气化炉烧嘴损坏原因分析及预防措施

张建民

新能凤凰（滕州）能源有限公司 山东滕州市

1.问题

大型煤化工项目，采用华东理工大学“对置式多喷嘴水煤浆加压气化”专利技术，装置共有3台气化炉，每台气化炉有4台工艺烧嘴，烧嘴是气化炉的核心部件。装置运行了3年，烧嘴冷却水盘管颜色微红，有过火现象。抽出烧嘴时，烧嘴通道内堵满灰渣，烧嘴难于抽出。烧嘴头部有龟裂且存在不同程度的烧蚀区域，颜色黑且亮，硬度较大。现场解体检查，烧嘴内部有堵塞物，内喷头、中喷头存在过烧痕迹，且烧嘴内喷头外表面磨损严重。

由于气化系统一、二级滚筒筛网存在破损，煤浆粒度加大，导致煤浆大颗粒堵塞烧嘴（嘴煤浆通道环形间隙最小值为9mm）。运行中，堵塞颗粒获得向前的动能，加之高温使煤炭颗粒氧化疏松，颗粒粉化喷出，压差减小，从而形成循环性压差波动，最终出现气化炉烧嘴压差波动。

结合烧嘴煤浆通道内发现的煤粒及近期装置运行状况分析，因煤浆黏度低，煤浆通道有大颗粒积累后，煤浆通道减小，流速增加，故磨损速率增加。同时由于煤颗粒堵塞，造成烧嘴偏喷，最终导致烧嘴损坏。

对于4喷嘴对置式气化炉，烧嘴安装不能简单理解为密封形式，同时应考虑安装垂直度的因素。在气化炉设备中，烧嘴法兰安装间隙偏差1mm，将使烧嘴端部产生5mm的偏移量，气化炉筒体中心产生10.37mm的偏移量。由此可见，在安装烧嘴时，特别是在4喷嘴气化炉中，控制安装质量，测量烧嘴法兰与设备法兰端面均匀性，以间隙控制安装的重要性。

2.解决措施

煤炭管理岗位应加强煤炭除铁器的管理，定期清理。煤浆制备时，应加强管理，提高煤浆品质，定期检查滚筒筛网完好情况，防止煤浆粒径超标。

加强工艺管理，有效监控烧嘴周围炉温及烧嘴冷却水相关参数，及时掌握烧嘴是否偏喷。严格控制烧嘴维修、检验质量。对维修烧嘴进行雾化实验，确保雾化效果良好。做好烧嘴清洗、脱脂工作。安装烧嘴时要控制安装质量，烧嘴法兰与设备法兰端面间隙应均匀，控制安装垂直度。

采取以上措施后，现装置100%负荷运行，各运行参数较为稳定，烧嘴使用寿命延长，保证了单台气化炉可常态化运行90天。