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《shell煤气化炉反应段耐火衬里损伤脱落原因分析及处理措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、Shell煤气化炉反应段耐火衬里损伤脱落原因分析及处理措施第38卷第3期化肥工业2011年6月Shell煤气化炉反应段耐火衬里损伤脱落原因分析及处理措施李晓芹,周敏良(中国石化安庆分公司246002)摘要在检修Shell煤气化炉时,发现耐火衬里有大面积脱落现象.针对这一问题,从耐火衬里的成分及性能,运行过程中的操作情况等多方面进行分析,找出可能造成反应段耐火衬里损伤脱落的主要原因,并提出了较为完善的修补措施.经过修补后,Shell煤气化炉运行情况良好,停车检修未发现明显损伤.关键词气化炉耐火衬里损伤措施.AnalysisofCausesforDamagea
2、ndFallingoffofRefractoryLininginReactionSectionofShellCoalGasifierandSettlementLiXiaoqin,ZhouMinliang(SINOPECAnqingCompany246002)AbstractOnoverhaulingthe?Shellcoalgasifieritisfoundthatalargeareaofrefractoryliningfallsoff.Inordertosolvetheproblem,ananalysisismadefromvariouspointsof
3、view,suchasthecompositionandpropertiesoftherefractoryliningandoperationconditionsinitsrun,themaincausesforthedamageandfallingoffoftherefractorylininginthereactionsectionarefound,andnearlyperfectrepairmeasuresareproposed.Aftertherepairingandpatchingup,thegasifieroperatessatisfactor
4、ily,andnoevidentdamageisdiscoveredduringshut—downforinspection.KeywordsgasifierrefractoryliningdamagemeasuresShell煤气化炉的操作温度为1300～1700℃,操作压力为4.0MPa.在正常生产中,Shell煤气化炉出现故障将导致生产装置全系统停车,严重影响生产.Shell煤气化炉中耐火衬里的作用是防止水冷壁被腐蚀及损伤,提高热输出,使其表面的渣流顺畅等,其主要成分是SiC.(1)Shell煤气化炉水冷壁由充满循环冷却水的管排构成,耐火衬里既要保护
5、管排不被烧坏,又要具有良好的导热性,以便将炉膛内的热量通过管排移走,因此耐火衬里的导热性至关重要.而SiC具有良好的导热性能,能够满足此要求.(2)Shell煤气化炉的炉渣中含有难以完全熔化的小颗粒杂质,会对耐火衬里表面形成一定的磨蚀.而SiC硬度较高,属于超硬度材料,其HV本文作者的联系电话:0556—5375792硬度值达到了2.5MPa,仅次于BC,足以抵抗长期磨蚀,从而大大提高衬里的使用寿命.(3)Shell煤气化炉衬里还必须经受频繁开停车的考验,即从冷态至1500℃以上高温的反复过程而不产生裂纹缺陷,这就要求衬里材料具有良好的抗热稳定性.热膨胀系
6、数是衡量耐火材料在冷热交替环境中产生微裂纹以至影响其使用寿命的重要参数之一.SiC不仅热膨胀系数较小,而且具有热强度较高和较好的化学热稳定性,因此使其成为气化炉水冷壁衬里最理想的材料.1耐火衬里损伤分析1.1损伤情况为了保证耐火衬里的使用寿命,采用特种自47第38卷第3期化肥工业2011年6月动氩弧焊机在水冷壁管上焊接10mm×14ITlm的衬钉,每根水冷壁管上焊3排,根部满焊,用以固定耐火衬里.衬钉呈发散形排布,使两排管间翅片上的衬里材料齐平.对Shell煤气化炉反应段进行检查时发现:反应段耐火衬里剥落严重,致使衬钉被磨损,已磨损衬钉最长长度为6～7IT
7、lm,最短的仅2～31Tim,耐火衬里也相应减薄;水冷壁管多处裸露,尤其是在煤烧嘴附近的耐火衬里剥落最为严重;并在一处宽约350inm,长约4000mm的区域内,衬钉全部磨尽,水冷壁的翅片处被磨出多条凹槽和凹坑,几近磨穿,严重威胁水冷壁的安全运行.1.2损伤原因分析原气化炉耐火材料采用进口SiC75P捣打料.在常温和高温下,SiC机械强度高,热膨胀系数较小,导热性好,但抗氧性差,在氧化气氛下十分不稳定,会发生以下化学反应:2SiC+302—siO2+2C0SiC+202'+siO2+CO2上述反应从800℃开始;1000℃时反应剧烈,SiC遇0:反应生成S
8、iO:,形成保护膜,减缓氧化反应的进行;至1300oC时,保护膜开
