德士古渣油氣化爐分上下兩部分,上半部為燃燒室,下半部為激冷室。燃燒室的操作溫度為1350℃,操作壓力為8.53MPa。為防止氣化爐殼體失強(qiáng),燃燒室內(nèi)襯耐火襯里。燃燒室殼體材質(zhì)為SCMV3,殼體的設(shè)計(jì)溫度為400℃。在燃燒室殼體外表面設(shè)置有表面熱電偶,對(duì)爐體外表溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè),當(dāng)壁溫超過(guò)302℃時(shí),就會(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。自1983年底試車(chē)投用,氣化爐爐壁超溫現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,造成裝置減負(fù)荷生產(chǎn),甚至停車(chē)搶修。
1 燒嘴原因造成的壁溫異常
1.1 氧氣噴嘴內(nèi)有異物
1990年12月28日15:45,在裝置停工檢修中,2#氣化爐更換錐底和爐口全部耐火襯里,投料后不久,爐拱頂和頸部超溫報(bào)警,實(shí)測(cè)溫度達(dá)到330℃。經(jīng)檢查各項(xiàng)工藝操作參數(shù)正常,耐火襯里是新的,燒嘴是新修復(fù)的。停爐后吊出燒嘴檢查,發(fā)現(xiàn)燒嘴氧氣噴嘴內(nèi)有1個(gè)直徑27mm、高度12mm不銹鋼襯環(huán),是氧氣噴嘴端面堆焊高溫合金時(shí)襯上的,在噴嘴端面金加工后,忘記取掉而遺留下來(lái)。更換燒嘴后投料運(yùn)行,一切正常。
1.2 低負(fù)荷運(yùn)行造成氧氣噴嘴燒損
3#氣化爐大修后,于2002年4月12日9:55投料,為配合變換爐催化劑硫化,在低負(fù)荷下運(yùn)行。當(dāng)天多次對(duì)氣化爐壁溫進(jìn)行檢測(cè),未發(fā)現(xiàn)異常。4月13日4:00開(kāi)始加負(fù)荷,9:00左右對(duì)氣化爐壁溫進(jìn)行檢測(cè),簡(jiǎn)體壁溫正常,但爐頸部壁溫最高達(dá)433℃,且四周溫度均高,高點(diǎn)溫差不大。降負(fù)荷后,爐頸溫度逐漸下降,16:00左右,爐頸溫度下降到285℃左右。14日0:38停3#爐,9:00左右吊出燒嘴,發(fā)現(xiàn)氧氣噴嘴燒損較大,縮進(jìn)量由原始的1.85~1.97mm增加到 3.72~4.95mm。氧氣噴嘴燒損問(wèn)題以往也曾發(fā)生,但這次使用時(shí)間更短。
2004年12月上旬,因尿素裝置處理汽提塔問(wèn)題,合成氨裝置低負(fù)荷運(yùn)行3d,恢復(fù)正常負(fù)荷時(shí),2臺(tái)氣化爐都出現(xiàn)爐頸部壁溫高報(bào)警,燒嘴冷卻水回水溫度上升,爐頂部發(fā)出異常聲音。倒?fàn)t處理后檢查發(fā)現(xiàn),2臺(tái)氣化爐氧氣燒嘴都已燒損。
超溫原因:低負(fù)荷時(shí),入爐的物料體積流量大幅減少,出燒嘴物料的流速急劇降低,火焰黑區(qū)大大縮短,霧化角度擴(kuò)大,回流區(qū)縮小,燃燒區(qū)上移,向火面溫度升高,氣化爐上部爐壁溫度隨之升高。同時(shí),燒嘴部位溫度升高,低負(fù)荷下霧化不好,造成燒嘴部位局部過(guò)氧,使氧氣噴嘴燒損。噴嘴燒損后,霧化狀況進(jìn)一步惡化,火焰形態(tài)發(fā)生變化,在局部區(qū)域產(chǎn)生過(guò)氧超溫。
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