德士古氣化爐耐火磚的選型、施工和應用

.第37卷第5期化肥工業(yè)2010年10月德士古氣化爐耐火磚的選型、施工和應用高春雷,馬飛,郝洪潮(兗州煤業(yè)榆林能化有限公司719000)摘要德士古氣化爐耐火磚的使用壽命關(guān) 系著(zhù)整個(gè)系統是否能夠長(cháng)周期、安全、穩定運行。從德士古氣化爐的耐火磚的選型、施工、應用等方面進(jìn)行分析,旨在找出氣化爐耐火磚的最佳運行方式。關(guān)鍵詞德士古氣化爐 耐火磚選型施工應用Model Selection, Working and Application ofRefractory Bricks in Texaco GasifierGao Chunlei, Ma Fei, Hao Hongchao( Yulin Energy and Chemicals Co, Ld. of Yanzhou Coal Mine Co, Ltd. 719000)Abstract The service life of the refractory bricks in the Texaco gasifer has a bearing on the longcycle life, safe and steady operation of the entire system. An analysis is carried out of the model selec-tion, constructing and application of the refractories in the Texaco gasifier, with the aim of finding outthe optimum operating mode of the refractories in the gasifier.Keywords Texaco gasifier refractory brick model selection constructing application德士古水煤漿氣化爐內為強還原性氣氛,在(2)溫度的快速變化將伴之產(chǎn)生張應力,造溫度1320~1450C、壓力2.8~8.7MPa的條件成所謂熱震,有可能導致耐火材料出現裂紋,甚至下進(jìn)行操作,高溫煤熔渣順著(zhù)爐壁向下沖刷、侵發(fā)生斷裂。氣化爐每次投料時(shí),氧氣和煤漿瞬間蝕，使耐火材料的使用條件極為苛刻,爐內向火面的進(jìn)入,對耐火磚都會(huì )產(chǎn)生- -定程度的熱震,因此磚的選材直接影響氣化爐的壽命。由于氣化爐璧要求耐火磚能適應溫度的急劇變化。承受較高壓力,開(kāi)停車(chē)時(shí)有較大溫度和壓力波動(dòng),(3)在高溫及低溫下,能承受較高的壓應力。要求向火面磚同時(shí)具有高的抗渣侵蝕性、機械強(4)在高溫及低溫下,能承受沖刷力。度和良好的熱震穩定性。傳統的耐火材料不能滿(mǎn)(5)能承受爐渣的侵蝕。足氣化爐使用條件,只有高鉻耐火材料對酸性煤(6)合成氣中的co, H2,CO2,CH,和H20等熔渣具有良好的抗侵蝕性能。榆林能化有限公司成分都能滲人耐火材料中并與其發(fā)生作用,耐火德士古水煤漿氣化爐的操作壓力為6.5 MPa,日材料必須能夠承受。處理煤量1 500 t,其耐火磚的設計施工和應用(7)耐火材料不僅能起高效隔離層的作用,總結如下。還需成為熱的導體或吸收體。1.2 設計方案耐火磚的設計典型的氣化爐耐火磚設計形式見(jiàn)圖1。1.1 設計要求(1)氣化爐拱頂部耐火內襯形狀設計為球(1)由于氣化爐在投料和停車(chē)時(shí)會(huì )有大量的形,不僅改善了氣流循環(huán)方式,而且對拱頂襯里沖氮氣進(jìn)入燃燒室,局部溫度會(huì )產(chǎn)生很大的變化，因刷起中國煤化工為子母口配合設此要求耐火磚有較寬的適用溫度范圍。計成HC N MH G上耐火磚在燒成本文作者的聯(lián)系方式:gaochunlei_ 1999@9 163. com35第37卷第5期化肥工業(yè)2010年10月(5)保證筑爐環(huán)境溫度不低于-5 C ,保證氣化爐燃燒時(shí)內通風(fēng)良好。(6)澆注料施工及火泥調制用水應為生活飲用水,水質(zhì)應符合CB 5749- -1985《生活飲用水衛背襯磚隔熱磚生標準》,其pH在7.0~7.5,其氯離子濃度不大熱面磚于2.5 mg/L。(7)耐火材料不得直接接觸地面,必須用木架將其架空,架空高度在80 mm以上?？扇夹圆牧侠w維涂抹料(8)按1:1比例制作4只高溫熱電偶模型。2.2 耐火磚的砌筑圖1典型的氣化爐耐火磚設計形式(1)在前3層磚砌筑前,先對磚進(jìn)行表面拋和使用中產(chǎn)生局部裂紋,從而提高耐火磚的成品光或用耐火泥漿的厚薄進(jìn)行校正,然后用垂直線(xiàn)率及使用壽命;在氣化爐烘爐和運行中,可減少應檢查爐膛的垂直度,要求每米爐膛長(cháng)度上不能偏力集中,不易發(fā)生掉磚現象,延長(cháng)拱頂使用壽命。離+1 mm或總體不超過(guò)+6 mm。(2)氣化爐材質(zhì)為SA387GR11CL2,按氣化爐(2)調制耐火泥必須用專(zhuān)用機械進(jìn)行攪拌。燃燒室設計壁溫246 C、燃燒窒膨脹長(cháng)度應根據耐火磚的種類(lèi),通過(guò)試驗確認耐火泥稠度7 766.3 mm計,得出氣化爐殼體整體膨脹量為和加水量,不應在調制好的耐火泥內任意加水和.20. 366 mm。根據耐火材料熱膨脹基本計算公式，膠結料,添加的水必須是清潔的生活飲用水,水溫得出拱頂熱面磚的整體膨脹量為8.5 mm,其它部在10~25 C為宜,如達不到該條件則必須用熱水位熱面磚的整體膨脹量為35.5mm;即最終筑爐進(jìn)行調制。調制好的耐火泥必須均勻,不得有未時(shí),應保證燒嘴在冷態(tài)下內縮23.634mm,以保證攪開(kāi)的耐火泥顆粒存在,以免影響砌筑質(zhì)量。如氣化爐在熱態(tài)時(shí)的燒嘴頭部與燒嘴室下邊緣平齊。是冬季施工,為防止攪拌好的耐火泥凍結,應將其(3)由于3層耐火材料的膨脹系數各不相放在有暖氣的室內存放。同,為保證不發(fā)生熱應力集中而造成耐火磚的損(3)筒身部分的砌筑嚴格按以下順序進(jìn)行:壞,要求各交界處留有一定的膨脹量。通過(guò)計算抹纖維涂抹料隔熱層→砌空心球保溫磚→貼和參考其它兄弟企業(yè)的相關(guān)數據,確定了各部分1 mm厚聚乙烯地板膜- +砌鉻剛玉背襯磚→貼預留的膨脹量:筒身部分高鉻磚與鉻剛玉磚之間3 mm厚聚乙烯地板膜-→砌高鉻熱面磚。各種耐預留3mm膨脹縫,鉻剛玉磚與氧化鋁空心球磚火磚按外高內低順序階梯形進(jìn)行砌筑。之間預留2~3 mm膨脹縫;拱頂部分高鉻磚與澆(4)砌筑時(shí),每環(huán)、每層磚間均須錯縫砌筑，注料之間預留3 mm膨脹縫,澆注料與爐殼之間每次砌筑鉻剛玉磚的高度不得超過(guò)600 mm,空心預留30~60mm膨脹縫并逐漸增加,拱頂膨脹縫球保溫磚的砌筑高度不得超過(guò)1200 mm。在簡(jiǎn)填充耐火纖維可塑料或耐火纖維氈。壁各層耐火磚的砌筑過(guò)程中,每砌3層磚就必須2耐火磚的施工測量1次水平度,檢查各環(huán)磚內徑是否與圖紙相符,是否同心于爐中心線(xiàn)，如有誤差必須隨時(shí)調2.1準備工作整,還應經(jīng)常檢查磚層的高度,使層高保持在合理(1)熟悉圖紙及技術(shù)文件,了解砌筑質(zhì)量和的范圍內。使用材料的要求。(5)所有砌體都采用擠漿法進(jìn)行施工,灰縫(2)備齊砌爐用的工具、機具。均應填滿(mǎn)泥漿,泥漿飽和度應為100%,灰縫均(3)檢查托磚盤(pán)的平整度,要求整體平整度勻,砌體的垂直面和水平面均不能有通縫出現。達到+2mm,如誤差過(guò)大應立即進(jìn)行打磨找正，所有中國煤化工縫應≤1.2 mm,但不得用耐火泥進(jìn)行找平。氧化YHCNMHG2.0mm。.(4)簡(jiǎn)體內表面徹底進(jìn)行除銹處理。(6)砌磚時(shí)應采用橡膠錘進(jìn)行修正,嚴禁用36第37卷第5期化肥工業(yè)2010年10月.鐵錘等硬器敲打。如確實(shí)需用鐵錘敲打,不得直始烘爐方式一般有2種:①將爐溫升至800 C ;②接在耐火磚面上敲打,必須在耐火磚上墊木板。將爐溫升至投料溫度。榆林能化有限公司采用(7)砌體的泥漿固化后,不得用敲打的方法第2種方式進(jìn)行烘爐。由于燃燒室較長(cháng),烘爐時(shí)來(lái)修正砌筑質(zhì)量的缺陷。如要修正,必須重新抹的上下溫差盡量控制在50~ 100 C,防止因局部耐火膠泥砌筑。各種耐火磚的灰縫要嚴格按設計過(guò)熱產(chǎn)生應力集中而使耐火磚被損壞。降溫時(shí)也要求執行。要嚴格按照降溫曲線(xiàn)進(jìn)行,禁止敞口自然降溫。(8)耐火磚一般無(wú)需切割,但不同的制造過(guò)3.2耐火磚的日 常使用程會(huì )產(chǎn)生差異,因此砌筑每環(huán)的最后1塊磚(通(1)控制耐火磚的最高使用溫度常稱(chēng)為鎖磚)有時(shí)需要切割,以使爐各環(huán)磚結合耐火磚的主要成分是Cr2O3 ,ZrO和Al2O,在緊密并使爐的每環(huán)磚達到規定的半徑尺寸。但切高溫下燒制而成,在氣化爐正常操作溫度范圍內割后磚的寬度不能小于原始尺寸的1/2, 如果小具有良好的機械穩定性。按照常規操作,氣化爐于1/2,則要切割2塊磚,以確保寬度不超標。同爐磚表面會(huì )掛上一層渣,因此爐內的高溫氣流不樣,在確定平整度的過(guò)程中或要達到規定的高度會(huì )與磚直接接觸。如果爐溫控制過(guò)高,則會(huì )出現(如拱頂的起始高度) ,磚的切割厚度也不能超過(guò)局部富氧區,造成此處無(wú)掛渣,氣流直接沖擊磚的最初厚度的1/2。表面,造成組織軟化和強度下降,使耐火磚的使用(9)在砌筑安裝熱電偶磚的過(guò)程中,所有的壽命縮短。熱電偶貫入磚都必須對準接盤(pán)中心線(xiàn)，在每個(gè)熱(2)控制氣化爐的運行負荷電偶接盤(pán)位置安裝1個(gè)中心線(xiàn)固定裝置,這樣插系統穩定后一般會(huì )不同程度地提高氣化爐的熱電偶的磚可以與此固定裝置對準。固定裝置可運行負荷,其前提必須是已熟練操作,同時(shí)對加負采用事先做好的熱電偶組裝模型或實(shí)物。荷后磨煤機、燒嘴及燃燒室、渣口大小是否匹配有(10)由于氣化爐的拱頂呈球形，砌筑難度清晰的認識。因為不進(jìn)行如上分析和相關(guān)的匹配大,且拱頂部位每環(huán)磚的任何高度和經(jīng)度的偏離工作,負荷增大后,磨煤機的負荷相應增加，煤的都會(huì )影響下一磚層的砌筑，甚至影響進(jìn)料口的設粒度就很難保證。同時(shí),燒嘴口處的環(huán)隙如不作計和整個(gè)氣化爐的操作。因此,在每砌一環(huán)磚前，相應變動(dòng),則通過(guò)燒嘴頭部物料的速度就會(huì )增加，都必須將該環(huán)磚進(jìn)行預排,然后從爐膛上部接盤(pán)如果煤漿的粒度增大,則霧化效果變差,煤漿在爐處測量該層磚最上邊緣的尺寸,并同時(shí)測量每塊內的停留時(shí)間過(guò)短,產(chǎn)生的渣量增加,通過(guò)渣口的磚的半徑,以確保砌筑尺寸準確。渣量也有所增加,從而對耐火磚(特別是渣口磚)的沖刷程度加劇。3耐火磚的使用(3)盡量減少開(kāi)停車(chē)不置換聯(lián)投次數3.1耐火磚的保養熱穩定性(或稱(chēng)耐急冷急熱性)可能是耐火(1)自然干燥材料中最難測定及估計的性能,嚴重的急冷急熱耐火磚在正式使用前必須進(jìn)行保養。在筑爐所產(chǎn)生的機械應力能使耐火材料發(fā)生災難性的破施工全部結束后立即開(kāi)始進(jìn)行烘爐，即維持爐膛壞。如耐火磚中大顆粒與基體的熱膨脹相差較內外溫度不低于10 C ,使其自然干燥5~7 d。大,會(huì )造成耐火材料制品的基體出現顯微開(kāi)裂。(2)烘爐保養如前所述，每次系統投料,由于煤漿和氧氣相對爐烘爐目的:去除吸收和結合的水分;進(jìn)行所需磚來(lái)說(shuō)都是冷態(tài)的,而且溫差很大,投料的瞬間對要的化學(xué)變化;將各分界處的叮燃物質(zhì)燃燼,使整耐火磚都是一次熱震。另外,當系統發(fā)生停車(chē)且個(gè)爐膛的各種耐火磚成為“一-體”。在短時(shí)間內又能恢復生產(chǎn)時(shí),往往選擇聯(lián)投。對烘爐時(shí)的加熱速度、最高加熱溫度及加熱時(shí)于德十古水煤將氣化爐-一船采用置換聯(lián)投或不間會(huì )改變耐火材料的晶體組織,進(jìn)而影響耐火磚置換中國煤化工不當可能在爐的使用性能,因此應按照耐火磚制造商給定的烘內產(chǎn);YHCNMHC發(fā)生震動(dòng),從而爐曲線(xiàn)進(jìn)行烘爐,直至達到投料的工藝溫度。原(下轉第40頁(yè))37第37卷第5期化肥工業(yè)2010年10月嘴穿過(guò)環(huán)和墊片進(jìn)人燒嘴法蘭并用螺栓緊固。在3.6配管緊固燒嘴的過(guò)程中,必須先從63° ,171°, 189°和在確保模擬燒嘴正確的插入深度和良好的對297°的4個(gè)螺栓開(kāi)始,用工具逐步均勻擰緊,以確中狀態(tài)下,用模擬燒嘴代替真燒嘴進(jìn)行配管,以避保連接穩固和受力均勻;其次,必須按照對角的順免在配管過(guò)程中損壞燒嘴。連接管線(xiàn)之前,先拆序逐步增加擰緊力。另外,擰緊螺栓的過(guò)程也是下定位器以免損壞。由于開(kāi)工點(diǎn)火燒嘴要插人和調整燒嘴頭與燒嘴罩環(huán)向間隙的過(guò)程,因此在上拔出氣化爐,所以其所配管線(xiàn)為金屬軟管。述操作過(guò)程中,氣化爐內部應有專(zhuān)人用前端間隙3.7煤燒嘴的安裝楔規即時(shí)測量燒嘴頭與燒嘴罩環(huán)向間隙,并反饋上述工作完成后,煤燒嘴安裝操作參照3.5。給氣化爐外的安裝人員。(收稿日期2010-03-01)owwoooo ooo o wwv0rr0000000000000000000000000(上接第37頁(yè))好施工前的準備工作,嚴把施工質(zhì)量直接關(guān)系到導致出現磚縫加大、局部脫落等現象。耐火磚能否正常發(fā)揮功效;在自然風(fēng)干和烘爐過(guò)程中,嚴格控制溫度梯度變化至關(guān)重要;在使用過(guò)4結語(yǔ)程中,不能為了追求效益而去拼設備,技術(shù)人員和水煤漿氣化爐耐火磚的使用壽命與企業(yè)的經(jīng)操作人員需要合理優(yōu)化操作條件,找到不堵?tīng)t、氣濟效益密切關(guān)聯(lián),因此以下幾點(diǎn)必須引起重視:通體成分好、耐火磚使用壽命長(cháng)的最佳操作點(diǎn)。過(guò)合理分析,得出最佳的設計方案是理論基礎;做(收稿日期2009-11-16)影響。此外,雙酶尿素在提高作物產(chǎn)量和改善作新型肥料雙酶尿素研制開(kāi)發(fā)成功物品質(zhì)方面亦有明顯的作用。我國尿素產(chǎn)能已明顯供大于求,未來(lái)幾年內雙酶尿素可穴施、拋施、沖施或滴施，使肥料產(chǎn)能還將進(jìn)一步增加,更加劇了供大于求的勢態(tài)。中的營(yíng)養成分更好地作用于作物的根部并被吸收為調整氮肥企業(yè)產(chǎn)品結構、提高市場(chǎng)競爭力,近期利用;也可進(jìn)行葉面噴施,促進(jìn)光合作用。多家尿素生產(chǎn)企業(yè)陸續推出了多肽尿素、硫包衣雙酶尿素的研發(fā)成功,對提高肥料利用率和尿素、腐植酸尿素等新型尿素產(chǎn)品,雙酶尿素就是推動(dòng)普通尿素的升級換代具有重要意義。與傳統其中具有廣闊發(fā)展前景的一種新型尿素產(chǎn)品。尿素相比,雙酶尿素利用率高、營(yíng)養全面、速效長(cháng)雙酶尿素是在普通尿素生產(chǎn)過(guò)程中添加了多效、綠色環(huán)保,符合我國農業(yè)可持續發(fā)展的要求。肽金屬蛋白酶、生物輔酶、雙岐因子等營(yíng)養成分加(川化集團有限責任公司成都工而成的一種草綠色顆粒狀尿素新產(chǎn)品。主酶即610301汪家銘)多肽金屬蛋白酶,輔酶即非金屬生物酶。作物可100 kt/a風(fēng)化煤制生物有機肥生產(chǎn)裝置建以自我合成內源雙酶,當作為外源的尿素中同時(shí)成投產(chǎn)加入了具有催化和調控功能的主酶和輔酶后,作物便可節省自我合成雙酶所需要的時(shí)間和能量,新疆天海綠洲集團公司在新疆喀什地區麥蓋這樣不僅能加快作物的生長(cháng)和成熟過(guò)程,而且還提縣利用風(fēng)化煤進(jìn)行生物發(fā)酵轉化技術(shù)建設的可大量節省為提供作物自我合成雙酶所消耗的化100 kV/a生物有機肥裝置于2010年7月20日投肥量,提高了肥料中各種養分的利用率,并能激活產(chǎn)。風(fēng)化煤雖然失去了褐煤的一些燃燒特性,但土壤中被固化的氮磷、鉀等多種養分而被作物重因富含腐楨酸等有機物,是生產(chǎn)生物有機肥的寶新吸收利用,真正實(shí)現了節肥增效的效果。貴資源。我國風(fēng)化煤儲量大、開(kāi)采方便、成本低除了能提高肥料利用率和肥效外,雙酶尿素廉,尤其是新疆更具有豐富的風(fēng)化煤資源。把風(fēng)還具有自主生物調控功能,能根據作物生長(cháng)各個(gè)化煤變成肥料.對變廢為寶.發(fā)居循環(huán)經(jīng)濟具有重過(guò)程中的不同需肥特性,自主調控各種養分的釋大中國煤化工放速度,并且能提高作物的抗病性抗逆性和抵抗YHCNMHG責任公司成都.惡劣氣候的能力,大大減少了各種災害對作物的40