工業(yè)氣化爐砌筑工藝改進(jìn)及效果

2008年10月大氛限Oct.2008第31卷第5期Lange Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.31 No.5工業(yè)氣化爐砌筑工藝改進(jìn)及效果姚運金郝丁華吳全銀(中石油寧夏石化分公間,寧夏銀川,750026)摘要中石油寧夏石化分公司化肥裝置氣化爐自建成投產(chǎn)后經(jīng)常出現殼體超溫問(wèn)題,針對其使用情況及以往施工過(guò)程中出現的問(wèn)題,改進(jìn)施工工藝,設備開(kāi)車(chē)后運行情況良好,延長(cháng)了氣化爐運行周期。關(guān)鍵詞氣化爐超溫 爐底伸縮縫1概況厚的空心球澆注料,澆注料上面是高度為330mm中石油寧夏石化分公司化肥裝置是20世紀的三環(huán)空心球磚,空心球磚上面是20*和21#*剛60年代末國產(chǎn)化肥裝置,經(jīng)改造后年產(chǎn)尿素玉磚。爐底3層空心球磚與直筒底部4層1#剛300kt。氣化爐為合成氨裝置核心設備,采用意大玉磚有1條3mm的縱向膨脹縫,爐底21"磚與直利技術(shù)制造,原名重油加壓氣化爐,油改氣后更名簡(jiǎn)7#、8#剛玉磚有1條3 mm的縱向膨脹縫,是保為天然氣加壓氣化爐,原料氣為天然氣和氧氣。證耐火砌體 受熱后的膨脹量,如結構圖1所示。設計壓力3.8MPa, 操作壓力3.6MPa;設計溫度改進(jìn)后以保溫磚表再與中心線(xiàn)距離為準南筑- 24mm伸縮縫773 .1360C,操作溫度1400C;殼體設計超溫界線(xiàn)為-7mm伸編縫930250C。氣化爐建成投用以來(lái),殼體連續超溫,為24mm伸縮縫此處設計20mm-10mm伸縮縫后耐火纖維氈解決超溫問(wèn)題,用鍋爐水自上而下24h澆水進(jìn)行,熬電偶1546降溫，而且為保證其生產(chǎn),必須加大天然氣、氧氣的投人才能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要,造成爐體表面腐蝕嚴重,4臺氣化爐需要每年輪流砌筑一次。頻繁開(kāi)停車(chē)交替大修,嚴重制約著(zhù)工廠(chǎng)的正常生產(chǎn)。2氣化爐主要結構改避后改遣前氣化爐由燃燒室和激冷室兩部分組成。其中燃燒室由爐底直簡(jiǎn)、拱頂3部分組成。爐底由平圖1氣化爐改造前后示意底與下直段進(jìn)人激冷室,直簡(jiǎn)有6組熱電偶，兩環(huán)2)爐底由于直接受燃料燃燒、沖刷以及負荷伸縮縫,拱頂為球形拱,以40°角過(guò)渡到錐形拱到壓力的影響,燒蝕程度比其他部位嚴重,燒嘴盤(pán)管燒嘴室。爐底是燃燒室砌體獨立結構,檢修時(shí)可破裂后冷卻水直接對爐底的19#、20#、21#磚產(chǎn)以單獨拆換,不影響其他部位。生影響,如果砌筑質(zhì)量不過(guò)關(guān),會(huì )增加爐底的損壞程度,經(jīng)常地開(kāi)停車(chē),給生產(chǎn)帶來(lái)了影響,針對這3. 砌筑工藝改進(jìn)些問(wèn)題，查閱資料、反復探討,決定加厚爐底來(lái)解3.1爐底砌筑工藝的改進(jìn)決爐底超溫問(wèn)題。1)爐底最底層靠近激冷管的是22#磚、23*3)氣化爐多年運行狀況表明,剛玉磚急冷急剛玉磚,以上7層是24*剛玉磚,最上口部是19*收稿日期:2008-05-13;收到修改稿日期:2008 10-06。剛玉磚，爐底直簡(jiǎn)耐火磚高度為1150mm。7層作者簡(jiǎn)介:姚運金,男，1967 年出生,筑爐技師.現在中石油24#剛玉磚后面是空心球磚,錐體找平是100mm寧夏石化公 司安檢公司工作。聯(lián)系電話(huà):91-297993262008年第31卷熱3~4次就產(chǎn)生裂紋,加上剛玉磚受熱后熱應力膨脹量,使砌體開(kāi)停車(chē)時(shí),伸縮自如,砌筑質(zhì)量的加大,燒蝕嚴重，里面的空心球磚不耐高溫高壓,改進(jìn),是確保伸縮縫不過(guò)熱、不超溫的關(guān)鍵。保證造成整個(gè)爐底超溫,為了使耐火襯里結構更合理，伸縮縫不超溫,必須具備的條件:設計合理、耐火采用加厚爐底,使爐底絕熱保溫層加強，又不影響材料質(zhì)量過(guò)關(guān),砌筑施工精確，操作工藝合理。爐底的設計結構。把24*剛玉磚增加1層,24"剛3)按照設計及以往施工經(jīng)驗,托磚板與殼體玉磚增加2mm灰縫,厚度為110mm,把原來(lái)錐底之間掛一層20mm厚的纖維氈(起保護殼體作找平的空心球澆注料換成剛玉澆注料并找平,剛用),再把鑄鋼支架插進(jìn)鑄鋼槽內,然后把鑄鋼托玉澆注料增加110mm,襯里厚度為210mm,增加磚板卡人鑄鋼支架上,使之形成-一個(gè)整體,把纖維了整個(gè)爐底的強度，提高了耐火砌體的抗高溫、高氈壓住,如圖1所示。鑄鋼托磚板以上2m多高壓能力。以前空心球澆注料施工無(wú)參照物,只有的耐火磚重量全部由托磚板來(lái)承擔。在重壓下，用100mm厚的探針來(lái)施工，掌握襯里高度不準殼體上掛的20mm厚的纖維氈壓成了很薄- - 層，確襯里表面找平難度大。改進(jìn)后用1m靠尺以并且隨著(zhù)砌體重量的不斷增加,墻體:保溫磚.空第5層24#剛玉磚上表面為水平點(diǎn)找平剛玉磚澆心球磚層、剛玉磚層共24 mm伸縮縫(剛玉磚的膨注料,襯里找平又快又準，達到了良好的效果,開(kāi)脹量為9 ~ 10mm/m,高鋁耐火磚的膨脹量為7~車(chē)至今,各項指標正常。8mm/m,保溫磚的膨脹量6~7mm/m)[2]被壓縮成4)以爐體中心線(xiàn)與空心球磚的半徑距離不足10mm厚的伸縮縫,比原設計24mm厚伸縮302 mm為準，達到每一塊磚 與爐體中心線(xiàn)設計尺量相差14mm,滿(mǎn)足不了耐火材料砌體的膨脹量,寸相吻合,并且不用經(jīng)常性地用橡膠錘敲打。使給整個(gè)氣化爐運行埋下了隱患，導致開(kāi)車(chē)投料后磚與磚之間粘合更好,砌體的整體性更強,比原來(lái)擠碎耐火磚。以爐體中心線(xiàn)與剛玉磚表面半徑距離150mm為4)施工時(shí)把殼體與托板磚之間掛20mm厚準更加準確?？招那虼u垂直度掌握準確了，剛玉的纖維氈去掉,采用托磚板卡進(jìn)槽后,-環(huán)寬窄不磚則隨空心球磚砌筑相應垂直，從而保證了砌體等的縫隙用高鋁纖維填實(shí)。托板磚經(jīng)過(guò)多年的燒的平整度、垂直度及飽滿(mǎn)度,還避免了用橡膠錘敲蝕受熱，表面凹凸不平,給托磚板以上35*高鋁磚打剛玉磚,因振動(dòng)而把剛砌筑好的砌體形成灰縫砌筑帶來(lái)困難,以往是加工35*高鋁磚與托磚板裂紋,整體性差,不能滿(mǎn)足砌體的需要,影響整個(gè)接觸面來(lái)找平,費時(shí)費力,加工不規范，還延長(cháng)了爐底的質(zhì)量。改進(jìn)施工工藝后,2#氣化爐爐底施工期。通過(guò)改進(jìn)工藝,改為托磚板凹凸不平處用工僅用3d完成,比計劃提前2d,不僅縮短了工剛玉澆注料找平,不加工35#高鋁磚,達到理想的期,還保證了砌體的質(zhì)量。運行至今殼體溫度保效果。把24mm厚的伸縮縫用30mm高鋁纖維氈持在180左右,證明改進(jìn)工藝是正確可行的。折疊成2層,厚度為60mm,放在砌體的伸縮縫上5)爐底設計剛玉磚灰縫厚度為2mm,砌筑施表面,然后砌筑35#、36#磚,把36#磚壓在60mm工為lmm, 空心球磚為2mm,砌筑施工為1 ~的高鋁纖維氈上,將其壓縮成24mm厚,形成伸縮1.5 mm,灰漿飽滿(mǎn)度為100%。揉漿來(lái)回不少于3縫,使高鋁纖維氈定型,不松動(dòng)。砌筑時(shí)嚴格控制次，以保證磚面結合的密實(shí)性,嚴格按照氣化爐施爐體中心線(xiàn)與35#、36*磚的半徑距離與設計尺寸工規范操作,增加砌體的整體強度，如表1。相符(36*磚與爐體中心線(xiàn)半徑為773 mm,35#磚表1氣化爐燃燒室砌筑質(zhì) (2*爐施工數據)與爐體中心半徑為930mm)。保證了耐火砌體的灰漿飽設計灰縫砌筑時(shí)灰縫膨脹量,提高了砌筑施工質(zhì)量。滿(mǎn)度，%厚度/mm厚度/mm'剛玉磚100空心球磚91-1.54運行情況保溫磚981.5-22#爐伸縮縫施工工藝改進(jìn)后實(shí)踐證明,不僅3.2伸縮逢工藝改進(jìn)省時(shí)省力，還減少了剛玉磚的加工量,降低了勞動(dòng)1)伸縮縫由鑄鋼卡槽鑄鋼支架、鑄鋼托磚強度,提高了施工質(zhì)量。伸縮縫整體均勻,填充高板組成,伸縮的厚度是24 ~ 26mm,如圖1所示。鋁纖維密實(shí),砌體平整光滑,增加了抗沖刷、耐高2)伸縮縫尺寸留設是保證耐火砌體足量的溫、高壓的能力，并且不改變爐體的設計結構,內第5期姚運金等.工業(yè)氣化爐砌筑工藝改進(jìn)及效果327在質(zhì)量與外觀(guān)質(zhì)量都達到優(yōu)質(zhì)工程的標準。氣化對提高天然氣加壓氣化爐砌筑質(zhì)量具有重要的意爐改造前每年需要整體更換1次,2003年12月改義和實(shí)用價(jià)值,改進(jìn)后的氣化爐正常運行,沒(méi)有產(chǎn)造實(shí)施后運行了3a,爐底和簡(jiǎn)體沒(méi)有檢修過(guò)，生任何不良影響,而且解決了氣化爐多年來(lái)超溫2006年后每年局部修復,減少了近5a的檢修工過(guò)熱的難題,延長(cháng)了氣化爐運行周期。作量。改造后運行周期延長(cháng)了,解決了該處超溫參考文獻過(guò)熱的瓶頸難題。1 中國機械工程學(xué)會(huì )設備與維修工程分會(huì )、《機械設備維修問(wèn)答叢書(shū)>編委會(huì )合編.工業(yè)爐維修問(wèn)答.北京:機械工業(yè)出版5結束語(yǔ)社.,2006綜上所述,通過(guò)改進(jìn)爐底和伸縮縫施工工藝，2王劍泯編.筑爐工。上海:上?？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社，1989IMPROVEMENT OF MASONRY PROCESS FORINDUSTRIAL GASIFIER AND THE RESULTYao Yunjin, Hao Dinghua and Wu Quanyin( Ningxic Branch Co., PetroChina , Yinchuan ,750026)Abstract Overheating of the furmace shell often happened to some chemical fertilizer plant af-ter it was put into operation. Aimed at its services and problems happened during its construction inthe past, the masonry process was improved. Verified by the actual masonry and the equipment opera-tion after commission, it is indicated that the improved process is reasonable, which can prolong theservice period of the gasifier.Key words: gasifier overheating, fumace bottom, expansion joint歡迎訂閱《化工科技市場(chǎng)》雜志國內外公開(kāi)發(fā)行歡迎投稿歡迎刊登廣告《化工科技市場(chǎng)》是由全國化工商品科技情報中心站主辦,天津化工研究設計院協(xié)辦,面向國內外公開(kāi)發(fā)行的國家級化工科技類(lèi)月刊,目前發(fā)行量12 000多冊。本刊以科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力為指導思想,以發(fā)展中國化工信息產(chǎn)業(yè)為己任,以推動(dòng)化工科技成果商品化、產(chǎn)業(yè)化,促進(jìn)化工商品流通、優(yōu)化化工科技資源配置和促進(jìn)中國化工事業(yè)騰飛為目標，全面報道國內外最新化工技術(shù)進(jìn)展、市場(chǎng)發(fā)展趨勢和化工進(jìn)出口走勢。本刊主要欄目設有[發(fā)展論壇]、[研究與進(jìn)展]、[市場(chǎng)論壇]、[貿易專(zhuān)欄][擬建項目][政策導向]、[行業(yè)動(dòng)態(tài)]、[新產(chǎn)品新技術(shù)]和[技術(shù)轉讓與合作]、[技術(shù)難題與求解][供求信息]等,力求在內容上貼近于市場(chǎng),增加刊物的互動(dòng)性,為高校、研究院所和生產(chǎn)企業(yè)的化工科研人員、生產(chǎn)管理人員、設備生產(chǎn)與銷(xiāo)售人員、商貿界人士、政府科技服務(wù)人員提供一個(gè)交流的平臺。歡迎訂閱本刊,本刊編輯部全體人員竭誠希望社會(huì )各界人士對我們的雜志提出寶貴意見(jiàn),為我們雜志的發(fā)展出謀劃策。本刊每期正文72頁(yè),大16開(kāi)版本，每期訂價(jià)12元,全年144 元。郵發(fā)代號82-925,全國各地郵局均可訂閱,也可與本刊編輯部聯(lián)系,聯(lián)系方式如下:單位: 《化工科技市場(chǎng)》編輯部地址:天津市紅橋區丁字沽三號路85 號開(kāi)戶(hù)名:中海油天津化工研究設計院郵編:300131開(kāi)戶(hù)行:工行天津市新村支行電話(huà):022-26689033 26689901帳號: 0302080509008655388傳真:022-26678212聯(lián)系人:呂萍E-mail: hgkjsc@ 163. com