Три шари ізоляційних матеріалів, а саме цегли, що піднімаються вогонь, це цегли та ізоляційні цегли, у камері згоряння газифікатора можуть ефективно виділити загрозу високотемпературного газу до оболонки реактора. Реакція в камері згоряння газифікатора інтенсивна івогнетривка цеглапромиваються високотемпературним газом, що спричиняє безперервний знос і стоншення. Швидкість корозії під час нормальної роботи 0. 02 мм/д. Однак, коли тип вугілля є ненормальним, швидкість ерозії вогнетривких вогневих вогнів буде значно збільшена, особливо після того, як змішаний кокс нафти, ерозія рефрактерій цеглої в газифікатора буде посилена, що серйозно обмежує безпечну та стабільну роботу газифікатора.
Витончення вогнетривкого цегляного шлаку робить стіну печі легкою для перегрівання
За звичайних обставин на поверхні вогнетривкої цегли буде сформована суцільна плівка шлаку, щоб виділити ерозію вогневої цеглі розплавлений шлак і високотемпературний газ. По -перше, після того, як вугільна суспензія потрапляє до газифікатора, вона спалює та газифікує киснем для отримання водного газу з CO та H2 як основними компонентами. Після реакції більша частина решти золи та невелика кількість залишкового вуглецю стикаються з поверхнею вогнетривких цегли і захоплюються вогнетривкою цегляною стінкою. MgO, Fe2O3 та Al2O3 у вугільній золі поєднуватимуться з CR2O3 для утворення щільного шпінеля, що є суцільною плівкою шлаку. Зі збільшенням температури шлаку золи від вогнетривкого вогню збільшується, шлак золи близько до зовнішнього шару плівки шлаку поступово тече вниз у розплавленому стані і нарешті викидається з камери горіння газифікатора. Завдяки існуванню плівки шлаки, проникнення високотемпературного вугільного газу та високотемпературного розплавленого шлаку є ізольованим. Крім того, завдяки ролі підкладки цегли та ізоляційної цегли, температура стінки печі підтримується на рівні ~ 230 градусів. На пізньому етапі, коли вогнетривка цегла стоншується, температура стінки печі поступово зростатиме. Як правило, температура стінки печі<300℃ can maintain operation.
During the operation of the full coal condition, the furnace wall temperature of the gasifier did not become abnormal, but after the petroleum coke was mixed, the furnace wall temperature of the gasifier rose slightly. When the blending ratio of petroleum coke is >30%, температура стіни перевищує 300 градусів кілька разів. Згідно з аналізом, причини підвищення температури стінки такі:
① Реактивність нафтового коксу погана. Для підтримки температури газифікатора та поліпшення реакційної здатності коксу нафти, слід підтримувати більш високе співвідношення кисню-кору для підвищення робочої температури газифікатора, що є об'єктивною умовою підвищення температури стінки;
② Завдяки високому коефіцієнті змішування нафтового коксу, вміст золи в печі низький, що призводить до витончення шлаку на стіні печі. Перевіряючи вогнетривкі вогнепальні пожежі в газифікаторі, було встановлено, що деякі цеглини в газифікаторі взагалі не мали шлаки, а деякі зони шлаку не утворювали плівку шлаки, тоді як деякі вогнетривкі цеглини мали пористий шлак і не утворювали плівку певної товщини. Основна причина - частка змішування нафтового коксу. Коли вміст золи в нафтовому коксі порівняно низький, хоча він може зменшити ерозію вогневої цегли, він виявляється в фактичному процесі операції, що після поєднання нафтової коксу, шлако-шлакову плівку достатньої товщини недостатньо для формування рефрактерних пожежників газифікатора, а деякі вогневі цеглини піддаються високотемпературній системі реакцій газифікатора. Золичі суглоби Firebricks - це найслабша ланка. Рефрактерна грязь у попеляльних з'єднаннях буде змита під час процесу захоплення повітряного потоку. Цегляні суглоби вперше піддаються навколишньому середовищу, а високотемпературна вода входитиме вздовж цегляних з'єднань вогнетривких цегли, внаслідок чого стінка печі перегріється.
При роботі з перегріванням стінки печі, заходи щодо значного зниження температури реакції газифікатора неодноразово приймаються, щоб зробити шлак золи повторно, що побічно доводить, що головна причина перегріву стінки печі-це надмірна пропорція змішування нафти коксу, експозиції цегельних суглобів та заднього потоку повітря. Крім того, крім великої кількості SIO2, CAO та Fe2O3, шлак для попелу нафти коксу також містить значну кількість корозійних середовищ, а саме оксиду ванадію (в основному V2O5), а тест показує, що його вміст досягає 4,5% (W). Температура плавлення V2O5 становить лише 670 градусів, а коли він співіснує з CR2O3, найнижча евтектична температура становить 665 градусів. В умовах газифікації вогнетривка цегли, що піддаються системі газифікаційного середовища, легко розплавляться без захисту плівки шлаки.
У поєднанні з фактичною ситуацією встановлено, що коли коефіцієнт змішування нафтового коксу перевищує 40%, стінка печі схильна до перегріву, а операція нестабільна. Коли коефіцієнт змішування становить 30%, хоча температура стінки печі трохи вища, ніж у повному робочому умовах вугілля, попередні розрахунки показують, що вироблення газу 30% коефіцієнта змішування трохи вище, ніж у повному робочому стані вугілля. Слід зробити всебічні міркування, що при поєднанні нафтового коксу коефіцієнт змішування слід суворо контролювати<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Додавання нафтового коксу призводить до посилення ерозії вогнетривких цегли
After the addition of petroleum coke, the carbon conversion rate of the gasifier gradually decreases. Under the full coal working condition, the carbon conversion rate of the gasifier is only 98%. After the addition of petroleum coke (fine ash is not burned back), the carbon conversion rate of the gasifier drops from 98% under the full coal working condition to 94%, and as the proportion of the addition is >30%, швидкість перетворення вуглецю знижується нижче 90%. Коли швидкість перетворення вуглецю є<88%, the wall capture efficiency of the gasifier decreases significantly. Although the capture efficiency of the furnace wall decreases, the residual carbon particles captured by the gasifier wall are slightly higher than those under normal working conditions. The captured residual carbon particles will consume oxygen and reduce the oxygen partial pressure on the surface of the refractory bricks.
Через спостереження в печі було встановлено, що така ерозія часто трапляється в зоні первинної реакції, тобто верхня частина камери пальника поширюється на купол, яка розташована в зоні первинної реакції реакції газифікації. Основна реакція реакції газифікації належить до зони реакції згоряння. Температура в цій області відносно висока, а температура полум'я досягає 2200 градусів. Тут попіл і шлак мають хорошу плинність, а реакція жорстока. Шлаку нелегко утворити стабільну плівку шлаку. Було також встановлено, що ситуація газифікатора А є більш серйозною, ніж ситуація з газифікатором Б.
За звичайних обставин Fe2O3 у вугільному шлаку зводиться до FeO залишковим вуглецем і проникає в рефрактерні цегли разом з MGO та Al2O3 у шлаку. CR2O3 та AL2O3 у вогнетривких вогневих вогнем реагують на утворення щільного шару MG-Al-CR-FE Composite Spinel, тим самим досягаючи "шлаку проти шлаку". Однак у цьому пристрої, завдяки надмірно високій частці змішування нафтового коксу, швидкість перетворення вуглецю низька, а шлак містить велику кількість прореагуваних вуглецевих елементів. Надмірні вуглецеві елементи призводять до виникнення пористої ерозії вогнетривких вогнепальних вогнів. Відповідно до спостережуваної ерозії рефрактерів і аналізу параметрів процесу під час роботи пристрою, основні причини пористої ерозії рефрактерій цегли полягають у наступному:
① У системі газифікаційного середовища цього пристрою, завдяки надзвичайно низькому кисневому часткового тиску, Fe2O3 у шлаку газифікатора зменшується до елементарного Fe, і Mg-al-cr-fe Composite Spinel не може бути сформована, а стабільна плівка шлаку втрачається, що викликає розплавлений шлаки після реакції, щоб безпосередньо порівняти поверхню рефракційної цегли;
② Under normal circumstances, the oxygen partial pressure in the gasifier is 10-8~ 10-10MPa, but there is a large amount of unreacted residual carbon in this device, which will further reduce the oxygen partial pressure in the gasifier system environment, making the formation of Cr2+ possible, and the Cr2O3 in the slag is reduced to elemental Cr and precipitated from Шлак, так що CR2O3 у високохромієвому матеріалі був розчинений у шлаку, і цикл триває, а матеріал з високим вмістом хромію сильно кородований шлаком;
③ У цій атмосфері, після прореагування залишкового вуглецю контактує з вогневою цеглою, легко реагувати, утворюючи хромові карбіди, викликаючи киплячі на поверхні рефрактерій цегли. Аналіз експлуатаційних даних також встановив, що основна причина, чому ситуація з газифікатором А є більш серйозною, ніж у газифікатора B, полягає в тому, що час роботи газифікатора A, змішаний з нафтовим коком, становить більше 2 місяців, тоді як час роботи газифікатора B, змішаного з нафтовим коком, становить менше 1 місяця.
The main reason for the porous erosion of refractory bricks in this device is that there is excessive unreacted residual carbon on the firebricks, which causes the oxygen partial pressure of the system to be extremely low, thereby inducing porous erosion of refractories bricks. To solve the problem of porous erosion of fire bricks from the root, we should also start from improving the carbon conversion rate, increase the reaction temperature of the gasifier, ensure that the carbon conversion rate is >95%, і в той же час належним чином збільшуйте робочий тиск газифікатора, продовжує час перебування матеріалу та максимізуйте швидкість перетворення вуглецю.
