摘 要：为解决气化炉内夹套频繁开裂问题，通过对气化炉现场温度、流量试验及开裂部位材料取样试验，对气化炉有限元温度场、应力场进行计算分析，并对气化炉内水动力进行计算分析，针对气化炉内夹套开裂的原因，采取相应措施，效果良好。
关键词：气化炉 内夹套 应力场 水动力
1 设备简介
天脊煤化工集团股份有限公司是我国于 20世纪 80 年代初从国外成套引进技术和设备兴建的大型复合肥生产基地，其年产 45 万吨合成氨装置采用 5 台 Mark-Ⅳ鲁奇加压气化炉制气，其中 1台为国内生产。该气化炉炉体为一个双层筒体的气化反应器，内层筒体称为内夹套，两个筒体之间为水汽通道，运行时形成水夹套，内夹套中含有高温煤气介质，气化炉外筒体材质为 WSTE36，内夹套材质为20 G。 气化炉主要结构尺寸和设计参数如表 1 所示。
近年来，气化炉内夹套下部频繁开裂，主要发生在内夹套加强过渡段的环焊缝处， 距环焊缝中心上、下 200 mm 的区域都为开裂区。内夹套开裂导致内夹套漏水、气化炉停炉，严重影响了设备的正常运行及安全生产。 每台气化炉从最后一次更换夹套板及下部膨胀节后， 到发现内夹套加强过渡段环焊缝处开裂， 其间的运行时间和停炉次数各不相同，具体如表 2 所示。
2 气化炉试验分析
为了查找气化炉内夹套开裂原因， 为有限元计算分析确定边界条件提供依据，需要对气化炉的水夹套流量、温度等参数进行测试，对开裂部位取样进行材料试验。
2.1 气化炉现场试验
试验通过在启动工况、 负荷 6 600 m3／ h 工况、低液位（41%液位和 30%液位）工况、变负荷工况（负荷 6 600 m3 ／ h 増至 7 200 m3 ／ h，循环泵停用时负荷 7 200 m3／ h 减至 5 500 m3／ h， 循环泵启用时负荷6 600 m3／ h 减至 5 500 m3 ／ h）等 ，记录气化炉在试验中的压力、温度、流量....
