Tři vrstvy izolačních materiálů, jmenovitě cihel směřujících k požáru, podpůrné cihly a izolační cihly, ve spalovací komoře zplyňovače mohou účinně izolovat hrozbu plynu s vysokým teplotou na skořápku reaktoru. Reakce ve spalovací komoře zplyňovače je intenzivní aRefrakterní cihlyjsou promyty vysokoteplotním plynem, který způsobuje nepřetržité opotřebení a ztenčení. Míra koroze během normálního provozu je 0. 02MM/D. Když je však typ uhlí abnormální, bude míra eroze refrakterních ohně výrazně zvýšena, zejména po smíchání ropného koksu, eroze refrakčních cihel v zplyňovači se zhoršuje, což vážně omezí bezpečný a stabilní operaci plyny.
Ředění žáruvzdorné cihlové strusky usnadňuje přehřátí stěny pece
Za normálních okolností se na povrchu refrakterní cihly vytvoří pevný struskový film, aby se izolovala eroze požárních cihel roztavenou struskou a vysokoteplotním plynem. Nejprve poté, co uhelná kaše vstoupí do zplyňovače, hoří a zpludný s kyslíkem, aby vytvořil vodní plyn s CO a H2 jako hlavní komponenty. Po reakci se většina zbývajícího popela a malé množství zbytkového uhlíku srazí s povrchem refrakterních cihel a je zachycena refrakterní cihlovou stěnou. MGO, FE2O3 a AL2O3 v uhelném popelu se spojí s CR2O3 za vzniku hustého spinelu, což je pevný struskový film. Jak se teplota struska popela od refrakterních požárních cihel dále zvyšuje, struska popela blízko vnější vrstvy struskového filmu postupně teče dolů v roztaveném stavu a je konečně propuštěna ze spalovací komory zplyňovače. Vzhledem k existenci struskového filmu je izolována penetrace vysokoteplotního uhelného plynu a vysokoteplotního roztaveného struska. Kromě toho je vzhledem k úloze podložných cihel a izolačních cihel udržována teplota stěny pece v ~ 230 stupňů. V pozdějším stádiu, jakmile jsou refrakterní cihly ztenčeny, se teplota stěny pece postupně zvyšuje. Obecně je teplota stěny pece<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%, teplota stěny několikrát přesahuje 300 stupňů. Podle analýzy jsou důvody zvýšení teploty stěny následující:
① Reaktivita ropného koksu je špatná. Aby se udržela teplota zplyňovače a zlepšila reaktivitu ropného koksu, musí být udržován vyšší poměr kyslíkového uhlíku, aby se zvýšila provozní teplota zplyňovače, což je objektivní stav pro zvýšení teploty stěny;
② Díky vysokému poměru míchání ropného koksu je obsah popela v peci nízký, což vede k ztenčení strusky na stěně pece. Při kontrole žáruvzdorných ohnivých broditelů v zplyňovači bylo zjištěno, že některé cihly v zplyňovači neměly vůbec žádnou strusku a některé struskové oblasti netvořily struskový film, zatímco některé žáruvzdorné cihly měly porézní strusku a netvořily struskový film určité tloušťky. Hlavním důvodem je podíl míchání ropného koksu. Když je obsah popela v ropném koksu relativně nízký, ačkoliv může snížit erozi požárních cihel, ve skutečném provozním procesu se nachází, že po smíchání ropného koksu se stačí, aby se vytvořila na žáruvzdorných ohnivých ohnivách, a některé ohnivé cihly se vystaví s vysokou teplotou plynového reakčního systému. Popelní klouby Firebricks jsou nejslabším odkazem. Refrakterní bahno v kloubech popelu bude během procesu strhávání proudění vzduchu odplaveno. Cihlové klouby jsou nejprve vystaveny životnímu prostředí a vysokoteplotní vodní plyn vstoupí podél cihelných kloubů refrakterních cihel, což způsobí přehřátí stěny pece.
Při jednání s přehřátím stěny pece jsou opatření k významnému snížení reakční teploty zplyňovače opakovaně přijímána, aby se popel struska znovu zasahovala, která nepřímo dokazuje, že hlavním důvodem pro přehřátí stěny pece je air-boxech a záruka a záruka a zářidlo. Kromě toho, kromě velkého množství SIO2, CaO a Fe2O3, ropná koksová popel obsahuje také značné množství korozivních médií, jmenovitě oxid vanadium (hlavně V2O5) a test ukazuje, že obsah dosahuje 4,5% (W). Bod tání V2O5 je pouze 670 stupňů, a když koexistuje s CR2O3, nejnižší eutektická teplota je 665 stupňů. Za podmínek zplyňování se refrakční cihly vystavené systému zplyňování prostředí snadno roztaví bez ochrany struskového filmu.
V kombinaci se skutečnou situací se zjistí, že když mísicí poměr ropného koksu přesahuje 40%, je stěna pece náchylná k přehřátí a operace je nestabilní. Pokud je poměr míchání 30%, ačkoli teplota stěny pece je o něco vyšší než u plného pracovního stavu uhlí, předběžné výpočty ukazují, že produkce plynu 30% poměru míchání je o něco vyšší než teplota plného pracovního stavu uhlí. Mělo by být učiněno komplexní úvahy, že při míchání ropného koksu by měl být poměr míchání přísně kontrolován<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Přidání ropného koksu vede k zhoršené erozi refrakterních cihel
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%, rychlost přeměny uhlíku klesne pod 90%. Když je rychlost přeměny uhlíku<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.
Pozorováním pozorování do pece bylo zjištěno, že k tomuto druhu eroze se často vyskytuje v primární reakční zóně, tj. Horní část hořákové komory se šíří do kupole, která je umístěna v primární reakční zóně zplyňovací reakce. Primární reakční zóna plyšové reakce patří do zóny spalovací reakce. Teplota v této oblasti je relativně vysoká a teplota plamene dosahuje 2200 stupňů. Popel a struska mají dobrou plynulost a reakce je násilná. Pro strusku není snadné tvořit stabilní film strusky. Bylo také zjištěno, že situace zplyňovače A je vážnější než situace zplyňovače B.
Za normálních okolností je Fe2O3 v uhelné strusce redukován na FEO zbytkem uhlíku a proniká do refrakčních cihel spolu s MGO a AL2O3 ve strusce. CR2O3 a AL2O3 v refrakterních oheňů reagují na vytvoření husté vrstvy kompozitního spinelu Mg-al-Cr-CR, čímž se dosáhne „strusky proti strusku“. V tomto zařízení je však v důsledku příliš vysokého podílu míchání koksu ropy, rychlost přeměny uhlíku nízká a struska obsahuje velké množství nezreagovaných uhlíkových prvků. Nadměrné uhlíkové prvky vedou k výskytu porézní eroze refrakterních ohně. Podle pozorované eroze cihel refrakterie a analýzy parametrů procesu během provozu zařízení jsou hlavní důvody pro porézní erozi refrakčních cihel následující:
① In the gasification environment system of this device, due to the extremely low oxygen partial pressure, Fe2O3 in the slag of the gasifier is reduced to elemental Fe, and Mg-Al-Cr-Fe composite spinel cannot be formed, and the stable slag film is lost, which causes the molten slag after the reaction to directly corrode the surface of the refractory bricks;
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 Stříga, takže CR2O3 v materiálu s vysokým obsahem chromia je rozpuštěn-redukovanou precipitovanou ve strusce a cyklus pokračuje a vysoko-chromový materiál je vážně zkorodován struskou;
③ V této atmosféře, poté, co nezreagovaný zbytkový uhlík kontaktuje požární cihly, je snadné reagovat na vytvoření chromových karbidů, což způsobuje bublání na povrchu refrakčních cihel. Analýza provozních údajů také zjistila, že hlavním důvodem, proč je situace zplyňovače A vážnější než situace zplyňovače B je to, že provozní doba zplyňáku A smíchaná s ropným koksem je více než 2 měsíce, zatímco doba provozu B se smíchaná s ropným koksem je menší než 1 měsíc.
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%a zároveň vhodně zvyšuje provozní tlak zplyňovače, prodlouží dobu pobytu materiálu a maximalizuje rychlost přeměny uhlíku.
