比學(xué)工程師Sum 176 No.sChemical Engineer2010年第5期文章編號(hào):1002-1124( 2010)05 0076-03;程。師德士古氣化爐原始烘爐.地影響因素淺析吳同舫(神華包頭煤化工分公司,內(nèi)蒙古包頭014010)摘要:探討了 德士古氣化爐耐火材料的結(jié)構(gòu)及原始烘爐的意義,分析了燃料氣壓力和用量、抽引蒸氣溫度和壓力及氣化爐液位等因素對(duì)氣化爐原始烘爐過(guò)程的影響。關(guān)鍵詞:德七古;耐火材料;原始烘爐中圖分類號(hào):TQ054文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:BAnalysis on infuencing factors of original oven drying technology of Texaco gasifierWU Tong- fang(Shenhua Baotou Coal Chemicals Company, Baotou 014010,China)Abstract:Structure of Texaco gasifier refractory materials and significance of original oven drying technologywere discussed, infuencing factors of original oven drying technology were analyzed, such a pressure and amountof fuel gas, temperature and pressure of stream and liquid level of gasifier.Key words: Texaco; refractory materials; original oven drying在德士古水煤漿氣化工藝中,為了提高氣化效錐底拱頂和簡(jiǎn)體,如圖1所示。率,防止熱量散失,同時(shí)保護(hù)氣化爐殼體不受燃燒;拱頂室內(nèi)高溫反應(yīng)物的直接作用,氣化爐爐壁內(nèi)側(cè)設(shè)計(jì)砌筑多層耐火磚。耐火磚在干燥狀態(tài)下可長(zhǎng)期存.放，但由于砌筑的氣化爐使用了耐火泥進(jìn)行粘結(jié)，保溫層.e2133 .并且拱頂和錐底有厚厚的澆注料，所以氣化爐在砌絕熱層、2596-簡(jiǎn)體向火面、43001爐完成后必須進(jìn)行原始烘爐(即筑爐完成后的烘爐)。原始烘爐要在砌爐完成且自然干燥養(yǎng)護(hù)7~10d后進(jìn)行。氣化爐原始烘爐的主要目的是除去氣化爐耐火材料中的吸附水和結(jié)晶水,同時(shí)檢驗(yàn)?zāi)突疱F底材料及筑爐質(zhì)量是否滿足工藝要求。如果長(zhǎng)時(shí)間不烘爐,澆注料以及耐火泥中水分會(huì)造成耐火材料受圉1氣化爐耐火材料結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1 Structural representation of refractory 'material of gasifer潮失效,并影響澆注料的質(zhì)量。此外,自然干燥養(yǎng)護(hù)拱頂和筒體之間預(yù)留有35~50mm的膨脹空的環(huán)境溫度必須大于5C ,最佳溫度為15 ~ 30C之間,以備氣化爐升溫時(shí)耐火材料整體向上膨脹。耐間,溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致澆注料中水分結(jié)冰.影響澆注火材料從里到外又分為若干層，以簡(jiǎn)體為例分別是料的強(qiáng)度和耐火材料的抗蝕能力。向火面耐火磚、絕熱層耐火磚、耐高溫保溫層耐火磚和耐熱氈。三層爐磚之間預(yù)留3mm膨脹間隙,以便1氣化爐耐 火材料結(jié)構(gòu)徑向膨脹不受約束.膨脹縫內(nèi)材料選擇3mm厚可燒德士古氣化爐耐火材料整體可分為三部分:蝕材料。耐火磚砌筑時(shí)采用與其化學(xué)成分近似的泥漿,接縫寬度為1.0~ 2.2mm,使砌筑好的耐火磚每層環(huán)向中國(guó)煤化工，以增加爐磚層收稿日期:2010-03-01自身CN MHG氣體亂竄,保證承作者簡(jiǎn)介:吳同舫(1973-).男.安徽濰溪人，助理工程師，1994年畢壓殼體的女全。其中拱頂相錐底耐火磚下面澆注了業(yè)于甘肅省蘭州石油學(xué)校,工業(yè)自動(dòng)化儀表專業(yè),從事德士古水煤漿加壓氣化生產(chǎn)工作。-層厚厚的耐火泥( 如圖1中拱頂和錐底的米格標(biāo)2010年第5期吳同舫:德士古氣化爐原始烘爐影響因素淺析7注部分所示)。2.1燃料氣壓力和用量氣化爐內(nèi)耐火材料的膨脹及收縮系數(shù)不同,為烘爐的熱能是靠燃料氣的燃燒來(lái)直接提供的,了使水分有充分時(shí)間從耐火材料中散出,并使耐火燃料氣的壓力和閥門的開(kāi)度決定了火焰的大小,也材料中的溫度分布梯度保持穩(wěn)定,原始烘爐必須按就決定了氣化爐爐膛的溫度。燃料氣壓力一般為照供貨商提供的升溫曲線進(jìn)行。原始烘爐曲線如圖0.4MPa,烘爐過(guò)程中主要靠調(diào)節(jié)燃料氣的大小來(lái)控2所示,在400C以前是干燥脫去自由水和結(jié)構(gòu)水階制爐膛溫度。燃料氣的壓力波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致?tīng)t膛溫度的段，升溫速率為10~ 20C.h*;400C以后是脫去耐火波動(dòng)。燃料氣的壓力增大會(huì)引起爐溫的升高,如果沒(méi)材料中結(jié)晶水和粘結(jié)劑固化的局部化學(xué)反應(yīng)階段,升有及時(shí)關(guān)小燃料氣調(diào)節(jié)閥，爐溫就會(huì)向上偏離烘爐溫速率為25 ~ 30C.h'。爐膛溫度最高至800C ,恒曲線;同時(shí)燃料氣的壓力增大還會(huì)造成氣化爐真空溫72h后,以低于30C.h'的速率,將爐膛溫度降度的減小，甚至造成氣化爐回火。而燃料氣的壓力減至常溫。小則會(huì)引起爐溫的降低，如果沒(méi)有及時(shí)開(kāi)大燃料氣恒溫72h調(diào)節(jié)閥,爐溫就會(huì)向下偏離烘爐曲線,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致800_恒溫72h/火焰過(guò)小而使氣化爐熄火。燃料氣壓力波動(dòng)時(shí),需及50 t時(shí)調(diào)整燃料氣調(diào)節(jié)閥以維持正常的烘爐曲線。恒溫72h/90-150 150%之50烘爐時(shí)燃料氣用量隨著爐溫的升高而增加,在明350_恒溫84h J升溫階段用量增加較為顯著。恒溫階段初期用量會(huì)150恒溫72h/E650-00C0 30h稍微增加，恒溫階段后期用量會(huì)稍微減少直至穩(wěn)9 8191 175182 254261 3333 410定,圖4為烘爐過(guò)程燃料氣用量趨勢(shì)圖。燃料氣用時(shí)間/h量趨勢(shì)圖和烘爐曲線圖相似。烘爐期間應(yīng)該根據(jù)燃圈2原始烘爐曲線料氣的預(yù)期用量,及時(shí)與生產(chǎn)調(diào)度部門聯(lián)系,提前Fig.2 Original oven curve協(xié)調(diào)好相關(guān)單位,保證燃料氣的供應(yīng),使燃料氣用2原始烘爐的影響因素量改變時(shí)不會(huì)引起燃料氣管網(wǎng)的波動(dòng)。原始烘爐時(shí)使用燃料氣進(jìn)行加熱,通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)= 5040|工抽引器的蒸氣流量保證氣化爐為微負(fù)壓,預(yù)熱水30[泵提供的激冷水對(duì)氣化爐激冷環(huán)及下降管進(jìn)行冷20|/卻,氣化爐液位通過(guò)密封水罐溢流來(lái)維持在下降管o|以下一定位置。烘爐系統(tǒng)流程如圖3所示。影響德20 4060 80 100 120士古氣化爐原始烘爐的因素主要有燃料氣壓力和時(shí)間h用量、抽引蒸氣溫度和壓力及氣化爐液位。圉4烘爐過(guò)程燃料氣用 趨勢(shì)圉Fig.4 Use level trend of fuel gas燃料氣.FV101(開(kāi)T抽引2.2 抽引蒸氣溫度和壓力T消音器德士古氣化爐烘爐時(shí)的真空度是靠蒸氣抽引顯過(guò)濾器激冷水抽引器來(lái)維持的,使用的蒸氣壓力為1.3MPa。蒸氣管網(wǎng)溫@_HV101低壓蒸氣度和壓力的波動(dòng)直接影響氣化爐的真空度。蒸氣管網(wǎng)溫度低時(shí)蒸氣中會(huì)含有一定量的冷凝水,如果沒(méi)有及時(shí)通過(guò)導(dǎo)淋疏水,冷凝水會(huì)在蒸氣管道內(nèi)來(lái)回&FVI02喘動(dòng),致使氣化爐的真空度上下劇烈波動(dòng),造成氣化爐回火甚至熄火。冷凝水積存到-定量時(shí)會(huì)在蒸新鮮水KV101pLVIO1Y102氣管道內(nèi)造成水擊,使烘爐無(wú)法進(jìn)行。西熱水業(yè)[_十揸他中國(guó)煤化工-個(gè)緩慢的過(guò)程,但對(duì)THCNMH G明顯。蒸氣壓力圖3原始烘爐工藝流程示意圖升高時(shí)如不及時(shí)侗整蒸氣調(diào)節(jié)閥開(kāi)度,氣化爐的真Fig.3 Flow chart of original oven空度就會(huì)明顯升高進(jìn)而導(dǎo)致?tīng)t溫降低。這時(shí)為了維78吳同舫:德士古氣化爐原始烘爐影響因素淺析2010年第5期持爐溫可以加大燃料氣調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度。燃料氣用量由圖6.7可知,真空度每增大100Pa, 經(jīng)過(guò)10min與真空度的關(guān)系如圖5所示。真空度每增加100Pa,煙道氣溫度就會(huì)增加5C ,托板溫度會(huì)增加3C。在燃料氣(此處為液化石油氣)用量大約增加3Nm2。這實(shí)際運(yùn)行中當(dāng)氣化爐真空表故障時(shí),可以根據(jù)氣化是因?yàn)檎魵獠▌?dòng)引起的真空度增大時(shí)，實(shí)際上是蒸爐火焰的形狀、顏色、煙道氣溫度、托板溫度及爐膛氣抽引量增大了,爐膛內(nèi)過(guò)多的熱氣被抽走,因此,需溫度來(lái)判斷氣化爐的真空度是否合適。要燃燒更多的燃料氣來(lái)提供熱量維持爐溫。2.3 氣化爐液位在烘爐過(guò)程中必須保證氣化爐液位低于下降￥75管管口一定距離。若氣化爐液位過(guò)高,封住下降管管口,蒸氣抽引通路就會(huì)被阻斷,使?fàn)t膛負(fù)樂(lè)無(wú)法形成，造成回火?；鼗饑?yán)重時(shí)會(huì)燒毀烘爐燒嘴,還可P能引起火災(zāi)甚至人員傷亡。若氣化爐液位低于下降教ss50, L管管口,但又比較靠近下降管管口時(shí),在氣流的帶-1500 -1300 -1100 -900-700動(dòng)下氣化爐液面就會(huì)在下降管管口位置上下波動(dòng)，真空度/Pa圖5燃料氣用量與真空度的關(guān)系造成氣化爐內(nèi)真空度的波動(dòng)較大,容易導(dǎo)致氣化爐Fig.5 Relationship of use level of fuel gas and vacuum degree回火甚至熄火。所以必須將氣化爐液位控制在下降當(dāng)真空度改變時(shí)，氣化爐火焰的形狀、顏色、煙管管口以下一定距離。氣化爐液位的控制通過(guò)調(diào)節(jié)道氣溫度、托板溫度也會(huì)隨之改變。真空度增大時(shí)，預(yù)熱水流量來(lái)實(shí)現(xiàn),由于保護(hù)下降管的需要預(yù)熱水烘爐火焰會(huì)被拉得細(xì)長(zhǎng),火焰顏色變藍(lán),爐膛內(nèi)大流量不能過(guò)低,可以參考?xì)饣癄t出口氣體溫度進(jìn)行量的熱氣被抽走,煙道氣和托板的溫度會(huì)隨之升控制。我公司預(yù)熱水流量一般控制在90 ~ 170thr。高;真空度減小時(shí)，烘爐火焰會(huì)變得粗而短,火焰顏色變紅,煙道氣和托板的溫度會(huì)隨之降低。真空度3結(jié)語(yǔ)對(duì)煙道氣溫度及托板溫度影響如圖6.7所示。在氣化爐原始烘爐過(guò)程中如果可以控制上述因素，升溫曲線就可以與原始烘爐曲線比較接近。在烘爐過(guò)程中還會(huì)經(jīng)常遇到氣化爐熄火。氣化爐熄火的原因很多,除了上文提到的原因外，還有許多突發(fā)的原因,如裝置停電、儀表空氣故障及各種原復(fù)109Vn4-因引起的氣化爐停車聯(lián)鎖動(dòng)作等。氣化爐熄火時(shí)要妥善處理。首先關(guān)閉燃料氣閥門以防燃料氣外漏,1450 -1350 -1250 -1150 -1050 -950 .然后關(guān)閉預(yù)熱燒嘴風(fēng)門和抽引蒸氣閥門,以防爐溫真空度/zPa圖6真空度與煙道氣溫度的關(guān)系下降過(guò)多過(guò)快。并盡快分析熄火原因,排除故障恢Fig.6 Relationship of vacuum degree and fue gas temperature復(fù)烘爐。重新點(diǎn)火烘爐前需打開(kāi)預(yù)熱燒嘴風(fēng)門和抽引蒸汽閥門，確認(rèn)爐膛中可燃料氣含量小于0.5%。176 I根據(jù)我公司經(jīng)驗(yàn)，氣化爐每次熄火到重新點(diǎn)火烘175 t爐,爐溫至少下降70C,會(huì)影響烘爐質(zhì)量,所以烘爐, 1748173t期間應(yīng)當(dāng)盡量避免氣化爐熄火。雖170參考文獻(xiàn)[1]賀永德現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊(cè)[M]北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2004.565-570.-1450 -1350 -1250 -1150 -1050 -950真空度Pa中國(guó)煤化工圖7真空度與托板溫度的關(guān)系Fig.7 Relationship of vacuum degree and supporting plateMHCNMHG