延长气化炉烧嘴使用周期QC报告.ppt

延长气化炉烧嘴使用周期 单位 QC小组发布 制作 时间 2014年1月1日 一 小组概况 小组概况 二 选题理由 烧嘴是气化炉技术的核心 由于气化炉顶部温度在1400 左右 烧嘴各部件需有循环冷却水冷却 冷却水回水温度高造成烧嘴头部 盘管焊缝易开裂 近10年由于烧嘴头部泄漏 气化炉已经成为严重影响装置长周期运行的重大隐患 由于烧嘴备件国产化 材料质量不稳定 制造技术不足 近些年因为烧嘴泄露共累计造成单台气化炉停车达30多次 经济损失巨大 选题理由 气化炉烧嘴图 气化炉烧嘴实物 国内同类型合成氨装置气化炉烧嘴都不同程度地存在这一问题 严重影响气化炉长周期和正常生产运行 给生产带来重大隐患 因此 多年来如何解决气化炉烧嘴在使用中出现的各类泄漏 延长烧嘴使用周期成为我们本次QC研究课题 活动计划 三 现状调查 从历次对气化炉烧嘴检修结果分析 烧嘴头部外表面呈现严重的疲劳腐蚀开裂特征 且主要集中在冷却水夹套端部位 它的运行状况直接影响工艺有效气的含量和生产连续性 从历次对气化炉烧嘴检修结果分析 烧嘴头部外表面呈现严重的疲劳腐蚀开裂特征 且主要集中在冷却水夹套端部位 它的运行状况直接影响工艺有效气的含量和生产连续性 四 设定目标 经过观察分析得出 影响气化炉长周期运行的问题就是烧嘴部分腐蚀开裂 为了不影响合成氨装置的平稳运行 因此我们将本次课题的目标定为使气化炉长周期运行170天以上 五 分析原因 人 法 人为操作失误 高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂 烧嘴焊接方法存在缺陷 烧嘴工作环境 数据测量方法不准确 气化炉炉顶温度过高 法 分析原因 您的标题 烧嘴泄漏原因 六 要因确认 要因确认 您的标题 确定要因 02 高温氧化腐蚀造成烧嘴头部开裂 烧嘴头存在焊接缺陷 七 制定对策 八 对策实施 一 由于烧天然气时气化炉内部温度达1400 左右 比烧渣油时平均高出100 150 左右 加至烧天然气后炉内火焰上移 造成烧嘴附近热量非常集中 高温导致烧嘴表面产生高温氧化腐蚀裂纹 烧嘴头部龟状裂纹 对策实施 一 烧嘴头水夹套正面裂纹 烧嘴头部环状裂纹 对策实施 一 经过多次实验 方头烧嘴改成圆头烧嘴后 减少了迎火面积 通过对烧嘴头迎火面的面积的测算 迎火面的面积减少了30 2005年前的烧嘴头 现在使用的烧嘴头 对策实施 二 针对影响气化炉烧嘴使用寿命的各原因 经过我们不断探索和总结 在烧嘴头焊接技术方面我们取得了一些突破 对策实施 二 烧嘴头存在焊接缺陷导致高温下逐渐氧化腐蚀和疲劳开裂并导致泄漏 烧嘴头水夹套漏水 对策实施 二 在焊接内外冷却盘管的过程中 将过去的连续焊改为分段焊 每次分段焊长度控制在10mm左右 在焊接过程中 边焊接边用湿布 快速冷却 防止材料晶粒粗大而降低了材料耐热强度 降低盘管焊缝应力 对策实施 二 通过分析和多次实验 原来烧嘴头流道的内部结构为三角形 一是影响了换热速度 二是应力集中在棱角处 为此 将烧嘴冷却水腔由三角形改为半圆形 冷却水腔面积比原来增加了26 改变外烧嘴冷却水腔结构 对策实施 二 改造前内腔结构 改造后内腔结构 对策实施 二 由于将烧嘴头迎火面方头加工为圆弧面 表面耐压强度得到提高 改进后的迎火面壁厚 由原来的7 5mm改为5mm 减小迎火面的壁厚 则会降低热阻 迎火面的温度下降60 70 最终消除了烧嘴头前部和后部焊缝处的裂纹 减小外烧嘴迎火面壁厚 对策实施 二 烧嘴在组装时 内外烧嘴的垂直度及内外烧嘴同心度必须调整在正负0 10mm 内外烧嘴中心线同炉体中心线相吻合 可以避免因调整偏斜造成炉内火焰 对炉壁的严重冲刷和烧蚀 检修技术要求 九 效果检查 通过以上各项措施的改进 宁夏石化公司合成氨装置汽化炉烧嘴的使用周期得到了大幅提高 烧嘴寿命最低都在90天以上 最长的运行时间已达到176天 效果检查 同时 我们也看到 通过不断的改造和厂家共同研究 改造后的烧嘴使用寿命同国外进口的烧嘴头寿命相当 但比国外进口的烧嘴头成本降低很多 取得了相当可观的效益 十 巩固措施 1 降低盘管焊缝应力2 改变外烧嘴冷却水腔结构3 烧嘴头改造为圆头形式4 小外烧嘴迎火面壁厚 气化炉烧嘴检维修作业