張建民
新能鳳凰(滕州)能源有限公司 山東滕州市
大型煤化工項目,采用華東理工大學“對置式多噴嘴水煤漿加壓氣化”專利技術,裝置共有3臺氣化爐,每臺氣化爐有4臺工藝燒嘴,燒嘴是氣化爐的核心部件。裝置運行了3年,燒嘴冷卻水盤管顏色微紅,有過火現象。抽出燒嘴時,燒嘴通道內堵滿灰渣,燒嘴難于抽出。燒嘴頭部有龜裂且存在不同程度的燒蝕區域,顏色黑且亮,硬度較大。現場解體檢查,燒嘴內部有堵塞物,內噴頭、中噴頭存在過燒痕跡,且燒嘴內噴頭外表面磨損嚴重。
由于氣化系統一、二級滾筒篩網存在破損,煤漿粒度加大,導致煤漿大顆粒堵塞燒嘴(嘴煤漿通道環形間隙最小值為9mm)。運行中,堵塞顆粒獲得向前的動能,加之高溫使煤炭顆粒氧化疏松,顆粒粉化噴出,壓差減小,從而形成循環性壓差波動,最終出現氣化爐燒嘴壓差波動。
結合燒嘴煤漿通道內發現的煤粒及近期裝置運行狀況分析,因煤漿黏度低,煤漿通道有大顆粒積累后,煤漿通道減小,流速增加,故磨損速率增加。同時由于煤顆粒堵塞,造成燒嘴偏噴,最終導致燒嘴損壞。
對于4噴嘴對置式氣化爐,燒嘴安裝不能簡單理解為密封形式,同時應考慮安裝垂直度的因素。在氣化爐設備中,燒嘴法蘭安裝間隙偏差1mm,將使燒嘴端部產生5mm的偏移量,氣化爐筒體中心產生10.37mm的偏移量。由此可見,在安裝燒嘴時,特別是在4噴嘴氣化爐中,控制安裝質量,測量燒嘴法蘭與設備法蘭端面均勻性,以間隙控制安裝的重要性。
煤炭管理崗位應加強煤炭除鐵器的管理,定期清理。煤漿制備時,應加強管理,提高煤漿品質,定期檢查滾筒篩網完好情況,防止煤漿粒徑超標。
加強工藝管理,有效監控燒嘴周圍爐溫及燒嘴冷卻水相關參數,及時掌握燒嘴是否偏噴。嚴格控制燒嘴維修、檢驗質量。對維修燒嘴進行霧化實驗,確保霧化效果良好。做好燒嘴清洗、脫脂工作。安裝燒嘴時要控制安裝質量,燒嘴法蘭與設備法蘭端面間隙應均勻,控制安裝垂直度。
采取以上措施后,現裝置100%負荷運行,各運行參數較為穩定,燒嘴使用壽命延長,保證了單臺氣化爐可常態化運行90天。