De tre lagene med isolasjonsmaterialer, nemlig brannvendt murstein, backing murstein og isolasjonsmurstein, i forbrenningskammeret til forgasseren kan effektivt isolere trusselen om høye temperaturgass til reaktorskallet. Reaksjonen i forbrenningskammeret til forgasseren er intens, ogildfaste mursteinvaskes med høye temperaturgass, noe som forårsaker kontinuerlig slitasje og tynning. Korrosjonshastigheten under normal drift er 0. 02mm/d. Imidlertid, når kulltypen er unormal, vil erosjonshastigheten for ildfast ildstein bli sterkt økt, spesielt etter at petroleumskoksen er blandet, vil erosjonen av ildfaste murstein i forgasseren bli forverret, noe som seriøst begrenser den sikre og stabile driften av forgasseren.
Tynning av ildfaste mursteinsslag gjør ovnveggen enkel å overopphetes
Under normale omstendigheter vil en solid slaggfilm bli dannet på overflaten av den ildfaste mursteinen for å isolere erosjonen av brannsteinene av den smeltede slaggen og høye temperaturgassen. For det første, etter at kulloppslemmingen kommer inn i forgasseren, brenner og forgasser den med oksygen for å generere vanngass med CO og H2 som hovedkomponenter. Etter reaksjonen kolliderer det meste av den gjenværende asken og en liten mengde gjenværende karbon med overflaten av ildfast murstein og blir fanget av den ildfaste murveggen. MgO, Fe2O3 og AL2O3 i kullaske vil kombinere med CR2O3 for å danne tett spinel, som er den solide slaggfilmen. Når temperaturen på asken smeller bort fra de ildfaste brannsteinene øker ytterligere, strømmer aske -slaggen nær det ytre laget av slaggfilmen gradvis nedover i en smeltet tilstand og blir til slutt slått ut fra forbrenningskammeret til forgasseren. På grunn av eksistensen av slaggfilmen, er penetrasjonen av kullgass med høy temperatur og smeltet slagg med høy temperatur isolert. I tillegg, på grunn av rollen som å støtte murstein og isolasjonsmurstein, opprettholdes ovnens veggtemperatur på forgasseren ved ~ 230 grader. I det senere stadiet, ettersom de ildfaste mursteinene blir tynnet, vil ovnens veggtemperatur gradvis øke. Generelt er ovnens veggtemperatur<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%, veggtemperaturen overstiger 300 grader flere ganger. I henhold til analyse er årsakene til økningen i veggtemperatur som følger:
① Reaktiviteten til petroleumskoks er dårlig. For å opprettholde temperaturen på forgasseren og forbedre reaktiviteten til petroleumskoks, må et høyere oksygen-kullforhold opprettholdes for å øke driftstemperaturen til forgasseren, som er en objektiv tilstand for økningen i veggtemperatur;
② På grunn av det høye blandingsforholdet mellom petroleumskoks, er askeinnholdet i ovnen lavt, noe som resulterer i tynning av slaggen på ovnveggen. Ved å sjekke de ildfaste ildsteinene i forgasseren, ble det funnet at noen av mursteinene i forgasseren ikke hadde noen slagg i det hele tatt, og noen slaggområder dannet ikke en slaggfilm, mens noen ildfaste murstein hadde porøs slagg og ikke dannet en slaggfilm av en viss tykkelse. Hovedårsaken er andelen petroleumskoksblanding. Når askeinnholdet i petroleumskoks er relativt lavt, selv om det kan redusere erosjonen av brannstein, finnes det i selve operasjonsprosessen at etter at petroleumskoks er blandet, er slaggfilmen med tilstrekkelig tykkelse ikke nok til å danne seg på den ildfaste ildsteinen til gasifieren, og noen brannmurstein er utsatt for den høye-lamperatatatatatatatatatatatatataprops. Ashfugene til Firebricks er den svakeste koblingen. Den ildfaste gjørmen i askeleddene vil bli vasket bort under luftstrømningsprosessen. Brick-leddene blir først utsatt for miljøet, og vanngassen med høy temperatur vil komme inn langs teglfugene til de ildfaste mursteinene, noe som får ovnveggen til å overopphetes.
Når du arbeider med overoppheting av ovnveggen, blir tiltak for å redusere reaksjonstemperaturen på forgasseren betydelig vedtatt for å få aske-slaggen på nytt, som indirekte beviser indirekte, som indirekte beviser at hovedårsaken til overoppheting av ovnveggen er den overdreven proporsjonen av å blandere. I tillegg, i tillegg til en stor mengde SiO2, CaO og Fe2O3, inneholder petroleumskoks -asgslag også en betydelig mengde etsende medier, nemlig vanadiumoksid (hovedsakelig V2O5), og testen viser at innholdet når 4,5% (W). Smeltepunktet til V2O5 er bare 670 grader, og når det sameksisterer med CR2O3, er den laveste eutektiske temperaturen 665 grader. Under forgasningsforhold smeltes de ildfaste mursteinene som er utsatt for forgasningsmiljøsystemet, uten beskyttelse av slaggfilmen.
Kombinert med den faktiske situasjonen er det funnet at når blandingsforholdet mellom petroleumskoks overstiger 40%, er ovnveggen utsatt for overoppheting og operasjonen er ustabil. Når blandingsforholdet er 30%, selv om ovnens veggtemperatur er litt høyere enn for full kullarbeidstilstand, viser foreløpige beregninger at gassproduksjonen av 30% blandingsforhold er litt høyere enn for full kullarbeid. Det bør tas omfattende hensyn til at når du blander petroleumskoks, bør blandingsforholdet strengt kontrolleres til<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Tilsetning av petroleumskoks fører til forverret erosjon av ildfaste murstein
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%, karbonkonverteringshastigheten synker under 90%. Når karbonkonverteringsfrekvensen er<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.
Gjennom observasjoner i ovnen ble det funnet at denne typen erosjon ofte forekommer i den primære reaksjonssonen, det vil si den øvre delen av brennkammeret sprer seg til kuppelen, som er lokalisert i den primære reaksjonssonen for forgasningsreaksjonen. Den primære reaksjonssonen for forgasningsreaksjonen tilhører forbrenningsreaksjonssonen. Temperaturen i dette området er relativt høy, og flammetemperaturen når 2200 grader. Asken og slaggen har god fluiditet her, og reaksjonen er voldelig. Det er ikke lett for slaggen å danne en stabil slaggfilm. Det ble også funnet at situasjonen med forgasser A er mer alvorlig enn forgasser B.
Under normale omstendigheter reduseres FE2O3 i kullsaggen til FEO med gjenværende karbon, og trenger inn i ildfaste murstein sammen med MGO og AL2O3 i slaggen. CR2O3 og AL2O3 i de ildfaste ildmursteinene reagerer for å danne et tett lag med Mg-Al-Cr-FE-kompositt-spinel, og oppnår dermed "slagg mot slagg". Imidlertid, på denne enheten, på grunn av den for høye andelen petroleumskoksblanding, er karbonkonverteringshastigheten lav, og slaggen inneholder en stor mengde ureagerte karbonelementer. Overdreven karbonelementer fører til forekomst av porøs erosjon av ildfaste ildstein. I henhold til den observerte erosjonen av ildfaste murstein og analyse av prosessparametere under driften av enheten, er de viktigste årsakene til den porøse erosjonen av ildfaste murstein som følger:
① I gassifiseringsmiljøsystemet til denne enheten, på grunn av det ekstremt lave oksygen-delvis trykk, reduseres Fe2O3 i slaggen av forgasseren til elementær FE, og Mg-Al-Cr-FE-komposittspinell kan ikke dannes, og den stabile slaggenfilmen går tapt, noe som forårsaker smellen.
② Under normale omstendigheter er oksygen -delvis trykket i forgasseren 10-8 ~ 10-10 MPA, men det er en stor mengde ureagert restkarbon i denne enheten, som vil redusere oksygen -kriminalet i Gasifier -systemet, som gjør dannelsen av Cr {{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{{ Utfelt fra slaggen, slik at CR2O3 i høykrommaterialet blir oppløst redusert utfellet i slaggen, og syklusen fortsetter, og det høye krommaterialet er sterkt korrodert av slaggen;
③ I denne atmosfæren, etter at de ureagerte restkarbonene kontakter brannsteinene, er det lett å reagere for å danne kromkarbider, noe som forårsaker bobling på overflaten av ildfast murstein. Analyse av driftsdata fant også at hovedårsaken til at situasjonen for forgasser A er mer alvorlig enn for forgasser B er at operasjonstiden for forgasser A blandet med petroleumskoks er mer enn 2 måneder, mens driftstiden for forgasser B blandet med petroleumskoks er mindre enn 1 måned.
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%, og øker samtidig å øke driftstrykket til forgasseren, og utvide oppholdstiden for materialet og maksimere karbonkonverteringshastigheten.
