Газификатор является основным оборудованием устройства газификации водоугольной суспензии под давлением, и качествоогнеупорный кирпичв газификаторе является основным фактором, влияющим на рабочий цикл газификатора. Для работы газификатора необходимы высокая температура и высокое давление. Кислород и угольная суспензия распыляются в газификатор через технологическую горелку. Воздействие струи образует 6 зон течения с различными характеристиками, что интенсифицирует размыв огнеупорного шамота и вызывает резкое изменение температуры печи при пуске и остановке. Поэтому футеровка должна обладать высокой стойкостью к шлаковой эрозии и проницаемости, высокой жаропрочностью и хорошей объемной стабильностью при высоких температурах. Печь газификатора разделена на три части: верхняя часть представляет собой сводовую часть, средняя часть представляет собой цилиндрическую часть, а нижняя часть представляет собой конусное дно и часть горловины шлака. Три части независимы друг от друга, что позволяет снимать или заменять каждую часть. Скорость коррозии огнеупорного кирпича на разных участках неодинакова. По опыту эксплуатации установлено, что огнеупорные кирпичи сводовой части имеют более высокую скорость уноса.
Путем изучения распределения поля течения в газификаторе и структуры огнеупорного шамотного кирпича в сочетании с условиями работы в печи были проанализированы причины износа огнеупорного кирпича во многих аспектах и приняты соответствующие меры.
01 Причины структурного проектирования
1. Толщина огнеупорного кирпича в своде недостаточна. Толщина огнеупорного кирпича 200мм. При уменьшении толщины огнеупорного облицовочного кирпича до 1/3 первоначальной толщины кирпичи достигают срока службы и не могут быть использованы. Судя по фактической скорости утонения сводчатых кирпичей на месте, можно увидеть, что малая толщина огнеупорных огнеупорных кирпичей и высокая скорость утонения являются ключевыми причинами короткого срока службы огнеупорных кирпичей в целом. После модернизации огнеупорный кирпич в сводной части нового газификатора был заменен с исходного трехслойного на двухслойный, внутренний слой — огнеупорный кирпич, крайний слой — тяжелолитой, подкладочные кирпичи в средний слой были отменены. После преобразования огнеупорный кирпич заменил исходный подкладочный кирпич, тем самым увеличилась толщина огнеупорного кирпича, увеличилась скорость абляции и, таким образом, продлился срок службы огнеупорного огнеупорного кирпича в сводовой части.
2. Структура тампонажного кирпича необоснованна. Тампонирующий кирпич выполнен в виде цилиндра. Его основной уплотняющей поверхностью является сторона затыкающего кирпича, а кирпич B представляет собой уплотнитель зазора. Конструктивный зазор составляет 2 мм. На самом деле имеются определенные погрешности при изготовлении и кладке огнеупорного кирпича. Особенно после использования газификатора вторичная установка тампонажного кирпича не может полностью очистить расплавленный шлак на уплотняющей поверхности огнеупорного кирпича. Пробковый кирпич представляет собой отливку, погрешность изготовления составляет около 2 мм. В соответствии с вышеуказанными ситуациями фактический зазор закладного кирпича превышает 4 мм, в противном случае его невозможно будет установить плавно. Из-за большого зазора герметизирующий эффект плохой, а горловина свода неоднократно перегревается. Срок службы сборных частей хранилища газификатора невелик. Конструктивная форма верхнего уплотнительного кирпича газификатора изменена: 1) Сборные детали верхней части газификатора изменены с исходного цилиндрического типа на конический. 2) Кирпич B утолщен, размер отверстия предварительного нагрева уменьшен, а отверстие предварительного нагрева изменено с цилиндрического на коническое. Конструкция кирпича A, близкого к кирпичу B, изменена на кирпич A1, чтобы защитить кирпич B. 3) Путем неоднократных осмотров и осмотров огнеоблицовочных кирпичей газификатора было установлено, что кирпичи свода от В до К слишком быстро подверглись коррозии, что было слабым местом газификатора. Мы переработали и улучшили огнеупорные кирпичи свода, заменив оригинальные огнеупорные кирпичи свода с одной канавки матери и ребенка на две и добавив линию защиты от эрозии кирпичного шва. Благодаря вышеупомянутой трансформации явление прорыва газа и перегрева в горловине свода было эффективно улучшено, что продлило срок службы сборных частей свода газификатора.
02 Сырьевые причины
1. Влияние температуры плавления угольной золы. Проще говоря, температура плавления золы — это температура, при которой зола плавится. Кремний, алюминий, железо, магний, калий, кальций, сера, фосфор и другие элементы, содержащиеся в угле, а также карбонаты, силикаты, сульфаты и сульфиды составляют зольность угля. Температура плавления золы угля определяет рабочую температуру газификатора. Если температура плавления золы низкая, рабочая температура относительно низкая, что способствует защите шамотного кирпича; если температура плавления золы высока, рабочая температура должна быть сравнительно высокой, а тепловое излучение в печи велико, что ускоряет термическую эрозию огнеупорного кирпича. Величина температуры плавления золы зависит от состава золы. Чем больше доля SiO2 и Al2O3 в золе, тем выше температура ее плавления; и чем выше доля щелочных компонентов, таких как Fe2O3 и MgO, тем ниже температура плавления. Его можно отрегулировать добавлением флюса. Большая часть угольного зольного шлака представляет собой кислый шлак, и флюс часто регулируется щелочным CaO или CaCO3, полученным пиролизом. Технология смешивания угля также может использоваться для контроля температуры плавления угольной золы, поступающей в печь. Температура плавления золы газификационного угля обычно контролируется ниже 1300 градусов.
2. Влияние вязкости золы. Новый оппозитный газификатор с несколькими соплами использует выпуск жидкого шлака. Рабочая температура увеличивается, а вязкость золы уменьшается, что способствует ее стеканию. Однако если вязкость золы слишком низкая, огнеупорные кирпичи будут напрямую контактировать с высокотемпературным газом, что усугубит эрозию и шелушение; если рабочая температура низкая, вязкость золы увеличивается, что не способствует потоку золы, и шлак легко накапливается и забивается устье шлака. Только при работе в оптимальном диапазоне вязкости на поверхности шамотного кирпича может образоваться золозащитный слой определенной толщины, что продлевает срок службы шамотного кирпича без закупорки шлакового устья. Поэтому, чтобы предотвратить эрозию огнеупорного кирпича высокотемпературным газом, необходимо сохранять на поверхности шамотного кирпича слой зольной пленки. Таким образом, оптимальная рабочая температура нового многосоплового оппозитного газификатора определяется в соответствии с вязкостно-температурными характеристиками золы, а общая вязкость составляет менее 250P.
Причины работы процесса
1. Необоснованная скорость потока кислорода из горелки. Необоснованная скорость потока кислорода не только повлияет на эффект распыления, но и ускорит эрозию огненных кирпичей рядом с горелкой. Контролируйте нагрузку и давление газификатора без изменения общей конструкции газификатора. По результатам и расчетам эксперимента по горячей прессовке Восточно-Китайского университета науки и технологий сформулирована рабочая нагрузка, соответствующая технологическим горелкам разных типоразмеров сборки при разных рабочих давлениях. Сделайте скорость потока кислорода меньше или равной 140 м/с.
2. Частый запуск и остановка газификатора вызовет резкое изменение температуры печи, что повлечет за собой резкое изменение термического напряжения огнеупорного шамотного кирпича, что приведет к образованию трещин в футеровке печи, усугубит скорость эрозии огнеупорного шамотного кирпича и сокращение срока службы шамотного кирпича. Условия эксплуатации должны поддерживаться стабильными, чтобы избежать колебаний и свести к минимуму количество запусков и остановок газификатора.
3. Рабочая температура Рабочая температура газификатора обычно контролируется на 50-100 градус выше точки плавления золы, чтобы гарантировать полную газификацию угля и плавную выгрузку шлака. Если температура слишком низкая, зола и шлак не могут быть выгружены плавно, что приводит к закупорке отверстия для шлака; если температура слишком высока, зола и шлак усилят эрозию и проникновение огнеупорного кирпича. На каждые 100 градусов повышения рабочей температуры скорость эрозии огнеупорного кирпича увеличивается в 3-4 раз. Чрезмерная температура приведет к снижению содержания Cr2O3 в огнеупорном огнеупорном кирпиче, что приведет к повреждению конструкции. Поэтому рабочая температура должна строго контролироваться. Нижний предел температуры должен быть выше температуры, соответствующей вязкости шлака 250Р; верхним пределом температуры должна быть температура, соответствующая вязкости шлака 30-50P, при этом следует избегать больших колебаний температуры.
4. Рабочее давление. Колебания рабочего давления будут воздействовать на стыки огнеупорного шамотного кирпича, вызывая газификацию огнеупорного шамотного кирпича и сокращая срок службы огнеупорного шамотного кирпича. Поэтому при запуске и остановке системы ее следует эксплуатировать в соответствии с кривой повышения и понижения давления, чтобы избежать слишком быстрого повышения и понижения давления; при нормальной работе давление должно поддерживаться стабильным, чтобы избежать колебаний давления.
