摘要：水煤浆气化作为一种缓慢发展的煤气化技术，在我国煤化工技术产业中处于领先地位。德士古水煤浆气化技术在国外虽然占有较大的市场份额，但专利转让价格昂贵、技术转让附加条件多、煤种适应性差、燃烧器周期短等问题不利于我国煤化工产业链的发展趋势。与德士古技术相比，我国具有自主知识产权的多喷嘴对置式水煤浆加压气化技术具有国内生产水平高、生产能力强、燃烧器总数和布置有所改善的优点，但也对燃烧器的安全运行和使用寿命提出了更高的要求。 关键词：水煤浆；气化炉工艺；烧嘴泄漏；原因
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燃烧器材料一般为不锈钢合金，化学成分为镍铬铁。气化炉燃烧器内腔虽然具有耐热、耐腐蚀的特点，但在1350℃高温超负荷工况下，长期承受水煤浆中煤粉颗粒的摩擦、碰撞和振动，极易发生地应力疲劳和严重损坏。如果工作时间达到45～100D，冷却水安全通道表面将被腐蚀，导致冷却水泄漏，导致停炉安全事故，甚至严重损坏气化炉。一旦燃烧器出现异常，水煤浆和氧气的雾化效果会下降，大量氧气会聚集在气化炉顶部，导致部分温度过高，导致温度飞升，顶部保温砖会损坏。一些温度和工作压力检测机器和设备也可能出现故障， 使气化炉的运行无法控制。此外，合成气的组成复杂。氯化氢和氯化氢等刺激性蒸汽以及一些盐也会慢慢侵蚀气化炉的燃烧器。在连续高温、长时间负荷和损坏的情况下，燃烧器的使用寿命受到很大影响。为了保证设备的安全稳定运行，大多数水煤浆气化工艺只需放弃生产制造运行时间，定期更换燃烧器即可。一旦在停车场更换燃烧器，这意味着在此期间所有煤化工设备都没有经济效益。
1设备方面原因分析
1.1烧嘴冷却水盘管折弯部位扁度影响
从拔出烧嘴外环氧端面龟裂情况看，外环氧烧嘴端面上半部分要明显比下半部分龟裂严重，中心部分比外缘龟裂严重，因冷却水为下进上出以及外氧喷头中心较薄且无冷却水，因此确认冷却水量对烧嘴端面龟裂影响较大。冷却水盘管接近外氧喷头的上下两处折弯为90°，折弯的扁度直接影响盘管的通流面积，对冷却水流量影响较大，冷却水盘管φ21.3mm*2.77mm，经过90°折弯后变宽，规范要求管子折弯后扁度不超过管子直径的10%(即≤23.43mm)，最近三次使用的烧嘴弯头部位检测尺寸都在22.80～24.00mm，存在部分超标的情况，这也可能会对烧嘴冷却水流量造成影响。木盒制作
1.2外环氧喷头水室焊缝焊接质量
外氧喷头焊接部位三处，均为单面焊接成型。在焊接时，尤其是筒体与水室端面焊接的焊缝，易出现焊接时焊瘤突出的情况，对冷却水在水室内的流动形成阻力，影响烧嘴喷头的冷却效果，造成烧嘴端面易出现龟裂情况。
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1.3外氧水室端面厚度
由于烧嘴在运行过程中需要用冷却水带走烧嘴头部的热量，起到对烧嘴降温的作用。当烧嘴冷却水室端面过厚时，会影响传热效果，造成烧嘴冷却水室端面热量积聚温度升高，易出现龟裂现象；同时当该端面过厚时，其内外两侧会因温差过大形成热应力，也易使端面出现龟裂现象。目前烧嘴实测厚度均在5.5～5.8mm，之前与厂家沟通厚度控制在5～5.5mm，但实际执行偏上限并超出上限，也是烧嘴龟裂的一个影响因素。
2水煤浆气化炉工艺烧嘴泄漏防治措施
电机线束2.1烧嘴结构的改进
为了增强高压氧和水煤浆的湍流水平，达到更好的雾化效果，本文设计了一种新型燃烧器。在高压氧气安全通道（燃烧器端口）的末端增加一个旋转叶片，以人为增加氧气在燃烧器端口的停留时间。旋转流动的氧气会加剧湍流的实际效果，可以合理地消除生物质气化炉顶部雾化后水煤浆分布不均的现象，更有利于充分燃烧。流速为20m•S-1的高压氧按导流方式分布在管道中，并根据燃烧器尾部旋转叶片产生的导流槽，在一定方向与水煤浆混合，解决了燃烧器雾化范围小、雾化角度小、雾化不彻底的缺点。在增强雾化实际效果的同时，扩大了气缸内产生的点火火焰的总宽度，更有利于煤化工的全过程（包括水煤浆加热、煤热解和裂解），增加了合成气中氡和一氧化碳的比例，防止一氧化碳进一步转化为二氧化碳。
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2.2中喷嘴材质升级
燃烧器中后期压差减小的主要原因之一是中间喷嘴的损坏。燃烧器中间喷嘴的内径从35mm扩大到40mm。在总流量相同的情况下，中间喷嘴内径越大，煤浆喷射速率越小，煤浆与O2的混合程度越差，雾化效果越差。保证中间喷嘴的耐磨性，可以大大提高燃烧器在中后期应用中的压差可靠性。提高燃烧器的使用寿命非常重要。原燃烧器的中间喷嘴由Co-
50材料制成。从使用效果来看，中间喷嘴的内径在使用30天后会膨胀到37mm，60天后会膨胀到40mm，因此耐磨性较弱。采用硬质合金刀具在国产喷嘴安全通道内进行了耐磨性试验。根据使用条件，在使用燃烧器87天后，中间喷嘴的内径仍可保持在35mm。
2.3烧嘴冷却系统的改进
燃烧器通常由高韧性铝合金一次性锻造而成。在高温下长期工作过程中，不可避免的会出现内应力不均匀，导致原料疲劳甚至开裂，导致冷却水漏入气化炉。水煤浆或高压氧罐也会根据裂缝进入气化炉，导致气化厂各段停车，短期内无法修复运行。此外，水煤浆中的煤粉等残余颗粒极易损坏燃烧器口部，这将缓慢恶化水煤浆的雾化效果，降低燃烧器的使用寿命。因此，可以在堆芯壁厚两侧设置传热板翅式，这不仅可以加强冷却水的湍流，而且可以增加冷却水的停留时间，从而获得更好的冷却效果。这样，燃烧器外部的热场分布均匀，燃烧器内液体温度与燃烧器两侧温度的温差减小，原材料疲劳和内应力引起裂纹的可能性降低，合金产品即燃烧器的使用寿命提高。合金产品太累了，肉眼无法识别，它们组装在气化炉的内部结构中，无法在生产中进行检查，也无法仅凭声音进行识别。现场或远程水表仪表盘（如温度传感器、压力智能变送器等）只能通过温度和压力的变化来区分
实际燃烧器的运行情况。因此，在每个燃烧器的冷却水入口和出口管道上改进了冷却水蒸汽流量计、压力和温度智能变送器。位于气化炉顶部的在线合成气成分监测器以及其他现场和远程水表仪表盘设置了冷却水的总流量和压力、气化炉顶部的压力，合成气成分等主要参数作为各级声光报警的联锁数据信号，可立即防止燃烧器常见故障造成的损坏。
2.4巩固措施
（1）要求班组操作人员加大监测范围，关注原煤分析数据，根据分析数据立即对主要参数进行调整。（2）制造并投入使用燃烧器雾化试验服务平台。采用工厂现行标准，利用加工厂的燃气和消防水模拟燃烧器的雾化试验，检查实际雾化效果，准确测量雾化角度，对比使用前后左右雾化试验，并将图像数据存档。（3）创建一个燃烧器和一个标高。为本阶段使用的每个燃烧器创建台账，从维护后的维护报告、几何尺寸的数据信息到重新测试、燃烧器雾化测试、使用过程中的原因和重要主要参数，再到应用后的颜检查、几何尺寸的准确测量和燃烧器雾化测试，并与使用前进行对比，分析使用效果，使燃烧器的所有信息从头到尾得到处理，确保燃烧器的可追溯性。（4）燃烧器压力试验。燃烧器退出后，根据运行期间的报警状态进行升压检查，加压至6.0MPa（炉内工作压力）。该结论可以验证在
119b线检测系统软件报警的准确性。此外，根据燃烧器的泄漏情况可以看出，泄漏是由于燃烧器端口内侧的裂纹缺陷造成的，这是所有燃烧器的短板。
3结论
影响Ge水煤浆气化装置长期运行的因素很多。针对危及天然气燃烧器使用寿命的因素逐一采取了对策，取得了良好的实际效果；同时，还应注意，此类反措施需要纳入所有装置运行的规章制度中。只有长期不懈的监督，才能确保卓越的业绩不易延续。
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