現在、石炭水スラリーガス化装置の運転負荷は一般に 95% ~ 110% であり、高負荷運転はシステムに大きな影響を与えます。 ガス化炉負荷が 15% に引き上げられて以来、耐火レンガの耐用年数は大幅に短縮され、A/B ガス化炉シリンダー レンガ (バーナー室-K レンガ) の耐用年数はわずか約3700h、取替え時は耐火レンガの残りが少なく、全体の1/3にも満たず（耐火レンガメーカーは耐火レンガの残りが1/3になった時点で耐火レンガの交換を要求）、耐火レンガの損傷が激しい.
耐火れんがの耐用年数を延ばすために、総合的な分析は、次の側面から調整する必要があります。
流れ場の構造
誰もが知っているように、霧化効果の質は、バーナーを出る材料の速度と角度によって決まります。そこでは、主要な酸素が重要な役割を果たします。 耐火レンガは深刻な洗掘を引き起こします。 バーナーの主な酸素流量は 120 ～ 150 m/s の範囲が推奨されます。
特許権者から提供されたデータは次のとおりです。酸素流量 8949m³/h は、ガス化装置の圧力 6.3MPa、主酸素流量 130m/s、中央酸素流量 120m/s に対応します。 石炭スラリー濃度の増加に伴い、炉 C の酸素流量は 9600m³/h に達しました。 主な酸素流量が推奨範囲内であることを確認するには、対応するガス化装置の圧力を 6.8MPa にする必要がありますが、圧力容器は過圧運転を許可しません。 達成できません（現在の圧力は6.5MPaです）。
現在の運転パラメータによると、主酸素流量は 145m/s に達し、中心酸素流量は 114m/s であると計算されます (計算条件: 材料放出角度 50 度、温度 22 度、中心酸素比 16.6パーセント）。 各バーナーの違いにより、流速に一定の偏差がありますが、偏差の範囲は5m / s未満です。 ある会社のガス化装置の運転中、主酸素流量が 95m/s と 145m/s のときに、耐火れんがが深刻な損傷を受けました。 現在の条件に基づくと、システムが 110% の負荷に達すると、メインの酸素流量は 148m/s に達し、プロセス インデックスから大きく外れます。 夏季の気温が高くなると、メインの酸素流量はより大きく変化します (酸素流量と酸素パイプラインの温度およびガス化炉の圧力との対応関係については、表 1 を参照してください)。
2014 年の酸素パイプライン温度の計算 (夏の最高気温は 37 度、冬の最低気温は 17 度) によると、夏季の主な酸素流量は 16m/s に達します。 2014 年の A 炉の稼働時間は 5 月から 10 月までで、基本的には高温期である。 B 炉の稼働時期は 8 月から 12 月であり、稼働中の温度は低かった。 炉 A は高温環境で 3716 時間稼働しましたが、炉 B は高温環境で 1960 時間しか稼働しませんでした。 同じ作業条件の下で、炉 A の主な酸素流量は、炉 B よりも 10m/s 速いです。それは炉 A にあります。
2012 年 9 月、ガス化炉は 100% 負荷で運転され、最大酸素流量は 8800m³/h、システム圧力は 6.5MPa に制御され、主な酸素流量は 120 ～ 125m/s に制御されました。 耐火レンガの効果が良かったです。 システムの初期負荷が低いため、耐火レンガの侵食は少なくなります。 運転開始から炉 C の最初の耐火れんがの交換まで、負荷は基本的に 95% ～ 105% であり、シリンダーれんがの寿命は 10000 時間に達します。
主な酸素流量が多く、耐火れんがの腐食が激しく、耐用年数が短くなることが実稼働でわかります。 分析により、バーナーのサイズを変更するだけで酸素流量をさらに減らすことができます。
動作温度
適切な操作温度は、耐火れんがを保護するために、ガス化炉の内壁の耐火れんがに一定の厚さのスラグ膜を形成するのに役立ちます。 一般に、適切な動作温度を超えると、高クロム レンガの侵食率は 100 度上昇するごとに 4 倍になると考えられています。 石炭の灰の融点が上昇し、対応するガス化炉の運転温度が上昇します。 石炭の灰融点は、石炭中の酸とアルカリ物質の割合によって決まります。 アルカリ酸化物は、石炭灰の融点を下げる効果があります。 アルカリ性酸化物が多いほど、灰の融点は低くなります。 ただし、耐火れんがの侵食速度が最も速いのはアルカリ性酸化物であることが多いため (耐火れんがへの酸化カルシウムの侵食速度は酸化鉄の侵食速度よりも大きい)、ガス化生産では、灰の融点が低いほど良いというわけではありません。 . 工場と当社は同じタイプで、負荷は大差なく、酸素流量は約10000m³/h、使用する原炭の灰融点は1180度、運転温度は1250度です。 現在、当社のガス化炉の運転温度は1320～1350度です。 それに比べて、当社が使用する原炭の灰融点ははるかに低く、運転温度を下げる余地はまだまだあります。 石炭混合後の動作温度も 1250 度以下にする必要があります。 したがって、当社は現在の炉の温度を 30 ～ 50 度下げることができ、ガス中の有効ガス含有量を 0.5 パーセント、CO2 含有量を 16.5 パーセント、メタン含有量を 900×10⁻6 増加させることができます。
さらに、運転中のスラグポートでの圧力差に敏感すぎます。 スラグポートの圧力差が上昇することが判明した場合、やみくもに酸素流量を増加させ、酸素流量を増加させて炉内温度を上昇させます。 ここで、各バーナーに 1 酸素 (16m³) を追加すると、ガス化装置の動作温度が 5 度上昇します。酸素を 5 追加すると、炉の温度が 20 ～ 30 度上昇し、8 時間後の耐火レンガの摩耗率が上昇します。操作は無酸素耐火れんがと同じです。 2dの摩耗量。
スラグ出口での圧力差の表示が正しいかどうかを判断する方法は、他のプロセスパラメーターの変化を参照して総合的な分析を行い、スラグ出口での実際の圧力差を正しく判断することができます。
スラグポートが閉塞し、スラグポートの差圧が大きくなり、二次反応時間が長くなり、CO含有量が増加します。 スラグポート圧力差に酸素を数回追加する過程で、スラグポート圧力差は増加しましたが、CO含有量は増加しませんでしたが、CO2含有量は18パーセントに近かったことがわかりました。 ガス組成により、スラグポート圧力を判断することができます。 差は伸びませんでした。 また、ロックバケットの圧力差、ロックバケットとガス化炉の圧力差、ガス化炉の液面からスラグポートの圧力差が増大したかどうかを判断することもできる。 . スラグの口が本当に詰まっている場合は、通常の処理の後、時間内に冷却する必要があります。 一般的には、スラグポートの圧力差が正常に戻ってから8時間後に冷却運転を行うことができます。 冷却プロセスが長すぎると、耐火レンガの摩耗が増加するため、冷却が遅すぎないように注意してください。 後部システムの制御システムの圧力が変動しすぎると、耐火レンガが塊になって落下する原因となります。
石炭の質
すべての種類の石炭がガス化炉に適しているわけではありません。 長年の実務経験を要約すると、2つの石炭の灰の融点の差が大きいほど、石炭混合のプロセスでは、2つの石炭の灰の融点の差が100度未満になるはずであると結論付けられています。ガス化装置への影響が大きくなります。 2 つの石炭の灰の融点の差が大きすぎると、石炭の炭素含有量が一致しないため、ガス化炉内の温度が大きく変動し、ガス組成も大きく変動します。 石炭の品質が変化すると、石炭の炭素含有量が変化し、炭素含有量が減少すると、元の酸素流量が変化しないという条件下で、ガス化炉の実際の酸素対石炭比が増加します。 耐火れんがのスラグフィルムは比較的薄く、耐火れんがに対応する保護効果を発揮できず、耐火れんがの侵食を悪化させます。 石炭の品質が変化すると、ガス化炉の稼働状態の 8 時間前に石炭スラリーの濃度が変化します。 石炭スラリーの粘度と濃度が大きく変化する（石炭スラリーの流動性が変化する）場合、オペレーターはスラグ口圧差とスラグサンプルの変化に注意する必要があります。
生産負荷
生産量の変化は耐火れんがの寿命に影響を与え、特に起動時と停止時には、ガス化炉内の温度変化と周囲雰囲気の変化が耐火れんがの寿命に深刻な影響を与え、炉の温度が急激に変化します。コントロールがうまくいかないとき。 、ガス化炉の熱衝撃は激しく、耐火レンガはブロック状に落ちます。 頻繁な起動と停止により、ガス化装置は充電の瞬間に激しい熱衝撃を受け、耐火レンガの表面の瞬間的な温度変化が大きすぎて、耐火レンガが脱落する原因となります。 生産負荷は 90% から 105% に増加し、耐火面の耐火レンガの寿命は 18% 短縮されました。
耐火レンガの品質と石積みの品質
耐火レンガ自体の品質は、その寿命に影響を与えます。 90 レンガと 95 レンガの動作を比較すると、耐火レンガのクロム含有量が多いほど耐食性が強くなりますが、過剰なクロム含有量は耐火レンガの耐熱衝撃性を低下させます。耐火物を耐火物にしやすくします。 レンガが塊になって落ちています。 現在、90個のレンガの使用効果は比較的良く、95個のレンガの使用効果はあまり理想的ではありません。
耐火レンガの石積み品質に問題がある場合、耐火レンガの耐用年数は大幅に短縮され、耐火レンガはわずか1週間で脱落する可能性があります。 しかし、石炭水スラリーガス化技術が徐々に成熟しているため、石材の品質の問題による耐火レンガの深刻な侵食の現象はめったに発生しません。
バーナーサイズ
炉内の耐火れんがの場合、局所的な耐火れんがは均一に除去されるのではなく、深刻な損傷を受けています。これは、バーナーの構造が不合理であることを示しており、バーナーのサイズを改善する必要があります。
炉内の耐火れんがを検査したところ、耐火れんがの損傷は蒸しパンの形をしており、つまり、中央が大きく、端がくぼんでいることがわかりました。 当社の現在の耐火れんがの損傷形態の分析によると、バーナーギャップのサイズは非常に不合理です。 耐火レンガの蒸しパンのような侵食を防ぐために、バーナーのエポキシチャンネルを変形させる必要があります。 2014年4月にバーナーを改造し、ノズルのアウターチャンネル外端径を従来の41mmから42mmに拡大。 変換後、バーナーの主な酸素流量を 10m/s に減らすことができ、耐火れんがの耐用年数が大幅に延長されます。
結論
バーナーのサイズを変更することで、耐火レンガの耐用年数が大幅に向上します。 耐火れんがの耐用年数をさらに改善するために、温度を制御し、起動と停止の回数を制御し、ガス化炉の動作温度を厳密に制御するための努力が必要です。<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.
