Forgasseren er hovedutstyret til vann-kullslurry-trykkgassifiseringsanordningen, og kvaliteten påildfast mursteini forgasseren er hovedfaktoren som påvirker driftssyklusen til forgasseren. Driften av forgasseren krever høy temperatur og høyt trykk. Oksygen og kullslurry sprayes inn i gassifieren gjennom prosessbrenneren. Påvirkningen av sprayen danner 6 strømningssoner med forskjellige egenskaper, noe som intensiverer skuringen av de ildfaste ildsteinene og forårsaker en kraftig endring i ovnstemperaturen under oppstart og stans. Derfor kreves det at foringen har høy motstand mot slaggerosjon og permeabilitet, høy varmestyrke og god volumstabilitet ved høye temperaturer. Forgasserovnen er delt inn i tre deler, den øvre delen er hvelvdelen, den midtre delen er sylinderdelen, og den nedre delen er kjeglebunnen og slaggmunningsdelen. De tre delene er uavhengige av hverandre, noe som bidrar til fjerning eller utskifting av hver del. Korrosjonshastigheten til ildfaste murstein i forskjellige deler er ikke konsistent. Ifølge driftserfaring er det funnet at de ildfaste klossene i hvelvdelen har en raskere ablasjonshastighet.
Gjennom studiet av strømningsfeltfordelingen i forgasseren og strukturen til ildfaste brannmurstein, kombinert med arbeidsforholdene i ovnen, ble årsakene til slitasje på ildfast murstein analysert i mange aspekter og tilsvarende tiltak ble iverksatt.
01 Årsaker til konstruksjonsdesign
1. Tykkelsen på de brannvendte mursteinene i hvelvet er utilstrekkelig. Tykkelsen på de brannvendte mursteinene er 200 mm. Når tykkelsen på de ildfaste mursteinene reduseres til 1/3 av opprinnelig tykkelse, når teglsteinene sin levetid og kan ikke brukes. I henhold til den faktiske tynningshastigheten til hvelvklossene på stedet, kan det ses at den tynne tykkelsen på de ildfaste brannsteinene og den raske tynningshastigheten er de viktigste årsakene til den korte levetiden til de generelle ildfaste klossene. Etter utbedringen ble de ildfaste mursteinene i hvelvdelen av den nye forgasseren endret fra de opprinnelige tre lag til to lag, det indre laget er de ildvendte mursteinene, det ytterste laget er det tunge støpbare, og støttemursteinene i mellomlaget ble kansellert. Etter transformasjonen erstattet de ildfaste klossene de originale baksteinene, og økte dermed tykkelsen på de ildfaste klossene, forlenget ablasjonshastigheten, og dermed forlenget levetiden til de ildfaste brannklossene i hvelvdelen.
2. Strukturen til pluggsteinen er urimelig. Pluggsteinen er utformet som en sylinder. Hovedforseglingsflaten er siden av pluggsteinen og B-mursteinen er en gapstetning. Designavstanden er 2 mm. Faktisk er det visse feil i produksjon og muring av ildfaste murstein. Spesielt etter at forgasseren er brukt, kan den sekundære installasjonen av pluggsteinen ikke rengjøre den smeltede slaggen helt på tetningsoverflaten til den ildfaste mursteinen. Pluggsteinen er en støping, og produksjonsstørrelsesfeilen er omtrent 2 mm. I henhold til de ovennevnte situasjonene er det faktiske reserverte gapet til pluggsteinen større enn 4 mm, ellers kan det ikke installeres jevnt. På grunn av det store gapet er tetningseffekten dårlig, og hvelvhalsen blir gjentatte ganger overopphetet. Levetiden til de prefabrikerte delene til gassifierhvelvet er kort. Den strukturelle formen til tetningssteinen for forgasserens topp er modifisert: 1) De prefabrikerte delene av forgassertoppen endres fra den opprinnelige sylindriske bosstypen til den koniske bosstypen. 2) B-mursteinen blir tykkere, størrelsen på forvarmingsporten reduseres, og forvarmingsporten endres fra et sylindrisk hull til et konisk hull. Utformingen av A-klossen nær B-klossen endres til en A1-kloss for å beskytte B-klossen. 3) Gjennom gjentatte inspeksjoner og oppsummeringer av forgasserens brannvendte murstein ble det funnet at hvelvsteinene B til K ble korrodert for raskt, noe som var forgasserens svake punkt. Vi redesignet og forbedret de ildfaste hvelvsteinene, endret de originale hvelvildsteinene fra ett mor-og-barn-spor til to, og la til en forsvarslinje mot erosjon av mursteinssøm. Gjennom den ovennevnte transformasjonen ble fenomenet gassblowby og overoppheting ved hvelvhalsen effektivt forbedret, noe som forlenget levetiden til de prefabrikerte delene av gassifierhvelvet.
02 Råvaregrunner
1. Påvirkningen av smeltepunktet for kullaske. Enkelt sagt er askesmeltepunktet temperaturen som asken smelter ved. Silisium, aluminium, jern, magnesium, kalium, kalsium, svovel, fosfor og andre elementer som finnes i kull og karbonater, silikater, sulfater og sulfider utgjør askeinnholdet i kull. Askens smeltepunkt for kull bestemmer driftstemperaturen til forgasseren. Hvis askens smeltepunkt er lavt, er driftstemperaturen relativt lav, noe som bidrar til beskyttelse av brannstein; hvis askesmeltepunktet er høyt, må driftstemperaturen være relativt høy, og varmestrålingen i ovnen er stor, noe som akselererer den termiske erosjonen av ildfaste murstein. Størrelsen på askens smeltepunkt er relatert til sammensetningen av asken. Jo større andel av SiO2 og Al2O3 i asken, desto høyere er smeltetemperaturen; og jo høyere andel av alkaliske komponenter som Fe2O3 og MgO, jo lavere er smeltetemperaturen. Den kan justeres ved å legge til fluks. Det meste av kullaskeslagg er surt slagg, og fluks justeres ofte av alkalisk CaO eller CaCO3 produsert ved pyrolyse. Kullblandingsteknologi kan også brukes til å kontrollere smeltepunktet for kullaske som kommer inn i ovnen. Askens smeltepunkt for gassifiseringskull er generelt kontrollert under 1300 grader.
2. Påvirkning av askeviskositet Den nye forgasseren med flere dyser tar i bruk flytende slaggutslipp. Driftstemperaturen øker og askens viskositet synker, noe som bidrar til askestrømmen. Men hvis askeviskositeten er for lav, vil de ildfaste mursteinene komme i direkte kontakt med høytemperaturgass, og erosjon og avskalling vil bli forverret; hvis driftstemperaturen er lav, øker askens viskositet, noe som ikke bidrar til askestrømmen, og det er lett å akkumulere slagg og blokkere slaggmunningen. Bare ved drift innenfor det optimale viskositetsområdet kan det dannes en viss tykkelse av askebeskyttende lag på overflaten av brannmursteinene, noe som forlenger levetiden til brannmuren uten å blokkere slaggmunningen. Derfor, for å forhindre erosjon av de ildfaste mursteinene av høytemperaturgass, er det nødvendig å opprettholde et lag med askefilm på overflaten av brannmursteinene. Derfor bestemmes den optimale driftstemperaturen til den motstående nye forgasseren med multidyse i henhold til viskositet-temperaturkarakteristikkene til asken, og den generelle viskositeten er under 250P.
Årsaker til prosessdrift
1. Oksygenstrømningshastigheten ut av brenneren er urimelig. Den urimelige oksygenstrømningshastigheten vil ikke bare påvirke atomiseringseffekten, men også akselerere erosjonen av brannmursteinene nær brenneren. Kontroller belastningen og trykket til forgasseren uten å endre den generelle strukturen til forgasseren. I henhold til resultatene og beregningene av varmeformeksperimentet ved East China University of Science and Technology, er driftsbelastningen som tilsvarer prosessbrennerne av forskjellige monteringsstørrelser under forskjellige driftstrykk formulert. Gjør oksygenstrømningshastigheten mindre enn eller lik 140m/s.
2. Hyppig start og stopp av forgasseren vil forårsake en kraftig endring i ovnstemperaturen, noe som vil føre til en skarp endring i den termiske spenningen til de ildfaste ildsteinene, noe som resulterer i sprekker i ovnens foring, som forverrer erosjonshastigheten til de ildfaste ildsteinene og reduserer levetiden til brannklossene. Driftsforholdene bør holdes stabile for å unngå fluktuasjoner og minimere antall start- og stopptider for gassifieren.
3. Driftstemperatur Driftstemperaturen til forgasseren er generelt kontrollert til 50-100 grad over askens smeltepunkt for å sikre at kullet er fullstendig forgasset og slagget kan slippes ut jevnt. Hvis temperaturen er for lav, kan ikke asken og slaggen slippes ut jevnt, noe som fører til at slaggmunningen blokkeres; hvis temperaturen er for høy, vil asken og slaggen øke erosjonen og penetreringen av de ildfaste mursteinene. For hver 100 graders økning i driftstemperatur vil erosjonshastigheten til de ildfaste klossene øke med 3-4 ganger. For høy temperatur vil redusere Cr2O3 i de ildfaste ildsteinene, noe som resulterer i strukturelle skader. Derfor bør driftstemperaturen kontrolleres strengt. Den nedre grensen for temperaturen bør være høyere enn temperaturen som tilsvarer slaggviskositeten på 250P; den øvre grensen for temperaturen bør være temperaturen som tilsvarer slaggviskositeten på 30-50P, og store temperatursvingninger bør unngås.
4. Driftstrykk Driftstrykksvingninger vil påvirke skjøtene til ildfast brannmur, forårsake forgassing av ildfast brannmur og redusere levetiden til ildfast brannmur. Derfor, når systemet startes og stoppes, bør det drives i henhold til trykkøknings- og reduksjonskurven for å unngå for rask trykkøkning og -reduksjon; ved normal drift bør trykket holdes stabilt for å unngå trykksvingninger.
