采用数值模拟研究不同供热形式对裂解炉运行影响.pdf

石 油 化 工 2010年第 39卷第 11期 PETROCHEM ICAL TECHNOL0GY ·1221 · 采用数值模拟研究不 同供热形式对 裂解炉运行 的影响 周先锋 ，杨元一 ，张利军 一，王国清 ，刘俊杰 (1．北京化工大学 化学工程学院，北京 100029；2．中国石油化工股份有限公司 北京化工研究院，北京 100013) [摘要]利用计算流体力学Fluent软件，选择标准k—s湍流模型、有限速率／涡耗散燃烧模型和P1辐射模型等计算模型，对全部 由底部燃烧器供热 (简称全底烧供热)和由底部和侧壁燃烧器联合供热 (简称联合供热)的工况进行三维数值模拟计算，得到了底 部燃烧器喷口面、炉管位置中心面、横跨段出口面烟气温度分布以及炉管管壁温度分布和烟气组成分布的数据。模拟计算结果表 明，全底烧供热时炉膛底部形成高温区，炉膛上部温度低 ；联合供热时在炉膛上方采用侧壁燃烧器补充热量，炉膛烟气温度场 比全 底烧供热更加适合于管内的烃类裂解反应 ，联合供热时炉管管壁温度分布优于全底烧供热；全底烧供热时横跨段出口面烟气温度 平均值高于联合供热。 [关键词]裂解炉；乙烯；供热；数值模拟；计算流体力学 [文章编号]1000—8144(2010)11—1221—07 [中图分类号]TQ018 [文献标识码]A StudyofEffectofHeatReleaseM odeonRunningofCrackingFurnaceby NumericalSimulation ZhouXianfeng一，YangYuanyi，ZhangLijun一，WangGuoqing，LiuJunjie (1．CollegeofChemicalEngineering，BeijingUniversityofChemicalTechnology，Beijing100029，China 2BeijingResearchInstituteofChemicalIndustry，SINOPEC，Beijing100013，China) [Abstract] Thedifferentheatreleasemodes(combinedheatingandhearthheating)usedincracking furnaceswere simulated by means of standard k一￡ turbulence mode1．finite—rate／eddy—dissipation combustionmodelandP1radiationmodelofthe computationalfluiddynamicssoftwareFluent．The fluegastemperaturedistributionsoftheinletsurfaceofthehearth burners，thecentralsurfaceofthe tubelocationand theoutletsurfaceofthecrossoversection，andthetubemetaltemperatureandthe fluegascomposition were obtained through thestimulation．The simulation resultsshowed thathte hearthheatingcould comeintohighertemperaturein htebottom zoneofcrackingfurnace and lower temperatureintheupsidethan thecombined heating．Astheheatsupplementofwallburnersinthe combinedheating，thefluegastemperaturefieldismorecompat