水冷壁气化炉反应室耐火材料选择及应用.pdf

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1、摘要：介绍了水冷壁气化炉反应室(气化室膜式壁)耐火材料的基本情况，包括耐火材料选用要求、气化炉常用复合耐火材料的特性及使用情况，可作为以后气化炉水冷壁耐火材料选用的借鉴与参考。关键词：气化炉；水冷壁；气化室膜式壁；耐火材料中图分类号：TK225文献标识码：B文章编号：1001—9006(2015)03—0034--04SelectionandApplicationofWaterWallGasifierRefractoryfortheReactionChamberZANGPil~gwei，CHENYang(I)ongfangBoile~GroupCo．Lt(1．．611731．

2、Chengdu．Cl1a1Abstract：Thispa1)ermainlyintroducesthebasicssituationofwaterwallgasifierrefractory，includingrefractoryrequirements，thai’acleristicsall(Iuseofeompositerefractoryincolnmonuse．Fheresultscanbeusedasreferenceforsele(~tionofwaterwallgasifier．Keywords：gasifier；waterwall；reaetorinelil1

3、)ranewall；refl'actory水冷壁气化炉是近年来发展较迅速的新型气时进行，比如气流床反应温度高达2000℃，熔渣化炉。水冷壁结构与传统的耐火砖气化炉相比，以一定厚度呈流动态渣层挂在水冷壁膜式壁上，具有明的技术先进性。水冷壁技术在锅炉行业且不间断地向下流动。经过此熔渣层的阻隔，炯也是非常成熟的技术，由于水冷壁内衬耐火材料气温度降为约1300℃，如此高的温度环境对气化选择、施r1等都决定着气化炉能甭高效、长炉水冷壁模式壁带来了严峻的考验，因此如要保期运行，r夫J此耐火材料选择在水冷壁气化炉设计证气化炉水冷壁管子不被破坏，就需要将热量隔中有着一卜分重要的地位。绝或通过

4、冷却手段引导传至设备的热量。从煤气t水冷壁气化炉00●0000化工艺来看，反应室内产生的热量是不希望被冷却释放的，必须通过隔绝手段阻止气化炉水冷壁1．1水冷壁气化炉结构形式结构被破坏。水冷壁气化炉主要有水煤浆水冷壁和干煤粉1．3气化炉耐火材料形式水冷壁2种应用形式，其中水煤浆气化炉处于初级应用阶段，以第2代“清华炉”为代表；干煤粉一般来讲，非水冷壁形式气化炉反应室均衬气化炉应用已很成熟，以Shell气化炉最为突出。以耐火砖，也就是预制的具有一定形状和尺寸的1．2气化炉炉内环境成型耐火材料，而水冷壁气化炉内衬均是非定形不论何种气化炉，煤气转化都必然是在高温耐火材料。收稿日期：2

5、015—03一ll作者简介：臧平伟(1977一)，男，2004年毕业于哈尔滨理I大学机械设计专业，浙江大学热动々业在读T程硕士，T程师。观在东方锅炉股份有5t44,~i司技术中心从事水冷肇气化炉设汁相关技术研究。陈阳(1984一)，男，2007年毕业于华中科技大学热能程々业，硕士，T程师。现在东方锅炉股份有限公司技术中心从事水冷罐气化炉设汁相关技术研究。2．2．4高密度体积密度可以作为衡量耐火材料好坏的一个2．1敷设耐火材料作用基本指标，体积密度高的耐火材料其气孑L率较小，气化炉水冷壁敷设耐火材料主要有以下几点表征其脆性强度、抗渣性等性能较好，反之亦然。作用。2．2．5炉内介

6、质气氛的影响(1)防止膜式壁磨损、腐蚀；气化炉内生成的合成气主要为CO和H混合(2)防止膜式壁受到较大的热冲击；物，表现为强还原性气氛。(3)控制水冷壁吸热量，保证气化炉反应室内2．3不定形碳化硅质耐火材料温度场维持存需要温度水平。因气化炉产生的煤气成分主要为CO、H等还根据以上耐火材料在气化炉中的作用，可知原性气体，所以气化炉耐火材料衬里应首先考虑影响气化炉耐火材料使用的冈素主要有使用条件选用SiC质不定形耐火材料。和材料性能两方面。2．3．1碳化硅(SiC)耐火材料2．2耐火材料使用条件及性能要求碳化硅(SiC)具有极好的耐磨及抗高温性能，气化炉耐火材料选用一般应着重考虑

7、以下几可以用作磨具的磨料和耐火材料。碳化硅作为耐个使用条件的影响I。火材料常用作冶炼行、j的高炉衬里和航天的火箭(1)气化炉最高操作温度和最高操作压力；喷口。碳化硅耐火材料使用温度一般为1400～(2)反应室内介质气氛；1600℃，其具有优异的耐酸性氧化物性能和耐磨(3)气化炉排渣方式；性能，高温下强度高、热膨胀系数小、导热性强、(4)冲4气流携带颗粒情况；抗热冲击性强、热震稳定性好。SiC与某些物质的(5)气化炉炉型及耐火材料砌筑方法等。反应性见表1。2．2．1设计温度和压力影响表1SiC与某些物质的