(2)燒嘴的最佳工作狀態(tài)應(yīng)與氣化爐匹配，即在設(shè)計參數(shù)狀態(tài)下，經(jīng)噴出的煤漿與氧氣的張角應(yīng)合理，不得直接沖刷到耐火磚。其工作狀態(tài)下的火炬長短(反應(yīng)高溫區(qū)位置)應(yīng)合理，不能太長也不能太短，以避免對耐火磚及燒嘴本體帶來不利的影響。

　　(3)操作彈性大即能滿足開車時的低負荷、正常生產(chǎn)時的滿負荷以及單爐運行時必要的超負荷(50～120%)，在操作彈性范圍內(nèi)應(yīng)保證其工作性能。

　　(4)使用壽命長，即在保證其工作性能的前提下最大限度的延長其使用壽命，以確保裝置的長周期穩(wěn)定運行及經(jīng)濟運行效能。鑒上所述，對工藝燒嘴性能的評價可通過對燒嘴液霧平均粒徑、霧粒直徑分布、霧炬張角和液霧流量分布等指標的測量來獲得，但最終是以實際生產(chǎn)中的工藝指標來評定。

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　　工藝燒嘴的結(jié)構(gòu)形式是影響霧化性能的主要因素之一，結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)尺寸的變化都會使燒嘴的霧化性能隨之變化。

　　燒嘴的結(jié)構(gòu)歸納為兩大類：一類是內(nèi)混式，及O2與水煤漿在燒嘴內(nèi)的一混合室充分混合后噴出燒嘴。這種燒嘴經(jīng)過霧粒參數(shù)的測定，表明其霧化性能較好，但對內(nèi)混室的耐磨件要求較高，難以實現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)，進口的燒嘴為此結(jié)構(gòu)形式。另一類是外混式，即現(xiàn)工業(yè)化大生產(chǎn)中國產(chǎn)化的應(yīng)用類型(如航天十一所、國雄等廠家)。這種燒嘴與內(nèi)混式相比，其最大的優(yōu)點就是降低了對燒嘴頭部耐磨件的要求，但霧化性能略差于內(nèi)混式。

　　在外混式燒嘴中，使用在水煤漿氣化工藝上的主要為三流式外混燒嘴，其結(jié)構(gòu)見圖一。該燒嘴較好的實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與材質(zhì)的統(tǒng)一，在工業(yè)化大生產(chǎn)中體現(xiàn)了它的實用價值。在這種燒嘴結(jié)構(gòu)中，在不同的負荷、不同的氣液比情況下，為使工藝燒嘴在最佳狀態(tài)下工作，其中心氧量都存在一最佳值，因此對于氣化爐操作人員提出了較高的要求。

3工藝燒嘴性能的影響因素初探

　　3.1工藝操作條件的影響

　　3.1.1氣液比的影響

　　工藝燒嘴的原理是利用高速噴出的O2的動能來霧化煤漿，因此氣液(煤漿)比會對燒嘴的霧化性能帶來直接的影響。在對燒嘴(三流外混)的液霧平均粒經(jīng)測定(SMD，舒特平均直徑，sauter mean diameter)，SMD隨著氣液比的增加而減小，但當(dāng)氣液比達到某一值(約0.5)之后，其變化趨緩，見圖二。在實際操作中有兩種可能會導(dǎo)致減小氣液比的操作,一是煤漿濃度變稀時，為控制氧煤比(或爐溫)，而減小氧氣流量;二是煤灰熔點過低，為追求工藝指標(主要為排渣溫度)而減小O2流量，在這兩種情況下，燒嘴的霧化性能變差，相當(dāng)一部分反應(yīng)物不能在爐內(nèi)得到充分反應(yīng)，使其碳轉(zhuǎn)化率降低，反映在渣中的殘?zhí)荚黾?。因此過低的煤漿濃度和煤的灰熔點對氣化爐操作都是不經(jīng)濟的。

　　3.1.2中心氧比例的影響

　　中心氧的作用主要在于改善燒嘴噴出流體的流量密度分布。在對三流結(jié)構(gòu)燒嘴的物理參數(shù)測定中發(fā)現(xiàn)，其中心O2量的增加使燒嘴噴出流體的流量密度、分布趨于均勻(見圖三)。但SMD卻有所增大，且霧炬的表現(xiàn)張角也有所增大。在實際操作中，隨著負荷、壓力的改變，其中心氧比例存在一最佳值(一般在12%～17%之間)，這就要求操作人員根據(jù)爐溫、爐況及渣中的殘?zhí)康惹闆r及時的調(diào)整，以使燒嘴達到最佳的工作狀態(tài)。

　　3.1.3負荷的影響

　　負荷彈性大小是衡量燒嘴性能的一個重要指標，燒嘴的霧化性能隨著操作負荷而變化。一般的說，隨著操作負荷的增加，燒嘴的SMD下降，當(dāng)負荷達到設(shè)計負荷后，SMD變化趨勢減緩(見圖四)，因此通過對燒嘴的負荷試驗可探索燒嘴的最佳操作狀況，主要是設(shè)計流速不能偏低，低負荷時，由于燒嘴出口氧氣的影響煤漿流速下降黑區(qū)變短，熱輻射輕度增大，容易燒壞燒嘴。

　　3.2結(jié)構(gòu)與材料的影響

　　燒嘴的結(jié)構(gòu)與材質(zhì)二者之間的關(guān)系較為密切，往往在結(jié)構(gòu)上較有優(yōu)勢的，其對材質(zhì)的要求也較高。然而只圖解決材料來提高壽命也是不實際的。試驗表明，在我國現(xiàn)有的技術(shù)條件下，僅靠耐磨材料來解決燒嘴的磨損問題不是提高燒嘴壽命的最佳途徑，只有在提高耐磨材料質(zhì)量的同時，合理的改善燒嘴結(jié)構(gòu)才是提高燒嘴壽命的有效途徑。

　　在材質(zhì)方面，還存在燒嘴頭部冷卻盤管的腐蝕問題，從華魯恒升、國泰、大南化等裝置上使用的工藝燒嘴中，多次出現(xiàn)頭部冷卻盤管連接彎頭及外部焊縫的裂紋，其它裝置上也出現(xiàn)過同樣的問題，而且還伴有燒嘴端部及盤管上的腐蝕凹痕，這是由于在該處表面產(chǎn)生汽凝液并又急劇地蒸發(fā)而產(chǎn)生的熱循環(huán)所導(dǎo)致的熱疲勞裂紋和腐蝕。

　　3.2煤的質(zhì)量影響

　　煤中S會對燒嘴的壽命產(chǎn)生影響。目前，工業(yè)燒嘴的主要材質(zhì)為Inconcl600、625，噴嘴頭UMCO50，這些材料的高溫狀態(tài)下抗氧化性能好，但在高溫下合金中的Ni和煤中的S易在晶間產(chǎn)生NiS，導(dǎo)致材料的腐蝕。

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