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頂燃式熱風爐燃燒器煤氣入口損毀分析和處理措施
發布時間：
2023-06-16
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頂燃式熱風爐煤氣支管位于燃燒器頂部，在熱風爐運行時，受不同工作狀態下溫度和壓力的周期性變化及氮氣吹掃影響，經常出現煤氣支管耐材脫落、煤氣入口組合磚坍塌，導致煤氣入口管殼溫度過高、開裂漏風而損毀，影響熱風爐安全運行，需要緊急搶修處理。頂燃式熱風爐燃燒器煤氣入口的使用壽命已成為頂燃熱風爐實現高風溫和長壽命的關鍵。
1、煤氣入口損毀原因分析
⑴煤氣支管內襯耐材配置不合理
部分頂燃式熱風爐燃燒器煤氣支管內襯只有一層重質耐火磚，管殼內壁沒有噴涂料;另外，熱風爐運行時，管道處于冷熱交替狀態，易造成耐火磚剝落，管殼內無噴涂隔熱，導致管殼溫度過高。
⑵煤氣支管設置不合理
由于煤氣支管位于熱風爐上部，煤氣支管的彈簧支座補償量不足，煤氣入口與燃燒器相貫線的管殼應力較集中，造成管道內襯耐材變形、剝落。
⑶燃燒器氮氣吹掃系統不完善
頂燃式熱風爐操作規程要求，熱風爐燒爐和送風結束后都必須進行氮氣吹掃，以保證熱風爐系統安全運行。部分頂燃式熱風爐沒有配套氮氣罐或者集氣管，僅配套一根φ100mm 或者φ150mm的氮氣管，在氮氣閥門打開后，管網壓力在3秒內就會下降至0.3Mpa以下，此情況延長氮氣吹掃時間，也無濟于事，反而影響換爐時間。而頂燃式熱風爐煤氣入口出現高溫或震動而導致耐火材料損壞，是因為換爐時殘余煤氣沒有吹掃干凈，燒爐或送風期間，殘余煤氣/空氣與高溫空氣/煤氣在煤氣環道和煤氣支管內周期性發生二次燃燒，在狹小空間內形成了燃爆效應損壞煤氣支管入口結構。因此氮氣吹掃系統需要配套足夠容量的氮氣罐或者集氣管，存儲容積需要根據燃燒器結構尺寸進行計算，保證在氮氣閥門打開后，氮氣流量瞬間達到設計值，這樣既達到了吹掃效果，又節省了換爐時間。
⑷熱風爐操作程序不當
部分熱風爐氮氣吹掃閥控制程序設置有誤，甚至煤氣燃燒閥關閉，打開煤氣放散閥進行氮氣吹掃，導致氮氣直接被排出，沒有起到吹掃作用。在計算機PLC程序中，氮氣管網的壓力和流量峰值，應設定安全聯鎖。
2、煤氣入口應急處理措施
為保證熱風爐的安全運行，煤氣入口應安裝貼片測溫，便于實時監測。若煤氣入口管殼溫度>150℃，應加強此部位的巡檢，特別是檢測管殼有無漏點，若高溫區域較大或發現有漏點，必須停止燒爐，采取應急處理措施。
⑴撤爐休風
確定需要檢修的熱風爐，待燃燒結束后，延長氮氣吹掃時間，確保煤氣支管和燃燒器環道內煤氣吹掃干凈，關閉需檢修的熱風爐本體煙氣閥外的其它閥門。
⑵煤氣支管堵盲板
需要人員進入支管和燃燒器內部進行維護修復時，涉及到煤氣安全，休風前一天要對煤氣支管進行堵盲板作業。在煤氣切斷閥靠近熱風爐法蘭側安裝盲板，隔斷煤氣主管煤氣，安裝盲板期間氮氣吹掃持續進行，在盲板安裝結束后關閉氮氣吹掃閥和煙氣閥門。
⑶燃燒器煤氣環道及支管降溫
由于頂燃式熱風爐煤氣支管位置較高，一旦打開此處管殼，熱風爐煙道抽力不能滿足要求，爐內高溫氣體通過檢修孔溢出，為保證檢修人員安全，在煤氣支管燃燒閥與切斷閥之間管道側面開Φ900孔，同時打開空氣支管人孔并安裝導流管道，導流管端口高度超過熱風爐球頂標高即可。在煤氣支管側面Φ900孔位置安裝大功率霧炮風機，對燃燒器煤氣支管和煤氣環道進行降溫，煤氣支管內溫度低于30℃時，維修人員方可施工。
⑷煤氣入口耐材修復
根據煤氣支管和入口耐材的損壞情況，可采取澆注和噴涂方法修復。在拆除破損耐材之前，用大塊石棉氈對煤氣噴嘴孔進行封堵，并安排專人監護爐內頂部熱電偶溫度和風機運行狀況，防止風機停機。煤氣入口可采取澆注的方式，并焊接錨固件。煤氣支管噴涂采用錨固件和掛網相結合。
近年來，安耐克不斷完善煤氣入口應急處理措施，在高爐不休風的情況下，為國內10余座熱風爐煤氣入口或支管進行了維修，一座熱風爐最短維修時間僅用了3天，維修后最長已經安全運行5年，在送風末期，實現了熱風爐修復區域的管殼表面溫度150℃以下，煤氣入口修復達到了預期效果。
