气化炉锥底砖、激冷环与下降筒损毁.PDF

维普资讯 B论文部分 气化炉锥底砖 、激冷环与下降简损毁原因分析与改进措旋 气化炉锥底砖、激冷环与下降筒损毁 原因分析与改进措施 张克锋、周 夏 山东华鲁恒升化工股份有限公司 国内首套 以煤为原料的大型氮肥 国产化装置在我公司建成投产，这对我国煤化工产业的发展和国家能 源安全具有十分重要的意义。但从开始试车、运行至今，我们发现整套装置，特别是其 中的气化装置还存 在一些问题，影响了长周期高负荷稳定运行。就水煤浆气化炉来说，锥底砖、激冷环和下降筒损毁过快、 寿命太短是主要问题，对此我们进行了一些初步的探索。 1 损毁情况 我公司水煤浆加压气化装置于2004年l0月开始试车、投运，2005年2月提负荷后，气化炉锥底砖、激 冷环和下降筒出现了损坏情况，其寿命远低于设计值，也远低于行业内其它单位类似装置的使用寿命。2005 年4月上旬，C炉在累计运行2964h后因托砖板超温至257℃而停车。检查发现损毁后的锥底砖渣 口由巾520 720mm的台阶孔变成约 900mm的非规则直孔，且托砖板法兰 内径 由 781mm被冲蚀为 900mm，并有长约 50mm径 向裂纹。在激冷环及下降筒内靠上部的2000mm左右高度 内积满了炉渣，清渣后发现激冷环环管上有 5个 5～ 20mm的孔洞、3道纵向裂纹。在下降简靠上部的1800mm高度范围内严重鼓包、变形。检修时更 换了锥底砖、激冷环及下降筒。2005年4月下旬，B炉累计运行2575h后因托砖板超温至350℃而停车。检查 时发现B炉发生了与C炉相类似的问题，但程度略轻，检修时更换了锥底砖、激冷环和下降筒。2005年7月 初C炉故障停车，检查发现，损毁后的锥底砖渣 口内径约780mm，基本与激冷环内孔齐平。托砖板法兰从内 孔沿径向的裂纹又有扩展。激冷环环管翻边、烧裂。下降筒靠上部1500mm高度范围内严重变形、烧裂，烧 裂部位原8mm厚的下降筒材料局部分为2～3层。这次检修更换了锥底砖、托砖板法兰和激冷环管。2005年8 月初B炉故障停车，检查发现，锥底砖已被冲蚀得与激冷环环管基本齐平。托砖板法兰内径被冲刷、烧蚀 至 820～ 827mm。激冷环上多半边及激冷环往下200~300mm下降筒内壁上挂渣，用风镐清除炉渣后，发 现激冷环被冲出l2个 巾lOb 12mm的孔洞，环上有2道纵向裂缝。本次检修更换了锥底砖、激冷环环管。 2005年9月中旬公司年度大修，检查C炉时发现，渣 口03砖约半圈已没有了，剩下的03砖也被冲刷得与02 砖基本平齐，测其 内径为 620 630mm，且存在许多纵 向沟槽，砖缝达6~8mm。激冷环上有 20mm左右 大孔3个、小孔1个，激冷环环管上有纵向裂纹2道。本次检修更换了锥底砖、激冷环环管。 2 原因分析 2．1锥底砖损毁原因 I)在锥底砖渣 口处，气化反应形成的高速粗煤气携带熔融态炉渣对渣 口砖产生剪切、冲刷磨蚀；在 高温下炉渣会渗入、侵蚀筑炉时形成的砖缝，加之由于径向温差、炉砖与浇注料热膨胀不协调造成锥底砖 产生径向、轴向的应力集中，导致炉砖产生裂纹，最终造成耐火砖成块状剥落。 2)气化炉设计操作压力为6．5MPa，与此对应的煤浆正常负荷为32m。／h。因来 自空气的0z压力低，气化 炉实际操作压力5．5--．5．7MPa，相当于减小了气化炉燃烧室的有效体积。2005年2--9月，在空分来的0。压 2007／01／034 维普资讯 B论文部分 气化炉锥底砖、激冷环与下降筒损毁原因分析与改进措施 力没有达到设计要求的情况下，气化炉经常在煤浆负荷36m~／h下运行，通过渣 1：3的粗煤气和炉渣流速加快， 加剧了锥底砖的冲刷磨蚀和块状剥落。 3)由于空分来的0量不足，实际控制氧煤比一直偏低 (440~460)，造成炉温偏低，燃烧不充分，形 成的渣多，从而导致炉渣经常在锥底砖渣1：3处堵塞，熔渣时操作不慎易使渣1：3处炉砖成块状剥落。 4)气化