延迟焦化加热炉内湍流流动和燃烧的数值模拟研究

利用数值模拟方法研究了炼油过程中延迟焦化管式加热炉内的流动和燃烧过程。计算中未作任何简化，实现了包括燃烧器和炉膛在内的复杂结构网格的划分，选用标准的κ-ε湍流模型、PDF扩散燃烧模型和离散坐标辐射传热模型，对炉内流动和燃烧过程进行了三维全尺寸的数值模拟，成功地计算出炉膛内的速率场、温度场和各组分的浓度场。该炉采用的燃烧器产生的扁平状火焰，可以均匀加热炉管中的流体，有利于反应的顺利进行。     

水套加热炉防腐途径探讨

水套加热炉是现今气田开发中主要供热设备。但因其设计时未考虑燃气气质组分的复杂性,至使烟囱与烟箱部位过早损坏。文中通过对损坏的原因进行分析提出:对烟囱实施外保温和内涂防护层的改造办法取得可喜成绩。     

高效节能水套加热炉

中原油田自勘探开发以采,建设计量站400多个,现有369台50～250kW水套加热炉,其中有一半是八十年代以前的产品,平均热效率在55％～60％左右,余下的九十年代产品平均热效率也只在73％左右。通过对各采油厂的计量站进行调研,结合查阅以往设计图纸,对存在的问题进行了综合分析,认为设计热效率低、排烟温度高是影响加热炉炉效的主要原因。     

改进水套加热炉炉头

孤岛采油厂垦90接转站现有5台800kW水套炉,担负着垦90、95区块37口油井的掺水及外输原油的加热任务,要求掺水温度≥75℃,外输原油≥45℃。该加热炉应用YQR-100B型油气两用燃烧器,使用过程中存在火焰不易调节,水套炉易起压,炉头易回火,炉内易结焦、不易清焦等缺点,大大影响到该地区的原油生产和外输,而且     

小型高效水套加热炉的设计开发

1 概述水套加热炉是油气田生产和输送中使用的一种专用设备 ,它广泛应用于加热来自井口的油气及伴生产物。目前 ,由江汉油田设计院设计的ＨＪ系列高效水套炉是其中的一种较好的炉型 ,已于 1994年荣获了原石油天然气总公司优秀标准设计二等奖。该炉型的系列产品在我国青海、山东等十几个油田推广应用近 3 0 0台 ,它每年产生的节能效益高达 70 0～ 80 0× 10 4 元。但是 ,该系列高效炉原来只设计有 4 0 0ｋＷ、 63 0ｋＷ、 80 0ｋＷ和 12 50ｋＷ共 4种规格。而针对目前某些边远小区块、低产油田来说 ,根据 ( 95)基设字第 187号文件的指示精神 …     

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。     

水套加热炉的腐蚀分析和防腐蚀措施

文章对一台水套加热炉的腐蚀情况进行了现场调查,分析了水套加热炉发生腐蚀的原因及机理,纠正了四川天然气田生产中设计水套加热炉只考虑硫化氢腐蚀、忽略烟气中二氧化碳腐蚀的论点。为了减少腐蚀。在使用和制造方面提出了相应的建议方案。     

400kw水套加热炉故障分析及解决措施

对油气集输处理站400kw水套加热炉出现故障的原因从工艺操作、设备部件配置等方面进行了分析，介绍了解决处理措施及下一步的改进方案。     

加热炉用碳钢-水热管传热性能实验研究

根据油田加热炉应用热管元件进行节能改造设计需要，研制了一套热管性能检测实验装置，对加热炉改造使用的重力碳钢－水热管元件传热性能进行了实验研究。通过实验可以看出，常用重力式碳钢－水热管启动性能好，而且具有较强的传热能力。当炉温为750℃时，实验条件下的单根热管传热功率达到3.4kW，热管表面的等温性能随着加热炉炉温的提高而有所下降，当炉温为750℃时，实验热管试件冷热段表面最大温差为14．7℃。     

大型薄膜蒸发器夹套结构传热性能数值模拟

利用FLUENT软件对大型薄膜蒸发器夹套结构内流体的传热性能进行数值模拟,通过对比蜂窝结构与整体结构,得出蜂窝结构夹套内温度场和速度场分布均匀,传热性能较整体结构夹套得到了很大提高。采用正交实验理论,分析了蜂窝夹套不同结构参数对传热的影响,得到了合理的蜂窝夹套结构形式。     

集气站水套加热炉燃烧系统改造及效果分析

榆林气田集气站安装的天然气加热炉为630kW的八井式和400kW的四井式天然气负压加热炉,该加热炉为快装水套式加热炉,可同时加热8口井或4口井的气体盘管,产量可达50万方/天。它在常压下运行,以天然气为燃料,配备先进的负压型火嘴、进口的温度控制器及控制气阀,可实现温度自动调节和母火熄灭保护功能。系统坚固耐用,可在无电条件下正常运行,热效率达84%。加热炉在生产运行过程中由于使用燃烧功率低、水蒸汽无法排出而造成加热炉炉膛结碳结垢严重,水蒸汽冷凝结冰严重的现象,对此进行加热炉燃烧器的改造,排除了故障,提高了加热炉的使用效率。     

陆梁油田水套加热炉的腐蚀与防护

陆梁油田作业区水套加热炉存在严重的盘管腐蚀,甚至出现了盘管穿孔现象,影响了油气的集输和油田的正常生产,分析了水套加热炉腐蚀的原因,原油中含酸有机物对盘管的腐蚀较小,水套加热炉盘管的腐蚀主要由油田采出液中的氯化物、硫化物和溶解氧引起。针对以上腐蚀情况提出了相应的解决方案和对策。     

水套加热炉真空相变技术改造方法及应用

为了满足油田原油输送对加热炉的节能、环保、安全要求,利用真空相变技术对现有水套加热炉进行改造。在改造过程中,将炉胆内的烟管由159×6mm无缝钢管14根改为76×6mm无缝钢管89根,有效增大了传热面积,从而降低排烟温度,减少燃料的消耗量,提高炉效;同时配备高效全自动燃烧器,优化设计加热盘管和烟管。对1台2326kW水套加热炉的技术改造实践表明,改造后设备节能效果明显,运行平稳,安全可靠,具有重要的推广应用价值。     

热管式常压水套加热炉研究与应用

1 加热炉热效率影响因素分析影响燃气加热炉热效率的因素有排烟损失、散热损失、化学未完全燃烧热损失和机械未完全燃烧热损失。一般来说 ,化学未完全燃烧热损失与机械未完全燃烧热损失之和低于 2 % ,影响燃气加热炉热效率的主要因素是排烟损失和散热损失。( 1)过量空气系数对燃气加热炉热效率的影响。过量空气系数主要影响排烟热损失 ,对于燃气加热炉 ,空气过量系数的正常范围应在 1 0 5～ 1 2 0之间 ,如果过大 ,进入炉膛的冷空气过多 ,空气带走的热量增加 ,并且进一步造成燃烧恶化 ,传热效果变差 ,使排烟损失进一步加大 ;如果过小 ,燃料缺…     

高酸性气田内部集输工程水套加热炉设计技术研究

为确保国内首次大产量气田、高酸性、高压天然气介质、超大热负荷水套加热炉的成功设计、制造和安装，通过借鉴多年设计经验和采用国内外技术成果，对川东北某气田地面内部集输工程10套水套加热炉的设计技术进行了优化，强化了技术监督。使水套加热炉在实现气田内部集输工程环保、安全长周期运行的目标中起到了积极作用。     

乙烯裂解炉内传递和反应过程综合数值模拟研究Ⅲ.炉膛内燃烧和传热过程的数值模拟

在乙烯裂解炉综合模拟研究中，准确地描述炉膛内燃料燃烧和辐射传热过程极其重要。笔者采用乙烯裂解炉传递反应过程综合数学模型中的炉膛数学模型，对工业裂解炉炉膛中的流动、燃烧和传热过程进行了系统的数值模拟，得到了流场、浓度场和温度场等详细信息，揭示了炉膛内流动、燃烧和传热过程的基本特点。模拟结果表明，炉膛中存在着流动、燃烧反应与传热的不均匀分布，是造成反应管管壁热通量的非均匀分布的原因。     

CRHJ—250型常压超导热管水套加热炉

鉴于油田目前使用的水套加热炉大都存在热效率低、排烟温度高以及有安全隐患等缺陷,研制了CRHJ-250型常压超导热管水套加热炉。这种加热炉的技术关键在于筒体按常压结构设计,采用了超导热管和波纹管强化传热材料,大幅度提高了热效率。现场试验表明,2台新型250kW常压水套加热炉运行状况良好,热效率最高达88.11％,提高热效率13.11％;运行中排烟温度稳定在139～167℃,节气率达15.73％。常压结构设计,消除了因超压而爆炸的安全隐患。     

浸没燃烧天然气加热装置水浴传热数值模拟

针对浸没燃烧天然气加热装置换热器换热设计计算时,由于水浴流动及传热的复杂性给设计工作带来的问题,结合国内首例装置实际运行情况,对装置的水浴传热过程进行仿真分析,并计算验证了根据加热装置运行的实测数据,使用经典传热公式反算出的管外水浴最大流速。模拟结果直观反映了水箱内部水浴流动及烟气与水浴间的换热过程。结果表明:①装置换热区域结构布置合理,气泡破碎效果较好,增大了高温烟气与水浴的接触面积,进而强化了气液间传热;②在换热过程中,气液两相流是以一个相对恒定的温度冲刷换热器的,换热稳定;③在换热器管壁处,烟气几乎不参与换热;④模拟计算的水浴流速最大相对误差为8.33%,为后续浸没燃烧天然气加热装置的研发和设计提供了一种可参考的计算水浴流速的数值模拟思路。 