德士古工艺烧嘴修复浅谈

德士古工艺烧嘴修复浅谈

邵明才，江传国

（兖州煤业榆林能化公司甲醇厂陕西榆林719000）

摘要介绍了德士古水煤浆加压气化炉工艺烧嘴的结构、损坏修复情况及使用效果。关键词德士古；气化炉烧嘴；损坏修复；效果

中图分类号：TQ054文献标志码：B文章编号：1009-07979（2010）02-0097-02

1前言

兖州煤业榆林能化公司60万t/a甲醇项目其气化工段采用三套6.5M Pa德士古气化炉，水煤浆加压气化是目前可供选择的先进、成熟的煤气化工艺技术之一。无论哪种水煤浆气化工艺，工艺烧嘴是其关键的设备。

工艺烧嘴通常工作在高温高压的苛刻条件下，在1350℃左右的高温炉膛内，烧嘴承受火焰和物料的冲刷。由于回火、氧气与物料混合及水煤浆的高速冲刷，使工艺烧嘴产生不同情形的烧损，进而影响工艺生产的正常运行，最终造成停炉检修。

工艺烧嘴的备件制造周期长，价格昂贵，如果能对工艺烧嘴及时修复，将为工艺生产赢得宝贵时间，并能节约大量成本。因此，对工艺烧嘴进行修复研究是很有意义的。

2工艺烧嘴的作用及结构

2.1作用

气化炉工艺烧嘴是水煤浆气化装置上的关键设备之一，其作用是是加压后的水煤浆与氧气充分混合雾化进入气化炉燃烧室。它对整个气化装置的高效、长周期运行具有重要影响。

2.2结构

烧嘴采用三流道式结构，即：进烧嘴的氧气流股分成两个流道，内部小喷头内腔走氧气，外部大喷头内腔与中间喷头外便面形成的环隙走外环氧；中间喷头内腔与内部小喷头表面形成的环隙走煤浆。烧嘴头部设置了水夹套和冷却水盘管，以抵御炉内高温对外部大喷头的烘烤。

图1烧嘴头部结构图

2.3类型

烧嘴中间喷头比外部大喷头轴向内缩几个毫米，而内部小喷头比外部大喷头轴向内缩几十个毫米，烧嘴头部形成了氧气与水煤浆的预混室，称之为内混型气化工艺烧嘴。

3工艺烧嘴的烧损情况

根据水煤浆气化工艺烧嘴的运行经验，工艺烧嘴产生不同情形的烧损，绝大部分发生在三层喷头的头部，而三层喷头的后半段很少有损坏的现象发生。事实上，工艺烧嘴损坏一般是烧嘴端头部受损，烧嘴头部材料发生龟裂、磨蚀受损，冷却盘管由于受到热应力和多次安装的影响，焊接处的焊缝容易开裂等。

图2外氧喷头发生龟裂

4工艺烧嘴修复

由于烧嘴前端长期在气化炉内烘烤、冲刷、腐蚀，是烧嘴最容易损坏的部位（包括外氧喷头、煤浆喷头、中心氧喷头和冷却水盘管）。可根据烧嘴喷头、盘管的损坏程度制定修复或更换方案。

4.1外氧喷头的修复

外氧喷头水室端面（向火面），使用一定周期后会出现龟裂现象，若龟裂深度小于端面壁厚的40%时可考虑修复。先将冷却水盘管切掉，用车床削去龟裂层，用氩弧焊对端面进行堆焊，应选用与端面相同材质的焊丝。然后再上车床车出喷头内孔、端面及外圆。

4.2煤浆喷头的修复

煤浆喷头磨损较轻时可考虑堆焊修复。将需堆焊部位用手砂轮将表层氧化层打磨干净，四氯化碳清洗后，用氩弧焊进行堆焊，应选用与喷头相同材质的焊丝。用车床进行加工，直至达到图纸要求。

4.3中心氧喷头的修复

中心氧喷头内孔一般不磨损，只对外部锥度部分堆焊修复即可。用四氯化碳清洗需堆焊部位后，氩弧焊进行堆焊，应选用与喷头相同材质的焊丝。车床按照图纸要求加工成型。

4.4冷却水盘管的修复

冷却水盘管使用一定周期后，如果只是前部弯头部位有腐蚀减薄现象，可考虑更换前部弯头部位。盘管前部从与外氧喷头水室焊接处切开，后部从与冷却水母管焊接处切开从烧嘴上取下。将盘管前部腐蚀减薄部分切除，煨制与切除部分相同尺寸的前部弯头，焊缝倒出坡口进行焊接。焊接采用氩弧焊

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机，焊丝材质与盘管相同。最后与烧嘴进行焊接。

5组装

（1）烧嘴装配前，用四氯化碳对烧嘴接管法兰、八角垫、环形密封槽及各通道进行彻底清理，不可有脏物、油脂等杂质；

（2）外氧管固定在装配工装上，将各管道回装，对称紧固各通道法兰紧固件，测量出喷头环隙和深度；

（3）若各喷头间环隙有偏差，用修补喷头定位块的方法来校正。喷头深度则靠减薄或更换较厚八角垫调整。烧嘴组装完毕后，喷头环隙和深度偏差为±0.1mm。

6水压试验、脱脂及密封

（1）烧嘴装配合格后，对烧嘴本体及冷却水盘管进行水压试验，要求在保压过程中不得有任何渗漏现象。水压试验完毕后，用空气将水渍吹净。

（2）用四氯化碳对烧嘴各个通道进行清洗，并将烧嘴所有接管法兰及烧嘴头部封闭，防止氧气通道被油脂及其它脏物污染。

7修复效果

2009年7月按此工艺对A、B#气化炉换下来的工艺烧嘴进行修复，修复后效果很好，于2009年8月投入使用,使用了50多天，寿命与新喷头相比无太大区别。为我厂节约了资金20多万元/台。

作者简介

邵明才(1971-),男,山东滕州人,工程师。现在兖州煤业榆林能化公司甲醇厂任气化车间副主任。

（收稿日期：2009-10-29）

两种细颗粒物料脱水设备的技术对比

葛林瀚，杜慧，周春侠

（中国矿业大学化工学院，江苏徐州221116）

摘要介绍了沉降过滤式离心脱水机和盘式真空过滤机的工作原理、结构及技术特点，并进行了比较分析。

关键词脱水；沉降过滤式离心脱水机；盘式真空过滤机

中图分类号：TH311文献标志码：A文章编号：1009-0797（2010）02-0098-02

随着国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高，近年来，我国煤炭洗选加工业取得了长足的发展。据统计，截止2007年，全国选煤厂已增至1300余座，原煤入选能力达到11亿t，原煤入选比例达到43.6%。与此同时，对选精煤的质量也提出了更高的要求，希望能生产灰分和水分更低的精煤，以满足市场需求和用户对产品的要求。降低精煤炼焦煤水分主要是降低浮选精煤的水分，这是当今选煤厂亟待解决的问题。为此，选用何种脱水设备处理浮选精煤，对煤炭行业的发展至关重要。

本文将就沉降过滤式离心脱水机和盘式真空过滤机的工作原理、结构及技术特点等进行比较，以促进细颗粒物料脱水技术的研究与应用。

1工作原理

1.1沉降过滤式离心脱水机工作原理

离心机的锥形转筒由电动机通过带传动系统带动其旋转，转筒再经由行星差速器带动螺旋卸料转子旋转，两者旋向相同，但前者比后者快2%。需处理的浮选精矿由中心给料管给入，经螺旋转子的喷料口进入转筒内，在离心力的作用下，形成环状沉降区，固体颗粒迅速沉淀在转筒内壁上；当连续给料时，水携带微细颗粒通过螺旋通道从溢流口排出，即为离心液；螺旋转子带动沉淀层沿转筒内壁向上运动，在过滤区进一步脱水，水与少量煤泥经筛网缝隙排出，即为过滤液；物料经过滤段二次脱水后从排料口排出，即为脱水产品。

1.2盘式真空过滤机的工作原理

盘式真空过滤机的过滤装置包括若干块带滤网的扇形板和安装扇形板的空心轴，以及位于空心轴两端的分配头。其工作过程为：当过滤圆盘顺时针转动时,依次经过过滤区、干燥区和滤饼脱落区，使每个扇形块与不同的区域连接。当过滤板处于过滤区时，与真空泵相连，在真空泵的抽气作用下，产生压力差，固液分离，在滤布的表面形成一层滤饼；当过滤板离开液面、处于干燥区时，仍与真空泵相连，真空泵继续抽气，让空气透过滤饼的空隙并带走水分，使之进一步脱水；在过滤板处于滤饼吹滤落区时，它转而与鼓风机相连，利用吹风将滤布上煤饼吹落，这样就完成了一个过滤循环。随着主轴的转动,过滤扇板再次进入煤浆，开始一个新的过滤循环。

2结构特征

2.1沉降过滤式离心脱水机结构

沉降过滤式离心脱水机主要由转筒、螺旋转子、行星差速器、传动装置、机械保险机构及润滑系统等构成。

（1）转筒为柱--锥--柱三段用铆焊或螺栓连接的组合件，采用铸钢材质，转筒内过滤段、易磨损的排料口及物料的刮物部位均粘嵌有耐磨陶瓷片。

（2）采用二级串联的行星差速器传动，以实现转筒和螺旋转子的同向旋转，并具有2%的转差要求。齿轮传动和摆线针轮传动形式较为常用的两种传动方式，各具特点。

（3）外壳是机器的保护罩，同时又是收集和分隔沉物和溢流的容器。外壳端面均开有检查孔，以备调节溢流桶直径及检查转筒与端面法兰盘的紧固螺栓用。

（4）推料螺旋是沉降过滤式离心脱水机的关键部件，采用双头连续整体螺旋叶片。在螺旋叶片推料侧外缘附有耐磨保护处理，如粘嵌耐磨陶瓷层、喷涂镍基耐磨金属粉等工艺，具体方式的采用根据实际需要而不同。

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