刘良贵

摘  要：加氢进料燃烧炉是天然气净化厂的关键设备，对天然气净化效果产生直接影响，本文围绕某净化厂加氢进料燃烧炉运行期间产生的高温和超温问题展开论述，介绍净化厂加氢进料燃烧炉结构及衬里形式，深入探究加氢进料燃烧炉使用现状及出现问题的具体原因，提出加氢进料燃烧炉耐火衬里改造措施，以期为相关行业研究人员提供参考。

关键词：天然气净化厂;加氢进料燃烧炉;耐火衬里;改造

引言：

天然气净化厂配备脱硫装置、硫磺回收装置、气体处理装置等，其中气体处理环节，需要通过加氢燃烧对气体进行还原处理，加氢进料燃烧炉作为气体还原反应的主要载体，其加热效果和设备运行的稳定性对气体处理起到重要的影响作用，要求净化厂技术人员对加氢进料燃烧炉运行情况进行密切监控，通过科学技术的创新应用，改善加氢进料燃烧炉耐火衬里超温现象。

一、净化厂加氢进料燃烧炉构成

天然气净化厂加氢进料燃烧炉一般呈圆筒状，内衬为耐火材料，由设备壳体、封头、加氢反应器、管口、法兰等部分组成，在设备运行期间，利用内部热量传递效应，向加氢反应器中输送还原气体，加速气体还原反应的生成。加氢进料燃烧炉整体结构以碳钢材质制成，具体设计与制造标准符合国家要求，设备内部衬里以加热装置为核心，天然气进入到燃烧炉中，与空气进行混合，从而发生燃烧反应，尾气随着气流方向进入加氢反应器中，通过热量的传递，促使气体发生还原反应。

二、加氢进料燃烧炉在净化厂实际使用现状及原因

该天然气净化厂运行期间，加氢进料燃烧炉使用初期，发现燃烧炉运行异常，存在超温情况，技术人员在设备停止运行时，对该厂的加氢进料燃烧炉进行检查，发现燃烧炉前部衬里在高温作用下，出现损坏、破裂和部分脱落现象，导致加氢进料燃烧炉衬里失效，燃烧炉外部壳体出现高温现象，内外温度差较大，炉内具备位置出现运行振动现象，对净化厂作业设备的安全运行产生影响。

技术人员通过对加氢进料燃烧炉运行期间产生的异常现象分析，将燃烧炉衬里损坏的具体原因归结如下：一是在设备运行过程中，该设备单元需要频繁进行停开作业，燃烧炉衬里出现膨胀收缩，长此以往，造成设备衬里损坏;二是加氢进料燃烧炉内部衬里材料综合性能不达标，对设备高温环境出现不耐受情况，整体抗震、抗热、稳定性能较差，频繁停开作业后，材料质地呈现疏松、脱落现象;三是衬里结构密闭性不强，隔热砖与耐火砖结构设计不严谨，高温烟气窜入炉内，造成燃烧炉外壁超温，影响设备安全运行;四是燃烧炉衬里关键节点失效，折流环、观火孔、膨胀缝等部位失灵，致使燃烧炉内外温度差距增大，影响燃烧炉运行的稳定性。

三、净化厂加氢进料燃烧炉耐火衬里改造措施分析

（一）衬里改造方案分析

天然气净化效果与净化厂气体净化、处理设备运行质量存在直接关系，其中加氢进料燃烧炉作为天然气净化厂的核心设备，其运行效果又与设备内部衬里材料的综合性能及设计结构有关，为保证净化厂相关作业设备安全运行，要求技术人员对净化厂内加氢进料燃烧炉衬里结构进行改造与优化设计，采取專业技术手段，结合加氢进料燃烧炉衬里故障或损坏的现象和具体原因，对设备衬里材料性能进行实验测试，将测试结果作为衬里改造工作的参考依据。

加氢进料燃烧炉衬里改造工作开展期间，衬里零件结构设计是关键，技术人员通过精密的检测和分析，决定对加氢进料燃烧炉内部衬里进行全面改造，采取具体问题具体分析的方式，提升设备衬里材料的综合使用性能，改造衬里结构，主要针观火孔、折流环、膨胀缝等部位，降低高温环境下，加氢进料燃烧炉衬里的内外温度，确保温度恒定，进一步提高加氢进料燃烧炉运行的稳定性和安全性，实现对加氢进料燃烧炉运行状态的有效控制。

（二）关键技术改造要点

1.科学选择基础材料

净化厂加氢进料燃烧炉的正常运行，离不开性能稳定的衬里材料，技术人员进行设备衬里改造期间，要科学选择基础材料，通过增加锚固钉的方式，对衬里基础料进行加固处理。由于衬里内部基础料为轻质材料，整体密度较小且表面气孔大，在加氢进料燃烧炉运行期间，衬里在高温环境下，发生振动效应，若不对衬里材料进行锚固处理，极易出现材料支撑断裂情况，对衬里结构的稳定性和整体支撑能力产生不良影响。在对衬里基础材料进行锚固后，需要通过技术手段，对衬里进行调整和定型，将浇筑料附着在锚固钉上，沿设备内部进行定点敷设，为保证加氢进料燃烧炉外部筒体结构不变形，在内部结构中要增加耐火砖，在燃烧炉颈部适当位置设置观火孔，利用专业测量仪器，测量衬里段内圆心位置，一旦发生圆心偏移情况，必须及时进行打磨调整。衬里结构底部需涂刷防腐材料，确保锚固钉在长期使用状态下，不会发生锈蚀现象，起到保护筒体结构和衬里结构的作用。

2.优化衬里结构

加氢进料燃烧炉衬里改造期间，耐火砖需按照标准耐火等级进行选材，选用刚玉莫来石砖进行防火结构搭建，衬里结构采用三层砌筑模式，同时解决耐火砖性能不佳和高温烟气窜入问题。

针对衬里结构中的观火孔改造，技术人员在观火孔与隔热层之间增设刚玉管，在入口处采用单独浇筑结构，缓解设备内部高温对衬里结构产生的冲击效果，防止观火孔结构断裂、膨胀收缩或出现振动缝隙，通过高温浇筑，使得加氢进料燃烧炉衬里结构一体成型，提高隔热性能和耐温强度，提高观火孔与耐火砖缝之间的贴合度。

针对衬里折流环结构改造，以重质砖为基础材料，增加折流环耐火砖轴向尺寸，以内嵌的方式将折流环嵌入加氢进料燃烧炉耐火砖内部，防止结构发生位移，避免因频繁开停工造成的折流环伸缩形变。

针对衬里膨胀缝结构改造，采用特定的砖型结构，增加折缝、伸缩缝，保证加氢进料燃烧炉内部基本形状，提高设备衬里砖体结构的稳定性和牢固度。

针对加氢进料燃烧炉炉颈处，采用凹凸结构进行改造，衬里平面向法兰平面内凹5mm，中间利用厚度为25mm的陶纤毯进行密封处理，防止法兰螺栓松动。

高温状况下，技术人员要充分考虑加氢进料燃烧炉衬里结构的缝隙问题，将炉内耐火砖向法兰平面进行凸起设计，凸起高度为5mm，将加氢进料燃烧炉中气体反应装置内衬平面向法兰平面内凹15mm，在设备运行期间，有效防止高温烟气窜入，提高衬里结构的密闭性，改善加氢进料燃烧炉的使用性能，确保天然气净化厂设备安全稳定运行。

结束语：

综上所述，天然气净化厂在进行气体净化与处理作业时，利用到加氢进料燃烧炉进行尾气处理工作，由于气体处理期间产生高热量，易造成设备衬里损坏，技术人员需要采用专业的改造技术，对加氢进料燃烧炉衬里结构进行优化，提高设备整体运行效果，有效避免设备衬里的损坏和失效，保证良好的尾气处理效果。

参考文献

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