CG-BQ100/520-70-3.82/420型CO余热锅炉节能及燃烧优化研究

【摘要】： 在石油化工企业,为了回收催化裂化装置中产生的CO再生烟气的能量,装置大都设置了燃烧式CO余热锅炉。该余热锅炉的主要功能是利用催化装置CO再生烟气余热,辅以燃料气助燃,回收CO高温再生烟气的物理显热和化学能。 本文针对中石化荆门分公司催化二车间CO余热锅炉运行过程中出现的问题,首先通过分析燃烧器工作特点及结构形式,提出了燃烧器改造方案;运用计算流体力学(CFD)软件FLUENT,对改造前后的燃烧器内的燃烧情况进行了模拟;在燃烧器改造的基础上,采用中石化荆门分公司CO再生烟气和炼厂瓦斯气实际值,进行燃料的燃烧计算,然后对锅炉进行了热平衡及热效率的计算,对优化改造前后的过量空气系数,燃料消耗量,各项热损失等进行了比较,并分析了优化改造能够取得成功的原因。 燃烧器改造仿真结果表明:将原来燃气分配器采用一圈孔口直径相同的喷嘴改为直径分别为23mm和8mm的燃气喷孔分成两排分布后,不但避免了原来各股燃气射流互相重叠的现象,而且在空气流中的穿透深度达到了预定数值,从而在旋流器产生的环形空气流中形成几个空气-燃气混合层。改造后的燃烧器火焰温度分布均匀,燃烧完全,达到了预期目标。通过锅炉瓦斯燃烧器改造,降低过量空气系数α等措施的实施,热平衡计算结果显示,在保持出力和锅炉热效率不变的情况下,CO余热锅炉助燃瓦斯用量可大幅度降低,从而大大降低整个装置能耗。