制造信息中國信息化氣化爐工藝燒嘴損壞因素及措施高晶(大慶石化公司化工二廠,黑龍江,大慶,163714)[摘要]本文對工藝燒嘴的損壞進行了分析，并提出了避免損壞的措施，捉高工藝燒嘴的運行周期。[關鍵詞]工藝燒嘴、高溫合金、壓差、殘確[中圖分類號] TQ016[文獻標識碼] A[文章編號] 1672-5158(2013)07-0267-011、概述生。車間曾對金屬含量進行了監(jiān)測，金屬中的鐵.鈉、鈣、鎳等會與焦油中的1.1燒嘴情況聚合物等發(fā)生氧化反應形成高熔點的氧化物析出粘結在燒嘴內壁上,從而造氣裝置采用美國GE能源公司重油氣化專利技術,利用重油或裂解堵塞燒嘴通道。 在對金屬含量的分析中,我們發(fā)現焦油中的金屬含量都很焦油不完全氧化法生產合成氣。其原理是將重油或裂解焦油、工藝水、 氧氣少 ,原料焦油中的金屬含量不會對燒嘴的運行產生影響。按一定的比例混合,通過造氣爐頂的特殊設備一工 藝燒嘴噴人高溫氣化爐車間以后的重點將放在對灰分.殘?zhí)嫉戎笜说谋O(jiān)測上,因為灰分和殘內進行快速不完全氧化發(fā)應,生產由H2和CO組成的合成氣。工藝燒嘴是碳的增 多將加大焦油的密度,使焦油流動的內阻力增大，從而減小了焦油造氣流程中的關鍵部件,是GE能源公司專利的一一個組 成部分。2012年開工的流動性 ,增大了焦油的停留時間，直接加大結垢的可能性。而且由于碳黑時，直接由國外引進的共有二臺,后又委托北京航天十- -所測繪并仿制了水 工段的灰水中殘?zhí)茧S著生產的不斷調整,含量是不斷變化的，必須建立一臺,美國GE能源公司委托沈陽通用黎明部件有限公司制造了- -臺,現在相應的監(jiān)測手段以控制其含量在應有的指標之內。-共有四臺工藝燒嘴。(5)油水混合器的影響:氣化反應中油水混合器的作用是非常重要1.2燒嘴結構簡介:的,加入工藝水量會大大降低原料油的粘度,霧化原料油,使霧化效果完內芯頭體部堆焊鈷50合金;內芯桿體部材質為304和316L不銹鋼合全 。適當加入工藝水可增加火焰長度,使黑區(qū)增長,熱點下移,降低燒嘴的金。I藝燒嘴的外氧噴頭口部直徑為30.2 mm,裂解焦油/工藝水噴頭口溫度 ,保護燒嘴。當霧化效果不好時,就會因此造成燒嘴頭部的損壞。部直徑為21. 7mm,內氧噴頭口部直徑為14.2 mm,經過縮徑段變徑之后3.2 燒嘴質量問題間隙縮小，至燒嘴頭處間隙僅為3.8 +0.25mm。將損壞的燒嘴內芯取出進行光譜分析,未發(fā)現異常。造氣爐燒嘴從裝2、燒嘴損壞經過置開工至現在情況如下:總運行時間9個月,最長運行時間1個月,修理122012年10月 19日,造氣爐-碳洗塔間壓差PDI12015值為0.7Mpa,高次, 內芯炸脹1次,環(huán)隙變形5次,燒嘴頭燒掉12次。于正常壓差值0.45Mpa,至10月26日壓差PDI 12015從0. 7Mpa上漲到0.從2012年燒嘴投用至今, 12次損壞情況都是燒嘴頭部變形或燒損。而8Mpa左右,并且呈上漲趨勢,然后突然下降至0.30Mpa左右,裝置聯鎖動修 復時,對燒嘴頭部鉆基合金進行整體更換的次數非常有限,大多是在原作,被迫停車。相關不正常的現象為:(1)P1102焦油泵出口壓力升高,從原有 基礎上進行修復,返修多次就會造成頭部高溫合金滲鐵.滲碳等缺陷的來的3. 8Mpa左右,升高到4.3Mpa左右。(2)人爐工藝水流量波動。(3)從存 在，而且補焊后在熱影響區(qū)會發(fā)生再結晶的現象,使合金個別部位晶粒10月初發(fā)現壓差高開始，至檢修前,壓差變化有反復增高的趨勢。當人爐壓不均勻, 從而導致燒嘴內芯頭部合金的熱穩(wěn)定性能和熱強性能下降，即在差高到- -定程度時,突然下降至0. 30Mpa左右，裝置聯鎖動作，被迫停車。高溫 下抗氧化、抗氣體腐蝕、抗塑性變形.抗斷裂的能力下降,一旦發(fā)生過當時運行的工藝燒嘴位號為Z1201B,懷疑是工藝燒嘴的問題。10月26燒現象, 就很容易發(fā)生燒卷缺口甚至燒損現象。日,停車檢修,吊出燒嘴發(fā)現燒嘴頭部嚴重損壞,燒嘴內芯頭端部鈷基合金3.3工藝操作原因已燒掉，套管內部結碳嚴重。由于裝置開停車及負荷的改變,在調整的過程中,使入爐的氧油比3、燒嘴損壞原因分析發(fā)生變化，當氧油比變大時，爐溫瞬間急劇增加。據有關文獻報道，原料油3.1燒嘴頭堵塞與工藝水混合形成的兩相流與氧氣- -起離開燒嘴,并于適當處達到充分混工藝燒嘴頭的焦油/工藝水環(huán)形通道間隙為3.8m。如果入爐焦油中合 ,劇烈發(fā)應,釋放出大量的熱,火焰中心溫度可達到1600~ 1700C。由于的碳黑或其它雜質含量多,過多的碳黑顆粒和雜質不但影響焦油的霧化效瞬間過 氧,火焰溫度會更高,這樣勢必會造成燒嘴的溫度增高,直接影響燒果,而且有可能粘結在環(huán)形通道內壁上,尤其在變徑處和燒嘴頭處容易產嘴的使用壽命。另外由于原料焦油與工藝水混合效果不好,造成油水混合生這樣的粘結現象,造成進料阻力增大,從而導致PDI12015壓差增高。根不均勻, 也將直接影響到燒嘴的正常運行。據當時的運行情況看,PD112015壓差高，焦油人爐壓力高,正是燒嘴焦油/4.避免措施工藝水環(huán)形通道堵塞所導致的現象。當燒嘴焦油/工藝水環(huán)形堵塞后,蒸汽4.1設備維修質量控制流量減小，導致人燒嘴的渣油體積減少,出燒嘴的渣油流速降低，火焰黑區(qū)4.1.1維修方必須提供堆焊焊絲的材質證明書?？s短,燃燒區(qū)上移,燒嘴局部溫度過高,長時間會導致燒嘴的損壞。燒嘴端4.1.2 維修方必須提供合金堆焊后的射線探傷檢驗報告。部溫度逐漸升高所帶來的負面聯鎖效應便是套管內部結碳聚合的加速,于4.1.3 維修方必須提供檢修后的打壓試漏方面的證明材料。是人爐壓差逐漸升高，當高到一定值時,結碳聚合處承受不住高壓的沖擊，4.1.4對于已修復三次以上的合金部分,在檢修時，盡量不采用補逐漸破裂沖出燒嘴,使壓差有些好轉,但隨著結碳的增多和燒嘴變形的加焊 打磨修復的方法,要重新堆焊整個燒嘴內芯頭部。劇,又重復進行上述的破裂,這樣惡性循環(huán)導致燒嘴損壞速度不斷增加,從4.2工劇措施而使端部的高溫合金嚴重損壞。4.2.1 在調整負荷時,嚴格控制氧油比，并適當加大人爐的工藝水3.1.1引起燒嘴頭堵塞的原因量,這有利于提高燒嘴的壽命。(1)焦油質量:現使用的原料焦油來自化工- -廠的E3渣油,該渣油是4.2.2定期監(jiān)測灰水成份的變化,當碳黑水處理系統(tǒng)波動時,減少碳各種復雜的烴類化合物的混合物,其中含有很多環(huán)芳烴.過渡金屬及非烴黑水 系統(tǒng)補加給油氣化系統(tǒng)的水量,當碳黑水操作正常后,逐漸恢復補加類化合物等,所以其性質是各組分性質的綜合表現。有機物積垢主要為渣量 ,并做好這一部分的灰水成分監(jiān)測。油在高溫下形成的聚合物或縮聚物。聚合物是由渣油中烴類溶解的微量氧4.2.3對外來的原料焦油進行監(jiān)控, - - 旦外來焦油流量波動時,要及引發(fā)的，發(fā)生氧化鏈反應生成的,渣油中的金屬離子又能加速鏈增長,反應時進行成分 分析,并聯系化工- -廠確認來料組成是否發(fā)生變化,且根據分生成的聚合物粘在一起,沉積在金屬表面上形成積垢。析,及時調整人爐氧氣量,防止系統(tǒng)過氧,造成燒嘴的損壞。(2) 溫度對結垢的影響:渣油高溫下結垢行為可以看作是-一個復 雜的4.2.4監(jiān)控好爐溫,定期對造氣爐發(fā)生器同-環(huán)度的各點溫度進行連串反應,溫度越高結垢越嚴重，而且當超過一-定溫 度時,結垢速度加快。對比分析 ,及時掌握燒嘴火焰是否存在偏噴現象。(3)焦油流量對結垢的影響:焦油流量越小，在積垢管道內經歷高溫的時間越長,結垢越嚴重。車間曾多次經歷焦油泵流量不足的現象,這很容參考文獻易引起燒嘴的結垢。[1]丁辛醇裝置中國煤化工(4)雜質的影響:焦油中的灰分.金屬含量、殘?zhí)?水分等的指標以及[2]丁辛醇裝置:MYHCNM HG密度、粘度等如果不符合相關的設計要求都會引起燒嘴內部堵塞現象的發(fā)●267●