水煤浆加压气化装置的核心设备是气化炉,气化炉的稳定运行关系到整套系统的稳定运行。激冷环是气化炉的核心部件,其作用是冷却从燃烧室出来的工艺气体。工艺气体夹带燃烧后的灰渣,经过激冷环和下降管,被激冷水降温洗涤除渣,然后通过水封由上升管与下降管之间的通道到达托砖锥体后出气化炉。激冷环由于处于高温区和被激冷水冲刷,需要定期更换。
1 问题的发现
山东华鲁恒升化工股份有限公司1台气化炉激冷环在更换时,发现有4条连接螺栓断裂,连接螺栓材质原始设计时为316L,在前期更换激冷环时,由于螺栓也发生过断裂,部分螺栓更换为35CrMoA碳钢材质。断裂的螺栓有316L的也有35CrMoA。图1是316L材质螺栓,AB段是螺母外侧多余部分,BC段是螺母连接部分,CD段是激冷环法兰螺栓孔内的部分,DE段是螺栓拧入托砖板部分,其中CD段靠近DE段的部分出现多处裂纹,详见图2。图3是35CrMoA材质螺栓失效状况,该螺栓已经断裂,FG段为螺母连接部分,GH段是激冷环法兰螺栓孔内的部分,HI段是拧入托砖板部分,其中GH段腐蚀状况比其他部位严重。
2 原因分析
激冷环通过连接螺栓和螺母固定于托砖板的下端,激冷环法兰螺栓孔为长圆形,便于串螺栓。连接螺栓固定激冷环的方式见图4。
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