真空加热炉热力计算校核软件开发及焦化炉工艺软件完善

摘要

本论文利用面向对象编程软件Visual Basic6.0完成了真空加热炉热力计算校核软件开发和焦化炉工艺软件完善。
　　 真空加热炉热力计算校核软件包括燃烧计算、烟火管计算、盘管计算及烟气阻力计算等模块,计算得到烟气出火管温度、排烟温度、介质出口温度、盘管压降以及烟气压降等关键工艺参数,与现有Excel计算软件相比:1.软件可对两回程和三回程烟管进行计算,并将烟管分四段计算得到烟管内烟气温度、烟管传热系数、烟管负荷等参数的分布；2.软件对不同盘管型式进行计算,包括光管、内螺纹管和扰流子盘管,针对不同加热介质选择适合的盘管型式,减少盘管内壁结垢；3.介质物性数据可以自动计算不需人工查图减小人为误差。
　　 对焦化炉工艺软件进行了进一步完善,给定非平均热强度的情况下,可以计算得到油品在管内的停留时间、热转化率、流型、管内壁温度等重要工艺参数。利用辐射传热模型Monte Carlo方法,完成了焦化炉管外传热的编程计算,分别对斜顶炉中间布管、双面辐射焦化炉两侧布管、新型单面辐射焦化炉等炉型进行管外热强度计算,考察了中间燃烧、贴墙燃烧及壁面发热三种燃烧方式对管外热强度分布的影响,并与CFX模拟结果进行对比。计算结果表明三种燃烧方式,壁面发热与中间燃烧和侧墙燃烧相比下部炉管热强度较大,上部炉管热强度较小,热强度下移。编程计算与CFX模拟计算热强度沿炉管变化趋势基本相同。

目录

文摘

英文文摘

第一章 前言

1.1 真空加热炉概述

1.1.1 真空加热炉结构

1.1.2 工作原理及特点

1.1.3 现有软件局限性

1.2 延迟焦化过程及焦化炉简介

1.3 焦化炉工艺软件完善背景

1.4 课题来源及主要工作内容

1.4.1 真空加热炉热力计算校核软件的开发

1.4.2 焦化炉工艺软件的完善

第二章 真空加热炉热力计算校核软件开发

2.1 基础理论

2.1.1 计算框图

2.1.2 物性计算

2.1.3 烟火管传热计算

2.1.4 盘管传热计算

2.1.5 盘管压降计算

2.2 软件设计

2.2.1 软件文档及菜单结构

2.2.2 软件窗体及模块

2.2.3 主要功能

2.3 计算示例

2.3.1 燃烧计算

2.3.2 烟火管计算

2.3.3 盘管计算

2.3.4 烟囱计算

2.3.5 结果汇总

2.4 软件准确性考察

2.4.1 不同被加热介质考察

2.4.2 不同烟管回程数考察

2.4.3 不同盘管型式考察

2.4.4 小结

第三章 焦化炉工艺软件完善

3.1 管外传热计算基本理论

3.1.1 计算框图

3.1.2 辐射传热过程数学描述

3.1.3 模拟辐射换热用蒙特卡罗法

3.1.4 斜顶炉斜面的修正

3.2 工艺软件完善

3.2.1 选项设置

3.2.2 工艺参数

3.2.3 负荷给定

3.2.4 结构参数

3.2.4 结果输出

第四章 焦化炉工艺软件应用

4.1 给定非平均热强度进行管内计算

4.1.1 基本条件

4.1.2 结果对比与分析

4.2 斜顶炉中间布管热强度计算

4.2.1 基本条件

4.2.2 与CFX模拟对比

4.2.3 与箱式炉中间布管对比

4.2.4 结论

4.3 双面焦化炉两侧布管热强度计算

4.3.1 基本条件

4.3.2 流程为上进下出

4.3.3 流程为下进上出

4.3.4 结论

4.4 新型单面辐射焦化炉热强度计算

4.4.1 基本条件

4.4.2 计算结果与分析

4.4.3 结论

结论

参考文献

致谢