大型气相裂解炉热场分布的优化解决措施

某石化公司乙烯装置新建气相乙丙烷裂解炉采用寰球大型气相裂解炉技术,双炉膛布置,全底烧设置。气相裂解炉建成投用后出现辐射段热场分布不均的异常情况,表现为火焰形状不稳定,COT偏差较大且容易波动,乙烯收率偏低。针对气相裂解炉热场分布进行观察和分析原因,2次对燃烧器进行改造,优化裂解炉热场分布,提高气相裂解炉的乙烯收率。     

CFD数值模拟技术在裂解炉低氮燃烧器改造中应用及效果分析

利用CFD模拟技术对需改造的裂解炉炉膛应用新型低氮燃烧器后的燃烧状况进行仿真模拟计算,计算和分析了裂解炉的温度场、速度场、浓度场(O_2、NO、CO)和热通量曲线。应用新型低氮燃烧器的模拟计算NO排放值77.7 mg/Nm~3,与改造后的实测数据77 mg/Nm~3对比,二者基本一致,实现了正常运行工况下NO_x的排放值≤80mg/Nm~3。这说明CFD模拟技术对裂解炉低氮燃烧器改造有着重要的指导意义。     

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。     

三维温度场可视化检测系统在裂解炉上的应用研究

重点介绍了安装在中国石油化工股份有限公司茂名分公司乙烯装置H114号裂解炉上的三维温度场可视化检测系统。该系统主要根据布置在裂解炉四周炉墙的16支CCD火焰图像探测器拍摄到的视频信息,重建出炉膛内的三维温度场分布。系统提供全方位炉膛看火电视的功能,可减少甚至避免操作工的看火孔巡检次数;提供全炉膛空间区域及管壁三维温度场立体分布,指导在炉内空间及管壁的温度分布不均匀区域调整燃烧器,改善炉内温度分布均匀性,避免炉管、炉体过烧,为装置的长周期运行提供技术支持。     

SRT-Ⅳ型裂解炉节能改造

介绍了提高裂解炉热效率和加工能力所采取的技术措施。指出采用高效燃烧器和引风系统变频调速技术 ,以强化燃料燃烧、改善炉膛内热流场分布、控制烟气中一氧化碳含量是裂解炉节能、增产的有效途径     

裂解炉低氮燃烧器优化运行探讨

对CBL-Ⅲ型100 kt裂解炉应用低氮燃烧器后,烟气NO_x排放超标原因进行分析。结合低氮燃烧器设计条件、工作原理和实际运行状况,对裂解炉炉体漏风处进行封堵。通过调整风机转速,底部、侧壁风门开度等手段,控制烟气内氧气含量,优化炉膛热场分布,降低裂解炉烟气内NO_x生成量。通过优化调整,裂解炉在正常运行工况下NO_x排放达到国家排放要求。同时摸索出了烟气内氧气含量对NO_x和CO生成的影响,确定了最优的烟气氧含量区间。分析裂解炉生产负荷对NO_x生成的影响,提出负荷变化后裂解炉操作调整方向。形成低氮燃烧器操作手册,指导裂解炉日常操作。     

低NOx燃烧器在扬子石化10万吨乙烯裂解炉上的应用

为满足环保要求,扬子石化烯烃厂10万吨裂解炉低氮改造选用低NO_x燃烧器并对其炉膛燃烧情况进行了CFD模拟。将该燃烧器应用于扬子10万吨乙烯裂解炉后,实际操作和运行情况表明,完全满足裂解炉的工艺和环保要求。     

燕山乙烯裂解炉优化运行措施及成效

介绍了燕山乙烯为优化裂解炉运行采取的一系列措施。通过合理调整裂解炉底部、侧壁燃烧器供热比,调节燃烧空气,以及改造风机稳定炉膛负压,来调整炉膛热通量,以延长裂解炉运行周期。通过应用快速烧焦技术,采用炉墙特种保温涂料来减少散热损失,改造对流段及实施其它措施来提高裂解炉热效率。并应用在线近红外分析技术及模拟计算优化裂解深度以提高高副产品收率。     

新型高炉煤气切圆燃烧的CFD数值研究

针对高炉煤气的特性,用4个双旋流燃烧器分布于炉膛侧壁形成内切圆的方式组织燃烧,用计算流体动力学方法对高炉煤气在燃烧炉内燃烧状况进行了数值模拟。计算采用Realizable k-ε湍流模型和混合分数-概率密度函数(Mixture-Fraction/PDF)法,分析3种不同直径的模型对炉膛内速度场和温度场分布的影响,结果表明在3 MW热负荷下,直径为1.5m的炉膛内速度场和温度场的充满度较好。     

裂解炉供热方式对燃烧特性影响的模拟研究

利用计算流体力学Fluent软件,对全底烧供热和侧壁燃烧器采用预混与非预混燃烧的联合供热的工况,进行数值模拟计算,得到了燃烧室内的NO浓度场、燃气喷口的温度场及其变化曲线。计算结果表明,联合供热时对炉内温度、NO的生成量有显著影响,侧壁燃烧器采用预混燃烧时温度场更均匀、NO的生成量更少;全低烧供热时燃烧速度更快,炉膛内平均温度高于联合供热。     

乙烯裂解炉燃烧器技术进展

综述了乙烯裂解炉燃烧器技术开发的最新进展情况,介绍了燃烧器布置优化、底部燃烧器和侧壁燃烧器等新技术以及CFD模拟技术在燃烧器设计和操作等方面的应用情况,这些新技术的成功应用将降低裂解炉烟气中NOx的排放,提高燃烧器的效率和裂解炉的操作稳定性.     

大型乙烯裂解炉用低NOx燃烧器的结构优选

随着大能力大型化裂解炉的不断发展,国内首台单炉膛20万吨/年产能乙烯裂解炉对燃烧器提出了更高的设计要求,在稳定燃烧的同时还要满足特定的工艺要求和严苛的环保要求。采用CFD技术和热态试验方法优选新型乙烯裂解炉用低NO_x燃烧器,通过数值分析方法研究不同底部与侧壁供热比(底侧比)下裂解炉内的燃烧状态(火焰形状、火焰长度、炉内温度分布及NO_x排放量等),结果表明：在底侧比为70:30时燃烧状态最优,炉膛内温度分布均匀且满足工艺要求和环保要求。在热态试验炉上对最终设计工况(底侧比72:28)进行热态试验,结果显示:炉内燃烧状态良好,温度分布均匀且满足热通量曲线,NO_x排放量也较低。     

CFD技术在乙烯裂解炉燃烧器研发过程中的应用

以某裂解炉用燃烧器为例,通过建立模型、网格划分、模型选取、条件设置及迭代计算等过程运用CFD技术对炉内的燃烧情况进行了数值模拟,并对计算结果进行了分析,得出了炉膛内的燃烧流动和温度分布,为燃烧器的研发和设计提供了依据。     

裂解炉自动控制及燃烧系统的改进

针对GK-Ⅵ型裂解炉运行过程中存在的炉膛温度场分布均匀性差、COT控制精度低等问题对其自动控制系统及燃烧系统进行了改进。为找出裂解炉出口温度产生偏差的原因,从原料分配、燃烧影响、出口段到测量段散热等方面进行分析,确认产生COT偏差的原因并以予消除,确保裂解炉可获取最佳的操作温度。     

乙烯裂解炉用圆形低NOx燃烧器燃烧情况数值模拟

以某裂解炉用圆形低NO_x燃烧器为例，通过建立几何模型、网格划分、模型选取、条件设置及迭代计算等过程运用CFD技术对炉内的燃烧情况进行了数值模拟，并对计算结果进行了分析，得到了炉膛内的燃烧流动和温度分布情况，为低NO_x燃烧器的研发和设计提供依据。     

乙烯裂解低氮燃烧器研究及应用

燃烧器是乙烯裂解炉的重要组成部分,裂解炉热量全部由燃烧器提供,因此燃烧器的型式、性能和配置会对裂解炉的热效率、安全环保和平稳生产产生很大的影响.乙烯裂解炉工作温度比普通加热炉高,高达1200℃左右,在此情况下,极易生成氮氧化物,随着氮氧化物排放标准趋严,NOx排放量控制难度增大,而核心就是燃烧器的改造.就目前裂解炉的低...     

国产低氮燃烧器在裂解炉轻烃适应性改造中的工业应用

运用火焰分散、多级燃料烧嘴、烟气再循环及CFD模拟等技术,对裂解炉燃烧器进行国产低氮技术改造,经过3个周期的运行表明:燃烧器工作良好,热负荷符合设计指标,炉膛热通量分布合理,NOx排放量降低48.8%,热效率提高,排烟温度大幅降低,延长了运行周期,整体技术达到国际先进水平,节能环保效益显著。     

茂名乙烯1号裂解装置H-119裂解炉改造后运行效果分析

茂名乙烯1号装置裂解炉H-119于2014年12月进行了技术改造,并于2015年1月30日改造完成后投入使用。介绍了1号装置裂解炉H-119在原有的生产过程中存在的技术问题和相对应的解决方法。对比了改造前后该裂解炉的燃烧器、炉膛衬里、对流段盘管及辐射段炉管等核心部分在其运行时的关键数据,分析了改造后该裂解炉在热效率、汽包产汽率等重要参数的变化及运行效果。     

裂解炉低氮燃烧器改造综述

介绍了乙烯装置6台裂解炉低氮燃烧器改造的整体状况、改造目标、主要改造内容,改造投用后的运行检测情况。阐述了裂解炉低氮燃烧器改造后正常运行工况调试检测情况,着重介绍了烧焦工况的操作和检测情况,为后续裂解炉烧焦工况操作调整以及同行业低氮燃烧器改造成果的实现提供借鉴。     

进风量对燃气燃烧器燃烧及NO_x排放特性影响

运用Fluent软件对40 t/h锅炉用燃气燃烧器的性能进行三维数值模拟。首先用Pro/E软件画出燃气燃烧器和炉膛三维图,然后在Gambit中进行建模,采用相关数学模型,在Fluent中设置边界参数及初始条件,迭代计算得出结果。研究了燃烧器的总体性能,燃烧器及炉膛内部甲烷、空气、压力、温度分布云图。着重研究了进风量过大或过小时对燃烧器及炉膛内速度场、温度分布、NOx排放量的影响。结果表明:合适的进风量是保证燃烧器稳定燃烧的关键因素之一,对污染物NOx的排放也是关键的影响因素。数值的模拟计算结果对燃烧器优化设计改造提供了重要的研究依据。