GE水煤浆气化炉衬里设计及选用分析

本文就以水煤浆为原料的GE煤气化工艺气化炉衬里的结构设计特点进行分析,对衬里设计结构、损毁模式、施工注意事项进行了剖析。气化炉衬里为砖、浇注料及纤维可塑料混合式结构,其设计、施工、操作的好坏直接影响气化炉运行状况。     

水冷壁气化炉温度分布及影响因素分析

对气流床水冷壁气化炉炉壁的温度分布及影响因素进行了计算和分析。建立了气流床水冷壁气化炉的三维传热数学模型,运用有限元方法,计算出水冷壁的温度分布,炉壁导热主要通过渣钉完成;探讨了水冷管内工质传热系数、炉内温度、渣钉间距、鳍片厚度、鳍片宽度及熔渣厚度对渣钉、水冷管、鳍片端部和根部等关键部位的最高温度点温度的影响;为了验证热分析的正确性,在实验室的小型气化炉上进行试验,鳍端背火侧温度计算值与实验测量值吻合良好,误差在5%之内;其计算模型和分析结果可为水冷壁气化炉的设计提供相应依据。     

气化炉炉体关键部位温度分布研究

从通用传热模型出发，研究了气化炉炉体的传热模型。应用有限单元法进行了求解，以德士古气化炉炉体为具体实例，计算了气化炉炉体关键部位的温度分布，结果表明，该方法可以有效的计算出气化炉炉体上任意一点的温度，以气化炉的设计。运行和维护提供理论依据。     

气化炉炉衬结构改造小结

分析了气化炉炉壁超温的原因。从炉衬材料和结构两个方面入手,对炉衬结构进行改造,基本解决了炉壁超温的难题。     

高炉衬中的温度—蚀损图形的理论计算,测定和确定

高炉炉役的寿命主要取决于炉缸、炉腰、炉腹和下部炉身的耐火材料炉衬的损毁状况。此外，炉衬蚀损图形主要是由所采用的冷却系统的类型和冷却强度决定的。文中对炉衬等温线法计算温度分布的理论方法及其结果作了深入的介绍，并对高炉设计时期炉衬蚀损外形的理论计算的方法、步骤及其结果也作了详尽的叙述。在介绍高炉内衬温度测定的各种方法后认定实测的结果与理论上预测的结果基本相符。最后认为除非支付相当大的费用，迄今尚无可能     

带夹套和水冷壁结构的炉衬传热计算及分析

给出了带夹套和水冷壁结构的炉衬传热模型,该模型可用于带夹套和水冷壁结构的炉衬设计,并建立了两种不同的模型.对两种炉衬模型在正常操作工况和事故工况下的衬里进行传热计算,分析结果可为带夹套和水冷壁结构的炉衬里的设计、运行和维护提供理论依据.     

分级气流床气化炉模型研究

为了研究分级和气化炉结构对气化效果的影响,结合对分级气化炉内流动、燃烧和气化反应的分析,采用小室模型建立了分级气化炉的动力学模型,考虑了气化炉结构尺寸对气化过程和结果的影响。利用建立的模型,对等径结构、颈缩结构和渐扩结构3种形式的分级气化炉进行了计算,得到温度、气体组成及其体积分数、碳转化率等参数沿气化炉炉膛的分布情况,并和连续气化的结果进行了对比。结果表明氧气的分级给入加强了气化炉内的物料混和,提高了平均温度,有利于提高气化效率;同时最高点温度有所降低,有利于和延长耐火砖使用寿命。同样运行条件下分级气化得到的有效气体体积分数要高于连续气化。     

气化炉激冷室工作过程数学模拟

针对水煤浆气化炉激冷室的工作特点,建立了激冷室下降管的传热传质数学模型,并进行了数值计算,据此分析了下降管内合成气的温度分布与进口流速等参数的关系,为进一步探讨激冷室的工作过程,改进气化炉激冷室设计提供了一定的理论依据.     

关于改进气化炉衬里的建议

我厂的重油制氨,气化炉炉压3.24MPa,炉膛温度1350～1400℃,炉膛内径1490mm,保温层总厚度455mm(见图1),炉壳温度控制在200℃以下,介质为 CO+H_2≥90%。该炉衬里系参考兴化由意大利引进的气化炉的结构而设计的,至今已十余年。几家中型油头厂仍使用该项设计。经过十多年的运行考验,在衬里使用方面积累了不少经验,也发现了一些问题。我     

熔渣气化炉用耐火材料的开发和使用现状

本文系统论述了熔渣气化炉的操作环境,炉衬热面耐火材料的发展现状和影响其寿命的因素,以及气化炉衬里存在的问题。在工业气化炉上取得使用经验的耐火材料中 Cr_2O_3含量均达60％～80％,它们分别为镁铬尖晶石质、铬铝锆质和铬铝质耐火材料。进一步提高气化炉衬使用寿命需要尽可能降低气化炉操作温度,稳定操作条件和不同部位进行综合砌衬。     

气化炉拱顶耐火隔热衬里层传热关键影响因素分析

以某化肥装置天然气气化炉的典型工业运行实测数据为基准,采用稳态传热理论对气化炉拱顶外壁温度进行理论传热计算校验,通过对拱顶耐火隔热衬里层传热关键因素的灵敏度分析,表明莫来石隔热砖层对拱顶外壁温度的影响最大,从理论上证明了控制拱顶耐火隔热衬里层传热的关键物性参数是隔热砖的导热系数。因此,在拱顶耐火隔热衬里层设计计算中选取...     

不定型耐火材料衬里在灰融聚粉煤气化炉的应用

不定型耐火材料是一种新型筑炉材料。介绍了灰融聚粉煤气化炉的衬里结构;提出了不定型耐火材料用于灰融聚粉煤气化炉衬里的注意事项。通过与传统耐火材料衬里的对比,表明不定型耐火材料衬里具有降低气化炉成本、减少气化炉过热点、施工方便以及使用寿命长等特点。     

水煤浆加压气化炉耐火衬里延长使用寿命探讨

水煤浆气化炉耐火衬里的使用寿命直接决定着气化炉的长周期高效运行,本文从水煤浆加压气化炉的工作环境及对耐火材料的要求、耐火砖损毁机理、耐火衬里结构等方面进行阐述,对提高气化炉向火面铬铝锆砖寿命的措施进行探讨,旨在提高水煤浆加压气化炉耐火砖的使用寿命.     

气流床气化炉炉体三维传热模型研究

从通用三维传热模型出发,研究了气流床气化炉炉体的三维传热模型,应用有限差分法进行了求解,以德士古气体炉炉体为具体实例,研究了炉内温度、环境温度、耐火砖的导热系数变化对气化炉炉壁温度造成的影响。结果表明,该方法可以有效地计算出气化炉炉体上任意一点的温度,为气化炉的设计、运行,维护提供理论依据。     

气流床气化炉托砖架温度分布研究

托砖架用于支撑耐火砖的重要，高温会降低其强度，造成耐火砖塌陷的生产事故，所以温度分布研究至关重要，建立了通用三维传热模型，应用有限单元法，计算了不同结构和不同工况下托砖架的温度分布，结果表明：在托砖架上部增加20mm耐火纤维会较大幅度降低托砖架最高温度，在炉壳外部增加翅片也能降低托砖架最高温度，但幅度不大，如果既增加耐火纤维又增加翅片将会对托砖架起到良好的保护作用。     

德士古渣油气化炉耐火衬里的改进

通过对耐火衬里使用寿命短、炉口和热电偶孔部位超温原因的分析,对炉口、热电偶孔部位耐火衬里进行了改进,增加了气化炉筒体下部刚玉砖的厚度,解决了炉壁超温问题,耐火衬里用寿命从原来的不到８０００ｈ延长到１６０００ｈ以上。     

Shell煤气化炉反应段耐火衬里损伤脱落原因分析及处理措施

在检修Shell煤气化炉时,发现耐火衬里有大面积脱落现象.针对这一问题,从耐火衬里的成分及性能、运行过程中的操作情况等多方面进行分析,找出可能造成反应段耐火衬里损伤脱落的主要原因,并提出了较为完善的修补措施.经过修补后,Shell煤气化炉运行情况良好,停车检修未发现明显损伤.