화염 전복과 화염 상호 작용은 에틸렌 크래킹 응용 분야에서 문제가 될 수 있습니다. 화염 전복 문제로 인해 용광로 튜브에 화염이 충돌하여 핫스팟이 발생할 수 있습니다. 튜브 내의 이러한 국소화된 고온은 조기 코킹을 야기할 수 있고 디코킹과 에틸렌 생산 감소 사이의 더 짧은 기간을 야기할 수 있다. 2000년대 초반부터, Zeeco Wison Engineering Ltd.는 바닥 버너 수가 증가하고 버너를 더 가깝게 이동해야하는 많은 개조 응용 분야에서 함께 작업했습니다. 이러한 상황에서도 올바른 기술을 사용하면 화염 롤오버 및 상호 작용과 같은 문제가 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다.
개요
에틸렌 크래킹 응용 분야의 버너 개조는 버너 간격 요구 사항과 버너 화염 품질에 미치는 영향으로 인해 어려운 프로젝트임이 입증되었습니다. 기존 용광로가 더 높은 용량을 달성하기 위해 업그레이드됨에 따라 더 많은 바닥 버너가 추가되어 버너 사이의 거리가 줄어들고 버너와 버너 화염 상호 작용 및 화염 전복과 같은 불리한 화염 조건이 발생할 가능성이 높아집니다.
Zeeco 특허받은 초저녹스 버너 기술인 ZEECO® GLSF Min-Emissions Enhanced Jet Flat Flame Burner를 개발하여 매우 작은 기계적 풋프린트를 제공할 뿐만 아니라 매우 제한된 버너-버너, 화염-화염 간 상호 작용 및 화염 롤오버 없이 화염 프로파일을 생성합니다.
버너 간의 화염 상호 작용은 공정 튜브에 화염 손상을 일으키고 배출을 증가시킬 수 있습니다. 화염 충돌은 또한 장기간 에틸렌 생산에 문제가 될 수 있으며, 이로 인해 작동 길이가 짧아지고 튜브 금속 온도가 높아질 수 있습니다. GLSF 플랫 화염 버너의 고유 한 디자인 측면은 연료 가스가 용광로 벽과 공기 흐름 사이에 도입된다는 사실입니다. 결과적으로, 버너 팁의 위치와 매우 컴팩트 한 디자인으로 인해 버너 간의 화염 상호 작용이 최소화됩니다. 가스가 공기 흐름을 통과하지 않기 때문에 팁 드릴링 설계를 수정하여 열 NOx 배출에 악영향을 미치지 않으면서 더 나은 열유속 프로파일을 얻을 수 있습니다.
최종 사용자 운영 회사의 다른 주요 관심사 중 하나는 화염 롤오버입니다. 버너에서 위쪽으로 이동하는 고온 가스의 운동량이 용광로 튜브 아래로 이동하는 더 차가운 가스의 운동량보다 작아지면 화염 롤오버가 발생합니다. GLSF 버너의 설계 세부 사항 및 장점을 검토하고, 특정 개조 설치 세부 정보, 개조 중에 배운 교훈을 제공하고, 여러 개조 응용 프로그램에 대한 결과를 포함합니다.
저배출 버너와의 비교
에틸렌 크래킹 장치에서 발견되는 저방출 버너는 일반적으로 단계적 연료 기술을 사용합니다. 이 특정 버너는 연료가 오리피스를 빠져 나와 벽에 도달하기 전에 연소 기류를 통과 할 수 있도록 전략적으로 배치 된 연료 팁을 준비했습니다. 화염 외피의 하부에서 균일한 열유속을 달성하기 위해 화염 패턴을 수정하려면 오리피스를 용광로 벽을 향해 점점 더 갑작스러운 각도로 천공해야합니다. 이러한 오리피스 각도는 공기와 연료 가스가 더 빠른 속도로 혼합되도록하여 열 NOx를 증가시키고 열유속 프로파일과 열 NOx 생산 사이의 절충안을 필요로합니다. 열유속 프로파일이 평균 90% 이상으로 더욱 균일하게 만들어짐에 따라, NOx 방출은 전형적으로 플럭스 백분율의 증가와 함께 증가한다. 같은 점에서, NOx가 감소함에 따라, 열유속 백분율 또한 감소된다.
결론
Wison은 많은 에틸렌 크래킹 퍼니스를 개조했습니다. Zeeco GLSF 최소 배출 버너는 도전적인 화염 요구 사항을 달성합니다. 버너가 서로 밀접하게 장착되었지만 화염 상호 작용이나 화염 전복의 흔적은 보이지 않았습니다. 콤팩트한 버너 디자인으로 화염 거동에 악영향을 주지 않으면서 더 많은 버너를 더 가깝게 설치할 수 있었습니다. GLSF Min-Emissions 버너 설계는 140 개가 넘는 까다로운 에틸렌 크래킹 퍼니스에서 사용되었으며, 그 중 일부는 NOx 방출로 90mg / Nm3 미만을 보장합니다.
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