乙烯裂解炉燃烧传热的CFD模拟

• 作者: 刘时涛 杜文莉 王宏刚 钱锋
• 来源期刊: 计算机与应用化学
• 学科: 工学
• 关键词: 乙烯裂解炉 炉膛 燃烧 辐射传热 计算流体力学 CFX
• 年，卷（期）: 2010,（1）
• 所属期刊栏目: 模拟与优化
• 页码范围: 29-32
• 页数: 4页
• 分类号: TQ221|TE963
• 字数: 3312字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1001-4160.2010.01.007

摘要

为了掌握乙烯炉炉膛内的热场分布规律,本文采用CFD方法对SL-Ⅱ型工业乙烯裂解炉辐射段内所发生的燃烧、辐射传热、烟气流动等过程进行了耦合模拟,并且详细地分析了炉膛内流场及温度场的分布情况.其中,裂解炉的几何模型按照工程图纸1:1的比例建立;网格划分在专业网格生成软件ICEM11.0中完成:计算采用标准κ-ε双方程模型模拟湍流,漩涡耗散,有限速率燃烧反应模型(EDM/FRC)模拟侧壁烧嘴的预混燃烧和底部烧嘴的非预混燃烧,离散传递模型(DTM)模拟炉膛辐射传热,计算过程在CFX5.0中完成.计算得到了裂解炉炉膛内流场、温度场分布的详细信息,模拟结果与工业实测数据吻合较好.模拟结果表明,在底部烧嘴的射流核心区周围形成了大范围的回流,过渡段拐角处有小范围的回流现象;炉膛长度、宽度、高度方向都存在明显的温度梯度,说明传统的炉膛传热计算方法假定温度分布均匀是不准确的;炉膛的高温区主要集中在炉高4.5 m处:炉膛上部的热量,由于侧壁烧嘴的加入而得到了很好地补充,说明侧壁烧嘴的安装位置合理.研究结果表明CFD模拟是目前为止研究裂解炉内热场分布规律最为有效的手段之一,对于未来乙烯裂解炉的设计与优化作用很大.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	钱锋	华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室	223	3004	26.0	44.0
2	杜文莉	华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室	46	449	11.0	20.0
3	刘时涛	华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室	2	24	2.0	2.0
4	王宏刚	华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室	4	64	4.0	4.0