Gasifier adalah peralatan utama perangkat gasifikasi bertekanan bubur air-batubara, dan kualitasnyabatu bata tahan apidalam gasifier merupakan faktor utama yang mempengaruhi siklus operasi gasifier. Pengoperasian gasifier memerlukan temperatur dan tekanan yang tinggi. Oksigen dan bubur batubara disemprotkan ke dalam gasifier melalui proses burner. Dampak semprotan membentuk 6 zona aliran dengan karakteristik berbeda, yang mengintensifkan gerusan batu tahan api dan menyebabkan perubahan tajam pada suhu tungku selama start-up dan shutdown. Oleh karena itu, lapisan tersebut harus memiliki ketahanan yang tinggi terhadap erosi dan permeabilitas terak, kekuatan panas yang tinggi, dan stabilitas volume suhu tinggi yang baik. Tungku gasifier dibagi menjadi tiga bagian, bagian atas adalah bagian kubah, bagian tengah adalah bagian silinder, dan bagian bawah adalah bagian bawah kerucut dan mulut terak. Ketiga bagian tersebut tidak bergantung satu sama lain, sehingga kondusif untuk pelepasan atau penggantian setiap bagian. Laju korosi batu bata tahan api di berbagai bagian tidak konsisten. Berdasarkan pengalaman pengoperasian, ditemukan bahwa batu bata tahan api pada bagian kubah memiliki laju ablasi yang lebih cepat.
Melalui studi tentang distribusi medan aliran dalam gasifier dan struktur batu bata tahan api, dikombinasikan dengan kondisi kerja di tungku, penyebab keausan batu bata tahan api dianalisis dalam banyak aspek dan tindakan yang sesuai diambil.
01 Alasan desain struktural
1. Ketebalan batu bata tahan api di dalam lemari besi tidak mencukupi. Ketebalan batu bata yang menghadap api adalah 200mm. Bila ketebalan batu bata tahan api dikurangi menjadi 1/3 dari ketebalan aslinya, batu bata tersebut mencapai masa pakainya dan tidak dapat digunakan. Berdasarkan kecepatan penipisan batu bata tahan api yang sebenarnya di lokasi, terlihat bahwa ketebalan batu bata api tahan api yang tipis dan kecepatan penipisan yang cepat merupakan alasan utama pendeknya umur batu bata tahan api secara keseluruhan. Setelah perbaikan, batu bata tahan api di bagian kubah gasifier baru diubah dari yang semula tiga lapis menjadi dua lapis, lapisan dalam adalah batu bata tahan api, lapisan terluar adalah batu bata berat, dan batu bata penyangga di bagian kubah gasifier. lapisan tengah dibatalkan. Setelah transformasi, batu bata tahan api menggantikan batu bata pendukung asli, sehingga meningkatkan ketebalan batu bata tahan api, memperpanjang laju ablasi, dan dengan demikian memperpanjang masa pakai batu bata tahan api di bagian kubah.
2. Struktur batu bata yang ditusuk tidak masuk akal. Batu bata pengisi didesain berbentuk silinder. Permukaan penyegelan utamanya adalah sisi bata penutup dan bata B adalah penutup celah. Kesenjangan desain adalah 2mm. Faktanya, ada kesalahan tertentu dalam pembuatan dan pemasangan batu bata tahan api. Apalagi setelah gasifier digunakan, pemasangan sekunder bata pengisi tidak dapat sepenuhnya membersihkan terak cair pada permukaan penyegelan bata tahan api. Batu bata yang dimasukkan adalah pengecoran, dan kesalahan ukuran produksi sekitar 2mm. Menurut situasi di atas, celah sebenarnya yang disediakan dari batu bata pengisi lebih besar dari 4mm, jika tidak maka tidak dapat dipasang dengan lancar. Karena celah yang besar, efek penyegelannya buruk, dan leher lemari besi berulang kali menjadi terlalu panas. Masa pakai suku cadang prefabrikasi kubah gasifier pendek. Bentuk struktur bata penyegel atas gasifier dimodifikasi: 1) Bagian prefabrikasi atas gasifier diubah dari tipe bos silinder asli menjadi tipe bos kerucut. 2) Bata B menebal, ukuran lubang pemanasan awal diperkecil, dan lubang pemanasan awal diubah dari lubang silinder menjadi lubang berbentuk kerucut. Desain bata A yang dekat dengan bata B diubah menjadi bata A1 untuk melindungi bata B. 3) Melalui pemeriksaan dan ringkasan berulang kali terhadap batu bata tahan api gasifier, ditemukan bahwa batu bata kubah B hingga K terkorosi terlalu cepat, yang merupakan titik lemah gasifier. Kami mendesain ulang dan meningkatkan batu bata tahan api di lemari besi, mengubah batu bata tahan api di lemari besi asli dari satu alur induk dan anak menjadi dua, dan menambahkan garis pertahanan terhadap erosi lapisan batu bata. Melalui transformasi yang disebutkan di atas, fenomena ledakan gas dan panas berlebih pada leher lemari besi dapat diperbaiki secara efektif, sehingga memperpanjang masa pakai suku cadang prefabrikasi lemari besi gasifier.
02 Alasan bahan mentah
1. Pengaruh Titik Leleh Abu Batubara Secara sederhana, titik lebur abu adalah suhu saat abu mencair. Silikon, aluminium, besi, magnesium, kalium, kalsium, belerang, fosfor dan unsur-unsur lain yang terkandung dalam batubara dan karbonat, silikat, sulfat dan sulfida merupakan kandungan abu batubara. Titik leleh abu batubara menentukan suhu operasi gasifier. Jika titik leleh abu rendah, suhu pengoperasian relatif rendah, sehingga mendukung perlindungan batu bata tahan api; jika titik leleh abu tinggi, suhu pengoperasian harus relatif tinggi, dan radiasi panas dalam tungku besar, yang mempercepat erosi termal pada batu bata tahan api. Besar kecilnya titik leleh abu berkaitan dengan komposisi abu. Semakin besar proporsi SiO2 dan Al2O3 dalam abu, semakin tinggi suhu lelehnya; dan semakin tinggi proporsi komponen basa seperti Fe2O3 dan MgO, semakin rendah suhu lelehnya. Hal ini dapat disesuaikan dengan menambahkan fluks. Kebanyakan terak abu batubara adalah terak asam, dan fluks sering kali diatur oleh basa CaO atau CaCO3 yang dihasilkan melalui pirolisis. Teknologi pencampuran batubara juga dapat digunakan untuk mengontrol titik leleh abu batubara yang masuk ke tungku. Titik leleh abu batubara gasifikasi umumnya dikontrol di bawah 1300 derajat.
2. Pengaruh viskositas abu Gasifier baru multi-nosel yang berlawanan mengadopsi pembuangan terak cair. Temperatur pengoperasian meningkat dan viskositas abu menurun, sehingga kondusif bagi aliran abu. Namun, jika viskositas abu terlalu rendah, batu bata refraktori akan langsung bersentuhan dengan gas bersuhu tinggi, dan erosi serta pengelupasan akan semakin parah; jika suhu operasi rendah, viskositas abu meningkat, yang tidak kondusif bagi aliran abu, dan mudah menumpuk terak dan menyumbat mulut terak. Hanya ketika beroperasi dalam kisaran viskositas optimal, lapisan pelindung abu dengan ketebalan tertentu dapat terbentuk pada permukaan batu bata api, yang memperpanjang masa pakai batu bata api tanpa menghalangi mulut terak. Oleh karena itu, untuk mencegah erosi batu bata tahan api oleh gas bersuhu tinggi, maka perlu dipertahankan lapisan lapisan abu pada permukaan batu bata api. Oleh karena itu, suhu pengoperasian optimal gasifier baru yang berlawanan dengan multi-nosel ditentukan sesuai dengan karakteristik suhu-viskositas abu, dan viskositas umum di bawah 250P.
Alasan pengoperasian proses
1. Laju aliran oksigen keluar dari burner tidak masuk akal. Laju aliran oksigen yang tidak masuk akal tidak hanya akan mempengaruhi efek atomisasi, tetapi juga mempercepat erosi batu bata api di dekat pembakar. Mengontrol beban dan tekanan gasifier tanpa mengubah keseluruhan struktur gasifier. Berdasarkan hasil dan perhitungan percobaan cetakan panas Universitas Sains dan Teknologi China Timur, beban operasi yang sesuai dengan pembakar proses dengan ukuran perakitan berbeda di bawah tekanan operasi berbeda dirumuskan. Jadikan laju aliran oksigen Kurang dari atau sama dengan 140m/s.
2. Gasifier yang sering dihidupkan dan dimatikan akan menyebabkan perubahan suhu tungku yang tajam, yang akan menyebabkan perubahan tajam pada tegangan termal batu tahan api, mengakibatkan retakan pada lapisan tungku, memperparah laju erosi batu tahan api dan mengurangi masa pakai batu bata api. Kondisi pengoperasian harus dijaga stabil untuk menghindari fluktuasi dan meminimalkan jumlah waktu mulai dan berhentinya gasifier.
3. Suhu pengoperasian Suhu pengoperasian gasifier umumnya dikontrol pada 50-100 derajat di atas titik leleh abu untuk memastikan bahwa batubara telah tergasifikasi sepenuhnya dan terak dapat dibuang dengan lancar. Jika suhu terlalu rendah, abu dan terak tidak dapat dibuang dengan lancar sehingga menyebabkan mulut terak tersumbat; jika suhu terlalu tinggi, abu dan terak akan meningkatkan erosi dan penetrasi batu bata tahan api. Untuk setiap kenaikan suhu pengoperasian sebesar 100 derajat, laju erosi batu bata tahan api akan meningkat sebesar 3-4 kali. Suhu yang berlebihan akan mengurangi Cr2O3 pada batu bata tahan api, sehingga mengakibatkan kerusakan struktural. Oleh karena itu, suhu pengoperasian harus dikontrol dengan ketat. Batas bawah suhu harus lebih tinggi dari suhu yang sesuai dengan viskositas terak 250P; batas atas suhu haruslah suhu yang sesuai dengan viskositas terak 30-50P, dan fluktuasi suhu yang besar harus dihindari.
4. Tekanan pengoperasian Fluktuasi tekanan pengoperasian akan mempengaruhi sambungan batu bata tahan api, menyebabkan gasifikasi batu bata tahan api dan mengurangi masa pakai batu bata tahan api. Oleh karena itu, ketika sistem dihidupkan dan dihentikan, sistem harus dioperasikan sesuai dengan kurva kenaikan dan penurunan tekanan untuk menghindari kenaikan dan penurunan tekanan yang terlalu cepat; dalam pengoperasian normal, tekanan harus dijaga stabil untuk menghindari fluktuasi tekanan.
