500万t/a常减压装置加热炉余热回收系统的设计

对 5 0 0万t/a常减压装置加热炉联合余热回收系统的设计方案进行分析 ,提出采用管束式钉头管预热器 ,设置前置热油空气预热器 ,风机采用变频调速设计 ,设置备用风机的方案 ,针对设计中的具体问题 ,指出烟道、风道设计应注意减少局部阻力损失 ,烟道、风道挡板合理选型 ,吹灰器采用声波吹灰器等 ,满足了装置长周期、安全。

加热炉陶瓷蓄热式空气预热器应用总结

陶瓷蓄热式空气预热器以耐腐蚀的蜂窝陶瓷为蓄热体,突破露点腐蚀障碍,深度回收加热炉烟气余热。应用案例表明:可以实现排烟温度低于90℃、热效率大于95%的加热炉节能目标。排烟温度在线可调,可控制在70~90℃的目标范围内,可以动态匹配加热炉的负荷变化和环境温度的四季变化。八通换向挡板可确保烟气和空气的同步、低频换向,换向时间为480 s时,年换向频率约6.6万次,实现零泄漏。多个八通换向挡板并联布置,由DCS(集散控制系统)或PLC(可编程逻辑控制器)自动顺序控制。新实施例显示:换向时间为480 s时,工作组陶瓷蓄热式空气预热器排烟温度在47~57℃区间内动态循环变化,穿越了100℃的酸露点和55℃的水露点。

单相多分支并联管路流动特性研究与设计

为探究多分支并联管路流动特性及其设计方法,采用CFD(计算流体动力学)对多分支并联管路模型进行了单相流动数值模拟,并分析了不同管路模型的流量分配和内部流场特性。结果表明:并联管路各支管阻力损失不同是导致支管流量分配不均的直接原因。支管涡流损失占支管总阻力损失比例很小时,各支管流量分配均匀性较好;支管涡流损失占支管总阻力损失比例很大时,通过设计使集管截面积与各支管截面积总和的比大于1,可以明显改善流量分配均匀性。避免并联管路支管入口发生涡流的方法有两种:一是支管出口流速不小于集管流速,且流体从集管进入支管时边界不发生突变,二是集管流速小于各支管出口流速,且集管流速小到一定程度,对于不同介质和不同管径该流速值有所不同。

制氢转化炉出口管系应力分析

出口管系是制氢转化炉的关键部分,合理的出口管系结构应具有抵抗较大上部荷载偏差的能力。利用管道应力计算软件CAESARⅡ对目前国内转化炉出口管系应用较广的3种结构进行应力分析。结果表明,结构2可允许上部管系6%的荷载偏差,上部管系采用普通精度的恒力弹簧即能满足工程应用要求;结构1应用条件苛刻,设计时需增大近三通热壁集气管壁厚,提高上部恒力吊架的荷载精度,一般应限制在2%以内;结构1改进型在能准确预测热壁集气管热膨胀位移的前提下,具有较强的抵抗上部管系的能力,但工程应用有较大难度。

集合管端部结构对重整加热炉管系流量分布影响

重整加热炉集合管不同的盲端结构参数对各炉管间的流量分布影响较大。利用数值模拟计算软件ANSYS-CFX,采用标准的k-ε双方程湍流模型,对具有不同盲端距离和工程上经常采用的几种盲端结构的重整加热炉管系内的介质流量分布进行模拟计算。数值模拟结果表明:CFX软件能较准确地模拟重整加热炉炉管内的流场;对于简单的法兰盖直接密封盲端结构,由于气相物流的周期性压缩和膨胀,盲端距离既不能太小也不能太大,存在一个最佳值;带有偏心大小头的盲端结构具有稳流作用,端部物流相对稳定,管系流量分布相对最优,应该优先选用。数值模拟得出了重整加热炉集合管的优选端部结构,同时可以为重整加热炉管系工程设计提供理论指导。

新型陶瓷蓄热式空气预热器的开发及工业应用

简述了蓄热式换热器和蓄热燃烧技术的原理。介绍了中石化洛阳工程有限公司根据上述原理开发的"新型陶瓷蓄热式空气预热器"及其工业应用试验情况。特征鲜明的"八通换向阀"和"U形蓄热管"组成的新型陶瓷蓄热式空气预热器,综合了蓄热式换热器、蓄热式燃烧技术的优点,基本解决了火焰加热炉深度节能所面临的露点腐蚀问题,在燃料气硫质量浓度10 mg/m^3左右、存在烟气露点腐蚀的情况下,实现了火焰加热炉低于90℃排烟、热效率提高到95%以上、换热元件无腐蚀的目标,而且,出空气预热器的烟气温度在线可调。

倒U型炉管非线性强度与稳定性分析

对连续重整加热炉倒U型炉管,综合考虑强度和稳定性的设计方法,利用ANSYS软件对倒U型炉管进行考虑初始缺陷的非线性强度和稳定性计算,初始缺陷为炉管施工偏差。计算结果表明:倒U型炉管在内压和自重条件下失稳形式为平面外的整体失稳。随施工偏差增大炉管底部应力增大,炉管稳定性降低,影响关系呈线性相关。在没有外部约束情况下,炉管强度和稳定性满足设计要求对应的施工偏差极限分别为200 mm和300 mm,说明炉管强度和稳定性在设计中同等重要,均应进行详细校核。