Трите слоя изолационни материали, а именно тухли с огън, резервни тухли и изолационни тухли, в горивната камера на газификатора могат ефективно да изолират заплахата от високотемпературен газ към обвивката на реактора. Реакцията в горивната камера на газификатора е интензивна иОгнеупорни тухлисе промиват от високотемпературен газ, което причинява непрекъснато износване и изтъняване. Скоростта на корозия по време на нормална работа е 0. 02mm/d. Въпреки това, когато типът на въглищата е ненормален, скоростта на ерозия на огнеупорни огнени риби ще бъде значително увеличена, особено след като се смеси петролният кокс, ерозията на огнеупорите в газификатора ще се влоши, което сериозно ограничава безопасната и стабилна работа на газификатора.
Изтъняването на огнеупорна тухлена шлака прави стената на пещта лесна за прегряване
При нормални обстоятелства на повърхността на огнеупорна тухла ще се образува твърд шлаков филм, за да се изолира ерозията на пожарните тухли от разтопената шлака и газовия газ с висока температура. Първо, след като въглищната каша влезе в газификатора, тя изгаря и гасира с кислород, за да генерира воден газ с CO и H2 като основни компоненти. След реакцията по -голямата част от останалата пепел и малко количество остатъчен въглерод се сблъскват с повърхността на тухлите на огнеупорите и се улавят от огнеупорна тухлена стена. MGO, Fe2O3 и Al2O3 в въглищната пепел ще се комбинират с CR2O3, за да образуват гъста шпинела, която е филмът със солидна шлака. С увеличаването на температурата на пепелната шлака от огнеупорните пожарни тухли, шлаката за пепел близо до външния слой на филма за шлака постепенно тече надолу в разтопено състояние и накрая се изхвърля от горивната камера на газификатора. Поради съществуването на филма за шлаки, проникването на високотемпературен въглен газ и високотемпературна разтопена шлака е изолирано. В допълнение, поради ролята на резервни тухли и изолационни тухли, температурата на стената на пещта на газификатора се поддържа на ~ 230 градуса. В по -късния етап, тъй като огнеупорните тухли са изтънени, температурата на стената на пещта постепенно ще се увеличава. Като цяло температурата на стената на пещта<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%, температурата на стената надвишава 300 градуса няколко пъти. Според анализа причините за повишаване на температурата на стената са както следва:
① Реактивността на петролния кокс е лоша. За да се поддържа температурата на газификатора и да се подобри реактивността на петролния кокс, трябва да се поддържа по-високо съотношение на кислорода-вълна, за да се повиши работната температура на газификатора, което е обективно условие за повишаване на температурата на стената;
② Поради високото съотношение на смесване на петролния кокс, съдържанието на пепел в пещта е ниско, което води до изтъняване на шлаката на стената на пещта. Чрез проверка на огнеупорните огнени риби в газификатора беше установено, че някои от тухлите в газификатора изобщо нямат шлака, а някои площи на шлаките не образуват шлаков филм, докато някои огнеупорни тухли са имали пореста шлака и не образуват шлаков филм с определена дебелина. Основната причина е делът на смесването на петролен кокс. Когато съдържанието на пепел в петролния кокс е сравнително ниско, въпреки че може да намали ерозията на пожарните тухли, той се намира в действителния процес на работа, че след като се смеси петролният кокс, шлаковият филм с достатъчна дебелина не е достатъчен, за да се образува на огнеупорната гасферна система на газификатора. Пепелните стави на огнените брута са най -слабата връзка. Огнеупорна кал в пепелните стави ще се измие по време на процеса на захващане на въздушния поток. Тухлените фуги първо са изложени на околната среда, а водният газ с висока температура ще влезе по тухлените фуги на огнеупорните тухли, което води до прегряване на стената на пещта.
Когато се занимавате с прегряване на стената на пещта, мерките за значително намаляване на температурата на реакцията на газификатора се приемат многократно, за да направят пепелната шлака да преобърне шлаката, което косвено доказва, че основната причина за прегряването на стената на пещта е разкопният дял на петролната кок, излагането на брикови фуги, и заден поток на въздушния поток. В допълнение, в допълнение към голямо количество SiO2, CAO и FE2O3, пепелната пепелна шлака също съдържа значително количество корозивна среда, а именно ванадий оксид (главно V2O5), а тестът показва, че съдържанието му достига 4,5% (W). Точката на топене на V2O5 е само 670 градуса, а когато съжителства с CR2O3, най -ниската евтектична температура е 665 градуса. При условия на газификация тухлите на огнеупорите, изложени на системата за газификация на околната среда, лесно се разтопят без защитата на филма за шлаки.
В комбинация с действителната ситуация се установява, че когато съотношението на смесване на петролен кокс надвишава 40%, стената на пещта е предразположена към прегряване и операцията е нестабилна. Когато съотношението на смесване е 30%, въпреки че температурата на стената на пещта е малко по -висока от това на пълното състояние на работа с въглища, предварителните изчисления показват, че производството на газ в съотношението на смесване от 30% е малко по -високо от това на пълното работно състояние на въглищата. Трябва да се направят всеобхватни съображения, че при смесване на петролен кокс съотношението на смесване трябва да бъде строго контролирано към<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Добавянето на петролен кокс води до утежнена ерозия на огнеупорни тухли
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%, скоростта на конверсия на въглерод спада под 90%. Когато степента на конверсия на въглерод е<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.
Чрез наблюдения в пещта беше установено, че този вид ерозия често се среща в първичната реакционна зона, тоест горната част на камерата на горелката се разпространява към купола, която се намира в първичната реакционна зона на реакцията на газификация. Основната реакционна зона на реакцията на газификация принадлежи към зоната на реакция на горене. Температурата в тази област е сравнително висока, а температурата на пламъка достига 2200 градуса. Пепелта и шлаката имат добра плавност тук, а реакцията е насилствена. Не е лесно шлаката да образува стабилен шлаков филм. Установено е също, че ситуацията на газификатора А е по -сериозна от тази на газификатора Б.
При нормални обстоятелства Fe2O3 в въглищната шлака се намалява до FEO чрез остатъчен въглерод и прониква в тухлите на рефрактории заедно с MGO и Al2O3 в шлаката. CR2O3 и AL2O3 в огнеупорните огнени крики реагират, за да образуват плътен слой от Mg-Al-Cr-Fe композитен шпинел, като по този начин постигат „шлака срещу шлака“. Въпреки това, в това устройство, поради прекалено високия дял на смесването на нефтен кокс, скоростта на конверсия на въглерод е ниска, а шлаката съдържа голямо количество нереагирали въглеродни елементи. Прекомерните въглеродни елементи водят до появата на пореста ерозия на огнеупорни огнища. Според наблюдаваната ерозия на огнеупори тухли и анализ на параметрите на процеса по време на работата на устройството, основните причини за порестата ерозия на огнеупорите са както следва:
① В системата за газификация на това устройство, поради изключително ниското кислородно частично налягане, Fe2O3 в шлаката на газификатора се свежда до елементарен Fe и Mg-Al-CR-FE композитен шпинел не може да се образува и стабилният шлаков филм се губи, което причинява разтопената шлака след реакцията, за да се корадира директно повърхността на рефракционните тухли;
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 Шлаката, така че CR2O3 във високохромния материал се разтваря, утаен в шлаката, а цикълът продължава, а материалът с висок хром се корозира силно от шлаката;
③ В тази атмосфера, след като нереагиралите остатъчни въглеродни контакти контактуват с пожарните тухли, е лесно да се реагира, за да образува хром карбиди, причинявайки бълбуване на повърхността на тухлите на огнеупорите. Анализът на оперативните данни също установи, че основната причина, поради която ситуацията на газификатора А е по -сериозна от тази на газификатора Б, е, че времето за работа на газификатора А, смесено с нефтен кокс, е повече от 2 месеца, докато времето на работа на газификатор B, смесено с петролен кокс, е по -малко от 1 месец.
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%и в същото време повишават по подходящ начин работното налягане на газификатора, удължете времето за пребиваване на материала и увеличете максимално скоростта на конверсия на въглерод.
