壳牌煤气化烧嘴罩泄漏原因及对策

河南煤化集团中原大化公司50万t/a甲醇装置采用壳牌煤粉加压气化技术，2009年7月生产期间，气化炉水汽系统有向工艺侧泄漏迹象，工艺指标有所下降，7月29日17：48，气化装置计划停车，技术人员发现气化炉3#煤烧嘴罩有明显孔洞，确定已损坏泄漏。

从3#煤烧嘴罩损坏情况来看，左上角孔洞明显，腐蚀和磨损可能性较大，右下角2个小坑，制造缺陷可能性较大。从生产情况来看，从7月18日14：00开始，3#煤烧嘴的氧气和蒸汽混合管线内压力高于其他3个煤烧嘴相同管线内压力约0.1 MPa，氧气通道有堵的迹象或单向阀故障，造成入烧嘴氧气偏流，局部氧含量高，使烧嘴罩损坏。结合烧嘴罩结构特点，引起烧嘴罩泄漏的原因有以下几种情况。

1.制造缺陷。在烧嘴罩制造过程中可能有局部减薄等不易见的缺陷，在使用过程中流体摩擦将缺陷部位磨穿。

2.氧气通道堵塞。这存在以下几种情况：第一，氧气蒸汽混合器X1321C损坏，可导致氧气流动不畅，造成烧嘴罩局部超温；第二，蒸汽过滤器S1303C烧结金属损坏，碎片进入X1321C，部分堵塞介质通道，使氧气流动阻滞，造成烧嘴罩局部超温；第三，X1321C前的氧气通道单向阀故障，也可引起氧气流动不畅而造成烧嘴罩局部超温。

3.烧嘴罩膜式壁限流孔板堵塞。该限流孔板堵塞后，使锅炉水循环不畅，不能及时冷却烧嘴罩，造成烧嘴罩超温烧坏。

4.煤粉质量流量计测量偏高，造成操作氧碳比低，实际氧碳比高造成过烧而损坏烧嘴罩。这个可能性不大，可以排除。因为4个烧嘴运行情况相同，其他3个烧嘴多次出现氧碳比高而跳车，检查发现其他烧嘴罩仍均完好。

从3#煤烧嘴罩损坏情况及检修难度来看，修补非常困难，氧气通道堵塞可能性较大。由此确定基本检修方案，烧嘴和烧嘴罩整体更换，烧嘴更换下来后再设法检修，视烧嘴情况检查X1321、S1303C，这样可以消除烧嘴罩泄漏和氧气通道堵塞这两个问题。另外，检查X1321C前的氧气通道单向阀，确定是否有故障。对4个烧嘴罩膜式壁介质流速测量，确定是否有堵塞。

按照以上方案检修，3#煤烧嘴和烧嘴罩于8月22日更换调整结束，新烧嘴罩水流速测量合格，其他烧嘴罩介质流速测正常；检查S1303C内件和X1321C前的氧气通道单向阀确认完好；检查3#煤粉管线上的氧气蒸汽混合器，发现烧结金属内件损坏，于是再检查另外3个混合器，内件均已损坏，4个氧气蒸汽混合器全部更换内件。

通过此次检修，使3#烧嘴罩又恢复到了良好的运行状态，更换了氧气蒸汽混合器的烧结金属内件，保证了氧气通道的畅通。系统开车后，气化炉各项指标正常，装置运行稳定。