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氣化裝置的穩(wěn)定運行至關(guān)重要。通過工業(yè)上向火面磚的實際使用狀況，分析向火面磚使用壽命縮短的原因，探索達到或超過向火面磚設計使用壽命的方法。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: TQ546文獻標識碼: A文章編號: 1005-8397 (2014) 12-0034-03神華包頭煤制烯烴項目是以煤炭為原料生產(chǎn)聚表2向火面磚在氣化爐各個部位的設計使用壽命烯烴產(chǎn)品"。氣化裝置采用GE水煤漿加壓氣化技使用壽命h術(shù)。該項目氣化爐設計7臺，5開2備。氣化爐操拱頂1400作壓力6.5 MPa,操作溫度約1 280°C,單臺氣化爐筒體耗水煤漿量85 m/h。從2010年開車以來，氣化裝錐底4 00-06000置一直保持著滿負荷運行，運行狀況平穩(wěn)。但是，渣口3 500~4 000在氣化爐的運行中也暴露出- -些問題， 尤其是向火面磚使用壽命未達到設計使用壽命，大大制約著氣化爐的穩(wěn)定運行，縮短單臺氣化爐運行周期，增加2運行狀況分析了維修費用。下面討論向火磚的相關(guān)問題。氣化爐向火面磚各部位實際使用壽命見表3。1磚材質(zhì)從表中可以看出:(1)2號和4號爐為原始開車時最先開車的神華包頭煤制烯烴項目氣化爐向火面磚采用氣化爐。通過這兩個氣化爐的運行指導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)爐的開車。由于剛開車時很多條件都不穩(wěn)定，氣參數(shù)見表1。向火面磚在氣化爐各個部位的設計化爐開停車次數(shù)多，尤其對簡體磚的損傷很大，使用壽命見表2。使得2號和4號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號爐渣口磚第三次磚使用壽命遠小于項目單位指標@ (Cr2O,) %≥86.平均水平。原因是該磚在砌筑時施工質(zhì)量不好，∞(Zr02) 1%5~7在更換工藝燒嘴時發(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)運行，根據(jù)耐常溫耐壓強度/MPa≥120火磚的設計使用壽命和實際運行狀況，更換簡體蠕變率(0.2 MPa, 1 500個下24h)/%≤0.4向火面磚時，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-并將渣口磚更換。(4)渣口、錐底、簡體向火面磚基本已達收稿日期: 2014-11-04作者簡介:肖光輝(1988- -),男，重慶人，2012 年畢業(yè)于到或超過設計使用壽命.拱頂向rk面磚未達到設石河子大學化學工程與工藝專業(yè)，工學學士，神華包頭煤化工有計使用壽中國煤化工=穩(wěn)定運行，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，另外一個原因是由于燒嘴和中心氧比例問主要因素。題，導致拱頂返混嚴重，磨損加劇。表4上灣、補連塔、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，對于煤質(zhì)較差，灰熔點較高，運行上灣4.5~5.6 7.2~123 26.7~ 29.1 57.8 ~ 60.8溫度高的情況，運行經(jīng)驗表明，當氣化爐的操作補連塔6.1~9.0 9.2~19.2 27.6~ 34.2 49.7~ 56.15溫度以1 400 C為基點時，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、 補連塔、瓷窯灣煤灰熔點指標斷、脫落、磚縫開裂等情況.煤源變形溫度/C 軟化溫度/C半球溫度/心C流動溫度/'C表3向火面磚實際使用壽命h| 10011501220部位卜連塔 1 1201 260爐號拱頂筒體錐部渣口瓷窯灣1 1201 1301 1501 1601號第一次14 1443 828第二次10578 135783 3684 668通過對表4、表5的分析可知，煤的品質(zhì)相對較穩(wěn)定，氣化爐操作溫度-般高于灰熔點第三次3 7551 30150~100 C，維持在1 210~1 370 C.氣化裝置所2號第一次 626162613 5073507使用的煤大部分都來自補連塔，由于長期維持較第二次521510 2862 038高的操作溫度，使向火面磚的損壞加劇。并且,5 2152418補連塔煤質(zhì)相對不穩(wěn)定，其灰分最大達到20%, .3號第一次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，以提高灰渣的流動性，使得第三次.6 5224928向火面磚燒蝕和磨損進一步加劇，導致向火面磚4號第一次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，使得拱頂返混嚴重，拱頂11 24514 3563 048向火面磚磨損加劇。5號第一次12 3384 3093.2煤渣的 機械磨損(2]3387氣化爐在運行過程一直處于高溫 、高壓狀態(tài)。46423642.在此狀態(tài)下，向火面磚自身會產(chǎn)生塑性變形而發(fā)6號第一次 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號第一次13 7733579下，對向火面磚表面磨損嚴重。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，對向火面磚的局部沖刷、磨損嚴重，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目氣化裝置使用的煤來向火面磚選擇Cr0.為主材質(zhì).但純的Cr2O,不自上灣、補連塔、瓷窯灣。其煤質(zhì)分析見表4,易燒結(jié)致密中國煤化工滲透。所以，灰熔點指標見表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.