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通過多年來對氣化爐操作經(jīng)驗的總結(jié)和對氣化爐爐磚檢修的觀察，要保證水煤漿氣化爐耐火材料——高鉻磚安全、穩(wěn)定、長期運行，關(guān)鍵要把控好以下幾點：首先，生產(chǎn)中要加強對原料煤煤質(zhì)的監(jiān)管，準(zhǔn)確掌握煤的灰熔點，確定適宜的氣化爐操作溫度并控制穩(wěn)定;其次，不斷地對氣化爐工藝燒嘴進(jìn)行攻關(guān)以延長其使用壽命，對氣化爐相關(guān)工藝參數(shù)嚴(yán)格監(jiān)控，盡量避免氣化爐不必要的停車，大幅降低氣化爐開停車次數(shù);再者，當(dāng)原料煤煤質(zhì)發(fā)生變化時，操作人員—定要仔細(xì)觀察、精心操作，氧煤比調(diào)整一定要緩慢，不能操之過急，避免將掛在爐壁上的渣全部熔掉，進(jìn)而燒蝕和沖刷氣化爐耐火磚，縮減其使用壽命。具體措施如下所示：
01 做好耐火材料的砌筑、養(yǎng)護(hù)和優(yōu)化
(1)耐火材料的砌筑嚴(yán)格遵照《工業(yè)爐砌筑工程施工及驗收規(guī)范》(GB50211—2004)，熱面磚和背襯磚的砌筑按一類砌體要求進(jìn)行砌筑，耐火火泥和澆筑料嚴(yán)格按照使用說明配比，澆筑料配制完畢后需在30min內(nèi)使用，澆筑后至少需24h才能干燥。
(2)所有相鄰耐火磚層應(yīng)錯縫砌筑，所有垂直磚縫要錯開，磚縫連接處必須充滿耐火火泥，以防運行中竄氣;所有耐火磚都必須使用認(rèn)可的火泥砌筑;所有耐火磚都必須按照從爐體中心線的設(shè)計半徑開始砌筑;所有耐火磚尺寸不得小于原耐火磚尺寸的1/2。
(3)砌筑氣化爐爐磚主要控制參數(shù)：橫向磚縫小于1.0mm，豎向磚縫小于1.8mm，垂直度±5mm，水平度±4mm，同心度±5mm;高鉻磚火泥灰縫不大于1.2mm，鉻剛玉磚火泥灰縫不大于2mm;筒體磚與拱頂磚對接處要預(yù)留膨脹縫，膨脹縫35~50mm，且膨脹縫中不允許有多余的火泥。
(4)新砌筑爐磚應(yīng)自然通風(fēng)干燥48h后才能開始烘爐升溫，烘爐分為150℃、350℃、600℃、800℃、1000℃五個階段，每個階段均恒溫24h，烘爐期間的升溫速率控制在25℃/h，總烘爐升溫時間200h以上才具備投料使用條件;如果需進(jìn)入爐內(nèi)檢查，需將氣化爐降至常溫，降溫速率控制在50℃/h以內(nèi)。
某煤化工企業(yè)對其5#氣化爐錐底磚和渣口磚砌筑進(jìn)行了優(yōu)化:首先，更改了錐底結(jié)構(gòu)設(shè)計，即錐底斜面砌筑高鉻磚由5種磚型減至4種，灰縫由4個減至3個，層數(shù)由3層增至4層，錐底向火面耐火磚厚度增大50mm，錐底高度由1037mm增至1087mm;其次，將渣口磚更改為易更換的結(jié)構(gòu)，設(shè)計上增大了單個磚(型)的體積，減少了薄弱環(huán)節(jié)，有利于保持整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
某煤化工企業(yè)對其5#氣化爐錐底磚和渣口磚進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)后，試驗運行結(jié)果表明：砌筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的改變，便于渣口磚的單獨更換，且不會對錐底磚造成影響;大大增強了渣口向火面耐火磚抗沖刷、抗侵蝕的能力，渣口高鉻磚的使用壽命達(dá)到6300h。
02 嚴(yán)格控制氣化爐的操作溫度
據(jù)原料煤的分析數(shù)據(jù)，確定適宜的氣化爐操作溫度。例如，測得原料煤的灰熔點為1350℃，以此溫度作為氣化爐的操作溫度，運行72h;氣化爐排渣順暢后，將操作溫度降低50℃(即1300℃)，以此溫度作為氣化爐的操作溫度，再運行72h;若氣化爐排渣還是比較順暢，再降低氣化爐操作溫度50℃(即1250℃)，再運行72h;以此類推，直到氣化爐排渣不順暢且不能堅持運行24h，在此對應(yīng)的氣化爐操作溫度的基礎(chǔ)上增加50℃，即為氣化爐的適宜操作溫度。氣化爐的托盤溫度控制在249℃，不允許超過265且長時間操作。氣化爐出口粗合成氣溫度控制在245℃。洗滌塔出口粗合成氣組分參考正常工況下的工藝參數(shù)(見表1)操作。氣化爐表面溫度控制采用控制室趨勢圖控制和現(xiàn)場巡檢檢面溫度控制采用控制室趨勢圖控制和現(xiàn)場巡檢檢測2種手段：控制室據(jù)趨勢控制氣化爐表面溫度在285℃以下;現(xiàn)場測溫每2h測量1次，控制測量數(shù)據(jù)在290℃以下。
按照上述數(shù)據(jù)進(jìn)行氣化爐的溫度控制，爐磚內(nèi)壁掛渣會較好，形成以渣抗渣，從而可大大延長向火面耐火磚的使用壽命。
03 耐火材料的質(zhì)量、運輸、堆放等執(zhí)行最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)
(1)氣化爐燃燒室耐火材料(向火面耐火磚、背襯磚、保溫層、可壓縮層)的質(zhì)量要求:向火面耐火磚為鉻含量90%以上的高鉻磚;背襯磚為鉻含量12%的鉻剛玉磚;保溫層為Al2O3含量98%的空心球磚;可壓縮層為小3mm聚乙烯可燃材料(50m2)在氣化爐爐頭和4個高溫?zé)崤继幪砑雍穸葹?mm的耐火陶瓷纖維紙，共計25m2。
(2)高標(biāo)準(zhǔn)、高規(guī)格地執(zhí)行耐火材料的運送、堆放和檢查，是確保耐火材料使用壽命的重要環(huán)節(jié)。耐火磚運輸、裝卸過程中要注意輕拿輕放，嚴(yán)禁耐火磚墜落;多層裝車時，層與層之間用麻袋隔開，每層要排緊，空隙處用麻袋塞緊，防止運輸中耐火磚之間相互碰撞而損壞。耐火材料運至現(xiàn)場后，按材質(zhì)和編號的不同分類堆放在氣化爐平臺上，堆放場所必須注意防潮。
04 優(yōu)化氣化爐相關(guān)運行參數(shù)
(1)氣化爐的適宜操作溫度確定后，據(jù)氣化爐的操作溫度時時對氧煤比進(jìn)行跟蹤調(diào)節(jié)，以維持氣化爐操作溫度穩(wěn)定，在煤漿流量一定的情況下，對氧氣閥開度進(jìn)行小幅多次微調(diào)(每次調(diào)節(jié)0.1%閥位)，并據(jù)操作參數(shù)趨勢圖的走向控制穩(wěn)定，不允許大幅調(diào)整氧氣閥的閥位;至于中心氧的比例，嚴(yán)格按照要求(精確到小數(shù)點后3位)精細(xì)化操作。
(2)氣化爐激冷水量據(jù)氣化爐負(fù)荷時時調(diào)控，激冷水量一般控制在440-500m3/h(激冷水量過低，會使激冷環(huán)水量少和下降管水膜薄，不能充分保護(hù)氣化爐激冷環(huán)和下降管;激冷水量過高，會增大對激冷環(huán)的磨損)。
(3)對氣化爐工藝燒嘴進(jìn)行攻關(guān)，延長氣化爐工藝燒嘴的使用壽命，以減少氣化爐開停車次數(shù);氣化爐各項參數(shù)操作穩(wěn)定，減少誤操作，避免工況波動及不必要的氣化爐停車事故發(fā)生。
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