Yalıtım malzemelerinin üç katmanı, yani yangına dönük tuğlalar, destek tuğlaları ve yalıtım tuğlaları, gaziyenin yanma odasında, yüksek sıcaklık gaz tehdidini reaktör kabuğuna etkili bir şekilde izole edebilir. Gazlaştırıcının yanma odasındaki reaksiyon yoğundur verefrakter tuğlalarsürekli aşınma ve inceltmeye neden olan yüksek sıcaklık gazıyla yıkanır. Normal çalışma sırasında korozyon oranı 0. 02mm/d'dir. Bununla birlikte, kömür tipi anormal olduğunda, refrakter itfaiyelerin erozyon oranı büyük ölçüde artacaktır, özellikle petrol kola karıştırıldıktan sonra, gazlaştırıcının güvenli ve kararlı çalışmasını ciddi şekilde kısıtlayan gazlaştırıcıdaki refrakter tuğlalarının erozyonu ağırlaştırılacaktır.
Refrakter tuğla cürufunun incelmesi, fırın duvarını aşırı ısıtmayı kolaylaştırır
Normal koşullar altında, ateş tuğlalarının erimiş cüruf ve yüksek sıcaklık gazıyla erozyonunu izole etmek için refrakter tuğlanın yüzeyinde sağlam bir cüruf filmi oluşturulacaktır. Birincisi, kömür bulamaç gazlaştırıcıya girdikten sonra, ana bileşenler olarak CO ve H2 ile su gazı üretmek için oksijenle yanar ve gazlaştırır. Reaksiyondan sonra, kalan külün çoğu ve az miktarda artık karbon refrakter tuğlaların yüzeyi ile çarpışır ve refrakter tuğla duvarı tarafından yakalanır. Kömür külündeki MGO, Fe2O3 ve Al2O3, katı cüruf filmi olan yoğun spinel oluşturmak için Cr2O3 ile birleşecektir. Kül cürufunun sıcaklığı refrakter ateş tuğlalarından uzaklaştıkça, cüruf filminin dış tabakasına yakın kül cürufu, erimiş bir durumda yavaş yavaş aşağı doğru akar ve nihayet gazlaştırıcının yanma odasından deşarj edilir. Cüruf filminin varlığı nedeniyle, yüksek sıcaklıklı kömür gazı ve yüksek sıcaklıklı erimiş cürufun penetrasyonu izole edilmiştir. Ek olarak, destek tuğlaların ve yalıtım tuğlalarının rolü nedeniyle, gazlaştırıcının fırın duvar sıcaklığı ~ 230 derece korunur. Daha sonraki aşamada, refrakter tuğlalar inceltildikçe, fırın duvar sıcaklığı kademeli olarak artacaktır. Genel olarak, fırın duvar sıcaklığı<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, duvar sıcaklığı birkaç kez 300 dereceyi aşıyor. Analize göre, duvar sıcaklığındaki artışın nedenleri aşağıdaki gibidir:
① Petrol kola reaktivitesi zayıftır. Gazlaştırıcının sıcaklığını korumak ve petrol kokunun reaktivitesini iyileştirmek için, duvar sıcaklığındaki artış için objektif bir durum olan gazlaştırıcının çalışma sıcaklığını arttırmak için daha yüksek bir oksijen-koal oranı korunmalıdır;
② Petrol Kola'nın yüksek harmanlama oranı nedeniyle, fırındaki kül içeriği düşüktür, bu da fırın duvarındaki cürufun incelmesine neden olur. Gasifier'daki refrakter itfaiyeleri kontrol ederek, gazlaştırıcıdaki bazı tuğlaların cürufun olmadığı ve bazı cüruf alanlarının cüruf filmi oluşturmadığı, bazı refrakter tuğlaların gözenekli cürufları vardı ve belirli bir kalınlıkta bir cüruf filmi oluşturmadığı bulunmuştur. Bunun ana nedeni, petrol kola harmanlamasının oranıdır. Petrol kola içindeki kül içeriği nispeten düşük olduğunda, ateş tuğlalarının erozyonunu azaltabilse de, gerçek operasyon sürecinde, petrol kola harmanlandıktan sonra, gaziyenin refrakter itfaiyeleri üzerinde yeterince kalınlıktaki cüruf filminin yüksek-sıcaklık reaksiyon sistemine maruz kalmadığı bulunmuştur. Firebricks'in kül eklemleri en zayıf bağlantıdır. Kül eklemlerindeki refrakter çamur, hava akışı sürükleme işlemi sırasında yıkanacaktır. Tuğla eklemleri ilk olarak çevreye maruz kalır ve yüksek sıcaklıklı su gazı refrakter tuğlaların tuğla eklemlerine girer ve fırın duvarının aşırı ısınmasına neden olur.
Fırın duvarının aşırı ısınması ile uğraşırken, kül cürufunun reaksiyon sıcaklığını önemli ölçüde azaltma önlemleri, fırın duvarının aşırı ısınmasının ana nedeninin petrol koltuklarının aşırı ısınmasının ana nedeninin, tuğla kokunun maruz kalması ve havalandırma işleminin aşırı oranı olduğunu kanıtlamak için tekrar tekrar benimsenir. Ek olarak, büyük miktarda SIO2, CAO ve Fe2O3'e ek olarak, petrol kok kül cüruf ayrıca önemli miktarda korozif ortam, yani vanadyum oksit (esas olarak V2O5) içerir ve test içeriğinin% 4.5'e (W) ulaştığını göstermektedir. V2O5'in erime noktası sadece 670 derecedir ve CR2O3 ile bir arada bulunduğunda, en düşük ötektik sıcaklık 665 derecedir. Gazlaştırma koşulları altında, gazlaştırma ortam sistemine maruz kalan refrakter tuğlalar, cüruf filminin korunması olmadan kolayca eritilir.
Gerçek durumla birlikte, petrol kokunun karıştırma oranı%40'ı aştığında, fırın duvarının aşırı ısınmaya eğilimli olduğu ve operasyonun kararsız olduğu bulunmuştur. Karıştırma oranı% 30 olduğunda, fırın duvar sıcaklığı tam kömür çalışma durumundan biraz daha yüksek olmasına rağmen, ön hesaplamalar% 30 harmanlama oranının gaz üretiminin tam kömür çalışma durumundan biraz daha yüksek olduğunu göstermektedir. Petrol Kola'yı harmanlarken, harmanlama oranının kesinlikle kontrol edilmesi gerektiği konusunda kapsamlı hususlar yapılmalıdır.<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Petrol Kola ilavesi, refrakter tuğlaların ağırlaştırılmış erozyonuna yol açar
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, karbon dönüşüm oranı%90'ın altına düşer. Karbon dönüşüm oranı olduğunda<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.
Fırına gözlemler yoluyla, bu tür bir erozyonun genellikle birincil reaksiyon bölgesinde meydana geldiği, yani brülör odasının üst kısmının, gazlaştırma reaksiyonunun birincil reaksiyon bölgesinde bulunan kubbeye yayıldığı bulunmuştur. Gazlaştırma reaksiyonunun birincil reaksiyon bölgesi yanma reaksiyon bölgesine aittir. Bu alandaki sıcaklık nispeten yüksektir ve alev sıcaklığı 2200 dereceye ulaşır. Kül ve cüruf burada iyi bir akışkanlığa sahiptir ve reaksiyon şiddetlidir. Cürufun istikrarlı bir cüruf filmi oluşturması kolay değildir. Gazlaştırıcı A'nın durumunun Gasifier B'nin durumundan daha ciddi olduğu da bulunmuştur.
Normal koşullar altında, kömür cürufundaki Fe2O3, artık karbon tarafından FeO'ya indirgenir ve cürufta MGO ve AL2O3 ile birlikte refrakter tuğlalara nüfuz eder. Refrakter Ateşbricks'teki CR2O3 ve AL2O3, yoğun bir Mg-al-Cr-Fe kompozit spinel tabakası oluşturmak için reaksiyona girer, böylece "cüruflara karşı cüruf" sağlar. Bununla birlikte, bu cihazda, aşırı yüksek oranda petrol kok harmanlaması nedeniyle, karbon dönüşüm oranı düşüktür ve cüruf büyük miktarda reaksiyona girmemiş karbon elemanları içerir. Aşırı karbon elementleri, refrakter ateşbricklerin gözenekli erozyonunun ortaya çıkmasına yol açar. Refrakter tuğlalarının gözlemlenen erozyonuna ve cihazın çalışması sırasında işlem parametrelerinin analizine göre, refrakter tuğlaların gözenekli erozyonunun ana nedenleri aşağıdaki gibidir:
① Bu cihazın gazlaştırma ortamı sisteminde, son derece düşük oksijen kısmi basınç nedeniyle, gazlaştırıcının cürufunda Fe2O3 elemental Fe'ye indirgenir ve Mg-al-Cr-Fe kompozit spinel oluşamaz ve kararlı cüruf filmi kaybolur, bu da replajör tuğlalarının yüzeyini doğrudan aşındırmaya neden olan molten yuva;
② Normal koşullar altında, gazlaştırıcıdaki oksijen kısmi basınç 10-8 ~ 10-10 MPa'dır, ancak bu cihazda, gaz sistemi ortamındaki oksijen kısmi basıncı daha da azaltacak ve CR2O3'ün oluşumunu daha da azaltacak ve CR2O3'ün oluşumunu daha da azaltacak ve elementten azaltılacak, Cr2O3'ün oluşumunu daha da azaltacaktır. cüruf, böylece yüksek krom malzemedeki CR2O3, cürufta çözülmüş olarak azaltılmış olarak çözünmüş ve döngü devam eder ve yüksek krom malzeme cüruf tarafından ciddi şekilde aşınır;
③ Bu atmosferde, reaksiyona girmemiş artık karbon yangın tuğlalarına temas ettikten sonra, krom karbürler oluşturmak için tepki vermek kolaydır ve refrakter tuğlaların yüzeyinde köpürmeye neden olur. İşletme verilerinin analizi, Gasifier A'nın durumunun Gasifier B'den daha ciddi olmasının ana nedeninin, petrol kola ile karışık olan Gasifier'ın çalışma süresinin 2 aydan fazla olduğu, petrol kola ile karıştırılmış gazlaştırıcı B'nin çalışma süresinin 1 aydan az olduğu olduğunu bulmuştur.
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 ve aynı zamanda gaziyenin çalışma basıncını uygun şekilde arttırır, malzemenin kalma süresini uzatır ve karbon dönüşüm oranını en üst düzeye çıkarır.
