? ? 某化工廠丙烯腈裝置的廢水焚燒爐主要任務(wù)是燒除裝置生產(chǎn)產(chǎn)生的含有廢有機物的廢水，氫氰酸尾氣，另外還燒除硫銨單元放生故障及停車時送來的硫銨液。工作時，廢水經(jīng)中壓蒸汽霧化，在燃料油或燃料氣燃燒所產(chǎn)生的高溫下，進行強氧化反應，分解生成無毒或輕微毒性且符合環(huán)保排放標準的氣體高空排放至大氣。
? ? (1)設(shè)備及爐襯結(jié)構(gòu)
該廢水焚燒爐是立式圓筒爐。爐體總高約50m，其中筒體高16 m，煙囪高32.8 m，1層拖板位置，以爐底為基準）以下有4個油氣噴嘴，2個HCN噴嘴，2820 mm至5630 mm（二層拖磚板位置）之間有油氣噴嘴6個，廢水噴嘴個，5630 mm至7980 mm（三層拖磚板位置）之間有廢水噴嘴4個，硫銨噴嘴12個。爐內(nèi)正常工作溫度為800-950℃，爐壁設(shè)計溫度為200 ℃。爐內(nèi)襯有耐火材料，由托板支撐，其內(nèi)襯結(jié)構(gòu)從爐壁到工作熱面層依次是δ=3 mm厚的石棉板、50 mm厚的磷酸鋁膨脹珍珠巖、65 mm厚的輕質(zhì)隔熱磚、厚的粘土耐火磚。
(2)爐襯運行情況
該爐襯使用1年左右，爐壁外表面多處的高溫油漆發(fā)生脫落，通過爐壁測溫，發(fā)現(xiàn)局部多個點的溫度超過設(shè)計溫度，爐殼局部發(fā)生凸起變形，晚上局部爐殼能看見發(fā)紅，為了不影響生產(chǎn)，造成緊急停車，曾多次采取在爐壁外表增焊鋼板方箱，往方箱內(nèi)灌注耐火澆注料的方式來延長焚燒爐的運行，但這樣維修方式延長的運行時間有限。2011年大檢修期間，對該爐襯進行更換檢修，打開爐門發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)第三層托磚板下的內(nèi)襯發(fā)生了嚴重的脫落，一二層部分托磚板燒掉了一半左右，一層噴火嘴磚及托板燒損掉了三分之二左右，局部爐壁鋼板出現(xiàn)了燒透現(xiàn)象。三層托磚板上的內(nèi)襯相對較好一些，減薄較少。
結(jié)合廢水焚燒爐的日常運行情況分析，之所以爐襯的燒損最嚴重部分在二層托磚板以下，是因為廢水焚燒爐主要是使用一二層的油氣噴嘴噴出的油氣燃料來燃燒HCN噴嘴噴出的氣態(tài)和廢水噴嘴噴出的廢液，工作時，下部爐襯受到廢水、HCN及其燃燒產(chǎn)物的侵蝕、直接沖刷及熱沖擊等作用，導致爐襯不斷剝離脫落，襯里層減薄，直至局部出現(xiàn)穿透。三層的廢水噴嘴和硫銨噴嘴只有在硫銨單元出現(xiàn)異常和停車時才打開使用，使用情況相對較少，故附近爐襯燒損沒有下部嚴重。
2 ?爐襯更改施工
根據(jù)爐襯的燒損現(xiàn)狀，綜合考慮材料的理化性能、施工及經(jīng)濟成本，對原爐襯進行更改，選用不同的耐火材料分段襯在爐壁上形成新的爐襯結(jié)構(gòu)。我們在筒體三層托磚板（7980 mm）以下從爐壁到工作熱面層依次鋪貼5 mm的石棉板，澆注厚的高鋁質(zhì)澆注料，砌筑114 mm厚的重質(zhì)高鋁磚，爐襯總厚度235 mm。筒體三層托磚板以上從爐壁到工作熱面層依次鋪貼5 mm的石棉板，澆注70 mm厚的高鋁輕質(zhì)澆注料，砌筑114 mm厚的輕質(zhì)高鋁磚，筒體爐襯總厚度190 mm。
施工及注意事項
? ? (1)檢查爐體的完好、變形情況，確保各類噴嘴、接管、托板都安裝完畢，整體符合砌筑要求。
(2)爐壁清理除銹，鋪貼石棉板。
(3)確定爐體中心線、爐底磚體砌筑圓周線及主要標高控制線，必要時放出每層砌體的定位線。
(4)按照爐底磚體砌筑圓周線從下向上砌筑重質(zhì)高鋁磚，在磚與磚的接觸面間均勻的刮上膠泥，采用揉擠法，將膠泥從磚縫中擠出，確保膠泥飽滿，并對表面進行勾縫。每砌筑兩層向磚砌體與爐壁石棉板間灌注澆注料，并手工搗固密實。
(5)每砌筑完一層，用水平儀、水平管、卷尺、靠尺等檢查砌體的水平情況、垂直度及內(nèi)襯線尺寸，對不符合要求的及時調(diào)整修正。
(6)施工中，無論是磚砌體襯里還是澆注料襯里層都按照規(guī)范要求留設(shè)相應的膨脹縫。
(7)施工過程中必須注重耐火膠泥及澆注料的調(diào)配。耐火膠泥在砌筑前一天使用潔凈水進行浸泡，砌筑時進行充分攪拌均勻，不得出現(xiàn)結(jié)塊，重質(zhì)和輕質(zhì)耐火膠泥必須分開攪拌盛裝，不得混用器具。澆注料的調(diào)配要先將耐火骨料和膠結(jié)料干混均勻，然后加潔凈水攪拌，加水量不得一次性加滿，先加入水量的80%，充分攪拌后，再根據(jù)稠度將剩余水量逐次慢慢加入，直至調(diào)配合適。澆注料根據(jù)工程需要量及時調(diào)配，隨配隨用，對于失去流動性初凝的澆注料不得再加水攪拌后使用，必須丟棄掉。同樣攪拌盛裝重質(zhì)與輕質(zhì)澆注料的器具要分開，如果要混用，更換不同類別的澆注料前要將器具清洗干凈。
(8)為了保證襯里強度，每天施工不超過2m。
? ? (9)施工完后，進行自然干燥養(yǎng)護72 h，然后按照制定烘爐曲線嚴格進行烘爐。
3 ?應用效果
丙烯腈裝置廢水焚燒爐自2011年6月大檢修應用這種分段襯里結(jié)構(gòu)以來，爐子整體運行平穩(wěn)，爐壁測溫符合要求，中間經(jīng)歷過幾次停爐，其中兩次對爐內(nèi)一二層油氣噴火嘴和HCN噴嘴異形磚進行過部分更換，其余爐襯未進行檢修更換，直至2014年9月停車才對3層托磚板以下的爐襯層進行了整體檢修更換，3層托磚板上的爐襯基本上未被破壞，仍然完好，未進行更換。整個爐襯運行了3年多的時間。
4 ?對比分析
丙烯腈裝置廢水焚燒爐使用這種分段襯里結(jié)構(gòu)后運行時間得到延長，爐襯效果較好，和原襯里結(jié)構(gòu)比較，具有如下優(yōu)點。
(1)將工作面層的粘土磚改為重質(zhì)高鋁磚，考慮到了鈉鹽對耐火材料的破壞，丙烯腈廢水焚燒爐選擇耐火材料含鋁量要達到50%～65%，孔隙率必須低于20%，重質(zhì)高鋁磚能達到這樣的要求，而粘土磚鋁含量為30%～48%，重質(zhì)高鋁磚的含鋁量比粘土磚高，孔隙率比粘土磚低，防護性能比粘土磚好，因此在同一工況條件下使用壽命相對較長。
(2)中間層選用澆注料代替輕質(zhì)隔熱耐火磚。
一是可以減少異型磚的種類及數(shù)量；二是施工更加方便快捷，直接振搗密實，不用一塊一塊砌筑，縮短了檢修時間；三是澆注料襯里比輕質(zhì)隔熱磚襯里的整體穩(wěn)定性好，強度和氣密性相比提高，抗震動和沖擊的性能比磚砌體好，如果工作面層的磚破壞剝落，澆注料比輕質(zhì)隔熱耐火磚更能持久的抵抗燒蝕，延長爐子的使用時間。
(3)根據(jù)工況分段應用不同的耐火材料而不使用統(tǒng)一的爐襯結(jié)構(gòu)有利于經(jīng)濟成本的節(jié)約，三層托磚板以下爐襯侵蝕燒損最嚴重，爐襯最易受到破壞，因此選用重質(zhì)高鋁磚和高鋁質(zhì)澆注料，它們的理化性能較輕質(zhì)高鋁磚和高鋁輕質(zhì)澆注料好，防護性能好。但同等塊數(shù)用量下，它們的價格是輕質(zhì)高鋁磚和高鋁輕質(zhì)澆注料的2倍多，而三層托磚板以上的輕質(zhì)襯里層已能達到工況防護要求，因此進行分段襯里。
這種分段耐火襯里結(jié)構(gòu)在丙烯腈裝置廢水焚燒爐應用上收到了較好的效果，有效延長了廢水焚燒爐的運行周期，減少了裝置因爐襯的破壞而引起的非正常停車，滿足了安全生產(chǎn)的需要，為化工廠同類焚燒爐的爐襯施工提供了借鑒參考。
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