현재 석탄수 슬러리 가스화 장치의 운전부하는 일반적으로 95%~110%이며 고부하 운전은 시스템에 큰 영향을 미친다. 최근 가동을 통해 가스화기 부하를 15%로 높인 이후로 내화벽돌의 수명이 현저히 단축되었으며, A/B 가스화기 실린더 벽돌(버너챔버-K벽돌)의 수명은 겨우 약 3700h이고, 교체시 잔존 내화벽돌이 전체의 1/3에 훨씬 못 미치는 수준(내화벽돌 제조사에서는 나머지 1/3일 때 내화벽돌을 교체하도록 요구함) 내화벽돌이 심각하게 손상됨 .
종합적인 분석은 내화 벽돌의 수명을 연장하기 위해 다음과 같은 측면에서 조정되어야 합니다.
유동장 구조
우리 모두가 알다시피 분무 효과의 품질은 주 산소가 중요한 역할을 하는 버너를 빠져나가는 물질의 속도와 각도에 의해 결정됩니다. 내화 벽돌은 심한 세굴을 유발합니다. 버너의 주요 산소 유속은 120~150m/s 범위를 권장합니다.
특허권자가 제공한 데이터는 8949m³/h의 산소 유량은 6.3MPa의 가스화기 압력, 130m/s의 주요 산소 유량 및 120m/s의 중앙 산소 유량에 해당합니다. 석탄 슬러리 농도가 증가함에 따라 노 C의 산소 유량은 9600m³/h에 도달했습니다. 주요 산소 유량이 권장 범위 내에 있는지 확인하려면 해당 가스화기 압력이 6.8MPa여야 하지만 압력 용기가 과압 작동을 허용하지 않습니다. 달성 불가(현재 압력 6.5MPa).
현재 작동 매개변수에 따르면 주요 산소 유량이 145m/s에 도달했으며 중앙 산소 유량이 114m/s(계산 조건: 재료 방출 각도 50도, 온도 22도, 중앙 산소 비율 16.6)로 계산됩니다. 퍼센트 ). 각 버너의 차이로 인해 유속에 일정한 편차가 있지만 편차 범위는 5m/s 미만입니다. 회사의 가스화 장치 가동 중 주요 산소 유량이 95m/s 및 145m/s일 때 내화 벽돌이 심각하게 손상되었습니다. 현재 조건을 기준으로 시스템이 110% 부하에 도달하면 주요 산소 유량은 148m/s에 도달하여 프로세스 지수에서 크게 벗어납니다. 여름에 온도가 더 높을 때 주요 산소 유량은 더 크게 변경됩니다(산소 유량과 산소 파이프라인의 온도 및 가스화기의 압력 사이의 해당 관계는 표 1 참조).
2014년 산소 파이프라인 온도 계산에 따르면(여름 최고 기온은 37도, 겨울 최저 기온은 17도) 여름철 주요 산소 유량은 16m/s에 달합니다. 2014년 로 A의 가동 시간은 5월부터 10월까지이며 기본적으로 온도가 높은 계절입니다. 반면 로 B의 조업시간은 8월부터 12월까지로 조업 중 온도가 더 낮았다. Furnace A는 고온 날씨에서 3716시간 동안 작동한 반면 Furnace B는 고온 날씨에서 1960시간 동안만 작동했습니다. 동일한 작업 조건에서 로 A의 주 산소 유량은 로 B보다 10m/s 더 빠릅니다. 내화 벽돌을 교체할 때 로 B에 남아 있는 내화 벽돌의 두께는 용광로 A에서
2012년 9월 가스화기는 100% 부하로 운전되었으며, 최대산소유량은 8800m³/h, 계통압력은 6.5MPa, 주산소유량은 120~125m/s로 제어되었다. 내화 벽돌의 효과는 좋았습니다. 시스템의 초기 부하가 낮기 때문에 내화 벽돌은 부식이 적습니다. 가동 시작부터 로 C의 내화벽돌 1차 교체까지 부하는 기본적으로 95% ~105%이며 실린더 벽돌의 수명은 10000h에 이른다.
주요 산소 유량이 높고 내화 벽돌이 심각하게 부식되고 수명이 단축되는 실제 작동에서 볼 수 있습니다. 분석을 통해 버너의 크기를 변경하는 것만으로 산소 유량을 더 줄일 수 있습니다.
작동 온도
적절한 작동 온도는 내화 벽돌을 보호하기 위해 가스화기 내벽의 내화 벽돌에 일정 두께의 슬래그 피막을 형성하는 데 도움이 됩니다. 일반적으로 적절한 작동 온도 이상에서 높은 크롬 벽돌의 침식률은 100도가 증가할 때마다 4배씩 증가합니다. 석탄의 회분 융점이 증가하고 그에 상응하는 가스화기의 작동 온도가 증가합니다. 석탄의 재 융점은 석탄의 산과 알칼리 물질의 비율에 의해 결정됩니다. 알칼리성 산화물은 석탄재의 녹는점을 낮추는 효과가 있다. 알칼리성 산화물이 많을수록 회분 융점이 낮아집니다. 그러나 내화 벽돌의 가장 빠른 침식 속도는 종종 알칼리성 산화물(내화 벽돌에 대한 산화칼슘의 침식 속도가 산화철의 침식 속도보다 큼)이므로 가스화 생산에서 회분 융점이 낮을수록 더 좋은 것은 아닙니다. . 공장과 우리 회사는 같은 유형이고 부하도 크게 다르지 않으며 산소 흐름은 약 10000m³/h, 사용되는 원료 석탄의 재 융점은 1180도, 작동 온도는 1250도입니다. 현재 당사 가스화기의 운전온도는 1320~1350도입니다. 이에 비해 우리 회사에서 사용하는 원료탄의 회 융점은 훨씬 낮으며 여전히 작동 온도를 낮출 여지가 있습니다. 석탄 혼합 후 작동 온도도 1250도 이하이어야 합니다. 따라서 당사는 현재 화로 온도를 30~50도 낮추고 가스의 유효 가스 함량을 0.5%, CO₂ 함량을 16.5%, 메탄 함량을 900×10⁻⁶로 높일 수 있습니다.
또한 작동 중 슬래그 포트의 압력 차이에 너무 민감합니다. 슬래그 포트의 압력차가 높아지면 산소 유량이 맹목적으로 증가하고 산소 유량이 증가하여 로 온도가 상승합니다. 이제 각 버너에 1개의 산소(16m³)를 추가하면 가스화기의 작동 온도가 5도 증가하고 5개의 산소를 추가하면 용광로 온도가 20~30도 증가하며 내화 벽돌의 마모율은 작업은 무산소 내화 벽돌의 작업과 동일합니다. 2d 마모량.
슬래그 배출구의 압력차 표시가 사실인지 판단하는 방법은 다른 프로세스 매개변수의 변경 사항을 참조하고 포괄적인 분석을 수행하여 슬래그 배출구의 실제 압력차를 올바르게 판단할 수 있습니다.
슬래그 포트가 막히고 슬래그 포트의 압력차가 커지고 2차 반응 시간이 길어져 CO 함량이 증가합니다. 슬래그 포트 압력차에 산소를 여러 번 첨가하는 과정에서 슬래그 포트 압력차가 증가했지만 CO 함량은 증가하지 않았지만 CO2 함량은 18%에 가까운 것으로 나타났습니다. 가스 구성에 따라 슬래그 포트 압력을 판단할 수 있습니다. 그 차이는 증가하지 않았습니다. 또한, 슬래그 포트의 압력차가 커졌는지 여부도 록 버킷의 압력차, 록 버킷과 가스화기의 압력차, 가스화기의 액면에 따라 판단할 수 있다. . 슬래그 입이 실제로 막히면 정상적인 처리 후 제 시간에 냉각되어야 합니다. 일반적으로 슬래그 포트의 압력차가 정상으로 돌아온 후 8시간 후에 냉각 작업을 수행할 수 있습니다. 냉각 과정이 너무 오래 지속되어 내화 벽돌의 마모가 증가하므로 냉각이 너무 느려서는 안 됩니다. 후면 시스템이 제어 시스템 압력에서 너무 많이 변동하는 경우 이 상황으로 인해 내화 벽돌이 덩어리로 떨어질 수 있습니다.
석탄 품질
모든 유형의 석탄이 가스화기에 적합한 것은 아닙니다. 수년간의 실제 경험을 요약하면 석탄 혼합 과정에서 두 석탄의 재 융점 차이가 100도 미만이어야 한다는 결론을 내렸습니다. 두 석탄의 재 융점 차이가 클수록, 가스화기에 미치는 영향이 클수록. 두 석탄의 회분 융점의 차이가 너무 크면 석탄의 탄소 함량이 일정하지 않아 가스화기의 온도가 크게 변동하고 가스 조성도 크게 변동합니다. 석탄 품질이 변하면 석탄의 탄소 함량이 변하고, 탄소 함량이 감소하면 원래의 산소 유량이 변하지 않은 상태에서 가스화기의 실제 산소 대 석탄 비율이 증가한다. 내화 벽돌의 슬래그 필름은 상대적으로 얇아서 내화 벽돌에 상응하는 보호 효과를 발휘할 수 없어 내화 벽돌의 침식을 악화시킵니다. 석탄 품질이 변경되면 석탄 슬러리 농도는 8시간 동안 가스화기 작업 조건 이전에 변경됩니다. 석탄 슬러리의 점도와 농도가 크게 변할 때(석탄 슬러리의 유동성이 변함) 작업자는 슬래그 구강 압력 차이와 슬래그 샘플의 변화에 주의를 기울여야 합니다.
생산 부하
생산 부하의 변화는 내화 벽돌의 수명에 영향을 미치며, 특히 시작 및 정지 시 가스화기의 온도 변화 및 주변 대기의 변화는 내화 벽돌의 수명에 심각한 영향을 미치며 용광로 온도가 갑자기 변합니다. 컨트롤이 좋지 않을 때. , 가스화기의 열 충격이 심하고 내화 벽돌이 블록 단위로 떨어집니다. 빈번한 시작 및 정지, 가스화기는 충전 순간에 심한 열 충격을 받고 내화 벽돌 표면의 순간 온도 변화가 너무 커서 내화 벽돌이 떨어질 것입니다. 생산 부하는 90%에서 105%로 증가했으며 내화벽돌의 내화벽돌 수명은 18% 단축되었습니다.
내화 벽돌 품질 및 조적 품질
내화 벽돌 자체의 품질은 수명에 영향을 미칩니다. 90 벽돌과 95 벽돌의 작업을 비교하면 내화 벽돌의 크롬 함량이 높을수록 내식성이 강하지만 과도한 크롬 함량은 내화 벽돌의 내열 충격성을 감소시키는 것을 쉽게 알 수 있습니다 다루기 힘든 내화물을 쉽게 만들 수 있습니다. 벽돌이 덩어리로 떨어지고 있습니다. 현재 90개 벽돌의 사용 효과는 상대적으로 좋으며 95개 벽돌의 사용 효과는 그다지 이상적이지 않습니다.
내화 벽돌의 석조 품질에 문제가 있는 경우 내화 벽돌의 수명이 크게 단축되고 내화 벽돌이 단 1주일 만에 떨어질 수 있습니다. 그러나 석탄-물 슬러리 가스화 기술의 점진적인 성숙으로 인해 조적 품질 문제로 인한 내화 벽돌의 심각한 침식 현상은 거의 발생하지 않습니다.
버너 크기
로내 내화벽돌의 경우 균일하게 삭마되지 않고 국부 내화벽돌이 심하게 손상되어 버너의 구조가 불합리하고 버너의 크기를 개선해야 함을 시사한다.
용광로 내 내화벽돌의 검사를 통해 내화벽돌의 손상은 찐빵 형태, 즉 가운데가 크고 가장자리가 함몰된 것을 발견하였다. 당사의 현재 내화 벽돌의 손상 형태를 분석한 결과, 버너 간극의 크기가 심각하게 불합리한 것으로 나타났습니다. 내화벽돌이 찐 빵처럼 부식되는 것을 방지하기 위해 버너의 에폭시 채널을 변형해야 합니다. 2014년 4월 버너를 재구축하여 노즐 외부 채널의 외부 끝 직경을 기존 41mm에서 42mm로 확대했습니다. 변환 후 버너의 주요 산소 유량을 10m/s로 줄일 수 있으며 내화 벽돌의 수명이 크게 연장됩니다.
결론
버너의 크기를 변경하면 내화 벽돌의 수명이 크게 향상됩니다. 내화 벽돌의 수명을 더욱 향상시키기 위해서는 온도 제어, 시작 및 정지 횟수 제어, 가스화기의 작동 온도를 엄격히 제어하기 위한 노력이 필요합니다.<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.
