新型水煤浆加压气化炉工艺烧嘴的改造与维修管理
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨（专业论文）
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题的探讨水煤浆加压气化技术由于高效、洁净，在我国备受关注并大量推广。
但水煤浆气化的烧嘴连续使用寿命较短，制约了装置的长周期运行，并影响经济效益。
为此，国内科研院所、烧嘴使用单位等开展了大量的工作，从结构、形式、材质等多方面进行改进，期望提高使用寿命。
本文作者多年来一直从事于水煤浆气化炉工艺烧嘴的研制工作，作为专题负责人，主持承担了“国家重大技术装备研制项目（科技攻关）计划专题合同：水煤浆气化炉烧嘴研制”，并成功应用于山东华鲁恒升化工股份有限公司的水煤浆加压气化国产化装置。
北京达立科科技有限公司、清华大学、山西丰喜肥业集团共同开发的水煤浆分级气化技术（也称之为“非熔渣-熔渣”煤气化技术），其烧嘴也由我们提供。
该技术于2007年12月6日通过了中石化协会组织的专家鉴定。
本文作者全程参与了该项目的开发，在方案的选取、专利申请、气化炉结构的确定、工艺烧嘴的设计及配置、二次补氧烧嘴的设计、配置等方面提出了建议，配套提供的专用工艺烧嘴和二次补氧烧嘴，为该工艺技术的工业实施作出了重要的贡献。
本文作者就水煤浆气化炉工艺烧嘴研制方面所进行的一些工作和思考进行简单的介绍，同时对烧嘴的改进提供一些个人看法，仅供同行参考。
1工艺烧嘴的设计目前普遍采用的气化炉工艺烧嘴头部结构如图1所示。
烧嘴的设计需要考虑的因素有以下。
图1 水煤浆气化炉工艺烧嘴头部典型结构（1）结构形式为同心三套管。
烧嘴中心氧管的出口设计成缩口形式，目的是对中心氧进行加速，同时其端面相对于烧嘴断面基准面有一定的缩入量，这样形成一个水煤浆和中心氧的预混合腔，水煤浆的出口管路也设计成缩口形式，使进入预混合腔的水煤浆具备一定的速度。
在预混合腔内，利用中心氧对水煤浆进行稀释和初加速，改善水煤浆的流变性能，其目的是为了保证水煤浆在离开烧嘴后的雾化效果。
外氧管口的缩入量更大一些，目的是提供更高流速的氧气，使通过预混腔的水煤浆混合物进行良好的雾化，以便在气化炉内达到良好的气化效果。
GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施
GE水煤浆气化工艺烧嘴压差低原因分析及解决措施摘要：GE水煤浆气化工艺是以煤和氧气为生产原料，即将原料煤、研磨水及水煤浆添加剂按一定配比研磨出合格的煤浆，与来自空分装置的纯氧通过三通道工艺烧嘴预混合后进入气化炉，在一定温度及压力下进行不完全氧化反应，生产为主要成分的粗合成气，粗合成气送至下游净化装置。
在实际生产运行以CO+H2中，经常会出现烧嘴压差低于联锁值（20kPa）触发气化炉跳车，从而严重制约装置的长周期稳定运行。
烧嘴压差是指煤浆进入烧嘴前的压力与气化炉合成气出口压力的差值，烧嘴压差能反映烧嘴喷头的磨蚀及烧嘴喷射雾化效果。
设置烧嘴压差低停车联锁主要是防止高温高压合成气反窜进入煤浆管道引起爆炸事故。
本文详细的对烧嘴压差低的各种原因进行深度剖析，并提供相对应的解决措施，减少因烧嘴压差低导致气化炉跳车的次数。
关键词：烧嘴压差；烧嘴改造；煤浆质量；中心氧；操作调整1、中天合创GE水煤浆气化装置简述中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目煤气化装置采用美国GE公司“非催化部分氧化法”水煤浆气化技术，购买水煤浆气化工艺包和专利设备，由中石化宁波工程公司完成基础及详细工程设计（如图1）。
煤气化装置共分为气化一、气化二两个系列，两个系列设置相同，主要包含14套煤浆制备系统、14套气化及合成气洗涤系统、14套四级闪蒸系统及相关公用工程系统。
单台气化炉设计原煤日处理量为1496t，有效气产量（CO+H2）10.7万m3/h，14台气化炉正常生产时11开3备，装置于2013年9月份正式开工建设，2016年6月中交，2016年9月份投料开车。
图1 装置工艺流程2、装置运行状态装置在运行初期极不稳定，气化炉跳车频繁、运行周期短，其中2018年，气化炉非计划停车（连续运行天数＜60天）次数多达116次，尤其是烧嘴压差低联锁（T-25）导致气化炉非计划停车次数达到88次，气化炉单炉连续运行时间平均不足30天，大大落后于同行业平均70天的运行水平。
水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析
水煤浆气化工艺烧嘴问题与处置分析摘要：炉膛压力差也称为炉膛压力差，更确切地说是炉膛炉膛头压力与炉膛压力线压力的差，它可以反映炉膛磨损量和煤浆雾化效果。
当炉膛压力差大大减小且波动频繁时，可能严重影响燃气炉的稳定运行，在严重情况下，甚至可能导致后端系统负荷显着降低，严重影响生产连续性。
关键词：水煤浆气化，工艺烧嘴，冷却水腔，应力，有限元分析引言水煤浆气化制取合成气是我国目前应用最广泛的煤气化技术，其使用寿命是影响水浆气化系统长期运行的一个重要因素。
典型的水浆气化工艺一般采用内外部三流雾化混合工艺，输出道和内流道分别输送高压氧(外氧和中央氧)，中间流道输送高压水浆后半工艺消防龙头设有冷却水腔，消防龙头冷却保护消防龙头。
1水煤浆气化炉水工艺流程某装置采用美国AP公司的GE专利技术。
其生产方法是将原料煤与水在湿式棒磨机中研磨成浓度为60%～63%的水煤浆，用泵加压后送入气化炉，与空分装置来的氧气混合，在加压的情况下，煤中的碳被部分氧化，生成CO、H2、CO2和H2O以及其他如：H2S、CH4等气体，经激冷室水浴降温洗涤后送至文丘里洗涤器、碳洗塔进一步洗涤除尘后，粗煤气送往变换工段。
2水煤浆气化工艺烧嘴问题2.1运行变化在运行一段时间后，对参数变化动态进行了分析。
第一，在使用3天到7天后，煤浆的压差出现了变动，从0.4MPa降低到0.2MPa，甚至会偶尔出现负压差的问题。
操作人员在进行对比分析后发现，在出现压差波动前，对应的生产装置工艺运行指标并没有明显的异动情况。
并且，在压差出现波动的瞬间，氧气阀门的开度没有变化，但是氧气的瞬时流量却出现了骤升现象，而对应的气化炉燃烧室高温热电偶升高到1350℃，造成对应的警告信息。
第二，烧嘴在压差出现波动后，冷却水盘管的进出口流量也伴有异动，表现为参数的上下跳动，与此同时，冷却水回水分离罐也伴有间断式的CO报警信息，使得整个系统出现被迫停炉的现象。
第三，设备的总氧量也会产生波动，使得粗煤气中的一氧化碳组分出现变动，依据其进行运行工况的判定，发现运行状态并不稳定。
水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述
水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述一、引言水煤浆气化技术是一种高效利用煤炭资源的方法，它将煤炭转化为可用于发电或化工生产的合成气。
而在水煤浆气化过程中，烧嘴是至关重要的部件之一，它直接影响气化炉的稳定运行和合成气的质量。
近年来，随着我国对环保和能源利用的重视，水煤浆气化炉烧嘴国产化改造成为了研究的热点之一。
二、水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造意义1. 提高自主创新能力水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造，将有助于我国企业提高自主创新能力。
通过引进先进技术，并结合国内实际情况进行改良，可提升企业在技术方面的竞争力，加快技术进步，为节能减排和绿色发展做出贡献。
2. 降低依赖进口当前，我国对水煤浆气化炉烧嘴仍然有较大依赖进口的情况，国产化改造将有助于降低这种依赖，降低生产成本，提升企业盈利能力。
3. 加速推动行业发展水煤浆气化炉烧嘴的国产化改造，将加速推动整个气化技术产业链的发展，有利于形成国内气化烧嘴产业集群，促进行业的健康发展。
三、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的关键技术1. 材料技术国产化改造的关键在于研发适应国内煤种特点的耐高温、耐腐蚀材料，以保障烧嘴在长期运行中的稳定性和耐久性。
2. 结构优化针对国产烧嘴的结构进行优化设计，以适应国内气化炉的工况和操作需求，提高烧嘴的适用性和使用寿命。
3. 成本控制在国产化改造过程中，需要在保证烧嘴质量的前提下，尽量降低生产成本，增强国产烧嘴的市场竞争力。
四、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的挑战与对策1. 技术攻关国产化改造需要克服材料、工艺等方面的诸多技术难题，需要企业加大研发投入，提高技术攻关能力，不断提升自主创新能力。
2. 质量稳定性国产烧嘴的质量稳定性是国产化改造中的一大挑战，需要企业加强质量管理，建立健全的质量保障体系，确保烧嘴的稳定性和可靠性。
3. 市场推广国产化改造后的烧嘴需要在市场上获得认可和应用，需要企业加大对产品的推广力度，拓展市场份额，提升国产烧嘴的市场竞争力。
新型气化炉工艺烧嘴损坏原因与改进方案
新型气化炉工艺烧嘴损坏原因与改进方案韩学琴【摘要】针对新型气化炉工艺烧嘴造成损坏的原因和改进方案进行分析探讨,以降低气化炉工艺烧嘴的损坏率,改善其在气化炉中的运行条件,提高生产运行效益.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2018(038)003【总页数】3页(P150-152)【关键词】工艺烧嘴;损坏原因;改进方案【作者】韩学琴【作者单位】同煤广发化学工业有限公司,山西大同 037000【正文语种】中文【中图分类】TQ545引言工艺烧嘴在水煤浆气化系统中占据核心地位，能够直接影响着水煤浆气化炉使用寿命的主要原因之一。
而在新型的四喷嘴对置式水煤浆加压气化炉中，因为工艺烧嘴位于气化炉的筒体部位，在水煤浆进行气化时会产生大量的热气流和热辐射，工艺烧嘴会长时间受到这些热气流和热辐射的冲刷，且这些气流中的氢、硫等气体具有一定的腐蚀性，长时间会腐蚀工艺烧嘴导致其损坏，例如：外氧管和水盘管的腐蚀化，烧嘴盘管开裂，或外氧喷头损坏等问题，严重时则影响气化炉的有效运行时间，并且给气化炉的正常使用带来危险。
1 对工艺烧嘴的要求由于气化炉中的水煤浆具有浓度高、黏皮大、雾化困难且磨损严重等特征，工业上要求工艺烧嘴具备以下特点：第一，雾化性能，以最佳方式使水煤浆进行雾化，提高与氧气的混合效果；第二，气化反应，为气化反应创造良好的条件，提高碳的转化率和有效组分的含量，其吸热反应公式为：C+O2→CO2；第三，喷射形状，应避免因工艺烧嘴喷射状况不佳而导致过量冲刷；第四，操作弹性，保证烧嘴的流通量应具有弹性，能够维持相对优化的气化效果；第五，适应炉温，如果烧嘴材料能够适应气化炉的高温，能够简化系统工艺，提高工艺操作的安全性；第六，寿命和安全性，提高工艺烧嘴的寿命和安全性能够有效增加气化工作的有效周期,应当注意其平衡分压，其公式为常见的工艺烧嘴结构见图1，侧面放大剖面图见图2。
图1 烧嘴总体结构图2 烧嘴喷头部位剖面其中对氧气纯度，压力水煤浆的浓度，喷头及冷却盘管的材质也有要求，具体参考表1。
新型气化炉工艺烧嘴损坏原因及改进措施
新型气化炉工艺烧嘴损坏原因及改进措施郝守昌;闫鲁忠【摘要】介绍了新型水煤浆加压气化炉工艺烧嘴的使用情况，分析了烧嘴损坏原因，提出了改进措施，改进后使用效果较好。
【期刊名称】《石油和化工设备》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P76-78)【关键词】气化炉;工艺烧嘴;损坏原因;分析;改进【作者】郝守昌;闫鲁忠【作者单位】兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州277527;兖矿鲁南化工有限公司，山东滕州277527【正文语种】中文工艺烧嘴是水煤浆气化装置的核心设备，是影响水煤浆气化炉长周期运行的主要因素之一。
新型多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉工艺烧嘴由于安装在气化炉筒体部位，在气化炉运行过程中，烧嘴头部受到炉内高温气流冲刷、高温热辐射及合成气中硫、氢等腐蚀性气体的共同作用，在使用中出现烧嘴盘管损坏、外氧喷头龟裂、外氧管及冷却水盘管腐蚀等现象，造成非计划停车，不仅影响气化炉长周期运行，还给气化炉运行带来严重安全隐患。
1 工艺烧嘴简介水煤浆工艺烧嘴结构形式为同心三套管预膜外混形式，从里到外分别为中心氧管、煤浆管、外环氧管。
为使喷嘴免受高温影响，外氧喷头的头部（向火面）采用夹层冷却，冷却水直接进入向火面冷却室，冷却向火面金属，自冷却室出来的水流沿喷嘴旋转8周经法兰流出炉外，三个喷头均设计成缩口形式，目的是对氧气及水煤浆进行加速。
其中工艺介质氧气纯度≥99.6 %、压力为6.0 MPa，水煤浆浓度60 %、压力为4.0 MPa。
由于工艺烧嘴工作在高温、高冲刷、高腐蚀性环境中，其本体及喷头部位均采用耐高温、耐腐蚀的特种材料制做，喷头材质为Co50，本体及冷却盘管材质为Inconel600。
功能是通过烧嘴的水煤浆及氧气的再加速和充分混合，在同一水平面上向中间对喷，形成由射流区域、撞击区域、撞击流股、回流区域、折返流区域和管流区域组成的气化炉燃烧室内部流场结构。
2 工艺烧嘴损坏现象及原因分析2.1 烧嘴安装拆卸困难烧嘴安装时，烧嘴无法与烧嘴室保持水平、居中，造成烧嘴安装倾斜，烧嘴头部盘管与烧嘴室壁接触，安装困难。
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析 刘飞飞
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析刘飞飞摘要：当今时代，水煤浆气化工艺中，水煤浆气化炉烧嘴使用寿命是重要影响因素，对煤化工业发展带来了很大的制约。
基于此，本文对水煤浆气化炉工艺烧嘴进行了简单的论述。
关键词：水煤浆气化炉；工艺烧嘴；问题引言工业生产中，水煤浆气化炉是非常重要的设备，应用比较广泛，其烧嘴是整个气化炉的重要构成，烧嘴只有运行正常才能确保气化炉稳定运行。
气化炉没有较好的工作环境，操作程序严格且材料质量有考究，各种因素综合起来，使得水煤浆气化炉烧嘴运行出现故障。
因而深入探究水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题，对工业生产具有深远意义。
1、概述气化炉工艺烧嘴1.1概述烧嘴煤化工工艺中，水煤浆气化是一项重要工艺技术，应用比较广泛。
经过多年的研究与优化，工艺技术发展更加成熟。
同时，水煤浆气化原料来源广，形成的气压高，碳转化率明显提高，所制取的水煤气有很好的质量，不会对环境造成很大的污染。
但其存在的重要问题就是，水煤浆气化炉工艺烧嘴使用寿命不长，对水煤浆气化技术发展带来了很大的阻碍。
当前，水煤浆气化工艺发展中，应用最为广泛的是三流道外混式工艺烧嘴技术，其工作原理在于高温环境中，通过烧嘴在气化炉中喷入氧气与水煤浆，发生化学反应并生成煤气，整个工艺质量取决于烧嘴质量，一旦烧嘴出现故障，就难以正常进行气化，因而必须要重视烧嘴质量的提高。
1.2烧嘴结构特点及原理当前，气流床气化工艺应用范围广，其特点表现为，气流作用下分割开每一煤粒，相互不影响，独立发生膨胀与软化，反应并完全形成熔渣，在此过程中，烧嘴发挥的作用是非常关键的。
烧嘴主要包含三个套管结构，为水煤浆与氧气提供了连接通道，从外向里延伸，喷头不断变小。
在此项工艺中，作为一种反应物，氧气对水煤浆发挥着雾化剂作用。
借助两个流道，氧气能够到达烧嘴顶部，其中氧气分为中心氧与外环氧两部分。
水煤浆气化工艺烧嘴，是介质性雾化烧嘴的一种，氧气有很高的流速，而水煤浆流速却比较低，两者接触后形成碰撞与摩擦，击碎水煤浆。
气化炉烧嘴检修维护规程
1适用范围本规程适用于××××煤化工集团有限公司Ⅰ期、Ⅱ期装置气化炉烧嘴（Z1301）的整体拆装、解体检查、检修、检验和日常维护。
2结构简介水煤浆加压气化德士古烧嘴的结构属于同心三流道喷嘴。
流道从内到外依次分为中心氧通道、煤浆通道和外环氧通道。
中心氧通道和外环氧通道走的介质是氧气，煤浆通道走的介质是水煤浆。
德士古烧嘴（以下简称烧嘴）结构如图一所示：图一说明3 完好标准 3.1零、部件3.1.1 烧嘴零、部件的冲蚀、腐蚀应在允许范围内。
序号 名称材质 序号 名称材质1、2、3 内、中、外烧嘴 组合件 19、20 1 1／2″直管 InconeL600 4、5 冷却水进、出口管 InconeL600 21 1 1／2″等径三通 InconeL600 6 6″直管InconeL600 22 1 1／2″盲板法兰 1Cr18Ni9Ti 7 6″×6″×5″三通 InconeL600 23 1 1／2″对焊法兰 InconeL600 8 5″直管 InconeL600 24 1 1／2″R20八角垫 316L9 5″对焊法兰 InconeL600 25、26 M27×120双头螺栓 40Cr 、45# 10 铭牌组合件 27、28 弹簧垫圈M 2711 6″对焊法兰 1Cr18Ni9Ti 29 4″R37八角垫316L12 6″R45八角垫 316L30、31 M30×160双头螺栓 40Cr 、45# 13 6″平焊法兰 1Cr18Ni9Ti 32、33 弹簧垫圈M 3014 4″直管 InconeL600 34、35 M30×180双头螺栓 40Cr 、45# 15 4″对焊法兰1Cr18Ni9Ti 36、37 弹簧垫圈M 30 16 4″×4″×4″三通 1Cr18Ni9Ti 38 进出口法兰组件17、184″直管、对焊法兰1Cr18Ni9Ti39安装法兰15CrMo3.1.2 烧嘴零、部件应无变形和内部缺陷。
水煤浆气化工艺中的问题分析与改进
水煤浆气化工艺中的问题分析与改进摘要：本文通过对气化系统、灰水处理系统、联锁系统，进行分析寻找对应的解决措施与改良方法，希望能够给有关人士提供一定的参考价值。
关键词：水煤；浆气化；工艺中；问题1水煤浆气化装置的概况1.1装置的简述某公司在合成氨的年生产量可以达到30万吨，尿素则可以达到52万吨，在气化装置方面，完整的气化装置总共包含制浆、气化及后续对渣水进行处理的三套系统。
1.2装置运行情况的概述需要注意的是，中国海油的首套煤气化装置便是该气化装置，但是系统也存在以下主要问题：第一，煤仓在运行中会经常出现煤被堵住的现象，料机皮带也会因为煤量的原因造成毁损，导致磨煤机的入料管线发生堵塞的现象，在共同作用下导致煤浆的最终输入量与标准要求相差甚远，而气化炉也经常需要被迫进行减负荷。
第二，磨煤机筒体螺栓存在严重漏浆问题，环境受到污染，同时将煤浆流入磨煤机的小齿轮轴承中，难以把持其原有的使用期限。
第三，当地煤成分掺杂较多杂质，由于烧嘴压差较低而使气化炉联锁停车高达十几次。
第四，在采取比较长的激冷水系列管线的时候，极易造成停车备炉在清洗与检修的过程中无法对断口进行清理，同时热量运行不够充分，运行周期大大缩减。
2气化系统的改良2.1工艺烧嘴的改良1.烧嘴压差波动时的现象。
烧嘴压差波动，表明煤浆在烧嘴处雾化效果变差，部分煤浆未经充分反应就被高速的气流带出气化炉燃烧室，在煤浆流量几乎没有变化的情况下，气化效率下降、产气率降低而导致气化炉压力下降、高压煤浆泵出口压力持续下降，由于氧气与煤浆在烧嘴头部混合，煤浆压力降低造成氧气流量不断上涨，气化炉因处于过氧状态而温度上涨，工艺气组分发生明显变化——CH4、CO含量下降而CO2含量上升，有效气含量明显降低；与此同时，经过长期的操作观察，烧嘴压差波动具有偶然性，有时波动小，有时波动大，甚至会出现烧嘴压差降为负值的情况，经过一段时间后有时又会突然上涨恢复至正常值，如此反复。
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析摘要：水煤浆气化炉未能长周期运行的重要原因在于气化工艺烧嘴容易损坏。
同时，损坏烧嘴的主要因素包含：损坏的冷却水盘管、物理腐蚀、化学影响以及破坏的应力等方面。
通过对破坏因素的全面探讨，有针对性的采取有效的改进措施，延长使用烧嘴的时间，尽可能降低流速，引进先进材质，合理优化结构等。
关键词：水煤浆；气化炉工艺；工艺烧嘴一、水煤浆加压气化炉工艺烧嘴使用寿命提高的捷径1.1中喷头(1)在满足流量要求和雾化要求的前提下，需尽可能降低预混合腔的出口流速。
当颗粒流速达到某一数值(临界速度)时，磨损率就会明显增大。
尽量使预混合腔出口物料的流速低于材料磨损的临界流速，其使用中喷头的时间势必受到一定程度的影响。
(2)改善表面结构性能，如保证表面的光洁度、保证材料内在质量的均匀、在中喷头内孔表面喷涂抗磨材料，以改善其抗磨性能。
需要注意的是：涂层的厚度具有一定的限制，不然会造成脱落，当然此改进方式也有一定的局限性。
1.2外喷头(1)将外喷头的材料改成多孔陶瓷或多孔金属，使部分氧气通过多孔介质直接喷入气化炉，可保证端面的有效冷却，防止高温带来的所有问题。
如果能用多孔陶瓷实施，化学腐蚀和物理磨损也有可能同时得到解决。
(2)为外喷头的端面加装防热保护板，保护板的材料选择及连接方式应该是需要解决的主要问题。
(3)利用热喷涂技术将特种耐热、耐腐蚀的合金粉末喷涂到外喷头端面，可以起到良好的防热、防腐作用，大大延长外喷头的使用寿命。
通过筛选特种合金粉末的种类和改良热喷涂工艺，相信这种方案能够取得令人满意的效果。
当前，该工艺方案已经开始实施，工业化运行效果令人满意。
二、水煤浆气化炉工艺烧嘴寿命短的内因2.1设计工艺烧嘴的基本原则(1)一般使用同心三套管的架构形式。
可设计缩口形式的烧嘴中心氧管出口，主要用来加速中心氧，端头与烧嘴断面基准面的距离保持在一定的缩入量内，构成与中心氧的一个水煤浆预混合腔。
同时，也可设计成缩口形式的水煤浆管路出口，保证其具备相应的速度进入预混合腔的水煤浆。
多喷嘴对置式水煤浆气化工艺烧嘴维修创新技术
化原 因造 成 的 系 统 停 车 仅 １次 （ 非烧 嘴原 因） 。
２ ０ １ １ ＿２ ０ １ ５年 生 产 装 置 全 年 累 计 运 行 分 别 达 ３ ５ ７ ， ３ ５ ２， ３ ５ ５ ， ３ ４ ３ ， ３ ５ ４ ｄ 。该 技 术 得 到 了业 内 的
一
在： ①规模大型化 ， 特别是在 １ ５ ０ ０ ｔ 以上的气化 炉投 资 和运 行方 面优 势 明显 ， 伊 煤 集 团煤 制 油 项
３ 工 艺 烧 嘴 的使 用 状 况 及 损 坏 原 因分 析
３ ． １ 工 艺烧 嘴 的使用 状 况
工 艺烧 嘴 的 工 艺 原 理 是 将 水 煤 浆 与 气 化 剂 （ 纯氧） 通 过 工 艺 烧 嘴 喷 入 高 温 气 化 炉 内进 行 快
要 ：介绍 了多喷嘴对置式 水煤 浆气化工艺的技术优势和应 用推 广情 况 ， 针对该 气化 工艺的核心设 备工
艺烧 嘴 的 应 用 现 状 。 对 烧 嘴 损 坏 原 因进 行 分 析 。 阐述 了 目前 在 工 艺 烧 嘴 的 维 修 创 新 技 术 方 面 的技 术 进 展 ， 并 在
实际应 用中取得 了很好的效果 ， 为提 高工 艺烧嘴 的使 用寿命 开辟 了一条新途径。
目单 炉 日投 煤 量 达 ３ ０ ０ ０ ｔ ； ②有 效气体成分 高，
一
致认可， 在 国 内外 得 到广 泛 的推广 应用 ， 装 置建
般 （ Ｃ Ｏ＋Ｈ ） 可达 ８ ４ ％， 碳 转化 率 高 ， 渣 中可
设规 模也 不 断扩 大 。
燃 物 含量 低 （ 其 质 量 分 数 ＜５ ％） ； ③ 气 化 炉 负 荷 调 节 范 围大 ， 可达 ５ ０ ％～１ ２ ０ ％； ④ 废水 排 放 少 ， 环 保 性 能好 ， 基 本 消除 了水 煤气 带灰 现象 ； ⑤ 黑水余 热 回收更 高 效 ； ⑥ 工艺 烧 嘴 的使用 寿命 更 长 ， 多 家 企 业 工艺 烧 嘴平 均 使用 寿命 超 过 ７ ０ ｄ ， 部 分 企 业
气化工艺烧嘴维修方案
目录一、工程概况 1二、编制依据 1三、维修范围 1四、项目部资源配置 1五、施工部署 3六、维修方案 3七、施工计划 6八、HSE管理 6九、劳动力及机具用料计划 11气化工艺烧嘴维修方案一、工程概况1.1 项目名称：甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司四月份大检修项目1.2 建设单位：甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司1.3 工程地点：华亭县石堡子工业园区甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司厂区二、编制依据2.1 《甘肃华亭煤电股份有限公司煤制甲醇分公司2016年四月份大检修项目招标文件》第二十三标段：工艺烧嘴外委维修技术规格书；2.2 设备接管管口连接标准为:HG20615（美洲系列）；2.3 现行国家或行业的相关标准等。
三、维修范围气化装置8台工艺烧嘴维修,标号为Z1301A至Z1301H。
在维修过程中依据设备损坏情况对部分备件进行更换。
其中维修项目包含环隙调整、水压试验、脱脂清洗、按照煤制甲醇分公司要求进行改造等。
四、项目部资源配置为降低项目成本，提高维修质量，建立由项目经理部、作业队组成的二级管理机构，职责主要是对各自辖区进行全面管理。
对从事与质量有关的人员进行要素分配，明确岗位职责：4.1 项目经理负责本项目经理部的正常运行，对本工程的工程质量、进度、安全等负责。
组织对本项工程施工进行有效控制，执行有关技术规范和标准，保证安全生产、文明生产。
有权调配并管理进入本项目的人力、资金、物质、机械设备等主要生产要素。
4.2 项目技术负责人主管本项目经理部的质量管理，技术管理和计量管理，对工程施工质量进行有效控制。
组织并批准由项目经理部负责编制的质量计划，施工组织设计，施工技术措施，作业指导书等有关技术文件。
组织实施工程交工验收控制计划。
负责组织单位工程质量评定。
4.3 专业工程师具体负责安排本专业的施工质量、进度和安全生产，组织机械设备和本专业施工人员进行施工。
参加质量、进度计划的编制，根据分工编制专业施工技术措施，做好施工准备。
气化炉烧嘴罩更换施工方案+气化炉修复方案
气化炉烧嘴罩更换施工方案一概述气化炉烧嘴罩冷却水管管壁出现泄漏，为了以后气化系统正常运行，利用本次停车检修机会，对气化炉烧嘴罩进行更换。
二施工前的准备工作1 施工方案准备齐全。
2 备件检查无误，检查消耗性物资等的准备是否充足。
3 焊接材料准备充足。
4机具准备齐全，包括热处理机、探伤机、测量工具等。
5 固定安装人员，并作好技术交底。
三施工内容1 系统安全停车置换合格。
2 氮气系统5块盲板倒盲板。
3 打开A1、A5、A10、A11、A15人孔及内人孔，对流降温后由A1内搭架子至46米烧嘴处，将气化炉底部挡渣屏的渣和A5人孔环形空间的灰清理干净。
4 拆除气化炉煤烧嘴法兰周边的保温、管道、阀门、伴热至不影响气化炉烧嘴拆卸及安装，并运输到合适位置（包括仪表风及控制电缆等）。
5 砂轮切割气化炉烧嘴的上水冷却水管路，并包扎保护好。
6 把煤烧嘴的安装专用工具从机动处仓库运输到气化炉烧嘴处，并调整轨道和烧嘴的同心度。
7 用烧嘴安装专用工具拆除气化炉煤烧嘴，并吊挂到高空（吊装索具必须安全可靠及双道吊装）或运输到合适位置，用细砂纸轻轻清除煤烧嘴上的杂物，同时把烧嘴头保护好。
8 标记好煤烧嘴调整垫环方向及正反面并妥善保护。
9 仪表拆除煤烧嘴在环型空间内部的仪表测温点等。
10 拆除NX.3管口，并把NX.3管口的对中方向作4个标记，保护好密封面。
11 拆除烧嘴通道在环型空间的膨胀节（螺栓尽量手工拆除，螺栓等无备件，不要切割），并保护好至安全位置。
12 拆除NX.3管口短节中的法兰环，并作好4个对中标记（螺栓尽量手工拆除，螺栓等无备件，不要切割）。
13 砂轮切割煤烧嘴罩和水冷壁之间的主管路，并保护好，不允许火焰切割。
14 拆除煤烧嘴罩和水冷壁之间的法兰连接（螺栓尽量手工拆除，螺栓等无备件，不要切割）。
15 从炉膛46米处清除烧嘴罩周边的渣，并把旧的煤烧嘴罩从NX.3管口中取出来。
16 在炉外把烧嘴罩的调整短节切割下来并修复焊口。
浅谈水煤浆汽化炉烧嘴的有关问题
浅谈水煤浆汽化炉烧嘴的有关问题作者：潘强来源：《科学与财富》2019年第04期摘要：德士古水煤浆气化工艺是以纯氧和水煤浆为原料，在加压无催化剂条件下进行部分氧化反应，生成以一氧化碳和氢气为主要有效气体成分的粗合成气，而工艺烧嘴作为水煤浆气化炉的核心设备，其使用寿命和性能是制约德士古气化炉安全稳定长周期运行的关键。
关键词：气化炉;烧嘴结构;损坏;分析;预防一.气化炉烧嘴的结构形成气化炉烧嘴的整体材质采用InconeI600，头部向火面一般采用镍基高温合金材质，工作压力在4MPa-6MPa，构造为三流道式套管结构：⑴中心通道为氧气（中心氧区），中心氧管的出口设计成缩口形式，目的是对中心氧进行加速，同时其端面相对于烧嘴断面基准面有一定的缩入量，这样形成一个水煤浆和中心氧的预混腔。
⑵中间通道为水煤浆，水煤浆的出口管路也设计成缩口形式，使进入预混腔的水煤浆具备一定的速度。
在预混腔内，利用中心氧对水煤浆进行稀释和初加速，改善水煤浆的流变性能。
⑶外层通道为氧气（外环氧区），外环氧管口的缩入量更大一些，目的是提供更高流速的氧气量。
⑷烧嘴喷头处设有冷却水盘管。
二.烧嘴的工作原理中心氧通道和外环氧通道的高流速纯氧与中间通道的水煤浆在喷头处混合在氧气的冲击下，煤浆以调整雾状形式喷入气化炉，达到充分雾化煤浆的效果。
三.影响烧嘴使用寿命的因素分析及预防1.流通道调节比影响在正常生产中无论是中心氧还是水煤浆及外环氧的流通面积，均有各自流量要求，如果中心氧量控制过小，将达不到对水煤浆的稀释和加速作用，相反如果中心氧量控制的过大，一方面有可能会对中心管口处的磨损加重，降低烧嘴的使用寿命，另一方面会使整个烧嘴出口火焰变的细长，直接影响到气化炉内燃烧区.二次反应区和回流反应区的形成，改变了雾化效果降低气化效率。
同时会造成烧嘴局部过氧，增加烧嘴周围富氧量，产生高温导致烧嘴端面烧蚀和龟裂。
因此在压力一定的条件下，为了保证充分的雾化煤浆效果，减少对烧嘴的损坏，中心氧气的调节比例一般为总氧气量的12%-16%。
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析
水煤浆气化炉工艺烧嘴有关问题分析摘要：本文对水煤浆气化炉工艺烧嘴常见的故障问题进行了罗列，并对造成故障问题的影响因素进行了分析，在此基础上又对其改善策略进行了论述。
关键词：工艺烧嘴；水煤浆；气化炉；使用寿命；问题；策略引言：工艺烧嘴是煤气化装置中需要用到的关键设备，其为氧气和水煤浆的混合雾化提供了路径，以使二者进入到气化炉后在燃烧室中发生反应生成粗合成气。
其应用公司主要为中石化南化公司，其制造商主要为北京航天石化技术装备工程公司和GE。
一、常见故障问题工艺烧嘴的工作环境处于高温高压状态下，故工艺烧嘴容易出现使用寿命较短的问题，很容易导致非计划停车，进而使得气化炉系统难以实现长周期运行。
常见的故障主要表现为以下几方面：1.外环氧喷嘴向火面出现热疲劳裂纹甚至沟槽，裂纹或沟槽圆周或者径向形状。
2.煤浆喷嘴出现较为严重的磨损，变薄且同心度变差。
3.外环氧喷嘴头与冷却水盘管进口端相互连接的地方容易出现断裂状态的穿透裂纹【1】。
二、影响因素1.操作温度炉膛是水煤浆气化炉工艺烧嘴的工作空间，其内部温度可达到1350。
，虽然会在工艺烧嘴头部安装水夹套和冷却盘管，对其进行降温保护，但高温气体的侵蚀灼烧还是会对工艺烧嘴造成较为严重的损害。
炉膛内的温度越高，这种损害就越为严重。
除此之外炉膛内巨大的温度波动，也会因温差而对工艺烧嘴造成严重的损害。
可以说工艺烧嘴的喷嘴部位集中了整个工艺机械加工应力，但喷嘴的焊接部件在厚度和材质上都不相同，这就导致喷在高温环境中释放应力过程中，会因为热疲劳而导致喷嘴出现裂纹，裂纹一旦形成会随着使用快速增大，最终导致焊缝开裂、烧嘴头部龟裂等问题。
1.燃煤品质燃煤的品质可以影响煤的灰熔点，而煤的灰熔点直接影响着炉膛内的比氧耗和炉温。
灰熔点越高的燃煤，越容易形成挂渣层和渣瘤，进而增加了工艺烧嘴穿透的几率。
燃煤在气化炉内部燃烧时，会在气化炉内部留下一些残留物，这些残留物挂在气化炉炉膛的表层形成挂渣层。
气化炉工艺烧嘴的运行监控及管理
测 的 。因气水 分 离罐容 易形 成负压 ，必 须充 大量 氮气才 能形 成正 压 ，负压 和不确定 的氮 气流 量直 接 影 响到在 线分 析仪表 的读 数 ，导致烧 嘴在 开始
因此有 条件 的单位 最好 增设 在线 的煤浆 浓度 测量
仪表。
泄漏时不容易被发现。此外 ，在线分析仪表 Ｄ Ｓ Ｃ
显示经 常误 报警 ，并 且在线 检测 显示值 与人 工检
（ ）烧 嘴 氧气 泄 漏 时 ，氧 气 流 量 计 流 量 指 ４ 示 仍 旧显示 正常 ，但此 时高 纯度 的氧气 已泄 漏 到
烧 嘴周 围大 气 中 ，进入 气化 炉 的氧气 量减少 ，这 种情况 也是很 危 险 的。 针 对 目前煤 浆流量 计 反 向 流量 不 为 … ０’等
［ 中图分 类号］Ｔ ４ ［ Ｑ５ ５ 文献标识码 ］Ｂ ［ 文章编号 ］１０ ０４—９３ （０ ２ ０ ９ ２ ２ １ ）４—０ １ ０ ０ ８— ２
水 煤浆气 化 工艺属气 流床 气化 工艺 。其原 理 是将 水 煤浆 与气 化 剂 （ 氧 ） 通 过 装 在 气 化 炉 纯
顶 的 特 殊 设 备—— 工 艺 烧 嘴 （ 过 氧 流股 与 煤 通 浆 流股 的动量 交 换 ） ，达 到 雾 化煤 浆 的 目标 ，为 炉 内的气化 与燃烧 过程创 造条 件 ，煤浆 喷入 高温
［ 作者简介 ］李
厂长 ， ｌ 师。 Ｔ程
波（９ ２ ） 男 ， １７ 一 ， 山东济宁人 ， 气化分 厂副
第 ４期
李
波 ：气化 炉工 艺烧嘴 的运 行监控 及 管理
・ ９・ １
仪 、测温枪 等工 具 ，加强烧 嘴 联锁控 制 系统 的管
（４ １ ）随 着负 荷 、压 力 的改 变 ，及 时 调节 中
水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述
水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述水煤浆气化炉烧嘴国产化改造论述一、引言在当前环境保护和节能减排的形势下，水煤浆气化技术因其高效能、低污染等特点备受关注。
作为水煤浆气化炉的关键部件，烧嘴在燃烧过程中起着至关重要的作用。
然而，我国水煤浆气化炉烧嘴技术一直以来依赖进口，国产化改造亟待加强。
本文将从深度和广度两方面对水煤浆气化炉烧嘴国产化改造进行全面评估，并提出个人观点和理解。
二、水煤浆气化炉烧嘴的关键作用1. 水煤浆气化炉烧嘴是将水煤浆喷入炉膛并燃烧的关键设备之一。
2. 烧嘴的设计和性能直接影响到水煤浆气化炉的稳定运行和燃烧效率。
3. 研发和改造国产化的烧嘴对于提高我国水煤浆气化技术的自主创新能力至关重要。
三、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造现状1. 目前我国水煤浆气化炉烧嘴技术大部分依赖进口，自主研发和国产化程度较低。
2. 国内一些科研单位和企业已经开始尝试国产化改造，但进展缓慢，存在技术难题和瓶颈。
3. 国际先进技术和经验的引进对于推动国产化改造起到了积极的促进作用。
四、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的关键技术难点1. 烧嘴材料和结构的优化设计，以适应水煤浆气化炉的高温、高压、腐蚀等严苛工况。
2. 燃烧效率和稳定性的提升，降低烧嘴的能耗和排放。
3. 技术集成和系统优化，提高国产化改造的整体效益和可靠性。
五、水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的前景展望1. 随着我国水煤浆气化技术的不断完善和市场需求的增长，国产化改造具有巨大的发展空间和市场潜力。
2. 国家政策的大力支持和资金的投入将为国产化改造提供有力的保障和支持。
3. 科研单位、企业和行业协会之间的合作将促进国产化改造的技术共享和进步，推动水煤浆气化炉烧嘴国产化改造向前迈进。
六、个人观点和理解作为水煤浆气化炉烧嘴国产化改造的相关从业者，我深知国产化的重要性和挑战。
在未来的工作中，我将继续积极参与国产化改造项目，不断提升自身的技术水平和创新能力，为我国水煤浆气化技术的发展贡献自己的一份力量。
浅谈水煤浆气化烧嘴盘管泄漏事故及烧嘴运行维护
浅谈水煤浆气化烧嘴盘管泄漏事故及烧嘴运行维护作者：郑晓姣来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第03期摘要：介绍一起水煤浆气化烧嘴典型修复缺陷，引起气化炉短期运行停车的事故处理；分析烧嘴使用过程中容易出现的问题及正常维护方法，延长烧嘴使用寿命。
关键词：烧嘴盘管；缺陷；泄露；运行维护贵州赤天化桐梓化工有限公司生产规模为年产30万吨甲醇，52万吨尿素的大型化工装置，气化装置采用6.5MPa，直径3.2米25.4m3日投煤量2800吨，德士古水煤浆等径气化炉三台，装置为两开一备，灰水处理装置采用四级真空闪蒸。
1 烧嘴盘管修复缺陷泄漏事故经过①2017年6月9号13：04'43"气化B炉烧嘴冷却水出口CO在线分析仪测量值逐渐上涨，13：16'29"突然上涨至100ppm（在线分析仪打翻量程表），随后当班班长立即联系在线分析仪表维护人员现场确认数值，确认结果CO值为300ppm，班组人员随即拿四合一检测仪在8楼V1306B（烧嘴冷却水分液罐）排气孔处检测CO已超过800ppm，立即联系中化室手动取样；②因气化炉单台炉运行又因A炉检修完成但尚未烘炉，为了保生产，公司安排维持B炉运行，待A炉具备条件倒A炉运行，车间立即对维护B炉运行做了如下监护要求；a.立即对现场进行警戒，对A炉进行烘炉；b.烧嘴冷却水维护每天进行一次取样分析；c.观察烧嘴冷却水流量差，冷却水流量变化情况，烧嘴冷却水回水温度变化异常波动较大及时汇报及停车；③通过取样分析6月9号13：50 CO：4.54%，H2：3.74%，6月10号12：50 CO：393ppm，H2未检出；6月11号1：00 CO：5.37ppm，H2未检出（在线分析仪的变化与取样分析的CO碳基本匹配，6月10号白班期间CO的含量逐渐下降（在线分析仪表的量程是100PPM超量程））维持运行至6月11号16：48气化B炉停车（A炉开车完成（A炉甲醇烘炉从6月9号17：00-6月11号11：45）投料。
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（ Ｙ ａ ｎ ｃ ｏ ｎ Ｌ ｕ ｎ ａ ｎ Ｃ ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ ｌ Ｉ ｎ ｄ ｕ ｓ ｔ ｒ ｙ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． Ｓ ｈ ａ ｎ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ２ ７ ７ ５ ２ ７ ）
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中心氧管
煤浆管 外氧管
气化炉烧嘴 与气化炉本体连接 法兰
室端面龟裂 、 煤浆喷头磨损速率过快等问题 ， 兖矿
国即发生 泄漏 的现 象 。 该 工艺 烧 嘴 的结 构 为 同心 三套 管 外 混 形 式 ， 由里 至外 分 别 为 中心 氧管 、 煤浆管 、 外环氧管 ， 其
Ｐｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ Ｇａ ｓ ｉ ｉｅ ｆ ｒ ａ ｎ ｄ Ｍａ ｉ ｎｔ ｅ ｎ ａ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｍ ａ ｎａ ｇ ｅ ｍｅ ｎ ｔ
Ｈ ｕ ｊ ｉ ｎ ｐ ｉ ｎ ｇ ，Ｈ ｕ Ｄ ａ ｈ ｕ ａ ， Ｚ ｈ ｕ Ｊ ｉ ａ ｎ ，Ｙ ａ ｎ Ｓ ｈ ｕ ｎ
４ ６
化
肥
工
业
第４ ０卷
第 ３期
新 型水 煤 浆 加压 气 化 炉 工 艺 烧 嘴 的 改造 与 维 修 管 理
胡金平 ， 胡 大华 ， 朱 健， 闫 顺
（ 兖矿鲁南４ ｅ ￣ ． Ｙ － 有限公司 山东滕 州 ２ ７ ７ ５ ２ ５ ）
摘要 工艺烧嘴是 水煤 浆气化装置的核心设备 ， 是 影响水煤浆 气化炉长周期运行 的重要 因素之 一。通过 对
烧嘴 头部冷却 水盘 管进 口管的改造、 烧嘴 头部 的保 护、 雾化 角度的调 整、 操 作的优化 及科 学的维修 与 管理 ， 使 烧
嘴平均使 用寿命 达到 １ ２ ０ ｄ ， 最长达到 １ ５ ０ ｄ ， 已处于 同类烧嘴使 用的先进水平 。
关键词 工艺烧嘴 改造 维修 管理
Ｒｅ ｎ ｏ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ Ｎｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ｉ ｎ Ｎｏ ｖ ｅ ｌ Ｃｏ ａ ｌ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｓ ｌ ｕ ｒ ｒ ｙ
图 １ 工 艺 烧 嘴 结 构
的氧气 再 对水 煤 浆进 行 稀 释 和 初 加 速 ， 改 善 水 煤 浆 的流动 性能 ， 强化 雾化 效果 ， 同时牵 引烧 嘴 的火
工艺烧嘴结构如 图 １ 所示 。为使喷嘴免受高温影 响， 外氧喷头 的头部 （ 向火面 ） 采用夹层冷却 ， 冷 却水直接进入 向火面冷却室 以冷却 向火面金属， 出冷却室的冷却水沿喷嘴绕旋 ８ 周后经法兰流出
在新 型 四喷 嘴对 置式 水煤浆 加 压气化 炉 运行 过程 中 ， 安装 在气 化 炉 简 体 部 位 的 工 艺烧 嘴头 部 由于受 到炉 内高 温 气 流 冲 刷 、 高 温 热 辐射 及 气 体 中硫 、 氢 等腐 蚀性 气体 的共 同作 用 ， 在运 行初 期经 常 出现 冷却 水盘 管 泄 漏 及 腐 蚀 、 外 氧 喷 头 冷却 水
ｗ ａ ｔ ｅ ｒ ｃ ｏ ｉ ｌ ｐ ｉ ｐ ｅ ｉ ｎ ｌ ｅ ｔ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｈ ｅ ａ ｄ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ，ｐ ｒ ｏ ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｏ ｚ ｚ ｌ ｅ ｈ ｅ ａ ｄ ，ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
炉 外 。３只 喷 头均 设 计 成 缩 口形 式 ， 中心 氧 喷 头
焰， 使气化反应 区域在炉膛 内达到一个理想 的范 围。水煤浆喷头设计成缩 口形式的 目的是使水煤
浆具 备一 定 的 速度 。外 氧 喷头 的缩 口 比例 更 大 ，