乙烯爐配置

乙烯爐有三種主要配置：

  1. 僅落地式
  2. 僅壁掛式
  3. 地板式加壁掛式

這些配置在燃燒器位置和散熱機制方面有所不同。為了優化其性能，工程師需要瞭解熱通量與工作條件和設計參數的相關性。

熱通量曲線

熱通量曲線表示在不同高度入射到管材的輻射熱的分佈，在乙烯裂解裝置的運行中起著至關重要的作用。它是高效、安全地管理熱裂解過程的關鍵因素。

熱裂解過程是高度吸熱的，需要高溫。這種熱量由在極高溫度下運行的專用燃燒器提供。然而，如果加熱不均勻，副反應會導致碳質聚合物沉積在管壁上，稱為焦炭。這可能會導致局部過熱，如果不加以解決，可能會導致管子破裂。

為了在轉換效率、運行時間和設備壽命之間實現最佳平衡，必須建立合適的熱通量曲線。該曲線是各種參數的函數，包括出現最大熱通量的高程 （zmax） 和地板上的熱通量 （y0）。

相關方程

為了預測和控制熱通量，已經為所有主要的乙烯裂解爐配置開發了方程和相關性。讓我們深入研究一些關鍵方面： 

  1. 落地式爐：地板燃燒器的熱通量隨高度變化，由微分方程描述。射流理論的類比有助於建立這個方程，從而簡化了熱通量和仰角之間的相關性。
  2. 壁燃爐：壁燃爐主要與預混燃燒器一起使用，這使得熱通量計算相對簡單。這些計算基於點源模型和爐子的逆縱橫比。
  3. 落地式爐加壁掛式爐：在這種情況下，地板用作熱量釋放的參考標高。相關方程會相應地進行調整。

預測熱通量

知道如何預測熱通量與作、燃燒器和熔爐因素的函數關係至關重要。這種預測功能使工程師能夠在設計過程的早期影響熱通量曲線，並就燃燒器配置和運行條件做出明智的決策。

我們將地板熱通量 （y0） 和峰值 het 通量升高 （zmax） 等關鍵參數與運行、熔爐和燃燒器因數相關聯，從而生成了預測它們影響的半經驗模型。這意味著，如果您知道最大熱通量 （zmax） 和初始熱通量 （地板上的熱通量，y0） 的升高，則可以確定整個曲線。這些模型已被納入我們的專有程式中，該程式不僅可以計算熱通量，還可以計算 NOx 和 CO 等排放，以及其他關鍵設計和性能輸出。

結論

總之，了解和預測乙烯裂解爐中的熱通量相關性對於優化其性能至關重要。已經為不同的爐子配置開發了方程和相關性，這些預測模型為爐子的設計、作和安全提供了有價值的工具。通過與燃燒器設計工程師合作並利用這些模型，乙烯生產商可以確保高效可靠的運營，同時保持最高的安全標準。