煤炭加工與綜合利用34COAL PROCESSING & COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.12，2014德士古氣化爐向火面磚使用狀況優(yōu)化肖光輝(神華包頭煤化工有限公司神華新疆煤化工分公司，新疆米東830019)摘要:德士古氣化爐向火面磚的使用狀況和壽命對(duì)氣化裝置的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。通過(guò)工業(yè)上向火面磚的實(shí)際使用狀況，分析向火面磚使用壽命縮短的原因，探索達(dá)到或超過(guò)向火面磚設(shè)計(jì)使用壽命的方法。關(guān)鍵詞:煤炭氣化;德士古氣化爐;向火面磚;使用壽命;優(yōu)化中圖分類號(hào): TQ546文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A文章編號(hào): 1005-8397 (2014) 12-0034-03神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目是以煤炭為原料生產(chǎn)聚表2向火面磚在氣化爐各個(gè)部位的設(shè)計(jì)使用壽命烯烴產(chǎn)品"。氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技使用壽命h術(shù)。該項(xiàng)目氣化爐設(shè)計(jì)7臺(tái)，5開(kāi)2備。氣化爐操拱頂1400作壓力6.5 MPa,操作溫度約1 280°C,單臺(tái)氣化爐筒體耗水煤漿量85 m/h。從2010年開(kāi)車以來(lái)，氣化裝錐底4 00-06000置一直保持著滿負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行狀況平穩(wěn)。但是，渣口3 500~4 000在氣化爐的運(yùn)行中也暴露出- -些問(wèn)題， 尤其是向火面磚使用壽命未達(dá)到設(shè)計(jì)使用壽命，大大制約著氣化爐的穩(wěn)定運(yùn)行，縮短單臺(tái)氣化爐運(yùn)行周期，增加2運(yùn)行狀況分析了維修費(fèi)用。下面討論向火磚的相關(guān)問(wèn)題。氣化爐向火面磚各部位實(shí)際使用壽命見(jiàn)表3。1磚材質(zhì)從表中可以看出:(1)2號(hào)和4號(hào)爐為原始開(kāi)車時(shí)最先開(kāi)車的神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目氣化爐向火面磚采用氣化爐。通過(guò)這兩個(gè)氣化爐的運(yùn)行指導(dǎo)其它氣化北京利爾股份有限公司耐火材料，向火面磚材質(zhì)爐的開(kāi)車。由于剛開(kāi)車時(shí)很多條件都不穩(wěn)定，氣參數(shù)見(jiàn)表1。向火面磚在氣化爐各個(gè)部位的設(shè)計(jì)化爐開(kāi)停車次數(shù)多，尤其對(duì)簡(jiǎn)體磚的損傷很大，使用壽命見(jiàn)表2。使得2號(hào)和4號(hào)爐向火面磚的使用壽命大大縮短。表1向火面磚材質(zhì)參數(shù)(2)1號(hào)爐渣口磚第三次磚使用壽命遠(yuǎn)小于項(xiàng)目單位指標(biāo)@ (Cr2O,) %≥86.平均水平。原因是該磚在砌筑時(shí)施工質(zhì)量不好，∞(Zr02) 1%5~7在更換工藝燒嘴時(shí)發(fā)現(xiàn)渣口磚部分脫落，重新砌表面密度/g . cm2≥4.2磚使用。顯氣孔率1%≤17(3)為保證氣化爐能安全平穩(wěn)運(yùn)行，根據(jù)耐常溫耐壓強(qiáng)度/MPa≥120火磚的設(shè)計(jì)使用壽命和實(shí)際運(yùn)行狀況，更換簡(jiǎn)體蠕變率(0.2 MPa, 1 500個(gè)下24h)/%≤0.4向火面磚時(shí)，氣化爐內(nèi)所有耐火磚全部更換，更熱鼴次數(shù)(1 100C，水冷) 1次≥換錐底向火面磚時(shí)-并將渣口磚更換。(4)渣口、錐底、簡(jiǎn)體向火面磚基本已達(dá)收稿日期: 2014-11-04作者簡(jiǎn)介:肖光輝(1988- -),男，重慶人，2012 年畢業(yè)于到或超過(guò)設(shè)計(jì)使用壽命.拱頂向rk面磚未達(dá)到設(shè)石河子大學(xué)化學(xué)工程與工藝專業(yè)，工學(xué)學(xué)士，神華包頭煤化工有計(jì)使用壽中國(guó)煤化工=穩(wěn)定運(yùn)行，在限公司神華新疆煤化工分公司助理工程師。更換筒體確MHCNM H G時(shí)間的拱頂磚.2014年第12期肖光輝:德士古氣化爐向火面磚使用狀況優(yōu)化5更換，另外一個(gè)原因是由于燒嘴和中心氧比例問(wèn)主要因素。題，導(dǎo)致拱頂返混嚴(yán)重，磨損加劇。表4上灣、補(bǔ)連塔、瓷窯灣煤質(zhì)分析(5)向火面磚的使用壽命受煤質(zhì)和操作溫度水分1%灰分1%揮發(fā)分1% 固定碳 1%的影響很大，對(duì)于煤質(zhì)較差，灰熔點(diǎn)較高，運(yùn)行上灣4.5~5.6 7.2~123 26.7~ 29.1 57.8 ~ 60.8溫度高的情況，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)氣化爐的操作補(bǔ)連塔6.1~9.0 9.2~19.2 27.6~ 34.2 49.7~ 56.15溫度以1 400 C為基點(diǎn)時(shí)，每變化10 C則耐火磚瓷窯灣5.6~9.1 8.6~13.6 31.6~33.1 49.8~ 52.9.的使用壽命變化10%，運(yùn)行溫度升高50 C持續(xù)3~5d，拱頂爐磚壽命將明顯縮短，甚至造成折表5上灣、 補(bǔ)連塔、瓷窯灣煤灰熔點(diǎn)指標(biāo)斷、脫落、磚縫開(kāi)裂等情況.煤源變形溫度/C 軟化溫度/C半球溫度/心C流動(dòng)溫度/'C表3向火面磚實(shí)際使用壽命h| 10011501220部位卜連塔 1 1201 260爐號(hào)拱頂筒體錐部渣口瓷窯灣1 1201 1301 1501 1601號(hào)第一次14 1443 828第二次10578 135783 3684 668通過(guò)對(duì)表4、表5的分析可知，煤的品質(zhì)相對(duì)較穩(wěn)定，氣化爐操作溫度-般高于灰熔點(diǎn)第三次3 7551 30150~100 C，維持在1 210~1 370 C.氣化裝置所2號(hào)第一次 626162613 5073507使用的煤大部分都來(lái)自補(bǔ)連塔，由于長(zhǎng)期維持較第二次521510 2862 038高的操作溫度，使向火面磚的損壞加劇。并且,5 2152418補(bǔ)連塔煤質(zhì)相對(duì)不穩(wěn)定，其灰分最大達(dá)到20%, .3號(hào)第一次82494139渣口易發(fā)生堵塞。為保證順利排渣，大幅度提高第二次11 50211 5024110了氣化爐操作溫度，以提高灰渣的流動(dòng)性，使得第三次.6 5224928向火面磚燒蝕和磨損進(jìn)一步加劇，導(dǎo)致向火面磚4號(hào)第一次664166413 769使用壽命縮短。燒嘴磨損后，為提高燒嘴霧化效第二次60779 9162872果，提高中心氧比例，使得拱頂返混嚴(yán)重，拱頂11 24514 3563 048向火面磚磨損加劇。5號(hào)第一次12 3384 3093.2煤渣的 機(jī)械磨損(2]3387氣化爐在運(yùn)行過(guò)程一直處于高溫 、高壓狀態(tài)。46423642.在此狀態(tài)下，向火面磚自身會(huì)產(chǎn)生塑性變形而發(fā)6號(hào)第一次 928292823531生破壞。氣化爐操作溫度-般維持在 1 300 C左第二次11895 11 89557523752右，在此溫度下抗沖刷磨損能力遠(yuǎn)小于常溫狀態(tài)5617下。高速氣流及其夾帶的固體顆粒直接沖刷向火面磚，使向火面磚磨損。熔渣沿向火面磚表面流7號(hào)第一次13 7733579下，對(duì)向火面磚表面磨損嚴(yán)重。尤其操作不穩(wěn)定，11 3523 124爐壁掛渣不好，以渣抗渣能力減弱更為明顯。另7 0703218外，工藝燒嘴偏噴時(shí)，對(duì)向火面磚的局部沖刷、磨損嚴(yán)重，壽命縮短。3損壞原因分析3.3 熔渣的侵蝕3.1煤質(zhì)對(duì)向 火面磚的影響向火面磚鉻含量越高，抗渣性能越好，所以神華包頭煤制烯烴項(xiàng)目氣化裝置使用的煤來(lái)向火面磚選擇Cr0.為主材質(zhì).但純的Cr2O,不自上灣、補(bǔ)連塔、瓷窯灣。其煤質(zhì)分析見(jiàn)表4,易燒結(jié)致密中國(guó)煤化工滲透。所以，灰熔點(diǎn)指標(biāo)見(jiàn)表5。煤質(zhì)是影響向火面磚壽命的在向火面磚1HCNMH G灰渣的主要.