口是通过单通道或者多通道围绕而成的，可以采取圆钢密封的方式建筑底盘，确保盘管向火面与背火面之间的透气性，采用不锈钢管或者无缝钢管制作，按照要求布置耐高温的销钉，加强耐火材料的热传导作用，使其接受高温介质环境。

熔融后的渣滓会聚集成为扎层，包括固定渣层与流动渣层两种情况，渣层热传导过程中会遇到较大的阻力作用，起到保护耐火材料的作用，避免出现盘管过热或者烧损严重的问题。

气化炉渣口主要是由顶部翻边结构、缩口结果、锥形过渡面及直筒钢管组成，采取环保型的盘管材料，使得销钉经过电焊之后维持在十五毫米的长度。

（二）渣口面临的主要问题分析
在渣口运行一段时间之后，便会发现其底部的耐火材料磨损十分严重，可能会出现大面积脱落的问题，外露的销钉高度明显降低，与原渣口的销钉形状具有较大差别。

在检修过程中，发现销钉具有局部渗水问题，需要经过反复打磨与处理之后恢复工作状态。

在进行液体渗透检测时发现，渣口存在较多横向与纵向的裂缝，焊缝处的裂纹十分严重，可以经过渗透过程向外扩散，形成损坏严重的穿透性裂纹。

二、壳牌气化炉渣口存在的质量问题分析（一）渣口底部的耐火材料脱落严重
渣口底部存在大面积的耐火材料，使用时间较长时容易产生脱落现象，材料损毁十分严重。

耐火材料的损坏主要可以分为机械损坏与化学侵蚀损坏两种类型。

在渣口缩口和渣口底部之间设置了喇叭口倒锥面结构，其中介质会形成喷射流，直接喷射在渣口底部的内测中。

运行时间较长时，会使得渣口底部的耐火材料逐渐脱落，对渣口性能产生较大影响。

渣口底部销钉端会出现钝化现象，长度明显缩短。

在耐火材料的机械冲击作用下，销钉的耐火性能会逐渐降低，材料脱落严重，销钉磨损十分严重。

（二）渣口焊接处开裂严重
渣口底部表面存在较多横向与纵向的裂纹，主要是由多种原因引起的。

首先，如果没有耐火材料的保护，盘管表面会受到较大的冲击作用，金属外表面升温较快，容易产生较大的热应力。

其次，盘管底部缺少耐火材料，会使得管壁本体受到较大的摩擦复试作用，环向应力逐渐增加，导致管子受力出现不均匀现象，出现裂纹及列展现象的概率较高。

另外，如果销钉表面的耐火材料出现了严重的脱落现象，可能会使其经受严苛的高温考验，扩展裂纹源头，引发穿透性裂纹问题。

三、壳牌气化炉渣口堵的主要原因分析（一）气化炉渣口堵的原因分析
首当气化炉渣口的压力差较大时，会引发渣口堵问题。

另外在供应原料煤的过程中，会受到成本因素及地域因素的影响，煤质情况、熔点变化特点、熔融性及流动性均会产生较大的变化，需要及时调整操作过程，改变水煤浆的煤种，降低液态排渣的粘稠程度，提升其流动性，避免其冷却在渣口处，造成渣口堵渣问题。

同时，在计划停车时，如果气化炉内部的氧气含量较为充足，运行环境的温度较高，容易使得渣滓挂在炉壁上。

在停车计划完成之后，温度急剧下降，渣口杂物堆积严重，使得渣口堵塞严重。

气化炉内部温度变化幅度较大时，容易造成渣口堵塞问题。

在使用气化炉时需要坚持液态排渣的原则，确保熔点维持在 50 摄氏度到100 摄氏度左右，尽量维持在低温操作环境中。

当温度过低时，容易造成渣滓的流动性变差，在渣口出堆积严重，减小了渣口所在位置的面积。

当气化炉内部的温度不能维持在恒定水平时，会对耐火砖造成腐蚀作用，在操作温度较
高的情况下提高了磨损速度，甚至会出现耐火砖渣和炉口渣一起掉落的情况，造成渣口堵塞问题严重。

最后，如果将氧气和煤浆一同送入到气化炉中，会造成烧嘴损坏严重，中心氧流量并不稳定，雾化效果变差，气体偏离正常的流量水平，渣滓的流动性降低，堵塞严重。

（二）气化炉下降管渣口堵的原因分析
在生产气化炉的过程中，需要控制激冷水的流量状况，避免其流入到炉环内部，造成激冷内部均匀分布的状况。

此时，激冷环会沿着下降管慢慢进入激冷室，并在此过程中形成一层水膜，避免下降管被高温条件破坏。

首先，若激冷水的含量过高，容易使得管内部的合成气及熔渣在高温条件下蒸发，在与地下管道接触的过程中造成管道堵塞问题，下降管的功能丧失。

其次，若激冷水环分布的均匀情况较差，出现了严重的偏流问题，水膜分布存在较大问题，在运行时间较长时，容易在下降管内部存留较多挂壁式渣滓，气化炉渣口堵塞问题严重。

（三）气化炉激冷室渣口堵的原因分析
首先，锁斗内部的水量循环幅度较小，产生的灰渣并未完全进入到锁斗内部，在激冷室内部出现了严重的堵渣问题，给气化炉的正常运行带来了较大的阻碍作用。

其次，不同类型的煤种具有不同的含灰量。

原料煤含灰量较多，锁斗系统的负荷系统性能较差，难以及时排除激冷室内部的存渣。

再次，激冷室内部的灰渣可能含有大块的灰渣，容易发生聚集现象，牢固黏连在气化炉锁斗上，给其排渣过程产生了较大的阻碍作用。

最后，锁斗系统的阀门可能会出现故障，延长了集渣时间，使得气化炉内部的堵塞问题十分严重。

四、气化炉渣口堵的主要处理及预防措施分析
（一）及时联系维修人员，调整氧煤比
首先，在出现气化炉渣口堵的问题时，需要及时联系仪表人员，检查压力表是否出现故障，制定针对性的处理策略，确保压差表显示的准确性。

需要提高灰熔点及水煤浆灰度的分析次数，观察其熔点及灰分是否发生变化，经过对比之后观察气体组成成分，根据最终分析结果完成处理过程。

同时，还应该及时调整氧煤比大小，适当提升炉膛内部的温度，慢慢熔解炉渣，有效解决气化炉渣口堵的问题。

在加入氧时，需要遵循少量多次的原则，避免渣口再次缩小。

在此过程中，需要时刻注意炉膛内部的温度变化情况，避免发生温度过高的问题。

在渣口顺畅度较差时，可以适当变化氧煤比，使其在短时间内回复，维持气体成分的稳定性，在没有反复发生相关迹象之后，需要使其恢复到正常温度范围，确保系统的正常运行。

（二）更换相关部件，达到良好的雾化效果
首先，如果烧嘴使用时间较长，损坏情况严重，需要及时停车损坏烧嘴。

在中心氧流量发生变化之后，需要及时调整流量变化情况，使得雾化效果维持在科学水平，避免出现气体偏流情况。

在检修气化炉的过程中，需要将激冷环及下降管作为检测重点，及时处理损坏情况，在内部形成均匀的水膜，保护激冷环及下降管不受到损坏，防止气化炉渣口堵问题。

结语：
综上所述，气化炉渣口组成结构较为复杂，容易产生堵渣问题。

气化炉堵渣问题产生的原因较多，为了有效规避此类问题，需要不断优化处理策略，严格按照相关工艺流程完成操作，避免偏离正常指标，有效缓解堵渣问题，确保气化炉运行的可靠性与稳定性。

参考文献：
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