Forbrenningskammerforingen til gassifieren består av fire lag med ildfaste materialer: høy-krommurstein, krom-korundmurstein, isolerende murstein og fiberbeleggmateriale (komprimerbart materiale). Deres funksjoner er som følger:
De høye-kromklossene er Cr90-klosser (Cr₂O₃); disse er murstein med høy-tetthet som beskytter de isolerende ildfaste materialene mot slaggkorrosjon, hydrogenangrep og flammeskader.
Det støttende foringssjiktet til forgasseren bruker høy-tetthet, lav-krom, høy-aluminiumoksyd (Cr₂O₃ og Al₂O₃)-spesifikt krom-korundmurstein.
Deres primære funksjon er å støtte kuppelklossene, og dermed redusere vekten av gassifieren betydelig.
De isolerende mursteinene (isolasjonslaget) er hule-kulestein av aluminiumoksyd (lavt jerninnhold); de senker effektivt temperaturen på metallskallet og øker motstanden mot karbondioksidkorrosjon.
Fiberbeleggmaterialet (komprimerbart materiale) er et isolasjonsmateriale laget av oppkuttede ildfaste fibre (noen design bruker også et 25 mm tykt keramisk fiberteppe).
Når de ildfaste mursteinene utvider seg på grunn av varme, komprimeres dette materialet, og gir derved varmeisolasjonsbeskyttelse for skallet.
Analyse av årsakene til korrosjon og slitasje av høye-kromklosser i forgassere
Høy-temperaturerosjon
Smeltepunktet og viskositeten-temperaturkarakteristikkene til kullasken bestemmer driftstemperaturen til en kull-vannslurryforgasser.
De primære reaksjonene som involverer kull-vannslurryen i forgasseren er sprekking og oksidasjon.
Under normale driftsforhold holdes temperaturen på ca. 1350 grader. Driftstemperaturen påvirker levetiden til enheten betydelighøye-kromklosser.
Høyere driftstemperaturer resulterer i lavere kullaskeviskositet og forbedret fluiditet; dette fører til mer alvorlig erosjon og penetrering av høye-kromklosser, høyere erosjonshastighet og kortere levetid.
For eksempel, i forgassingsenheten for kull-vannslurry i et bestemt kullkjemisk foretak, kontrolleres oksygen-til-kullforholdet mellom 480 og 500 m³/m³ under normale driftsforhold, og metaninnholdet i råsyntesegassen ved gassgeneratorens utløp varierer fra 1800 ppm.
Inkonsekvent råkullkvalitet-preget av et askeinnhold så høyt som 16,6 % og en askesmeltetemperatur på 1480 grader -forårsaket samtidige slaggblokkeringer i fem forgassere i drift.
Alvorlige blokkeringer av slaggutslippsporten tvang til slutt ned stengningen av Gasifiers No. 2, No. 3 og No. 4. Vedlikeholdsinspeksjoner avslørte alvorlig korrosjon og infiltrasjon av de høye-kromsteinene inne i gassifierene; spesifikt krevde mursteinene ved slaggutslippsportene utskifting etter mindre enn 2000 timers bruk.
På grunn av utfordringene knyttet til å erstatte de høye-kromklossene, var det umulig å holde alle fem forgasserne i drift. I en periode på 15 dager kunne bare fire gassifiers kjøre, og ingen enheter var tilgjengelige som backup.
En sammenligning av nøkkelprosessparametere under normale og unormale driftsforhold viste at den høye-temperaturoperasjonen-drevet av inkonsekvent råkullkvalitet-påvirket levetiden til de ildfaste mursteinene betydelig.
Etter 35 dagers drift ved temperaturer 100 grader over normale nivåer, økte erosjonshastigheten til de høye-kromsteinene markant, noe som reduserte levetiden til det ildfaste materialet med 2000 til 5000 timer.