基于蒙特卡罗方法的双面辐射方箱炉热强度分布的模拟.pdf

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1、石油化工·222·PETROCHEMICALTECHNOLOGY2017年第46卷第2期DOI：10.3969/j.issn.1000-8144.2017.02.013基于蒙特卡罗方法的双面辐射方箱炉热强度分布的模拟12312李娜，杨军卫，姚永杰，车金良，肖家治（1.中海石油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司，山东青岛266555；2.中国石油大学（华东）化学工程学院，山东青岛266580；3.中国石油大庆石化分公司，黑龙江大庆136711）［摘要］采用蒙特卡罗方法，分别考察了空间燃烧和附墙燃烧方式对双面辐射方箱炉热强度分布的影

2、响。实验结果表明，对空间燃烧方式的炉膛温度和炉管平均热强度模拟结果与工业数据基本一致，蒙特卡罗方法能够模拟炉膛内的辐射传热过程，2对双面辐射方箱炉具有良好的适用性。附墙燃烧方式较空间燃烧热强度分布有明显改善，热强度峰值由58.0kW/m降至52.52kW/m，热强度不均匀系数由4.6降至3.7，有利于减少炉管局部过热；相同条件下附墙燃烧的平均热强度略高于空间燃烧方式，原因是炉墙辐射能力比高温烟气辐射能力更强，有利于辐射传热。［关键词］蒙特卡罗方法；燃烧方式；热强度分布；双面辐射方箱炉［文章编号］1000-8144（2017）02-022

3、2-05［中图分类号］TE624［文献标志码］ASimulationofheatfluxdistributionintheboxfurnaceusingtheMonteCarlomethod12312LiNa，YangJunwei，YaoYongjie，CheJinliang，XiaoJiazhi（1.CNOOC(Qingdao)HeavyOilProcessEngineering&TechnologyResearchCenterCo.Ltd.，QingdaoShandong266555，China；2.CollegeofChemica

4、lEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(EastChina)，QingdaoShandong266580，China；3．DaqingPetrochemicalCompany，PetroChina，DaqingHeilongjiang136711，China)［Abstract］Theeffectsofcombustionmodes，namelyspacecombustionandwall-firedcombustion，ontheheatfluxdistributioninadouble-sider

5、adiationboxfurnacewereinvestigatedbymeansoftheMonteCarlomethod.Itwasshowedthat，inthespacecombustion，thesimulationresultsforthefurnacetemperatureandtheaverageheatfluxofthefurnacetubewereconsistentwithindustrialdatabasically.Thesimulationfortheradiantheattransferprocesshadg

6、oodapplicabilitytothedouble-sideradiationboxfurnace.Theheatfluxdistributionofthewall-firedcombustionwasimprovedcompared22tothatofthespacecombustion，thepeakheatfluxreducedfrom58.0kW/mto52.5kW/m，andtheunevencoefficientoftheheatfluxreducedfrom4.6to3.7，whichwasbeneficialtothereduc

7、tionofthelocalheatingofthetubes.Theaverageheatfluxofthewall-firedcombustionwasslightlyhigherthanthatofthespacecombustion，whichwasbecausetheradiationabilityofthewallwasstrongerthanthatoffluegas.［Keywords］MonteCarlomethod；combustionmode；heatfluxdistribution；double-sideradiatio

8、nboxfurnace管式加热炉是炼油化工装置的重要单元设备，匀性是引起炉管局部过热、炉管结焦、进而导致炉其辐射传热效率和热强度分布是影响装置能耗和操管变形或烧穿等安全事故的根本原因。因此，改善作安全的重要