De vergasser is de belangrijkste uitrusting van het onder druk staande vergassingsapparaat voor water-kolenslurry, en de kwaliteit van devuurvaste stenenin de vergasser is de belangrijkste factor die de werkingscyclus van de vergasser beïnvloedt. De werking van de vergasser vereist hoge temperaturen en hoge druk. Zuurstof en kolenslurry worden via de procesbrander in de vergasser gespoten. De impact van de spray vormt 6 stroomzones met verschillende kenmerken, wat het schuren van de vuurvaste vuurvaste stenen intensiveert en een scherpe verandering in de oventemperatuur veroorzaakt tijdens het opstarten en afsluiten. Daarom moet de bekleding een hoge weerstand hebben tegen erosie en permeabiliteit van slak, een hoge hittesterkte en een goede volumestabiliteit bij hoge temperaturen. De vergassingsoven is verdeeld in drie delen, het bovenste deel is het gewelfdeel, het middelste deel is het cilinderdeel en het onderste deel is het kegelbodem- en slakkenmonddeel. De drie delen zijn onafhankelijk van elkaar, wat bevorderlijk is voor het verwijderen of vervangen van elk onderdeel. De corrosiesnelheid van vuurvaste stenen in verschillende delen is niet consistent. Volgens operationele ervaring is gebleken dat de vuurvaste stenen in het gewelfgedeelte een snellere ablatiesnelheid hebben.
Door de studie van de stromingsveldverdeling in de vergasser en de structuur van vuurvaste stenen, gecombineerd met de werkomstandigheden in de oven, zijn de oorzaken van de slijtage van vuurvaste stenen in veel opzichten geanalyseerd en zijn overeenkomstige maatregelen genomen.
01 Structurele ontwerpredenen
1. De dikte van de vuurstenen in het gewelf is onvoldoende. De dikte van de vuurvaste stenen bedraagt 200 mm. Wanneer de dikte van de gevelstenen wordt teruggebracht tot 1/3 van de oorspronkelijke dikte, bereiken de stenen hun levensduur en kunnen ze niet meer worden gebruikt. Volgens de werkelijke verdunningssnelheid van de gewelfstenen ter plaatse kan worden gezien dat de geringe dikte van de vuurvaste vuurvaste stenen en de hoge verdunningssnelheid de belangrijkste redenen zijn voor de korte levensduur van de totale vuurvaste stenen. Na de verbetering werden de vuurvaste stenen in het gewelfgedeelte van de nieuwe vergasser veranderd van de oorspronkelijke drie lagen naar twee lagen, de binnenste laag zijn de naar vuur gerichte stenen, de buitenste laag is de zware gietbare laag en de steunstenen in de middelste laag zijn geannuleerd. Na de transformatie vervingen de vuurstenen de originele steunstenen, waardoor de dikte van de vuurstenen werd vergroot, de ablatiesnelheid werd verlengd en dus de levensduur van de vuurvaste stenen in het gewelfgedeelte werd verlengd.
2. De structuur van de plugsteen is onredelijk. De plugsteen is uitgevoerd als cilinder. Het belangrijkste afdichtingsoppervlak is de zijkant van de plugsteen en de B-steen is een spleetafdichting. De ontwerpopening bedraagt 2 mm. In feite zijn er bepaalde fouten bij de vervaardiging en het metselwerk van vuurvaste stenen. Vooral nadat de vergasser is gebruikt, kan de secundaire installatie van de plugsteen de gesmolten slak op het afdichtingsoppervlak van de vuurvaste steen niet volledig reinigen. De plugsteen is een gietstuk en de fabricagefout bedraagt ongeveer 2 mm. Volgens de bovenstaande situaties is de werkelijke gereserveerde opening van de plugsteen groter dan 4 mm, anders kan deze niet soepel worden geïnstalleerd. Vanwege de grote opening is het afdichtingseffect slecht en wordt de kluishals herhaaldelijk oververhit. De levensduur van de geprefabriceerde onderdelen van de vergasserkluis is kort. De structurele vorm van de bovenste afdichtingssteen van de vergasser is gewijzigd: 1) De geprefabriceerde onderdelen van de bovenste vergasser zijn gewijzigd van het oorspronkelijke cilindrische naaftype naar het conische naaftype. 2) De B-steen is verdikt, de grootte van de voorverwarmingspoort is verkleind en de voorverwarmingspoort is veranderd van een cilindrisch gat in een conisch gat. Het ontwerp van de A-steen dichtbij de B-steen wordt gewijzigd naar een A1-steen om de B-steen te beschermen. 3) Door herhaalde inspecties en samenvattingen van de vuurstenen van de vergasser werd vastgesteld dat de gewelfstenen B tot en met K te snel waren gecorrodeerd, wat het zwakke punt van de vergasser was. We hebben de vuurvaste stenen van de kluis opnieuw ontworpen en verbeterd, de oorspronkelijke vuurvaste stenen van de kluis veranderd van één moeder-en-kind-groef naar twee, en een verdedigingslinie toegevoegd tegen erosie van de baksteennaden. Door de bovengenoemde transformatie werd het fenomeen van gasblazen en oververhitting bij de kluishals effectief verbeterd, waardoor de levensduur van de geprefabriceerde onderdelen van de vergasserkluis werd verlengd.
02 Grondstofredenen
1. De invloed van het smeltpunt van steenkoolas Simpel gezegd is het smeltpunt van de as de temperatuur waarbij de as smelt. Het silicium, aluminium, ijzer, magnesium, kalium, calcium, zwavel, fosfor en andere elementen in steenkool en carbonaten, silicaten, sulfaten en sulfiden vormen het asgehalte van steenkool. Het assmeltpunt van steenkool bepaalt de bedrijfstemperatuur van de vergasser. Als het assmeltpunt laag is, is de bedrijfstemperatuur relatief laag, wat bevorderlijk is voor de bescherming van vuurvaste stenen; als het assmeltpunt hoog is, moet de bedrijfstemperatuur relatief hoog zijn en is de warmtestraling in de oven groot, wat de thermische erosie van vuurvaste stenen versnelt. De grootte van het assmeltpunt hangt samen met de samenstelling van de as. Hoe groter het aandeel SiO2 en Al2O3 in de as, hoe hoger de smelttemperatuur; en hoe hoger het aandeel alkalische componenten zoals Fe2O3 en MgO, hoe lager de smelttemperatuur. Het kan worden aangepast door flux toe te voegen. De meeste steenkoolasslakken zijn zure slakken en de flux wordt vaak aangepast door alkalisch CaO of CaCO3, geproduceerd door pyrolyse. Kolenmengtechnologie kan ook worden gebruikt om het smeltpunt van steenkoolas dat de oven binnenkomt te regelen. Het assmeltpunt van vergassingssteenkool wordt over het algemeen onder de 1300 graden gehouden.
2. Invloed van asviscositeit De tegengestelde nieuwe vergasser met meerdere spuitmonden maakt gebruik van vloeibare slakafvoer. De bedrijfstemperatuur neemt toe en de asviscositeit neemt af, wat bevorderlijk is voor de asstroom. Als de asviscositeit echter te laag is, zullen de vuurvaste stenen direct in contact komen met gas op hoge temperatuur, en zullen erosie en afbladderen worden verergerd; als de bedrijfstemperatuur laag is, neemt de asviscositeit toe, wat niet bevorderlijk is voor de asstroom, en het is gemakkelijk om slak op te hopen en de slakmond te blokkeren. Alleen bij gebruik binnen het optimale viscositeitsbereik kan een bepaalde dikte van een asbeschermende laag op het oppervlak van de vuurvaste stenen worden gevormd, wat de levensduur van de vuurvaste stenen verlengt zonder de slakmond te blokkeren. Om de erosie van de vuurvaste stenen door gas van hoge temperatuur te voorkomen, is het daarom noodzakelijk om een laag asfilm op het oppervlak van de vuurvaste stenen te houden. Daarom wordt de optimale bedrijfstemperatuur van de nieuwe vergasser met meerdere spuitmonden bepaald op basis van de viscositeit-temperatuurkarakteristieken van de as, en de algemene viscositeit ligt lager dan 250P.
Redenen voor procesuitvoering
1. Het zuurstofdebiet uit de brander is onredelijk. Het onredelijke zuurstofdebiet zal niet alleen het vernevelingseffect beïnvloeden, maar ook de erosie van de vuurstenen nabij de brander versnellen. Controleer de belasting en druk van de vergasser zonder de algehele structuur van de vergasser te veranderen. Volgens de resultaten en berekeningen van het hot mould-experiment van de East China University of Science and Technology, wordt de bedrijfsbelasting geformuleerd die overeenkomt met de procesbranders van verschillende montagegroottes onder verschillende bedrijfsdrukken. Maak het zuurstofdebiet kleiner dan of gelijk aan 140 m/s.
2. Frequent starten en stoppen van de vergasser zal een scherpe verandering in de oventemperatuur veroorzaken, wat een scherpe verandering in de thermische spanning van de vuurvaste vuurvaste stenen zal veroorzaken, resulterend in scheuren in de ovenbekleding, waardoor de erosiesnelheid van de vuurvaste vuurvaste stenen wordt verergerd en het verkorten van de levensduur van de vuurvaste stenen. De bedrijfsomstandigheden moeten stabiel worden gehouden om schommelingen te voorkomen en het aantal start- en stoptijden van de vergasser te minimaliseren.
3. Bedrijfstemperatuur De bedrijfstemperatuur van de vergasser wordt doorgaans op 50-100 graad boven het assmeltpunt geregeld om ervoor te zorgen dat de steenkool volledig wordt vergast en de slak soepel kan worden afgevoerd. Als de temperatuur te laag is, kunnen de as en slakken niet soepel worden afgevoerd, waardoor de slakkenmond verstopt raakt; als de temperatuur te hoog is, zullen de as en slakken de erosie en penetratie van de vuurvaste stenen vergroten. Voor elke 100 graden stijging van de bedrijfstemperatuur zal de erosiesnelheid van de vuurvaste stenen met 3-4 keer toenemen. Een te hoge temperatuur zal de hoeveelheid Cr2O3 in de vuurvaste vuurvaste stenen verminderen, wat tot structurele schade kan leiden. Daarom moet de bedrijfstemperatuur strikt worden gecontroleerd. De ondergrens van de temperatuur moet hoger zijn dan de temperatuur die overeenkomt met de slakviscositeit van 250P; de bovengrens van de temperatuur moet de temperatuur zijn die overeenkomt met de slakviscositeit van 30-50P, en grote temperatuurschommelingen moeten worden vermeden.
4. Bedrijfsdruk Fluctuaties in de bedrijfsdruk zullen de verbindingen van vuurvaste vuurvaste stenen aantasten, waardoor vergassing van vuurvaste vuurvaste stenen ontstaat en de levensduur van vuurvaste vuurvaste stenen wordt verkort. Daarom moet het systeem, wanneer het wordt gestart en gestopt, worden bediend volgens de druktoename- en -afnamecurve om een te snelle druktoename en -afname te voorkomen; bij normaal gebruik moet de druk stabiel worden gehouden om drukschommelingen te voorkomen.
