À l'heure actuelle, la charge de fonctionnement de l'unité de gazéification de boue charbon-eau est généralement de 95 % ~ 110 %, et le fonctionnement à charge élevée a un impact important sur le système. Il a été constaté lors d'opérations récentes que depuis que la charge du gazéificateur a été portée à 15%, la durée de vie des briques réfractaires a été considérablement raccourcie et la durée de vie des briques de cylindre de gazéificateur A / B (briques de chambre de brûleur-K) n'est que environ 3700h, et lors du remplacement, les briques réfractaires restantes sont inférieures, bien inférieures à 1/3 de l'ensemble (les fabricants de briques réfractaires exigent que les briques réfractaires soient remplacées lorsque le 1/3 restant), et les briques réfractaires sont gravement endommagées .
Une analyse complète, afin de prolonger la durée de vie des briques réfractaires, doit être ajustée à partir des aspects suivants.
structure du champ d'écoulement
Comme nous le savons tous, la qualité de l'effet d'atomisation est déterminée par la vitesse et l'angle du matériau sortant du brûleur, dans lequel l'oxygène principal joue un rôle crucial. Les briques réfractaires provoquent un affouillement important. Il est recommandé que le débit principal d'oxygène du brûleur soit compris entre 120 et 150 m/s.
Les données fournies par le breveté sont : le débit d'oxygène de 8949m³/h correspond à la pression du gazéifieur de 6.3MPa, le débit d'oxygène principal de 130m/s, et le débit d'oxygène central de 120m/s. Avec l'augmentation de la concentration en boue de charbon, le débit d'oxygène du four C a atteint 9600m³/h. Pour garantir que le débit d'oxygène principal se situe dans la plage recommandée, la pression de gazéificateur correspondante doit être de 6,8 MPa, mais le récipient sous pression ne permet pas un fonctionnement en surpression. Impossible à réaliser (la pression actuelle est de 6,5 MPa).
Selon les paramètres de fonctionnement actuels, il est calculé que le débit d'oxygène principal a atteint 145 m/s et que le débit d'oxygène central est de 114 m/s (conditions de calcul : angle d'éjection du matériau 50 degrés, température 22 degrés, taux d'oxygène central 16,6 pour cent). En raison de la différence de chaque brûleur, il existe un certain écart dans sa vitesse d'écoulement, mais la plage d'écart est inférieure à 5 m/s. Lors du fonctionnement de l'unité de gazéification d'une entreprise, les briques réfractaires ont été gravement endommagées lorsque le débit d'oxygène principal était de 95m/s et 145m/s. Sur la base des conditions actuelles, lorsque le système atteint une charge de 110 %, le débit d'oxygène principal atteindra 148 m/s, ce qui s'écarte considérablement de l'indice de processus. Lorsque la température est plus élevée en été, le débit principal d'oxygène changera plus fortement (voir le tableau 1 pour la relation correspondante entre le débit d'oxygène et la température de la canalisation d'oxygène et la pression du gazéifieur).
Selon le calcul de la température du pipeline d'oxygène en 2014 (la température la plus élevée en été est de 37 degrés et la température la plus basse en hiver est de 17 degrés), en été, le débit d'oxygène principal atteindra 16 m/s. En 2014, la durée de fonctionnement du four A était de mai à octobre, essentiellement dans la saison à température plus élevée ; tandis que le temps de fonctionnement du four B était d'août à décembre, et la température pendant le fonctionnement était plus basse. Le four A a fonctionné pendant 3716h par temps chaud, tandis que le four B n'a fonctionné que pendant 1960h par temps chaud. Dans les mêmes conditions de travail, le débit d'oxygène principal du four A est 10 m/s plus rapide que celui du four B. Lors du remplacement des briques réfractaires, il a été constaté que l'épaisseur des briques réfractaires restantes dans le four B était de 3 cm supérieure à celle du four B. que dans le four A.
En septembre 2012, le gazogène fonctionnait à 100 % de charge, le débit d'oxygène maximal était de 8 800 m³/h, la pression du système était contrôlée à 6,5 MPa et le débit d'oxygène principal était contrôlé à 120 ~ 125 m/s. L'effet des briques réfractaires était bon. En raison de la faible charge initiale du système, les briques réfractaires ont moins d'érosion. Du début de l'exploitation au premier remplacement des briques réfractaires dans le four C, la charge est essentiellement de 95 % ~ 105 % et la durée de vie de la brique cylindrique atteint 10,000h.
Il ressort du fonctionnement réel que le débit d'oxygène principal est élevé, que la brique réfractaire est sérieusement corrodée et que la durée de vie est raccourcie. Grâce à l'analyse, le débit d'oxygène ne peut être réduit davantage qu'en modifiant la taille du brûleur.
température de fonctionnement
Une température de fonctionnement appropriée est propice à la formation d'une certaine épaisseur de film de laitier sur les briques réfractaires sur la paroi interne du gazéifieur pour protéger les briques réfractaires. On pense généralement qu'au-dessus de la température de fonctionnement appropriée, le taux d'érosion des briques à haute teneur en chrome augmentera de 4 fois pour chaque augmentation de 100 degré. Le point de fusion des cendres du charbon augmente et la température de fonctionnement correspondante du gazogène augmente. Le point de fusion des cendres du charbon est déterminé par la proportion de substances acides et alcalines dans le charbon. Les oxydes alcalins ont pour effet d'abaisser le point de fusion des cendres de charbon. Plus il y a d'oxydes alcalins, plus le point de fusion des cendres est bas. Cependant, le taux d'érosion le plus rapide des briques réfractaires est souvent celui des oxydes alcalins (le taux d'érosion de l'oxyde de calcium en briques réfractaires est supérieur à celui de l'oxyde de fer), donc dans la production de gazéification, ce n'est pas que plus le point de fusion des cendres est bas, mieux c'est . Une usine et notre société sont du même type, la charge n'est pas très différente, le débit d'oxygène est d'environ 10000m³/h, le point de fusion des cendres du charbon brut utilisé est de 1180 degrés et la température de fonctionnement est de 1250 degrés. À l'heure actuelle, la température de fonctionnement du gazogène de notre société est de 1320 ~ 1350 degrés. Comparé à celui-ci, le point de fusion des cendres du charbon brut utilisé par notre société est beaucoup plus bas et il est encore possible d'abaisser la température de fonctionnement. Même la température de fonctionnement après le mélange du charbon doit être inférieure ou égale à 1250 degrés. Par conséquent, notre société peut réduire la température actuelle du four de 30 à 50 degrés, augmenter la teneur effective en gaz du gaz de 0,5 %, la teneur en CO₂ à 16,5 % et la teneur en méthane à 900×10⁻⁶.
De plus, il est trop sensible à la différence de pression au niveau de l'orifice de laitier pendant le fonctionnement. Lorsque la différence de pression au niveau de l'orifice de laitier augmente, le débit d'oxygène est augmenté de manière aveugle et le débit d'oxygène augmente, ce qui entraîne une augmentation de la température du four. Ajoutez maintenant 1 oxygène (16 m³) à chaque brûleur, la température de fonctionnement du gazéificateur augmentera de 5 degrés, l'ajout de 5 oxygène signifie que la température du four augmentera de 20 à 30 degrés et le taux d'usure des briques réfractaires après 8 heures de fonctionnement est le même que celui des briques réfractaires non oxygénées. 2d quantité d'usure.
Comment juger si l'indication de la différence de pression à la sortie du laitier est vraie, vous pouvez vous référer aux changements d'autres paramètres de processus et faire une analyse complète, afin de juger correctement la différence de pression réelle à la sortie du laitier.
L'orifice de laitier est bloqué, la différence de pression de l'orifice de laitier augmente et le temps de réaction secondaire devient plus long, ce qui entraînera une augmentation de la teneur en CO. Lors du processus d'ajout d'oxygène à la différence de pression de l'orifice de laitier à plusieurs reprises, il a été constaté que bien que la différence de pression de l'orifice de laitier ait augmenté, la teneur en CO n'a pas augmenté, mais la teneur en CO2 était proche de 18 %. Selon la composition du gaz, la pression de l'orifice du laitier peut être jugée. La différence n'a pas augmenté. De plus, si la différence de pression de l'orifice de scories a augmenté peut également être jugée en fonction de la différence de pression du godet de verrouillage, de la différence de pression entre le godet de verrouillage et le gazéificateur, et du niveau de liquide du gazéificateur. . Lorsque la bouche de scories est vraiment bloquée, elle doit être refroidie à temps après un traitement normal. D'une manière générale, l'opération de refroidissement peut être effectuée 8 heures après le retour à la normale de la différence de pression à l'orifice du laitier. Notez que le refroidissement ne doit pas être trop lent, car le processus de refroidissement se poursuit trop longtemps, ce qui entraînera une usure accrue des briques réfractaires. Si le système arrière fluctue trop dans la pression du système de contrôle, cette situation entraînera la chute des briques réfractaires en morceaux.
qualité du charbon
Tous les types de charbon ne conviennent pas aux gazogènes. Résumant des années d'expérience pratique, il est conclu que dans le processus de mélange de charbon, la différence entre les points de fusion des cendres des deux charbons doit être inférieure à 100 degrés, car plus la différence entre les points de fusion des cendres des deux charbons est grande, plus l'impact sur le gazogène est important. Lorsque la différence entre les points de fusion des cendres des deux charbons est trop grande, en raison de la teneur en carbone incohérente du charbon, la température dans le gazéifieur fluctuera considérablement et la composition du gaz fluctuera également considérablement. Lorsque la qualité du charbon change, la teneur en carbone dans le charbon change et lorsque la teneur en carbone diminue, le rapport oxygène/charbon réel du gazéifieur augmente à condition que le débit d'oxygène d'origine reste inchangé. Le film de laitier de la brique réfractaire est relativement mince, ce qui ne peut pas jouer un effet protecteur correspondant sur la brique réfractaire, ce qui aggravera l'érosion de la brique réfractaire. Lorsque la qualité du charbon change, la concentration de la suspension de charbon change avant l'état de fonctionnement du gazéifieur pendant 8 heures. Lorsque la viscosité et la concentration de la suspension de charbon changent considérablement (la fluidité de la suspension de charbon change), l'opérateur doit prêter attention à la différence de pression orale du laitier et aux changements dans les échantillons de laitier.
charge de production
Les changements de charge de production auront un impact sur la durée de vie des briques réfractaires, en particulier lors du démarrage et de l'arrêt, les changements de température dans le gazéificateur et les changements d'atmosphère ambiante auront un impact sérieux sur la durée de vie des briques réfractaires, et la température du four change soudainement. quand le contrôle n'est pas bon. , le choc thermique dans le gazogène est sévère et les briques réfractaires vont tomber par blocs. Démarrage et arrêt fréquents, le gazogène subira un choc thermique sévère au moment de la charge et le changement de température instantané de la surface de la brique réfractaire sera trop important, ce qui entraînera la chute de la brique réfractaire. La charge de production a été augmentée de 90 % à 105 % et la durée de vie des briques réfractaires sur la surface réfractaire a été raccourcie de 18 %.
Qualité de la brique réfractaire et qualité de la maçonnerie
La qualité de la brique réfractaire elle-même aura un impact sur sa durée de vie. En comparant le fonctionnement de 90 briques et de 95 briques, il n'est pas difficile de constater que plus la teneur en chrome de la brique réfractaire est élevée, plus la résistance à la corrosion est forte, mais la teneur excessive en chrome réduira la résistance aux chocs thermiques de la brique réfractaire. et faciliter la fabrication du réfractaire réfractaire. Les briques tombent en morceaux. À l'heure actuelle, l'effet d'utilisation de 90 briques est relativement bon et l'effet d'utilisation de 95 briques n'est pas très idéal.
S'il y a un problème avec la qualité de la maçonnerie des briques réfractaires, la durée de vie des briques réfractaires sera considérablement raccourcie et les briques réfractaires peuvent tomber en une semaine seulement. Cependant, en raison de la maturité progressive de la technologie de gazéification des boues charbon-eau, le phénomène d'érosion grave des briques réfractaires en raison de problèmes de qualité de la maçonnerie se produit rarement.
taille du brûleur
Pour les briques réfractaires dans le four, les briques réfractaires locales sont sérieusement endommagées au lieu d'être uniformément ablatées, ce qui indique que la structure du brûleur est déraisonnable et que la taille du brûleur doit être améliorée.
Grâce à l'inspection des briques réfractaires dans le four, on constate que les dommages des briques réfractaires se présentent sous la forme de petits pains cuits à la vapeur, c'est-à-dire que le milieu est large et les bords sont enfoncés. Selon l'analyse de la forme des dommages des briques réfractaires actuelles de notre société, la taille de l'écartement du brûleur est sérieusement déraisonnable. Afin d'éviter l'érosion à la vapeur des briques réfractaires, le canal époxy du brûleur doit être transformé. En avril 2014, le brûleur a été reconstruit et le diamètre de l'extrémité extérieure du canal extérieur de la buse a été agrandi de 41 mm à 42 mm. Après la transformation, le débit d'oxygène principal du brûleur peut être réduit à 10 m/s et la durée de vie de la brique réfractaire est considérablement prolongée.
Conclusion
En modifiant la taille du brûleur, la durée de vie de la brique réfractaire est considérablement améliorée. Afin d'améliorer encore la durée de vie des briques réfractaires, des efforts doivent être faits pour contrôler la température, contrôler le nombre de démarrages et d'arrêts, contrôler strictement la température de fonctionnement du gazéifieur<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.
