Газификаторът е основното оборудване на устройството за газификация под налягане на водно-въглищна каша и качеството наогнеупорни тухлив газификатора е основният фактор, влияещ върху работния цикъл на газификатора. Работата на газификатора изисква висока температура и високо налягане. Кислородът и въглищната суспензия се впръскват в газификатора през технологичната горелка. Въздействието на струята образува 6 зони на потока с различни характеристики, което засилва измиването на огнеупорните шамотни тухли и предизвиква рязка промяна в температурата на пещта при пускане и спиране. Следователно, облицовката трябва да има висока устойчивост на ерозия на шлака и пропускливост, висока якост на горещо и добра обемна стабилност при висока температура. Газификаторната пещ е разделена на три части, горната част е частта на свода, средната част е частта на цилиндъра, а долната част е дъното на конуса и частта на устата на шлаката. Трите части са независими една от друга, което е благоприятно за премахване или замяна на всяка част. Скоростта на корозия на огнеупорните тухли в различните части не е последователна. Според експлоатационния опит е установено, че огнеупорните тухли в сводовата част имат по-бърза скорост на аблация.
Чрез изследването на разпределението на полето на потока в газификатора и структурата на огнеупорните тухли, съчетани с условията на работа в пещта, причините за износването на огнеупорните тухли бяха анализирани в много аспекти и бяха взети съответните мерки.
01 Причини за структурен дизайн
1. Дебелината на огнеупорните тухли в свода е недостатъчна. Дебелината на огнеупорните тухли е 200 мм. Когато дебелината на огнеупорните тухли се намали до 1/3 от първоначалната дебелина, тухлите достигат експлоатационния си живот и не могат да се използват. Според действителната скорост на изтъняване на сводестите тухли на място може да се види, че малката дебелина на огнеупорните огнеупорни тухли и бързата скорост на изтъняване са основните причини за краткия живот на цялостните огнеупорни тухли. След подобрението, огнеупорните тухли в сводестата част на новия газификатор бяха променени от оригиналните три слоя на два слоя, вътрешният слой е огнеупорните тухли, най-външният слой е тежката отливка, а опорните тухли в среден слой бяха отменени. След трансформацията огнеупорните тухли замениха оригиналните опорни тухли, като по този начин увеличиха дебелината на огнеупорните тухли, удължиха скоростта на аблация и по този начин удължиха експлоатационния живот на огнеупорните огнеупорни тухли в сводовата част.
2. Структурата на запушващата тухла е неразумна. Запушващата тухла е проектирана като цилиндър. Неговата основна уплътняваща повърхност е страната на запушващата тухла, а тухлата B е уплътнение на междината. Дизайнерската междина е 2 mm. Всъщност има някои грешки при производството и зидането на огнеупорни тухли. Особено след като се използва газификаторът, вторичната инсталация на запушващата тухла не може напълно да почисти разтопената шлака върху уплътнителната повърхност на огнеупорната тухла. Запушващата тухла е отливка и грешката при производствения размер е около 2 mm. Съгласно горните ситуации действителната запазена празнина на запушващата тухла е по-голяма от 4 mm, в противен случай тя не може да се монтира гладко. Поради голямата празнина, уплътнителният ефект е лош и гърлото на свода многократно се прегрява. Срокът на експлоатация на сглобяемите части на газификаторния свод е кратък. Структурната форма на горната уплътнителна тухла на газификатора е модифицирана: 1) Сглобяемите части на горната част на газификатора се променят от оригиналния тип цилиндрична втулка на тип конична втулка. 2) Тухлата B е удебелена, размерът на порта за предварително нагряване е намален и портът за предварително нагряване е променен от цилиндричен отвор на коничен отвор. Дизайнът на тухла A близо до тухла B се променя на тухла A1, за да защити тухлата B. 3) Чрез многократни проверки и обобщения на огнеупорните тухли на газификатора беше установено, че сводестите тухли B до K са корозирали твърде бързо, което е слабото място на газификатора. Препроектирахме и подобрихме огнеупорните тухли на свода, като променихме оригиналните огнеупорни тухли на свода от един жлеб за майка и дете на два и добавихме защитна линия срещу ерозия на тухлени шевове. Чрез гореспоменатата трансформация, феноменът на издухване на газ и прегряване при гърлото на трезора беше ефективно подобрен, удължавайки експлоатационния живот на сглобяемите части на свода на газификатора.
02 Причини за суровините
1. Влиянието на точката на топене на въглищната пепел Най-просто казано, точката на топене на пепелта е температурата, при която пепелта се топи. Силиций, алуминий, желязо, магнезий, калий, калций, сяра, фосфор и други елементи, съдържащи се във въглищата и карбонатите, силикатите, сулфатите и сулфидите, представляват съдържанието на пепел във въглищата. Точката на топене на пепелта на въглищата определя работната температура на газификатора. Ако точката на топене на пепелта е ниска, работната температура е относително ниска, което благоприятства защитата на огнеупорната тухла; ако точката на топене на пепелта е висока, работната температура трябва да бъде относително висока и топлинното излъчване в пещта е голямо, което ускорява термичната ерозия на огнеупорните тухли. Размерът на точката на топене на пепелта е свързан със състава на пепелта. Колкото по-голям е делът на SiO2 и Al2O3 в пепелта, толкова по-висока е нейната температура на топене; и колкото по-висок е делът на алкални компоненти като Fe2O3 и MgO, толкова по-ниска е температурата на топене. Може да се регулира чрез добавяне на поток. Повечето шлаки от въглищна пепел са киселинни шлаки и потокът често се регулира от алкален CaO или CaCO3, получен чрез пиролиза. Технологията за смесване на въглища може да се използва и за контролиране на точката на топене на въглищната пепел, влизаща в пещта. Точката на топене на пепелта на газифицираните въглища обикновено се контролира под 1300 градуса.
2. Влияние на вискозитета на пепелта. Новият газификатор с множество дюзи приема изхвърляне на течна шлака. Работната температура се повишава и вискозитетът на пепелта намалява, което благоприятства потока на пепелта. Въпреки това, ако вискозитетът на пепелта е твърде нисък, огнеупорните тухли ще контактуват директно с газ с висока температура и ерозията и лющенето ще се влошат; ако работната температура е ниска, вискозитетът на пепелта се увеличава, което не е благоприятно за потока на пепелта и е лесно да се натрупа шлака и да се блокира устата на шлаката. Само при работа в рамките на оптималния диапазон на вискозитет може да се образува определена дебелина на пепелния защитен слой върху повърхността на огнеупорните тухли, което удължава експлоатационния живот на огнеупорните тухли, без да блокира устието на шлаката. Следователно, за да се предотврати ерозията на огнеупорните тухли от високотемпературен газ, е необходимо да се поддържа слой от пепелен филм върху повърхността на огнеупорните тухли. Следователно оптималната работна температура на противоположния нов газификатор с множество дюзи се определя според вискозитетно-температурните характеристики на пепелта, а общият вискозитет е под 250P.
Причини за работа на процеса
1. Скоростта на потока кислород от горелката е неразумна. Неразумният дебит на кислород не само ще повлияе на ефекта на пулверизиране, но и ще ускори ерозията на огнеупорните тухли близо до горелката. Контролирайте натоварването и налягането на газификатора, без да променяте цялостната структура на газификатора. Според резултатите и изчисленията от експеримента с гореща форма на Източнокитайския университет за наука и технологии, е формулирано работното натоварване, съответстващо на технологичните горелки с различни размери на сглобката при различни работни налягания. Направете скоростта на кислородния поток по-малка или равна на 140 m/s.
2. Честото стартиране и спиране на газификатора ще доведе до рязка промяна в температурата на пещта, което ще доведе до рязка промяна в термичния стрес на огнеупорните шамотни тухли, което ще доведе до пукнатини в облицовката на пещта, утежняващо скоростта на ерозия на огнеупорните шамотни тухли и намаляване на експлоатационния живот на огнеупорните тухли. Работните условия трябва да се поддържат стабилни, за да се избегнат колебания и да се сведе до минимум броят на времената за стартиране и спиране на газификатора.
3. Работна температура Работната температура на газификатора обикновено се контролира на 50-100 градуса над точката на топене на пепелта, за да се гарантира, че въглищата са напълно газифицирани и шлаката може да се изхвърля гладко. Ако температурата е твърде ниска, пепелта и шлаката не могат да се изхвърлят гладко, което води до блокиране на отвора на шлаката; ако температурата е твърде висока, пепелта и шлаката ще увеличат ерозията и проникването на огнеупорните тухли. За всеки 100 градуса увеличение на работната температура скоростта на ерозия на огнеупорните тухли ще се увеличи 3-4 пъти. Прекомерната температура ще намали Cr2O3 в огнеупорните огнеупорни тухли, което ще доведе до структурни повреди. Следователно работната температура трябва да се контролира стриктно. Долната граница на температурата трябва да бъде по-висока от температурата, съответстваща на вискозитета на шлаката от 250P; горната граница на температурата трябва да бъде температурата, съответстваща на вискозитета на шлаката от 30-50P, и трябва да се избягват големи температурни колебания.
4. Работно налягане Флуктуациите на работното налягане ще повлияят на фугите на огнеупорните тухли, причинявайки газификация на огнеупорните тухли и намалявайки експлоатационния живот на огнеупорните тухли. Следователно, когато системата се пуска и спира, тя трябва да работи според кривата на увеличаване и намаляване на налягането, за да се избегне твърде бързото увеличаване и намаляване на налягането; при нормална работа налягането трябва да се поддържа стабилно, за да се избегнат колебания в налягането.
