Tiga lapisan bahan isolasi, yaitu, batu bata yang menghadap ke api, mendukung batu bata dan batu bata isolasi, di ruang pembakaran gasifier dapat secara efektif mengisolasi ancaman gas suhu tinggi ke cangkang reaktor. Reaksi di ruang pembakaran gasifier sangat intens, danbatu bata refraktoridicuci dengan gas suhu tinggi, yang menyebabkan keausan dan penipisan terus menerus. Laju korosi selama operasi normal adalah 0. 02mm/d. Namun, ketika jenis batubara tidak normal, laju erosi api refraktori akan sangat meningkat, terutama setelah minyak bumi dicampur, erosi batu bata refraktori di gasifier akan diperburuk, yang secara serius membatasi operasi yang aman dan stabil dari gasifier.
Penipisan slag bata refraktori membuat dinding tungku mudah dipanaskan
Dalam keadaan normal, film terak padat akan terbentuk pada permukaan bata refraktori untuk mengisolasi erosi batu bata api oleh terak cair dan gas suhu tinggi. Pertama, setelah bubur batu bara memasuki gasifier, ia membakar dan gasifikasi dengan oksigen untuk menghasilkan gas air dengan CO dan H2 sebagai komponen utama. Setelah reaksi, sebagian besar abu yang tersisa dan sejumlah kecil karbon residu bertabrakan dengan permukaan batu bata refraktori dan ditangkap oleh dinding bata refraktori. MGO, Fe2O3, dan Al2O3 dalam abu batubara akan bergabung dengan CR2O3 untuk membentuk spinel padat, yang merupakan film terak padat. Ketika suhu slag abu menjauh dari batu bata api yang refraktori semakin meningkat, slag abu dekat dengan lapisan luar film terak secara bertahap mengalir ke bawah dalam keadaan cair dan akhirnya dikeluarkan dari ruang pembakaran gasifier. Karena adanya film terak, penetrasi gas batubara suhu tinggi dan slag cair suhu tinggi diisolasi. Selain itu, karena peran mendukung batu bata dan batu bata isolasi, suhu dinding tungku gasifier dipertahankan pada ~ 230 derajat. Pada tahap selanjutnya, ketika batu bata refraktori ditipis, suhu dinding tungku secara bertahap akan meningkat. Umumnya, suhu dinding tungku<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%, suhu dinding melebihi 300 derajat beberapa kali. Menurut analisis, alasan peningkatan suhu dinding adalah sebagai berikut:
① Reaktivitas Coke Minyak Buruk. Untuk mempertahankan suhu gasifier dan meningkatkan reaktivitas Coke Perminyakan, rasio oksigen-coal yang lebih tinggi harus dipertahankan untuk meningkatkan suhu operasi gasifier, yang merupakan kondisi objektif untuk peningkatan suhu dinding;
② Karena rasio pencampuran yang tinggi dari Coke Minyak, kadar abu di tungku rendah, menghasilkan penipisan terak di dinding tungku. Dengan memeriksa firebricks refraktori di gasifier, ditemukan bahwa beberapa batu bata di gasifier tidak memiliki terak sama sekali, dan beberapa area terak tidak membentuk film terak, sementara beberapa batu bata refraktori memiliki slag slag dan tidak membentuk film terak dengan ketebalan tertentu. Alasan utamanya adalah proporsi pencampuran minyak bumi. Ketika kadar abu dalam kokas minyak bumi relatif rendah, meskipun dapat mengurangi erosi batu bata api, ditemukan dalam proses operasi aktual bahwa setelah minyak bumi dicampur, film terak dengan ketebalan yang cukup tidak cukup untuk terbentuk pada firebrick refotikal dari gasifier, dan beberapa bata api yang terpapar gasifer tinggi. Sendi abu api adalah tautan terlemah. Lumpur refraktori di sendi abu akan dihapuskan selama proses entrainment aliran udara. Sambungan bata pertama kali terpapar lingkungan, dan gas air suhu tinggi akan masuk di sepanjang sambungan bata batu bata refraktori, menyebabkan dinding tungku terlalu panas.
Ketika berhadapan dengan panas berlebih dari dinding tungku, langkah-langkah untuk secara signifikan mengurangi suhu reaksi gasifier berulang kali diadopsi untuk membuat slag abu kembali membangkitkan terak, yang secara tidak langsung membuktikan bahwa alasan utama untuk memanaskan punggung yang berlebihan dari campuran air punggung. Selain itu, selain sejumlah besar SIO2, CAO dan Fe2O3, slag ash kokas minyak juga mengandung sejumlah besar media korosif, yaitu vanadium oksida (terutama V2O5), dan pengujian menunjukkan bahwa kontennya mencapai 4,5% (W). Titik leleh V2O5 hanya 670 derajat, dan ketika hidup berdampingan dengan CR2O3, suhu eutektik terendah adalah 665 derajat. Dalam kondisi gasifikasi, batu bata refraktori yang terpapar sistem lingkungan gasifikasi mudah dilebur tanpa melindungi film terak.
Dikombinasikan dengan situasi aktual, ditemukan bahwa ketika rasio campuran minyak bumi melebihi 40%, dinding tungku rentan terhadap panas berlebih dan operasinya tidak stabil. Ketika rasio pencampuran adalah 30%, meskipun suhu dinding tungku sedikit lebih tinggi dari kondisi kerja batubara penuh, perhitungan awal menunjukkan bahwa produksi gas dari rasio campuran 30% sedikit lebih tinggi daripada kondisi kerja batubara penuh. Pertimbangan komprehensif harus dibuat bahwa ketika memadukan minyak bumi, rasio campuran harus dikontrol secara ketat<30% to avoid the occurrence of gas leakage in the brick joints.
Penambahan Coke Perminyakan menyebabkan erosi batu bata refraktori yang diperburuk
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%, tingkat konversi karbon turun di bawah 90%. Saat laju konversi karbon<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.
Melalui pengamatan ke tungku, ditemukan bahwa erosi semacam ini sering terjadi di zona reaksi primer, yaitu, bagian atas ruang burner menyebar ke kubah, yang terletak di zona reaksi primer reaksi gasifikasi. Zona reaksi utama dari reaksi gasifikasi milik zona reaksi pembakaran. Suhu di area ini relatif tinggi, dan suhu nyala mencapai 2200 derajat. Abu dan terak memiliki fluiditas yang baik di sini, dan reaksinya kejam. Tidak mudah bagi terak untuk membentuk film terak yang stabil. Juga ditemukan bahwa situasi gasifier A lebih serius daripada gasifier B.
Dalam keadaan normal, Fe2O3 dalam terak batubara dikurangi menjadi FEO dengan karbon residual, dan menembus ke dalam batu bata refraktori bersama dengan MGO dan AL2O3 di terak. CR2O3 dan AL2O3 dalam firebrick refraktori bereaksi untuk membentuk lapisan padat spinel komposit Mg-Al-Cr-Fe, sehingga mencapai "terak terhadap terak". Namun, dalam perangkat ini, karena proporsi campuran Coke minyak yang terlalu tinggi, laju konversi karbon rendah, dan slag mengandung sejumlah besar elemen karbon yang tidak bereaksi. Elemen karbon yang berlebihan menyebabkan terjadinya erosi berpori api refraktori. Menurut erosi yang diamati dari batu bata refraktori dan analisis parameter proses selama pengoperasian perangkat, alasan utama erosi berpori batu bata refraktori adalah sebagai berikut:
① Dalam Sistem Lingkungan Gasifikasi perangkat ini, karena tekanan parsial oksigen yang sangat rendah, Fe2O3 dalam terak gasifier dikurangi menjadi elemen Fe, dan spinel komposit Mg-Al-CR-Fe tidak dapat dibentuk, dan film terak yang stabil hilang, yang menyebabkan slag cair setelah reaksi untuk secara langsung mengoreksi permukaan dari permukaan refraktori;
② Dalam keadaan normal, tekanan parsial oksigen dalam gasifier adalah 10-8 ~ 10-10 MPa, tetapi ada sejumlah besar karbon residu yang tidak bereaksi di perangkat ini, yang akan mengurangi tekanan parsial dalam sistem gasifier, membuat pembentukan Cr {{2} yang mungkin terjadi pada CR {2}. Terak, sehingga CR2O3 dalam material kromium tinggi dikurangi dikurangi-di-prestasi dalam terak, dan siklus berlanjut, dan bahan kromium tinggi sangat terkorosi oleh terak;
③ Di atmosfer ini, setelah karbon residu yang tidak bereaksi menghubungi batu bata api, mudah untuk bereaksi membentuk kromium karbida, menyebabkan menggelegak pada permukaan batu bata refraktori. Analisis data operasi juga menemukan bahwa alasan utama mengapa situasi gasifier A lebih serius daripada gasifier B adalah bahwa waktu operasi gasifier A dicampur dengan Coke minyak bumi lebih dari 2 bulan, sedangkan waktu operasi gasifier B dicampur dengan Coke minyak bumi kurang dari 1 bulan.
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%, dan pada saat yang sama meningkatkan tekanan operasi gasifier, memperpanjang waktu tinggal bahan, dan memaksimalkan laju konversi karbon.
