气化炉耐火材料频繁损坏的原因分析和对策

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浅析影响气化炉耐火砖使用寿命的因素

浅析影响气化炉耐火砖使用寿命的因素
方 向的膨胀应力 的作 用 。气化 炉耐 火材料分布示意见图 1 。
行 。影 响气化炉耐 火砖 使用寿命 的主要 因素有气化 炉温度 、 耐火砖 的砌筑 质量 、 气 化炉设 计结 构 、 工 艺操作 和煤 质 的影 响等 。

耐火 砖损 蚀 与渣 抗机 理
水煤浆与氧气在约 1 2 0 0℃的气化炉 内燃 烧并熔融成球
料, 用于填充膨胀缝 , 不但具有 良好 的伸缩性能 , 又能在 高温
砖气化炉 运行 情况来看 , 耐火 砖 性能 的优 劣 、 使 用 寿命 的长
短, 在 很大程度 上影 响 到整 个气 化 装置 能 否长 周 期 稳定 运
下保持足够 的抗应力 强度 , 起到 绝热保 温 , 并且缓 冲来 自各
第 7期
葛吴成 : 浅析影响气化炉耐火砖使用 寿命 的因素
・1 3 9・
浅 析 影 响气 化 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 耐火 砖 使 用 寿 命 的 因 素
葛昊成
( 上海化工研究 院 , 上海 2 0 0 0 6 2 )
摘要 : 分析 了耐火砖 以渣抗渣和损蚀机 理 , 浅析气化炉温度 、 耐火砖 的砌 筑质量 、 气化 炉设计结 构 、 工 艺操作 和煤质 等影响气化 炉
作者简介: 葛吴成( 1 9 8 9 一) , 男, 上海人, 本科, 助理工程师, 从事新型煤气化技术的研究。






1 40 ・
S H A N D O N G C HE MI C A L I N D U S T R Y
2 0 1 4年第 4 3卷
膨胀应力 , 其物理结构 遭到破 坏 , 表 面不 断产 生裂 痕。据相 关数据显示 , 气化炉操作 温度 升高 1 5 0℃ , 耐火砖 受应 力及

耐火材料常见故障及检修

耐火材料常见故障及检修

HG465t/h循环流化床炉内耐火材料常见故障和维修(北京天坛通达耐火工程技术有限公司)冯运生张海波周学军摘要:随着循环流化床锅炉逐渐趋于大型化,国内近三年来相继投产135MW机组达50 余台,投产以来,经过两年多时间的运行,大部分锅炉炉内耐火材料显示出较好的使用效果, 保证了锅炉的正常运行。

部分由于设计、结构、施工和运行的种种原因,某些部位的炉墙岀现故障,对锅炉运行造成影响。

本文以HG465-137-L. PM7型循环流化床锅炉为例,根拯我公司多年来服务于电厂锅炉的炉墙施工经验,具体分析了这些故障的原因,并提出了维修摘施,以供参考。

关键词:循环流化床锅炉耐火材料故障维修0前言循环流化床锅炉燃烧技术是一种新技术,是一种介于煤粉炉悬浮燃烧和链条炉固定燃烧之间的燃烧方式。

循环流化床锅炉比煤粉炉和链条炉对耐火材料的要求要高的多,因为其燃烧特性,在循环回路的相应部位必须采用敷设耐磨耐火材料进行有效防磨。

然而,国内耐磨耐火材料品种繁多,标准不一,质量也存在较大差异。

更为重要的是, 部分施工单位也缺乏CFBB耐磨耐火材料施工经验,在施工中不能严格按照设计要求和材料厂家的要求进行施工,导致施工质量缺陷较大。

山东某电厂2X135MW机组配备了两台HG465-137-L. PM7型循环流化床锅炉,自2003年9月投运己来,己经有多起耐火材料事故发生,比较相同容量类型的投运机组,无论规模与次数均较为突出。

1常见故障和维修措施1.1炉膛密相区锅炉运行时,循环流化床锅炉炉膛内部气一固两相流的流动工况极为复杂,在炉膛下部区域,物料浓度很高,大量的回混物料严重地冲蚀着四周壁面,使该区域受热面很容易磨损。

另外,该区域结构也较为复杂,有许多的开孔部位,包扌舌:出渣口和回灰口、回料口、给煤口、启动燃烧器开口、二次风口、测温测压口和人孔。

特别是二次风口下部,给煤口下部、返料斜腿下部由于物料流量大,风速高,经常造成次部位耐火材料严重损坏。

解决燃烧器烧损问题的方案

解决燃烧器烧损问题的方案

解决燃烧器烧损问题的方案一、问题描述燃烧器烧损问题是指在燃烧器使用过程中,由于燃烧过程不彻底或者燃烧器设计不合理等原因,导致燃烧器部件浮现烧损现象。

烧损问题不仅会影响燃烧器的正常工作,还会增加维修和更换部件的成本,降低燃烧器的寿命和效率。

因此,解决燃烧器烧损问题对于提高燃烧器的性能和可靠性具有重要意义。

二、问题分析燃烧器烧损问题的主要原因包括以下几个方面:1. 燃烧过程不彻底:燃烧器在燃烧过程中,如果燃料与氧气的混合比例不合理,或者燃烧器内部存在积碳等杂质,都会导致燃烧不彻底,产生大量的烟尘和有害气体,同时也会加剧燃烧器部件的烧损。

2. 燃烧器设计不合理:燃烧器的设计参数不合理,如燃烧室结构不合理、火焰温度过高等,都会导致燃烧器部件的烧损。

3. 燃料质量不合格:燃料中含有杂质或者水分过高,会影响燃烧过程,导致燃烧器部件的烧损。

4. 燃烧器使用不当:燃烧器的使用过程中,如果操作不当或者缺乏维护保养,也会导致燃烧器的烧损问题。

三、解决方案针对燃烧器烧损问题,可以采取以下方案来解决:1. 优化燃烧过程:通过优化燃料与氧气的混合比例,可以提高燃烧过程的效率,减少烟尘和有害气体的产生,同时降低燃烧器部件的烧损。

可以使用先进的燃烧控制技术,如氧气传感器、燃烧控制器等,实时监测和调节燃烧过程,确保燃烧器的正常工作。

2. 优化燃烧器设计:在燃烧器设计阶段,应注重燃烧器的结构设计和热工性能优化。

合理设计燃烧室结构,提高燃烧器的热效率,减少燃烧器部件的烧损。

同时,通过降低火焰温度、增加冷却措施等方式,减少燃烧器部件的烧损。

3. 选择合格的燃料:在选择燃料时,应选择质量合格、无杂质、水分适宜的燃料,避免燃烧过程中产生有害物质,减少燃烧器部件的烧损。

4. 加强燃烧器的维护保养:定期对燃烧器进行清洗和检查,清除燃烧室内的积碳和杂质,确保燃烧器的正常工作。

同时,对燃烧器的各个部件进行润滑和维修,延长燃烧器的使用寿命。

5. 增加燃烧器的安全保护措施:在燃烧器中增加过热保护装置、火焰监测装置等安全保护措施,及时发现和处理燃烧器的异常情况,防止燃烧器的烧损问题进一步扩大。

耐火材料损毁原因和预防措施

耐火材料损毁原因和预防措施
2
耐火材料的损毁原因和预防措施
类型
原因
预防措施
备注永久收缩耐来自材料因长时间受热而收缩,砖缝裂开,引起拱砖脱落。
1、采用永久收缩小的耐火材料。
2、对外部进行冷却。
1、除硅质和电熔铸耐火材料外,其它耐火材料一般都多少具有永久收缩性。
2、即使是同一品种的耐火材料,由于所用原料和制造方法的不同,永久收缩也有很大差异,因此,不可把选择的重点只放在耐火度和化学成分上。
4、冷却耐火材料表面,使其温度保持在熔液的熔点以上50℃范围之内。
1、成为耐火材料损坏的主因较多。
2、部分熔渣向耐火材料渗透扩散,可在表面生成一些共熔变质层,这些变质层多数情况下在熔渣中溶解,因而它们的粘性、溶解度很重要。
3、认为耐火材料的熔失速度是以化学因素为主,物理因素居次的看法是不妥的,当接触耐火材料的熔渣粘度较小时,物理因素的比重增加。
4、耐火材料的耐蚀性不一定取决于它们的酸碱度。
5、熔态金属对耐火材料的侵蚀、除了磨损之外,尚有化学反应、熔态金属蒸汽的浸透等。另外,有时碳质耐火材料同金属熔融而生成合金。
气损
与耐火材料接触的气体引起化学变化,造成耐火材料的侵蚀和破坏。
1、采用与接触的气体或气体的凝结物反应速度慢的耐火材料。
2、采用透气性小、强度高的耐火材料。
3、砌缝应密实。
1、多数情况下,是在特殊的温度区域产生气损,气体深入耐火材料内部而引起膨胀、崩坏等。
2、最常见的是因为CO的接触分解使碳素崩坏,这种损坏多发生在高炉炉壁。
3、Cl2、SO2等气体也会造成耐火材料的损坏。
4、碱蒸汽、锌蒸汽等也会造成耐火材料的损坏。
5、镁质、铬镁质耐火材料和白云石质耐火材料在低温下吸收水蒸汽而崩坏。

循环流化床锅炉耐火耐磨材料损坏原因及防范措施

循环流化床锅炉耐火耐磨材料损坏原因及防范措施

循环流化床锅炉耐火耐磨材料损坏原因及防范措施【摘要】本文针对循环流化床锅炉耐磨耐火材料的损坏原因和防范措施进行了阐述,通过全面的技术分析,找出目前循环流化床锅炉耐磨耐火材料损坏的主要原因以及相关方面存在的问题,并提出相应解决建议,为循环流化床锅炉耐磨耐火材料的施工、选择和使用提供一定的科学依据。

【关键词】耐磨耐火材料损坏原因防范措施循环流化床锅炉内部耐磨耐火材料结构,在锅炉运行过程中起到非常关键的作用。

随着循环流化床锅炉的快速普及和大型化的发展需求,对循环流化床锅炉耐磨耐火材料结构使用的可靠性提出了更高的要求。

目前投运的循环流化床锅炉,因耐磨耐火材料损坏原因而造成锅炉的故障已经严重地影响到了锅炉的长周期经济运行。

因此充分认识循环流化床锅炉耐磨耐火材料损坏机理,提高循环流化床锅炉耐磨耐火材料的使用寿命,是目前设计单位、材料生产单位、施工单位及使用单位共同关心的问题,也是今后循环流化床锅炉大型化所要重点关注的课题。

1 耐磨耐火材料的使用部位循环流化床锅炉的磨损通常发生在固体物料浓度较高、流场复杂的湍流区、涡流区以及与烟气运动方向垂直的受热面等部位,因此通常在以下部位采用耐火耐磨材料:点火风道;风室;布风板表面;燃烧室下部锥段;炉内屏式受热面底部;炉膛烟气出口;分离器;回料装置等部位。

2 耐火耐磨材料损坏机理分析循环流化床锅炉大多采用热值低、含硫量较高的劣质煤种,灰分浓度大、流速高,温度变化频繁,造成循环热冲击,此外炉内有大量高速运动的高温固体物料,需要用大量的耐火材料进行保护锅炉受热面,防止受热面磨损泄漏,因此耐火防磨材料都处在锅炉运行最恶劣的环境中。

通常耐火材料的失效有以下三个方面的原因:耐火材料的剥落、耐火材料的冲刷磨损、耐火材料的化学侵蚀。

2.1 耐火耐磨材料的剥落耐火耐磨材料的剥落一般分为两种:热剥落(热震剥落)、结构剥落。

热剥落是指由于热冲击或机械应力引起的材料损失。

热冲击是指骨料与结合料由于膨胀系数不同在温度循环波动时产生内应力从而破坏耐火材料层,热冲击会导致耐火材料衬里的大裂缝和剥落,而温度快速变化造成的热冲击(如启停炉操作不当)可使耐火材料内的应力超过抗拉强度而剥落;结构剥落是指材料经过长期的使用,组成和内部晶相结构发生变化,即使在小的温差应力下就能使其表面的变质层剥落。

新型气化炉耐火材料有关问题的探讨

新型气化炉耐火材料有关问题的探讨
4 . 可压缩 层 可 压缩 料具 有容 重小 、导热 率低 的特 点 ,具有 很 好的保 温绝 热性 能 ,同时又具有 一 定的强 度 ,能够有 效缓 冲高 温下里 层耐 火材 料的径 向膨 胀 ,而 且施工十分 方便 。 5 . 耐火 浇注料 ( 铬刚玉浇注 料 、氧化铝 空心球 浇注料 ) 铬 刚玉浇 注料 用 于球 顶及锥 底 ,浇 注料 和 砖相 比 具有 以 下优 点 : 无 灰缝 ,即整体性 好。施工方 便 ,特 别是复杂结 构的施 工 ,方便 快捷 、 省工 、省时 、省力 。浇注 料 的抗气 体侵蚀 性强 ,同时 由于体积 密度 大
二 、OMB加 压 气 化 炉 加 压气 化 炉 耐 火 材 料 的 结构 气 化炉燃 烧 室内衬 耐火 材料 共分 为拱顶 、筒 体 、锥 底 和渣 E l 四部
墨整丝
中 国化 工 贸易
Ch ma Ch e mi c a l TF a d e
鑫 麓
新型气 化 炉 耐火材 料 有关 问题 的探 讨
郝 守 昌
( 兖矿 新疆煤化 工有限公 司 ,山东滕 州 2 7 7 5 2 7 )

要 :简单介绍 了多喷嘴对置式水煤浆加压 气化 炉燃烧 室内衬耐 火材料的结构和选用 ,分析 了耐火砖 的损蚀机理 、烧蚀模 式以及 影响耐火砖 损蚀机理 措施 寿命


OMB加压 气化炉 的工作环境 以及对耐 火材 料的要 求
水 煤浆 加压 气化 炉的工 况 条件极 为苛 刻 ,燃 烧反 应室 为强还 原性 气氛 ,同时遭受 酸性熔 渣 的侵蚀 和高 速流 体 的冲刷 ,且气 化炉 内的温 度 场 及 流 场 是 不 均 匀 、 不 稳 定 、 甚 至 不 连 续 的 。 要 求 高 温 ( 1 2 5 0 ~ 1 5 5 0 ℃),高 压 ( 2 — 8 . 5 MP a ) ,强还 原气 氛 和液 态 酸 性排 渣 , 伴 随着 固体 、液 体 、气体 的高 速冲 刷且 在开停 车 时有较 大 的温 度和 压 力 波动 等。所 有这 些都对 气化 炉用 耐火 材料特 别是 向火 面耐 火砖提 出

新型气化炉耐火材料有关问题的探讨

新型气化炉耐火材料有关问题的探讨
h i g h— e ic f i e n c y o p e r a t i o n o f t h e g a s i i f c a t i o n s y s t e m. Ke y wo r ds c o a l — wa t e r s l u r r y g a s i ie f r r e f r a c t o y r ma t e r i a l s e r o s i o n me c h a n i s m me a s u r e s
Z h a o Q i , L i u J i n b o
( S h a n d o n g Y a n e o n G u o t u o S c i e n c e& E n g i n e e r i n g C o . , L t d . S h a n d o n g T e n g z h o u 2 7 7 5 2 7 )
的蚀损机理 、 烧蚀模 式及 影响耐火砖使 用寿命 的因素 , 对提 高耐火砖使 用寿命 的措施进行 了探讨 。 目前 , 气化 炉
拱项耐火砖使 用寿命 已突破 1 5 0 0 0 h , 且仍有延长 空间 , 耐火砖的蚀损 速率 明显降低 , 为 气化 系统的长 周期 、 安
全、 稳 定、 高 效 运行 奠 定 了基 础 。





第4 O卷
第 1 期
新 型气 化 炉 耐 火 材 料有 关 问题 的探 讨
赵 岐. 刘 进 波
( 山东兖矿 国拓科技 工程 有 限公 司 山 东滕 州 2 7 7 5 2 7 )
摘要 简要介 绍了多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉燃烧 室内衬耐火材料 的结构和选 用原 则, 分析 了耐 火砖

耐火材料预制件表面裂纹原因

耐火材料预制件表面裂纹原因

耐火材料预制件在生产和使用过程中出现表面裂纹可能有多种原因,以下是一些常见的原因:
1. 温度变化:耐火材料在高温和冷热交替的环境中容易产生热应力,导致裂纹的产生。

2. 材料缺陷:如果耐火材料本身存在气孔、夹杂物或其他缺陷,这些缺陷可能在受到热应力时成为裂纹的起点。

3. 施工缺陷:在耐火材料的施工过程中,如果层与层之间的结合不牢固,或施工时受到外力影响,也可能导致裂纹的产生。

4. 设计不合理:如果预制件的设计不合理,例如尺寸过大或形状过于复杂,可能导致材料在特定部位产生应力集中,从而引发裂纹。

5. 热冲击:当耐火材料预制件从一个温度区间突然转移到另一个温度区间时,可能会受到热冲击,导致裂纹的产生。

6. 化学反应:耐火材料可能会与周围环境中的某些化学物质发生反应,产生体积变化,从而导致裂纹。

7. 加载应力:如果耐火材料预制件在安装过程中或使用过程中受到不均匀的加载,也可能产生裂纹。

为了防止耐火材料预制件出现表面裂纹,应该在选择材料、设计结构、施工操作和使用维护等方面采取相应的措施。

例如,使用高质量的耐火材料,合理设计预制件的尺寸和形状,确保施工质量,以及在使用过程中控制温度的变化速度等。

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气化炉耐火材料频繁损坏的原因分析和对策摘要:本文对我公司壳牌气化炉内侧耐火材料频繁损坏的原因进行分析和制定对策。

对如何延长气化炉耐火材料的使用寿命,保证气化炉长周期运行进行探讨和总结。

希望对从事壳牌气化炉的生产维护管理的相关人员,了解气化炉内件耐火材料运行情况起到一定的帮助,以保证气化炉长周期运行。

关键词:Shell粉煤气化;气化炉;耐火材料;损坏原因;对策1 前言XX煤气化装置采用Shell粉煤加压气化工艺技术, 其加压气化炉炉膛采用水冷壁结构和耐火材料。

气化炉运行期间, 液态的渣层挂在耐火材料上向下流动, 从而对水冷壁起到保护作用, 可使气化反应在气化温度高达1500-1700℃的较高温度下进行, 因而碳转化率较高, 有效气成分( CO + H2 )和冷煤气效率也较高。

由此可见, 耐火材料的正常状态对气化炉的稳定运行至关重要。

水富煤气化装置从2012年5月试开车至今,已反复开停车15次,每次停车对气化炉内部进行检查,发现内部耐火材料都存在不同程度的损坏,尤其是2012年11月和2013年5月损坏较严重,损坏面积达到4.5㎡和2.8㎡。

在烧嘴罩上方部分区域和烧嘴罩正下方区域耐火材料层较薄, 露出固定耐火材料所用的锚固钉, 锚固钉头部熔化严重,导致局部水冷壁管已裸露,时刻危机着气化炉的w 稳定运行。

2 Shell气化炉内部基本构造和耐火材料性能2.1 Shell气化炉内部基本构造气化炉是我公司XX煤代气装置引进壳牌煤气化工艺技术的核心设备。

该设备采用独特的内外双层结构,外壳为压力容器,内件为膜式水冷壁结构,内外之间有一较大的环形空间。

在内件水冷壁表面内侧衬有一层碳化硅含量较高的、由水冷壁上密集锚固钉固定的陶瓷衬里保护系统,这就是耐火材料。

其目的一是为了保护水冷壁免受磨损、腐蚀和热冲击,二是调节燃烧过程的热输出并形成一个熔渣流动的良好表面。

图1 壳牌气化炉结构示意图图2 内侧耐火材料结构示意图2.2 耐火材料的性能在气化炉内是一个环境非常复杂的反应区域,在该区域内固体、液体、气体的高速冲刷,强还原性气氛和液态熔渣的侵蚀及开停车时较大的温度和压力波动,都对气化炉耐火材料造成剧烈的冲击,严重影响其使用寿命。

因此,这就要求耐火材料具有以下性能:(1)良好导热性;(2)较好的抗熔渣侵蚀性;(3)较高的热态强度,以提高耐冲刷磨损性;(4)较好的热震稳定性,以承受温度的波动,减少裂纹和材料剥落;(5)合适的体积稳定性,使气化炉在温度和压力波动过程中有较好的整体性和密封性。

3 耐火材料运行过程中出现的问题3.1 经过一个周期运行,局部耐火材料存在细微的裂纹,出现窜气、局部磨损等现象。

图3 耐火材料产生裂纹图4 火眼表面耐火材料裂纹3.2 在四个烧嘴罩下部耐火材料过烧较严重,频率较高。

每次运行,下部耐火材料都会被烧损一部分,局部锚固钉被融化,露出水冷壁管。

图5 烧嘴罩下部耐火材料烧损严重3.3 气化炉SUB、火眼冷箱内填充的耐火材料烧毁严重,烧毁深度最高达到150mm。

导致环形空间温度急剧上升,严重影响装置的正常运行。

另外冷箱内耐火材料烧损过深,对冷箱底部隔板和侧部水冷壁管将造成致命损坏。

图6 火眼设计示意图(耐火材料填充深度达213mm)图7 火眼烧损示意图(耐火材料烧损深度达150mm)图8 SUB/IB烧损示意图3.2.4 耐火材料在施工成型后固化效果不理想,产生膨胀和流淌现象。

图9 耐火材料施工后不固化且膨胀4 耐火材料损坏原因分析4.1 频繁开停车装置在运行期间频繁开停车,导致气化炉内温差变化大,气化炉在升温或降温过程中,由于其升、降温速率不同以及在热传递过程中耐火材料膨胀或收缩系数不同,会使耐火材料之间发生相对位移。

这种相对位移会在位移面上产生磨擦剪切力并具有局部撕开作用,导致耐火材料产生表面裂纹。

这些表面裂纹在以后反复开停车中逐步扩展,并由于熔融炉渣和还原性介质在裂纹中的侵蚀扩散,导致耐火材料局部表面剥落。

4.2 炉温控制不当4.2.1 炉温控制较低。

炉温控制较低是耐火材料损坏的直接原因。

在较低温度下渣的流动能力变差,渣层逐渐积累变厚, 当渣层积累到一定的厚度后,在重力作用下大量的熔渣从炉膛内剥落, 从而容易将固定渣层耐火材料连带损坏。

4.2.2 炉温控制过高。

温度过高最直接的表现是,气化侧蒸汽产量瞬间上升,如果激冷量不够,造成炉渣流动性变好,极端情况会有耐火材料垮渣的风险。

最直观的温度上升,对烧嘴、烧嘴罩会产生热应力,在烧嘴罩形成帘子渣流使煤烧嘴偏烧损坏烧嘴罩,烧嘴罩一旦损坏泄漏,烧嘴罩下部耐火材料冲刷损坏就会急剧加快。

4.3 配煤的影响配煤时多种煤的混合不均匀。

由于煤混合得不均匀则有可能使灰含量较多的煤在某个局部或某一时段集中燃烧, 此时, 煤的灰熔点偏高。

从国内其它煤气化装置的运行经验来看,煤种的灰分、灰熔点对渣的形成影响较大,一旦气化炉不能形成稳态的挂渣,将会影响气化炉以渣抗渣的原理实施,液态渣的溢流将直接导致气化炉水冷壁表面的固定耐火材料被烧损。

4.4 化学侵蚀气化炉耐火材料主要是由碳化硅含量较高的粉末混合搅拌浇筑而成,必然存在一些气孔。

Shell气化炉气化反应产生气体的主要成分是H2 和 CO,这 2 种气体具有很强的还原性,在扩散作用下,H2 和 CO 沿耐火材料表面的气孔向内渗透,在高温条件下与耐火材料中的 SiO2、Al2O3 等氧化物进行反应,其中 H2 与 SiO2 的反应如下:SiO(2s)+H(2g)=H2O(g)+SiO(g)该反应破坏了耐火材料的结构,使耐火材料中的固态 SiO2 变成气态 SiO 逸出,导致耐火材料气孔或裂纹加大。

4.5 施工质量影响4.5.1 材料选用不当在气化炉内从锥形渣池渣屏到激冷管段以及SUB、火眼密封箱等因各部位所承受工况、温度、冲刷和腐蚀程度不同,因此在选择耐火材料时一定要慎重。

耐火材料选择不当,将直接影响耐火材料使用寿命,严重时将导致模式水冷壁管受损。

4.5.2 耐火材料混合比例不对目前我们公司主要使用三种耐火材料:CALDERAM PS68HR、KERAPLAN SiC-F-85-LC、RESCOBOND AA22S。

三种耐火材料都是由固体浇筑料和液体粘接剂化学反应混合搅拌的方式施工。

在搅拌混合时,因环境温度和炉内温度气温和炉温时刻变化,两种混合物调和时比例一定要恰当,否则将影响耐火材料的固化和使用性能。

表1:CALDERAM PS68HR化学成分表2:KERAPLAN SiC-F-85-LC化学成分表3:RESCOBOND AA22S化学成分4.5.3 筑炉质量不高气化炉筑炉对公司现有施工人员是一门新的技能,还比较陌生。

施工人员都未经过专业的理论知识和技能培训。

施工方法都是通过观察外来施工队伍施工和厂家说明书指导施工,整个施工过程都还处于摸索总结阶段,不太熟练,导致施工质量不高。

4.5.4 烘炉不到位耐火材料在气化炉内完成筑炉后,在使用之前要严格按照相关要求进行烘炉工作。

烘炉的目的是通过合理科学的方法对设备进行加温,使耐火材料完成一系列的化学反应。

一是为了除去耐火材料中的吸附水和部分结晶水,二是通过化学反应,培养一定的晶相结构,使耐火材料能达到一定的物化性能。

以免在开车操作过程中,耐火材料中的水分急剧蒸发,因其内应力的作用,使耐火材料产生大量裂纹,炸裂和剥落等现象。

以上 5种常见的耐火材料损坏方式是共同作用、相互影响的。

因而,任意一种损坏方式的发生都值得我们注意,每一种损坏的预防都对公司气化炉长周期运行具有积极的意义。

5 延长耐火材料使用寿命的方法耐火材料的使用寿命不仅和原料煤种、气化温度、生产负荷、稳定运行等有关,还和自身的质量以及筑炉施工质量有关。

5.1 改善工艺条件、减少开停车次数选择合适的工艺条件,对减少耐火材料损坏,延长耐火材料使用寿命很有意义。

这要求我们在制定工艺条件时,选择合适的氧煤比、控制好炉温,防止渣口结渣,选择适宜的气化炉负荷,减少开停车次数等。

温度是影响耐火材料使用寿命的重要因素,气化炉反应温度太高,造成耐火材料的使用寿命下降。

因此,在不影响正常运行的条件下,应选择较低的气化温度,并减少开停车次数,防止耐火材料因开停车频繁温度变化造成损坏。

另外,控制适当的氧煤比也有利于控制炉内的还原性气氛,减少化学侵蚀。

5.2 合理选煤并稳定煤源煤的灰分含量及煤熔渣成分对气化炉的操作温度及耐火材料的损坏有较大影响。

原料煤种的灰熔融性温度高,就必须升高操作温度,才能保证气化炉的正常运行,但操作温度每升高100℃,耐火材料的损坏率将会增加3倍~4倍。

因此,在条件允许的情况下,选择高活性与低灰熔融性温度的煤种,可在较低的温度下获得较高的气化效率,在较低的气化温度下,使耐火材料表面保持一层固态的熔渣层,起到以渣抗渣的效果,避免耐火材料连续损坏,从而延长耐火材料的使用寿命。

另外稳定的气化煤种也可以延长耐火材料使用寿命。

保持稳定的煤种,可以保证气化炉的稳定运行,减少因煤种变化引发炉温波动而造成的耐火材料损坏。

5.3 合理选材气化炉耐火材料在高温气体和熔渣的高速冲刷、剧烈的热震荡及机械重力等多重因素的作用下,容易产生裂缝和跨渣剥落,这要求选择的耐火材料必须具备高强度的耐火、耐磨性及良好的抵抗强度。

气化炉炉渣的主要成分为 Fe2O3、Al2O3、SiO2、MgO、 CaO 等氧化物,选用 SIC 含量高的耐火材料,可以改善抗侵蚀性能。

SIC 含量越高,抗侵蚀能力就越强。

由于 SIC与渣中的 Fe2O3、Al2O3、FeO、MgO 反应生成复合间晶石,在耐火材料表面形成一个致密层,从而达到已渣抗渣的效果。

5.4 精心筑炉、严格烘炉正确的筑炉能够有效地延长气化炉耐火材料使用寿命。

正确筑炉不仅要保证耐火材料选材合理、搅拌混合比例恰当。

还必须确保施工质量。

为保证筑炉质量,公司针对气化炉筑炉还需培养专业施工人员,掌握更多的专业知识和技能,确保筑炉施工质量。

另外还必须严格按照要求进行对新施工部位进行烘炉工作,将耐火材料中的外在水和内在水烘干,确保耐火材料在使用过程中质量和安全,做到精细化。

参考文献[1]周琛.壳牌(中国)项目技术有限公司.Shell气化炉控制要点—培训资料.2011.[2]壳牌(中国)SCGP煤气化关键设备内件耐火材料技术规格书.2012.{3]郭冰、宋立强、施朋伍、陈凯等.71500Nm3/h壳牌煤气化工艺手册,云天化股份有限公司,2011年1月.。

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