气化炉炉砖质量管控的资源投入与过程监测探讨

娄兴敏

（神华工程技术有限公司，北京 100011）

1 气化炉炉砖质量管控的难点和意义

水煤浆气化技术是国内采用较多的煤气化工艺，该技术的应用核心设备为水煤浆气化炉。在生产使用过程中，气化炉内壁处于高压高温的工况，同时受到气流的冲刷、熔渣的侵蚀和高温不稳定造成的热应力损毁，在这种情况下，合格的气化炉内壁质量是项目建设过程中必须要达到的要求。当前水煤浆气化炉的内壁炉砖主要是高铬材料，成分以Cr2O3为主，典型的炉砖结构可分为4 层，分别为热面砖、背衬砖、隔热砖和纤维涂抹料，其结构示意图如图1 所示。

图1 典型气化炉内壁炉砖结构示意图

多层炉砖耐火材料的选择主要要考虑生产运行期间的稳定性，既要抗高温、有足够的抗蠕变强度，还要耐侵蚀，高温下有良好的化学稳定性，所以在不同气化技术和煤种条件下的耐火材料结构形式多有不同，但总体来说结构层数均较多，这就给筑炉质量管控带来了一定难度。

作为水煤浆气化装置核心关键设备的气化炉，设备结构通常分为反应室和激冷室上下两部分。反应室的正常工作温度在1 300℃～1 600℃，压力在2.0 MPa～8.5 MPa，主要反应物质为C 和H2O，通过裂解和氧化产出H2和CO（粗煤气），同时还有若干比较复杂的化学反应，所有反应结束后煤渣通过下降管落到下方激冷室中，经水洗通过连接锁斗有序排出。

气化炉外在体型庞大，炉砖砌筑工作需要气化炉进场后方能开展，受限空间下人员出入相对困难，需要搭设直梯从激冷室下降管中攀爬到炉膛内，给过程监测带来一定不便。……