基于响应面法的加氢进料燃烧炉运行优化研究

为了解决某天然气净化厂加氢进料燃烧炉燃料消耗量大、出口烟气温度高的问题,基于响应面法和数值模拟技术对其操作参数进行了优化研究。首先,基于GRI-Mech 3.0甲烷化学反应机理及Fluent温度场分析,使用CHEMKIN建立了加氢炉内燃烧模型,计算结果得到了现场实测数据的验证;其次,采用正交试验设计方法数值分析了燃料气、空气/低压蒸汽、上游尾气的进口流量对燃烧炉出口烟气温度和氢气组分浓度的影响规律;最后,采用响应面分析法对加氢炉的进口操作参数进行了优化设计。结果表明:(1)加氢进料燃烧炉中发生的是甲烷和空气的不完全燃烧反应,水蒸气对燃烧的影响可以忽略;(2)空气流量的变化对出口烟气温度的影响最明显,燃料气流量的变化对出口烟气中氢气浓度的影响最明显;(3)协联降低空气流量和燃料气流量,可实现加氢炉出口烟气温度降低、氢气浓度维持在一定水平的优化目标;(4)采用正交实验设计和响应面法,能准确分析出各个进口参数对出口温度和氢气浓度影响,并能有效预测对应工况下的最优操作参数;(5)优化后加氢炉出口温度下降57 K,出口氢气摩尔分数上升0.41%,燃料气的消耗量降低了7.51%。

脱硫装置酸性气燃烧炉热电偶改造设计

脱硫装置酸性气燃烧炉炉膛温度高达1 400℃,热电偶经常烧损,导致炉膛温度无法正常显示,影响装置运行。热电偶开口接管及热电偶套管的金属材料在持续高温和炉膛内介质共同作用下,强度及耐高温性能等逐渐减弱,变形量逐渐增大,最终导致热电偶烧损。为此,进行相应改造,主要包括热电偶开口接管和热电偶套管的材质改良:原套管从外至内材质依次为合金、刚玉及绝缘管,改造后增加一层碳化硅管,将原接管合金钢管改为合金管内衬刚玉管的结构;将二者的厚度增大并将热电偶开口进行扩口,由原开口尺寸90 mm扩大到100 mm。通过改造,解决了燃烧炉热电偶易烧损的问题,燃烧炉炉膛温度能长周期正常显示,消除了装置的安全隐患。

酒钢1#高炉新增热风炉改造设计

新增热风炉采用改进型内燃式热风炉技术。根据热风炉各部位温度条件和受力状况选用不同性能的耐火材料并设计相应的砌体结构,热风管道采用更加稳固的结构形式,实现热风炉高风温、长寿命的目的。新增热风炉能满足在不影响高炉生产的情况下组织热风炉维修。