【摘要】：為了解決某天然氣凈化廠(chǎng)加氫進(jìn)料燃燒爐燃料消耗量大、出口煙氣溫度高的問(wèn)題,基于響應(yīng)面法和數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)其操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化研究。首先,基于GRI-Mech 3.0甲烷化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及Fluent溫度場(chǎng)分析,使用CHEMKIN建立了加氫爐內(nèi)燃燒模型,計(jì)算結(jié)果得到了現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證;其次,采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法數(shù)值分析了燃料氣、空氣/低壓蒸汽、上游尾氣的進(jìn)口流量對(duì)燃燒爐出口煙氣溫度和氫氣組分濃度的影響規(guī)律;最后,采用響應(yīng)面分析法對(duì)加氫爐的進(jìn)口操作參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。結(jié)果表明:(1)加氫進(jìn)料燃燒爐中發(fā)生的是甲烷和空氣的不完全燃燒反應(yīng),水蒸氣對(duì)燃燒的影響可以忽略;(2)空氣流量的變化對(duì)出口煙氣溫度的影響最明顯,燃料氣流量的變化對(duì)出口煙氣中氫氣濃度的影響最明顯;(3)協(xié)聯(lián)降低空氣流量和燃料氣流量,可實(shí)現(xiàn)加氫爐出口煙氣溫度降低、氫氣濃度維持在一定水平的優(yōu)化目標(biāo);(4)采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和響應(yīng)面法,能準(zhǔn)確分析出各個(gè)進(jìn)口參數(shù)對(duì)出口溫度和氫氣濃度影響,并能有效預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)工況下的最優(yōu)操作參數(shù);(5)優(yōu)化后加氫爐出口溫度下降57 K,出口氫氣摩爾分?jǐn)?shù)上升0.41%,燃料氣的消耗量降低了7.51%。
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(北京)機(jī)械與儲(chǔ)運(yùn)工程學(xué)院;中國(guó)石化西南油氣分公司;
【基金】：“中國(guó)石油大學(xué)(北京)青年教師專(zhuān)項(xiàng)培養(yǎng)基金項(xiàng)目”(編號(hào):2462015YQ0411)
【分類(lèi)號(hào)】：TE963

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2537970