淺析燒嘴冷卻水系統的操作要點及注意事項

山增蓮 周生珍（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木 816000）

淺析燒嘴冷卻水系統的操作要點及注意事項

山增蓮 周生珍（青海鹽湖鎂業有限公司，青海 格爾木 816000）

燒嘴冷卻水系統在水煤漿氣化工藝操作中起保護工藝燒嘴、避免工藝燒嘴受高溫輻射而造成燒穿泄漏，其正常運行至關重要，本文主要介紹燒嘴冷卻水系統安全連鎖及操作要點。

燒嘴冷卻水；溫度；壓力；流量；連鎖

在水煤漿氣化工藝中，工藝燒嘴在6.5Mpa、1350℃高溫高壓下工作，為延長工藝燒嘴的使用壽命，有一套專門針對燒嘴頭部進行冷卻的燒嘴冷卻水系統。燒嘴冷卻水由燒嘴冷卻水泵353P001加壓，經燒嘴冷卻水換熱器353E001冷卻后送入四個工藝燒嘴的冷卻夾套及盤管內，從工藝燒嘴出來的冷卻水回流至燒嘴冷卻水槽353V002繼續循環使用。

燒嘴冷卻水壓力低于氣化爐操作壓力，如果燒嘴冷卻水盤管損壞，合成氣因泄漏被冷卻水帶入燒嘴冷卻水分離罐353V104。燒嘴冷卻水分離罐的放空管線上設有CO在線分析，一旦CO超標，表明有合成氣進入工藝燒嘴的盤管，工藝燒嘴損壞，需立即停車處理。燒嘴冷卻水系統另設有事故燒嘴冷卻水罐353V003，并連續通入低壓氮氣，為其保證一定的壓力，當兩臺燒嘴冷卻水泵均出現故障，冷卻水無法滿足供應時，可作緊急補水。

在氣化爐運行過程中，為保證工藝燒嘴冷卻水夾套和盤管不缺水、斷水，系統安全運行而設置了以下連鎖：

（1）燒嘴冷卻水泵353P001自啟動連鎖：當燒嘴冷卻水泵353P001出口總管壓力PIA0041LL（＜2.0Mpa）時，備用泵自啟動；A、B泵不能同時設自啟動；正常操作中，備用泵必須投自啟動。

（2）事故燒嘴冷卻水閥XV-0041連鎖：當燒嘴冷卻水總管壓力PIA0041LLL時，事故燒嘴冷卻水槽切斷閥XV-0041打開，當事故燒嘴冷卻水槽353V003液位LT0042LL（＜30%）時關閉。

（3）燒嘴冷卻水槽自動補水連鎖：當燒嘴冷卻水槽液位LIA0041LL（＜80%）時，燒嘴冷卻水補水閥XV0042自動打開進行補水，確保燒嘴冷卻水槽有足夠液位防止斷水。

（4）若全廠停電，柴油發電機將給燒嘴冷卻水泵353P001緊急供電，使燒嘴冷卻水泵353P001掛自啟動的泵自啟動，保證燒嘴冷卻水的供應；在日常操作中，需定時維護和保養柴油發電機，確保在緊急狀態下能及時投用。

（5）燒嘴冷卻水停車連鎖：

燒嘴冷卻水四選二、燒嘴冷卻水緊急停車按鈕將導致燒嘴冷卻水進出口切斷閥XV1031、XV1032關閉和氣化爐安全連鎖停車，防止燒嘴冷卻水盤管泄漏造成事故。

（燒嘴冷卻水進口流量底底FIA1031LL、燒嘴冷卻水進口壓力底底PIA1031LL、燒嘴冷卻水出口流量高高FIA1032HH、燒嘴冷卻水出口溫度高高TIA1031HH）如果以上條件中任何兩個條件滿足，XV1031、XV1032將自動關閉，氣化爐安全系統停車；

燒嘴冷卻水緊急停車按鈕按下后，XV1031、XV1032將自動關閉，氣化爐安全系統停車；

一旦燒嘴冷卻盤管或水夾套燒穿破裂，導致高溫高壓合成氣進入冷卻水系統，可能會發生下列現象：

氣化爐壓力高于燒嘴冷卻水壓力，氣化爐的高壓合成氣將阻止燒嘴冷卻水盤管的燒嘴冷卻水供應，使其不能正常循環造成燒嘴冷卻水入口流量FIA1031LL低低，使燒嘴冷卻水入口壓力PIA1031高高；

高溫合成氣竄入燒嘴冷卻水盤管，使燒嘴冷卻水進口流量FIA1031LL低低，燒嘴冷卻水出口流量FIA1032HH高高；

高溫合成氣竄入燒嘴冷卻水盤管，使燒嘴冷卻水出口溫度TIA1031HH高高，燒嘴冷卻回水分離罐上CO在線分析AT1031報警；

燒嘴冷卻盤管或水夾套燒穿破裂時，上述三種情況將同時發生，為了防止合成氣泄漏到大氣中，燒嘴冷卻水進出口切斷閥XV1031、XV1032將聯鎖自動關閉，若該安全聯鎖條件未達到聯鎖值，但能夠確認燒嘴冷卻水盤管泄漏，應立即按下燒嘴冷卻水緊急停車按鈕，強行關閉燒嘴冷卻水進出口切斷閥XV1031、XV1031，且絕對不可以再打開，防止發生蒸汽爆炸事故。

（6）燒嘴冷卻水系統的操作要點及注意事項：

燒嘴冷卻水槽液位LIA0041，正常中控顯示液位不低于80%，液位低于80%后顯示紅色并聲光報警；現場操作工每小時巡檢時要保證燒嘴冷卻水槽液位正常，并檢查現場液位計是否在正常指標內；中控人員定期檢查LA0041是否高于80%，發現低于80%及時打開燒嘴冷卻水槽補水閥XV0042給燒嘴冷卻水槽加水；并定期對燒嘴冷卻水槽現場液位計和LIA0041進行校對。

中控在ESD安全系統空試時，打手動狀態開關XV1031、XV1032，現場確認XV1031、XV1032開關自如，空試結束后XV1031、XV1032投自動。

在正常生產中，發現燒嘴冷卻水進出口流量均在降低，盡快通知現場檢查353P001打量及運行狀態，必要時啟動備泵；若發現燒嘴冷卻水進口流量降低、出口流量上漲、入口壓力上升、支管壓力上漲、出口溫度上漲等情況時，立即查看燒嘴冷卻回水分離罐上CO在線分析AT1031報警，判斷燒嘴冷卻水盤管是否漏，確認泄漏通知中控按燒嘴冷卻水緊急停車按鈕，系統停車。

巡檢時檢查泵的運行狀態，檢查泵的進、出口壓力正常，電機電流正常；定期檢查軸承發熱情況，軸承溫度不應超過70℃，電機溫度正常；檢查潤滑油、脂正常，油位加至油窗1/2～2/3處；檢查密封泄露量是否正常；檢查泵體及電機有無異常振動及噪音；檢查備用泵自啟動狀態是否正常。

通過對燒嘴冷卻水系統操作要點及注意事項的分析，能有效避免工藝燒嘴受高溫輻射而造成燒穿泄漏等問題。

［1］許士科.水煤漿加壓氣化燒嘴冷卻水聯鎖方案優化及操作［J］.中氮肥2015，20（3）：21-22.

［2］章晨暉.氣化爐燒嘴及燒嘴冷卻水系統的改造［J］.大氮肥2009，32（3）：148-149.