工业气化炉砌筑工艺改进及效果

2008年10月大氛限Oct.2008第31卷第5期Lange Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.31 No.5工业气化炉砌筑工艺改进及效果姚运金郝丁华吴全银(中石油宁夏石化分公间,宁夏银川,750026)摘要中石油宁夏石化分公司化肥装置气化炉自建成投产后经常出现壳体超温问题,针对其使用情况及以往施工过程中出现的问题,改进施工工艺,设备开车后运行情况良好,延长了气化炉运行周期。关键词气化炉超温 炉底伸缩縫1概况厚的空心球浇注料,浇注料上面是高度为330mm中石油宁夏石化分公司化肥装置是20世纪的三环空心球砖,空心球砖上面是20*和21#*刚60年代末国产化肥装置,经改造后年产尿素玉砖。炉底3层空心球砖与直筒底部4层1#刚300kt。气化炉为合成氨装置核心设备,采用意大玉砖有1条3mm的纵向膨胀缝,炉底21"砖与直利技术制造,原名重油加压气化炉,油改气后更名简7#、8#刚玉砖有1条3 mm的纵向膨胀缝,是保为天然气加压气化炉,原料气为天然气和氧气。证耐火砌体 受热后的膨胀量,如结构图1所示。设计压力3.8MPa, 操作压力3.6MPa;设计温度改进后以保温砖表再与中心线距离为准南筑- 24mm伸缩缝773 .1360C,操作温度1400C;壳体设计超温界线为-7mm伸编缝930250C。气化炉建成投用以来,壳体连续超温,为24mm伸缩缝此处设计20mm-10mm伸缩縫后耐火纤维毡解决超温问题,用锅炉水自上而下24h浇水进行,熬电偶1546降温，而且为保证其生产,必须加大天然气、氧气的投人才能满足生产需要,造成炉体表面腐蚀严重,4台气化炉需要每年轮流砌筑一次。频繁开停车交替大修,严重制约着工厂的正常生产。2气化炉主要结构改避后改遣前气化炉由燃烧室和激冷室两部分组成。其中燃烧室由炉底直简、拱顶3部分组成。炉底由平图1气化炉改造前后示意底与下直段进人激冷室,直简有6组热电偶，两环2)炉底由于直接受燃料燃烧、冲刷以及负荷伸缩缝,拱顶为球形拱,以40°角过渡到锥形拱到压力的影响,烧蚀程度比其他部位严重,烧嘴盘管烧嘴室。炉底是燃烧室砌体独立结构,检修时可破裂后冷却水直接对炉底的19#、20#、21#砖产以单独拆换,不影响其他部位。生影响,如果砌筑质量不过关,会增加炉底的损坏程度,经常地开停车,给生产带来了影响,针对这3. 砌筑工艺改进些问题，查阅资料、反复探讨,决定加厚炉底来解3.1炉底砌筑工艺的改进决炉底超温问题。1)炉底最底层靠近激冷管的是22#砖、23*3)气化炉多年运行状况表明,刚玉砖急冷急刚玉砖,以上7层是24*刚玉砖,最上口部是19*收稿日期:2008-05-13;收到修改稿日期:2008 10-06。刚玉砖，炉底直简耐火砖高度为1150mm。7层作者简介:姚运金,男，1967 年出生,筑炉技师.现在中石油24#刚玉砖后面是空心球砖,锥体找平是100mm宁夏石化公 司安检公司工作。联系电话:91-297993262008年第31卷热3~4次就产生裂纹,加上刚玉砖受热后热应力膨胀量,使砌体开停车时,伸缩自如,砌筑质量的加大,烧蚀严重，里面的空心球砖不耐高温高压,改进,是确保伸缩缝不过热、不超温的关键。保证造成整个炉底超温,为了使耐火衬里结构更合理，伸缩缝不超温,必须具备的条件:设计合理、耐火采用加厚炉底,使炉底绝热保温层加强，又不影响材料质量过关,砌筑施工精确，操作工艺合理。炉底的设计结构。把24*刚玉砖增加1层,24"刚3)按照设计及以往施工经验,托砖板与壳体玉砖增加2mm灰缝,厚度为110mm,把原来锥底之间挂一层20mm厚的纤维毡(起保护壳体作找平的空心球浇注料换成刚玉浇注料并找平,刚用),再把铸钢支架插进铸钢槽内,然后把铸钢托玉浇注料增加110mm,衬里厚度为210mm,增加砖板卡人铸钢支架上,使之形成-一个整体,把纤维了整个炉底的强度，提高了耐火砌体的抗高温、高毡压住,如图1所示。铸钢托砖板以上2m多高压能力。以前空心球浇注料施工无参照物,只有的耐火砖重量全部由托砖板来承担。在重压下，用100mm厚的探针来施工，掌握衬里高度不准壳体上挂的20mm厚的纤维毡压成了很薄- - 层，确衬里表面找平难度大。改进后用1m靠尺以并且随着砌体重量的不断增加,墙体:保温砖.空第5层24#刚玉砖上表面为水平点找平刚玉砖浇心球砖层、刚玉砖层共24 mm伸缩缝(刚玉砖的膨注料,衬里找平又快又准，达到了良好的效果,开胀量为9 ~ 10mm/m,高铝耐火砖的膨胀量为7~车至今,各项指标正常。8mm/m,保温砖的膨胀量6~7mm/m)[2]被压缩成4)以炉体中心线与空心球砖的半径距离不足10mm厚的伸缩缝,比原设计24mm厚伸缩302 mm为准，达到每一块砖 与炉体中心线设计尺量相差14mm,满足不了耐火材料砌体的膨胀量,寸相吻合,并且不用经常性地用橡胶锤敲打。使给整个气化炉运行埋下了隐患，导致开车投料后砖与砖之间粘合更好,砌体的整体性更强,比原来挤碎耐火砖。以炉体中心线与刚玉砖表面半径距离150mm为4)施工时把壳体与托板砖之间挂20mm厚准更加准确。空心球砖垂直度掌握准确了，刚玉的纤维毡去掉,采用托砖板卡进槽后,-环宽窄不砖则随空心球砖砌筑相应垂直，从而保证了砌体等的缝隙用高铝纤维填实。托板砖经过多年的烧的平整度、垂直度及饱满度,还避免了用橡胶锤敲蚀受热，表面凹凸不平,给托砖板以上35*高铝砖打刚玉砖,因振动而把刚砌筑好的砌体形成灰缝砌筑带来困难,以往是加工35*高铝砖与托砖板裂纹,整体性差,不能满足砌体的需要,影响整个接触面来找平,费时费力,加工不规范，还延长了炉底的质量。改进施工工艺后,2#气化炉炉底施工期。通过改进工艺,改为托砖板凹凸不平处用工仅用3d完成,比计划提前2d,不仅缩短了工刚玉浇注料找平,不加工35#高铝砖,达到理想的期,还保证了砌体的质量。运行至今壳体温度保效果。把24mm厚的伸缩缝用30mm高铝纤维毡持在180左右,证明改进工艺是正确可行的。折叠成2层,厚度为60mm,放在砌体的伸缩缝上5)炉底设计刚玉砖灰缝厚度为2mm,砌筑施表面,然后砌筑35#、36#砖,把36#砖压在60mm工为lmm, 空心球砖为2mm,砌筑施工为1 ~的高铝纤维毡上,将其压缩成24mm厚,形成伸缩1.5 mm,灰浆饱满度为100%。揉浆来回不少于3缝,使高铝纤维毡定型,不松动。砌筑时严格控制次，以保证砖面结合的密实性,严格按照气化炉施炉体中心线与35#、36*砖的半径距离与设计尺寸工规范操作,增加砌体的整体强度，如表1。相符(36*砖与炉体中心线半径为773 mm,35#砖表1气化炉燃烧室砌筑质 (2*炉施工数据)与炉体中心半径为930mm)。保证了耐火砌体的灰浆饱设计灰缝砌筑时灰缝膨胀量,提高了砌筑施工质量。满度，%厚度/mm厚度/mm'刚玉砖100空心球砖91-1.54运行情况保温砖981.5-22#炉伸缩缝施工工艺改进后实践证明,不仅3.2伸缩逢工艺改进省时省力，还减少了刚玉砖的加工量,降低了劳动1)伸缩缝由铸钢卡槽铸钢支架、铸钢托砖强度,提高了施工质量。伸缩缝整体均匀,填充高板组成,伸缩的厚度是24 ~ 26mm,如图1所示。铝纤维密实,砌体平整光滑,增加了抗冲刷、耐高2)伸缩缝尺寸留设是保证耐火砌体足量的温、高压的能力，并且不改变炉体的设计结构,内第5期姚运金等.工业气化炉砌筑工艺改进及效果327在质量与外观质量都达到优质工程的标准。气化对提高天然气加压气化炉砌筑质量具有重要的意炉改造前每年需要整体更换1次,2003年12月改义和实用价值,改进后的气化炉正常运行,没有产造实施后运行了3a,炉底和简体没有检修过，生任何不良影响,而且解决了气化炉多年来超温2006年后每年局部修复,减少了近5a的检修工过热的难题,延长了气化炉运行周期。作量。改造后运行周期延长了,解决了该处超温参考文献过热的瓶颈难题。1 中国机械工程学会设备与维修工程分会、《机械设备维修问答丛书>编委会合编.工业炉维修问答.北京:机械工业出版5结束语社.,2006综上所述,通过改进炉底和伸缩缝施工工艺，2王剑泯编.筑炉工。上海:上海科学技术文献出版社，1989IMPROVEMENT OF MASONRY PROCESS FORINDUSTRIAL GASIFIER AND THE RESULTYao Yunjin, Hao Dinghua and Wu Quanyin( Ningxic Branch Co., PetroChina , Yinchuan ,750026)Abstract Overheating of the furmace shell often happened to some chemical fertilizer plant af-ter it was put into operation. Aimed at its services and problems happened during its construction inthe past, the masonry process was improved. Verified by the actual masonry and the equipment opera-tion after commission, it is indicated that the improved process is reasonable, which can prolong theservice period of the gasifier.Key words: gasifier overheating, fumace bottom, expansion joint欢迎订阅《化工科技市场》杂志国内外公开发行欢迎投稿欢迎刊登广告《化工科技市场》是由全国化工商品科技情报中心站主办,天津化工研究设计院协办,面向国内外公开发行的国家级化工科技类月刊,目前发行量12 000多册。本刊以科学技术是第一生产力为指导思想,以发展中国化工信息产业为己任,以推动化工科技成果商品化、产业化,促进化工商品流通、优化化工科技资源配置和促进中国化工事业腾飞为目标，全面报道国内外最新化工技术进展、市场发展趋势和化工进出口走势。本刊主要栏目设有[发展论坛]、[研究与进展]、[市场论坛]、[贸易专栏][拟建项目][政策导向]、[行业动态]、[新产品新技术]和[技术转让与合作]、[技术难题与求解][供求信息]等,力求在内容上贴近于市场,增加刊物的互动性,为高校、研究院所和生产企业的化工科研人员、生产管理人员、设备生产与销售人员、商贸界人士、政府科技服务人员提供一个交流的平台。欢迎订阅本刊,本刊编辑部全体人员竭诚希望社会各界人士对我们的杂志提出宝贵意见,为我们杂志的发展出谋划策。本刊每期正文72页,大16开版本，每期订价12元,全年144 元。邮发代号82-925,全国各地邮局均可订阅,也可与本刊编辑部联系,联系方式如下:单位: 《化工科技市场》编辑部地址:天津市红桥区丁字沽三号路85 号开户名:中海油天津化工研究设计院邮编:300131开户行:工行天津市新村支行电话:022-26689033 26689901帐号: 0302080509008655388传真:022-26678212联系人:吕萍E-mail: hgkjsc@ 163. com