水煤浆气化炉工艺烧嘴

水煤浆气化炉工艺烧嘴

作者/来源：刘孝弟（北京航天动力研究所，北京 100076) 日期：

2005-9-16

1 水煤浆气化炉工艺烧嘴简要描述 1.1 烧嘴技术性能、参数

北京航天动力研究所是从事液体火箭发动机研究的科研单位。从1984年军转民以来，利用多年来军品技术上的优势，开发了大量新产品、新技术用于工业生产，水煤浆气化炉的工艺烧嘴就是其中的一项。典型的水煤浆气化炉工艺烧嘴结构及尺寸如图1所示。

1995年，我所与上海焦化有限公司合作，将工艺烧嘴国产化，取得了成功。第一批国产化烧嘴共三台总成，三套喷嘴备件及三套冷却水盘管。1998年4月开始投用，其使用寿命与进口产品相当，燃烧所产生的气体成分亦相当。同年6月2日、3日对国产烧嘴和进口烧嘴分别进行了燃气成分测定，结果见表1、2。

图1 典型气化炉工艺烧嘴结构及尺寸 表1 我所的烧嘴使用在4炉上的参数

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表2 国外进口烧嘴使用在1炉上的参数

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从表1、2可知，两者应用效果基本一致，国产烧嘴在有效气体（CO+H2）成分上稍高于进口烧嘴。2004年我所又为该公司提供3台总成烧嘴。

1998年为陕西渭河化肥厂提供2台国产化烧嘴，其烧嘴操作压力较上海焦化有限公司的为高（上海焦化有限公司总成设计压力为4.32MPa，渭化为6.9MPa）。年底投入使用，寿命和燃气有效气体成分与进口烧嘴相当。

1999年又为渭化改造两台烧嘴，喷嘴头部和部分零件为进口元件，其余为我所完善，使用表明，其效果、寿命与国外相当。只是中心氧偏高（约15%），希望降为12%，后由渭化自行解决。2003年又为渭化提供一台烧嘴作为备件。

2005年，在渭化双甲项目中，我们又为他们设计了两台大流量烧嘴及4套备件。

2001年与安徽淮化集团合作，将两台工艺烧嘴进行国产化改造，次年投入使用，情况良好，使用寿命和性能与进口原烧嘴相一致。

2002年又为淮化提供备用外烧嘴5件，冷却套管5套。 2003年又签订合同，提供5件外烧嘴，2件中烧嘴。 2004年和2005年为山东华鲁恒升公司分别提供12台和6台烧嘴，其中B、C炉共10台烧嘴，已正常开车，参数已达到工艺指标，A炉属于四喷嘴对冲形式，目前正在试验。

2003年及2004年，我们为山西丰喜集团和陕西神木化工有限公司分别提供了3套烧嘴和6套烧嘴及大量的备件。 1.2 烧嘴设计、加工

烧嘴的工艺参数如水煤浆浓度、水煤浆流量、操作压力、操作温度，氧气的流量、操作压力、操作温度，冷却水流量等均在气化炉设计时选定。制造方就是要根据工艺要求，根据烧嘴的总体要求，设计喷头的具体结构形式，设计烧嘴的总成方案，选择合理的材质和生产工艺来保证在生产工艺条件下，烧嘴的性能达到要求。 烧嘴的总体尺寸一般由设计院完成，材料和主要几何尺寸一般均已确定，制作方需要选取合理的成型工艺及加工工艺，特别是喷头的定位、焊接成型方式、焊接工艺等，需要制作方制定，满足图纸的总体要求及烧嘴的总体参数。同时我们也可以根据气化炉的总体参数进行有关的热力计算，确定烧嘴的结构尺寸，进行烧嘴的总体设计和具体结构设计。陕西神木化学工业有限公司及陕西渭河化肥厂双甲项目与我们合作采用的就是这种方式。 在工艺烧嘴加工过程中，需解决好以下几个技术问题。