Atualmente, a carga operacional da unidade de gaseificação de pasta de carvão e água é geralmente de 95% a 110%, e a operação de alta carga tem um grande impacto no sistema. Verificou-se através de operações recentes que desde que a carga do gaseificador foi aumentada para 15%, a vida útil dos tijolos refratários foi significativamente reduzida, e a vida útil dos tijolos do cilindro do gaseificador A/B (tijolos da câmara do queimador-K) é apenas cerca de 3700h, e em Ao substituir, os tijolos refratários restantes são menos, muito menos do que 1/3 do todo (os fabricantes de tijolos refratários exigem que os tijolos refratários sejam substituídos quando o 1/3 restante) e os tijolos refratários estiverem seriamente danificados .
A análise abrangente, a fim de prolongar a vida útil dos tijolos refratários, deve ser ajustada a partir dos seguintes aspectos.
estrutura do campo de fluxo
Como todos sabemos, a qualidade do efeito de atomização é determinada pela velocidade e ângulo do material que sai do queimador, no qual o oxigênio principal desempenha um papel crucial. Tijolos refratários causam desgaste severo. Recomenda-se que a vazão principal de oxigênio do queimador varie de 120 a 150 m/s.
Os dados fornecidos pelo titular da patente são: a vazão de oxigênio de 8949m³/h corresponde à pressão do gaseificador de 6,3MPa, a vazão de oxigênio principal de 130m/s e a vazão de oxigênio central de 120m/s. Com o aumento da concentração da pasta de carvão, a vazão de oxigênio do forno C atingiu 9600m³/h. Para garantir que a taxa de fluxo principal de oxigênio esteja dentro da faixa recomendada, a pressão do gaseificador correspondente deve ser de 6,8 MPa, mas o vaso de pressão não permite operação de sobrepressão. Incapaz de atingir (a pressão atual é de 6,5 MPa).
De acordo com os parâmetros operacionais atuais, calcula-se que a taxa de fluxo de oxigênio principal atingiu 145 m/s, e a taxa de fluxo de oxigênio central é de 114 m/s (condições de cálculo: ângulo de ejeção do material 50 graus, temperatura 22 graus, taxa central de oxigênio 16,6 por cento). Devido à diferença de cada queimador, há um certo desvio em sua velocidade de fluxo, mas a faixa de desvio é inferior a 5m/s. Durante a operação da unidade de gaseificação de uma empresa, os tijolos refratários foram seriamente danificados quando a vazão principal de oxigênio era de 95m/s e 145m/s. Com base nas condições atuais, quando o sistema atingir 110 por cento de carga, a taxa de fluxo principal de oxigênio atingirá 148 m/s, o que se desvia bastante do índice do processo. Quando a temperatura é mais alta no verão, a vazão principal de oxigênio muda mais fortemente (veja a Tabela 1 para a relação correspondente entre a vazão de oxigênio e a temperatura da tubulação de oxigênio e a pressão do gaseificador).
De acordo com o cálculo da temperatura da tubulação de oxigênio em 2014 (a temperatura mais alta no verão é de 37 graus e a temperatura mais baixa no inverno é de 17 graus), no verão, a taxa de fluxo principal de oxigênio atingirá 16m/s. Em 2014, o tempo de operação do forno A foi de maio a outubro, basicamente na estação de maior temperatura; enquanto o tempo de operação do forno B foi de agosto a dezembro, e a temperatura durante a operação foi menor. O forno A funcionou por 3716h em clima de alta temperatura, enquanto o forno B funcionou apenas por 1960h em clima de alta temperatura. Nas mesmas condições de trabalho, o fluxo principal de oxigênio do forno A é 10m/s mais rápido que o do forno B. Ao substituir os tijolos refratários, verificou-se que a espessura dos tijolos refratários restantes no forno B era 3 cm maior do que que no forno A.
Em setembro de 2012, o gaseificador foi operado com 100% de carga, a vazão máxima de oxigênio foi de 8800m³/h, a pressão do sistema foi controlada em 6,5MPa e a vazão principal de oxigênio foi controlada em 120~125m/s. O efeito dos tijolos refratários foi bom. Devido à baixa carga inicial do sistema, os tijolos refratários têm menos erosão. Desde o início da operação até a primeira substituição dos tijolos refratários no forno C, a carga é basicamente de 95% ~105% e a vida útil do tijolo do cilindro chega a 10,000h.
Pode ser visto na operação real que a taxa de fluxo principal de oxigênio é alta, o tijolo refratário está seriamente corroído e a vida útil é reduzida. Através da análise, a taxa de fluxo de oxigênio pode ser ainda mais reduzida apenas alterando o tamanho do queimador.
Temperatura de operação
A temperatura operacional apropriada é propícia à formação de uma certa espessura de filme de escória nos tijolos refratários na parede interna do gaseificador para proteger os tijolos refratários. Geralmente, acredita-se que, acima da temperatura operacional apropriada, a taxa de erosão de tijolos com alto teor de cromo aumentará 4 vezes para cada aumento de 100 grau. O ponto de fusão das cinzas do carvão aumenta e a temperatura operacional correspondente do gaseificador aumenta. O ponto de fusão das cinzas do carvão é determinado pela proporção de substâncias ácidas e alcalinas no carvão. Os óxidos alcalinos têm o efeito de diminuir o ponto de fusão das cinzas de carvão. Quanto mais óxidos alcalinos houver, menor será o ponto de fusão das cinzas. No entanto, a taxa de erosão mais rápida dos tijolos refratários geralmente é de óxidos alcalinos (a taxa de erosão do óxido de cálcio para os tijolos refratários é maior que a do óxido de ferro), portanto, na produção de gaseificação, não é que quanto menor o ponto de fusão das cinzas, melhor . Uma fábrica e nossa empresa são do mesmo tipo, a carga não é muito diferente, o fluxo de oxigênio é de cerca de 10000m³/h, o ponto de fusão das cinzas do carvão bruto usado é de 1180 graus e a temperatura operacional é de 1250 graus. Atualmente, a temperatura operacional do gaseificador da nossa empresa é de 1320~1350 graus. Comparado a ele, o ponto de fusão das cinzas do carvão bruto usado por nossa empresa é muito menor e ainda há espaço para diminuir a temperatura operacional. Mesmo a temperatura operacional após a mistura de carvão deve ser menor ou igual a 1250 graus. Portanto, nossa empresa pode reduzir a temperatura atual do forno em 30~50 graus, aumentar o teor efetivo de gás no gás em 0,5 por cento, o teor de CO₂ em 16,5 por cento e o teor de metano em 900×10⁻⁶.
Além disso, é muito sensível à diferença de pressão na porta de escória durante a operação. Quando a diferença de pressão na porta da escória aumenta, a taxa de fluxo de oxigênio é aumentada cegamente e a taxa de fluxo de oxigênio aumenta, resultando em um aumento na temperatura do forno. Agora adicione 1 oxigênio (16m³) a cada queimador, a temperatura operacional do gaseificador aumentará em 5 graus, adicionando 5 oxigênio significa que a temperatura do forno aumentará em 20 ~ 30 graus e a taxa de desgaste dos tijolos refratários após 8 horas de operação é a mesma dos tijolos refratários não oxigenados. 2d quantidade de desgaste.
Como julgar se a indicação da diferença de pressão na saída da escória é verdadeira, você pode consultar as alterações de outros parâmetros do processo e fazer uma análise abrangente, para julgar corretamente a diferença de pressão real na saída da escória.
A porta de escória é bloqueada, a diferença de pressão da porta de escória aumenta e o tempo de reação secundário torna-se mais longo, o que levará a um aumento no teor de CO. No processo de adicionar oxigênio à diferença de pressão do orifício de escória várias vezes, verificou-se que, embora a diferença de pressão do orifício de escória aumentasse, o teor de CO não aumentava, mas o teor de CO2 estava próximo de 18%. De acordo com a composição do gás, a pressão da porta de escória pode ser julgada. A diferença não aumentou. Além disso, se a diferença de pressão da porta de escória aumentou também pode ser julgada de acordo com a diferença de pressão do balde de bloqueio, a diferença de pressão entre o balde de bloqueio e o gaseificador e o nível de líquido do gaseificador. . Quando a boca da escória estiver realmente bloqueada, ela deve ser resfriada a tempo após o tratamento normal. De um modo geral, a operação de resfriamento pode ser realizada 8 horas após a diferença de pressão na porta de escória voltar ao normal. Observe que o resfriamento não deve ser muito lento, pois o processo de resfriamento continua por muito tempo, o que levará a um maior desgaste dos tijolos refratários. Se o sistema traseiro oscilar muito na pressão do sistema de controle, esta situação fará com que os tijolos refratários caiam em pedaços.
qualidade do carvão
Nem todos os tipos de carvão são adequados para gaseificadores. Resumindo anos de experiência prática, conclui-se que no processo de mistura de carvão, a diferença entre os pontos de fusão das cinzas dos dois carvões deve ser inferior a 100 graus, pois quanto maior a diferença nos pontos de fusão das cinzas dos dois carvões, maior o impacto no gaseificador. Quando a diferença entre os pontos de fusão das cinzas dos dois carvões é muito grande, devido ao conteúdo inconsistente de carbono no carvão, a temperatura no gaseificador flutua muito e a composição do gás também flutua muito. Quando a qualidade do carvão muda, o teor de carbono no carvão muda, e quando o teor de carbono diminui, a proporção real de oxigênio para carvão do gaseificador aumenta sob a condição de que a taxa de fluxo original de oxigênio permaneça inalterada. A película de escória do tijolo refratário é relativamente fina, o que não pode desempenhar um efeito protetor correspondente no tijolo refratário, o que agravará a erosão do tijolo refratário. Quando a qualidade do carvão muda, a concentração da pasta de carvão muda antes da condição de trabalho do gaseificador por 8 horas. Quando a viscosidade e a concentração da pasta de carvão mudam muito (a fluidez da pasta de carvão muda), o operador deve prestar atenção à diferença de pressão oral da escória e às mudanças nas amostras de escória.
carga de produção
Mudanças na carga de produção terão um impacto na vida útil dos tijolos refratários, especialmente ao iniciar e parar, mudanças na temperatura no gaseificador e mudanças na atmosfera ambiente terão um sério impacto na vida útil dos tijolos refratários e a temperatura do forno muda repentinamente quando o controle não é bom. , o choque térmico no gaseificador é severo e os tijolos refratários cairão em blocos. Partida e parada frequentes, o gaseificador sofrerá choque térmico severo no momento do carregamento, e a mudança instantânea de temperatura da superfície do tijolo refratário será muito grande, o que fará com que o tijolo refratário caia. A carga de produção foi aumentada de 90% para 105%, e a vida útil dos tijolos refratários na superfície refratária foi reduzida em 18%.
Qualidade do tijolo refratário e qualidade da alvenaria
A própria qualidade do tijolo refratário terá um impacto em sua vida útil. Ao comparar a operação de 90 tijolos e 95 tijolos, não é difícil descobrir que quanto maior o teor de cromo no tijolo refratário, mais forte é a resistência à corrosão, mas o teor excessivo de cromo reduzirá a resistência ao choque térmico do tijolo refratário e facilite a confecção do refratário. Tijolos estão caindo em pedaços. Atualmente, o efeito de uso de 90 tijolos é relativamente bom, e o efeito de uso de 95 tijolos não é muito ideal.
Se houver um problema com a qualidade da alvenaria dos tijolos refratários, a vida útil dos tijolos refratários será significativamente reduzida e os tijolos refratários podem cair em apenas uma semana. No entanto, devido à maturidade gradual da tecnologia de gaseificação de pasta de carvão e água, raramente ocorre o fenômeno de erosão grave de tijolos refratários devido a problemas com a qualidade da alvenaria.
tamanho do queimador
Para os tijolos refratários no forno, os tijolos refratários locais são seriamente danificados em vez de ablacionados uniformemente, o que indica que a estrutura do queimador não é razoável e o tamanho do queimador deve ser melhorado.
Através da inspeção dos tijolos refratários no forno, verifica-se que o dano dos tijolos refratários está na forma de pães cozidos no vapor, ou seja, o meio é grande e as bordas são afundadas. De acordo com a análise da forma de dano dos tijolos refratários atuais de nossa empresa, o tamanho da lacuna do queimador é seriamente irracional. Para evitar a erosão tipo pão de vapor dos tijolos refratários, o canal de epóxi do queimador deve ser transformado. Em abril de 2014, o queimador foi reconstruído e o diâmetro da extremidade externa do canal externo do bico foi ampliado dos 41 mm anteriores para 42 mm. Após a transformação, o fluxo principal de oxigênio do queimador pode ser reduzido para 10 m/s, e a vida útil do tijolo refratário é bastante prolongada.
Conclusão
Ao alterar o tamanho do queimador, a vida útil do tijolo refratário é significativamente melhorada. A fim de melhorar ainda mais a vida útil dos tijolos refratários, devem ser feitos esforços para controlar a temperatura, controlar o número de partidas e paradas, controlar rigorosamente a temperatura operacional do gaseificador<1250 ° C, and prevent the furnace temperature from rising due to human judgment errors; Continue to change the size of the burner. Through theoretical calculation, the main oxygen channel of the burner is expanded to 43mm, and the main oxygen flow rate is expected to be reduced to 125m/s, which can play a decisive role in prolonging the service life of the refractory brick.
