Uplinjevalnik je glavna oprema naprave za uplinjanje pod tlakom vodno-premogove brozge in kakovostognjevzdržne opekev uplinjevalniku je glavni dejavnik, ki vpliva na cikel delovanja uplinjevalnika. Delovanje uplinjevalnika zahteva visoko temperaturo in visok tlak. Kisik in premogovna gošča se razpršita v uplinjevalnik skozi procesni gorilnik. Vpliv razpršila tvori 6 pretočnih območij z različnimi karakteristikami, kar poveča razmaščevanje ognjevzdržnih ognjevzdržnih zidakov in povzroči močno spremembo temperature peči med zagonom in zaustavitvijo. Zato mora imeti obloga visoko odpornost proti eroziji žlindre in prepustnost, visoko toplotno trdnost in dobro prostorninsko stabilnost pri visokih temperaturah. Peč za uplinjanje je razdeljena na tri dele, zgornji del je obokani del, srednji del je cilindrični del, spodnji del pa je stožčasto dno in del žlindre. Trije deli so neodvisni drug od drugega, kar omogoča odstranitev ali zamenjavo vsakega dela. Stopnja korozije ognjevzdržnih opek v različnih delih ni dosledna. Glede na izkušnje z obratovanjem je ugotovljeno, da imajo ognjevarne opeke v obočnem delu hitrejšo stopnjo ablacije.
S študijo porazdelitve polja toka v uplinjevalniku in strukture ognjevzdržne ognjevarne opeke, v kombinaciji z delovnimi pogoji v peči, so bili vzroki obrabe ognjevzdržne opeke analizirani z več vidikov in sprejeti ustrezni ukrepi.
01 Razlogi za konstrukcijsko zasnovo
1. Debelina ognjevarne opeke v oboku je nezadostna. Debelina ognjevarne opeke je 200 mm. Ko se debelina ognjevarne opeke zmanjša na 1/3 prvotne debeline, opeka doseže svojo življenjsko dobo in ni več uporabna. Glede na dejansko hitrost redčenja obokanih opek na kraju samem je razvidno, da sta majhna debelina ognjevzdržnih ognjevzdržnih zidakov in hitra hitrost redčenja ključna razloga za kratko življenjsko dobo vseh ognjevzdržnih zidakov. Po izboljšavi so bile ognjevzdržne opeke v obočnem delu novega uplinjevalnika spremenjene iz prvotnih treh plasti v dvoslojne, notranja plast je ognjevarna opeka, skrajna zunanja plast je težka litja, podložna opeka pa v srednji sloj so preklicali. Po preoblikovanju so ognjevarne opeke nadomestile originalne podložne opeke, s čimer so povečale debelino ognjevarnih opek, podaljšale stopnjo ablacije in s tem podaljšale življenjsko dobo ognjevarnih ognjevarnih zidakov v obočnem delu.
2. Struktura zamašitvene opeke je nerazumna. Zamašna opeka je oblikovana kot valj. Njegova glavna tesnilna površina je stran zamašitvene opeke, opeka B pa je tesnilo reže. Oblikovalska vrzel je 2 mm. Pravzaprav obstajajo določene napake pri izdelavi in zidanju ognjevzdržnih zidakov. Zlasti po uporabi uplinjevalnika sekundarna vgradnja mašilne opeke ne more popolnoma očistiti staljene žlindre na tesnilni površini ognjevzdržne opeke. Zamaška opeka je ulitek, napaka velikosti pri izdelavi pa je približno 2 mm. V skladu z zgornjimi situacijami je dejanska rezervirana reža zamašitvene opeke večja od 4 mm, sicer je ni mogoče gladko namestiti. Zaradi velike reže je učinek tesnjenja slab, vrat oboka pa se večkrat pregreje. Življenjska doba montažnih delov uplinjalnega oboka je kratka. Strukturna oblika zgornje tesnilne opeke uplinjevalnika je spremenjena: 1) Montažni deli zgornjega dela uplinjevalnika so spremenjeni iz prvotnega cilindričnega tipa izbokline v stožčasti tip izbokline. 2) Opeka B je odebeljena, velikost odprtine za predgretje je zmanjšana, odprtina za predgretje pa se spremeni iz cilindrične luknje v stožčasto luknjo. Zasnova opeke A blizu opeke B se spremeni v opeko A1, da se zaščiti opeka B. 3) Z večkratnimi pregledi in povzetki ognjevarnih opek uplinjevalnika je bilo ugotovljeno, da so obokane opeke B do K prehitro korodirale, kar je bila šibka točka uplinjevalnika. Preoblikovali in izboljšali smo obokano ognjevzdržno opeko, pri čemer smo prvotne obokane ognjevarne opeke spremenili iz enega utora za mater in otroka v dva in dodali obrambno linijo proti eroziji opečnih šivov. Z zgoraj omenjeno transformacijo je bil pojav vpihovanja plina in pregrevanja na vratu oboka učinkovito izboljšan, kar je podaljšalo življenjsko dobo montažnih delov uplinjalnega oboka.
02 Razlogi za surovine
1. Vpliv tališča premogovega pepela Preprosto povedano, tališče pepela je temperatura, pri kateri se pepel tali. Silicij, aluminij, železo, magnezij, kalij, kalcij, žveplo, fosfor in drugi elementi, ki jih vsebuje premog ter karbonati, silikati, sulfati in sulfidi, tvorijo vsebnost pepela v premogu. Tališče pepela premoga določa delovno temperaturo uplinjevalnika. Če je tališče pepela nizko, je delovna temperatura relativno nizka, kar je ugodno za zaščito ognjevarne opeke; če je tališče pepela visoko, mora biti delovna temperatura razmeroma visoka, toplotno sevanje v peči pa je veliko, kar pospešuje toplotno erozijo ognjevzdržnih zidakov. Velikost tališča pepela je povezana s sestavo pepela. Čim večji je delež SiO2 in Al2O3 v pepelu, tem višja je njegova temperatura taljenja; in višji kot je delež alkalnih komponent, kot sta Fe2O3 in MgO, nižja je temperatura tališča. Lahko se prilagodi z dodajanjem fluksa. Večina žlindre iz premogovega pepela je kisla žlindra, pretok pa se pogosto prilagodi z alkalnim CaO ali CaCO3, ki nastane s pirolizo. Tehnologijo mešanja premoga je mogoče uporabiti tudi za nadzor tališča premogovega pepela, ki vstopa v peč. Tališče pepela premoga za uplinjanje je na splošno nadzorovano pod 1300 stopinj.
2. Vpliv viskoznosti pepela Nov uplinjevalnik z več šobami, ki je nasproti, uporablja tekoči izpust žlindre. Delovna temperatura se poveča, viskoznost pepela pa se zmanjša, kar ugodno vpliva na pretok pepela. Če pa je viskoznost pepela prenizka, bodo ognjevzdržne opeke neposredno v stiku z visokotemperaturnim plinom, erozija in luščenje pa se bosta poslabšala; če je delovna temperatura nizka, se viskoznost pepela poveča, kar ne prispeva k pretoku pepela, žlindra pa se zlahka nabira in blokira ustje žlindre. Samo pri delovanju v območju optimalne viskoznosti se lahko na površini ognjevarnih zidakov oblikuje določena debelina pepelne zaščitne plasti, ki podaljša življenjsko dobo ognjevarnih zidakov brez zamašitve ustja žlindre. Da bi preprečili erozijo ognjevarnih zidakov zaradi visokotemperaturnega plina, je treba na površini ognjevarnih zidakov ohraniti plast pepelnega filma. Zato je optimalna delovna temperatura novega uplinjevalnika z več šobami nasproti določena glede na značilnosti viskoznosti in temperature pepela, splošna viskoznost pa je pod 250P.
Razlogi za delovanje procesa
1. Stopnja pretoka kisika iz gorilnika je nerazumna. Nerazumna hitrost pretoka kisika ne bo samo vplivala na učinek atomizacije, ampak tudi pospešila erozijo ognjevarnih opek v bližini gorilnika. Nadzorujte obremenitev in tlak uplinjevalnika, ne da bi spremenili celotno strukturo uplinjevalnika. V skladu z rezultati in izračuni eksperimenta z vročim kalupom Vzhodnokitajske univerze za znanost in tehnologijo je oblikovana obratovalna obremenitev, ki ustreza procesnim gorilnikom različnih velikosti sklopa pri različnih delovnih tlakih. Naj bo hitrost pretoka kisika manjša ali enaka 140 m/s.
2. Pogost zagon in zaustavitev uplinjalnika bosta povzročila ostro spremembo temperature peči, kar bo povzročilo ostro spremembo toplotne napetosti ognjevzdržnih ognjevarnih opek, kar bo povzročilo razpoke v oblogi peči, poslabšalo stopnjo erozije ognjevzdržnih ognjevarnih opek in zmanjšanje življenjske dobe ognjevarnih opek. Pogoji delovanja morajo biti stabilni, da se izognemo nihanjem in čim bolj zmanjšamo število začetnih in zaustavitvenih časov uplinjevalnika.
3. Delovna temperatura Delovna temperatura uplinjevalnika je na splošno nadzorovana pri 50-100 stopinjah nad tališčem pepela, da se zagotovi popolno uplinjanje premoga in nemoteno odvajanje žlindre. Če je temperatura prenizka, se pepel in žlindra ne moreta nemoteno odvajati, kar povzroči zamašitev ustja žlindre; če je temperatura previsoka, bosta pepel in žlindra povečala erozijo in prodiranje ognjevzdržnih opek. Za vsakih 100 stopinj dviga delovne temperature se stopnja erozije ognjevzdržnih zidakov poveča za 3-4-krat. Previsoka temperatura bo zmanjšala Cr2O3 v ognjevzdržnih ognjevarnih opekah, kar bo povzročilo strukturne poškodbe. Zato je treba delovno temperaturo strogo nadzorovati. Spodnja meja temperature mora biti višja od temperature, ki ustreza viskoznosti žlindre 250P; zgornja meja temperature mora biti temperatura, ki ustreza viskoznosti žlindre 30-50P, izogibati pa se je treba velikim temperaturnim nihanjem.
4. Delovni tlak Nihanja delovnega tlaka bodo vplivala na spoje ognjevzdržnih ognjevarnih zidakov, kar bo povzročilo uplinjanje ognjevzdržnih ognjevarnih zidakov in zmanjšalo življenjsko dobo ognjevzdržnih ognjevarnih zidakov. Zato mora sistem, ko se zažene in zaustavi, delovati v skladu s krivuljo povečanja in znižanja tlaka, da se izognemo prehitremu povečanju in znižanju tlaka; pri normalnem delovanju mora biti tlak stabilen, da se preprečijo nihanja tlaka.
