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顶燃式热风炉燃烧器煤气入口损毁分析和处理措施

发布时间:

2023-09-13

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  顶燃式热风炉煤气支管位于燃烧器顶部,在热风炉运行时,受不同工作状态下温度和压力的周期性变化及氮气吹扫影响,经常出现煤气支管耐材脱落、煤气入口组合砖坍塌,导致煤气入口管壳温度过高、开裂漏风而损毁,影响热风炉安全运行,需要紧急抢修处理。顶燃式热风炉燃烧器煤气入口的使用寿命已成为顶燃热风炉实现高风温和长寿命的关键。

  1、煤气入口损毁原因分析

  ⑴煤气支管内衬耐材配置不合理

  部分顶燃式热风炉燃烧器煤气支管内衬只有一层重质耐火砖,管壳内壁没有喷涂料;另外,热风炉运行时,管道处于冷热交替状态,易造成耐火砖剥落,管壳内无喷涂隔热,导致管壳温度过高。

  ⑵煤气支管设置不合理

  由于煤气支管位于热风炉上部,煤气支管的弹簧支座补偿量不足,煤气入口与燃烧器相贯线的管壳应力较集中,造成管道内衬耐材变形、剥落。

  ⑶燃烧器氮气吹扫系统不完善

  顶燃式热风炉操作规程要求,热风炉烧炉和送风结束后都必须进行氮气吹扫,以保证热风炉系统安全运行。部分顶燃式热风炉没有配套氮气罐或者集气管,仅配套一根φ100mm 或者φ150mm的氮气管,在氮气阀门打开后,管网压力在3秒内就会下降至0.3Mpa以下,此情况延长氮气吹扫时间,也无济于事,反而影响换炉时间。而顶燃式热风炉煤气入口出现高温或震动而导致耐火材料损坏,是因为换炉时残余煤气没有吹扫干净,烧炉或送风期间,残余煤气/空气与高温空气/煤气在煤气环道和煤气支管内周期性发生二次燃烧,在狭小空间内形成了燃爆效应损坏煤气支管入口结构。因此氮气吹扫系统需要配套足够容量的氮气罐或者集气管,存储容积需要根据燃烧器结构尺寸进行计算,保证在氮气阀门打开后,氮气流量瞬间达到设计值,这样既达到了吹扫效果,又节省了换炉时间。

  ⑷热风炉操作程序不当

  部分热风炉氮气吹扫阀控制程序设置有误,甚至煤气燃烧阀关闭,打开煤气放散阀进行氮气吹扫,导致氮气直接被排出,没有起到吹扫作用。在计算机PLC程序中,氮气管网的压力和流量峰值,应设定安全联锁。

  2、煤气入口应急处理措施

  为保证热风炉的安全运行,煤气入口应安装贴片测温,便于实时监测。若煤气入口管壳温度>150℃,应加强此部位的巡检,特别是检测管壳有无漏点,若高温区域较大或发现有漏点,必须停止烧炉,采取应急处理措施。

  ⑴撤炉休风

  确定需要检修的热风炉,待燃烧结束后,延长氮气吹扫时间,确保煤气支管和燃烧器环道内煤气吹扫干净,关闭需检修的热风炉本体烟气阀外的其它阀门。

  ⑵煤气支管堵盲板

  需要人员进入支管和燃烧器内部进行维护修复时,涉及到煤气安全,休风前一天要对煤气支管进行堵盲板作业。在煤气切断阀靠近热风炉法兰侧安装盲板,隔断煤气主管煤气,安装盲板期间氮气吹扫持续进行,在盲板安装结束后关闭氮气吹扫阀和烟气阀门。

  ⑶燃烧器煤气环道及支管降温

  由于顶燃式热风炉煤气支管位置较高,一旦打开此处管壳,热风炉烟道抽力不能满足要求,炉内高温气体通过检修孔溢出,为保证检修人员安全,在煤气支管燃烧阀与切断阀之间管道侧面开Φ900孔,同时打开空气支管人孔并安装导流管道,导流管端口高度超过热风炉球顶标高即可。在煤气支管侧面Φ900孔位置安装大功率雾炮风机,对燃烧器煤气支管和煤气环道进行降温,煤气支管内温度低于30℃时,维修人员方可施工。

  ⑷煤气入口耐材修复

  根据煤气支管和入口耐材的损坏情况,可采取浇注和喷涂方法修复。在拆除破损耐材之前,用大块石棉毡对煤气喷嘴孔进行封堵,并安排专人监护炉内顶部热电偶温度和风机运行状况,防止风机停机。煤气入口可采取浇注的方式,并焊接锚固件。煤气支管喷涂采用锚固件和挂网相结合。

  近年来,安耐克不断完善煤气入口应急处理措施,在高炉不休风的情况下,为国内10余座热风炉煤气入口或支管进行了维修,一座热风炉最短维修时间仅用了3天,维修后最长已经安全运行5年,在送风末期,实现了热风炉修复区域的管壳表面温度150℃以下,煤气入口修复达到了预期效果。

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