Aspen Fired Heater
通過更有效率的設計和操作來提高整個流程的生產能力。中油奧特科技有限公司自2003年起即負責Aspen Fired Heater軟件在國內的推廣和銷售,全面負責Aspen Fired Heater軟件在中國的推廣、培訓和技術支持。
功能
- 模擬模型:對于給定爐型及結構尺寸、燃料消耗量、過?諝庀禂、被加熱介質等,軟件能進行以下計算:通過燃燒室和對流室的傳熱計算及多相流流體計算,可得到被加熱流體和煙氣的溫度分布和壓力分布。其中煙氣的壓力分布是沿燃燒室經對流段至煙囪的非常詳細的數據
- 核算模型:對于給定爐型,指定燃燒段熱負荷(通過給定被加熱流體在燃燒的出口溫度),反算出所需的燃料量(輸入方式和模擬模式相同,但需指定被加熱流體在燃燒段的出口溫度)。
- 處理能力:被加熱流體可以是: (1)單相流體(氣相或液相)(2)多相流體(氣液二相或氣液 - 液三相)
被加熱介質可分布在加熱爐的不同部分。該加熱爐可用于模擬計算:各種煉油廠、化工廠圓筒爐和方箱加熱爐及熱回收系統。
技術特點
- 在線幫助系統及以圖形交互的方式輸入燃燒室及對流段的結構尺寸。利用這些功能,可以幫助用戶順利地完成建模工作
- 被加熱介質最多可達 10 股流,它們可以任意分布于爐子的各部位。它們相對于煙氣可以采取逆流或并流
- 被加熱介質可以是單相流或多相流。它們可以采用多路及多管程方式
- 可以采用氣體燃料或液體燃
- 圓筒爐或方箱爐。燃燒段可以是單排或雙排爐管。爐管可以是垂直或螺旋布置,可置于爐中央或圓周排列
- 方箱爐可以是單體或雙體
- 對流段最多可以分為 9 段。管子可以是光管或翅片管。對流管可以考慮來自燃燒室的輻射傳熱
- 煙氣排放方式有兩種方式,即回收煙氣能量(用煙氣預熱燃料),或不回收煙氣能量。煙筒可以是同徑或變徑。煙筒可帶檔板
- 燃燒室和對流段可分別單獨建模
- 可用各種單位,如:國際單位、公制單位及英制單位
- 支持 .PSF 物性文件格式。用戶可通過 .PSF 文件和模擬軟件進行數據傳遞
物性數據庫
在模擬過程中,對于被加熱介質需要用到以下物性:密度、比熱、導熱系數、液體的表面張力,對于多相流還需熱負荷曲線(溫度 - 焓 - 汽化率)。為了取得這些物性, HTFS 提供了一下方法:
- 熱力學物性數據包:將 HYSYS 流程模擬軟件中的熱力學包引入 HTFS 系統。提供 1000 多個純組分, 6 種狀態方程及 2 個活度計算模型
- NEL40 包含 40 個純組分的物性計算方法
- 可以通過標準的 PSF 物性生成文件,由流程模擬系統提供物性數據
模型計算方法
燃燒室可采用兩種計算模型:
- 均勻混合模型(單區域法),將整個燃燒室視為一個完全混合的一個區域
- 區域法,將燃燒室沿軸向分成若干段,每個段被認為是一個小的區域。對于每個區域都計算輻射傳熱、 對流傳熱、及各種熱平衡。最后得出每個區域的詳細數據:
- 煙氣和爐壁的溫度分布
- 被加熱介質及爐管壁的溫度分布
火焰在每個區域的熱量分布可由模型自動計算或由用戶自己定義
在對流段,煙氣的溫度和壓力是沿其流動方向逐段爐管計算的。被加熱介質的溫度、 壓力和管壁溫度是逐管計算的。對流段也可考慮輻射傳熱。煙氣的壓力降計算考慮了由鼓風機進口到煙囪出口的每個部分。
模擬結果輸出
從簡潔的總結報告到非常復雜的逐管分析報告, FIHR 軟件的輸出方式能使您從各個方面研究加熱爐的性能。一些非常重要參數還可以用圖形方式表現出來。如:壓力分布圖和溫度挾點圖等。通過各種曲線圖您可以更進一步了解爐子的性能。 FIHR 可以輸出以下報告:
- 簡潔匯總報告
- API 數據報告
- 爐子每部分的熱平衡報告
- 爐管的熱強度報告
- 煙氣溫度、壓力分布報告
- 被加熱介質的溫度及爐管表面溫度分布報告(逐管分析)
- 計算爐管的最高溫度
- 被加熱介質的逐管壓力分布
