Τα τρία στρώματα μόνωσης, δηλαδή τα τούβλα που αντιμετωπίζουν πυρκαγιά, τα τούβλα και τα τούβλα μόνωσης, στο θάλαμο καύσης του αεριοποιητή μπορούν να απομονώσουν αποτελεσματικά την απειλή του αερίου υψηλής θερμοκρασίας στο κέλυφος του αντιδραστήρα. Η αντίδραση στο θάλαμο καύσης του αεριοποιητή είναι έντονη και τοανθεκτικά τούβλαπλένονται με αέριο υψηλής θερμοκρασίας, το οποίο προκαλεί συνεχή φθορά και αραίωση. Ο ρυθμός διάβρωσης κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας είναι 0. 02mm/d. Ωστόσο, όταν ο τύπος άνθρακα είναι ανώμαλος, ο ρυθμός διάβρωσης των ανθεκτικών πυρκαγιών θα αυξηθεί σημαντικά, ειδικά μετά την ανάμεικτη διάβρωση, η διάβρωση των ανθεκτικών τούβλων στον αεριοποιητή θα επιδεινωθεί, γεγονός που περιορίζει σοβαρά την ασφαλή και σταθερή λειτουργία του αεραγωγού.
Η αραίωση της ανθεκτικής σκωρίας του τούβλου καθιστά τον τοίχο του φούρνου εύκολο να υπερθερμανθεί
Κάτω από κανονικές συνθήκες, θα σχηματιστεί μια συμπαγής μεμβράνη σκωρίας στην επιφάνεια του ανθεκτικού τούβλου για να απομονώσει τη διάβρωση των τούβλων πυρκαγιάς από τη λιωμένη σκωρία και το αέριο υψηλής θερμοκρασίας. Πρώτον, μετά την είσοδο του πολτού άνθρακα στον αεριοποιητή, καίει και αεριζόταν με οξυγόνο για να παράγει αέριο νερού με CO και H2 ως τα κύρια συστατικά. Μετά την αντίδραση, το μεγαλύτερο μέρος της υπόλοιπης τέφρας και μια μικρή ποσότητα υπολειπόμενου άνθρακα συγκρούονται με την επιφάνεια των ανθεκτικών τούβλων και συλλαμβάνονται από τον πυρίμαχο τοίχο από τούβλα. Το MgO, το Fe2O3 και το Al2O3 στην τέφρα άνθρακα θα συνδυαστούν με το CR2O3 για να σχηματίσουν πυκνό spinel, το οποίο είναι το στερεό φιλμ σκωρίας. Καθώς η θερμοκρασία της σκωρίας της τέφρας μακριά από τα ανθεκτικά τούβλα πυρκαγιάς αυξάνεται περαιτέρω, η σκωρία της τέφρας κοντά στο εξωτερικό στρώμα της μεμβράνης σκωρίας ρέει σταδιακά προς τα κάτω σε τετηγμένη κατάσταση και τελικά εκφορτώνεται από το θάλαμο καύσης του αεριωθούμενου. Λόγω της ύπαρξης της μεμβράνης σκωρίας, απομονώνεται η διείσδυση αερίου άνθρακα υψηλής θερμοκρασίας και τετηγμένη σκωρία υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, λόγω του ρόλου των τούβλων υποστήριξης και των τούβλων μόνωσης, η θερμοκρασία του τοιχώματος του φούρνου του αεριοποιητή διατηρείται σε ~ 230 μοίρες. Στο μεταγενέστερο στάδιο, καθώς τα ανθεκτικά τούβλα αραιώνονται, η θερμοκρασία τοίχου του φούρνου θα αυξηθεί σταδιακά. Γενικά, η θερμοκρασία τοίχου του φούρνου<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%, η θερμοκρασία τοίχου υπερβαίνει τις 300 βαθμούς αρκετές φορές. Σύμφωνα με την ανάλυση, οι λόγοι για την αύξηση της θερμοκρασίας τοίχου έχουν ως εξής:
① Η αντιδραστικότητα του Coke Petroleum είναι φτωχή. Προκειμένου να διατηρηθεί η θερμοκρασία του αεριοποιητή και να βελτιωθεί η αντιδραστικότητα του οπτάνθρακα πετρελαίου, πρέπει να διατηρηθεί υψηλότερος λόγος οξυγόνου-Coal για να αυξηθεί η θερμοκρασία λειτουργίας του αεριοποιητή, η οποία αποτελεί αντικειμενική κατάσταση για την αύξηση της θερμοκρασίας του τοιχώματος.
② Λόγω της υψηλής αναλογίας ανάμειξης του πετρελαίου οπτάνθρακα, η περιεκτικότητα σε τέφρα στον κλίβανο είναι χαμηλή, με αποτέλεσμα την αραίωση της σκωρίας στον τοίχο του κλιβάνου. Με τον έλεγχο των ανθεκτικών πυροσβέστες στον αεριοποιητή, διαπιστώθηκε ότι μερικά από τα τούβλα στον αεριοποιητή δεν είχαν καθόλου σκωρία και ορισμένες περιοχές σκωρίας δεν σχημάτισαν μια ταινία σκωρίας, ενώ κάποια πυρίμαχα τούβλα είχαν πορώδη σκωρία και δεν σχηματίστηκαν μεμβράνη σκωρίας ενός συγκεκριμένου πάχους. Ο κύριος λόγος είναι το ποσοστό της ανάμειξης πετρελαίου οπτάνθρακα. Όταν η περιεκτικότητα σε τέφρα στο πετρελαϊκό οπτάνθρακα είναι σχετικά χαμηλή, αν και μπορεί να μειώσει τη διάβρωση των πυροσβεστικών τούβλων, βρίσκεται στην πραγματική διαδικασία λειτουργίας ότι μετά την ανάμειξη του συστήματος αντίδρασης πετρελαίου, η μεμβράνη σκωρίας με επαρκή πάχος δεν αρκεί για να σχηματιστεί στις ανθεκτικές πυροσβέστες του αεριωθούμενου συστήματος και ορισμένα τούβλα πυρκαγιάς εκτίθενται στην υψηλή θερμοκρασία. Οι αρθρώσεις τέφρας των Firebricks είναι ο πιο αδύναμος σύνδεσμος. Η ανθεκτική λάσπη στις αρθρώσεις της τέφρας θα ξεπλυθεί κατά τη διάρκεια της διαδικασίας εισόδου ροής αέρα. Οι αρθρώσεις από τούβλα εκτίθενται για πρώτη φορά στο περιβάλλον και το αέριο νερού υψηλής θερμοκρασίας θα εισέλθει κατά μήκος των αρθρώσεων από τούβλα των ανθεκτικών τούβλων, προκαλώντας υπερθερμαντήρηση του τοιχώματος του κλιβάνου.
Όταν ασχολείται με την υπερθέρμανση του τοιχώματος του κλιβάνου, τα μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας της αντίδρασης του αεριοποιητή υιοθετούνται επανειλημμένα για να κάνουν την έκθεση της σκωρίας της τέφρας και το backflow, η οποία έμμεσα αποδεικνύει ότι ο κύριος λόγος για την υπερθέρμανση του φούρνου είναι η υπερβολική αναλογία της ανάμειξης του πετρελαίου, η έκθεση των αρθρώσεων από τούβλα και η οπή του αέρα του αέρα. Επιπλέον, εκτός από μια μεγάλη ποσότητα SiO2, CaO και Fe2O3, η σκωρία Petroleum Coke Ash περιέχει επίσης μια σημαντική ποσότητα διαβρωτικών μέσων, δηλαδή το οξείδιο του βαναδίου (κυρίως V2O5) και η δοκιμή δείχνει ότι το περιεχόμενό του φθάνει το 4,5% (W). Το σημείο τήξης του V2O5 είναι μόνο 670 βαθμούς και όταν συνυπάρχει με CR2O3, η χαμηλότερη ευτηκτική θερμοκρασία είναι 665 βαθμούς. Υπό συνθήκες αεριοποίησης, τα ανθεκτικά τούβλα που εκτίθενται στο σύστημα περιβάλλοντος αεριοποίησης είναι εύκολα λειωμένα χωρίς την προστασία της ταινίας σκωρίας.
Σε συνδυασμό με την πραγματική κατάσταση, διαπιστώνεται ότι όταν ο λόγος ανάμειξης του πετρελαίου Coke υπερβαίνει το 40%, ο τοίχος του κλιβάνου είναι επιρρεπής σε υπερθέρμανση και η λειτουργία είναι ασταθής. Όταν ο λόγος ανάμειξης είναι 30%, αν και η θερμοκρασία τοιχώματος του κλιβάνου είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή της πλήρους κατάστασης λειτουργίας άνθρακα, οι προκαταρκτικοί υπολογισμοί δείχνουν ότι η παραγωγή αερίου του λόγου ανάμειξης 30% είναι ελαφρώς υψηλότερη από αυτή της πλήρους κατάστασης λειτουργίας του άνθρακα. Πρέπει να γίνουν περιεκτικές εκτιμήσεις ότι όταν συνδυάζετε τον πετρελαϊκό οπτάνθρακα, ο λόγος ανάμειξης πρέπει να ελέγχεται αυστηρά σε<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Η προσθήκη πετρελαίου Coke οδηγεί σε επιθετική διάβρωση ανθεκτικών τούβλων
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%, ο ρυθμός μετατροπής άνθρακα μειώνεται κάτω από το 90%. Όταν ο ρυθμός μετατροπής άνθρακα είναι<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.
Μέσα από παρατηρήσεις στον κλίβανο, διαπιστώθηκε ότι αυτό το είδος διάβρωσης εμφανίζεται συχνά στην κύρια ζώνη αντίδρασης, δηλαδή το πάνω μέρος του θαλάμου του καυστήρα εξαπλώνεται στον θόλο, που βρίσκεται στην κύρια ζώνη αντίδρασης της αντίδρασης αεριοποίησης. Η κύρια ζώνη αντίδρασης της αντίδρασης αεριοποίησης ανήκει στη ζώνη αντίδρασης καύσης. Η θερμοκρασία σε αυτή την περιοχή είναι σχετικά υψηλή και η θερμοκρασία φλόγας φτάνει 2200 βαθμούς. Η τέφρα και η σκωρία έχουν καλή ρευστότητα εδώ και η αντίδραση είναι βίαιη. Δεν είναι εύκολο για τη σκωρία να σχηματίσει μια σταθερή ταινία σκωρίας. Διαπιστώθηκε επίσης ότι η κατάσταση του αεριοποιητή Α είναι πιο σοβαρή από αυτή του αεριοποιητή Β.
Υπό κανονικές συνθήκες, το Fe2O3 στην σκωρία του άνθρακα μειώνεται σε FeO με υπολειμματικό άνθρακα και διεισδύει στα πυρίμαχα τούβλα μαζί με το MGO και το AL2O3 στη σκωρία. Τα CR2O3 και AL2O3 στα ανθεκτικά πυροσβέστες αντιδρούν για να σχηματίσουν ένα πυκνό στρώμα από σύνθετο spinel Mg-Al-Cr-Fe, επιτυγχάνοντας έτσι "σκωρία κατά της σκωρίας". Ωστόσο, σε αυτή τη συσκευή, λόγω της υπερβολικά υψηλού ποσοστού ανάμειξης πετρελαίου οπτάνθρακα, ο ρυθμός μετατροπής του άνθρακα είναι χαμηλός και η σκωρία περιέχει μεγάλη ποσότητα στοιχείων άνθρακα που δεν αντέδρασε. Τα υπερβολικά στοιχεία άνθρακα οδηγούν στην εμφάνιση πορώδους διάβρωσης των ανθεκτικών πυρκαγιών. Σύμφωνα με την παρατηρούμενη διάβρωση των ανθεκτικών τούβλων και την ανάλυση των παραμέτρων της διαδικασίας κατά τη λειτουργία της συσκευής, οι κύριοι λόγοι για την πορώδη διάβρωση των ανθεκτικών τούβλων είναι οι εξής:
① Στο σύστημα περιβάλλοντος αεριοποίησης αυτής της συσκευής, λόγω της εξαιρετικά χαμηλής μερικής πίεσης οξυγόνου, το Fe2O3 στην σκωρία του αεριοστή μειώνεται στην επιφάνεια της ανίχνευσης και του σύνθετου σπινέλου Mg-Al-Cr-Fe δεν μπορεί να σχηματιστεί και η σταθερή μεμβράνη σκωρίας χάνεται, πράγμα που προκαλεί την λιωμένη σκωρία μετά την αντίδραση να διαβρώνει άμεσα την επιφάνεια της ανάρτησης της ανάρτησης.
② Υπό κανονικές συνθήκες, η μερική πίεση οξυγόνου στον αεριοποιητή είναι 10-8 ~ 10-10 mpa, αλλά υπάρχει μια μεγάλη ποσότητα μη αντιδραστικού υπολειμματικού άνθρακα σε αυτή τη συσκευή, η οποία θα μειώσει περαιτέρω την μερική πίεση οξυγόνου στο περιβάλλον του αερίου, καθιστώντας το σχηματισμό Cr {{2} πιθανό και το CR23 στο SLAG μειώνεται για να μειωθεί για να μειώσει το Cr2 και να μειώσει το CR2 και να μειώσει το CR2 και να μειώσει το CR2. Η σκωρία, έτσι ώστε το CR2O3 στο υλικό υψηλής χρωμίου να διαλύεται μειωμένο στην σκωρία και ο κύκλος συνεχίζεται και το υλικό υψηλής χρωμίου διαβάζεται σοβαρά από τη σκωρία.
③ Σε αυτή την ατμόσφαιρα, μετά την επαφή του υπολειπόμενου άνθρακα που δεν έχει αντισταθεί στα τούβλα, είναι εύκολο να αντιδράσει για να σχηματίσει καρβίδια χρωμίου, προκαλώντας φουσκάλες στην επιφάνεια των ανθεκτικών τούβλων. Η ανάλυση των δεδομένων λειτουργίας διαπίστωσε επίσης ότι ο κύριος λόγος για τον οποίο η κατάσταση του αεριοποιητή Α είναι πιο σοβαρή από αυτή του αεριοποιητή Β είναι ότι ο χρόνος λειτουργίας του αεριοποιητή Α αναμειγνύεται με το πετρελαϊκό οπτάνθρακα είναι περισσότερο από 2 μήνες, ενώ ο χρόνος λειτουργίας του αεριοποιητή Β που αναμιγνύεται με το πετρελαϊκό οπτάνθρακα είναι μικρότερος από 1 μήνα.
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%, και ταυτόχρονα να αυξήσει κατάλληλα την πίεση λειτουργίας του αεριοποιητή, να επεκτείνει τον χρόνο παραμονής του υλικού και να μεγιστοποιήσει τον ρυθμό μετατροπής του άνθρακα.
