(2)燒嘴的最佳工作狀態(tài)應(yīng)與氣化爐匹配,，即在設(shè)計(jì)參數(shù)狀態(tài)下,，經(jīng)噴出的煤漿與氧氣的張角應(yīng)合理，不得直接沖刷到耐火磚,。其工作狀態(tài)下的火炬長(zhǎng)短(反應(yīng)高溫區(qū)位置)應(yīng)合理,，不能太長(zhǎng)也不能太短，以避免對(duì)耐火磚及燒嘴本體帶來(lái)不利的影響,。

　　(3)操作彈性大即能滿足開(kāi)車時(shí)的低負(fù)荷,、正常生產(chǎn)時(shí)的滿負(fù)荷以及單爐運(yùn)行時(shí)必要的超負(fù)荷(50～120%)，在操作彈性范圍內(nèi)應(yīng)保證其工作性能,。

　　(4)使用壽命長(zhǎng),，即在保證其工作性能的前提下最大限度的延長(zhǎng)其使用壽命，以確保裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效能,。鑒上所述,，對(duì)工藝燒嘴性能的評(píng)價(jià)可通過(guò)對(duì)燒嘴液霧平均粒徑,、霧粒直徑分布、霧炬張角和液霧流量分布等指標(biāo)的測(cè)量來(lái)獲得,，但最終是以實(shí)際生產(chǎn)中的工藝指標(biāo)來(lái)評(píng)定,。

2

　　工藝燒嘴的結(jié)構(gòu)形式是影響霧化性能的主要因素之一，結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)尺寸的變化都會(huì)使燒嘴的霧化性能隨之變化,。

　　燒嘴的結(jié)構(gòu)歸納為兩大類：一類是內(nèi)混式,，及O2與水煤漿在燒嘴內(nèi)的一混合室充分混合后噴出燒嘴。這種燒嘴經(jīng)過(guò)霧粒參數(shù)的測(cè)定,，表明其霧化性能較好,，但對(duì)內(nèi)混室的耐磨件要求較高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn),，進(jìn)口的燒嘴為此結(jié)構(gòu)形式,。另一類是外混式，即現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)中國(guó)產(chǎn)化的應(yīng)用類型(如航天十一所,、國(guó)雄等廠家),。這種燒嘴與內(nèi)混式相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)就是降低了對(duì)燒嘴頭部耐磨件的要求,，但霧化性能略差于內(nèi)混式,。

　　在外混式燒嘴中，使用在水煤漿氣化工藝上的主要為三流式外混燒嘴,，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖一,。該燒嘴較好的實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與材質(zhì)的統(tǒng)一，在工業(yè)化大生產(chǎn)中體現(xiàn)了它的實(shí)用價(jià)值,。在這種燒嘴結(jié)構(gòu)中,，在不同的負(fù)荷、不同的氣液比情況下,，為使工藝燒嘴在最佳狀態(tài)下工作,，其中心氧量都存在一最佳值，因此對(duì)于氣化爐操作人員提出了較高的要求,。

3工藝燒嘴性能的影響因素初探

　　3.1工藝操作條件的影響

　　3.1.1氣液比的影響

　　工藝燒嘴的原理是利用高速噴出的O2的動(dòng)能來(lái)霧化煤漿,，因此氣液(煤漿)比會(huì)對(duì)燒嘴的霧化性能帶來(lái)直接的影響。在對(duì)燒嘴(三流外混)的液霧平均粒經(jīng)測(cè)定(SMD,，舒特平均直徑,，sauter mean diameter)，SMD隨著氣液比的增加而減小,，但當(dāng)氣液比達(dá)到某一值(約0.5)之后,，其變化趨緩，見(jiàn)圖二,。在實(shí)際操作中有兩種可能會(huì)導(dǎo)致減小氣液比的操作,一是煤漿濃度變稀時(shí),，為控制氧煤比(或爐溫),，而減小氧氣流量;二是煤灰熔點(diǎn)過(guò)低，為追求工藝指標(biāo)(主要為排渣溫度)而減小O2流量,，在這兩種情況下,，燒嘴的霧化性能變差，相當(dāng)一部分反應(yīng)物不能在爐內(nèi)得到充分反應(yīng),，使其碳轉(zhuǎn)化率降低,，反映在渣中的殘?zhí)荚黾印Ｒ虼诉^(guò)低的煤漿濃度和煤的灰熔點(diǎn)對(duì)氣化爐操作都是不經(jīng)濟(jì)的,。

　　3.1.2中心氧比例的影響

　　中心氧的作用主要在于改善燒嘴噴出流體的流量密度分布,。在對(duì)三流結(jié)構(gòu)燒嘴的物理參數(shù)測(cè)定中發(fā)現(xiàn)，其中心O2量的增加使燒嘴噴出流體的流量密度,、分布趨于均勻(見(jiàn)圖三),。但SMD卻有所增大，且霧炬的表現(xiàn)張角也有所增大,。在實(shí)際操作中,，隨著負(fù)荷、壓力的改變,，其中心氧比例存在一最佳值(一般在12%～17%之間),，這就要求操作人員根據(jù)爐溫、爐況及渣中的殘?zhí)康惹闆r及時(shí)的調(diào)整,，以使燒嘴達(dá)到最佳的工作狀態(tài)。

　　3.1.3負(fù)荷的影響

　　負(fù)荷彈性大小是衡量燒嘴性能的一個(gè)重要指標(biāo),，燒嘴的霧化性能隨著操作負(fù)荷而變化,。一般的說(shuō)，隨著操作負(fù)荷的增加,，燒嘴的SMD下降,，當(dāng)負(fù)荷達(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷后，SMD變化趨勢(shì)減緩(見(jiàn)圖四),，因此通過(guò)對(duì)燒嘴的負(fù)荷試驗(yàn)可探索燒嘴的最佳操作狀況,，主要是設(shè)計(jì)流速不能偏低，低負(fù)荷時(shí),，由于燒嘴出口氧氣的影響煤漿流速下降黑區(qū)變短,，熱輻射輕度增大，容易燒壞燒嘴,。

　　3.2結(jié)構(gòu)與材料的影響

　　燒嘴的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)二者之間的關(guān)系較為密切,，往往在結(jié)構(gòu)上較有優(yōu)勢(shì)的，其對(duì)材質(zhì)的要求也較高,。然而只圖解決材料來(lái)提高壽命也是不實(shí)際的,。試驗(yàn)表明,，在我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)條件下，僅靠耐磨材料來(lái)解決燒嘴的磨損問(wèn)題不是提高燒嘴壽命的最佳途徑,，只有在提高耐磨材料質(zhì)量的同時(shí),，合理的改善燒嘴結(jié)構(gòu)才是提高燒嘴壽命的有效途徑。

　　在材質(zhì)方面,，還存在燒嘴頭部冷卻盤管的腐蝕問(wèn)題,，從華魯恒升、國(guó)泰,、大南化等裝置上使用的工藝燒嘴中,，多次出現(xiàn)頭部冷卻盤管連接彎頭及外部焊縫的裂紋，其它裝置上也出現(xiàn)過(guò)同樣的問(wèn)題,，而且還伴有燒嘴端部及盤管上的腐蝕凹痕,，這是由于在該處表面產(chǎn)生汽凝液并又急劇地蒸發(fā)而產(chǎn)生的熱循環(huán)所導(dǎo)致的熱疲勞裂紋和腐蝕。

　　3.2煤的質(zhì)量影響

　　煤中S會(huì)對(duì)燒嘴的壽命產(chǎn)生影響,。目前,，工業(yè)燒嘴的主要材質(zhì)為Inconcl600、625,，噴嘴頭UMCO50,，這些材料的高溫狀態(tài)下抗氧化性能好，但在高溫下合金中的Ni和煤中的S易在晶間產(chǎn)生NiS,，導(dǎo)致材料的腐蝕,。

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