加热炉烟气流动及燃烧传热过程的数值模拟研究

采用CFD(Computational Fluid Dynamics)技术对某装置加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程进行了全尺寸的模拟和分析,揭示了加氢反应进料加热炉内烟气流动、燃烧传热过程的特性,分析对比了两种燃料气次级喷枪顶部开孔角度对加热炉内烟气流动、火焰形态、炉膛温度场、炉管表面热强度及热效率的影响。模拟计算结果表明:与10°结构相比,5.5°结构下的火焰高度更高,炉墙高温区域发生上移,相同位置炉管的吸热量更大,辐射炉管的整体热效率提高约2%。

液相柴油加氢反应进料加热炉的设计要点

着重论述炉型选择、炉管选材、炉管表面热强度、流速、流型、辐射管架的热膨胀、加热炉热效率和烟气露点腐蚀措施。液相柴油加氢反应进料加热炉设计的关键要素:反应进料加热炉炉型选择应优先选用炉管双面辐射炉型;炉管表面热强度应根据介质的油品性质、许用油膜温度,管壁温度等条件确定;流速应保证炉内压降的要求选择合适的流型;炉管材质的选择;辐射管架的热膨胀问题的处理;燃烧器选择与布置;炉衬结构的设计。

加氢装置反应进料加热炉主要设计参数探讨

讨论了加氢装置氢油混相反应进料加热炉的主要工艺设计参数 ,选择这些参数时应综合一次投资、正常操作等各方面的因素。设计热负荷要考虑装置的实际操作情况 ,不应留太大的余量 ;炉型选取应根据炉管材质按经济性来确定 ,管材昂贵的炉子应首选双面辐射炉型 ;炉管表面热强度应根据油品性质、许用膜温度、炉膛温度、管壁温度等限制条件综合考虑 ;管径选择应保证管内介质的流速满足流型要求 ,管内流型推荐雾状流 ;燃烧器及配风应按炉子操作弹性合理匹配 。

常压加热炉辐射段耦合传热的数值模拟

采用分区耦合的方法研究了某常压加热炉辐射段内的流动、燃烧和传热的全部工艺过程,并系统地分析了炉管表面温度和热强度分布。计算中,实现了燃烧器、炉膛、炉管整体几何结构的建模和网格划分,选用标准k-ε湍流模型、非预混燃烧模型和离散坐标辐射传热模型,将炉管黑度定为0.8,模拟得到了炉内的流场、温度场及炉管表面温度和热强度分布的详细信息。结果表明,底部燃烧器的高速射流在炉膛下部产生较大回流区,对炉膛下部烟气温度分布的均匀性至关重要;炉管管壁温度和热强度分布存在明显非均匀性,影响炉管使用寿命。炉膛温度及炉管管壁热强度模拟结果与常压炉测定数据和设计数据一致,证明了模拟计算的可行性和准确性,为常压炉的设计和优化提供理论参考。

加氢加热炉的关键设计要素

讨论了影响加氢加热炉设计的关键要素,对高压加氢加热炉应选用单排管双面辐射炉型;炉管表面热强度应根据介质的油品性质、许用油膜温度,管壁温度等条件确定;流速应保证合适的流型;炉管材质的选择;辐射管架的热膨胀问题的处理;炉管表面热电偶的设置的原则;燃烧器选择与布置;炉衬的设计原则。