炼油厂32Mw常压炉富氧燃烧模拟研究

发布时间：2020-12-27 22:16

　　常压加热炉是炼油厂原油常减压分馏装置的主要耗能单元,基于富氧燃烧过程是高效利用能源及降低能耗的有效手段。本文主要通过数值模拟对以天然气为燃料的32 Mw常压加热炉的富氧燃烧特性开展研究,加热炉的辐射室使用基于充分搅拌的反应器燃烧模型。考察了氧含量、过剩空气系数、以及辐射室体积等对天然气燃烧、烟气组成、辐射室温度和燃料节约量的影响,并与普通空气气氛下的天然气燃烧特性进行比较,另外还研究了富氧燃烧技术对对流室传热特性的影响。结果表明:随着氧含量的增大,辐射室温度和热负荷都有所上升,天然气完全燃烧所需要的辐射室体积减小;当氧含量达到23%时,若继续增大氧气浓度,辐射室体积对天然气燃烧以及烟气组成的影响变小;当过剩空气系数1.05提高到1.1时,氧含量对天然气燃烧、烟气组成、辐射室温度的影响最小;采用富氧燃烧技术对对流室的传热特性影响在可控范围内。模拟计算结果与采集的加热炉实际的运行数据进行比较,吻合较好。采用富氧燃烧技术提高常压炉的热效率对炼油厂节能减排的意义重大。 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：59 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

充分混合的反应器模型0-

兰州交通大学工程硕士学位论文-13-prodreach=hh(2.15)fuelfuelfuelQ=mh(2.16)airairairairairQ=mh(T)h(298)(2.17)综上所述，进入燃烧室的能量包括化学能和空气的显热。其总能量为:totalfuelairQ=Q+Q(2.18)天然气和空气混合燃烧的反应器是一个理想反应器，其使得天然气和空气能在控制体积内迅速均匀混合[74]。在理想反应器系统中应用化学动力学知识和基本守恒原理（质量守恒、能量守恒等）进行耦合得到一组非线性方程组，以通过这样耦合的方程组来描述这个系统从初始反应物状态到最终产物状态的详细过程，而不管其最终是否达到化学平衡。换句话说，可以计算出系统从初始反应物到产物进程中系统温度和各个组分浓度随时间的变化趋势。应用这样的系统的分析是简化的，其并没有考虑复杂的传质过程，并且其在反应器内的瞬时温度、压力及组分组成均为恒定值。其系统图如下图2.2所示。Figure2.2Modelofnaturalgasandairmixedreactor图2.2天然气和空气混合反应器模型使用质量守恒定律和能量守恒方程可得：[CO]:2COCOinCOCO28V+m(yy)28V=0(2.19)[CO2]:22242638COCOinCOCOCHCHCH44V+m(yy)44V44V88V132V=0(2.20)[O2]:42638222COCHCHCHOinOCO16V+64V+112V+160V+m(yy)16V=0(2.21)

程序计算流程图

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本文编号：2942591