Gazeificatorul este echipamentul principal al dispozitivului de gazeificare sub presiune cu apă-cărbune și calitateacărămizi refractareîn gazeificator este principalul factor care afectează ciclul de funcționare al gazeificatorului. Funcționarea gazeificatorului necesită temperatură ridicată și presiune ridicată. Oxigenul și suspensiile de cărbune sunt pulverizate în gazeificator prin arzătorul de proces. Impactul spray-ului formează 6 zone de curgere cu caracteristici diferite, care intensifică curățarea cărămizilor refractare și provoacă o schimbare bruscă a temperaturii cuptorului în timpul pornirii și opririi. Prin urmare, căptușeala trebuie să aibă rezistență ridicată la eroziunea și permeabilitatea zgurii, rezistență ridicată la cald și stabilitate bună a volumului la temperatură ridicată. Cuptorul de gazeificare este împărțit în trei părți, partea superioară este partea boltă, partea din mijloc este partea cilindrului, iar partea inferioară este partea inferioară a conului și partea gurii de zgură. Cele trei părți sunt independente una de cealaltă, ceea ce conduce la îndepărtarea sau înlocuirea fiecărei piese. Rata de coroziune a cărămizilor refractare în diferite părți nu este consecventă. Conform experienței de exploatare, se constată că cărămizile refractare din porțiunea de boltă au o rată de ablație mai rapidă.
Prin studiul distribuției câmpului de curgere în gazeificator și a structurii cărămizilor refractare refractare, combinat cu condițiile de lucru în cuptor, au fost analizate cauzele uzurii cărămizii refractare în multe aspecte și s-au luat măsurile corespunzătoare.
01 Motive de proiectare structurală
1. Grosimea cărămizilor pentru foc din boltă este insuficientă. Grosimea cărămizilor rezistente la foc este de 200 mm. Când grosimea cărămizilor rezistente la foc este redusă la 1/3 din grosimea inițială, cărămizile își ating durata de viață și nu pot fi folosite. În funcție de viteza reală de subțiere a cărămizilor de boltă la fața locului, se poate observa că grosimea subțire a cărămizilor refractare refractare și viteza mare de subțiere sunt motivele cheie pentru durata scurtă de viață a cărămizilor refractare generale. După îmbunătățire, cărămizile refractare din partea boltă a noului gazeificator au fost schimbate din cele trei straturi inițiale în două straturi, stratul interior este cărămizile rezistente la foc, stratul cel mai exterior este turnabilul greu și cărămizile de suport din stratul mijlociu au fost anulate. După transformare, cărămizile rezistente la foc au înlocuit cărămizile suport originale, crescând astfel grosimea cărămizilor rezistente la foc, extinzând rata de ablație și prelungind astfel durata de viață a cărămizilor refractare refractare din partea bolții.
2. Structura cărămizii de blocare este nerezonabilă. Cărămida de blocare este proiectată ca un cilindru. Suprafața sa principală de etanșare este partea laterală a cărămizii de blocare, iar cărămida B este o etanșare a golului. Distanța de proiectare este de 2 mm. De fapt, există anumite erori în fabricarea și zidăria cărămizilor refractare. În special după utilizarea gazeificatorului, instalația secundară a cărămizii de blocare nu poate curăța complet zgura topită de pe suprafața de etanșare a cărămizii refractare. Caramida de blocare este o turnare, iar eroarea de dimensiune de fabricație este de aproximativ 2 mm. Conform situațiilor de mai sus, spațiul rezervat real al cărămizii de blocare este mai mare de 4 mm, altfel nu poate fi instalat fără probleme. Datorită decalajului mare, efectul de etanșare este slab, iar gâtul bolții este supraîncălzit în mod repetat. Durata de viață a pieselor prefabricate din bolta gazeificatorului este scurtă. Forma structurală a cărămizii de etanșare superioară a gazeificatorului este modificată: 1) Părțile prefabricate superioare ale gazeificatorului sunt schimbate de la tipul original cilindric la tipul conic. 2) Cărămida B este îngroșată, dimensiunea orificiului de preîncălzire este redusă, iar orificiul de preîncălzire este schimbat de la o gaură cilindrice la o gaură conică. Designul cărămizii A aproape de cărămida B este schimbat cu o cărămidă A1 pentru a proteja cărămida B. 3) Prin inspecții și rezumate repetate ale cărămizilor antifoc ale gazeificatorului, s-a constatat că cărămizile de boltă de la B la K au fost corodate prea repede, ceea ce era punctul slab al gazeificatorului. Am reproiectat și îmbunătățit cărămizile refractare ale bolții, schimbând cărămizile refractare originale ale bolții de la o canelură pentru mamă și copil în două și adăugând o linie de apărare împotriva eroziunii cusăturii cărămizii. Prin transformarea menționată mai sus, fenomenul de suflare a gazului și supraîncălzire la gâtul bolții a fost îmbunătățit efectiv, prelungind durata de viață a pieselor prefabricate din bolta gazeificatorului.
02 Motive de materie primă
1. Influența punctului de topire a cenușii de cărbune Mai simplu spus, punctul de topire a cenușii este temperatura la care se topește cenușa. Siliciul, aluminiul, fierul, magneziul, potasiul, calciul, sulful, fosforul și alte elemente conținute în cărbune și carbonați, silicați, sulfați și sulfuri constituie conținutul de cenușă al cărbunelui. Punctul de topire al cenușii al cărbunelui determină temperatura de funcționare a gazeificatorului. Dacă punctul de topire a cenușii este scăzut, temperatura de funcționare este relativ scăzută, ceea ce favorizează protecția cărămizii refractare; dacă punctul de topire a cenușii este ridicat, temperatura de funcționare trebuie să fie relativ ridicată, iar radiația de căldură în cuptor este mare, ceea ce accelerează eroziunea termică a cărămizilor refractare. Mărimea punctului de topire a cenușii este legată de compoziția cenușii. Cu cât proporția de SiO2 și Al2O3 în cenușă este mai mare, cu atât temperatura de topire a acesteia este mai mare; iar cu cât este mai mare proporția de componente alcaline precum Fe2O3 și MgO, cu atât temperatura de topire este mai mică. Poate fi ajustat prin adăugarea de flux. Majoritatea zgurii de cenușă de cărbune este zgură acidă, iar fluxul este adesea ajustat de CaO alcalin sau CaCO3 produs prin piroliză. Tehnologia de amestecare a cărbunelui poate fi folosită și pentru a controla punctul de topire al cenușii de cărbune care intră în cuptor. Punctul de topire al cenușii al cărbunelui de gazeificare este în general controlat sub 1300 de grade.
2. Influența vâscozității cenușii Noul gazeificator cu duze multiple opuse adoptă descărcarea de zgură lichidă. Temperatura de funcționare crește și vâscozitatea cenușii scade, ceea ce este favorabil curgerii cenușii. Cu toate acestea, dacă vâscozitatea cenușii este prea scăzută, cărămizile refractare vor intra direct în contact cu gazul la temperatură ridicată, iar eroziunea și decojirea se vor agrava; dacă temperatura de funcționare este scăzută, vâscozitatea cenușii crește, ceea ce nu favorizează curgerea cenușii și este ușor să acumulați zgură și să blocați gura de zgură. Numai atunci când funcționează în intervalul optim de vâscozitate se poate forma o anumită grosime de strat protector de cenușă pe suprafața cărămizilor de foc, care prelungește durata de viață a cărămizilor de foc fără a bloca gura de zgură. Prin urmare, pentru a preveni eroziunea cărămizilor refractare de către gazul la temperatură înaltă, este necesar să se mențină un strat de peliculă de cenușă pe suprafața cărămizilor de foc. Prin urmare, temperatura optimă de funcționare a noului gazeificator cu mai multe duze opuse este determinată în funcție de caracteristicile de vâscozitate-temperatură ale cenușii, iar vâscozitatea generală este sub 250P.
Motive de funcționare a procesului
1. Debitul de oxigen din arzător este nerezonabil. Debitul nerezonabil de oxigen nu numai că va afecta efectul de atomizare, dar va accelera și eroziunea cărămizilor de foc din apropierea arzătorului. Controlați sarcina și presiunea gazeificatorului fără a modifica structura generală a gazeificatorului. Conform rezultatelor și calculelor experimentului de matriță la cald al Universității de Știință și Tehnologie din China de Est, este formulată sarcina de funcționare corespunzătoare arzătoarelor de proces de diferite dimensiuni de ansamblu sub diferite presiuni de funcționare. Faceți debitul de oxigen mai mic sau egal cu 140 m/s.
2. Pornirea și oprirea frecventă a gazeificatorului va provoca o schimbare bruscă a temperaturii cuptorului, ceea ce va determina o schimbare bruscă a tensiunii termice a cărămizilor refractare, ducând la fisuri în căptușeala cuptorului, agravând rata de eroziune a cărămizilor refractare și reducerea duratei de viață a cărămizilor de foc. Condițiile de funcționare trebuie menținute stabile pentru a evita fluctuațiile și pentru a minimiza numărul de timpi de pornire și oprire a gazeificatorului.
3. Temperatura de funcționare Temperatura de funcționare a gazeificatorului este în general controlată la 50-100 grade peste punctul de topire a cenușii pentru a se asigura că cărbunele este complet gazeificat și zgura poate fi descărcată fără probleme. Dacă temperatura este prea scăzută, cenușa și zgura nu pot fi evacuate fără probleme, cauzând blocarea gurii de zgură; dacă temperatura este prea mare, cenușa și zgura vor crește eroziunea și pătrunderea cărămizilor refractare. Pentru fiecare creștere cu 100 de grade a temperaturii de funcționare, rata de eroziune a cărămizilor refractare va crește de 3-4 ori. Temperatura excesivă va reduce Cr2O3 din cărămizile refractare, ducând la deteriorarea structurii. Prin urmare, temperatura de funcționare ar trebui să fie strict controlată. Limita inferioară a temperaturii trebuie să fie mai mare decât temperatura corespunzătoare vâscozității zgurii de 250P; limita superioară a temperaturii ar trebui să fie temperatura corespunzătoare vâscozității zgurii de 30-50P și trebuie evitate fluctuațiile mari de temperatură.
4. Presiunea de funcționare Fluctuațiile presiunii de funcționare vor afecta îmbinările cărămizilor refractare refractare, provocând gazeificarea cărămizilor refractare refractare și reducând durata de viață a cărămizilor refractare refractare. Prin urmare, atunci când sistemul este pornit și oprit, acesta ar trebui să fie operat conform curbei de creștere și scădere a presiunii pentru a evita creșterea și scăderea prea rapidă a presiunii; în funcționare normală, presiunea trebuie menținută stabilă pentru a evita fluctuațiile de presiune.
