北京十一所水煤浆烧嘴应用
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茂名石化、九江石化、南化、中海油华鹤、中煤榆林、上海焦化、无为、华昌、 丰喜、天业等40多个厂家签订长期维修以及技改服务合同，拥有广泛的市场占有 率，并且在不断将最新改进延寿技术应用在维修技改市场上，提升产品性能，扩 大维修市场。
• 继续优化设计，力争在喷头龟裂和喷头磨损方面取得更大突破，根本 性解决影响纯氧烧嘴寿命的瓶颈，并将烧嘴延寿技术在全行业内推 广；
• 拥有以火箭发动机技术为基础的多项热能燃烧工程、高速离心泵、特种阀门等核 心技术，是中国燃烧工程及流体控制和输送领域技术实力最强的公司之一。 • 拥有128项发明专利，获得国家科技进步奖8项，部级以上科技成果近300项 。
• 是中石油、中石化、中海油、中化、神华集团等重点企业的优秀供应商。 • 与BASF、FLOUR、BP等众多国际工程公司建立了战略合作关系。
航天纯氧技术在水煤浆 烧嘴的应用
主讲人：唐强
北京航天动力研究所（北京11所） 北京航天石化技术装备工程有限公司
1
公司简介
2
核心能力
3
烧嘴介绍
4
技术应用
5
技术创新
6
技术服务
7
努力目标
8
主要客户
北京航天动力研究所（北京航天11所）隶属于中国航天科技集 团，是我国液体火箭发动机的发源地，为我国长征系列运载火箭、 载人航天工程和各类武器装备提供了优质的航天动力系统。
公司加工设备精良，拥有各式普通机床、数控机床、加工中心、剪板机、卷 板机、自动焊机、抛光机、喷砂房和热处理炉，并拥有无损探伤、理化分析、金 属光谱分析仪等完善的检测设备。
亦庄厂房
烧 嘴 备 件
机加工车间
总装车间
烧 嘴 成 品
烧嘴批量生产 烧嘴点火试验
易损件批量生产 烧嘴冷喷试验
烧烧嘴嘴发发展展背背景景
嘴； • 2015年为内蒙古诚泰能源化工研发国内第一套HYGAS气化工艺配套烧嘴； • 2016年为山东日月化工改造项目研发低压水冷壁烧嘴； • ………….
典典型型烧烧嘴嘴结结构构形形式式
烧嘴型式 纯氧式三通道水煤浆燃烧器 喷射形式 直流内外混和式 冷却方式 盘管式外侧通道头部局部冷却
• 气化压力涵盖1.5MPa、 4.0MPa、6.5MPa、8.7MPa 等多种等级；
• 阳煤稷山
• 2015年8月顺利开车 • 2015年11月顺利开车
• 在线运行已超过140天 • 在线运行超过120天
• 目前运行状况良好 • 目前运行状况良好
• 2015年3月5日，我公司为山东日月化工水煤浆资源利用高浓度污水提 氢及制氨成套技术研发配备的新型纯氧水冷壁烧嘴试车烘炉投料一次 开车成功！
• 1995年为上海焦化国产化第一套单喷嘴气化烧嘴； • 2006年为山东华鲁恒升研发了国内第一套四喷嘴气化烧嘴； • 2007年为南化国产化第一套压力最高（8.7MPa）的气化烧嘴； • 2007年研发第一套粉煤气化烧嘴（航天炉烧嘴，现已独立成立公司）； • 2009年为山西丰喜研发了世界第一套“清华炉”气化烧嘴； • 2014年为蒲城能化研发了国内第一套单炉煤浆处理量最大（140m3/h）的气化烧
拥有员工1200余名，其中研究员占10%，高级工程师占20%， 工程师占30％以上；有中国科学院院士一名、部级以上专家和享 受政府特殊津贴专家50余人，拥有博士、 硕士学位授予权和博士 后流动站。是科技部命名的“国家特种泵阀工程技术研究中心”。
北京航天石化技术装备工程有限公司（BAPC）是北京航天动力研究所 全资子公司，成立于1991年，注册资本1亿元人民币，年经营规模近20亿。
• 采用先进的智能机动点火技术，可实现不同种类烘炉燃料的 安全点火；
• 采用先进的冷却技术，大大延长了使用寿命； • 连接方式简单，安装方便，检修快捷； • 覆盖了多个气化压力，单烧嘴煤浆处理量可达140 m3/h；
• 丰喜临猗 • 2011年8月顺利开车 • 首次开车连续运行
140天
• 新疆天业
热能工程事业部依托液体火箭发动机高温、高压、高效、高速燃烧及可靠 的自动点火技术，从事工业危险废弃物焚烧环保系统、火炬、硫回收系统、喷 射器、工艺烧嘴、燃烧器、热风炉等 产品的研发，可提供技术咨询、工程设 计、制造、采购、工程总承包等服务。事业部现有员工160余人，其中拥有硕 士学位以上的工程技术人员达到了70%以上。
积累了大量的理论设计基础和丰富的实践经验，不断的研究更新更好的方法， 不断优化客户的烧嘴设计和制造方案，提高气化设备运行效率，降低运行能耗， 帮助客户进一步提升利润。
烧嘴维修前后对比
烧嘴维修前后对比
提提升升服服务务质质量量
优质的改进设计服务：针对煤种变化、负荷调整免费调整设计； 短周期快速维修保障：军民品车间双维修通道，一周内完成全部维修工作； 完善的质量控制体系：ISO9001质量控制体系以及军品检测资源； 快速服务响应机制：专人负责相应客户，24小时快速到现场技术服务； 专业物流专车运输：烧嘴专车专运专职司机，保证速度安全； 我公司每年完成烧嘴改造及维修任务五百余台次，目前与神华包头、神华宁煤、
• 继续扩大纯氧烧嘴在水煤浆加压气化工艺上应用范围，为我国煤化工 多元化发展做出应有贡献；
• 依靠我公司强大的航天人才储备及技术研发能力，用最前沿的科学技 术推动纯氧燃烧技术在煤化工行业的快速发展，为我国煤化工发展尽 自己的力量。
期待与您合作
谢 谢！
冷冷却却水水入入口口
外外环环氧氧路路
水水煤煤浆浆路路
中中心心氧氧路路
冷冷却却水水出出口口
腔腔内内预预混混
• 华东理工大学开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式气化技术，广泛应用 于水煤浆等含碳原料的气化；
• 北京航天11所为首次为华鲁恒升研制以来，已成功应用在江苏索普、灵谷、 华昌、上海无为数十个客户项目上；
• 纯氧烧嘴是煤化工加压气化工艺的心脏，国内以往引进的煤气化装置 的烧嘴为国外专利商所垄断；
• 1995年北京航天11所利用火箭发动机高温、高压、高速燃烧及高温合 金等方面技术优势，集中流体、燃烧、机械、材料、工艺和试验等专 业人员，经过刻苦攻关，成功完成了纯氧烧嘴的国产化。
烧烧嘴嘴研研发发历历程程
冷冷却却水水入入口口
外外环环氧氧路路 水水煤煤浆浆路路
中中心心氧氧路路
煤浆速度低
冷冷却却水水出出口口
煤煤浆浆形形成成膜膜，， 两两边边气气体体剪剪切切
• 2009年公司与清华大学、盈德清大达成战略合作，独立自主 为国内首套水煤浆水冷壁气化炉研发配套的专用纯氧组合烧 嘴；
• 纯氧组合烧嘴集智能点火、烘炉、投料及远程自动化监测功 能于一体，可在两小时内完成全部气化开车过程；
• 烧嘴尺寸包括5寸、6寸、8 寸、10寸、12寸、14寸等 ，完全覆盖国内所有规格 烧嘴；
• 单台烧嘴投煤量 15~140NM3/H;
• 拥有国内超过80%的市场占 有率。
• 德士古水煤浆气化工艺是由美国德士古石油公司（TEXACO）在重油气化的基 础上发展起来的，现为美国通用（GE）公司专利产品，1995年首先在上海焦 化实现烧嘴国产化以来，已为神华、茂名石化、齐鲁石化、南化等数十家客 户进行配套设计和改进设计。
• 新型喷头已在多个厂家得到应用，高效缓解外喷头龟裂，中、内喷头磨损，喷头正 常使用在三个周期以上，磨损量很小，较进口烧嘴和国内其他厂家烧嘴有很大提高， 改进烧嘴最长使用252天，大部分厂家稳定在三个月左右。
工工艺艺改改进进技技术术
• 结构创新：烧嘴喷头一体化加工成型，冷却水结构优化设计； • 将冷却水管处异种材料的焊接的角焊缝改为对接焊缝，有效增强了焊缝的
针对以上三个方面，我们对应的进行了 技术改造创新。
1、外烧嘴龟裂、腐蚀 2、中、内喷头磨损 3、盘管源自文库缝烧蚀开裂
表表面面处处理理技技术术
• 对喷嘴表面采用航天最新最前沿的特种表面处理技术，在烧嘴材料表面结合高性能 航天特殊新材料以降低纯氧烧嘴头部的受损速率，实现极好的表面耐磨损、耐腐蚀、 耐冲击、耐疲劳、抗高温氧化和减摩等多种性能；
• 煤化工低压气化的典范！
影影响响烧烧嘴嘴寿寿命命的的主主要要原原因因：： 工工艺艺烧烧嘴嘴通通常常工工作作在在高高温温高高压压的的苛苛刻刻条条件件下下，， 在在11330000℃℃以以上上的的高高温温炉炉膛膛内内，，烧烧嘴嘴承承受受炉炉内内 火火焰焰和和物物料料的的冲冲刷刷，，高高温温热热腐腐蚀蚀和和磨磨损损是是影影 响响工工艺艺烧烧嘴嘴性性能能的的主主要要原原因因。。 主主要要表表现现在在以以下下几几个个方方面面：： 11、、外外烧烧嘴嘴端端面面龟龟裂裂 22、、中中烧烧嘴嘴、、内内烧烧嘴嘴磨磨损损 33、、盘盘管管焊焊接接处处烧烧蚀蚀裂裂纹纹
强度，有效的降低了烧嘴损坏； • 目前我公司生产的一体化烧嘴喷头已完全解决冷却水盘管焊缝烧蚀裂纹泄
漏问题；
一一体体化化烧烧嘴嘴备备件件
烧烧嘴嘴下下炉炉后后焊焊缝缝完完好好
技技术术专专利利证证书书
• 根据创新研制方法确定的烧嘴创新技术途径等几项技术已成为我所专有技术；
创创新新维维修修服服务务
• 烧嘴的运行工况决定烧嘴喷头属于易损部件，需要频繁的售后维修服务； • 我公司经过近三十年的烧嘴研发设计工作，在烧嘴的维修改造和创新维修方面
热能研发基地
事业部共有专利技术52项，其中发明专利16项，实用新型专利36项。
气化炉炉膛内气体流场
气化炉温度场分析
炉内气体成分模拟
烧嘴强度校核
烧嘴速度场模拟
液体火箭发动机热试车试验台
液
高
气
速
流
泵
和
及
低
安
温
全
介
阀
质
试
研
验
究
台
试
验
工
大
艺
功
烧
率
嘴
泵
冷
试
态
验
试
台
验
为军工及航天民用产品研发提供强有力的科学试验验证
• 继续优化设计，力争在喷头龟裂和喷头磨损方面取得更大突破，根本 性解决影响纯氧烧嘴寿命的瓶颈，并将烧嘴延寿技术在全行业内推 广；
• 拥有以火箭发动机技术为基础的多项热能燃烧工程、高速离心泵、特种阀门等核 心技术，是中国燃烧工程及流体控制和输送领域技术实力最强的公司之一。 • 拥有128项发明专利，获得国家科技进步奖8项，部级以上科技成果近300项 。
• 是中石油、中石化、中海油、中化、神华集团等重点企业的优秀供应商。 • 与BASF、FLOUR、BP等众多国际工程公司建立了战略合作关系。
航天纯氧技术在水煤浆 烧嘴的应用
主讲人：唐强
北京航天动力研究所（北京11所） 北京航天石化技术装备工程有限公司
1
公司简介
2
核心能力
3
烧嘴介绍
4
技术应用
5
技术创新
6
技术服务
7
努力目标
8
主要客户
北京航天动力研究所（北京航天11所）隶属于中国航天科技集 团，是我国液体火箭发动机的发源地，为我国长征系列运载火箭、 载人航天工程和各类武器装备提供了优质的航天动力系统。
公司加工设备精良，拥有各式普通机床、数控机床、加工中心、剪板机、卷 板机、自动焊机、抛光机、喷砂房和热处理炉，并拥有无损探伤、理化分析、金 属光谱分析仪等完善的检测设备。
亦庄厂房
烧 嘴 备 件
机加工车间
总装车间
烧 嘴 成 品
烧嘴批量生产 烧嘴点火试验
易损件批量生产 烧嘴冷喷试验
烧烧嘴嘴发发展展背背景景
嘴； • 2015年为内蒙古诚泰能源化工研发国内第一套HYGAS气化工艺配套烧嘴； • 2016年为山东日月化工改造项目研发低压水冷壁烧嘴； • ………….
典典型型烧烧嘴嘴结结构构形形式式
烧嘴型式 纯氧式三通道水煤浆燃烧器 喷射形式 直流内外混和式 冷却方式 盘管式外侧通道头部局部冷却
• 气化压力涵盖1.5MPa、 4.0MPa、6.5MPa、8.7MPa 等多种等级；
• 阳煤稷山
• 2015年8月顺利开车 • 2015年11月顺利开车
• 在线运行已超过140天 • 在线运行超过120天
• 目前运行状况良好 • 目前运行状况良好
• 2015年3月5日，我公司为山东日月化工水煤浆资源利用高浓度污水提 氢及制氨成套技术研发配备的新型纯氧水冷壁烧嘴试车烘炉投料一次 开车成功！
• 1995年为上海焦化国产化第一套单喷嘴气化烧嘴； • 2006年为山东华鲁恒升研发了国内第一套四喷嘴气化烧嘴； • 2007年为南化国产化第一套压力最高（8.7MPa）的气化烧嘴； • 2007年研发第一套粉煤气化烧嘴（航天炉烧嘴，现已独立成立公司）； • 2009年为山西丰喜研发了世界第一套“清华炉”气化烧嘴； • 2014年为蒲城能化研发了国内第一套单炉煤浆处理量最大（140m3/h）的气化烧
拥有员工1200余名，其中研究员占10%，高级工程师占20%， 工程师占30％以上；有中国科学院院士一名、部级以上专家和享 受政府特殊津贴专家50余人，拥有博士、 硕士学位授予权和博士 后流动站。是科技部命名的“国家特种泵阀工程技术研究中心”。
北京航天石化技术装备工程有限公司（BAPC）是北京航天动力研究所 全资子公司，成立于1991年，注册资本1亿元人民币，年经营规模近20亿。
• 采用先进的智能机动点火技术，可实现不同种类烘炉燃料的 安全点火；
• 采用先进的冷却技术，大大延长了使用寿命； • 连接方式简单，安装方便，检修快捷； • 覆盖了多个气化压力，单烧嘴煤浆处理量可达140 m3/h；
• 丰喜临猗 • 2011年8月顺利开车 • 首次开车连续运行
140天
• 新疆天业
热能工程事业部依托液体火箭发动机高温、高压、高效、高速燃烧及可靠 的自动点火技术，从事工业危险废弃物焚烧环保系统、火炬、硫回收系统、喷 射器、工艺烧嘴、燃烧器、热风炉等 产品的研发，可提供技术咨询、工程设 计、制造、采购、工程总承包等服务。事业部现有员工160余人，其中拥有硕 士学位以上的工程技术人员达到了70%以上。
积累了大量的理论设计基础和丰富的实践经验，不断的研究更新更好的方法， 不断优化客户的烧嘴设计和制造方案，提高气化设备运行效率，降低运行能耗， 帮助客户进一步提升利润。
烧嘴维修前后对比
烧嘴维修前后对比
提提升升服服务务质质量量
优质的改进设计服务：针对煤种变化、负荷调整免费调整设计； 短周期快速维修保障：军民品车间双维修通道，一周内完成全部维修工作； 完善的质量控制体系：ISO9001质量控制体系以及军品检测资源； 快速服务响应机制：专人负责相应客户，24小时快速到现场技术服务； 专业物流专车运输：烧嘴专车专运专职司机，保证速度安全； 我公司每年完成烧嘴改造及维修任务五百余台次，目前与神华包头、神华宁煤、
• 继续扩大纯氧烧嘴在水煤浆加压气化工艺上应用范围，为我国煤化工 多元化发展做出应有贡献；
• 依靠我公司强大的航天人才储备及技术研发能力，用最前沿的科学技 术推动纯氧燃烧技术在煤化工行业的快速发展，为我国煤化工发展尽 自己的力量。
期待与您合作
谢 谢！
冷冷却却水水入入口口
外外环环氧氧路路
水水煤煤浆浆路路
中中心心氧氧路路
冷冷却却水水出出口口
腔腔内内预预混混
• 华东理工大学开发的具有自主知识产权的多喷嘴对置式气化技术，广泛应用 于水煤浆等含碳原料的气化；
• 北京航天11所为首次为华鲁恒升研制以来，已成功应用在江苏索普、灵谷、 华昌、上海无为数十个客户项目上；
• 纯氧烧嘴是煤化工加压气化工艺的心脏，国内以往引进的煤气化装置 的烧嘴为国外专利商所垄断；
• 1995年北京航天11所利用火箭发动机高温、高压、高速燃烧及高温合 金等方面技术优势，集中流体、燃烧、机械、材料、工艺和试验等专 业人员，经过刻苦攻关，成功完成了纯氧烧嘴的国产化。
烧烧嘴嘴研研发发历历程程
冷冷却却水水入入口口
外外环环氧氧路路 水水煤煤浆浆路路
中中心心氧氧路路
煤浆速度低
冷冷却却水水出出口口
煤煤浆浆形形成成膜膜，， 两两边边气气体体剪剪切切
• 2009年公司与清华大学、盈德清大达成战略合作，独立自主 为国内首套水煤浆水冷壁气化炉研发配套的专用纯氧组合烧 嘴；
• 纯氧组合烧嘴集智能点火、烘炉、投料及远程自动化监测功 能于一体，可在两小时内完成全部气化开车过程；
• 烧嘴尺寸包括5寸、6寸、8 寸、10寸、12寸、14寸等 ，完全覆盖国内所有规格 烧嘴；
• 单台烧嘴投煤量 15~140NM3/H;
• 拥有国内超过80%的市场占 有率。
• 德士古水煤浆气化工艺是由美国德士古石油公司（TEXACO）在重油气化的基 础上发展起来的，现为美国通用（GE）公司专利产品，1995年首先在上海焦 化实现烧嘴国产化以来，已为神华、茂名石化、齐鲁石化、南化等数十家客 户进行配套设计和改进设计。
• 新型喷头已在多个厂家得到应用，高效缓解外喷头龟裂，中、内喷头磨损，喷头正 常使用在三个周期以上，磨损量很小，较进口烧嘴和国内其他厂家烧嘴有很大提高， 改进烧嘴最长使用252天，大部分厂家稳定在三个月左右。
工工艺艺改改进进技技术术
• 结构创新：烧嘴喷头一体化加工成型，冷却水结构优化设计； • 将冷却水管处异种材料的焊接的角焊缝改为对接焊缝，有效增强了焊缝的
针对以上三个方面，我们对应的进行了 技术改造创新。
1、外烧嘴龟裂、腐蚀 2、中、内喷头磨损 3、盘管源自文库缝烧蚀开裂
表表面面处处理理技技术术
• 对喷嘴表面采用航天最新最前沿的特种表面处理技术，在烧嘴材料表面结合高性能 航天特殊新材料以降低纯氧烧嘴头部的受损速率，实现极好的表面耐磨损、耐腐蚀、 耐冲击、耐疲劳、抗高温氧化和减摩等多种性能；
• 煤化工低压气化的典范！
影影响响烧烧嘴嘴寿寿命命的的主主要要原原因因：： 工工艺艺烧烧嘴嘴通通常常工工作作在在高高温温高高压压的的苛苛刻刻条条件件下下，， 在在11330000℃℃以以上上的的高高温温炉炉膛膛内内，，烧烧嘴嘴承承受受炉炉内内 火火焰焰和和物物料料的的冲冲刷刷，，高高温温热热腐腐蚀蚀和和磨磨损损是是影影 响响工工艺艺烧烧嘴嘴性性能能的的主主要要原原因因。。 主主要要表表现现在在以以下下几几个个方方面面：： 11、、外外烧烧嘴嘴端端面面龟龟裂裂 22、、中中烧烧嘴嘴、、内内烧烧嘴嘴磨磨损损 33、、盘盘管管焊焊接接处处烧烧蚀蚀裂裂纹纹
强度，有效的降低了烧嘴损坏； • 目前我公司生产的一体化烧嘴喷头已完全解决冷却水盘管焊缝烧蚀裂纹泄
漏问题；
一一体体化化烧烧嘴嘴备备件件
烧烧嘴嘴下下炉炉后后焊焊缝缝完完好好
技技术术专专利利证证书书
• 根据创新研制方法确定的烧嘴创新技术途径等几项技术已成为我所专有技术；
创创新新维维修修服服务务
• 烧嘴的运行工况决定烧嘴喷头属于易损部件，需要频繁的售后维修服务； • 我公司经过近三十年的烧嘴研发设计工作，在烧嘴的维修改造和创新维修方面
热能研发基地
事业部共有专利技术52项，其中发明专利16项，实用新型专利36项。
气化炉炉膛内气体流场
气化炉温度场分析
炉内气体成分模拟
烧嘴强度校核
烧嘴速度场模拟
液体火箭发动机热试车试验台
液
高
气
速
流
泵
和
及
低
安
温
全
介
阀
质
试
研
验
究
台
试
验
工
大
艺
功
烧
率
嘴
泵
冷
试
态
验
试
台
验
为军工及航天民用产品研发提供强有力的科学试验验证