多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的局部更换

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1、第9期胡金平：多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的局部更换·71·多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的局部更换胡金平(兖矿国泰化工有限公司，山东滕州277525)摘要：介绍了多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的结构和选用，简单分析了耐火砖的损蚀机理，并根据耐火砖在使用一段时间后的损蚀量计算了各部位损蚀速率，总结了耐火材料局部更换的经验，讲述了耐火材料局部更换时的拆除和回砌方法以及技术要点。关键词：水煤浆气化炉；耐火材料；拆除；砌筑中图分类号：TQ175．6；TQ545文献标识码：B文章编号：1008—021X(20

2、11)09—0071—04兖矿国泰化工有限公司日处理1000t煤多喷嘴气化炉燃烧室内衬耐火材料共分为拱顶、简体、对置式新型水煤浆气化炉为新型水煤浆气化技术工锥底和渣口四部分(图2所示)。拱顶部分三层，从业示范装置，气化压力4．0MPa，温度在1200～里到外分别为向火面砖、铬刚玉浇注料、可压缩料。130o℃。气化炉共分燃烧室、下降管、激冷室三部拱顶部位是受冲刷最为严重的部位，结构为半球形，分。燃烧室气化完的高温高压气体(主要成分CO、每一块砖各有纵横两道嵌槽，砌筑成环状后与上下H：)经下降管导人激冷室进行洗涤冷却后出气化

3、炉左右各砖形成一个整体的合力，确保了其稳固。简进入后系统。气化炉燃烧室内衬耐火材料，向火面体部分三层，从里到外分别为向火面砖、背衬砖、隔部位全部采用高铬耐火砖，燃烧室为强还原性气氛，热砖，简体为圆柱形。锥底部分两层，分别为向火面同时遭受酸性熔渣的侵蚀和高速流体的冲刷，且气砖、铬刚玉浇注料，锥底为圆锥形。渣口部分三层，化炉内的温度场及流场是一个不均匀、不稳定、甚至分别为向火面砖、背衬砖及铬刚玉浇注料，渣口为圆不连续的温度场(图1所示)，因此，不同部位耐火柱形。所有耐火砖从里向外弧长逐步增大，每层砌砖的烧蚀损蚀速率并不一致，

4、烧蚀速率较快的部位筑完成后在圆周方向就会形成了一个整体。需要经常更换。1．2耐火材料的选择向火面砖选用90铬铝锆砖(俗称高铬砖)，铬铝锆砖具有很好的热态稳定性能及抗高温蠕变性能等。背衬砖选用铬刚玉砖，位于向火面砖背后，对气化炉耐火材料整体起至关重要的支撑作用，铬刚玉砖强度大、化学稳定性好，有着优良的热振稳定性和高温蠕变的性能。隔热砖选择氧化铝空心球砖，氧化铝空心球砖具有很好的抗腐蚀性气体的侵蚀能力和缓冲热应力能力，是目前轻质保温耐火材料中最佳材料，隔热砖与炉壁之间填充有20mm的岩棉，用作保温隔热，同时还为耐火砖径向膨胀

5、提供了空间。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，能够有效缓图I气化炉内流场示意图冲高温下里层耐火材料的径向膨胀。铬刚玉浇注料l多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的结用于球顶及锥底，浇注料和砖相比具有的优点是无构和选择灰缝(即整体性好)，施工方便，特别是复杂结构的1．1耐火材料的结构施工收稿日期：2011—08—25作者简介：胡金平(1982一)，陕西长武人，助理工程师，在充矿国泰化工有限公司从事水煤浆气化装置的设备技术管理工作。山东化工·72·SHANDONGCHEMICA

6、LINDUSTRY2011年第4JD卷个拱顶部分耐火材料，需要更换部分烧嘴砖以下的拱‘2‘向火面砖，简体背衬砖及隔热砖可长时间使用。简顶部体向火面砖(除膨胀缝及调整砖外，均编号M)的厚]三!分度为230mm，实际计算统计发现，当向火面砖的厚度低于75mm时(也就是耐火砖总厚度的1／3左1_l藿l三三iJl三三l，一右)，炉壁的温度就会逐步升高，直至超过允许的温度范围，这样对炉壁金属材料也会有一定的损伤，降三目副]；重三简低其寿命，炉内耐火砖的稳固性也会变差。烧嘴砖3i=-4三体i厂=三部下方M砖更换层数可根据具体部位的损

7、蚀速率计l三兰i8分算得出，只要在下一个换砖周期内，M砖的厚度不5ll!三三三三低于75mm即可。气化炉的锥底及渣口耐火砖的使i耋三用寿命较高，锥底砖到目前运行时间已超过l至三三lIi,-．ii26000h，减薄量很小，在很长一段时间内仍不需要更l1l兰茎!三换。渣口砖只是考虑其直径扩大量，根据经验，每更I!三三三兰三换两次拱顶砖需更换一次渣口砖，渣口砖沿圆周损三三锥『氐蚀后，直径接近托转盘内径时就应该更换，如果不更儡l渣口I换会使气流直接冲刷托砖盘和激冷环，会极大缩短托砖盘及激冷环的使用寿命，甚至直接烧坏。I．重质浇注

8、料；2．司压缩料；3．炉壳；4．向火面砖；5．隔热砖；6．背衬砖：7．烧嘴砖；8．膨胀缝砖。4更换耐火材料前的准备工作图2耐火材料结构图(1)在检修前要确保所更换部位耐火材料的齐2多喷嘴对置式水煤浆加压气化炉耐火材料的损全。耐火砖按图纸要求检查衬里材料的规格型号，蚀机理及损蚀量的计算几何尺寸及扭曲、裂纹、缺棱掉角等，