Сжигание газообразных топлив в печах нефтеперерабатывающих и нефтехимических производств и утилизация тепла уходящих газов

• Автор: Катин, Виктор Дмитриевич
• Шифр специальности: 05.23.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 215 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Глава I. Состояние Еопроса эффективности использования топлива в трубчатых печах нефтеперерабатывающей и нефтехимической прошлаяенности. Цель и задачи исследования

1Д. Технологические особенности и эффективность

работы трубчатых печей

1.2. Основные научнотехнические направления повышения эффективности работы печейУ

1.3. Анализ методов сжигания газообразного и жидкого топлива в топках трубчатых печей
1.4. Анализ методов утилизации тепла продуктов сгорания топлива и особенностей работы утилизационных устройств трубчатых печей при сжигании сернистого топлива.2У
1.5. Анализ влияния особенностей сжигаемого топлива и некоторых конструктивных параметров топочногорелочных устройств трубчатых печей на выход окислов азота и серы.

1.6. Выводы по главе I

1.7. Цель и задачи исследований.

Глава П. Расчетнотеоретические исследования влияния некоторых факторов на радиационный теплообмен и уровень выхода окислов азота в топочных камерах трубчатых печей.
2.1. Анализ теоретических и экспериментальных исследований некоторых вопросов радиационного теплообмена в топках трубчатых печей. .
2.2. Выбор объектов исследования
2.3. Задачи расчетнотеоретических исследований.ЗУ
2.4. Обоснование методики расчета радиационного теплообмена в топочной камере печи
2.5. Расчетные исследования влияния теплоотвода в топочной камере на теплообмен и уровень образования окислов азота при увеличении степени экранирования топки вертикальнощшщдрической печи
2.6. Расчетные исследования влияния теплоотвода от зоны горения на температуру факела и уровень образования окислов азота при использовании экранов двухстороннего облучения в
топке коробчатой трубчатой печи
2.7. Расчетные исследования влияния раздельного
и совместного скитания газообразного и жидкого топлива на теплообмен и уровень выхода окислов азотаЯ
2.8. Сравнительный расчет по определению степего1 использования поверхностей нагрева коробчатой трубчатой печи
2.9. Выводы по главе П.г
Глава Ш. Экспериментальные исследования некоторых вопросов лучистого теплообмена в топках трубчатых печей, эффективности работы горелочных устройств и некоторых методов уменьшения образования окислов азота.М
3.1. Цель и задачи экспериментальных исследований .
3.2. Описание методики и приборов для исследованиян
3.3. Краткое описание экспериментов и характеристика опытнопромышленных объектов исследования.
3.4. Исследования влияния конструктивных и технологических особенностей трубчатых печей на теплообмен и уровень образования окислов азота.
3.5. Исследования влияния совместного и раздельного сжигания жидкого и газообразного топлива на характер выгорания, распределение температур и лучистых тепловых потоков в топке и уровень образования окислов азота
3.6. Исследования эффективности работы горелочных устройств и влияния их конструкции и компоновки на теплообменные характеристики факела и образование окислов азота
3.7. Разработка рекомендаций по усовершенствованию газовой схемы газоанализатора МН5 для контроля процесса горения топлива
3.8. Выводы по главе Ш
Глава У. Экспериментальные и расчетные исследования эффективности утилизации тепла уходящих газов трубчатых печей при использовании различных теплоутилизационных устройств.
4.1. Цель и задачи экспериментальных и расчетных исследований.
4.2. Экспериментальные исследования эффективности и надежности работы котловутилизаторов, рекуперативного и регенеративного воздухоподогревателей .
4.2.1. Методика экспериментальных исследований и обработка опытных данных .
4.2.2. Характеристика опытнопромышленных объектов исследования.
4.2.3. Результаты экспериментальных исследований эффективности работы котловутилизаторов типа КУ
4.2.4. Результаты экспериментальных исследований эффективности работы рекуперативного и регенеративного вращающегося воздухоподогревателей .
4.3. Техникоэкономические расчетные исследования оптимизации методов утилизации тепла уходящих газов трубчатых печей
4.4. Разработка рекомендаций по повышению надежности и эффективности работы теплоутилизационных устройств.УГ
4.5. Выводы по главе 1У .
Глава У. Техникоэкономическая оценка внедрения мероприятий по повышению эффективности сжигания топлива в трубчатых печах и утилизации тепла уходящих газов.
5.1. Экономическая эффективность внедрения модернизированных горелок ГЭВК0 для оптимизации топочного режима в трубчатой печи установки вторичной переработки нефти
5.2. Экономическая эффективность применения воздухоподогревателей из чугунных экономайзерных труб для печей атмосфернотрубчатой установки переработки нефтиМ
5.3. Разработка рекомендаций по утилизации тепловых вторичных энергоресурсов некоторых технологических установок предприятия.
Общие выводыя
Литература


Причем, чем легче разлагается продукт и чем выше его температура, тем меньше значение допускаемого теплового напряжения поверхности нагрева. Повышение скорости продукта в трубах позволяет повысить теплонапряжение поверхности нагрева благодаря увеличению коэффициента теплоотдачи от продукта к стенке трубы, а также уменьшению времени пребывания продукта в трубах печи. Однако скорость продукта в трубах обычно ограничивается потерями напора в змеевике. При проектировании печей сечение труб подбирают исходя из скорости, составлякщей 0,,5 глс, при которой продукт движется по трубам при турбулентном режиме. Из уравнения 1. В случае равномерного распределения теплонапряжений поверхности нагрева радиантных труб, кривая температур и тепловых напряжений будет иметь вид, изображенный на рис. Из рисунка . При переходе в камеру радиации теплонапряжение резко возрастает, а затем остается постоянным. Когда помимо нагрева в радиантных трубах происходит также испарение, температурная кривая рис. I. до начала испарения идентична кривой рис. Обычно изза нерационального распределения тепла по поверхности нагрева только небольшая е часть имеет предельно допусти
мую температуру ст остальная же поверхность имеет более низкую температуру и работает с недогрузкой 2. Средние фактические теплонадряжения поверхности нагрева труб могут быть равны средним допускаемым значениям лишь в том случае, если обеспечен равномерный нагрев труб по окружности и длине 2. Критерием оценки совершенства трубчатой печи является по данным ВНИМнефтемаша 2. Основной характеристикой эффективности работы трубчатой печи является ее коэффициент полезного действия КЦЦ. КПД печей по проектным данным составляет до у беспламенных и до у пламенных печей, однако фактические КПД не достигают 3 Так, по данным 3. Куйбышевского НПЗ, фактические КПД печей ниже проектных и находятся на уровне , что объясняется, главным образом, потерями тепла с уходящими газами и повышенными избытками воздуха с 1,,0. Аналогичная картина наблвдается и на других НПЗ страны. Результаты специального обследования 8 трубчатых печей, работающих на пяти НПЗ Башкирской АССР, показали, что их КПД изменяется от 0,5 до 0, 3 А по данным исследований работы печей Бакинских НПЗ их средний КЦЦ составил 3 Такие низкие КЦЦ печей объясняются также недостаточным использованием тепла отходящих газов и повышенными избытками воздуха. В настоящей работе были проведены исследования эффективности использования топлива в печах технологических установок Киришского НПЗ 3 Результаты этих исследований представлены в таблице 1Д. Из рассмотрения табл. С, что позволяет производить утилизацию тепла дымовых газов путем установки котловутилизаторов или воздухоподогревателей . Одним из важнейших мероприятий по повышению эффективности использования топлива в печах является оптимизация топочного режима, предусматривающая поддержание оптимального коэффициента избытка воздуха 3. С этой точки зрения представляют интерес работы В работе 3. КПД трубчатой печи в зависимости от коэффициента избытка воздуха. Максимальное значение КЦЦ соответствует оптимальномус1,. На рис. Анализ литературных данных показывают, что эффективность использования топлива в трубчатых печах должна сочетать рациональный метод сжигания топлива с максимальной утилизацией полученного тепла. Именно в этом направлении автором проведены исследования, приведенные в главах Ш и 1У. Рис Л. Зависимость КПД печи от коэффициента избытка воздуха. Таблица 1. Гидроочистка Цилиндри 1, 1, 2, . I Двухскатные 2. Коробчатые 1, 1, . Цилиндри ческая 3 1, ,
1. Основные научнотехнические направления повышения эффективности работы трубчатых печей. Увеличение единичной мощности технологических установок, а следовательно, и трубчатых печей. Внедрение более экономичных цилиндрических и коробчатых печей с вертикальными экранными трубами. Использование вторичных энергоресурсов. Оборудование трубчатых печей кислородомерами с целью оптимизации процесса горения. В соответствии с 2. Из перечисленных направлений представляет интерес анализ методов сжигания топлива.