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某石化公司合成氣裝置采用美國工藝技術(shù)生產(chǎn)合成氣。裂解焦油、工藝水和氧氣3種物料通過工藝燒嘴進入到氣化爐，在氣化爐內(nèi)1300~1400℃的高溫條件下，發(fā)生部分氧化還原反應(yīng)，工
作壓力3.48MPa，生成以一氧化碳為主的合成氣。
裝置于2012年建成投用，是國內(nèi)*一套利用焦油氣化生產(chǎn)合成氣的裝置。氣化爐內(nèi)溫度是氣化爐運行zui重要的參數(shù)之一，它反映了物料在氣化爐內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的狀況，影響氣化爐的碳轉(zhuǎn)化率，決
定合成氣氣體成分的組成，甚至影響氣化爐的安全運行及使用壽命。因此，及時準(zhǔn)確測量爐內(nèi)溫度顯得尤其重要，特別是在裝置開工階段，爐內(nèi)溫度是氣化爐投料操作的前提。
氣化爐在4個不同方向安裝4組高溫?zé)犭娕?，每組3支，共有12點溫度指示。高溫?zé)犭娕紴锽型，即雙鉑銠熱電偶，用鉑、銠2種合金絲做成熱電偶元件。
1、應(yīng)用現(xiàn)狀
合成氣裝置自2012年開工，初期運行比較穩(wěn)定，近期高溫?zé)犭娕碱l繁損壞影響裝置平穩(wěn)生產(chǎn)。經(jīng)分析認(rèn)為其損壞的原因主要有5個。
1.1爐內(nèi)壁耐火材料膨脹產(chǎn)生剪切力
氣化爐內(nèi)襯爐磚從內(nèi)向外共有3層，高溫?zé)犭娕嫉谋Ｗo套管安裝孔在爐磚砌筑的同時預(yù)留完成，孔的內(nèi)壁不規(guī)則，爐磚相互交錯，中間具留有保護套管的zui小通過距離。氣化爐在投入運行后，爐磚逐步受熱膨脹，由于各種爐磚的受熱膨脹系數(shù)不同，就會使安裝孔周圍的爐磚向內(nèi)部產(chǎn)生不同的收縮距離，相互之間形成徑向剪切力，隨著安裝孔的空間減小，爐磚產(chǎn)生徑向剪切力會直接作用在保護套管上，剛玉材質(zhì)的保護套管會被剪切力損壞。
1.2氣化爐頻繁開停工的影響
合成氣裝置開工初期，工藝、設(shè)備問題較多，裝置運行不平穩(wěn)，開停工頻繁。對于高溫?zé)犭娕迹瑒傆裉坠芮岸瞬捎锰钪线M行封閉，剛玉內(nèi)外套管之間的填充物材料存在一定的膨脹系數(shù)，填充物與外套管之間有間隙，經(jīng)過一段時間的運行后，高壓氣體進入套管內(nèi)部，停工后，壓力在短時間內(nèi)突然釋放。氣化爐多次開停工，反復(fù)經(jīng)過泄壓、抽真空烘爐等過程，壓力、溫度變化都較大，造成保護套管使用壽命下降，易損壞。
1.3氣化爐內(nèi)部氣流沖刷
高溫?zé)犭娕急Ｗo套管深入氣化爐內(nèi)的頂端距離里層爐磚向火面有一定距離，不能深入爐膛。
正常生產(chǎn)中，氣化爐內(nèi)溫度高達1300℃，焦油中碳組分較高，燃燒過程中，會對爐磚產(chǎn)生滲透侵蝕，隨著高溫火焰和高速氣流的劇烈沖刷造成爐磚剝落減薄，保護套管頂端慢慢從爐磚層內(nèi)露出，在高速氣流和火焰的沖刷下繼而損壞。
1.4高溫?zé)犭娕假|(zhì)量
高溫?zé)犭娕嫉谋Ｗo套管為剛玉復(fù)合管，其成份主要由Al2O3和Fe2O3等一些雜質(zhì)組成，如果其中Al2O3的含量過低或雜質(zhì)含量過高，都可以對保護套管的耐火度等特性造成影響，導(dǎo)致其使用壽命降低。
1.5安裝原因
根據(jù)熱電偶的安裝操作規(guī)程，其需要在生產(chǎn)設(shè)備的冷態(tài)下進行安裝，直至投入運行，需要平穩(wěn)的升溫過程。但在裝置臨時停工期間，熱電偶需要更換，氣化爐內(nèi)的溫度沒有降至常溫，如果儀表維護人員安裝過程不標(biāo)準(zhǔn)，速度過快，熱電偶受到的溫度變化劇烈，也會影響其使用壽命。
2、采取的應(yīng)對措施
2.1安裝孔的預(yù)留
綜合以上因素，高溫?zé)犭娕嫉陌惭b間隙是否規(guī)范，是否滿足設(shè)計要求，成為了需要首先考慮的關(guān)鍵點，這就需要在氣化爐爐磚砌筑的時候嚴(yán)格按照規(guī)范進行，為此制定了詳細(xì)的砌筑方案。
氣化爐內(nèi)爐磚共3層，從爐壁往里分別為TX233（粘土磚）、TX234A（剛玉磚）、TX23（剛玉磚）。在砌磚過程中，使用Φ38mm的試棒作為基準(zhǔn)參照物，試棒中心線要與熱偶孔徑中心線重合，保證砌完磚后中心孔徑同軸。TX233粘土磚為圓形磚，砌磚過程要保證TX233磚孔徑中心線與試棒中心線重合；TX234A剛玉磚在砌磚過程中，要保證TX234A凹槽zui低點距離試棒下邊緣的距離27.8mm，上面的磚凹槽zui高點距離試棒上邊緣的距離為4mm；TX23剛玉磚在砌磚過程中，應(yīng)該盡力保證磚下凹槽zui低點距離試棒下邊緣的距離為33.2mm，上面磚凹槽zui高點距離試棒上邊緣的距離為5mm。
首先安裝Φ38mm試棒，由外向內(nèi)插入，在接管處用耐高溫陶纖氈在試棒外側(cè)均勻固定；然后安裝TX233，安裝前TX233采用陶纖氈將T型孔與試件之間的間隙均勻填滿；第3步砌筑TX234A下部磚，參照圖紙尺寸安裝，如果尺寸不能保證可以通過打磨磚的底部來調(diào)整尺寸，按照同樣方法砌筑TX23。在砌磚過程中，熱偶安裝孔處TX233、TX234A、TX23磚孔徑不得改變，尺寸有偏差時，可以調(diào)整磚的底部，不得改變磚孔徑尺寸。爐磚砌筑完成之后，可以將安裝孔里側(cè)爐磚邊緣一圈切割成45°斜面，可以減少爐渣在安裝孔處存留，造成堵塞。
2.2熱電偶安裝及檢查
冷態(tài)安裝時，現(xiàn)場測量安裝孔深度，將熱電偶調(diào)整到長度，在保護套管外纏繞耐高溫陶纖填充物，使其能夠深入安裝孔內(nèi)，套管前端不能深入爐膛，距離內(nèi)壁10mm，各個接頭確保緊固到位，zui后使用萬用表測量檢查熱電偶是否完好。
熱態(tài)安裝時，將故障熱電偶拆下后，首先使用Φ40mm圓柱型工具對安裝孔進行疏通，再使用儀表風(fēng)吹掃，然后將預(yù)制的熱電偶緩慢安裝到安裝孔內(nèi)。此時氣化爐內(nèi)溫度在800℃以上，為了避免剛玉保護套管受熱溫度變化劇烈，建議安裝速度為30mm/min，使保護套管有溫度變化適應(yīng)過程。做為國內(nèi)第1套利用焦油氣化生產(chǎn)合成氣的裝置，氣化爐燒嘴的運行是整個裝置的重點。燒嘴從原設(shè)計國外進口到國產(chǎn)化，整個過程比較漫長，期間工藝參數(shù)、設(shè)備狀況、氣化爐內(nèi)部的反應(yīng)情況、火焰的形狀等各方面因素都不斷發(fā)生變化，這就需要在日常生產(chǎn)過程中認(rèn)真收集數(shù)據(jù)，找出規(guī)律，找出影響高溫?zé)犭娕际褂脡勖耐饨缫蛩?，制定?yīng)對措施，使其為氣化爐的安全平穩(wěn)運行提供可靠保障。
K型熱電偶 鉑銠熱電偶 n型熱電偶 高溫?zé)犭娕?/span>
