燒嘴點(diǎn)火開(kāi)工燒嘴原理與結(jié)構(gòu)

氣化爐開(kāi)工燒嘴主要用于開(kāi)工階段給氣化爐升溫升壓以及點(diǎn)燃主粉煤燒嘴，開(kāi)工燒嘴為插入式結(jié)構(gòu)，配有可遙控的(DCS 控制)機(jī)械插入裝置。整個(gè)插入系統(tǒng)由燒嘴支架支撐，配有驅(qū)動(dòng)電機(jī)、滑車、滑軌及限位等。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)鏈條帶動(dòng)滑車，滑車通過(guò)“夾緊萬(wàn)向節(jié)”帶動(dòng)燒嘴，經(jīng)由一個(gè)填料函、兩個(gè)密封球閥和中間隔離環(huán)( 內(nèi)充高壓密封氮)插入和退出氣化爐， 其作用是當(dāng)燒嘴退出氣化爐后，防止?fàn)t內(nèi)的高溫高壓氣體從燒嘴通道竄出而損壞燒嘴，發(fā)生安全事故?；嚨男谐潭ㄎ挥扇?jí)限位(減速限位、正常限位和極限限位)控制，此外還配有氣動(dòng)的機(jī)械定位銷。

開(kāi)工燒嘴的關(guān)鍵部位為燒嘴頭。燒嘴頭由水夾套和銅頭組成。冷卻水進(jìn)入燒嘴頭后分為兩股，一股用來(lái)冷卻水夾套，另一股用來(lái)冷卻銅頭。銅頭內(nèi)加工有12 個(gè)柴油通道(第一代燒嘴只設(shè)計(jì)了6 個(gè))，直徑約1mm。水夾套與銅頭之間形成的環(huán)形空間為氧通道， 此環(huán)形空間的尾端為柴油及氧氣的混合區(qū)。燒嘴正常工作時(shí)，高速噴入的氧氣夾帶柴油，從銅頭與水夾套的縫隙間高速噴出并霧化(此處的縫隙大小可通過(guò)SUB 外部的調(diào)整螺栓來(lái)控制其霧化效果)，遇到點(diǎn)火燒嘴燃燒的小火焰后迅速燃燒，形成巨大的火焰環(huán)。燒嘴頭被高溫火焰輻射而產(chǎn)生的熱量迅速被冷卻水帶走，以防止燒嘴頭燒壞 。

按氣化工藝要求，氣化爐內(nèi)需用高壓氮?dú)夂蜔烊紵臒煔獬鋲旱郊s1MPa 后才投入煤粉，如此高的壓力和高密度的惰性環(huán)境，無(wú)疑將給氣化爐點(diǎn)火造成很大難度。因此，與常規(guī)火電負(fù)壓燃燒的燃煤鍋爐相比， 殼牌氣化爐的點(diǎn)火系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜， 共設(shè)計(jì)了三級(jí)點(diǎn)火， 并對(duì)應(yīng)設(shè)置了點(diǎn)火燒嘴(IB)、開(kāi)工燒嘴(SUB)、粉煤燒嘴(CB)，以此來(lái)克服爐內(nèi)高壓和高濃度氮?dú)鈱?duì)點(diǎn)火的影響。燒嘴數(shù)量共6個(gè)：其中點(diǎn)火燒嘴1 個(gè)，燃燒介質(zhì)為燃料氣(天然氣或液化石油氣)加儀表空氣；開(kāi)工燒嘴1 個(gè)，燃燒介質(zhì)為純氧加柴油；粉煤燒嘴4 個(gè)，燃燒介質(zhì)為粉煤、純氧加水蒸氣。開(kāi)工燒嘴功率約為10MW(為粉煤燒嘴功率的6%)，點(diǎn)火燒嘴功率約為100kW(為開(kāi)工燒嘴功率的1%)。

燒嘴點(diǎn)火和開(kāi)工燒嘴位于同一個(gè)垂直平面，均為插入式結(jié)構(gòu)，開(kāi)工階段，開(kāi)工和點(diǎn)火燒嘴暫時(shí)插入氣化爐內(nèi)，之后隨即撤出，其伸縮過(guò)程全部由DCS 控制。4 個(gè)粉煤燒嘴與點(diǎn)火燒嘴位于同一水平面，均勻分布，為固定式結(jié)構(gòu)，安裝在水冷壁上的隔焰罩內(nèi)。

下面簡(jiǎn)述殼牌氣化爐的三級(jí)點(diǎn)火過(guò)程：

當(dāng)高壓氮?dú)馔瓿蓪?duì)氣化爐的吹掃后，系統(tǒng)先通過(guò)電子點(diǎn)火裝置將點(diǎn)火燒嘴IB 點(diǎn)燃， 隨后啟動(dòng)系統(tǒng)的引氧程序，待引氧程序第一階段( 即氧氣引至SUB 閥前)完成后，啟動(dòng)開(kāi)工燒嘴SUB 的點(diǎn)火順控程序13KS0003，若SUB 點(diǎn)火成功，點(diǎn)火燒嘴立即退出，并啟動(dòng)煤燒嘴的粉煤循環(huán)，同時(shí)氣化系統(tǒng)開(kāi)始升壓(在SUB 點(diǎn)火成功后，一旦燃燒煙氣中氧氣含量小于0.5%， 系統(tǒng)放空方式隨即從大氣放空切換至火炬燃燒排放)，壓力調(diào)節(jié)閥B(粗合成氣去火炬總管排放閥)由手動(dòng)變?yōu)樽詣?dòng)調(diào)節(jié)模式來(lái)調(diào)節(jié)氣化爐的壓力，當(dāng)氣化爐壓力達(dá)到0.65MPa 時(shí)開(kāi)始啟動(dòng)激冷氣循環(huán)壓縮機(jī)并調(diào)整穩(wěn)定(根據(jù)各型號(hào)壓縮機(jī)不同的特性，有的用戶已改為常壓?jiǎn)?dòng))，當(dāng)壓力接近1.0MPa 時(shí)開(kāi)始投入第一個(gè)粉煤燒嘴CB，穩(wěn)定幾分鐘后開(kāi)始投人第二個(gè)粉煤燒嘴(與第一個(gè)燒嘴相對(duì))， 當(dāng)?shù)诙€(gè)粉煤燒嘴點(diǎn)燃后， 開(kāi)工燒嘴立即退出，隨后再依次點(diǎn)燃剩下的兩個(gè)粉煤燒嘴，至此氣化爐點(diǎn)火過(guò)程結(jié)束 。

殼牌煤氣化技術(shù)是目前世界上最先進(jìn)的煤氣化技術(shù)之一，殼牌公司自20 世紀(jì)50 年代就開(kāi)始煤氣化技術(shù)的研發(fā)， 從6t/d、150t/d 中試裝置一步步做起，至1988 年將第一臺(tái)2000t/d 級(jí)的氣化爐成功應(yīng)用于荷蘭的Buggenun IGCC 電廠， 至今已有近60 年的研發(fā)歷史。我國(guó)自1997 年來(lái)已陸續(xù)引進(jìn)23臺(tái)殼牌氣化爐，單臺(tái)氣化爐日投煤能力為1000t 或2000t，產(chǎn)品合成氣大部分用于生產(chǎn)合成氨、甲醇和氫氣，目前有10 套以上裝置已經(jīng)開(kāi)車。

從已投產(chǎn)的氣化爐運(yùn)行情況看，殼牌氣化爐的設(shè)計(jì)理念非常先進(jìn)，但存在的問(wèn)題也很突出，主要是運(yùn)行穩(wěn)定性差， 故障率高， 例如： 鎖斗開(kāi)關(guān)閥卡死、大渣塊容易堵管、開(kāi)工燒嘴易燒壞、粉煤輸送不穩(wěn)定、激冷器壓縮機(jī)和飛灰陶瓷過(guò)濾器故障頻繁等，這些都是殼牌爐的“軟肋”，主要是設(shè)計(jì)上的先天不足導(dǎo)致的 。

開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火是氣化爐點(diǎn)火的關(guān)鍵， 也是難點(diǎn)。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)大部分殼牌氣化爐在首次開(kāi)車時(shí)都頻繁發(fā)生開(kāi)工燒嘴被燒壞現(xiàn)象，有時(shí)點(diǎn)一次火連續(xù)燒壞3～4 次，導(dǎo)致不停地拆裝燒嘴。此外，若開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火失敗，必須立即停止氣化開(kāi)車程序，重新執(zhí)行氣化爐吹掃程序(因?yàn)閺臒熘袊姵龅挠脱趸旌衔飳埩粼跉饣癄t內(nèi)，若不將其吹掃干凈，再次點(diǎn)火時(shí)很容易發(fā)生爆燃現(xiàn)象)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響了開(kāi)車進(jìn)程。

那么開(kāi)工燒嘴為何如此容易燒壞呢？ 從設(shè)計(jì)原理上分析， 最關(guān)鍵因素在于其燃燒方式為純氧燃燒。因開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火時(shí)，氣化爐內(nèi)充滿了氮?dú)?，此時(shí)只有用純氧作為助燃劑才能將大功率的開(kāi)工燒嘴點(diǎn)燃，但純氧燃燒很難控制，主要是氧氣與柴油的混合比例(即通常說(shuō)的“氧油比”)以及到達(dá)燒嘴頭的同步性不好調(diào)整， 氧氣偏多火焰溫度就會(huì)瞬間劇增，氧氣偏少又會(huì)導(dǎo)致滅火。

第二個(gè)因素在于其噴頭的材質(zhì)選擇，殼牌選擇用紫銅來(lái)制作燒嘴噴頭，通常簡(jiǎn)稱為“銅頭”，其原因有兩個(gè)：一是銅具有良好的熱傳導(dǎo)性能，這樣噴頭因高溫火焰輻射而快速增加的熱量能迅速地被冷卻水帶走，以防止噴頭因高溫而燒毀；二是銅具有良好的抗氧化性，這樣流經(jīng)噴頭四周的純氧不會(huì)輕易將噴頭氧化腐蝕，從而延長(zhǎng)了燒嘴的壽命。但是，銅用作噴頭也存在一個(gè)致命的弱點(diǎn)，就是其熔點(diǎn)偏低，不耐高溫，很容易被燒毀。

客觀地說(shuō)，針對(duì)氣化爐特殊的運(yùn)行工況， 殼牌對(duì)開(kāi)工燒嘴采取以上的設(shè)計(jì)理念還是很先進(jìn)的(目前仍沒(méi)有更好的設(shè)計(jì)方案來(lái)替代)， 只要充分掌握了純氧燃燒的特性和銅頭的特點(diǎn)，在實(shí)際操作中采取有效的、針對(duì)性的預(yù)防措施，還是能大大降低開(kāi)工燒嘴的故障率。但由于經(jīng)驗(yàn)上的不足，國(guó)內(nèi)大多數(shù)殼牌爐在開(kāi)工初期總是頻繁出現(xiàn)開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火故障，其原因是多方面的，由于篇幅有限，以下只列舉幾個(gè)典型案例加以分析：

燒嘴點(diǎn)火點(diǎn)火時(shí)氧油不同步

根據(jù)殼牌工藝要求，開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火時(shí)最關(guān)鍵的一點(diǎn)是要保證氧氣和柴油同時(shí)到達(dá)燒嘴噴頭，如果氧氣比柴油先到， 噴出的氧氣一遇到點(diǎn)火燒嘴火焰，瞬間將產(chǎn)生約3000℃的高溫火焰，很快就會(huì)將銅頭燒化。但實(shí)際操作中不可能做到氧油絕對(duì)同步，為確保氧氣滯后于柴油，實(shí)際操作中往往采取讓柴油先到的辦法，因?yàn)椴裼腿舯妊鯕庀鹊?，柴油將被氧管線里的高壓吹掃氮霧化而噴出，對(duì)燒嘴沒(méi)有影響，但早到時(shí)間也不能偏長(zhǎng)，否則大量的柴油噴入爐膛，極易發(fā)生事故。

具體時(shí)間應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)測(cè)定。通常的做法是通過(guò)做試驗(yàn)(用水代替油、用氮?dú)獯嫜鯕?來(lái)測(cè)定氧氣和柴油開(kāi)關(guān)閥動(dòng)作時(shí)間和各自到達(dá)噴嘴頭的時(shí)間( 用秒表測(cè)定)，再將測(cè)定的時(shí)間值輸入到DCS的開(kāi)工燒嘴順控程序中(氧氣在管內(nèi)的流速比柴油快，它到達(dá)噴頭的時(shí)間肯定比柴油短，可通過(guò)DCS組態(tài)在順控程序中進(jìn)行延時(shí)設(shè)定)。但在實(shí)際操作中，由于時(shí)間測(cè)量上的誤差，經(jīng)常會(huì)發(fā)生氧比油先到的現(xiàn)象，致使銅頭因高溫而燒毀。

燒嘴點(diǎn)火閥門(mén)的控制邏輯不合理

開(kāi)工燒嘴正常工作時(shí)，氧氣開(kāi)關(guān)閥13XV0023 和柴油開(kāi)關(guān)閥13XV0024 為全開(kāi)狀態(tài)， 氧管線吹掃閥13XY0027 和油管線吹掃閥13XV0025、13XV0026 處于關(guān)閉狀態(tài)。開(kāi)工燒嘴正常退出時(shí)，由DCS 執(zhí)行順控程序，先開(kāi)啟13XV0025、13XV0026 和13XY0027，將高壓吹掃氮?dú)庀妊a(bǔ)進(jìn)氧油管線， 然后再關(guān)閉13XV0023 和13XV0024， 切斷氧氣和柴油， 目的是防止燒嘴退出時(shí)燒嘴里的油和氧被爐膛的高背壓往回頂，產(chǎn)生回火現(xiàn)象而將燒嘴燒壞。

以上指的是燒嘴的正常退出程序，按理說(shuō)非正常退出時(shí)也應(yīng)如此，但有些氣化爐在開(kāi)工燒嘴因聯(lián)鎖保護(hù)動(dòng)作而發(fā)生跳車時(shí)，經(jīng)常將燒嘴燒壞，后經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)， 每當(dāng)燒嘴非正常退出( 跳車) 時(shí)，13XV0025、13XV0026 和13XY0027 的開(kāi)啟總是比13XV0023 和13XV0024 的關(guān)閉晚，即氧油已切斷而高壓吹掃氮?dú)鈦?lái)不及補(bǔ)上，導(dǎo)致回火而燒毀燒嘴。

為何會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象呢？ 有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員從DCS 與ESD 之間找到了原因： 燒嘴系統(tǒng)正常退出時(shí)由DCS 控制， 而跳車時(shí)則由ESD 通過(guò)DCS 向13XV0025、13XV0026 和13XY0027 發(fā)出“開(kāi)” 的命令， 同時(shí)直接向13XV0023 和13XV0024 發(fā)出“ 關(guān)”命令，可ESD 與DCS 之間通訊需要時(shí)間，致使高壓吹掃氮滯后(約1.3s)補(bǔ)進(jìn)，造成開(kāi)工燒嘴回火被燒壞。后來(lái)將以上3 個(gè)閥門(mén)全部改為由ESD 直接控制后，問(wèn)題得以解決。

燒嘴點(diǎn)火柴油管線壓力不穩(wěn)

殼牌爐的柴油泵一般都設(shè)在零米，且大都采用往復(fù)泵，往復(fù)泵的優(yōu)點(diǎn)是揚(yáng)程大，缺點(diǎn)是出口壓力不穩(wěn)，為保持柴油管線的壓力穩(wěn)定，在泵的出口都設(shè)計(jì)了柴油緩沖罐(也稱作阻尼器或蓄能器)，目的是隨時(shí)調(diào)整柴油管線的壓力，防止開(kāi)工燒嘴因油壓不穩(wěn)而跳車。但由于柴油緩沖罐也安裝在零米，而開(kāi)工燒嘴安裝在43m 層， 兩者之間連接管線太長(zhǎng)、且高度相差大， 制約了緩沖罐的壓力調(diào)節(jié)能力，致使開(kāi)工燒嘴經(jīng)常因油壓不穩(wěn)導(dǎo)致氧油比超限而跳車。據(jù)悉，龍宇煤化工通過(guò)調(diào)整柴油緩沖罐的位置而圓滿解決了這一問(wèn)題，具體整改方案概述如下：把位于零米的柴油緩沖罐移至38m 的平臺(tái)上。

在緩沖罐投用前，先用高壓氮?dú)庀蚬迌?nèi)充25~30kgf(1kgf 約等于9.806N，下同)的壓力，使罐內(nèi)的液位達(dá)到5cm 左右，當(dāng)柴油管線內(nèi)的壓力大于30kgf 時(shí)再投用緩沖罐。這樣不僅縮短了緩沖罐與開(kāi)工燒嘴的距離，而且可使罐內(nèi)有足夠可壓縮的氣體，從而讓緩沖罐起到了很好的穩(wěn)壓作用。

燒嘴點(diǎn)火火檢信號(hào)延時(shí)設(shè)置不合適

殼牌氣化爐設(shè)置了專門(mén)的火焰探測(cè)器(通常稱為火檢)，用來(lái)檢測(cè)開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火是否成功，此檢測(cè)信號(hào)既用來(lái)保護(hù)開(kāi)工燒嘴，同時(shí)又給粉煤燒嘴的投放提供了條件。火焰探測(cè)器是通過(guò)紫外線探測(cè)火焰強(qiáng)度的，檢測(cè)的是電離信號(hào)，并輸出給DCS(開(kāi)關(guān)量信號(hào))。

當(dāng)氧氣開(kāi)關(guān)閥13XV0023 開(kāi)啟后， 開(kāi)工燒嘴順控程序?qū)⒀舆t幾秒來(lái)檢測(cè)火檢信號(hào)，如果未檢測(cè)到火焰，開(kāi)工燒嘴將立即跳車，以保護(hù)燒嘴。

因氧氣從開(kāi)關(guān)閥到燒嘴噴頭需要時(shí)間，且燒嘴剛點(diǎn)著時(shí)，氧油混合燃燒并不穩(wěn)定，且火焰強(qiáng)度也不高，所以在順控程序中對(duì)火檢信號(hào)設(shè)置了延遲時(shí)間，以確保檢測(cè)信號(hào)的準(zhǔn)確。這一設(shè)計(jì)是非常合理的，關(guān)鍵是如何確定合適的延遲時(shí)間，若時(shí)間偏短，燒嘴還未點(diǎn)著或點(diǎn)著后火焰還沒(méi)穩(wěn)定就跳車了，屬誤停車；若時(shí)間偏長(zhǎng)，燒嘴如果確實(shí)未點(diǎn)燃而沒(méi)有及時(shí)跳車，很容易把燒嘴燒壞，而且柴油留在爐內(nèi)，在下次點(diǎn)火時(shí)會(huì)出現(xiàn)爆燃，危害到設(shè)備安全。

據(jù)技術(shù)人員介紹，火檢信號(hào)的延遲檢測(cè)時(shí)間一般設(shè)置為3～5s 較合適， 具體準(zhǔn)確時(shí)間需現(xiàn)場(chǎng)做試驗(yàn)測(cè)定，各燒嘴略有不同 。

盡管國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)燒嘴的廠家很多，但殼牌目前只認(rèn)證了唯一的燒嘴供貨商： 德國(guó)沃爾特·布林克曼公司。目前國(guó)內(nèi)所有殼牌氣化爐的開(kāi)工燒嘴全部采用該公司的產(chǎn)品。

德國(guó)沃爾特·布林克曼公司成立于1883 年，是一家專業(yè)生產(chǎn)各類燃燒器、烘干系統(tǒng)的知名企業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于鋼鐵、制鋁、石灰燒制及化工行業(yè)。目前該公司已被德國(guó)克萊德公司收購(gòu)，更名為克萊德·貝爾格曼·布林克曼有限公司。該公司在工業(yè)燒嘴和加熱系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加工方面一直處于世界領(lǐng)先地位，曾為韓國(guó)浦項(xiàng)鋼鐵廠的煉鋼工藝設(shè)計(jì)了功率達(dá)300MW 的燃燒器。同時(shí)，布林克曼公司是殼牌氣化爐開(kāi)工燒嘴的唯一指定生產(chǎn)商， 為歐洲的IGCC 電站提供了相應(yīng)的燃燒系統(tǒng)， 包括西班牙IGCC 電站的開(kāi)工燒嘴， 荷蘭IGCC 電站的點(diǎn)火燒嘴、開(kāi)工燒嘴以及惰性氣體發(fā)生器等。

正因?yàn)槠洚a(chǎn)品的唯一性，導(dǎo)致其銷售價(jià)格一直居高不下，據(jù)悉一套燒嘴(一臺(tái)點(diǎn)火燒嘴加一臺(tái)開(kāi)工燒嘴)的價(jià)格約80 萬(wàn)歐元( 約680 萬(wàn)人民幣)， 且降價(jià)的余地很小。

對(duì)于國(guó)產(chǎn)氣化爐燒嘴來(lái)說(shuō)，經(jīng)了解， 目前最值得關(guān)注的是西安遠(yuǎn)征公司的產(chǎn)品。該公司的全稱為西安航天遠(yuǎn)征流體控制股份有限公司，成立于2001年5 月18 日， 是以中國(guó)航天科技集團(tuán)公司六院第十一研究所與航天六院為主體，以液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)特種技術(shù)為依托的高科技股份有限公司，專業(yè)從事石化熱能產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)等業(yè)務(wù)。該公司利用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)高效燃燒和傳熱技術(shù)，先后開(kāi)發(fā)了渣油氣化爐燒嘴、天然氣造氣燒嘴、二段轉(zhuǎn)化爐燒嘴、焦?fàn)t氣轉(zhuǎn)化爐燒嘴、水煤漿氣化燒嘴、干粉氣化燒嘴，以及為各種氣化爐(轉(zhuǎn)化爐)配套的工藝燒嘴，并成功地應(yīng)用于我國(guó)的石油化工領(lǐng)域。

2006 年該公司開(kāi)始啟動(dòng)殼牌氣化爐點(diǎn)火燒嘴與開(kāi)工燒嘴的資格認(rèn)證工作。2010 年6 月，航天部六院十一所介質(zhì)試驗(yàn)室自行設(shè)計(jì)和建設(shè)的殼牌全尺寸燒嘴試驗(yàn)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)了綜合測(cè)試，并通過(guò)了殼牌專家組的評(píng)審驗(yàn)收。該試驗(yàn)系統(tǒng)由工藝系統(tǒng)和測(cè)控系統(tǒng)兩部分組成，是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)、最完善的石化燒嘴試驗(yàn)臺(tái)。但由于該公司產(chǎn)品一直沒(méi)有殼牌爐應(yīng)用業(yè)績(jī)，所以至今未獲得殼牌的資格認(rèn)證，只獲取了殼牌對(duì)其技術(shù)方案的認(rèn)可。據(jù)悉，云南云天化于2010 年5 月已向遠(yuǎn)征公司定購(gòu)了兩臺(tái)開(kāi)工燒嘴，一臺(tái)完全克隆原布林克曼的燒嘴，一臺(tái)為遠(yuǎn)征公司自主研發(fā)生產(chǎn)的燒嘴，近期準(zhǔn)備交貨 。

以上第4 部分只列舉了幾個(gè)開(kāi)工燒嘴典型故障案例，實(shí)際上造成開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火故障的原因是多方面的， 要從根本上降低殼牌爐開(kāi)工燒嘴的故障率，一定要針對(duì)燒嘴的特性，在燒嘴的安裝、調(diào)試和運(yùn)行等各個(gè)階段， 均采取有針對(duì)性的預(yù)防措施，具體建議如下：

① 燒嘴安裝前，要按規(guī)定做好相關(guān)試驗(yàn)，如燒嘴噴頭霧化試驗(yàn)、柴油管線和氧氣管線充氮模擬試驗(yàn)等，測(cè)定相關(guān)閥門(mén)帶壓時(shí)的開(kāi)關(guān)時(shí)間、柴油(用高壓水代替)和氧氣(用高壓氮?dú)獯?各自送到開(kāi)工燒嘴頭部的時(shí)間、柴油流量控制閥和壓力調(diào)節(jié)閥的預(yù)設(shè)開(kāi)度、氧閥開(kāi)的延遲時(shí)間等相關(guān)參數(shù)以及燒嘴順控程序的正確性，盡量獲得精確的數(shù)據(jù)。

② 嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)要求的尺寸來(lái)安裝設(shè)備，開(kāi)工燒嘴插入位置既不能離氣化爐水冷壁太近而燒壞水冷壁，也不能離水冷壁太遠(yuǎn)而造成燃燒火焰分散，導(dǎo)致火焰強(qiáng)度低而使粉煤燒嘴難以點(diǎn)燃。

③ 因燒嘴銅頭在首次開(kāi)車時(shí)很容易燒壞， 而從我方的采購(gòu)合同中了解到布林克曼只隨機(jī)提供了兩個(gè)燒嘴頭備件，從殼牌爐開(kāi)車經(jīng)驗(yàn)分析，此備件的數(shù)量是不夠的，為此在燒嘴調(diào)試前至少應(yīng)預(yù)先委托國(guó)內(nèi)相關(guān)廠家加工幾個(gè)銅頭以做備用。

④ 純氧點(diǎn)火控制難度很大， 稍有不慎就會(huì)將燒嘴燒壞，建議點(diǎn)火時(shí)在純氧中加入適量的高壓氮?dú)?，以降低氧氣的純度，變成富氧點(diǎn)火。具體做法是當(dāng)順控程序33KS0003 運(yùn)行到要點(diǎn)火開(kāi)氧油閥前，先將氧管線的氮?dú)獯祾唛y33FV0020 預(yù)開(kāi)一定閥度，目的是向氧管線里補(bǔ)進(jìn)少量的氮?dú)? 具體的氮?dú)庋a(bǔ)充量須現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)定)。據(jù)悉，國(guó)內(nèi)有些殼牌爐用戶采用此方法后取得了良好的效果。

⑤ 從以下幾方面加強(qiáng)開(kāi)工燒嘴的日常維護(hù)：

采購(gòu)時(shí)確保柴油的質(zhì)量，并保證柴油系統(tǒng)過(guò)濾器的投運(yùn)效果，防止柴油管路堵塞而引起開(kāi)工燒嘴跳車。此外，還應(yīng)定期通過(guò)柴油罐導(dǎo)淋排水裝置將柴油中的水排掉；氣化爐停車后，爐內(nèi)熔渣肯定會(huì)將開(kāi)工燒嘴的插入孔覆蓋，因此，每當(dāng)開(kāi)工燒嘴投運(yùn)前，應(yīng)及時(shí)將覆蓋插入孔的渣層清除，防止開(kāi)工燒嘴插入時(shí)燒嘴頭與渣層相撞，造成物理?yè)p傷；每當(dāng)開(kāi)工燒嘴投運(yùn)前，應(yīng)及時(shí)清除燒嘴驅(qū)動(dòng)鏈條上的雜物， 并檢測(cè)驅(qū)動(dòng)小車所有限位開(kāi)關(guān)是否正常，確保燒嘴伸縮正常；開(kāi)工燒嘴投運(yùn)前，仔細(xì)檢查進(jìn)入燒嘴的氧氣、柴油、冷卻水軟管，看是否有破損或泄漏現(xiàn)象(據(jù)悉2010 年7 月下旬天津堿廠的SUB 點(diǎn)火時(shí)， 因氧氣軟管存在問(wèn)題而導(dǎo)致跳車)； 嚴(yán)寒季節(jié)， 一定要確保柴油管線的伴熱系統(tǒng)運(yùn)行良好，以防止柴油因低溫而變稠，流動(dòng)性變差而引起燒嘴跳車；點(diǎn)火燒嘴點(diǎn)火成功后，要保證其燃燒火焰有足夠的長(zhǎng)度，給開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火創(chuàng)造有利條件；開(kāi)工燒嘴正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)密切注意燒嘴冷卻水系統(tǒng)，防止冷卻水量減少而造成燒嘴頭燒壞；維護(hù)好氧氣和柴油管線上的遠(yuǎn)傳壓力表33PI0029 和33PI0035，并定期檢測(cè)，確保其測(cè)量信號(hào)的準(zhǔn)確，防止其誤發(fā)信號(hào)而跳燒嘴；開(kāi)工燒嘴點(diǎn)燃后，應(yīng)將氣化爐壓力控制在1．2MPa 以下，否則開(kāi)工燒嘴會(huì)因背壓大、火焰不穩(wěn)而跳車[3]；控制好氧油比，某些業(yè)內(nèi)人士建議燒嘴點(diǎn)火時(shí)氧油比定為3.2～3.3 較合適， 隨著氣化爐壓力的逐步提高(提壓速度約為5kPa/min)，氧氣的壓力也應(yīng)隨之增加(由空分系統(tǒng)調(diào)節(jié))，氧油比也就適當(dāng)提高， 但必須小于3.5。具體數(shù)值有待調(diào)試中確定；開(kāi)工燒嘴燃燒時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以防止燒嘴頭因長(zhǎng)期高溫而燒壞。因?yàn)殂~頭雖然有冷卻水對(duì)其冷卻，但是長(zhǎng)時(shí)間的高溫輻射，將會(huì)造成銅頭有少許變形。在下一次點(diǎn)火時(shí)，有可能造成點(diǎn)火失敗。為此，一旦SUB 點(diǎn)燃后，如果氣化爐壓力未在正常時(shí)間內(nèi)達(dá)到投粉煤燒嘴的要求或粉煤燒嘴點(diǎn)火不成功，應(yīng)暫時(shí)將開(kāi)工燒嘴退出，待冷卻后再繼續(xù)點(diǎn)火，以保護(hù)SUB；殼牌的設(shè)計(jì)理念是安全第一，為此在開(kāi)工燒嘴的順控程序中設(shè)置了很多聯(lián)鎖保護(hù)來(lái)保證燒嘴的安全，導(dǎo)致開(kāi)工燒嘴跳車頻繁，有些用戶為了省事，將其中的一些保護(hù)解除掉，這樣的做法盡管是不得已而為之，但在解除保護(hù)前一定要仔細(xì)分析該保護(hù)的重要性，不要隨意解除，否則將很容易造成開(kāi)工燒嘴燒壞。

同時(shí)，應(yīng)密切關(guān)注西安遠(yuǎn)征公司產(chǎn)品在殼牌爐上的應(yīng)用情況，在保證安全穩(wěn)定的前提下，盡量實(shí)現(xiàn)開(kāi)工燒嘴的國(guó)產(chǎn)化 。

開(kāi)工燒嘴是氣化爐點(diǎn)火系統(tǒng)中最復(fù)雜、最關(guān)鍵的設(shè)備，它在殼牌氣化爐的整個(gè)啟動(dòng)過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，也是氣化爐開(kāi)車的難點(diǎn)所在，而且價(jià)格昂貴，為此建議國(guó)內(nèi)殼牌爐用戶加強(qiáng)相互間的交流，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，從開(kāi)工燒嘴安裝開(kāi)始直到投產(chǎn)運(yùn)行， 各階段都能積極采取有針對(duì)性的預(yù)防措施，少走彎路，盡量降低開(kāi)工燒嘴點(diǎn)火的故障率。

此外，鑒于開(kāi)工燒嘴昂貴的價(jià)格和被外商壟斷的局面，建議國(guó)內(nèi)殼牌爐用戶積極配合國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)做好開(kāi)工燒嘴的自主創(chuàng)新工作，盡快實(shí)現(xiàn)開(kāi)工燒嘴的國(guó)產(chǎn)化，降低設(shè)備成本，打破外商的壟斷 。

點(diǎn)火燒嘴是燃燒設(shè)備的重要組成部分， 它有助于燃料的著火和火焰的穩(wěn)定，其性能的優(yōu)劣將直接影響到鍋爐的安全運(yùn)行、能耗和環(huán)境。然而，鍋爐點(diǎn)火燒嘴的工作條件比較惡劣，長(zhǎng)期受爐膛高溫輻射和火焰沖刷，容易造成蠕變、高溫變形和損壞。

在實(shí)際應(yīng)用中，我車間燃?xì)忮仩t的點(diǎn)火燒嘴頻頻損壞。燒嘴的損壞往往引起周邊水冷璧損壞、燃燒不穩(wěn)定和燃燒效率降低。而我車間所使用的燃料是鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，且處于煤氣用戶的末端， 其煤氣壓力及配比經(jīng)常大幅度的變化，當(dāng)煤氣壓力及配比突變時(shí)，損壞的燒嘴極易引起過(guò)鍋爐燃燒的不穩(wěn)定，尤其在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，易造成煤氣滅火或爆燃的嚴(yán)重后果，給鍋爐的安全運(yùn)行帶來(lái)極大的安全隱患。

因此，在運(yùn)行中如何合理調(diào)整燃燒，避免點(diǎn)火燒嘴損壞，是我們運(yùn)行人員急需解決的一大課題 。

通過(guò)分析點(diǎn)火燒嘴損壞的原因， 總結(jié)出根據(jù)爐內(nèi)不同的燃燒工況，合理的調(diào)整煤氣量與配風(fēng)比的方法，并在實(shí)際運(yùn)行中加以應(yīng)用，有效地保護(hù)和延長(zhǎng)燒嘴本身使用壽命，減少了點(diǎn)火燒嘴的損壞率，在很大程度上消除了由于燒嘴損壞帶來(lái)的安全隱患，確保了鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行 。2100433B

根據(jù)燃燒器的工作原理和所使用燃料的特性， 結(jié)合運(yùn)行現(xiàn)狀，我們分析出了點(diǎn)火燒嘴損壞的主要原因：

1）當(dāng)燃料量增強(qiáng)后，造成燃燒器區(qū)域壁面熱強(qiáng)度過(guò)大，點(diǎn)火燒嘴長(zhǎng)時(shí)間的處于高溫火焰中，得不到冷卻；

2）當(dāng)燃料中焦?fàn)t煤氣配比的增多，燃燒得到了強(qiáng)化，燃燒器局部溫度升高，點(diǎn)火燒嘴被燒壞；

3）當(dāng)燃料量減少時(shí)，熱風(fēng)量沒(méi)有相應(yīng)的減少，使燃燒器區(qū)域含氧量增多，從而使點(diǎn)火燒嘴高溫富氧燒蝕損壞；

4）燃料中含焦油成分過(guò)多，在點(diǎn)火燒嘴處結(jié)渣，使得燒嘴傳熱熱阻增加而損壞 。