【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 PFR 公司的一款加熱爐工藝計(jì)算軟件，它的適用范圍包括煉4 / 34油廠除制氫轉(zhuǎn)化爐外的所有加熱爐，既可以用于新爐子的設(shè)計(jì)計(jì)算，迅速的進(jìn)行多方案比較和優(yōu)化設(shè)計(jì)；也可以模擬在役爐子的操作工況，對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)以改善工藝操作，預(yù)測(cè)物料組成、注汽（水）量和位置以及燃料類型等的改變對(duì)加熱爐的影響，目前我國(guó)北京院、洛陽(yáng)院等設(shè)計(jì)院的加熱爐工藝計(jì)算都使用的是這個(gè)軟件。 軟件使用范圍FRNC5PC 軟件能對(duì)煉油廠和石化廠大部分的加熱爐進(jìn)行性能模擬和效率預(yù)測(cè)，其中包括：常壓爐 減壓爐重整爐 焦化爐減粘爐 煤炭液化爐余熱回收和蒸汽發(fā)生爐 重沸爐潤(rùn)滑油餾分油和蠟加熱爐 熱解爐加熱爐關(guān)鍵的過程和條件都可以在加熱爐任何部位進(jìn)入、輸出，流程模擬、預(yù)測(cè)熱量轉(zhuǎn)換和壓降等方法先進(jìn)科學(xué)?？梢阅M加熱爐的部分包括：綜合工藝過程 多個(gè)盤管布局多個(gè)燃燒室 多個(gè)管路和翅片類型對(duì)流室部分 轉(zhuǎn)油線管道 流體形態(tài)煙囪 配件FRNC5PC 軟件的計(jì)算范圍包括：輻射及全爐熱效率 兩相流流型火墻溫度 兩相流沸騰形式各部位煙氣溫度 兩相流傳熱及壓降輻射及對(duì)流熱強(qiáng)度 煙氣側(cè)傳熱及抽力管壁金屬溫度 露點(diǎn)腐蝕溫度翅片或頂頭尖端溫度 烘爐預(yù)測(cè)該軟件可以模擬多股物料的復(fù)雜工況，對(duì)工藝、設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)部門的工程師來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)科學(xué)、節(jié)省時(shí)間的高效軟件。 軟件計(jì)算方法5 / 34該軟件可以按照兩種方式進(jìn)行模擬，一種是固定發(fā)熱量（固定燃料量） ，另一種是固定熱負(fù)荷。 固定發(fā)熱量（固定燃料量）即燃料速率由用戶給定，軟件計(jì)算出熱負(fù)荷（吸熱量） 、每種物料的最終條件和中間結(jié)果以及其它性能參數(shù)，其計(jì)算步驟如下： 固定熱負(fù)荷即物流吸熱由用戶給定，所需的供熱量及燃料量由程序求出，同時(shí)計(jì)算出其它性能參數(shù)，其計(jì)算步驟如下：3 輸入部分6 / 34FRNC5PC 軟件的輸入部分主要有下面幾部分：機(jī)械數(shù)據(jù)：燃燒室，對(duì)流，管道，煙囪，管道，管路配置和爐管尺寸；過程數(shù)據(jù)：物料流量和終端工藝條件（溫度，壓力） ；物理性質(zhì)：油氣流的可自動(dòng)生成的熱力學(xué)和輸運(yùn)性質(zhì)；燃燒信息：燃油流量，燃料成分，燃燒空氣溫度和過剩空氣系數(shù)。輸入部分是按照加熱爐的各個(gè)部分分為不同的邏輯塊，每一部分的輸入都會(huì)有一個(gè)關(guān)鍵詞和描述，表 說(shuō)明加熱爐各個(gè)部分的關(guān)鍵詞和相應(yīng)的描述。表 加熱爐主要部分和需要的數(shù)據(jù)表 關(guān)鍵字 數(shù)據(jù)1 FURNACE 加熱爐 字母數(shù)字說(shuō)明情況3 FIREBOX 燃燒室 燃燒室機(jī)械數(shù)據(jù)4 CONVECTIVE 對(duì)流室 對(duì)流段機(jī)械數(shù)據(jù)5 STACK 煙囪 煙囪數(shù)據(jù)6 COIL SECT 管路 每個(gè)管路的說(shuō)明7 TUBE DATA 爐管數(shù)據(jù) 爐管尺寸8 PROCESS 物料 工藝流條件（流量、溫度和壓力）10 FIRING 燃燒 燃燒條件（燃料和空氣的數(shù)據(jù)資料）12amp。32 FUEL DATA 燃料數(shù)據(jù) 燃料成分 燃燒室輸入燃燒室是加熱爐熱量輸入部位，在 FRNC5PC 軟件中至少應(yīng)輸入一個(gè)燃燒室的數(shù)據(jù)，本軟件最多可模擬五個(gè)不同的燃燒室，已成功建立燃燒室模型的類型有：圓筒爐、箱式爐和梯臺(tái)爐。 Characteristic本部分包括三個(gè)輸入部分。1. Firebox ID燃燒是號(hào)和輸入一到兩位數(shù)字，這個(gè)數(shù)不不需要唯一，可與后面的管路系統(tǒng)、爐管數(shù)據(jù)、燃料的號(hào)一樣。2. Number of parallel “identical” firebox(默認(rèn)為 1)如果平行的燃燒室具有相同工藝流、燃燒狀態(tài)，它們就稱為“相同” ，此時(shí)只需要輸入一組數(shù)據(jù)就行.3. Parallel firebox ID number7 / 34如果平行的燃燒室具有不同的工藝流、燃燒狀態(tài)，它們就稱為“不相同” ，使用者在此輸入一個(gè)數(shù)，同時(shí)軟件將在輸入部分出現(xiàn)它的號(hào)。以上輸入界面見下圖。 Furnace type加熱爐型式有圓筒爐、箱式爐、屋型爐和梯臺(tái)爐。其界面如下： Furnace dimension加熱爐直徑輸入是用來(lái)計(jì)算燃燒室耐火數(shù)量，直徑指的是從內(nèi)防火墻之間的尺8 / 34寸，各個(gè)爐型的尺寸表示如下圖：如果加熱爐中間有火墻，其數(shù)據(jù)應(yīng)輸入，輸入界面如下： Flue Gas “TakeOff” ，默認(rèn)的9 / 34方式為“頂、中心” 。2. Inner Dimensions of Flue Gas TakeOff如果煙氣離開燃燒室開口形狀為長(zhǎng)方形，則在此處輸入長(zhǎng)和寬，如果開口為圓型，則在第一個(gè)里面輸入圓的直徑，第二個(gè)不輸入。這個(gè)尺寸決定了燃燒室輻射到對(duì)流室光管的面積。 Opening Code（默認(rèn)為“不” ）不打?qū)μ?hào)表示開口沒有遮擋，打?qū)μ?hào)表示開口被輻射管和光管遮擋，如果出口被耐火材料遮蔽使熱量輻射回燃燒室，這種情況也應(yīng)打?qū)μ?hào)，對(duì)于對(duì)流室有光管的情況也要打?qū)μ?hào)，這部分的輸入界面如下： The ID’s of Coil Sections in Firebox至少一組管路數(shù)據(jù)或者“QBank”數(shù)據(jù)應(yīng)該輸入，最多可以輸入 9 組數(shù)據(jù)。管路系統(tǒng)是具有相同工藝流和機(jī)械數(shù)據(jù)的爐管組成QBank它是一組從煙氣中增加或移出熱量的管路系統(tǒng)，它沒有具體的機(jī)械數(shù)據(jù)，編號(hào)從 90~99，QBank 在對(duì)對(duì)流室進(jìn)行熱交換研究時(shí)起作用。其輸入界面如下：10 / 34 對(duì)流室輸入在對(duì)流室里，爐管相對(duì)于煙氣串聯(lián)或平行，煙氣可能向上、向下或水平穿過這些爐管，光管部分的輻射熱量度部分來(lái)自燃燒室，對(duì)流室的其它部分的輻射熱量則來(lái)自耐火墻和煙氣的直接輻射得來(lái)。如果在對(duì)流室熱量損失的比例較大，那么在后面的 Heat Loss 章節(jié)就應(yīng)該輸入數(shù)據(jù)。 Characteristic本部分包含三個(gè)輸入，ID 輸入方法與前面的燃燒室相同，第二部分輸入的是煙氣進(jìn)入和離開的加熱爐部分的 ID 號(hào)，第三部分為流動(dòng)阻力阻尼，默認(rèn)為 0.11 / 34 Internal Duct Dimensions如果對(duì)流室為長(zhǎng)方形，那么輸入它的長(zhǎng)寬高，如果為圓柱形，那么在第一個(gè)里輸入它的直徑，第二個(gè)不填，在第三個(gè)里輸入高度。選擇上、下還是水平根據(jù)的是摩擦氣流的方向，它的作用是粗略計(jì)算，摩擦、動(dòng)量和重力在煙氣穿過加熱爐的過程中一直存在，因此氣流方向?qū)τ诖致杂?jì)算就有很大意義。其輸入界面如下： Coil Section, QBank, or Air Preheater ID軟件支持 10 組數(shù)據(jù)的輸入，其輸入方法與燃燒室相同。 煙囪輸入煙囪是加熱爐中垂直圓筒形的部分，如果煙囪數(shù)據(jù)沒有輸入，軟件將不會(huì)對(duì)輸入的加熱爐數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，但煙氣壓降會(huì)在加熱爐的各個(gè)部分顯現(xiàn)。煙囪的熱損失在粗略計(jì)算時(shí)有很大作用。 Characteristic本部分包含兩個(gè)輸入，ID 輸入方法與前面的相同，一個(gè)加熱爐最多允許有兩個(gè)平行的煙囪；第二部分輸入的是煙氣進(jìn)入煙囪的 ID 號(hào)。12 / 34 Geometry為了避免不同的外徑 DI 和內(nèi)徑 DE，軟件輸入的是幾何直徑 DG，其公式如下：GI??輸入的時(shí)候注意：煙囪直徑的單位為 mm，高度單位為 m。流體阻力阻尼（默認(rèn)為 倍速度頭） 管路輸入軟件支持最少 1 組最多 89 組的管路數(shù)據(jù)輸入，管路是一個(gè)或多個(gè)爐管的組成，他們具有以下特征：；13 / 34；，并且物料具有相同的溫度和壓力；；；。 Geometry此輸入包含三部分，管路系統(tǒng) ID、平行管路系統(tǒng)數(shù)量和平行部分 ID，其輸入方法與前面相同。. 2 Process fluid ID 號(hào)，其號(hào)與后面要輸入的“PROCESS ”號(hào)要一致。2.，如果此管路系統(tǒng)的物料進(jìn)來(lái)自上一管路系統(tǒng)，則在此處輸入上一管路系統(tǒng)的 ID 號(hào)，不輸入默認(rèn)為入口。，在此輸入下一管路的 ID 號(hào)，如果空白或輸入“0,” ，則認(rèn)為此處為出口。，在次輸入，下面第二張圖分別表示的是 1路、3 路和 4 路物料的情況輸入界面如下：14 / 34 Geometry I 此處包含 4 處輸入部分。1. 爐管方向（默認(rèn)水平） ，如果爐管為水平，則輸入 0，垂直為 9