Şu anda, kömür suyu bulamaç gazlaştırma ünitesinin işletme yükü genellikle yüzde 95 ~ yüzde 110'dur ve yüksek yük çalışmasının sistem üzerinde büyük etkisi vardır. Gazlaştırıcı yükü yüzde 15'e yükseltildiğinden, refrakter tuğlaların kullanım ömrünün önemli ölçüde kısaldığı ve A/B gazlaştırıcı silindir tuğlalarının (yakıcı odası-K tuğlaları) kullanım ömrünün sadece 15 dakika olduğu son operasyonlarda bulunmuştur. yaklaşık 3700 saat ve içinde Değiştirirken, kalan refrakter tuğlalar daha azdır, bütünün 1/3'ünden çok daha azdır (refrakter tuğla üreticileri, kalan 1/3 olduğunda refrakter tuğlaların değiştirilmesini gerektirir) ve refrakter tuğlalar ciddi şekilde hasar görür .
Kapsamlı analiz, refrakter tuğlaların kullanım ömrünü uzatmak için aşağıdaki açılardan ayarlanmalıdır.
akış alanı yapısı
Hepimizin bildiği gibi, atomizasyon etkisinin kalitesi, ana oksijenin çok önemli bir rol oynadığı brülörden çıkan malzemenin hızı ve açısı ile belirlenir. Refrakter tuğlalar şiddetli aşınmaya neden olur. Brülörün ana oksijen akış hızının 120 ile 150 m/s arasında olması önerilir.
Patent sahibi tarafından sağlanan veriler şunlardır: 8949m³/h'lik oksijen akış hızı, 6.3MPa'lık gazlaştırıcı basıncına, 130m/s'lik ana oksijen akış hızına ve 120m/s'lik merkezi oksijen akış hızına karşılık gelir. Kömür harcı konsantrasyonundaki artışla birlikte C fırınının oksijen akış hızı 9600m³/h'ye ulaştı. Ana oksijen akış hızının tavsiye edilen aralıkta olmasını sağlamak için karşılık gelen gazlaştırıcı basıncı 6,8 MPa olmalıdır, ancak basınçlı kap aşırı basınç çalışmasına izin vermez. Elde edilemiyor (mevcut basınç 6,5 MPa).
Mevcut çalışma parametrelerine göre, ana oksijen akış hızının 145m/s'ye ulaştığı ve merkezi oksijen akış hızının 114m/s olduğu hesaplanmıştır (hesaplama koşulları: malzeme püskürtme açısı 50 derece, sıcaklık 22 derece, merkezi oksijen oranı 16.6 yüzde ). Her brülörün farklılığından dolayı akış hızında belirli bir sapma vardır, ancak sapma aralığı 5m/s'den azdır. Bir firmanın gazlaştırma ünitesinin işletilmesi sırasında ana oksijen debisi 95m/s ve 145m/s iken refrakter tuğlalar ciddi şekilde hasar görmüştür. Mevcut koşullara bağlı olarak, sistem yüzde 110 yüke ulaştığında ana oksijen akış hızı, proses indeksinden büyük ölçüde sapan 148 m/s'ye ulaşacaktır. Yazın sıcaklık daha yüksek olduğunda, ana oksijen akış hızı daha fazla değişecektir (oksijen akış hızı ile oksijen boru hattının sıcaklığı ve gazlaştırıcının basıncı arasındaki ilgili ilişki için bkz. Tablo 1).
2014 yılında oksijen boru hattı sıcaklığının hesaplanmasına göre (yazın en yüksek sıcaklık 37 derece ve kışın en düşük sıcaklık 17 derecedir), yaz aylarında ana oksijen akış hızı 16m/s'ye ulaşacaktır. 2014 yılında, A fırınının çalışma süresi, temelde sıcaklığın daha yüksek olduğu mevsimde, Mayıs'tan Ekim'e kadardı; B fırınının çalışma süresi Ağustos'tan Aralık'a kadardı ve çalışma sırasındaki sıcaklık daha düşüktü. A fırını yüksek sıcaklıkta 3716 saat çalışırken, B fırını yüksek sıcaklıkta sadece 1960 saat çalıştı. Aynı çalışma koşulları altında, fırın A'nın ana oksijen akış hızı, fırın B'den 10 m/s daha hızlıdır. Refrakter tuğlaları değiştirirken, fırın B'de kalan refrakter tuğlaların kalınlığının 3 cm daha yüksek olduğu bulunmuştur. fırın A'da
Eylül 2012'de gazlaştırıcı yüzde 100 yükte çalıştırıldı, maksimum oksijen akış hızı 8800m³/s, sistem basıncı 6,5MPa ve ana oksijen akış hızı 120~125m/s olarak kontrol edildi. Refrakter tuğlaların etkisi iyiydi. Sistemin düşük erken yükü nedeniyle refrakter tuğlalar daha az erozyona uğrar. Çalışmanın başlangıcından C fırınındaki refrakter tuğlaların ilk değiştirilmesine kadar, yük temel olarak yüzde 95 ~ yüzde 105'tir ve silindir tuğlanın ömrü 10000saate ulaşır.
Ana oksijen akış hızının yüksek olduğu, refrakter tuğlanın ciddi şekilde aşındığı ve kullanım ömrünün kısaldığı fiili operasyondan görülebilir. Analiz yoluyla, oksijen akış hızı yalnızca brülörün boyutu değiştirilerek daha da azaltılabilir.
Çalışma sıcaklığı
Uygun çalışma sıcaklığı, refrakter tuğlaları korumak için gazlaştırıcının iç duvarındaki refrakter tuğlalar üzerinde belirli bir kalınlıkta cüruf filmi oluşumuna elverişlidir. Genel olarak, uygun çalışma sıcaklığının üzerinde, yüksek kromlu tuğlaların aşınma oranının her 100 derecelik artış için 4 kat artacağına inanılır. Kömürün kül erime noktası yükselir ve buna karşılık gelen gazlaştırıcının çalışma sıcaklığı yükselir. Kömürün kül erime noktası, kömürdeki asit ve alkali maddelerin oranı ile belirlenir. Alkali oksitler, kömür külünün erime noktasını düşürme etkisine sahiptir. Ne kadar çok alkali oksit varsa, külün erime noktası o kadar düşük olur. Bununla birlikte, refrakter tuğlaların en hızlı erozyon oranı genellikle alkali oksitlerdir (kalsiyum oksidin refrakter tuğlalara olan erozyon oranı, demir oksidinkinden daha fazladır), bu nedenle gazlaştırma üretiminde, kül erime noktası ne kadar düşükse o kadar iyi değildir. . Bir fabrika ve şirketimiz aynı tipte, yük çok farklı değil, oksijen akışı yaklaşık 10000m³/h, kullanılan ham kömürün kül erime noktası 1180 derece ve çalışma sıcaklığı 1250 derece. Şu anda şirketimizin gazlaştırıcısının çalışma sıcaklığı 1320~1350 derecedir. Bununla karşılaştırıldığında, şirketimizin kullandığı ham kömürün kül erime noktası çok daha düşüktür ve çalışma sıcaklığını düşürmek için hala yer vardır. Kömür harmanlamadan sonraki çalışma sıcaklığı bile 1250 dereceye eşit veya daha az olmalıdır. Bu nedenle, şirketimiz mevcut fırın sıcaklığını 30~50 derece azaltabilir, gazdaki etkin gaz içeriğini yüzde 0,5, CO₂ içeriğini yüzde 16,5 ve metan içeriğini 900×10⁻⁶ oranında artırabilir.
Ayrıca çalışma sırasında cüruf ağzındaki basınç farkına karşı çok hassastır. Cüruf ağzındaki basınç farkının arttığı tespit edildiğinde, oksijen akış hızı körü körüne artar ve oksijen akış hızı artar, bu da fırın sıcaklığında bir artışa neden olur. Şimdi her brülöre 1 oksijen (16m³) ekleyin, gazlaştırıcının çalışma sıcaklığı 5 derece artacaktır, 5 oksijen eklenmesi fırın sıcaklığının 20~30 derece artacağı ve 8 saat sonra refrakter tuğlaların aşınma oranının artacağı anlamına gelir. İşlem, oksijensiz refrakter tuğlalarla aynıdır. 2d aşınma miktarı.
Cüruf çıkışındaki basınç farkı göstergesinin doğru olup olmadığına nasıl karar verilir, cüruf çıkışındaki gerçek basınç farkını doğru bir şekilde değerlendirmek için diğer proses parametrelerindeki değişikliklere başvurabilir ve kapsamlı bir analiz yapabilirsiniz.
Cüruf portu bloke edilir, cüruf portunun basınç farkı artar ve ikincil reaksiyon süresi uzar, bu da CO içeriğinin artmasına neden olur. Cüruf portu basınç farkına birkaç kez oksijen eklenmesi sürecinde, cüruf portu basınç farkı artmasına rağmen CO içeriğinin artmadığı, ancak CO2 içeriğinin yüzde 18'e yakın olduğu tespit edildi. Gaz bileşimine göre cüruf giriş basıncı değerlendirilebilir. Fark artmadı. Ayrıca cüruf portunun basınç farkının artıp artmadığı, kilitli kovanın basınç farkına, kilitli kova ile gazlaştırıcı arasındaki basınç farkına ve gazlaştırıcının sıvı seviyesine göre de değerlendirilebilir. . Cüruf ağzı gerçekten tıkandığında, normal işlemden sonra zamanla soğutulmalıdır. Genel olarak cüruf ağzındaki basınç farkı normale döndükten 8 saat sonra soğutma işlemi yapılabilir. Soğutma işleminin çok uzun sürmesi nedeniyle soğutmanın çok yavaş olmaması gerektiğine dikkat edin, bu da refrakter tuğlaların daha fazla aşınmasına yol açacaktır. Arka sistem kontrol sistemi basıncında çok dalgalanma yaparsa bu durum refrakter tuğlaların topaklanarak düşmesine neden olacaktır.
kömür kalitesi
Her tür kömür gazlaştırıcılar için uygun değildir. Yılların pratik deneyimini özetleyerek, kömür harmanlama sürecinde, iki kömürün kül erime noktaları arasındaki farkın 100 dereceden az olması gerektiği sonucuna varılmıştır, çünkü iki kömürün kül erime noktalarındaki fark ne kadar büyükse, gazlaştırıcı üzerindeki etki o kadar büyük olur. Kömürdeki tutarsız karbon içeriği nedeniyle iki kömürün kül erime noktaları arasındaki fark çok büyük olduğunda, gazlaştırıcıdaki sıcaklık büyük ölçüde dalgalanacak ve gaz bileşimi de büyük ölçüde dalgalanacaktır. Kömür kalitesi değiştiğinde, kömürdeki karbon içeriği değişir ve karbon içeriği azaldığında, orijinal oksijen akış hızının değişmeden kalması koşuluyla gazlaştırıcının gerçek oksijen-kömür oranı artar. Refrakter tuğlanın cüruf filmi, refrakter tuğla üzerinde refrakter tuğlanın erozyonunu artıracak karşılık gelen bir koruyucu etki gösteremeyen nispeten incedir. Kömür kalitesi değiştiğinde, kömür bulamaç konsantrasyonu, gazlaştırıcı çalışma koşulundan 8 saat önce değişecektir. Kömür bulamacının viskozitesi ve konsantrasyonu büyük ölçüde değiştiğinde (kömür bulamacının akışkanlığı değişir), operatör cüruf Oral basınç farkına ve cüruf numunelerindeki değişikliklere dikkat etmelidir.
üretim yükü
Üretim yükündeki değişiklikler refrakter tuğlaların ömrüne etki edecek, özellikle başlama ve durma anlarında, gazlaştırıcıdaki sıcaklık değişiklikleri ve ortam atmosferindeki değişiklikler refrakter tuğlaların ömrüne ciddi etki edecek ve fırın sıcaklığının aniden değişmesi kontrol iyi olmadığında. , gazlaştırıcıdaki termal şok şiddetlidir ve refrakter tuğlalar bloklar halinde düşecektir. Sık çalıştırma ve durdurma, gazlaştırıcı şarj anında şiddetli termal şoka maruz kalacak ve refrakter tuğla yüzeyinin anlık sıcaklık değişimi çok büyük olacak ve bu da refrakter tuğlanın düşmesine neden olacaktır. Üretim yükü yüzde 90'dan yüzde 105'e çıkarıldı, refrakter yüzeydeki refrakter tuğlaların ömrü yüzde 18 kısaldı.
Refrakter tuğla kalitesi ve duvarcılık kalitesi
Refrakter tuğlanın kalitesi, ömrü üzerinde bir etkiye sahip olacaktır. 90 tuğla ile 95 tuğlanın çalışmasını karşılaştırarak, refrakter tuğladaki krom içeriği ne kadar yüksekse, korozyon direncinin o kadar güçlü olduğunu ancak aşırı krom içeriğinin refrakter tuğlanın termal şok direncini azaltacağını bulmak zor değildir. ve refrakter refrakter yapmayı kolaylaştırır. Tuğlalar topak halinde düşüyor. Şu anda 90 tuğlanın kullanım etkisi nispeten iyidir ve 95 tuğlanın kullanım etkisi çok ideal değildir.
Refrakter tuğlaların duvar kalitesinde bir sorun olması durumunda refrakter tuğlaların kullanım ömrü önemli ölçüde kısalmakta ve refrakter tuğlalar sadece bir hafta içinde düşebilmektedir. Bununla birlikte, kömür suyu harcı gazlaştırma teknolojisinin kademeli olarak olgunlaşması nedeniyle, duvar kalitesiyle ilgili sorunlardan dolayı refrakter tuğlalarda ciddi erozyon olgusu nadiren meydana gelir.
brülör boyutu
Fırındaki refrakter tuğlalar için, yerel refrakter tuğlalar düzgün bir şekilde aşındırmak yerine ciddi şekilde hasar görmüştür, bu da brülörün yapısının mantıksız olduğunu ve brülörün boyutunun iyileştirilmesi gerektiğini gösterir.
Fırında refrakter tuğlaların incelenmesi ile refrakter tuğlaların hasarlarının buğulanmış çörek şeklinde olduğu yani ortasının büyük olduğu ve kenarlarının çökük olduğu tespit edilmiştir. Firmamızın mevcut refrakter tuğlalarının hasar şeklinin analizine göre yakıcı boşluğunun ölçüsü ciddi manada mantıksızdır. Refrakter tuğlaların buğulanmış ekmek benzeri aşınmasını önlemek için brülörün epoksi kanalı dönüştürülmelidir. Nisan 2014'te brülör yeniden yapılandırıldı ve memenin dış kanalının dış ucunun çapı önceki 41 mm'den 42 mm'ye genişletildi. Dönüşümden sonra, brülörün ana oksijen akış hızı 10 m/s'ye düşürülebilir ve refrakter tuğlanın kullanım ömrü büyük ölçüde uzar.
Çözüm
Brülörün boyutunu değiştirerek refrakter tuğlanın hizmet ömrü önemli ölçüde iyileştirilir. Refrakter tuğlaların hizmet ömrünü daha da iyileştirmek için, sıcaklığı kontrol etmek, başlatma ve durdurma sayısını kontrol etmek, gazlaştırıcının çalışma sıcaklığını sıkı bir şekilde kontrol etmek için çaba gösterilmelidir.<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.
