一、氨分解爐現(xiàn)狀
? ? 氨分解爐是焦化廠焦爐煤氣回收系統(tǒng)中的一臺主要設(shè)備。由焦爐荒煤氣中脫除的NH3、HCN等氣體,在催化劑的作用下,于1000℃~1200℃在此設(shè)備中發(fā)生還原分解反應(yīng)。
我公司氨分解爐于2000年12月投入運行。在2002年1月氨分解和硫回收裝置停產(chǎn)檢修期間,氨分解爐處于保溫狀態(tài)。當氨分解和硫回收裝置恢復(fù)生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn),氨分解爐下部的測溫?zé)犭娕贾車鸂t壁被燒紅并鼓包,呈蛇狀上延至煙氣室測溫?zé)犭娕肌A硗?。發(fā)現(xiàn)燃燒室和爐體的相貫線左上方也有竄火現(xiàn)象,用紅外線測溫儀測得的溫度超過400℃,因氨分解爐無備車,只好停車檢修。
? ? 二、竄火原因分析
? ? 通過查閱有關(guān)技術(shù)資料,針對設(shè)備的結(jié)構(gòu)特點,對其兩處竄火的原因分析如下:
(一)設(shè)備結(jié)構(gòu)特點
? ? 在國內(nèi)外焦化行業(yè)中,對于酸性氣體和氨氣單獨處理的工藝中,所使用的克勞斯裝置和氨分解裝置,其燃燒器都位于裝置的頂部。出于某種考慮,我公司所采用的氨分解爐其燃燒器位于爐體底部,中部為反應(yīng)催化層,上部為煙氣室,并在三個部位都安裝有一支熱電偶測溫儀。爐體外部為鋼制殼體,其耐火磚共有四層,由內(nèi)向外依次為:剛玉莫來石磚、輕質(zhì)剛玉磚、輕質(zhì)高鋁磚、隔熱耐火混凝土。
(二)下部測溫孔竄火原因分析
? ? 根據(jù)測溫孔處異型耐火磚的結(jié)構(gòu)特點、熱電偶的使用情況以及現(xiàn)場的調(diào)查,對其竄火原因分析如下:
(1)四層襯里厚達400mm,且磚縫交錯,出現(xiàn)貫穿裂紋使火焰竄出的可能性較小。
(2)測溫孔處的耐火磚由兩部分組成,即重質(zhì)剛玉磚和輕質(zhì)剛玉磚,其中輕質(zhì)剛玉磚緊貼爐壁,耐火剛玉磚一端同輕質(zhì)剛玉磚相連,另一端開有許多小孔,伸出襯里確保熱電偶同介質(zhì)相接觸。由于兩部分為平口砌筑??煽啃暂^差,容易出現(xiàn)裂縫,使測溫孔內(nèi)的火焰由此竄出至輕質(zhì)高鋁磚層,而輕質(zhì)高鋁磚、隔熱混凝土的耐高溫性能及耐高溫氣體侵蝕的性能較差,致使爐壁燒紅,并沿爐壁竄至其上部的煙氣室測溫孔。
(3)因工藝系統(tǒng)、自控裝置等方面的原因氨分解爐多次開停車,受溫度變化的影響,增大了耐火磚出現(xiàn)裂紋的幾率。
(4)熱電偶原選用的保護套管為碳化硅材質(zhì),使用過程中,多次出現(xiàn)斷裂損壞的情況,其殘留的碎塊未能及時清理干凈,裝新套管時若強行插入,可能會使剛玉耐火磚端部損壞,增大了火焰的竄出量。
(三)燃燒器和爐體相貫線處竄火原因分析
? ? 氨分解裝置在原始設(shè)計時,對于燃燒器和爐體相貫線處沒有設(shè)計專用的異形磚,并且拱頂出挑過長。在相貫線處承受著上部襯里及觸媒層的重量,由于上述缺陷的存在,在高溫環(huán)境中,可能出現(xiàn)下沉、產(chǎn)生裂紋,使火焰竄出,造成相貫線處爐壁溫度過高。
三、應(yīng)急防治措施
? ? 考慮到氨分解爐襯里停車檢修時間長,同時又需做大量的準備工作,短時間內(nèi)無法具備檢修條件。因此,根據(jù)上述對竄火原因的分析,決定制定臨時檢修方案,對其進行應(yīng)急處理,以維持氨分解爐的運行。
(1)氨分解爐暫時停止運行,僅通入一定量的煤氣進行燃燒,以保持爐溫。
(2)割去下部測溫孔附近爐壁(尺寸依據(jù)鼓包范圍而定),對內(nèi)襯進行檢查。發(fā)現(xiàn)混凝土已燒損,露出的輕質(zhì)高鋁磚被燒紅,磚縫松動,但未發(fā)現(xiàn)破裂。
(3)對測溫孔處襯里修補如下:
?、勹徣y溫孔輕質(zhì)剛玉磚及周圍輕質(zhì)高鋁磚。
②在割去外殼的地方,焊上長度為lOOmm的Φ273×10鋼管短節(jié),作為砼模板。
③用略小于測溫孔尺寸的耐熱不銹鋼管(Φ57×3.5)插入耐火剛玉磚內(nèi)50mm左右,作為熱電偶的導(dǎo)向通道。
?、茉跓犭娕紝?dǎo)向管周圍澆灌耐火砼,保證其附近的爐壁縫隙及模板內(nèi)充滿耐火混凝土。
?、蒺B(yǎng)護3晝夜后,安裝好熱電偶測溫儀,氨分解爐投入運行。
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