裂解炉炉管温度实时在线监测与分析

为了实时准确获取裂解炉炉管表面真实温度,介绍了一种基于近红外比色测温技术的炉管表面温度实时在线监测系统。论述了系统器件校准和环境背景影响消除的原理和方法,并通过一次和二次补偿因子校准使系统测量误差达到测量值的±0.5%或±5℃。系统应用于裂解炉取得了炉管实时监测及运行历史数据。结果表明:该系统可实时准确获取炉管表面真实温度,分析炉管表面温度分布特性,跟踪炉管温度运行历史,预测炉管运行周期,为加热炉安全稳定运行提供保障,实现节能降耗及效益提升。     

焦油管式炉结焦的预防及处理

阐述了管式加热炉炉管结焦的机理及危害,分析了焦油管式炉结焦的原因,通过改进机械化焦油氨水澄清槽、提高二次蒸发器过热蒸汽量、降低管式炉辐射段出口温度和燃烧法清理结焦炉管等措施,解决了炉管频繁结焦问题。     

裂解炉炉管表面温度的测量

介绍了裂解炉炉管表面温度测量的基本原理及温度修正方法。分析了影响测量结果的主要因素:发射率、炉墙内壁的反射辐射和炉内的烟气。提出了炉管表面温度测量的正确方法和具体的测量步骤。     

小型管式炉

某公司最近生产了一种烧成温度达 15 0 0～ 16 0 0℃的管式炉系列 (有单管式和多管式 ) ,其中单管式的炉温较均匀 ,在炉子加热长度范围内的温差不超过 10℃。该管式炉系列所用的发热元件是碳化硅棒 ,其热量能直接辐射到炉管上而使炉温迅速升高。由于整个炉体装置采用低蓄热值的隔热材料 ,因此炉子的热效率高 ,且温度波动小。该管式炉有立式和卧式两种类型小型管式炉@柴剑玲     

延迟焦化炉内湍流燃烧和炉管表面温度、热流分布

准确描述出炉膛内湍流燃烧过程,进而获得炉管表面温度和热流的分布情况,对焦化炉结构优化和防止管内结焦具有重要意叉.本文采用数值模拟方法,实现了对工业焦化炉包括燃烧器群、炉膛、炉管整体的,流动,燃烧和传热全部工艺过程的全尺寸耦合计算.计算得到了炉内温度以及炉管表面温度、热流分布的详细信息,揭示了焦化炉内燃烧和传热过程的基本特性.     

炉膛高度对步进式轧钢加热炉性能的影响

以能量平衡为基础,采用辐射段法模型建立了炉气段、炉围段和钢坯表面段的能量方程组,通过钢坯表面的热流与内部导热方程耦合求解,其中炉气和炉围的温度场采用主变量修正法求解,钢坯温度场采用隐式有限差分求解,与现场实测板坯温度对比验证模型的准确性,分析了上炉膛各段高度对钢坯温度场及排烟温度的影响. 结果表明,预热段高度在0.5~0.9 m,高度每增加0.2 m,钢坯出炉时上表面温度升高约2.8℃,排烟温度降低约10℃;加热一段高度在0.9~1.9 m,高度每增加0.2 m,钢坯出炉时上表面温度平均增加2.5℃,排烟温度平均降低8.5℃;加热二段和均热段高度变化对钢坯出炉时表面温度及排烟温度影响不大. 合理确定预热段和加热一段高度有利于钢坯加热并节省燃料消耗.     

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。     

用蒙特卡罗法计算制氢转化炉辐射室温度分布

采用蒙特卡罗方法对制氢转化炉辐射室、炉管以及烟气的温度进行计算。和实际测量结果比较表明 ,模拟计算结果较好地反映了辐射室的温度分布情况。通过计算炉管温度分布 ,有助于研究制氢转化炉炉管弯曲的机理     

转化炉炉管水浸超声检测应用研究

转化炉炉管作为转化炉中的关键设备,既充当换热器又充当反应器,材料通常为HP40或HP40Nb,在工作过程中最高温度可达到1000℃左右,经过长时间的高温蠕变会逐渐产生裂纹。炉管表面有杨梅粒子涂层,常规检测方法无法对炉管进行检测。本文对转化炉炉管的水浸超声检测方法进行了相关研究。研究发现水浸超声检测灵敏度较高,能准确记录整根炉管超声波信号高度的变化;并且超声波衰减也可能是因为炉管发生了材质劣化。     

焦油管式加热炉热工特性研究与优化

通过对焦油管式加热炉热工特性的研究,对管式炉进行了优化,解决了管式炉存在的易熄火、能耗高、炉管易结焦等问题。改造后的管式炉运行更加稳定,能耗大幅降低,自动化程度提高,炉管没有发现结焦现象。     

SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉内燃烧传热与裂解反应的耦合模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段炉膛内的燃烧传热及管内石脑油裂解反应过程进行耦合模拟,建模及耦合求解在CFX中完成.计算时采用标准k-ε双方程湍流模型、旋涡耗散/有限化学速率(EDM/FRC)燃烧模型和离散传播(DT)辐射模型,其中介质辐射特性采用多灰气加权模型;石脑油裂解反应采用Kuma...     

Coupled simulation of combustion with heat transfer and cracking reaction in SL-Ⅱ industrial ethylene pyrolyzer

采用计算流体力学(CFD)方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段炉膛内的燃烧传热及管内石脑油裂解反应过程进行耦合模拟,建模及耦合求解在CFX中完成。计算时采用标准k-ε双方程湍流模型、旋涡耗散/有限化学速率(EDM/FRC)燃烧模型和离散传播(DT)辐射模型,其中介质辐射特性采用多灰气加权模型;石脑油裂解反应采用Kumar分子反应模型,流体流动方程组由全隐式的耦合算法求解。模拟结果与工业数据吻合良好,验证了模型的可靠性。结果表明,管内裂解产物丙烯和丁烯收率先增后减,甲烷和乙烯收率一直增大;出口管外壁温度沿管长分布因侧壁烧嘴的加入而更加均匀;炉膛中部的回流区使该区温度更加均匀;裂解炉结构的非对称性引起烟气流速分布不对称,进而导致后墙上侧壁烧嘴的供热效率相对前墙侧较低,本文模拟结果为裂解炉进一步设计与改造提供理论指导。     

乙烯裂解炉耦合模拟中湍流模型的影响分析

配备底部烧嘴和侧壁烧嘴的乙烯裂解炉应用越来越广泛，不同燃烧模式影响着炉膛内湍流流动状态，考虑到裂解炉中湍流流动与燃气喷料、燃烧和传热有较强的非线性耦合作用，为此探究不同湍流模型在裂解炉/反应器耦合模拟中的影响对于裂解炉的精确设计和优化至关重要。针对不同湍流模型对某十万吨工业乙烯裂解炉进行了耦合模拟，利用CFD数值模拟对采用标准k-ε模型、RNG k-ε和Realizable k-ε模型所建立的湍流流动模型进行评估。将三种湍流模型的模拟结果与工业数据进行比较，重点分析了裂解炉内的速度、温度、湍流能力等参数的分布情况，表明Realizable k-ε模型在火焰稳定性、反应效率等方面优于其他两种模型，且基于Realizable k-ε湍流方程的反应管模型在热通量、炉管外壁温度分布计算结果更接近实际工况。     

Combustion and Pyrolysis Reactions in a Naphtha Cracking Furnace

Numerical simulation on combustion and pyrolysis reactions in a tubular reactor is carried out on a 100,000 t/a naphtha cracking furnace. A complex arrangement of bottom burners is contained in the furnace model. The hydrodynamic and radiation models are included for calculating the flue gas flow pattern and heat transfer. A molecular reactions model is applied on the basis of a two‐dimensional tubular reactor model. The results calculated indicate that there is recirculation of the flue gas at each side of the reactor tubes due to the high inlet velocity from the bottom burners, which contributes to the uniformity of flue gas temperature in the furnace. Higher temperature profiles of the tube skin are mainly located 15–20 m along the tubular reactor. The calculated pyrolysis product yield and the tube skin temperatures are in good agreement with experimental data.     

用计算机确定马蹄焰池窑深澄清池的结构尺寸

本文以流体力学中的连续性方程、动量方程和能量方程为基础,并根据马蹄焰池窑作业的特点,建立了具有实用意义的马蹄焰玻璃池窑内的液流运动和传热的三维数学模型。在池壁热边界条件给定方面,采用第二类散热边界条件,避免了以固定温度作为边界条件造成的不真实性;在计算机上采用SIMPLEC法进行逐块迭代求解。通过实例计算,得到了合适的澄清池沉降深度、洞坎位置与高度。     

辐射管搪烧炉制品加热计算

分析并推导辐射管搪烧炉炉膛辐射换热计算公司和制品加热时间计算方程,讨论了辐射管管距对制品加热时间和炉墙温度的影响。     

多组扭曲片排布方式对乙烯裂解炉管内产物收率的影响

针对乙烯裂解炉炉管内置入不同组数扭曲片对裂解产物收率的影响进行数值模拟,选用石脑油为裂解原料,得到不同管型的温度分布、乙烯等产物质量分数的分布情况.结果 表明,扭曲片可有效降低管壁与核心流体间的温度梯度,且出口段置入3组扭曲片的炉管换热效果最佳;炉管中乙烯与丁二烯的产率沿轴向距离线性增加,丙烯产率在反应后期的出口段下降...     

玻璃窑炉火焰空间系统综合传热数学模型的研究

建立了玻璃窑炉火焰空间系统综合传热数学模型,并根据该数学模型,用计算机模拟窑体内表面温度和黑度,窑体对玻璃配合料的角系数,火焰黑度,玻璃配合料表面温度对于火焰空间系统向玻璃配合料传热的影响。     

赛科裂解炉辐射段燃烧的数值模拟及优化

利用计算流体软件,采用合适的数学模型,对赛科（SECCO）裂解炉的两种设计方案进行数值模拟,得到裂解炉炉膛内流体流场、燃料燃烧和烟气温度场等详细信息,揭示了炉膛内烟气流动、燃烧和传热过程的相互影响及特点。模拟结果表明,底部燃烧器的原始设计方案中,热量分布不均,局部高温区,炉膛内温度梯度大;底部燃烧器加侧壁燃烧器的优化方案中,能提供较均匀的热量分布,炉膛内温度梯度小,有利于反应管均匀受热。     

管式加热炉节能的研究进展

以管式加热炉主要结构的节能为出发点,从改造燃烧器及辐射室结构、优化吹灰技术、研发新型清焦技术以及研制新型空气预热器和新型辐射炉管等方面,综述了目前管式加热炉燃烧器、辐射室、对流室及余热回收系统的节能效果的研究情况,其中增强辐射传热和余热回收能力可有效降低排烟温度,提高加热炉效率,因此其对于管式加热炉的节能更有效。最后对今后管式加热炉的节能研究提出展望。