專利名稱：油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油氧燒嘴使用過程中的方法，尤其涉及氣化爐、兩段式干煤粉氣化爐以及高壓環(huán)境下的其它爐型用的油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
SHELL干煤粉氣化工藝是由荷蘭于上世紀(jì)70年代研發(fā)成功，并成功應(yīng)用于熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，90年代中期引進(jìn)我國，目前已經(jīng)有23套氣化爐落戶我國，該技術(shù)的引進(jìn)對(duì)我國煤化工產(chǎn)業(yè)有著極其深遠(yuǎn)的影響。該氣化爐是以煤粉和氧氣為原料，主要用來生產(chǎn)化工原料合成氣和工業(yè)用燃料氣，具有單爐生產(chǎn)能力大、氣化效率高、安全和環(huán)保等顯著優(yōu)點(diǎn)，在業(yè)內(nèi)有明顯的竟?fàn)巸?yōu)勢和推廣潛力。油氧燒嘴是SHELL氣化爐的專用設(shè)備，現(xiàn)由德國布林克曼公司獨(dú)家制造和銷售， 具有非常明顯的壟斷特點(diǎn)，且設(shè)備和備品備件售價(jià)高昂，使國內(nèi)各使用廠家都承擔(dān)了較大的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。該設(shè)備的作用是在常壓下點(diǎn)燃，然后隨氣化爐同步升壓至8-lObar，并將爐內(nèi)溫度同步升到800度以上將兩個(gè)煤燒嘴點(diǎn)燃后從爐內(nèi)退出并與氣化爐隔離。純氧和油的性質(zhì)使得該燒嘴的工藝運(yùn)行條件極為苛刻，稍有偏離便會(huì)導(dǎo)致燒嘴燒壞的后果。對(duì)損壞燒嘴的更換和維修，不僅費(fèi)用高，而且特別是由此影響系統(tǒng)開工的時(shí)間使國內(nèi)同類項(xiàng)目都蒙受了較大的損失。油氧燒嘴屬于一種內(nèi)混式燒嘴，燃料和氧在燒嘴內(nèi)部進(jìn)行混合，然后以一定的速度從燒嘴頭部噴出，在噴出的過程中進(jìn)一步霧化和燃燒。當(dāng)該速度大于油氧燃燒速度時(shí)會(huì)出現(xiàn)燒嘴點(diǎn)不著和脫火的現(xiàn)象，反之則會(huì)出現(xiàn)火焰沿燃料方向迅速移動(dòng)，出現(xiàn)回火導(dǎo)致燒嘴頭部損壞的現(xiàn)象。油氧燒嘴的點(diǎn)火采用程控方式，油氧的進(jìn)入由預(yù)先設(shè)置的順控來完成。如附圖所示油量的調(diào)整由柴油調(diào)節(jié)閥3控制，而純氧氣的流量不可調(diào)節(jié)，這給燒嘴帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，特別是點(diǎn)火開始和停燒嘴時(shí)，極容易造成油氧比失調(diào)導(dǎo)致燒嘴燒壞，總結(jié)同類項(xiàng)目出現(xiàn)的燒嘴頭燒壞的事件，大部分的過氧是發(fā)生在點(diǎn)火和急停的一瞬間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可以保證燒嘴不易被燒損的油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法。本發(fā)明的油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法，包括燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行、滅火過程的控制，所述的燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行過程的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00 600Nm3/h ；(2)將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃， 在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?700 900Nm3/h ；(3)檢測所述的燒嘴，如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至200 400Nm3/h ；所述的滅火過程的控制包括以下步驟
(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到 700 900Nm3/h ；(2)關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油，同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?，所述的氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1. 2 1. 8秒。本發(fā)明方法具有以下有益效果在本發(fā)明方法中增加了開工燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行、滅火過程中使用氮?dú)庋a(bǔ)充管線，通過打開氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥控制流入油氧燒嘴的補(bǔ)入氮?dú)饬窟_(dá)到間接控制氧流量的目的，特別是在燒嘴點(diǎn)火和滅火過程中，人為加大該閥開度，可以保證氧油在不穩(wěn)定時(shí)不出現(xiàn)過燒現(xiàn)象。在燒嘴滅火停氧和油的一瞬間，閥后管線內(nèi)的殘留燃料仍具備燃燒條件，但由于燒嘴頭部失壓將會(huì)出現(xiàn)瞬間回火現(xiàn)象，燒嘴頭部過熱燒壞。本方法將氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度設(shè)置為 1.2-1. 8秒，可以保證大量高壓氮?dú)膺M(jìn)入燒嘴，將頭部火焰托住不回火；并且由于常開氮?dú)庋a(bǔ)充閥，在氧氣開關(guān)閥關(guān)和氮?dú)忾_關(guān)閥開的交替接力過程中，始終有一部分氮?dú)庋a(bǔ)入，從而保證燒嘴頭部不失壓。采用本改進(jìn)的方法控制氧油比，運(yùn)行十二次檢查無任何燒損現(xiàn)象，其壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過改進(jìn)前的燒嘴(一般燒嘴壽命2-3次)。


附圖是本發(fā)明的一種改進(jìn)的油氧燒嘴使用過程的保護(hù)方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式根據(jù)工藝流程附圖所示，油量的調(diào)整由柴油調(diào)節(jié)閥5控制，而純氧氣的流量不可調(diào)節(jié)，這給燒嘴4帶來一定的風(fēng)險(xiǎn)，特別是點(diǎn)火開始和滅火時(shí)，極容易造成油氧比失調(diào)導(dǎo)致燒嘴燒壞，從同類項(xiàng)目出現(xiàn)的燒嘴頭燒壞的事件看，大部分的過氧是發(fā)生在點(diǎn)火和急停的一瞬間。簽于以上缺陷本發(fā)明方法對(duì)燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥3打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00 600Nm3/h ； (2)將氧氣開關(guān)閥1和柴油調(diào)節(jié)閥5打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥的開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?00 900Nm3/h ； (3)檢測所述的燒嘴，如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至200 400Nm3/h ；在燒嘴滅火停氧和油的一瞬間，氮?dú)忾_關(guān)閥2后管線內(nèi)的殘留燃料仍具備燃燒條件，但由于燒嘴頭部失壓將會(huì)出現(xiàn)瞬間回火現(xiàn)象，燒嘴頭部過熱燒壞。為避免回火，本發(fā)明的滅火過程的控制包括以下步驟(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥3 進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到700 900Nm3/h ;(幻關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油，同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?，所述的氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1. 2 1. 8秒。這樣可以保證大量高壓氮?dú)膺M(jìn)入燒嘴，將頭部火焰托住不回火；另外常開氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥3可以使在氧氣開關(guān)閥關(guān)和氮?dú)忾_關(guān)閥開的交替接力過程中， 始終有一部分氮?dú)庋a(bǔ)入保證燒嘴頭部不失壓。在燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行和滅火過程中氧氣以及柴油的流量按照常規(guī)的設(shè)計(jì)值進(jìn)行控制即可。經(jīng)現(xiàn)場點(diǎn)火試驗(yàn)采用本發(fā)明方法燒嘴具有點(diǎn)火迅速、無爆燃和不回火的優(yōu)點(diǎn)，在很大程度上可避免燒嘴頻繁燒壞的問題。對(duì)比例1現(xiàn)有的燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟柴油調(diào)節(jié)閥5打開、然后氧氣開關(guān)閥 1打開，氮?dú)庋a(bǔ)充閥3不開。滅火或非正常滅火過程的控制包括以下步驟柴油調(diào)節(jié)閥5和氧氣開關(guān)閥1直接關(guān)閉，氮?dú)忾y開關(guān)閥2經(jīng)過3. 5s后打開。火檢確認(rèn)在3. 5S之后，燒嘴頭出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象，火焰不穩(wěn)定，運(yùn)行兩分鐘后火焰消失跳車。對(duì)比例2現(xiàn)有的燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟柴油調(diào)節(jié)閥5打開、然后氧氣開關(guān)閥 1打開，氮?dú)庋a(bǔ)充閥3不開。滅火或非正常滅火過程的控制包括以下步驟柴油調(diào)節(jié)閥5和氧氣開關(guān)閥1直接關(guān)閉，氮?dú)忾y開關(guān)閥2經(jīng)過3. 5s后打開。點(diǎn)火火檢時(shí)間3. 6S，點(diǎn)火出現(xiàn)爆燃后有亮白色的火焰，隨后燒嘴因無火跳車，拆開后發(fā)現(xiàn)燒嘴頭燒壞。實(shí)施例1燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00Nm3/h ;(2)將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥的開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?00Nm3/h ;C3)檢測所述的燒嘴，如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至350Nm3/h ；滅火過程的控制包括以下步驟(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到800Nm3/h ；⑵關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油，同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?，所述的氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1.5 秒?；饳z確認(rèn)在2. 2S之后，點(diǎn)火正常無爆燃現(xiàn)象且火焰穩(wěn)定，停車后燒嘴完好無損。實(shí)施例2燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00Nm3/h ;(2)將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥的開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?00Nm3/h ;(3)檢測所述的燒嘴如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至200Nm3/h ；滅火過程的控制包括以下步驟(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到700Nm3/h ;(幻關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油， 同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?，所述的氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1.2秒?；饳z確認(rèn)在2S之后，點(diǎn)火正常無爆燃現(xiàn)象，火焰穩(wěn)定，氣化爐升至要求壓力后運(yùn)行30分鐘，各項(xiàng)工藝指標(biāo)正常，停車后燒嘴完好無損。實(shí)施例3燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00Nm3/h ； (2)將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥的開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?00Nm3/h ;(；3)檢測所述的燒嘴如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至400Nm3/h ；滅火過程的控制包括以下步驟(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到900Nm3/h ;(幻關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油， 同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)猓龅牡獨(dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1.8秒。
火檢確認(rèn)在1. 8S之后，點(diǎn)火正常無爆燃現(xiàn)象且火焰穩(wěn)定，運(yùn)行過程中模擬柴油壓力降低，氧油比由3. 0升高至3. 3，通過改變氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度后實(shí)現(xiàn)了氧氣流量的間接調(diào)節(jié)，氣化爐壓力升至6bar點(diǎn)燃煤燒嘴，停車后燒嘴完好無損。
權(quán)利要求
1.油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法，它包括燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行和滅火過程的控制，其特征在于所述的燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行過程的控制包括以下步驟(1)點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00 600Nm3/h；(2)將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在所述的氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?700 900Nm3/h ；(3)檢測所述的燒嘴，如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減小使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁空{(diào)至200 400Nm3/h ；所述的滅火過程的控制包括以下步驟(1)將所述的氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到 700 900Nm3/h ；(2)關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油，同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向所述的燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?，所述的氮?dú)忾_關(guān)閥的打開速度為1.2 1.8秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了油氧燒嘴使用過程中的保護(hù)方法，燒嘴點(diǎn)火、運(yùn)行過程點(diǎn)火前將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥打開使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁繛?00～600Nm3/h；將氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥打開向燒嘴內(nèi)分別送入氧氣和柴油將燒嘴點(diǎn)燃，在氧氣開關(guān)閥打開一瞬間將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使補(bǔ)充氮?dú)饬魅霟斓牧髁吭黾又?00～900Nm3/h；檢測燒嘴，如果火焰燃燒穩(wěn)定，則將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度減?。粶缁疬^程將氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥開度加大使通過氮?dú)庹{(diào)節(jié)閥進(jìn)入燒嘴的補(bǔ)充氮?dú)獾牧髁窟_(dá)到700～900Nm3/h；關(guān)閉氧氣開關(guān)閥和柴油調(diào)節(jié)閥停止向燒嘴輸送氧氣和柴油，同時(shí)打開氮?dú)忾_關(guān)閥向燒嘴內(nèi)送入氮?dú)?。采用本方法燒嘴壽命大大提高?br> 文檔編號(hào)F23D11/00GK102444891SQ201110341778
公開日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月2日
發(fā)明者龐栓林, 李斌, 楊斌, 楊玉龍, 王國強(qiáng), 田海明, 蔣廣佩, 閔文偉 申請(qǐng)人:天津渤海化工有限責(zé)任公司天津堿廠