De tre lag af isoleringsmaterialer, nemlig ildvendte mursten, backing af mursten og isoleringsmursten, i forbrændingskammeret i forgasser kan effektivt isolere truslen om høj temperaturgas til reaktorskallen. Reaktionen i forbrændingskammeret i forgasseren er intens, ogildfaste murstenvaskes af høj temperaturgas, der forårsager kontinuerlig slid og udtynding. Korrosionshastigheden under normal drift er 0. 02mm/d. Når kultypen er unormal, øges erosionshastigheden for ildfast ildene ilden øget, især efter at petroleumskoksen er blandet, erosionen af ildfaste mursten i forgasser vil blive forværret, hvilket alvorligt begrænser den sikre og stabile drift af forgasen.
Udtynding af ildfast mursten slagge gør ovnvæggen let at overophedes
Under normale omstændigheder vil der blive dannet en solid slaggefilm på overfladen af den ildfaste mursten for at isolere erosionen af ildstenen ved den smeltede slagge og høj temperaturgas. Først, efter at kulopslæmningen er kommet ind i forgasseren, brænder den og forgår med ilt for at generere vandgas med CO og H2 som hovedkomponenter. Efter reaktionen kolliderer det meste af den resterende aske og en lille mængde resterende carbon med overfladen af ildfasterne mursten og fanges af den ildfaste mur. MgO, Fe2O3 og Al2O3 i kulaske kombineres med CR2O3 for at danne tæt spinel, som er den solide slaggefilm. Når temperaturen på asken slagger væk fra de ildfaste ildsten, øges yderligere, at asken slagge tæt på det ydre lag af slaggenfilmen strømmer nedad i en smeltet tilstand og udledes til sidst fra forbrændingskammeret i forgasseren. På grund af eksistensen af slaggfilmen er penetrationen af høje temperatur kulgas og høj temperatur smeltet slagge isoleret. På grund af rollen som backing af mursten og isoleringsmursten opretholdes ovnens vægtemperatur for forgasseren ved ~ 230 grader. I det senere tidspunkt, når de ildfaste mursten tyndes, øges ovnens vægtemperatur gradvist. Generelt ovnens vægtemperatur<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%overstiger vægtemperaturen 300 grader flere gange. I henhold til analyse er årsagerne til stigningen i vægtemperatur som følger:
① Offektiviteten af petroleumskoks er dårlig. For at opretholde temperaturen på forgasser og forbedre reaktiviteten af petroleumskoks, skal der opretholdes et højere ilt-kulforhold for at øge betjeningstemperaturen for forgasen, hvilket er en objektiv betingelse for stigningen i vægtemperaturen;
② På grund af det høje blandingsforhold mellem petroleumskoks er askindholdet i ovnen lav, hvilket resulterer i udtynding af slaggen på ovnvæggen. Ved at kontrollere de ildfaste ilden i forgasseren blev det fundet, at nogle af murstenene i forgasser overhovedet ikke havde nogen slagge, og nogle slaggeområder dannede ikke en slaggefilm, mens nogle ildfaste mursten havde porøs slagge og dannede ikke en slaggefilm med en bestemt tykkelse. Hovedårsagen er andelen af petroleumsko -blanding. Når askindholdet i petroleumskoks er relativt lavt, selvom det kan reducere erosionen af brandsten, findes det i den faktiske driftsproces, at efter petroleumskoks er blandet, er slaggefilmen med tilstrækkelig tykkelse ikke nok til at danne sig på reaktionssystemet ildfast. Askeledene på ildebrick er det svageste led. Den ildfaste mudder i askeledene vil blive vasket væk under luftstrømens indtrængningsproces. Murstenfugerne udsættes først for miljøet, og vandgas med høj temperatur vil komme ind langs murstenfugerne i de ildfaste mursten, hvilket får ovnvæggen til at overophedes.
Når man beskæftiger sig med overophedning af ovnvæggen, vedtages foranstaltninger til at reducere reaktionstemperaturen for forgasser gentagne gange for at gøre asken slagge om hængt den slagge, der indirekte beviser, at hovedårsagen til overophedning af ovnvæggen er den overdrevne andel af petroleumsko-blending, eksponeringen af mureledder og tilbageholdelsen af ovnflowet. Derudover indeholder Petroleum Coke Ash Slagge ud over en stor mængde SiO2, CaO og Fe2O3 en betydelig mængde ætsende medier, nemlig vanadiumoxid (hovedsageligt V2O5), og testen viser, at dens indhold når 4,5% (W). Smeltningspunktet for V2O5 er kun 670 grader, og når det sameksisterer med CR2O3, er den laveste eutektiske temperatur 665 grader. Under forgasningsbetingelser smeltes refraktionerne mursten, der udsættes for forgasningsmiljøsystemet, let uden beskyttelse af slaggfilmen.
Kombineret med den faktiske situation viser det sig, at når blandingsforholdet mellem petroleumskoks overstiger 40%, er ovnvæggen tilbøjelig til at overophedes, og operationen er ustabil. Når blandingsforholdet er 30%, skønt ovnvægstemperaturen er lidt højere end for den fulde kul -arbejdstilstand, viser de foreløbige beregninger, at gasproduktionen af 30% blandingsforholdet er lidt højere end for den fulde kul -arbejdstilstand. Der skal tages omfattende overvejelser, at når blanding af petroleumskoks<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Tilsætningen af petroleumskoks fører til forværret erosion af ildfaste mursten
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%falder kulstofkonverteringsfrekvensen under 90%. Når kulstofkonverteringsfrekvensen 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.
Gennem observationer i ovnen blev det konstateret, at denne slags erosion ofte forekommer i den primære reaktionszone, det vil sige, at den øverste del af brænderkammeret spreder sig til kupplen, som er placeret i den primære reaktionszone i forgasningsreaktionen. Den primære reaktionszone for forgasningsreaktionen hører til forbrændingsreaktionszonen. Temperaturen i dette område er relativt høj, og flammetemperaturen når 2200 grader. Asken og slaggen har god fluiditet her, og reaktionen er voldelig. Det er ikke let for slaggen at danne en stabil slaggefilm. Det blev også konstateret, at situationen for forgasser A er mere alvorlig end for forgas B.
Under normale omstændigheder reduceres Fe2O3 i kulfyldningen til Feo ved resterende kulstof og trænger ind i refraktorerne mursten sammen med MgO og Al2O3 i slaggen. CR2O3 og AL2O3 i de ildfaste ilden reagerer for at danne et tæt lag mg-al-CR-Fe-komposit spinel og opnås "slagge mod slagge". På grund af den for den overdrevent høje andel af petroleumsko -blanding er carbon -konverteringshastigheden imidlertid lav, og slaggen indeholder en stor mængde ureagerede kulstofelementer. Overdreven kulstofelementer fører til forekomst af porøs erosion af ildfaste ildene. I henhold til den observerede erosion af ildfaste stoffer og analysen af procesparametre under driften af enheden er de vigtigste grunde til den porøse erosion af refraktioner mursten som følger:
① I forgasningsmiljø-systemet på denne enhed på grund af det ekstremt lave ilt-delvise tryk, reduceres Fe2O3 i slaggen af forgasseren til elementær Fe, og Mg-al-CR-Fe-komposit spinel kan ikke dannes, og den stabile slaggefilm går tabt, hvilket forårsager molten-slaggen efter reaktionen til direkte at korrodere overfladen af brydningsmæssige bricks;
② Under normale omstændigheder er det delvis tryk i ilt i forgasser 10-8 ~ 10-10 MPA, men der er en stor mængde ikke -reageret resterende kulstof i denne enhed, hvilket vil reducere ilt -delvis tryk i det forgasser, der er reduceret til element til element til element til element til element til element til elementet udfældet fra slaggen, så CR2O3 i højkrommaterialet er opløst-reduceret-præcipiteret i slaggen, og cyklussen fortsætter, og højkrommaterialet er alvorligt korroderet af slaggen;
③ I denne atmosfære, efter at de ikke -reagerede resterende carbon kontakter ildstenene, er det let at reagere på dannelse af kromcarbider, hvilket forårsager bobling på overfladen af refraktorerne mursten. Analyse af driftsdataene fandt også, at hovedårsagen til, at situationen for forgaser A er mere alvorlig end for forgasning B, er, at driftstiden for forgaser A blandet med petroleumskoks er mere end 2 måneder, mens driftstiden for forgas B blandet med petroleumskoks er mindre end 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 på samme tid korrekt øge driftstrykket for forgasen, forlænger materialets opholdstid og maksimerer kulstofkonverteringsfrekvensen.
