Vyzdívka spalovací komory zplyňovače se skládá ze čtyř vrstev žáruvzdorných materiálů: vysoce-chromové cihly, chrom-korundové cihly, izolační cihly a vláknitý povlakový materiál (stlačitelný materiál). Jejich funkce jsou následující:
Vysoce-chromové cihly jsou cihly Cr90 (Cr₂O₃); jedná se o cihly s vysokou-hustotou, které chrání izolační žáruvzdorné materiály před korozí strusky, působením vodíku a poškozením plamenem.
Nosná výstelková vrstva zplyňovače využívá materiály s vysokou-hustotou, nízkou-chromem a vysokým-aluminiovými materiály (Cr₂O₃ a Al₂O₃)-konkrétně chrom-korundové cihly.
Jejich primární funkcí je podpora kupolových cihel, čímž se výrazně snižuje hmotnost zplyňovače.
Izolační cihly (izolační vrstva) jsou duté tvárnice z oxidu hlinitého- (nízký obsah železa); účinně snižují teplotu kovového pláště a zvyšují odolnost proti korozi oxidem uhličitým.
Vláknitý potahový materiál (stlačitelný materiál) je izolační materiál vyrobený z nasekaných žáruvzdorných vláken (některá provedení také používají 25 mm silnou pokrývku z keramických vláken).
Když se žáruvzdorné cihly roztahují vlivem tepla, tento materiál se stlačuje, čímž poskytuje tepelně izolační ochranu pláště.
Analýza příčin koroze a opotřebení vysoce-chromových cihel ve zplyňovačích
Vysokoteplotní-eroze
Teplota tání a viskozitní-teplotní charakteristiky uhelného popela určují provozní teplotu uhelného-zplyňovače vodní suspenze.
Primární reakce zahrnující uhelnou-vodnou kaši ve zplyňovači jsou krakování a oxidace.
Za normálních provozních podmínek je teplota udržována na přibližně 1350 stupních. Provozní teplota výrazně ovlivňuje životnostvysoce-chromové cihly.
Vyšší provozní teploty mají za následek nižší viskozitu uhelného popela a zlepšenou tekutost; to vede k závažnější erozi a pronikání vysoko-chromových cihel, vyšší míře eroze a kratší životnosti.
Například v uhelné-jednotce na zplyňování vodní suspenze jistého uhelného chemického podniku je poměr kyslíku-k-uhlí za normálních provozních podmínek řízen mezi 480 a 500 m³/m³ a obsah metanu v surovém syntézním plynu na výstupu ze zplyňovače se pohybuje od 1500 do 180 ppm.
Nekonzistentní kvalita surového uhlí-charakterizovaná obsahem popela až 16,6 % a teplotou tavení popela 1480 stupňů -způsobila současné zablokování strusky v pěti provozovaných zplynovačích.
Vážné ucpání vypouštěcího otvoru strusky si nakonec vynutilo odstavení zplyňovačů č. . 2, č. . 3 a č. konkrétně cihly na výstupních otvorech strusky vyžadovaly výměnu po méně než 2 000 hodinách provozu.
Kvůli problémům spojeným s výměnou vysokých-chromových cihel nebylo možné udržet všech pět zplyňovačů v provozu. Po dobu 15 dnů mohly běžet pouze čtyři zplyňovače, takže žádné jednotky nebyly k dispozici jako zálohy.
Porovnání klíčových parametrů procesu za normálních a abnormálních provozních podmínek odhalilo, že životnost žáruvzdorných cihel významně ovlivnily-vysokoteplotní operace-způsobené nestálou kvalitou surového uhlí-.
Po 35 dnech provozu při teplotách o 100 stupňů nad normálními hodnotami se rychlost eroze u vysoko-chromových cihel výrazně zvýšila a životnost žáruvzdorného materiálu se snížila o 2 000 až 5 000 hodin.