廢水焚燒爐主要任務(wù)是燒除裝置生產(chǎn)產(chǎn)生的含有廢有機(jī)物的廢水，氫氰酸尾氣，另外還燒除硫銨單元放生故障及停車(chē)時(shí)送來(lái)的硫銨液。工作時(shí)，廢水經(jīng)中壓蒸汽霧化，在燃料油或燃料氣燃燒所產(chǎn)生的高溫下，進(jìn)行強(qiáng)氧化反應(yīng)，分解生成無(wú)毒且符合環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的氣體高空排放至大氣。
(1)設(shè)備及爐襯結(jié)構(gòu)
該廢水焚燒爐是立式圓筒爐。爐體總高約50m，其中筒體高16m，煙囪高32.8m，2820m（1層拖板位置，以爐底為基準(zhǔn)）以下有4個(gè)油氣噴嘴，2個(gè)HCN噴嘴，2820mm至5630mm（二層拖磚板位置）之間有油氣噴嘴6個(gè)，廢水噴嘴8個(gè)，5630mm至7980mm（三層拖磚板位置）之間有廢水噴嘴4個(gè)，硫銨噴嘴12個(gè)。爐內(nèi)正常工作溫度為800-950℃，爐壁設(shè)計(jì)溫度為200 ℃。爐內(nèi)襯有耐火材料，由托板支撐，其內(nèi)襯結(jié)構(gòu)從爐壁到工作熱面層依次是δ=3mm厚的石棉板、50mm厚的磷酸鋁膨脹珍珠巖、65mm厚的輕質(zhì)隔熱磚、114mm厚的粘土耐火磚。
(2)爐襯運(yùn)行情況
該爐襯使用1年左右，爐壁外表面多處的高溫油漆發(fā)生脫落，通過(guò)爐壁測(cè)溫，發(fā)現(xiàn)局部多個(gè)點(diǎn)的溫度超過(guò)設(shè)計(jì)溫度，爐殼局部發(fā)生凸起變形，晚上局部爐殼能看見(jiàn)發(fā)紅，為了不影響生產(chǎn)，造成緊急停車(chē)，曾多次采取在爐壁外表增焊鋼板方箱，往方箱內(nèi)灌注耐火澆注料的方式來(lái)延長(zhǎng)焚燒爐的運(yùn)行，但這樣維修方式延長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間有限。檢修期間，對(duì)該爐襯進(jìn)行更換檢修，打開(kāi)爐門(mén)發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)第三層托磚板下的內(nèi)襯發(fā)生了嚴(yán)重的脫落，一二層部分托磚板燒掉了一半左右，一層噴火嘴磚及托板燒損掉了三分之二左右，局部爐壁鋼板出現(xiàn)了燒透現(xiàn)象。三層托磚板上的內(nèi)襯相對(duì)較好一些，減薄較少。
(3)爐襯損毀原因
結(jié)合廢水焚燒爐的日常運(yùn)行情況分析，之所以爐襯的燒損最嚴(yán)重部分在二層托磚板以下，是因?yàn)閺U水焚燒爐主要是使用一二層的油氣噴嘴噴出的油氣燃料來(lái)燃燒HCN噴嘴噴出的氣態(tài)HCN和廢水噴嘴噴出的廢液，工作時(shí)，下部爐襯受到廢水、HCN及其燃燒產(chǎn)物的侵蝕、直接沖刷及熱沖擊等作用，導(dǎo)致?tīng)t襯不斷剝離脫落，襯里層減薄，直至局部出現(xiàn)穿透。三層的廢水噴嘴和硫銨噴嘴只有在硫銨單元出現(xiàn)異常和停車(chē)時(shí)才打開(kāi)使用，使用情況相對(duì)較少，故附近爐襯燒損沒(méi)有下部嚴(yán)重。
2：爐襯更改施工
根據(jù)爐襯的燒損現(xiàn)狀，綜合考慮材料的理化性能、施工及經(jīng)濟(jì)成本，對(duì)原爐襯進(jìn)行更改，選用不同的耐火材料分段襯在爐壁上形成新的爐襯結(jié)構(gòu)。我們?cè)谕搀w三層托磚板（7980mm）以下從爐壁到工作熱面層依次鋪貼5mm的石棉板，澆注115mm厚的高鋁質(zhì)澆注料，砌筑114 mm厚的重質(zhì)高鋁磚，爐襯總厚度235mm。筒體三層托磚板以上從爐壁到工作熱面層依次鋪貼5 mm的石棉板，澆注70mm厚的高鋁輕質(zhì)澆注料，砌筑114mm厚的輕質(zhì)高鋁磚，筒體爐襯總厚度190mm。
3：對(duì)比分析
丙烯腈裝置廢水焚燒爐更換的耐火澆注料新?tīng)t襯用這種分段襯里結(jié)構(gòu)后運(yùn)行時(shí)間得到延長(zhǎng)，爐襯效果較好，和原襯里結(jié)構(gòu)比較，具有如下優(yōu)點(diǎn)。
(1)將工作面層的粘土磚改為重質(zhì)高鋁磚，考慮到了鈉鹽對(duì)耐火材料的破壞，丙烯腈廢水焚燒爐選擇耐火材料含鋁量要達(dá)到50%～65%，孔隙率必須低于20%，重質(zhì)高鋁磚能達(dá)到這樣的要求，而粘土磚鋁含量為30%～48%，重質(zhì)高鋁磚的含鋁量比粘土磚高，孔隙率比粘土磚低，防護(hù)性能比粘土磚好，因此在同一工況條件下使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)。
(2)中間層選用澆注料代替輕質(zhì)隔熱耐火磚。一是可以減少異型磚的種類(lèi)及數(shù)量；二是施工更加方便快捷，直接振搗密實(shí)，不用一塊一塊砌筑，縮短了檢修時(shí)間；三是澆注料襯里比輕質(zhì)隔熱磚襯里的整體穩(wěn)定性好，強(qiáng)度和氣密性相比提高，抗震動(dòng)和沖擊的性能比磚砌體好，如果工作面層的磚破壞剝落，澆注料比輕質(zhì)隔熱耐火磚更能持久的抵抗燒蝕，延長(zhǎng)爐子的使用時(shí)間。
(3)根據(jù)工況分段應(yīng)用不同的耐火材料而不使用統(tǒng)一的爐襯結(jié)構(gòu)有利于經(jīng)濟(jì)成本的節(jié)約，三 層托磚板以下?tīng)t襯侵蝕燒損最嚴(yán)重，爐襯最易受到破壞，因此選用重質(zhì)高鋁磚和高鋁質(zhì)澆注料，它們的理化性能較輕質(zhì)高鋁磚和高鋁輕質(zhì)澆注料好，防護(hù)性能好。但同等塊數(shù)用量下，它們的價(jià)格是輕質(zhì)高鋁磚和高鋁輕質(zhì)澆注料的2倍多，而三層托磚板以上的輕質(zhì)襯里層已能達(dá)到工況防護(hù)要求，因此進(jìn)行分段襯里。