若合成氣夾帶的灰渣進(jìn)入燒嘴室,會(huì)腐蝕燒嘴冷卻水盤(pán)管,并導(dǎo)致燒嘴拆裝困難。對(duì)燒嘴頭部冷卻水盤(pán)管進(jìn)行保護(hù),使燒嘴室形成相對(duì)密閉的空間,可有效防止氣化爐內(nèi)灰渣進(jìn)入燒嘴室,既減輕了燒嘴的腐蝕,又方便燒嘴的拆裝,同時(shí)可延長(zhǎng)冷卻水盤(pán)管及外氧管的使用壽命。由于燒嘴頭部處于氣化爐內(nèi)高溫區(qū),用于頭部保護(hù)的材料應(yīng)為耐高溫、易成型的材料。
改造燒嘴冷卻水盤(pán)管布置和結(jié)構(gòu)形式:燒嘴冷卻水進(jìn)水管與外氧噴頭接管改為90°彎頭,冷卻水進(jìn)水管先盤(pán)繞半圈后經(jīng)直管和90°彎頭進(jìn)入端部冷卻水夾套,以提高換熱效率和縮小外形尺寸。通過(guò)改進(jìn)燒嘴冷卻水盤(pán)管的布置和結(jié)構(gòu)形式,保證進(jìn)水管路具有良好的彈性伸縮量和在拆裝過(guò)程中不被拉傷。
通過(guò)對(duì)模擬霧化裝置的測(cè)試,尋找燒嘴的最佳霧化效果,據(jù)此對(duì)工藝燒嘴噴頭部位各通道的安裝尺寸進(jìn)行調(diào)整后裝配。燒嘴頭部間隙重新調(diào)整后,達(dá)到了最佳的霧化效果,提高了原料煤中碳的轉(zhuǎn)化率。
氣化爐內(nèi)反應(yīng)溫度一般約在1 300 ℃,在氣化爐運(yùn)行過(guò)程中,燒嘴頭部盤(pán)管直接面對(duì)爐內(nèi)高溫氣流沖刷、高溫?zé)彷椛浼昂铣蓺庵辛?、氫等腐蝕性氣體的共同作用,影響了噴頭部位使用壽命,尤其是燒嘴進(jìn)、出口盤(pán)管焊縫處,由于屬角焊,焊肉薄,國(guó)內(nèi)暫時(shí)還沒(méi)有檢測(cè)方法,再加上其在惡劣的環(huán)境下工作,盤(pán)管使用壽命一般較短。在燒嘴向火端面焊接1塊金屬擋板,目的是保護(hù)水冷盤(pán)管的焊縫,避免直接面對(duì)氣化爐內(nèi)高溫流體的熱輻射和燒蝕。改進(jìn)后,有效地保護(hù)了燒嘴冷卻水盤(pán)管焊縫,其壽命得到有效提高。
改造后的燒嘴已成功應(yīng)用于兗礦國(guó)泰化工有限公司的3臺(tái)多噴嘴對(duì)置式氣化爐。目前,燒嘴平均壽命已超過(guò)120 d,最長(zhǎng)運(yùn)行時(shí)間達(dá)到150 d,拆下的燒嘴情況良好;拱頂耐火磚使用壽命已超過(guò)10 000 h,減薄速率由原來(lái)的0.020 mm/h降低至目前的0.014 mm/h;碳轉(zhuǎn)化率從原來(lái)的98%提高至99%。