Derzeit beträgt die Betriebslast der Kohle-Wasser-Schlammvergasungsanlage im Allgemeinen 95 bis 110 Prozent, und der Hochlastbetrieb hat große Auswirkungen auf das System. Durch die jüngsten Operationen wurde festgestellt, dass seit der Erhöhung der Vergaserlast auf 15 Prozent die Lebensdauer von feuerfesten Steinen erheblich verkürzt wurde und die Lebensdauer von A/B-Vergaser-Zylindersteinen (Brennkammer-K-Steinen) nur noch ca. 3700h, und beim Austausch sind die verbleibenden feuerfesten Steine weniger, weit weniger als 1/3 des Ganzen (Hersteller von feuerfesten Steinen verlangen, dass die feuerfesten Steine ersetzt werden, wenn das verbleibende 1/3), und die feuerfesten Steine ernsthaft beschädigt sind .
Eine umfassende Analyse, um die Lebensdauer von feuerfesten Steinen zu verlängern, sollte von den folgenden Aspekten angepasst werden.
Strömungsfeldstruktur
Wie wir alle wissen, wird die Qualität des Zerstäubungseffekts durch die Geschwindigkeit und den Winkel des aus dem Brenner austretenden Materials bestimmt, wobei der Hauptsauerstoff eine entscheidende Rolle spielt. Feuerfeste Steine verursachen starken Kolk. Es wird empfohlen, dass die Hauptsauerstoffströmungsgeschwindigkeit des Brenners zwischen 120 und 150 m/s liegt.
Die vom Patentinhaber bereitgestellten Daten sind: Die Sauerstoffströmungsrate von 8949 m³/h entspricht dem Vergaserdruck von 6,3 MPa, die Hauptsauerstoffströmungsrate von 130 m/s und die zentrale Sauerstoffströmungsrate von 120 m/s. Mit der Erhöhung der Kohleschlammkonzentration hat die Sauerstoffströmungsrate von Ofen C 9600 m³/h erreicht. Um sicherzustellen, dass der Hauptsauerstoffdurchfluss innerhalb des empfohlenen Bereichs liegt, sollte der entsprechende Vergaserdruck 6,8 MPa betragen, aber der Druckbehälter lässt keinen Überdruckbetrieb zu. Kann nicht erreicht werden (aktueller Druck beträgt 6,5 MPa).
Gemäß den aktuellen Betriebsparametern wird berechnet, dass die Hauptsauerstoffströmungsrate 145 m/s erreicht hat und die zentrale Sauerstoffströmungsrate 114 m/s beträgt (Berechnungsbedingungen: Materialausstoßwinkel 50 Grad, Temperatur 22 Grad, zentrales Sauerstoffverhältnis 16,6 Prozent). Aufgrund des Unterschieds jedes Brenners gibt es eine gewisse Abweichung in seiner Strömungsgeschwindigkeit, aber der Abweichungsbereich beträgt weniger als 5 m/s. Beim Betrieb der Vergasungsanlage eines Unternehmens wurden die feuerfesten Steine bei einer Hauptsauerstoffströmungsgeschwindigkeit von 95 m/s und 145 m/s stark beschädigt. Wenn das System eine Last von 110 Prozent erreicht, erreicht die Hauptsauerstoffströmungsrate unter den gegenwärtigen Bedingungen 148 m/s, was stark vom Prozessindex abweicht. Bei höheren Temperaturen im Sommer ändert sich der Hauptsauerstoffdurchsatz stärker (siehe Tabelle 1 für den entsprechenden Zusammenhang zwischen dem Sauerstoffdurchsatz und der Temperatur der Sauerstoffleitung und dem Druck des Vergasers).
Gemäß der Berechnung der Temperatur der Sauerstoffleitung im Jahr 2014 (die höchste Temperatur im Sommer beträgt 37 Grad und die niedrigste Temperatur im Winter 17 Grad) wird der Hauptsauerstoffdurchfluss im Sommer 16 m/s erreichen. Im Jahr 2014 war die Betriebszeit des Ofens A von Mai bis Oktober, im Wesentlichen in der Jahreszeit mit höheren Temperaturen; während die Betriebszeit von Ofen B von August bis Dezember war und die Temperatur während des Betriebs niedriger war. Ofen A lief bei Hochtemperaturwetter 3716 h, während Ofen B bei Hochtemperaturwetter nur 1960 h lief. Unter den gleichen Arbeitsbedingungen ist die Hauptsauerstoffströmungsgeschwindigkeit von Ofen A 10 m/s schneller als die von Ofen B. Beim Austausch der feuerfesten Steine wurde festgestellt, dass die Dicke der verbleibenden feuerfesten Steine in Ofen B 3 cm höher war als das in Ofen A.
Im September 2012 wurde der Vergaser mit 100 Prozent Last betrieben, die maximale Sauerstoffdurchflussrate betrug 8800 m³/h, der Systemdruck wurde auf 6,5 MPa geregelt und die Hauptsauerstoffdurchflussrate wurde auf 120 bis 125 m/s geregelt. Die Wirkung von feuerfesten Steinen war gut. Aufgrund der geringen Frühbelastung des Systems weisen feuerfeste Steine weniger Erosion auf. Von der Inbetriebnahme bis zum ersten Austausch von feuerfesten Steinen in Ofen C liegt die Auslastung im Wesentlichen bei 95 % ~105 % und die Lebensdauer des Zylindersteins erreicht 10 000 h.
Aus dem tatsächlichen Betrieb ist ersichtlich, dass die Hauptsauerstoffströmungsrate hoch ist, der feuerfeste Stein stark korrodiert und die Lebensdauer verkürzt ist. Durch die Analyse kann der Sauerstoffdurchsatz nur durch eine Änderung der Brennergröße weiter reduziert werden.
Betriebstemperatur
Eine geeignete Betriebstemperatur begünstigt die Bildung eines Schlackenfilms einer bestimmten Dicke auf den feuerfesten Steinen an der Innenwand des Vergasers, um die feuerfesten Steine zu schützen. Es wird allgemein angenommen, dass oberhalb der geeigneten Betriebstemperatur die Erosionsrate von stark verchromten Ziegeln um das Vierfache pro 100 Grad Anstieg ansteigt. Der Ascheschmelzpunkt von Kohle steigt und die entsprechende Betriebstemperatur des Vergasers steigt. Der Ascheschmelzpunkt von Kohle wird durch den Anteil an sauren und alkalischen Stoffen in der Kohle bestimmt. Die alkalischen Oxide haben die Wirkung, den Schmelzpunkt der Kohleasche zu erniedrigen. Je mehr alkalische Oxide vorhanden sind, desto niedriger ist der Schmelzpunkt der Asche. Die schnellste Erosionsrate von feuerfesten Steinen sind jedoch häufig alkalische Oxide (die Erosionsrate von Calciumoxid zu feuerfesten Steinen ist größer als die von Eisenoxid), so dass es bei der Vergasungsproduktion nicht gilt, je niedriger der Ascheschmelzpunkt ist, desto besser . Eine Fabrik und unser Unternehmen sind vom gleichen Typ, die Belastung ist nicht viel anders, der Sauerstofffluss beträgt etwa 10000 m³/h, der Ascheschmelzpunkt der verwendeten Rohkohle beträgt 1180 Grad und die Betriebstemperatur beträgt 1250 Grad. Derzeit beträgt die Betriebstemperatur des Vergasers unseres Unternehmens 1320 bis 1350 Grad. Im Vergleich dazu ist der Ascheschmelzpunkt der von unserem Unternehmen verwendeten Rohkohle viel niedriger, und es besteht noch Spielraum für eine Absenkung der Betriebstemperatur. Sogar die Betriebstemperatur nach dem Kohlemischen sollte kleiner oder gleich 1250 Grad sein. Daher kann unser Unternehmen die aktuelle Ofentemperatur um 30 bis 50 Grad senken, den effektiven Gasgehalt im Gas um 0,5 Prozent, den CO₂-Gehalt auf 16,5 Prozent und den Methangehalt auf 900 × 10⁻⁶ erhöhen.
Außerdem reagiert er im Betrieb zu empfindlich auf den Druckunterschied am Schlackenanschluss. Wenn festgestellt wird, dass die Druckdifferenz an der Schlackenöffnung ansteigt, wird die Sauerstoffströmungsrate blindlings erhöht, und die Sauerstoffströmungsrate nimmt zu, was zu einer Erhöhung der Ofentemperatur führt. Fügen Sie nun jedem Brenner 1 Sauerstoff (16 m³) hinzu, die Betriebstemperatur des Vergasers steigt um 5 Grad, das Hinzufügen von 5 Sauerstoff bedeutet, dass die Ofentemperatur um 20 bis 30 Grad steigt und die Verschleißrate der feuerfesten Steine nach 8 Stunden ansteigt Der Betrieb ist derselbe wie der der sauerstofffreien feuerfesten Steine. 2d Verschleiß.
Um zu beurteilen, ob die Angabe der Druckdifferenz am Schlackenauslass zutrifft, können Sie sich auf die Änderungen anderer Prozessparameter beziehen und eine umfassende Analyse vornehmen, um die tatsächliche Druckdifferenz am Schlackenauslass korrekt zu beurteilen.
Die Schlackenöffnung wird verstopft, die Druckdifferenz der Schlackenöffnung steigt und die Nachreaktionszeit wird länger, was zu einer Erhöhung des CO-Gehalts führt. Während des mehrmaligen Hinzufügens von Sauerstoff zum Schlackenöffnungsdruckunterschied wurde festgestellt, dass, obwohl der Schlackenöffnungsdruckunterschied zunahm, der CO-Gehalt nicht zunahm, aber der CO2-Gehalt nahe bei 18 Prozent lag. Je nach Gaszusammensetzung kann der Schlackenanschlussdruck beurteilt werden. Die Differenz stieg nicht. Ob sich die Druckdifferenz der Schlackenöffnung erhöht hat, kann außerdem auch anhand der Druckdifferenz des Schleusenkübels, der Druckdifferenz zwischen dem Schleusenkübel und dem Vergaser und dem Flüssigkeitspegel des Vergasers beurteilt werden. . Wenn das Schlackenmaul wirklich verstopft ist, sollte es nach der normalen Behandlung rechtzeitig abgekühlt werden. Im Allgemeinen kann der Kühlvorgang 8 Stunden, nachdem die Druckdifferenz an der Schlackenöffnung wieder normal ist, durchgeführt werden. Beachten Sie, dass die Abkühlung nicht zu langsam erfolgen sollte, da der Abkühlungsprozess zu lange andauert, was zu einem erhöhten Verschleiß der Schamottesteine führt. Wenn das hintere System im Steuersystemdruck zu stark schwankt, führt diese Situation dazu, dass die feuerfesten Steine in Klumpen abfallen.
Qualität der Kohle
Nicht alle Kohlearten sind für Vergaser geeignet. Zusammenfassend aus jahrelanger praktischer Erfahrung wird der Schluss gezogen, dass beim Kohlemischen der Unterschied zwischen den Ascheschmelzpunkten der beiden Kohlen weniger als 100 Grad betragen sollte, denn je größer der Unterschied in den Ascheschmelzpunkten der beiden Kohlen ist, desto größer ist die Auswirkung auf den Vergaser. Wenn der Unterschied zwischen den Ascheschmelzpunkten der beiden Kohlen zu groß ist, wird die Temperatur im Vergaser aufgrund des inkonsistenten Kohlenstoffgehalts in der Kohle stark schwanken, und auch die Gaszusammensetzung wird stark schwanken. Wenn sich die Kohlequalität ändert, ändert sich der Kohlenstoffgehalt in der Kohle, und wenn der Kohlenstoffgehalt abnimmt, steigt das tatsächliche Sauerstoff-zu-Kohle-Verhältnis des Vergasers unter der Bedingung, dass die ursprüngliche Sauerstoffströmungsrate unverändert bleibt. Der Schlackenfilm des feuerfesten Steins ist relativ dünn, was keine entsprechende Schutzwirkung auf den feuerfesten Stein ausüben kann, was die Erosion des feuerfesten Steins noch verschlimmert. Wenn sich die Kohlequalität ändert, ändert sich die Kohleaufschlämmungskonzentration vor dem Vergaserbetriebszustand für 8 Stunden. Wenn sich die Viskosität und Konzentration des Kohleschlamms stark ändern (die Fließfähigkeit des Kohleschlamms ändert sich), sollte der Bediener auf die orale Druckdifferenz der Schlacke und Änderungen in den Schlackeproben achten.
Produktionslast
Änderungen der Produktionslast wirken sich auf die Lebensdauer von feuerfesten Steinen aus, insbesondere beim Starten und Stoppen, Temperaturänderungen im Vergaser und Änderungen der Umgebungsatmosphäre haben schwerwiegende Auswirkungen auf die Lebensdauer von feuerfesten Steinen, und die Ofentemperatur ändert sich plötzlich wenn die Kontrolle nicht gut ist. , der thermische Schock im Vergaser ist stark und die feuerfesten Steine fallen in Blöcken ab. Durch häufiges Starten und Stoppen erfährt der Vergaser im Moment des Befüllens einen starken thermischen Schock, und die sofortige Temperaturänderung der Oberfläche des feuerfesten Steins ist zu groß, was dazu führt, dass der feuerfeste Stein abfällt. Die Produktionsauslastung wurde von 90 Prozent auf 105 Prozent erhöht und die Lebensdauer der feuerfesten Steine auf der feuerfesten Oberfläche um 18 Prozent verkürzt.
Feuerfeststeinqualität und Mauerwerksqualität
Die Qualität des feuerfesten Steins selbst wirkt sich auf seine Lebensdauer aus. Beim Vergleich des Betriebs von 90-Steinen und 95-Steinen ist es nicht schwierig festzustellen, dass die Korrosionsbeständigkeit umso stärker ist, je höher der Chromgehalt im feuerfesten Stein ist, aber der übermäßige Chromgehalt verringert die Temperaturwechselbeständigkeit des feuerfesten Steins und machen es einfach, das feuerfeste feuerfeste Material herzustellen. Ziegelsteine fallen in Klumpen ab. Derzeit ist der Gebrauchseffekt von 90 Ziegeln relativ gut, und der Gebrauchseffekt von 95 Ziegeln ist nicht sehr ideal.
Wenn es ein Problem mit der Mauerwerksqualität der feuerfesten Steine gibt, wird die Lebensdauer der feuerfesten Steine erheblich verkürzt und die feuerfesten Steine können in nur einer Woche abfallen. Aufgrund der allmählichen Reife der Kohle-Wasser-Aufschlämmungsvergasungstechnologie tritt jedoch das Phänomen einer ernsthaften Erosion von feuerfesten Steinen aufgrund von Problemen mit der Mauerwerksqualität selten auf.
Brennergröße
Bei den feuerfesten Steinen im Ofen werden die lokalen feuerfesten Steine ernsthaft beschädigt, anstatt gleichmäßig abgetragen zu werden, was darauf hinweist, dass die Struktur des Brenners unvernünftig ist und die Größe des Brenners verbessert werden sollte.
Durch die Untersuchung der feuerfesten Steine im Ofen wird festgestellt, dass die Beschädigung der feuerfesten Steine die Form von Dampfbrötchen hat, das heißt, die Mitte ist groß und die Ränder sind eingesunken. Nach der Analyse der Schadensform der aktuellen Feuerfeststeine unseres Unternehmens ist die Größe des Brennerspalts ernsthaft unzumutbar. Um die dampfbrotartige Erosion der feuerfesten Steine zu verhindern, sollte der Epoxidkanal des Brenners umgestaltet werden. Im April 2014 wurde der Brenner umgebaut und der Durchmesser des äußeren Endes des äußeren Kanals der Düse von zuvor 41 mm auf 42 mm vergrößert. Nach der Umwandlung kann die Hauptsauerstoffströmungsgeschwindigkeit des Brenners auf 10 m/s reduziert werden, und die Lebensdauer des feuerfesten Steins wird erheblich verlängert.
Abschluss
Durch die Veränderung der Brennergröße wird die Standzeit des Feuerfeststeins deutlich verbessert. Um die Lebensdauer von feuerfesten Steinen weiter zu verbessern, sollten Anstrengungen unternommen werden, um die Temperatur zu kontrollieren, die Anzahl der Starts und Stopps zu kontrollieren und die Betriebstemperatur des Vergasers streng zu kontrollieren<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.
