浅析烧嘴冷却水系统的操作要点及注意事项

山增莲 周生珍（青海盐湖镁业有限公司，青海 格尔木 816000）

浅析烧嘴冷却水系统的操作要点及注意事项

山增莲 周生珍（青海盐湖镁业有限公司，青海 格尔木 816000）

烧嘴冷却水系统在水煤浆气化工艺操作中起保护工艺烧嘴、避免工艺烧嘴受高温辐射而造成烧穿泄漏，其正常运行至关重要，本文主要介绍烧嘴冷却水系统安全连锁及操作要点。

烧嘴冷却水；温度；压力；流量；连锁

在水煤浆气化工艺中，工艺烧嘴在6.5Mpa、1350℃高温高压下工作，为延长工艺烧嘴的使用寿命，有一套专门针对烧嘴头部进行冷却的烧嘴冷却水系统。烧嘴冷却水由烧嘴冷却水泵353P001加压，经烧嘴冷却水换热器353E001冷却后送入四个工艺烧嘴的冷却夹套及盘管内，从工艺烧嘴出来的冷却水回流至烧嘴冷却水槽353V002继续循环使用。

烧嘴冷却水压力低于气化炉操作压力，如果烧嘴冷却水盘管损坏，合成气因泄漏被冷却水带入烧嘴冷却水分离罐353V104。烧嘴冷却水分离罐的放空管线上设有CO在线分析，一旦CO超标，表明有合成气进入工艺烧嘴的盘管，工艺烧嘴损坏，需立即停车处理。烧嘴冷却水系统另设有事故烧嘴冷却水罐353V003，并连续通入低压氮气，为其保证一定的压力，当两台烧嘴冷却水泵均出现故障，冷却水无法满足供应时，可作紧急补水。

在气化炉运行过程中，为保证工艺烧嘴冷却水夹套和盘管不缺水、断水，系统安全运行而设置了以下连锁：

（1）烧嘴冷却水泵353P001自启动连锁：当烧嘴冷却水泵353P001出口总管压力PIA0041LL（＜2.0Mpa）时，备用泵自启动；A、B泵不能同时设自启动；正常操作中，备用泵必须投自启动。

（2）事故烧嘴冷却水阀XV-0041连锁：当烧嘴冷却水总管压力PIA0041LLL时，事故烧嘴冷却水槽切断阀XV-0041打开，当事故烧嘴冷却水槽353V003液位LT0042LL（＜30%）时关闭。

（3）烧嘴冷却水槽自动补水连锁：当烧嘴冷却水槽液位LIA0041LL（＜80%）时，烧嘴冷却水补水阀XV0042自动打开进行补水，确保烧嘴冷却水槽有足够液位防止断水。

（4）若全厂停电，柴油发电机将给烧嘴冷却水泵353P001紧急供电，使烧嘴冷却水泵353P001挂自启动的泵自启动，保证烧嘴冷却水的供应；在日常操作中，需定时维护和保养柴油发电机，确保在紧急状态下能及时投用。

（5）烧嘴冷却水停车连锁：

烧嘴冷却水四选二、烧嘴冷却水紧急停车按钮将导致烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1032关闭和气化炉安全连锁停车，防止烧嘴冷却水盘管泄漏造成事故。

（烧嘴冷却水进口流量底底FIA1031LL、烧嘴冷却水进口压力底底PIA1031LL、烧嘴冷却水出口流量高高FIA1032HH、烧嘴冷却水出口温度高高TIA1031HH）如果以上条件中任何两个条件满足，XV1031、XV1032将自动关闭，气化炉安全系统停车；

烧嘴冷却水紧急停车按钮按下后，XV1031、XV1032将自动关闭，气化炉安全系统停车；

一旦烧嘴冷却盘管或水夹套烧穿破裂，导致高温高压合成气进入冷却水系统，可能会发生下列现象：

气化炉压力高于烧嘴冷却水压力，气化炉的高压合成气将阻止烧嘴冷却水盘管的烧嘴冷却水供应，使其不能正常循环造成烧嘴冷却水入口流量FIA1031LL低低，使烧嘴冷却水入口压力PIA1031高高；

高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管，使烧嘴冷却水进口流量FIA1031LL低低，烧嘴冷却水出口流量FIA1032HH高高；

高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管，使烧嘴冷却水出口温度TIA1031HH高高，烧嘴冷却回水分离罐上CO在线分析AT1031报警；

烧嘴冷却盘管或水夹套烧穿破裂时，上述三种情况将同时发生，为了防止合成气泄漏到大气中，烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1032将联锁自动关闭，若该安全联锁条件未达到联锁值，但能够确认烧嘴冷却水盘管泄漏，应立即按下烧嘴冷却水紧急停车按钮，强行关闭烧嘴冷却水进出口切断阀XV1031、XV1031，且绝对不可以再打开，防止发生蒸汽爆炸事故。

（6）烧嘴冷却水系统的操作要点及注意事项：

烧嘴冷却水槽液位LIA0041，正常中控显示液位不低于80%，液位低于80%后显示红色并声光报警；现场操作工每小时巡检时要保证烧嘴冷却水槽液位正常，并检查现场液位计是否在正常指标内；中控人员定期检查LA0041是否高于80%，发现低于80%及时打开烧嘴冷却水槽补水阀XV0042给烧嘴冷却水槽加水；并定期对烧嘴冷却水槽现场液位计和LIA0041进行校对。

中控在ESD安全系统空试时，打手动状态开关XV1031、XV1032，现场确认XV1031、XV1032开关自如，空试结束后XV1031、XV1032投自动。

在正常生产中，发现烧嘴冷却水进出口流量均在降低，尽快通知现场检查353P001打量及运行状态，必要时启动备泵；若发现烧嘴冷却水进口流量降低、出口流量上涨、入口压力上升、支管压力上涨、出口温度上涨等情况时，立即查看烧嘴冷却回水分离罐上CO在线分析AT1031报警，判断烧嘴冷却水盘管是否漏，确认泄漏通知中控按烧嘴冷却水紧急停车按钮，系统停车。

巡检时检查泵的运行状态，检查泵的进、出口压力正常，电机电流正常；定期检查轴承发热情况，轴承温度不应超过70℃，电机温度正常；检查润滑油、脂正常，油位加至油窗1/2～2/3处；检查密封泄露量是否正常；检查泵体及电机有无异常振动及噪音；检查备用泵自启动状态是否正常。

通过对烧嘴冷却水系统操作要点及注意事项的分析，能有效避免工艺烧嘴受高温辐射而造成烧穿泄漏等问题。

［1］许士科.水煤浆加压气化烧嘴冷却水联锁方案优化及操作［J］.中氮肥2015，20（3）：21-22.

［2］章晨晖.气化炉烧嘴及烧嘴冷却水系统的改造［J］.大氮肥2009，32（3）：148-149.