本实用新型专利技术公开了一种气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，包括与气化炉烧嘴喷头相匹配的两端开口的筒状保护罩，保护罩与气化炉烧嘴喷头之间内衬一层内部耐高温材料层，保护罩外表面敷设有一层外部耐高温材料层，外部耐高温材料层向后延伸并包敷气化炉烧嘴外部的部分冷却水盘管。本实用新型专利技术通过保护罩及内部耐火衬里配合外部设置高温耐火材料层将高温辐射热量、回火高温气流进行有效减缓和隔离，从而达到降低外氧端面损伤延长工艺烧嘴有效周期的目的，使得工艺烧嘴运行周期的延长，为整个系统长周期稳定高效运行成为可能，同时节约了大量维修费用提高了设备开车率及运行成本，使系统向稳、优、高产低耗的目标更进一步。高产低耗的目标更进一步。高产低耗的目标更进一步。
【技术实现步骤摘要】
气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置
[0001]本技术涉及机加工、模具压制及工艺烧嘴维修领域，尤其是一种气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置。
技术介绍
[0002]工艺烧嘴是气化系统中极为关键的设备，自水煤浆加压气化技术应用以来，无论是单喷系统还是对喷系统，烧嘴都是影响系统运行稳定及长周期的首要因素。怎样尽可能延长工艺烧嘴运行周期和保持高效经济的运行状态，一直以来都是努力探求的方向和目标。
[0003]工艺烧嘴通常工作在高温高压的苛刻条件下，在1250-1300℃以上的高温炉膛内，烧嘴承受炉内火焰和物料的冲刷，高温热腐蚀和磨损是影响工艺烧嘴性能的主要原因。所以在工艺操作中气化炉温度的高低，对烧嘴使用周期有直接影响。而炉温的高低主要取决于入炉煤灰分含量，灰分含量高气化炉就必须提温操作。研究和实践发现，系统正常运行时烧嘴外氧喷头处温度在1200℃-1280℃范围内，如果超出1280℃外氧喷头材料将会加速变化，材料晶粒变粗，锻件制造时隐患(厚薄、致密度、材料应力等)综合作用，使外氧喷头端面产生龟裂降低烧嘴使用寿命，同时工艺烧嘴端面处因工艺操作或其他原因有时存在较强的气体回流，高温气体夹杂部分残余氧气会对外氧端面造成高温烧损严重时导致烧穿跳车。
[0004]工艺烧嘴系统运行常见失效方式：磨蚀、高温辐射及火焰回流烧蚀。这两种形式基本决定了烧嘴的使用寿命长短，其余一些因素只起到辅助作用。其中磨蚀冲刷已通过镶嵌陶瓷或硬质合金喷头基本解决，高温辐射及火焰回流烧蚀成为主要制约烧嘴长周期主因。
[0005]怎样解决高温辐射及气体回流烧蚀，多年来一直未有良好的解决办法。外氧端面加装保护套内衬耐火材料是较好行之有效的方式。
[0006]中国专利CN 203754658 U公开了一种气化炉烧嘴头部保护套，涉及一种用于保护四喷嘴对置式水煤浆加压气化炉烧嘴头部的装置，所述保护套为两端开口的筒状结构，保护套两端开口的大小分别与所述烧嘴外径和烧嘴头部的外喷头外径一致，保护套的内侧壁上设有用于容纳所述烧嘴外壁设置的冷却水盘管的螺旋状凹槽。气化炉烧嘴头保护套包裹在气化炉烧嘴头的外部，其与烧嘴头以及烧嘴室之间达到了良好的密封，使烧嘴室形成相对密闭的空间，可有效防止气化炉灰渣进入烧嘴室造成的烧嘴及烧嘴冷却水盘管腐蚀的问题，提高烧嘴的使用寿命。但是氧化铝空心球浇筑料中需要加入骨料及基质矿，但是骨料及基质矿相组成均为刚玉相，热膨胀率较大，导致该产品的热震稳定性极差，大大影响了氧化铝空心球砖的使用寿命，特别是在温度波动较大的环境中使用易发生开裂、剥落。其技术特点主要的作用在于工艺烧嘴冷却水盘管的保护，保护工艺烧嘴冷却水盘管避免腐蚀及保护套与烧嘴室配合缩减剩余空间减少烧嘴室积渣的作用。上述作用严格说与烧嘴运行周期无直接关系，盘管的灰渣侵蚀及高还原性气氛条件下H2 腐蚀，通过盘管管材更新已完全解决，实践证明因盘管腐蚀原因影响系统运行周期情况微乎其微。此技术在工艺烧嘴下线的时候可适当避免盘管受到机械损伤，能够延长盘管使用周期，但对系统运行而言意义不大。
同时此技术在实际使用也存在一定的弊端：1、此技术一作用为填充烧嘴室剩余空间，尽量配合烧嘴室内壁减少硬渣形成利于烧嘴下线避免损伤盘管。但气化炉内衬热面砖因高温预留膨胀量原因，使得保护套外径尺寸受到限制，不能较紧密贴合烧嘴室内壁否则产生剪切现象造成运行隐患，同时保护套与盘管之间灌注浇注料也不利于盘管热应力释放。2、烧嘴室内壁与保护套之间的间隙在系统运行期间被熔渣、灰垢填充粘合，烧嘴下线时同样造成拆卸困难，其中安装时保护套的固定较麻烦易造成烧嘴安装、下线隐患。
[0007]中国专利申请CN 110129099 A公开了一种气化炉烧嘴保护组件及其焊接工艺，气化炉烧嘴保护组件，包括至少一环于环面依次相互焊接的保护环及焊接于其中一侧保护环环面的保护罩，保护环外径与烧嘴管外径一致，保护罩远离其与保护环焊接的一端的外径与烧嘴头的外喷头外径一致，保护罩通过镍基合金制成。通过直接采用镍基合金制成，具有良好的耐腐蚀和抗高温氧化性，尤其在高温下具有优良的耐腐蚀、耐热疲劳、耐高温冲击性能，因此提高了烧嘴的使用寿命，另外，在焊接时控制焊接电流控制在120-150A，电弧电压控制在13-18V，焊接速度控制在7-14cm/min；在进行填焊时，层间温度控制在58-76℃之间，有限防止焊接热裂纹以及变形现象。该专利申请是通过在水室环面及外氧端面焊接方式敷设形成保护罩，用以隔离、减缓高温蚀损及回流烧蚀对设备本体的直接损伤方式达到延长烧嘴的运行周期。此种形式对外氧端面、水室保护延长使用周期的效果是有的，但通过在水室环面焊接固定镍基合金制成护罩，此种方式只是相类似于将水室及端盖壁厚增加，同时于设备本体焊接量较大，对于焊接应力及制作的护罩变形而影响的与端面间隙问题不易控制，用于系统运行后在炉内受高温影响应力变形进一步加剧易形成运行隐患。
技术实现思路
[0008]本技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，该装置构造简单，使用方便，不仅延长了运行周期，节约了成本，提高了烧嘴使用寿命，同时也使的整个大系统系统运行周期长、稳定性及效率提高。
[0009]为实现上述目的，本技术采用下述技术方案：
[0010]一种气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，包括与气化炉烧嘴喷头相匹配的两端开口的筒状保护罩，所述保护罩与气化炉烧嘴喷头之间内衬一层内部耐高温材料层，保护罩外表面敷设有一层外部耐高温材料层，且所述外部耐高温材料层向后延伸并包敷气化炉烧嘴外部的部分冷却水盘管。
[0011]所述保护罩侧面上开设有一个与冷却水盘管的外接水管相匹配的槽口。
[0012]所述保护罩侧面及端面上设置有多个固定孔，固定孔中设置有利于固定外部耐高温材料层的爪钉。
[0013]所述保护罩采用耐火材料制作而成。例如喷头本体材料钴50或热面砖高铬耐材。
[0014]所述内部耐高温材料层通过销钉定位块、螺栓或焊接固定方式联接于气化炉烧嘴喷头端面上。
[0015]所述外部耐高温材料层采用浇筑方式包敷在保护罩及部分冷却水盘管外部，这样即使浇注料开裂也能保持较高强度不会短时间冲刷掉，对于对置式气化炉工艺烧嘴特别适用(对置式气化炉在投料运行前需将工艺烧嘴提前安装，然后将炉温烘至所需温度一般1200℃，在此之间可使烧嘴喷头得到较好的保护)。
[0016]所述内部耐高温材料层采用胶泥制备而成。胶泥中还有较高的铬元素。
[0017]所述外部耐高温材料层采用氧化铝空心球浇注料制备而成
[0018]本技术与中国专利CN 203754658 U相比较，本技术的技术重点在于工艺烧嘴外氧喷头端面及水室的保护，两技术所体现的特点及作用具有根本性的区别与不同。工艺烧嘴损毁的机理及形式在本篇“
技术介绍
”章节中已充分说明：除物料磨蚀原因外，工艺烧嘴外氧端面的热蚀损及因高温形成的端面龟裂才是烧嘴损毁、运行周期受限的根本原因。本技术据此设计制作的外氧端面保护罩装置，可有效减缓高温本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，其特征是，包括与气化炉烧嘴喷头相匹配的两端开口的筒状保护罩，所述保护罩与气化炉烧嘴喷头之间内衬一层内部耐高温材料层，保护罩外表面敷设有一层外部耐高温材料层，且所述外部耐高温材料层向后延伸并包敷气化炉烧嘴外部的部分冷却水盘管。2.如权利要求1所述的气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，其特征是，所述保护罩侧面上开设有一个与冷却水盘管的外接水管相匹配的槽口。3.如权利要求1所述的气化炉烧嘴喷头防烧隔热护罩装置，其特征是，所述保护罩侧面及端面上设置有多个固定孔，固定孔中设置有利于固定外部耐高温材料层的爪钉。4.如权利要求1所述的气化炉烧嘴...
【专利技术属性】
技术研发人员：李振家，孙建中，薛龙飞，张美玲，季文清，刘江江，
申请(专利权)人：山东兖煤化工装备工程有限公司，
类型：新型
国别省市：
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