张超，陈佳俊，马庭强，张富国，杨传琦，张垚，郑俊魁，吕鹏宇，郭祥辉
（河南心连心化学工业集团股份有限公司，河南 新乡 453000）
［摘 要］河南心连心化学工业集团股份有限公司二期气化装置3台Φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉（D炉、E炉、F炉）两开一备，近年来烧嘴压差波动成为制约气化炉长周期运行的主要因素（运行周期平均仅43 d）。经分析与探讨，确定了优化改造原则与具体改造方案及步骤。改造试验实施后的试运行情况表明：第一阶段烧嘴室直径由360 mm缩小至325 mm，对烧嘴压差波动抑制效果明显，气化炉运行周期明显提升；第二阶段烧嘴环隙缩小后，并不能避免烧嘴压差波动；第三阶段烧嘴外环氧管包裹高温岩棉后，烧嘴压差整体稳定，烧嘴室积渣明显减少；第四阶段，烧嘴室直径由325 mm缩小至300 mm，气化炉运行周期明显延长（E炉运行周期达96 d）。总之，烧嘴室直径适度改小后，烧嘴压差波动情况得到缓解，大大延长了气化炉的运行周期。
［关键词］多喷嘴水煤浆气化炉；烧嘴压差波动；优化改造方案；烧嘴室直径改小；烧嘴环隙尺寸优化；试运行情况；改造效果
［中图分类号］TQ546 ［文献标志码］B ［文章编号］1004-9932（2023）06-0010-04
0 引 言
河南心连心化学工业集团股份有限公司（简称河南心连心）气化装置采用华东理工大学与兖矿集团有限公司共同研发的、具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆气化工艺。其中，一期气化装置3台Φ3 200 mm气化炉两开一备（简称A炉、B炉、C炉），单台气化炉日处理原料煤1 200 t，设计操作压力为6.5 MPa；二期气化装置3台Φ3 880 mm气化炉两开一备（简称D炉、E炉、F炉），单台气化炉日处理原料煤3 000 t，设计操作压力为6.5 MPa。实际生产中，多喷嘴水煤浆气化炉存在诸多问题，比如高压煤浆泵故障率高、气化炉烧嘴压差波动大、气化炉渣口压差升高等［1］，业内经过多年的摸索与优化调整，这些问题在很大程度上得到了解决或缓解。近年来，河南心连心Φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉烧嘴压差波动成为制约气化炉长周期运行的主要因素，后经分析与探讨，对烧嘴室尺寸、耐火砖结构以及烧嘴环隙尺寸进行了优化，烧嘴压差波动情况得到缓解，延长了气化炉的运行周期。以下对有关情况作一简介。
1 改造背景
河南心连心Φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉运行过程中，经常出现烧嘴压差波动，导致烧嘴室壁温及烧嘴冷却水回水温度升高，偶尔也出现拱顶壁温升高，烧嘴端面烧蚀严重，气化炉运行周期短（平均仅43 d），烧嘴压差波动成为制约气化炉长周期运行的主要因素。停炉检查发现，烧嘴室积渣严重，通过与业内企业及设备专利商的交流，初步判定烧嘴室积渣是导致烧嘴压差波动的直接原因。
为从根本上解决烧嘴压差波动问题，还需从消除烧嘴头部回流区后移问题入手，可对烧嘴室尺寸及耐火砖结构进行优化改进，消除或减弱烧嘴头部结渣问题［2］； 另外，可对工艺烧嘴结构尺寸进行优化调整，提高入气化炉氧气、煤浆的动量，促使回流区远离烧嘴。为此，河南心连心计划对烧嘴室耐火砖及烧嘴环隙进行优化改造。与同行业Φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉厂家进行对标得知，相较于Φ3 200 mm多喷嘴水煤浆气化炉，Φ3 880 mm多喷嘴水煤浆气化炉因烧嘴直径变大,导致烧嘴室直径被迫放大，而烧嘴室直径越大，烧嘴室积渣越严重。
2 优化改造方案
（1）改造原则：① 所制定的改造方案，需理论结合实际进行多方论证；② 要充分考虑改造可能造成的运行风险，做好后备应对措施，减少试验不成功造成的损失；③ 若改造试验不成功，设备应能恢复至原来的状态。
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