Las tres capas de materiales de aislamiento, a saber, ladrillos orientados al fuego, ladrillos de respaldo y ladrillos de aislamiento, en la cámara de combustión del gasificador pueden aislar efectivamente la amenaza de gas de alta temperatura a la cubierta del reactor. La reacción en la cámara de combustión del gasificador es intensa y elladrillos refractariosse lavan por gas de alta temperatura, lo que causa desgaste continuo y adelgazamiento. La tasa de corrosión durante el funcionamiento normal es 0. 02 mm/d. Sin embargo, cuando el tipo de carbón es anormal, la tasa de erosión de los bricos de fuego refractarios aumentará considerablemente, especialmente después de que el Coca -Cola de petróleo se mezcle, se agravará la erosión de los ladrillos de refractarios en el gasificador, lo que restringe seriamente la operación segura y estable del gasificador.
El adelgazamiento de la escoria de ladrillo refractaria hace que la pared del horno sea fácil de sobrecalentar
En circunstancias normales, se formará una película de escoria sólida en la superficie del ladrillo refractario para aislar la erosión de los ladrillos de fuego por la escoria fundida y el gas de alta temperatura. Primero, después de que la suspensión de carbón ingresa al gasificador, quema y gasifica con oxígeno para generar gas de agua con CO y H2 como componentes principales. Después de la reacción, la mayor parte de la ceniza restante y una pequeña cantidad de carbono residual chocan con la superficie de los ladrillos de los refractarios y son capturados por la pared de ladrillo refractaria. MgO, Fe2O3 y Al2O3 en la ceniza de carbón se combinarán con CR2O3 para formar espinela densa, que es la película de escoria sólida. A medida que la temperatura de la escoria de ceniza lejos de los ladrillos de fuego refractario aumenta aún más, la escoria de cenizas cerca de la capa externa de la película de escoria fluye gradualmente hacia abajo en estado fundido y finalmente se descarga de la cámara de combustión del gasificador. Debido a la existencia de la película de escoria, se aísla la penetración de gas de carbón de alta temperatura y escoria fundida de alta temperatura. Además, debido al papel de respaldo de ladrillos y ladrillos de aislamiento, la temperatura de la pared del horno del gasificador se mantiene a ~ 230 grados. En la etapa posterior, a medida que se adelgazan los ladrillos refractarios, la temperatura de la pared del horno aumentará gradualmente. En general, la temperatura de la pared del horno<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%, la temperatura de la pared excede 300 grados varias veces. Según el análisis, las razones del aumento de la temperatura de la pared son los siguientes:
① La reactividad de la Coca -Cola de petróleo es pobre. Para mantener la temperatura del gasificador y mejorar la reactividad de la Coca-Cola de petróleo, se debe mantener una mayor relación de oxígeno-coal para aumentar la temperatura de funcionamiento del gasificador, que es una condición objetiva para el aumento de la temperatura de la pared;
② Debido a la alta relación de mezcla de Coca -Cola de petróleo, el contenido de cenizas en el horno es bajo, lo que resulta en el adelgazamiento de la escoria en la pared del horno. Al verificar los fogatas refractarios en el gasificador, se descubrió que algunos de los ladrillos en el gasificador no tenían ninguna escoria, y algunas áreas de escoria no formaron una película de escoria, mientras que algunos ladrillos refractarios tenían escoria porosa y no formaban una película de escoria de cierto espesor. La razón principal es la proporción de la mezcla de Coca -Cola de petróleo. Cuando el contenido de cenizas en Coca-Cola de petróleo es relativamente bajo, aunque puede reducir la erosión de los ladrillos de fuego, se encuentra en el proceso de operación real que después de que se combina el Coca-Cola de petróleo, la película de escoria del grosor suficiente no es suficiente para formarse en el sistema de reacción de la reacción de gasificador de gasifier de alta temperatura. Las articulaciones de cenizas de Firebricks son el eslabón más débil. El lodo refractario en las juntas de cenizas se lavará durante el proceso de arrastre de flujo de aire. Las juntas de ladrillo primero se expusen al medio ambiente, y el gas de agua de alta temperatura entrará a lo largo de las juntas de ladrillo de los ladrillos refractarios, lo que hace que la pared del horno se sobrecaliente.
Al tratar con el sobrecalentamiento de la pared del horno, las medidas para reducir significativamente la temperatura de reacción del gasificador se adoptan repetidamente para hacer que la escoria de cenizas vuelva a colocar la escoria, que indirectamente demuestra que la razón principal de la sobrecalentamiento de la pared del horno es la proporción excesiva de la mezcla de petróleo de copa de petróleo, la exposición de ladrillos y la parte posterior del aire. Además, además de una gran cantidad de SIO2, CAO y Fe2O3, la escoria de cenizas de coca de coca de petróleo también contiene una cantidad considerable de medios corrosivos, a saber, óxido de vanadio (principalmente V2O5), y la prueba muestra que su contenido alcanza el 4.5% (W). El punto de fusión de V2O5 es de solo 670 grados, y cuando coexiste con CR2O3, la temperatura eutéctica más baja es de 665 grados. En condiciones de gasificación, los ladrillos de refractarios expuestos al sistema de entorno de gasificación se derriten fácilmente sin la protección de la película de escoria.
Combinado con la situación real, se encuentra que cuando la relación de mezcla de Coca -Cola de petróleo supera el 40%, la pared del horno es propensa al sobrecalentamiento y la operación es inestable. Cuando la relación de mezcla es del 30%, aunque la temperatura de la pared del horno es ligeramente más alta que la de la condición completa de trabajo de carbón, los cálculos preliminares muestran que la producción de gas de la relación de mezcla del 30% es ligeramente más alta que la de la condición completa de trabajo de carbón. Se deben hacer consideraciones integrales que al mezclar Coca -Cola de petróleo, la relación de mezcla debe controlarse estrictamente a<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
La adición de Coca -Cola de petróleo conduce a la erosión agravada de ladrillos refractarios
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%, la tasa de conversión de carbono cae por debajo del 90%. Cuando la tasa de conversión de carbono es<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.
A través de las observaciones en el horno, se descubrió que este tipo de erosión a menudo ocurre en la zona de reacción primaria, es decir, la parte superior de la cámara del quemador se extiende al domo, que se encuentra en la zona de reacción primaria de la reacción de gasificación. La zona de reacción primaria de la reacción de gasificación pertenece a la zona de reacción de combustión. La temperatura en esta área es relativamente alta, y la temperatura de la llama alcanza 2200 grados. La ceniza y la escoria tienen buena fluidez aquí, y la reacción es violenta. No es fácil para la escoria formar una película de escoria estable. También se descubrió que la situación del gasificador A es más grave que la del gasificador B.
En circunstancias normales, el Fe2O3 en la escoria de carbón se reduce a FEO por carbono residual, y penetra en los ladrillos de refractarios junto con MgO y Al2O3 en la escoria. El CR2O3 y Al2O3 en los fébrimos refractarios reaccionan para formar una capa densa de espinela compuesta Mg-Al-C-Fe, logrando así "escoria contra la escoria". Sin embargo, en este dispositivo, debido a la proporción excesivamente alta de la mezcla de coque de petróleo, la tasa de conversión de carbono es baja y la escoria contiene una gran cantidad de elementos de carbono sin reaccionar. Los elementos de carbono excesivos conducen a la aparición de la erosión porosa de los fogatas refractarios. Según la erosión observada de los ladrillos de los refractarios y el análisis de los parámetros del proceso durante la operación del dispositivo, las principales razones de la erosión porosa de los ladrillos de los refractarios son las siguientes:
① En el sistema de entorno de gasificación de este dispositivo, debido a la presión parcial de oxígeno extremadamente baja, Fe2O3 en la escoria del gasificador se reduce a Fe elemental, y no se puede formar la espinela compuesta MG-AL-C-Fe, y la película de escoria estable se pierde, lo que se pierde el escorón fundido después de la reacción a la reacción directamente corroe la superficie de los ladrillos refractorios;
② Under normal circumstances, the oxygen partial pressure in the gasifier is 10-8~ 10-10MPa, but there is a large amount of unreacted residual carbon in this device, which will further reduce the oxygen partial pressure in the gasifier system environment, making the formation of Cr2+ possible, and the Cr2O3 in the slag is reduced to elemental Cr and Precipitado de la escoria, de modo que el CR2O3 en el material de alto cromo se disuelve la reducción de la reducción en la escoria, y el ciclo continúa, y el material de alto cromo está severamente corroída por la escoria;
③ En esta atmósfera, después de que el carbono residual sin reaccionar contacta con los ladrillos de fuego, es fácil reaccionar para formar carburos de cromo, causando burbujas en la superficie de los ladrillos de los refractarios. El análisis de los datos operativos también encontró que la razón principal por la cual la situación del gasificador A es más grave que la del gasificador B es que el tiempo de operación del gasificador A mezclado con Coca -Cola de petróleo es de más de 2 meses, mientras que el tiempo de operación del gasificador B mezclado con Coca -Cola Coca -Cola de Petróleo es menos de 1 mes.
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 >El 95%, y al mismo tiempo, aumenta adecuadamente la presión de funcionamiento del gasificador, extiende el tiempo de residencia del material y maximiza la tasa de conversión de carbono.
