淺談影響shell氣化爐煤燒嘴安裝質(zhì)量的因素

楊明舉

摘 要：隨著煤氣化的發(fā)展，氣化爐在化工行業(yè)的應(yīng)用將會越來越廣，本文結(jié)合Shell 氣化爐煤燒嘴安裝安裝過程中存在的問題，簡要闡述影響煤燒嘴安裝質(zhì)量的因素。

關(guān)鍵詞：煤燒嘴安裝；設(shè)備制造；找正裝置；調(diào)整環(huán)

1.概述

1.1氣化爐燒嘴的發(fā)展現(xiàn)狀及意義

燒嘴是將原料噴入氣化爐中進行燃燒的設(shè)備。隨著國內(nèi)外對燒嘴的研究不斷深入，人們在煤燒嘴的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、位置布置、氣化效率、冷卻方式等方面進行了研究，使氣化爐反應(yīng)率得到了提升，燒嘴的使用壽命得到了延長！[1]

煤燒嘴是shell氣化爐的關(guān)鍵設(shè)備。煤燒嘴能否正常工作將影響整個裝置的生產(chǎn)。所以煤燒嘴的安裝質(zhì)量決定著氣化爐的生產(chǎn)效率。

2.影響氣化爐煤燒咀安裝的因素

影響shell氣化爐安裝質(zhì)量的因素是多方面的，但通過實踐證明，影響氣化爐安裝質(zhì)量的主要因素有以下三方面：

（1）氣化爐的制造問題；

（2）煤燒嘴找正裝置的確定

（3）煤燒嘴調(diào)整環(huán)的確定

2.1氣化爐的制造問題對煤燒嘴安裝的影響

在shell氣化爐制造過程中由于制造精度會對煤燒嘴的安裝質(zhì)量造成影響，主要有以下幾方面：

（1）煤燒嘴連接短管制造的精確度。由于煤燒嘴的安裝是Shell 干粉四噴嘴對稱布置安裝，這樣布置能使煤燒嘴在工作過程中，從燒嘴頭部噴出的煤粉和氧氣氣流產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，并能使氣流穩(wěn)定運動，從而使煤粉能在一個穩(wěn)定的環(huán)境中更好的反應(yīng)[2]。但是，在氣化爐實際制造過程中，由于現(xiàn)場制造條件的限制，煤燒嘴管口制造精度并不高，首先主要體現(xiàn)在管口的方位分布。理論上，煤燒嘴管口均勻分布，但實際情況是煤燒嘴的管口分布總是存在著1～2°的誤差；其次，煤燒嘴連接短管與氣化爐殼體法蘭夾角應(yīng)為θ，但在焊接煤燒嘴短管時，由于組裝時精度以及焊接熱應(yīng)力影響的限制，從而使得短管與設(shè)備法蘭夾角產(chǎn)生誤差[3]；第三，各短管應(yīng)在同一水平面上，然而，在短管開孔及組焊時的誤差，讓組焊后的短管不在同一水平面上，這樣，將會導致各個燒嘴安裝后上仰角度不一，影響氣化爐的工作。

（2）氣化爐膜式水冷壁與氣化爐殼體的同心度。由于氣化爐是個厚壁設(shè)備，在反應(yīng)段厚度為70～90mm[4]，所以，在制造過程中，對卷板設(shè)備要求很高。但是，由于現(xiàn)代卷板設(shè)備及工藝的缺陷，氣化爐的筒體的圓度很難得到保證，氣化爐內(nèi)部的膜式水冷壁在安裝過程中理論上應(yīng)要求與氣化爐殼體同心[3]。所以，通過現(xiàn)場測量，氣化爐殼體與膜式水冷壁圓心也存在著2～5mm左右的誤差。由于氣化爐殼體圓度和殼體與膜式水冷壁的同心度存在誤差，這對安裝煤燒嘴是煤燒嘴對正中心的確定將會產(chǎn)生一定影響。最終對煤燒嘴的安裝質(zhì)量產(chǎn)生不良影響。

2.2煤燒嘴找正裝置的確定對煤燒嘴安裝的影響

由于Shell 干粉四噴嘴對稱布置，四燒嘴軸線與以氣化爐中心為圓心，直徑為Φ的圓相切。所以在實際安裝過程中，需要在煤燒嘴所在平面設(shè)定一個參考依據(jù)，來校正煤燒嘴的安裝。因此，設(shè)計出了煤燒嘴找正裝置，該裝置由一個支架平臺上固定一個直徑為Φ的圓臺狀的找正模塊。燒嘴找正裝置的確定是檢驗煤燒嘴安裝質(zhì)量的重要依據(jù)，只有安裝出高質(zhì)量的找正裝置，才能得到精準的煤燒嘴安裝質(zhì)量。在找正裝置安裝過程中，影響找正裝置安裝質(zhì)量的因素有以下幾方面。

（1）支架平臺的水平度。由于找正模塊是被固定在支架平臺上的，所以支架平臺的水平度將會影響到找正模塊的水平度。找正模塊是直徑為Φ的圓臺，而氣化爐水冷壁直徑為Φ壁，所以當找正平臺水平度有1mm的偏差時，在水冷壁上的煤燒嘴就有Φ壁/Φ的偏差。最終影響煤燒嘴的對正，從而影響煤燒嘴的安裝質(zhì)量。

（2）找正裝置的穩(wěn)定性。在氣化爐反應(yīng)段內(nèi)由于周圍沒有固定結(jié)構(gòu)，如果找正裝置結(jié)構(gòu)沒有設(shè)計好，找正裝置在爐內(nèi)將會左右擺動，從而帶動找正模塊晃動，這使得煤燒嘴對正不穩(wěn)定，導致最終安裝時的結(jié)果不正確，而影響安裝質(zhì)量。

（3）找正模塊的安裝位置。與本節(jié)（2）相似，安裝正確的找正模塊位置，影響著煤燒嘴最終安裝，決定了燒嘴是否噴向氣化爐中心噴出氣流是否按設(shè)定路線噴出。找正模塊位置的確定最重要的是找正模塊中心點的確定。

2.3煤燒嘴調(diào)整環(huán)的確定對煤燒嘴安裝的影響

在煤燒嘴安裝過程時，氣化爐制造方面的誤差已經(jīng)存在。為了安裝出合格的煤燒嘴，減小設(shè)備制造時產(chǎn)生的誤差，在煤燒嘴與短管法蘭間有一個調(diào)整環(huán)。存在斜面的調(diào)整環(huán)率將會把設(shè)備制造時短管的方位偏差，標高偏差以及短管夾角糾正過來，最終使煤燒嘴內(nèi)的氣流按設(shè)定路線工作。

3.小結(jié)

氣化爐的長久穩(wěn)定運行是當今煤氣化的一個重要課題。煤燒嘴的高質(zhì)量安裝，將為shell氣化爐的穩(wěn)定長久運行奠定了有利基礎(chǔ)。結(jié)合本文所遇問題，可以從以下幾方面改善煤燒嘴的安裝質(zhì)量：

（1）改善氣化爐制造的工藝，減少煤燒嘴短管部分的制造誤差。

（2）優(yōu)化找正裝置，增加找正平臺的穩(wěn)定性，提高找正平臺的水平度，為煤燒嘴的安裝校正奠定基礎(chǔ)。

（3）提高調(diào)整環(huán)加工精度，以達到更好的安裝效果。

鑒于筆者能力有限，如有不足之處，還請指正！

參考文獻：

[1] 世界煤化工發(fā)展趨勢[J].魏力.遼寧化工.第36卷第1期.2007年1月

[2] 多燒嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用和對引進煤氣化技術(shù)的剖析[J].于廣鎖等.現(xiàn)代化工.2004.24（10）：46～49.

[3] 殼牌氣化爐的現(xiàn)場組焊技術(shù)[J].肖曉磊.工程技術(shù).2010

[4]大型殼牌煤氣化爐的制造與組裝[J] .李濤，都吉哲，王青.化工設(shè)備與管道.第45卷第2期.2008年4月