Les trois couches de matériaux d'isolation, à savoir les briques orientées vers le feu, les briques de support et les briques d'isolation, dans la chambre de combustion du gazéificateur peuvent isoler efficacement la menace de gaz à haute température à la coquille du réacteur. La réaction dans la chambre de combustion du gazéificateur est intense et labriques réfractairessont lavés par du gaz à haute température, ce qui provoque une usure continue et un amincissement. Le taux de corrosion pendant le fonctionnement normal est 0. 02mm / d. Cependant, lorsque le type de charbon est anormal, le taux d'érosion des bricks réfractaires sera considérablement augmenté, surtout après que le coke de pétrole soit mélangé, l'érosion des briques de réfractages dans le gazéificateur sera aggravée, ce qui restreint sérieusement le fonctionnement sûr et stable du gazificateur.
L'amincissement des scories de briques réfractaires facilite la surchauffe de la paroi du four
Dans des circonstances normales, un film de laitier solide sera formé à la surface de la brique réfractaire pour isoler l'érosion des briques de feu par les scories foncières et le gaz à haute température. Premièrement, une fois que la suspension de charbon entre dans le gazéificateur, elle brûle et gazéifie avec de l'oxygène pour générer du gaz d'eau avec le CO et le H2 comme composants principaux. Après la réaction, la plupart des cendres restantes et une petite quantité de carbone résiduel entrent en collision avec la surface des briques réfractaires et sont capturées par la paroi de briques réfractaires. MgO, Fe2O3 et Al2O3 dans les cendres de charbon se combineront avec CR2O3 pour former un spinelle dense, qui est le film de laitier solide. Alors que la température des scories de cendres loin des briques de feu réfractaires augmente encore, les scories de cendres près de la couche externe du film de laitier s'écoulent progressivement vers le bas dans un état fondu et sont finalement déchargées de la chambre de combustion du gazificateur. En raison de l'existence du film de laitier, la pénétration de gaz de charbon à haute température et de scories fondus à haute température est isolée. De plus, en raison du rôle des briques de support et des briques d'isolation, la température de la paroi du four du gazéificateur est maintenue à ~ 230 degrés. Dans le stade ultérieur, alors que les briques réfractaires sont éclairées, la température de la paroi du four augmentera progressivement. Généralement, la température du mur du four<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 température du mur dépasse 300 degrés plusieurs fois. Selon l'analyse, les raisons de l'augmentation de la température de la paroi sont les suivantes:
① La réactivité du coke de pétrole est médiocre. Afin de maintenir la température du gazéificateur et d'améliorer la réactivité du coke de pétrole, un rapport oxygène plus élevé doit être maintenu pour augmenter la température de fonctionnement du gazéificateur, qui est une condition objective pour l'augmentation de la température de la paroi;
② En raison du rapport de mélange élevé de coke de pétrole, la teneur en cendres dans la fournaise est faible, entraînant un amincissement des laitiers sur la paroi du four. En vérifiant les briques d'incendie réfractaires dans le gazéificateur, il a été constaté que certaines des briques du gazéificateur n'avaient pas du tout de laitier, et certaines zones de scories ne formaient pas de scorieur, tandis que certaines briques réfractaires avaient du laitier poreux et ne formaient pas de laitier d'une certaine épaisseur. La raison principale est la proportion de mélange de coke de pétrole. Lorsque la teneur en cendres dans le coke de pétrole est relativement faible, bien qu'elle puisse réduire l'érosion des briques de feu, il se trouve dans le processus de fonctionnement réel qu'après le mélange du coke de pétrole, le film de laitier d'une épaisseur suffisante n'est pas suffisant pour se former sur les bricks réfractaires du système de réaction à gaz. Les joints de cendres des briques de feu sont le maillon le plus faible. La boue réfractaire dans les joints de cendres sera emportée pendant le processus d'entraînement du flux d'air. Les articulations en briques sont d'abord exposées à l'environnement, et le gaz d'eau à haute température entrera le long des joints de briques des briques réfractaires, provoquant une surchauffe de la paroi du four.
Lorsque vous traitez la surchauffe de la paroi du four, des mesures pour réduire considérablement la température de réaction du gazéificateur sont adoptées à plusieurs reprises pour faire en sorte que les scories de cendres relancent le laitier, ce qui prouve indirectement que la principale raison de la surchauffe de la paroi de la fournaise est la proportion excessive du mélange de colocataires de pétrole, l'exposition des articulations de briques et le débit arrière du débit d'air. De plus, en plus d'une grande quantité de SIO2, CaO et Fe2O3, le scorieur de cendres de coke de pétrole contient également une quantité considérable de milieux corrosifs, à savoir l'oxyde de vanadium (principalement V2O5), et le test montre que sa teneur atteint 4,5% (W). Le point de fusion de V2O5 n'est que de 670 degrés, et lorsqu'il coexiste avec CR2O3, la température eutectique la plus basse est de 665 degrés. Dans des conditions de gazéification, les briques des réfractaires exposées au système d'environnement de gazéification sont facilement fondues sans la protection du film de laitier.
Combiné avec la situation réelle, il est constaté que lorsque le rapport de mélange de coke de pétrole dépasse 40%, la paroi du four est sujette à une surchauffe et l'opération est instable. Lorsque le rapport de mélange est de 30%, bien que la température de la paroi du four soit légèrement supérieure à celle de l'état de fonctionnement complet du charbon, les calculs préliminaires montrent que la production de gaz du rapport de mélange à 30% est légèrement supérieure à celle de la condition de travail complète du charbon. Des considérations complètes doivent être faites que lors du mélange de coke de pétrole, le rapport de mélange doit être strictement contrôlé<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
L'ajout de coke de pétrole entraîne une érosion aggravée de briques réfractaires
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%, le taux de conversion du carbone baisse en dessous de 90%. Lorsque le taux de conversion du carbone est<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.
Grâce à des observations dans la fournaise, il a été constaté que ce type d'érosion se produit souvent dans la zone de réaction primaire, c'est-à-dire que la partie supérieure de la chambre du brûleur se propage au dôme, qui est situé dans la zone de réaction primaire de la réaction de gazéification. La zone de réaction primaire de la réaction de gazéification appartient à la zone de réaction de combustion. La température dans cette zone est relativement élevée et la température de la flamme atteint 2200 degrés. Les cendres et les scories ont une bonne fluidité ici, et la réaction est violente. Il n'est pas facile pour les scories de former un film de laitier stable. Il a également été constaté que la situation du gazéificateur A est plus grave que celle de Gasifier B.
Dans des circonstances normales, le Fe2O3 dans les scories de charbon est réduit à FEO par le carbone résiduel et pénètre dans les briques des réfractaires avec MGO et Al2O3 dans le laitier. Les CR2O3 et Al2O3 dans les briques réfractaires réagissent pour former une couche dense de spinelle composite MG-Al-Cr-Fe, atteignant ainsi des "laitiers contre le laitier". Cependant, dans cet appareil, en raison de la proportion excessivement élevée de mélange de coke de pétrole, le taux de conversion du carbone est faible et le laitier contient une grande quantité d'éléments de carbone non réagus. Des éléments de carbone excessifs conduisent à la survenue d'une érosion poreuse des briques d'incendie réfractaires. Selon l'érosion observée des briques des réfractaires et l'analyse des paramètres de processus pendant le fonctionnement de l'appareil, les principales raisons de l'érosion poreuse des briques réfractaires sont les suivantes:
① Dans le système d'environnement de gazéification de ce dispositif, en raison de la pression partielle extrêmement faible en oxygène, Fe2O3 dans le laitier du gazéificateur est réduit à Fe élémentaire, et le spinelle composite MG-AL-CR-FE ne peut pas être formé, et le film de laitier stable est perdu, ce qui provoque le laitier en fusion après la réaction pour corroder directement la surface des briques réfractaires;
② Dans des circonstances normales, la pression partielle en oxygène dans le gazéificateur est 10-8 ~ 10-10} MPA, mais il y a une grande quantité de carbone résiduel non réagi dans ce dispositif, ce qui réduira davantage la pression partielle de l'oxygène dans l'environnement du système de gazéificateur, ce qui fait que la formation de Cr {2}} est possible, et le CR2O3 dans la SLALAL est rédu précipité à partir du laitier, de sorte que le CR2O3 dans le matériau de chrome élevé est dissous-réduit précipitant dans le laitier, et le cycle se poursuit, et le matériau de chrome élevé est gravement corrodé par le laitier;
③ Dans cette atmosphère, après que le carbone résiduel n'étant pas réagi entre en contact avec les briques de feu, il est facile de réagir pour former des carbures de chrome, provoquant des bouillons à la surface des briques des réfractaires. L'analyse des données d'exploitation a également révélé que la principale raison pour laquelle la situation du gazéificateur A est plus grave que celle du gazéificateur B est que le temps de fonctionnement du gazéificateur A mélangé avec du coke de pétrole est supérieur à 2 mois, tandis que le temps de fonctionnement du gazéificateur B mélangé avec du coke de pétrole est inférieur à 1 mois.
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%, et en même temps augmenter de manière appropriée la pression de fonctionnement du gazéificateur, prolonger le temps de séjour du matériau et maximiser le taux de conversion du carbone.
