氣化爐燒嘴工作總結(jié)資料

1、氣化爐燒嘴技術(shù)研究工作總結(jié)兗礦魯南化肥廠二OO七年五月18- -目 錄驗收材料之一：項目概述一、 總論二、 氣化爐燒嘴原運行狀況三、 國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀四、 項目建設(shè)的目的和意義五、 研究開發(fā)的主要內(nèi)容和目標驗收材料之二：工作報告一、項目提出的背景二、項目立項三、項目技術(shù)研究過程四、項目實施過程五、項目實施過程中的難點及解決措施六、項目實施后的運行調(diào)試驗收材料之三：技術(shù)研究報告一、 國內(nèi)外現(xiàn)狀二、 現(xiàn)有裝置的調(diào)查與測試三、 主要設(shè)備配置四、項目實施過程五、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點驗收材料之四：工業(yè)應用報告一、目前情況簡介二、項目實施情況三、工藝流程及主要工藝指標四、項目考核過程描述五、項目運行考核結(jié)論驗

2、收材料之五：經(jīng)濟效益和社會效益分析一、經(jīng)濟效益分析 二、社會效益分析氣化爐燒嘴技術(shù)研究項目概述二OO七年五月一、總 論魯南化肥廠建設(shè)于六十年代，是全國同期建設(shè)八個大型氮肥廠之一（年產(chǎn)6萬噸合成氨，后經(jīng)過填平補齊擴產(chǎn)到8萬噸合成氨），設(shè)計使用焦炭為原料，采用固定層造氣制取半水煤氣，后又改用無煙煤為原料。1987年經(jīng)化工部、國家計委批準，魯南化肥廠引進美國德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)，建設(shè)我國第一套水煤漿加壓氣化裝置。該裝置僅引進了工藝軟件包（PDP）和進口少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備，于93年4月建成并試車，94年3月完成了化工部組織的72小時滿負荷考核，94年6月通過了化工部專家組的技術(shù)鑒定，95年產(chǎn)量達到了設(shè)計

3、值。經(jīng)過幾年的技術(shù)改造和攻關(guān)，我們消化吸收并發(fā)展了水煤漿加壓氣化技術(shù)，于95年12月我廠的“水煤漿加壓氣化及氣體凈化制合成氨新工藝”榮獲國家科技進步一等獎，形成了我廠獨有的生產(chǎn)技術(shù)。1990年魯化在國內(nèi)第一個引進美國德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過消化、吸收和創(chuàng)新，于2002年新上第三臺氣化爐，該裝置完全立足于國內(nèi)，國產(chǎn)化率達到100。多年來，我們不斷實施技術(shù)創(chuàng)新占領(lǐng)煤化工技術(shù)制高點。燒嘴屬于易損件，其材料采用INCONEL600和YRS188耐高溫、耐沖刷、耐腐蝕、耐磨損Ni基特殊鋼材，價格比較昂貴，多數(shù)是美國進口（每套進口價約40萬元人民幣），目前兗礦魯化的燒嘴正常使用時間為8090

4、天，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。比國際水平還有一定的差距，所以要降低水煤氣制備的成本，只有在燒咀的制造和修復技術(shù)方面進行突破。從1994年至今，兗礦魯化一直在摸索研發(fā)該部件的技術(shù)突破，也總結(jié)了很多的經(jīng)驗，為了進一步創(chuàng)出高科技的新型耐磨燒嘴，特組織對燒嘴的結(jié)構(gòu)，材料，制作、焊接，修復進行系統(tǒng)攻關(guān)。二、氣化爐燒嘴原運行狀況煤氣化作為一種潔凈煤技術(shù)，為我國煤化工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了技術(shù)保證，但氣化爐燒嘴的使用壽命短一直是制約氣化爐長周期運行的難題，原燒嘴的最長運行周期為101天，正常為90天左右，燒嘴到使用后期存在煤漿噴頭磨損大，霧化效果差，容易造成煤漿偏流現(xiàn)象，制約系統(tǒng)長周期運行，且煤渣中含碳量

5、較高，直接影響經(jīng)濟效益。每次更換燒嘴時也將損失一定量煤漿與合成氣。三、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀在兗礦魯南化肥廠研究延長氣化爐燒嘴使用壽命之前，國內(nèi)對此項目的研究是一片空白，為繼續(xù)占領(lǐng)煤化工技術(shù)制高點，我廠與華東理工大學、水煤漿加壓氣化及煤化工國家工程研究中心共同開發(fā)的新型水煤漿氣化噴嘴從1994年至今，兗礦魯化一直在摸索研發(fā)該部件的技術(shù)突破，也總結(jié)了很多的經(jīng)驗，為了進一步創(chuàng)出高科技的新型耐磨燒嘴，特組織對燒嘴的結(jié)構(gòu)，材料，制作、焊接，修復進行系統(tǒng)攻關(guān)。四、項目建設(shè)的目的和意義1、新型氣化爐燒嘴的運行周期提高到150天以上（原燒嘴的運行時間為90天左右，最高101天）。2、新型燒嘴各項技術(shù)指標均超過Tex

6、aco燒嘴，比Texaco燒嘴節(jié)煤2.6，節(jié)氧25，碳轉(zhuǎn)化率提高2，3、填補國內(nèi)空白，形成了中國水煤漿氣化技術(shù)特色，達到國際領(lǐng)先水平。五、研究開發(fā)的主要內(nèi)容和目標此研究主要內(nèi)容是：兗礦魯化對工藝燒嘴的易損部件進行優(yōu)化設(shè)計，采用新型耐磨材料，并委托華東理工大學制造該材料。通過采用鑲嵌耐磨材料達到耐溫，耐蝕、耐沖刷，提高燒嘴的使用壽命；另外改變原有修復工藝，不切割一次氧噴頭，整體修復端面，降低備件費用， 改造使用的主要材料有煤漿噴頭、托套、噴頭。 預計使用壽命達150天以上，比目前使用燒嘴增加三分之一左右的使用壽命，實現(xiàn)歷史性突破。氣化爐燒嘴技術(shù)研究工作報告 二OO七年五月一、項目提出的背景199

7、0年魯化在國內(nèi)第一個引進美國德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上，經(jīng)過消化、吸收和創(chuàng)新，于2002年新上第三臺氣化爐，該裝置完全立足于國內(nèi)，國產(chǎn)化率達到100。多年來，我們不斷實施技術(shù)創(chuàng)新占領(lǐng)煤化工技術(shù)制高點。燒嘴屬于易損件，其材料采用INCONEL600和YRS188耐高溫、耐沖刷、耐腐蝕、耐磨損Ni基特殊鋼材，價格比較昂貴，多數(shù)是美國進口（每套進口價約40萬元人民幣），目前兗礦魯化的燒嘴正常使用時間為8090天，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。比國際水平還有一定的差距，所以要降低水煤氣制備的成本，只有在燒咀的制造和修復技術(shù)方面進行突破。從1994年至今，兗礦魯化一直在摸索研發(fā)該部件的技術(shù)突破，也總

8、結(jié)了很多的經(jīng)驗，為了進一步創(chuàng)出高科技的新型耐磨燒嘴，特組織對燒嘴的結(jié)構(gòu)，材料，制作、焊接，修復進行系統(tǒng)攻關(guān)。二、項目立項該項目被集團公司列為2006年度的維持簡單再生產(chǎn)投資計劃，研究項目總投資為3.4萬元。三、項目技術(shù)研究過程1、首先將更換下的待修燒嘴進行清洗，詳細測量、記錄各部分磨損尺寸；2、選擇合適的焊接工藝技術(shù)。采用TIG焊接技術(shù)，保證該類材料焊接的質(zhì)量，焊接技術(shù)掌握不好容易產(chǎn)生焊接裂紋和焊接變形，有可能造成噴頭報廢（因該類材料焊接性能較差，且不宜進行多次重復焊接）。3、焊后的熱處理也很關(guān)鍵，這關(guān)系到焊接應力的消除，尺寸、形狀誤差的控制，以及燒咀機械性能的保證，如強度、硬度、耐高溫、耐沖

9、刷、耐磨損性能。4、嚴格控制焊后機械加工精度，使其達到滿足生產(chǎn)需求的機械性能參數(shù)。隨著我國水煤漿氣化技術(shù)迅速發(fā)展，也將會有大量的燒嘴需要檢修，市場前景非常樂觀，其社會效益和經(jīng)濟效益非常顯著。四、項目實施過程2006年6月，根據(jù)改造后的新型燒嘴方案，重新加工制作了新型燒嘴，2006年8月29日在德士古氣化爐的B爐上使用，至2007年1月13日更換退出，連續(xù)使用151天，創(chuàng)國內(nèi)外燒嘴運行的最高紀錄。五、項目實施過程中的難點及解決措施新型燒嘴在運行期間，因外部故障出現(xiàn)5次(4次連投)系統(tǒng)停車，燒嘴在使用期間自身未發(fā)生異常，但是系統(tǒng)運行的波動對新型燒嘴的使用壽命造成一定程度的影響。在新型燒嘴使用期間，

10、需要加強機電化儀各專業(yè)的綜合管理力度，盡量減少氣化爐的停車次數(shù)，減少對新型燒嘴的影響和沖擊。六、項目實施后的運行調(diào)試該燒嘴于2006年8月29日在B爐上使用，至2007年1月13日更換退出，累計運行151天(3625小時15分)，期間開停車5次(4次連投)，燒嘴在使用期間自身未發(fā)生異常。運行時間見表1。表1 新型燒嘴運行時間統(tǒng)計投料次數(shù)投料時間停車時間停車原因運行時間(h)累計運行時間(h)12006-8-29 13:112006-10-31 9:12儀表故障1508.021508.0222006-10-31 11:292006-11-10 6:40儀表故障235.181743.232006-

11、11-10 12:172007-1-12 17:41電網(wǎng)掉電1517.403260.642007-1-13 7:562007-1-13 19:11儀表故障11.253271.8552007-1-13 22:202007-1-27 14:31計劃停車328.183600 氣化爐燒嘴技術(shù)研究技術(shù)研究報告二OO七年五月 一、國內(nèi)外現(xiàn)狀目前兗礦魯化的燒嘴正常使用時間為8090天，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。比國際水平還有一定的差距，所以要降低水煤氣制備的成本，只有在燒咀的制造和修復技術(shù)方面進行突破。從1994年至今，兗礦魯化一直在摸索研發(fā)該部件的技術(shù)突破，也總結(jié)了很多的經(jīng)驗，為了進一步創(chuàng)出高科技的新型

12、耐磨燒嘴，特組織對燒嘴的結(jié)構(gòu)，材料，制作、焊接，修復進行系統(tǒng)攻關(guān)。二、現(xiàn)有裝置的調(diào)查與測試為了更好地摸索新型燒嘴的運行效果，完善新型燒嘴，和原有燒嘴的運行情況做好數(shù)據(jù)比較對照，于2007年45月進行了調(diào)查和測試。表1：原燒嘴運行數(shù)據(jù)運行時間H2v%COv%CO+H2v%CH4ppmCO2v%比氧耗m3/km3有效氣氨日產(chǎn)量（醇折氨）t噸氨耗煤kg/t4.135.545.58159818.538670013604.1535468135017.938169613704.3035.94580.930018.138469813705.1535.645.981.5292183836951372平均35.

13、245.681.138518.125382.5697.251368表2： 新型燒嘴運行數(shù)據(jù)運行時間(天)H2v%COv%CO+H2v%CH4ppmCO2v%比氧耗m3/km3有效氣氨日產(chǎn)量（醇折氨）t噸氨耗煤kg/t5660364682592183527201352869036.124682.1230417.87343696.8135011612035.8546.3182.1625918.54363695.3134714514935.645.9181.71249.618359694.51351平均35.7446.05581.74351.1518.1354.25701.651350分析比較以上數(shù)

14、據(jù)，新型燒嘴比原燒嘴碳轉(zhuǎn)化率提高1、比氧耗下降7、噸氨耗煤下降1.3，合成氨產(chǎn)量提高0.63，結(jié)論是新型燒嘴主要運行參數(shù)均優(yōu)于原燒嘴，更重要的是新型燒嘴的主要優(yōu)勢在于運行周期長。三、現(xiàn)在工業(yè)化流程水煤漿加壓氣化工藝屬氣流床氣化，水煤漿進料，以純氧為氣化劑。氣化壓力可在2.0MPa8.5Mpa范圍選擇，氣化溫度約13001500，濕煤氣主要含有CO、H2、CO2、H2O、N2 、H2S、CH4等。在氣化爐中進行的主要反應有：1）煤的熱裂解與揮發(fā)物的燃燒氣化；2）固定碳與氣化劑（氧氣、蒸汽）間的反應；3）反應生成氣體彼此間進行的反應；4）生成的氣體與氣化劑、固定碳之間的反應。原煤經(jīng)濕磨制漿后成為6

15、3（wt）左右的水煤漿，經(jīng)過隔膜泵泵送與純氧（98）一起進入德士古噴嘴，煤漿經(jīng)噴嘴霧化與氧氣在氣化爐內(nèi)發(fā)生部分氧化反應生成水煤氣（合成氣）。本裝置氣化爐壓力3.0Mpa，溫度1300左右。合成氣出氣化爐后，經(jīng)文氏管、洗滌塔增濕除塵后送往后工序，用于制合成氨或甲醇?；以?jīng)鎖灰斗收集，定期排出系統(tǒng)。黑水經(jīng)閃蒸回收熱量，再沉降處理返回系統(tǒng)使用。四、新型燒嘴完善技術(shù)研究1、新型燒嘴的工作原理燒嘴是將煤漿和氧氣混合的設(shè)備，在燒嘴的端部煤漿和氧氣的混合物以較高的速度離開燒嘴頭部，同時會對燒嘴頭部產(chǎn)生磨損，磨損程度決定了燒嘴的使用壽命，要想延長其使用壽命，必須從減輕煤漿對噴頭的磨損著手解決。為了最大限度減輕

16、氣化過程中對燒嘴噴頭的磨損，一般燒嘴頭部均選用新材料制作，也有將燒嘴中煤漿和氧氣混合形式由預混改為預膜。使煤漿與氧氣混合形式由預混改變?yōu)轭A膜，從而減少煤漿對燒嘴的直接磨損，同時可提高產(chǎn)量。2、新型燒嘴研究的主要內(nèi)容（1）首先將更換下的待修燒嘴進行清洗，詳細測量、記錄尺寸；（2）選擇合適的焊接工藝技術(shù)。保證該類材料焊接的質(zhì)量，焊接技術(shù)掌握不好容易產(chǎn)生焊接裂紋和焊接變形，有可能造成噴頭報廢（因該類材料焊接性能較差，且不宜進行多次重復焊接）。（3）焊后的熱處理也很關(guān)鍵，這關(guān)系到焊接應力的消除，尺寸、形狀誤差的控制，以及燒咀機械性能的保證，如強度、硬度、耐高溫、耐沖刷、耐磨損性能。（4）嚴格控制焊后機

17、械加工精度，使其達到滿足生產(chǎn)需求的機械性能參數(shù)。六、主要設(shè)備配置序號設(shè)備名稱設(shè)備型號1氣化爐內(nèi)2800/1670mm2球磨機3.2×4.5，8003棒磨機3.2×4.5，630KW4高壓灰水泵4臺DG46-50×10, 132 KW5高壓灰水泵4GC-8×10, 160 KW6高壓灰水泵4GC-8×10, 110 KW7冷凝液泵4臺DG46-50×10, 132 KW8冷凝液泵2臺80Y-50×10, 132 KW七、項目實施過程2006年6月，根據(jù)改造后的新型燒嘴方案，重新加工制作了新型燒嘴，2006年8月29日在德士古氣

18、化爐的B爐上使用，至2007年1月13日更換退出，連續(xù)使用151天，創(chuàng)國內(nèi)外燒嘴運行的最高紀錄。八、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點（1）通過采用達到耐溫，耐蝕、耐沖刷，提高燒嘴的使用壽命；（2）焊后的熱處理也很關(guān)鍵，這關(guān)系到焊接應力的消除，尺寸、形狀誤差的控制，以及燒咀機械性能的保證，如強度、硬度、耐高溫、耐沖刷、耐磨損性能。（3）嚴格控制焊后機械加工精度，使其達到滿足生產(chǎn)需求的機械性能參數(shù)。氣化爐燒嘴技術(shù)研究工業(yè)應用報告二OO七年五月一、項目情況簡介水煤漿加壓氣化技術(shù)是以煤為原料的具有國際先進水平的氣化技術(shù)，這種技術(shù)代表著當今世界煤化工發(fā)展的方向和趨勢。該項技術(shù)是將煤與水配比后經(jīng)過研磨而制得一定含固體量的

19、水煤漿，再經(jīng)加壓泵輸送至氣化爐中的工藝燒嘴內(nèi)，和氧氣混合，進入氣化爐進行燃燒。而工藝燒嘴是將水煤漿和氧氣混合燃燒的反應器，是氣化爐中的核心部件，因此，它技術(shù)性能的優(yōu)劣和使用壽命的長短直接決定了整個氣化裝置的工藝指標和經(jīng)濟效益的好壞。該部件又屬于易損件，燒嘴材料采用INCONEL600和YRS188耐高溫、耐沖刷、耐腐蝕、耐磨損Ni基特殊鋼材，價格比較昂貴，多數(shù)是美國進口（每套進口價月40萬元人民幣），目前兗礦魯化的燒嘴正常使用時間為8090天，在國內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平。比國際水平還有一定的差距，所以要降低水煤氣制備的成本，從1994年至今，兗礦魯化一直在摸索研發(fā)該部件的技術(shù)突破，也總結(jié)了很多

20、的經(jīng)驗，為了進一步創(chuàng)出高科技的新型耐磨燒嘴，特組織對燒嘴的結(jié)構(gòu)，材料，制作、焊接進行系統(tǒng)攻關(guān)。經(jīng)過反復試驗，取得了可喜的成績。利用此技術(shù)（國內(nèi)尚屬首例）修復的燒嘴，在我廠氣化爐中已使用到150天，且使用狀況良好，各項工藝指標達到要求。為此特提出專利申請。研究開發(fā)內(nèi)容：此研究主要內(nèi)容是：兗礦魯化對工藝燒嘴的易損部件進行優(yōu)化設(shè)計，采用新型耐磨材料。通過采用達到耐溫，耐蝕、耐沖刷材料，提高燒嘴的使用壽命；另外改變原有修復工藝，不切割一次氧噴頭，整體修復端面，降低備件費用。 研發(fā)過程：1、首先將更換下的待修燒嘴進行清洗，詳細測量、記錄尺寸；2、選擇合適的焊接工藝技術(shù)。保證該類材料焊接的質(zhì)量，焊接技術(shù)掌

21、握不好容易產(chǎn)生焊接裂紋和焊接變形，有可能造成噴頭報廢（因該類材料焊接性能較差，且不宜進行多次重復焊接）。3、焊后的熱處理也很關(guān)鍵，這關(guān)系到焊接應力的消除，尺寸、形狀誤差的控制，以及燒咀機械性能的保證，如強度、硬度、耐高溫、耐沖刷、耐磨損性能。6、嚴格控制焊后機械加工精度，使其達到滿足生產(chǎn)需求的機械性能參數(shù)。目前我廠雙爐運行，根據(jù)20002005年使用燒咀數(shù)量的統(tǒng)計，每年使用燒咀數(shù)量為14臺次。如果根據(jù)目前我廠的維修技術(shù)進行更換噴頭的話，那么：根據(jù)備件費用5萬元/臺，加工費8000元/臺來計算，每年的燒咀維修費用在80萬元。如果采用不更換噴頭維修的技術(shù)，每年將有一半以上的燒咀可以重復使用。那么至

22、少可以節(jié)約30萬元/年以上。降低購買新燒嘴費用60萬元左右。隨著我國水煤漿氣化技術(shù)迅速發(fā)展，也將會有大量的燒嘴需要檢修，市場前景非常樂觀，其社會效益和經(jīng)濟效益非常顯著。二、項目實施情況2006年6月，根據(jù)改造后的新型燒嘴方案，重新加工制作了新型燒嘴，2006年8月29日在德士古氣化爐的B爐上使用，至2007年1月13日更換退出，連續(xù)使用151天，創(chuàng)國內(nèi)外燒嘴運行的最高紀錄。三、工藝流程原煤經(jīng)濕磨制漿后成為的水煤漿，經(jīng)過隔膜泵泵送與純氧一起進入德士古噴嘴，煤漿經(jīng)噴嘴霧化與氧氣在氣化爐內(nèi)發(fā)生部分氧化反應生成水煤氣（合成氣）。本裝置氣化爐壓力3.0Mpa，溫度1300左右。合成氣出氣化爐后，經(jīng)文氏管

23、、洗滌塔增濕除塵后送往后工序，用于制合成氨或甲醇?；以?jīng)鎖灰斗收集，定期排出系統(tǒng)。黑水經(jīng)閃蒸回收熱量，再沉降處理返回系統(tǒng)使用。四、項目考核過程描述（1）考核內(nèi)容：有效氣成份、合成氨日產(chǎn)量、比氧耗m3/km3有效氣、噸氨耗煤kg/t。（2）考核依據(jù)：所用數(shù)據(jù)依據(jù)該裝置各種顯示儀表，考核前各方應對所有的儀表顯示達成一致意見；（3）考核時間：化工連續(xù)生產(chǎn)5天，累計運行20天考核（4）成立考核小組，并按照分工進行運行保障和數(shù)據(jù)統(tǒng)計（5）考核數(shù)據(jù)通過一段時間的調(diào)試運行，新型燒嘴運行穩(wěn)定。8月29日在B爐上使用，至2007年1月13日停止，具體運行數(shù)據(jù)見附圖：圖1： 新型燒嘴運行數(shù)據(jù)運行時間(天)H2v%

24、COv%CO+H2v%CH4ppmCO2v%比氧耗m3/km3有效氣氨日產(chǎn)量（醇折氨）t噸氨耗煤kg/t5660364682592183527201352869036.124682.1230417.87343696.8135011612035.8546.3182.1625918.54363695.3134714514935.645.9181.71249.618359694.51351平均35.7446.05581.74351.1518.1354.25701.651350五、項目運行考核結(jié)論通過以上運行數(shù)據(jù)可以看出，新型燒嘴運行，各項指標對比如下：項 目原燒嘴新型燒嘴與原指標對比有效氣成份（CO+H2）81.