Allo stato attuale, il carico operativo dell'unità di gassificazione del liquame carbone-acqua è generalmente del 95% ~ 110% e l'operazione ad alto carico ha un grande impatto sul sistema. È stato riscontrato attraverso operazioni recenti che da quando il carico del gassificatore è stato aumentato al 15 percento, la vita utile dei mattoni refrattari è stata notevolmente ridotta e la vita utile dei mattoni del cilindro del gassificatore A/B (mattoni K della camera del bruciatore) è solo circa 3700 ore, e in caso di sostituzione, i restanti mattoni refrattari sono meno, molto meno di 1/3 del totale (i produttori di mattoni refrattari richiedono che i mattoni refrattari vengano sostituiti quando il restante 1/3) e i mattoni refrattari sono gravemente danneggiati .
L'analisi completa, al fine di prolungare la durata dei mattoni refrattari, dovrebbe essere regolata dai seguenti aspetti.
struttura del campo di flusso
Come tutti sappiamo, la qualità dell'effetto di atomizzazione è determinata dalla velocità e dall'inclinazione del materiale in uscita dal bruciatore, in cui l'ossigeno principale gioca un ruolo cruciale. I mattoni refrattari causano un forte sfregamento. Si raccomanda che la portata principale di ossigeno del bruciatore sia compresa tra 120 e 150 m/s.
I dati forniti dal titolare del brevetto sono: la portata di ossigeno di 8949 m³/h corrisponde alla pressione del gassificatore di 6,3 MPa, la portata di ossigeno principale di 130 m/s e la portata di ossigeno centrale di 120 m/s. Con l'aumento della concentrazione dei fanghi di carbone, la portata di ossigeno del forno C ha raggiunto i 9600 m³/h. Per garantire che la portata principale dell'ossigeno rientri nell'intervallo consigliato, la corrispondente pressione del gassificatore deve essere di 6,8 MPa, ma il recipiente a pressione non consente il funzionamento in sovrapressione. Impossibile da raggiungere (la pressione attuale è 6,5 MPa).
In base agli attuali parametri operativi, si calcola che la portata principale dell'ossigeno abbia raggiunto 145 m/s e la portata centrale dell'ossigeno sia 114 m/s (condizioni di calcolo: angolo di eiezione del materiale 50 gradi, temperatura 22 gradi, rapporto ossigeno centrale 16,6 per cento ). A causa della differenza di ciascun bruciatore, c'è una certa deviazione nella sua velocità di flusso, ma l'intervallo di deviazione è inferiore a 5 m/s. Durante il funzionamento dell'unità di gassificazione di un'azienda, i mattoni refrattari sono stati gravemente danneggiati quando la portata principale dell'ossigeno era di 95 m/se 145 m/s. In base alle condizioni attuali, quando il sistema raggiunge il 110% di carico, la portata principale dell'ossigeno raggiungerà i 148 m/s, che si discosta notevolmente dall'indice di processo. Quando la temperatura è più alta in estate, la portata principale dell'ossigeno cambierà maggiormente (vedere la tabella 1 per la relazione corrispondente tra la portata dell'ossigeno e la temperatura della tubazione dell'ossigeno e la pressione del gassificatore).
Secondo il calcolo della temperatura della conduttura dell'ossigeno nel 2014 (la temperatura più alta in estate è di 37 gradi e la temperatura più bassa in inverno è di 17 gradi), in estate, la portata principale dell'ossigeno raggiungerà i 16 m/s. Nel 2014 il tempo di funzionamento del forno A è stato da maggio a ottobre, sostanzialmente nella stagione a temperatura più elevata; mentre il tempo di funzionamento del forno B era da agosto a dicembre e la temperatura durante il funzionamento era inferiore. Il forno A ha funzionato per 3716 ore con temperature elevate, mentre il forno B ha funzionato solo per 1960 ore con temperature elevate. Nelle stesse condizioni di lavoro, la portata principale di ossigeno del forno A è 10 m/s più veloce di quella del forno B. Durante la sostituzione dei mattoni refrattari, si è riscontrato che lo spessore dei restanti mattoni refrattari nel forno B era superiore di 3 cm rispetto che nella fornace A.
Nel settembre 2012, il gassificatore funzionava al 100% del carico, la portata massima di ossigeno era di 8800 m³/h, la pressione del sistema era controllata a 6,5 MPa e la portata principale di ossigeno era controllata a 120~125 m/s. L'effetto dei mattoni refrattari era buono. A causa del basso carico iniziale del sistema, i mattoni refrattari hanno una minore erosione. Dall'inizio dell'operazione alla prima sostituzione dei mattoni refrattari nel forno C, il carico è sostanzialmente del 95% ~ 105% e la durata del mattone del cilindro raggiunge le 10000 ore.
Si può vedere dal funzionamento effettivo che la portata principale dell'ossigeno è elevata, il mattone refrattario è gravemente corroso e la durata è ridotta. Attraverso l'analisi, la portata di ossigeno può essere ulteriormente ridotta solo modificando la taglia del bruciatore.
temperatura di esercizio
Una temperatura di esercizio appropriata favorisce la formazione di un certo spessore di pellicola di scorie sui mattoni refrattari sulla parete interna del gassificatore per proteggere i mattoni refrattari. Si ritiene generalmente che al di sopra della temperatura operativa appropriata, il tasso di erosione dei mattoni ad alto contenuto di cromo aumenti di 4 volte per ogni aumento di 100 gradi. Il punto di fusione della cenere del carbone aumenta e aumenta la corrispondente temperatura operativa del gassificatore. Il punto di fusione della cenere del carbone è determinato dalla proporzione di sostanze acide e alcaline nel carbone. Gli ossidi alcalini hanno l'effetto di abbassare il punto di fusione della cenere di carbone. Più ossidi alcalini ci sono, più basso è il punto di fusione della cenere. Tuttavia, il tasso di erosione più veloce dei mattoni refrattari è spesso quello degli ossidi alcalini (il tasso di erosione dell'ossido di calcio nei mattoni refrattari è maggiore di quello dell'ossido di ferro), quindi nella produzione di gassificazione, non è che più basso è il punto di fusione della cenere, migliore . Una fabbrica e la nostra azienda sono dello stesso tipo, il carico non è molto diverso, il flusso di ossigeno è di circa 10000 m³/h, il punto di fusione della cenere del carbone grezzo utilizzato è di 1180 gradi e la temperatura di esercizio è di 1250 gradi. Allo stato attuale, la temperatura di esercizio del gassificatore della nostra azienda è di 1320 ~ 1350 gradi. Rispetto ad esso, il punto di fusione della cenere del carbone grezzo utilizzato dalla nostra azienda è molto più basso e c'è ancora spazio per abbassare la temperatura di esercizio. Anche la temperatura di esercizio dopo la miscelazione del carbone dovrebbe essere inferiore o uguale a 1250 gradi. Pertanto, la nostra azienda può ridurre l'attuale temperatura del forno di 30 ~ 50 gradi, aumentare il contenuto di gas effettivo nel gas dello 0,5 percento, il contenuto di CO₂ al 16,5 percento e il contenuto di metano a 900×10⁻⁶.
Inoltre, è troppo sensibile alla differenza di pressione sulla porta delle scorie durante il funzionamento. Quando si scopre che la differenza di pressione all'apertura della scoria aumenta, la portata dell'ossigeno viene aumentata ciecamente e la portata dell'ossigeno aumenta, determinando un aumento della temperatura del forno. Ora aggiungi 1 ossigeno (16 m³) a ciascun bruciatore, la temperatura operativa del gassificatore aumenterà di 5 gradi, l'aggiunta di 5 ossigeno significa che la temperatura del forno aumenterà di 20 ~ 30 gradi e il tasso di usura dei mattoni refrattari dopo 8 ore di il funzionamento è lo stesso dei mattoni refrattari non ossigenati. 2d quantità di usura.
Come giudicare se l'indicazione della differenza di pressione all'uscita delle scorie è vera, è possibile fare riferimento alle modifiche di altri parametri di processo ed effettuare un'analisi completa, in modo da giudicare correttamente l'effettiva differenza di pressione all'uscita delle scorie.
La porta delle scorie è bloccata, la differenza di pressione della porta delle scorie aumenta e il tempo di reazione secondario si allunga, il che porterà ad un aumento del contenuto di CO. Nel processo di aggiunta più volte di ossigeno alla differenza di pressione della porta delle scorie, si è riscontrato che sebbene la differenza di pressione della porta delle scorie aumentasse, il contenuto di CO2 non aumentava, ma il contenuto di CO2 era vicino al 18%. In base alla composizione del gas, è possibile valutare la pressione della porta delle scorie. La differenza non è aumentata. Inoltre, è possibile valutare se la differenza di pressione della porta delle scorie è aumentata anche in base alla differenza di pressione del secchio di blocco, alla differenza di pressione tra il secchio di blocco e il gassificatore e al livello del liquido del gassificatore. . Quando la bocca delle scorie è veramente bloccata, dovrebbe essere raffreddata in tempo dopo il normale trattamento. In generale, l'operazione di raffreddamento può essere eseguita 8 ore dopo che la differenza di pressione alla porta delle scorie è tornata alla normalità. Si noti che il raffreddamento non dovrebbe essere troppo lento, perché il processo di raffreddamento continua troppo a lungo, il che porterà a una maggiore usura dei mattoni refrattari. Se il sistema posteriore oscilla troppo nella pressione del sistema di controllo, questa situazione causerà la caduta in grumi dei mattoni refrattari.
qualità del carbone
Non tutti i tipi di carbone sono adatti ai gassificatori. Riassumendo anni di esperienza pratica, si conclude che nel processo di miscelazione del carbone, la differenza tra i punti di fusione delle ceneri dei due carboni dovrebbe essere inferiore a 100 gradi, perché maggiore è la differenza nei punti di fusione delle ceneri dei due carboni, maggiore è l'impatto sul gassificatore. Quando la differenza tra i punti di fusione della cenere dei due carboni è troppo grande, a causa del contenuto di carbonio incoerente nel carbone, la temperatura nel gassificatore oscillerà notevolmente e anche la composizione del gas oscillerà notevolmente. Quando la qualità del carbone cambia, il contenuto di carbonio nel carbone cambia e quando il contenuto di carbonio diminuisce, il rapporto effettivo ossigeno/carbone del gassificatore aumenta a condizione che la portata di ossigeno originale rimanga invariata. Il film di scorie del mattone refrattario è relativamente sottile, il che non può svolgere un corrispondente effetto protettivo sul mattone refrattario, il che aggraverà l'erosione del mattone refrattario. Quando la qualità del carbone cambia, la concentrazione del liquame di carbone cambierà prima delle condizioni di lavoro del gassificatore per 8 ore. Quando la viscosità e la concentrazione del liquame di carbone cambiano notevolmente (la fluidità del liquame di carbone cambia), l'operatore deve prestare attenzione alla differenza di pressione orale delle scorie e ai cambiamenti nei campioni di scorie.
carico di produzione
Le variazioni del carico di produzione avranno un impatto sulla vita dei mattoni refrattari, specialmente all'avvio e all'arresto, i cambiamenti di temperatura nel gassificatore e i cambiamenti nell'atmosfera ambientale avranno un grave impatto sulla vita dei mattoni refrattari e la temperatura del forno cambia improvvisamente quando il controllo non è buono. , lo shock termico nel gassificatore è grave e i mattoni refrattari cadranno in blocchi. Avvii e arresti frequenti, il gassificatore subirà un forte shock termico al momento della carica e il cambiamento istantaneo di temperatura della superficie del mattone refrattario sarà troppo grande, il che causerà la caduta del mattone refrattario. Il carico di produzione è stato aumentato dal 90% al 105% e la durata dei mattoni refrattari sulla superficie refrattaria è stata ridotta del 18%.
Qualità del mattone refrattario e qualità della muratura
La qualità del mattone refrattario stesso avrà un impatto sulla sua durata. Confrontando il funzionamento di 90 mattoni e 95 mattoni, non è difficile scoprire che maggiore è il contenuto di cromo nel mattone refrattario, maggiore è la resistenza alla corrosione, ma l'eccessivo contenuto di cromo ridurrà la resistenza agli shock termici del mattone refrattario e rendere facile rendere il refrattario refrattario. I mattoni stanno cadendo in grumi. Al momento, l'effetto d'uso di 90 mattoni è relativamente buono e l'effetto d'uso di 95 mattoni non è molto ideale.
Se c'è un problema con la qualità della muratura dei mattoni refrattari, la durata dei mattoni refrattari sarà notevolmente ridotta e i mattoni refrattari potrebbero staccarsi in una sola settimana. Tuttavia, a causa della progressiva maturità della tecnologia di gassificazione dei fanghi carbone-acqua, raramente si verifica il fenomeno di una grave erosione dei mattoni refrattari dovuta a problemi di qualità della muratura.
dimensioni del bruciatore
Per i mattoni refrattari nella fornace, i mattoni refrattari locali sono gravemente danneggiati invece che ablati uniformemente, il che indica che la struttura del bruciatore è irragionevole e che le dimensioni del bruciatore dovrebbero essere migliorate.
Attraverso l'ispezione dei mattoni refrattari nella fornace, si scopre che il danno dei mattoni refrattari ha la forma di focacce al vapore, cioè la parte centrale è grande ei bordi sono infossati. Secondo l'analisi della forma del danno degli attuali mattoni refrattari della nostra azienda, la dimensione della fessura del bruciatore è seriamente irragionevole. Per evitare l'erosione simile al pane al vapore dei mattoni refrattari, il canale epossidico del bruciatore dovrebbe essere trasformato. Nell'aprile 2014 il bruciatore è stato ricostruito e il diametro dell'estremità esterna del canale esterno dell'ugello è stato ampliato dai precedenti 41 mm a 42 mm. Dopo la trasformazione, la portata principale dell'ossigeno del bruciatore può essere ridotta a 10 m/s e la vita utile del mattone refrattario viene notevolmente prolungata.
Conclusione
Modificando le dimensioni del bruciatore, la durata del mattone refrattario viene notevolmente migliorata. Al fine di migliorare ulteriormente la durata dei mattoni refrattari, è necessario compiere sforzi per controllare la temperatura, controllare il numero di avviamenti e arresti, controllare rigorosamente la temperatura di esercizio del gassificatore<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.
