煤浆气化炉炉砖损耗原因分析和模式探讨.pdf

第41卷，第2期 安 徽 化 工 Vo1．41．No．2 54 2015年 4月 ANHUICHEMICAL INDUSTRY Apr．2015 水煤浆气化炉炉砖损耗原因分析和模式探讨 许荣玉，王 图钦 (陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡721000) 摘要：介绍了水煤浆气化炉工艺条件和设备因素对耐火砖寿命的影响，通过损耗模式的探讨，得出延长耐火砖使用寿命的一些措施。 关键词：水煤浆 ；气化炉；耐火砖；损耗 doi：10．3969~．issn．1008-553X．2015．02．020 中图分类号 ：TQ545 文献标识码：B 文章编号：1008—553X(2015)02—0054—02 目前国内有两百多台水煤浆气化炉在运行，气化炉 的炉砖冲刷较严重。一般在烧嘴运行的一个周期中，初 运行时间的主要制约因素就是耐火砖和烧嘴的使用寿 期压差大的时候雾化点靠上部，后期随着烧嘴问隙变 命。耐火砖相对于烧嘴其更换工艺复杂，周期更长，因此 大，压差变小，雾化效果靠中心氧量的调节来增强雾化 耐火砖使用寿命直接影响气化炉的正常运行和备用。分 效果，雾化点也随之下移。而烧嘴压差在一开始就偏低 析耐火砖的侵蚀机理，对于如何延长耐火砖的使用寿命 的情况下，中心氧调节范围减小，运行周期内冲刷情况 具有现实意义。 不均匀，主要 由下层热偶附近的砖承担。 1概述 (3)系统负荷 ：自投料生产以来 ，截至A炉本次停 我公司气化装置采用GE水煤浆气化技术，三台气 车，三台气化炉累计运行约 19000小时，生产粗甲醇85 化炉两开一备，操作压力6．5MPa。炉体有三层耐火砖， 万吨，折合年产71万吨，远超过年产60万吨甲醇的生产 最内层砖称向火面砖，因直接与高温气体接触 ，直接暴 设计量。处理煤量的增加也是炉砖冲刷严重的重要原因。 露于最大磨损工况，故采用高铬砖；中间层是支撑砖，位 3 模式探讨 于向火面砖之后，用于支撑拱顶；外层是绝热砖。气化炉 耐火砖的损耗主要是由于多次升降温过程中温差 底部用支撑板来支撑各层耐火砖 ，耐火砖层间各层热膨 应力、砖之间的相互挤压剪切、高温火焰的舔烧、还原性 胀能 自由移动，层间用纤维毡隔开。 气体的侵蚀以及高速气流和流动态熔渣冲刷等因素引 截至 目前 A炉运行约 6200小时，B炉和 C炉各运 起的。针对不同的损伤情况，一般概括为片状剥落、烧蚀 行约6400小时。A炉于前 日筒体下部热偶附近出现温 损坏、化学侵蚀、冲蚀损坏等模式。 度最高超过300℃的一条状高温区域，该区域附近炉壁 (1)片状剥落：耐火砖相互之间的相对位移产生一 表面与其它区域有明显色差，因此立即停炉，停车后更 定的剪切力，作用于耐火砖难免存在的细微缝隙和气泡 换炉砖。c炉也出现温度最高约300~C的片状区域性高 的位置，就会产生有一定深度 、面积较大的块状形态凹 温区，B炉 目前运行正常。 坑，经验上超过 1．5mm深度就认为是片状剥落。另外砖 2 原 因分析 缝、砖体细微缝隙和气泡存在时为高温熔融流动态炉渣 针对 A、C炉耐火砖使用寿命仅仅在6000小时左 的渗入及侵蚀提供了通道，而且这种炉渣进入砖缝的侵蚀 右，结合运行情况分析可能存在以下几方面的原因： 本身也促使砖缝不断加大，从而增加片状剥落的发生。 (1)烧嘴规格：目前使用的烧嘴较原始设计数据稍 (2)烧蚀损坏：水煤浆气化炉的反应过程主要分为 长约 lOcm，这使得从烧嘴进入炉膛