气化炉拱顶制造技术

一种气化炉拱顶，包括有气化炉拱顶钢体外壳（９），炉口（６），气化炉拱顶耐火隔热层包括有向火面砖层（１）；背衬层包括有轻质高强莫来石隔热层（３），其特征是高纯刚玉砖向火面砖层（１）与莫来石隔热层（３）之间设有陶纤毯层（２）；莫来石隔热层（３）与拱顶钢体外壳（９）内壁之间设有陶纤毯绝热层（４）。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术主要涉及气化炉拱顶结构，尤其涉及气化炉拱顶耐火衬里的结构。从查新检索结果看，国内对解决气化炉拱顶超温问题，主要集中在渣油气化炉及水煤浆气化炉上，相关文献有“水煤浆气化炉拱顶超温原因探析及预防措施(煤化工.2001，(2)-55-57)”，“德士古渣油气化炉耐火衬里的改进(化肥工业.2000，27(5).-45-47)”，“延长渣油气化炉耐火衬里寿命对策(新疆化工.1992，(2).-46-51)”，“气化炉炉壳超温与改造(化工设计.2001，011(004).-43-44)”。在工程上，现有技术为了降低气化炉拱顶温度，采取了在拱顶外加水冷夹套或将炉顶耐火隔热衬里加厚到360mm的方法，加厚的拱顶隔热衬里一般为3层。现有技术存在一些不足第一是在气化炉拱顶外加水冷夹套，不但需对焊接区进行热处理，而且冷却水压力温度的控制很关键。因为气化炉的露点温度约为186℃，冷却水必须高于该温度。这样，对于气化炉的改造投资高，且增多了一套冷却水压力温度控制系统。第二是增设冷却水夹套，使热损失增大，原料消耗也相应增大。对于加厚拱顶耐火隔热衬里至360mm，为了保持拱顶的稳定性，直筒处切线下移，使拱顶重量增大，且投资增加。
技术实现思路
本技术的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种气化炉拱顶。通过优化拱顶耐火衬里、耐火隔热层的结构设置及优化背层轻质高强莫来石隔热层结构，解决由于原料由渣油改为天然气后气化炉拱顶超温问题。另一个目的是使气化炉拱顶及炉口与气化烧嘴相匹配。本技术的目的可以通过采用以下技术方案来实现一种气化炉拱顶包括有气化炉拱顶钢体外壳(9)，炉口(6)，气化炉拱顶耐火隔热层包括有见火面砖层(1)；背衬层包括有轻质高强莫来石隔热层(3)，其主要特点是高纯刚玉砖见火面砖层(1)与莫来石隔热层(3)之间设有陶纤毯层(2)；莫来石隔热层(3)与拱顶钢体外壳(9)内壁之间设有陶纤毯绝热层(4)。所述的气化炉拱顶还包括有拱顶钢体外壳(9)与绝热层(4)之间设有纳米级隔热层(7)。纳米级隔热材料确保获得较低的拱顶外壁温度，使气化炉温度的操作弹性增大的作用更加明显。炉口挂砖(5)设有的凹槽(18)镶嵌于其背衬层砖(10)设置的凸台(11)上。炉口结构的改变获得与气化烧嘴的合理匹配，以使在气化炉内形成最佳的流场及温度场，保证有效气体成分大于95.5％。所述的见火面砖层(1)的高纯刚玉砖(12)在与其见火面相邻接的各面上，一一对应的设有凹槽(13)与凸起(14)；两高纯刚玉砖(12)之间以卯榫相接。所述的莫来石隔热层(3)所采用的莫来石砖(15)为整体相错，在其相对应的面上分别设有凹(16)、凸面(17)，两莫来石砖(13)之间以凹、凸错接。轻质高强莫来石砖凹凸错接结构，避免由于砖缝串气引起的气化炉拱顶金属外壁温度失控。本技术总厚度控制在300-340mm，使渣油改天然气后拱顶外壁温度限制在300℃以内。本技术的有益效果是采用本技术的气化炉拱顶耐火隔热具有显著效果。首先是原料由渣油等重质原料改为天然气等轻质原料后，气化炉内的高温热区上移且火焰变短，几乎没有黑区而引起气化炉拱顶热流密度加大，对拱顶辐射加大，气化炉拱顶金属外壁温度不但没有升高，反而下降了8～12℃，保证了气化炉的正常操作。其次是拱顶及炉口结构的合理布置使之与天然气气化烧嘴获得了最佳的流场及温度场匹配而达到最好的气化效果。因此，本技术既适用于原料轻质化后的气化炉改造或新建气化炉系统中，也可用于原料在重质原料和轻质原料之间的切换或以任意比例进行掺烧的气化炉系统中，因而可大大缩短改造工期，节省投资。满足气化装置的长周期，满负荷运行要求，提高装置的经济效益。附图说明图1为本技术实施例的的气化炉拱顶主剖视图；图2为图1拱顶局部I的放大示意图；图3为图1拱顶局部II的放大示意图；图4为本技术高纯刚玉砖(12)立体示意图；图5为本技术莫来石砖(15)立体示意图；具体实施方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述，但本技术并不局限于实施例。实施例见图1，气化炉拱顶钢体外壳9，炉口6，火盆8气化炉拱顶耐火隔热层包括有见火面砖层1。背衬层包括有轻质高强莫来石隔热层3，在高纯刚玉砖见火面砖层1与莫来石隔热层3之间设有陶纤毯层2；莫来石隔热层3与拱顶钢体外壳9内壁之间设有陶纤毯绝热层4，纳米级隔热层7。炉口挂砖5设有的凹槽18镶嵌于其背衬层砖10设置的凸台11上。见火面砖层1的高纯刚玉砖12在与其见火面相邻接的各面上，一一对应的设有凹槽13与凸起14；两高纯刚玉砖12之间以卯榫相接。莫来石隔热层3所采用的莫来石砖15为整体相错，在其相对应的面上分别设有凹16、凸面17，两莫来石砖13之间以凹、凸错接。拱顶耐火隔热衬里层总厚度为310mm；各层耐火隔热衬里层厚度分别为①刚玉砖141mm、②陶纤毯10mm、③轻质高强莫来石砖147mm、④陶纤毯5mm及9mm、⑦纳米级隔热材料3mm及7mm，这样使渣油改天然气后气化炉拱顶金属实际的外壁温度平均为265℃，最高达285℃。权利要求1.一种气化炉拱顶，包括有气化炉拱顶钢体外壳(9)，炉口(6)，气化炉拱顶耐火隔热层包括有向火面砖层(1)；背衬层包括有轻质高强莫来石隔热层(3)，其特征是高纯刚玉砖向火面砖层(1)与莫来石隔热层(3)之间设有陶纤毯层(2)；莫来石隔热层(3)与拱顶钢体外壳(9)内壁之间设有陶纤毯绝热层(4)。2.如权利要求1所述的气化炉拱顶，其特征是还包括有拱顶钢体外壳(9)与绝热层(4)之间设有纳米级隔热层(7)。3.如权利要求1或2所述的气化炉拱顶，其特征是炉口挂砖(5)设有的凹槽(18)镶嵌于其背衬层砖(10)设置的凸台(11)上。4.如权利要求3所述的气化炉拱顶，其特征是见火面砖层(1)的高纯刚玉砖(12)在与其见火面相邻接的各面上，一一对应的设有凹槽(13)与凸起(14)；两高纯刚玉砖(12)之间以卯榫相接。5.如权利要求4所述的气化炉拱顶，其特征是莫来石隔热层(3)所采用的莫来石砖(15)为整体相错，在其相对应的面上分别设有凹(16)、凸面(17)，两莫来石砖(13)之间以凹、凸错接。专利摘要本技术主要涉及气化炉拱顶结构，尤其涉及气化炉拱顶耐火衬里的结构。一种气化炉拱顶包括有气化炉拱顶钢体外壳，炉口，气化炉拱顶耐火隔热层包括有见火面砖层；背衬层包括有轻质高强莫来石隔热层，其主要特点是高纯刚玉砖见火面砖层与莫来石隔热层之间设有陶纤毯层；莫来石隔热层与拱顶钢体外壳内壁之间设有陶纤毯绝热层。采用本技术的气化炉拱顶耐火隔热具有显著效果。原料由渣油等重质原料改为天然气等轻质原料后，气化炉拱顶金属外壁温度不但没有升高，反而下降了8～12℃，保证了气化炉的正常操作。文档编号F23M5/06GK2713318SQ0326269公开日2005年7月27日 申请日期2003年8月8日 优先权日2003年8月8日专利技术者郭文元, 蒋自平, 徐积源, 亢万忠, 郑泉杰, 李晓黎, 李磊, 王明锋, 邹杰, 章晨辉 申请人:中国石油化工集团公司, 中国石化集团兰州设计院本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭文元，蒋自平，徐积源，亢万忠，郑泉杰，李晓黎，李磊，王明锋，邹杰，章晨辉，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中国石化集团兰州设计院，
类型：实用新型
国别省市：