氣化爐工藝燒嘴損壞因素及措施

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(chǎng),黑龍江,大慶,163714)[摘要]本文對工藝燒嘴的損壞進(jìn)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(guān)鍵詞]工藝燒嘴、高溫合金、壓差、殘確[中圖分類(lèi)號] TQ016[文獻標識碼] A[文章編號] 1672-5158(2013)07-0267-011、概述生。車(chē)間曾對金屬含量進(jìn)行了監測，金屬中的鐵.鈉、鈣、鎳等會(huì )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(diǎn)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(zhuān)利技術(shù),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(chǎn)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(huì )對燒嘴的運行產(chǎn)生影響。按一定的比例混合,通過(guò)造氣爐頂的特殊設備一工 藝燒嘴噴人高溫氣化爐車(chē)間以后的重點(diǎn)將放在對灰分.殘碳等指標的監測上,因為灰分和殘內進(jìn)行快速不完全氧化發(fā)應,生產(chǎn)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(dòng)的內阻力增大，從而減小了焦油造氣流程中的關(guān)鍵部件,是GE能源公司專(zhuān)利的一一個(gè)組 成部分。2012年開(kāi)工的流動(dòng)性 ,增大了焦油的停留時(shí)間，直接加大結垢的可能性。而且由于碳黑時(shí)，直接由國外引進(jìn)的共有二臺,后又委托北京航天十- -所測繪并仿制了水 工段的灰水中殘碳隨著(zhù)生產(chǎn)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(yáng)通用黎明部件有限公司制造了- -臺,現在相應的監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(jiǎn)介:的,加入工藝水量會(huì )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(zhì)為304和316L不銹鋼合全 。適當加入工藝水可增加火焰長(cháng)度,使黑區增長(cháng),熱點(diǎn)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(shí),就會(huì )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(jīng)過(guò)縮徑段變徑之后3.2 燒嘴質(zhì)量問(wèn)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(jìn)行光譜分析,未發(fā)現異常。造氣爐燒嘴從裝2、燒嘴損壞經(jīng)過(guò)置開(kāi)工至現在情況如下:總運行時(shí)間9個(gè)月,最長(cháng)運行時(shí)間1個(gè)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(lián)鎖動(dòng)修 復時(shí),對燒嘴頭部鉆基合金進(jìn)行整體更換的次數非常有限,大多是在原作,被迫停車(chē)。相關(guān)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(jìn)行修復,返修多次就會(huì )造成頭部高溫合金滲鐵.滲碳等缺陷的來(lái)的3. 8Mpa左右,升高到4.3Mpa左右。(2)人爐工藝水流量波動(dòng)。(3)從存 在，而且補焊后在熱影響區會(huì )發(fā)生再結晶的現象,使合金個(gè)別部位晶粒10月初發(fā)現壓差高開(kāi)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定性能和熱強性能下降，即在差高到- -定程度時(shí),突然下降至0. 30Mpa左右，裝置聯(lián)鎖動(dòng)作，被迫停車(chē)。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(guò)當時(shí)運行的工藝燒嘴位號為Z1201B,懷疑是工藝燒嘴的問(wèn)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(chē)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(kāi)停車(chē)及負荷的改變,在調整的過(guò)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(shí)，爐溫瞬間急劇增加。據有關(guān)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(kāi)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(zhì)含量多,過(guò)多的碳黑顆粒和雜質(zhì)不但影響焦油的霧化效瞬間過(guò) 氧,火焰溫度會(huì )更高,這樣勢必會(huì )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(chǎn)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(jìn)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(shí)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(zhì)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4.1.1維修方必須提供堆焊焊絲的材質(zhì)證明書(shū)?？s短,燃燒區上移,燒嘴局部溫度過(guò)高,長(cháng)時(shí)間會(huì )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(xiàn)探傷檢驗報告。部溫度逐漸升高所帶來(lái)的負面聯(lián)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(shí),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(shí)，盡量不采用補逐漸破裂沖出燒嘴,使壓差有些好轉,但隨著(zhù)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(gè)燒嘴內芯頭部。劇,又重復進(jìn)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(shí),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(zhì)量:現使用的原料焦油來(lái)自化工- -廠(chǎng)的E3渣油,該渣油是4.2.2定期監測灰水成份的變化,當碳黑水處理系統波動(dòng)時(shí),減少碳各種復雜的烴類(lèi)化合物的混合物,其中含有很多環(huán)芳烴.過(guò)渡金屬及非烴黑水 系統補加給油氣化系統的水量,當碳黑水操作正常后,逐漸恢復補加類(lèi)化合物等,所以其性質(zhì)是各組分性質(zhì)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(lèi)溶解的微量氧4.2.3對外來(lái)的原料焦油進(jìn)行監控, - - 旦外來(lái)焦油流量波動(dòng)時(shí),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(cháng),反應時(shí)進(jìn)行成分 分析,并聯(lián)系化工- -廠(chǎng)確認來(lái)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(shí)調整人爐氧氣量,防止系統過(guò)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(gè)復 雜的4.2.4監控好爐溫,定期對造氣爐發(fā)生器同-環(huán)度的各點(diǎn)溫度進(jìn)行連串反應,溫度越高結垢越嚴重，而且當超過(guò)一-定溫 度時(shí),結垢速度加快。對比分析 ,及時(shí)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(jīng)歷高溫的時(shí)間越長(cháng),結垢越嚴重。車(chē)間曾多次經(jīng)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(zhì)的影響:焦油中的灰分.金屬含量、殘碳.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(guān)的設計要求都會(huì )引起燒嘴內部堵塞現象的發(fā)●267●