الجيل التالي من التعديلات التحديثية لموقد الغلايات منخفضة أكسيد النيتروجين - الأداء الميداني والاعتبارات

في عام 2006 ، اشترت منشأة تكرير Valero Corpus Christi Texas Zeeco® GLSF Free-Jet Next Generation Ultra-Low NOx Burners لغلايتين من أجل الامتثال للوائح الانبعاثات. كانت هذه الغلايات متطابقة في ظروف التصميم والتشغيل. يوفر الموقد الحر النفاث GLSF الخيار الأكثر اقتصادا لتلبية لوائح الانبعاثات ، لأنها لا تتطلب إعادة تدوير غاز المداخن الخارجية (EFGR). يبلغ عمر كل غلاية أكثر من 70 عاما ، وكان تحديث الشعلات ذات الانبعاثات المنخفضة للغاية دون استخدام EFGR لتلبية متطلبات الانبعاثات الصارمة أمرا صعبا.

تجريدي

تعد التعديلات التحديثية للموقد في الغلايات الصناعية حلا اقتصاديا لتحقيق مستويات أقل من أكاسيد النيتروجين باستخدام المعدات المشتعلة الحالية. ومع ذلك ، فإن تصميم الجيل التالي من بصمة موقد أكاسيد النيتروجين المنخفض للغاية والذي يتناسب مع فتحة الموقد الحالية لا يزال يمثل تحديا صناعيا في العديد من التطبيقات. كما ثبت أن بناء موقد بنمط أو ملف تعريف لهب يمكن أن يعمل بشكل صحيح ضمن المساحة الحالية وقيود طول إطلاق الجدار الخلفي مع الاستمرار في تحقيق تخفيضات كبيرة في أكاسيد النيتروجين مهمة صعبة.

Zeeco طورت الجيل التالي من تقنية الموقد النفاث الحر لأكاسيد النيتروجين المنخفضة للغاية الحاصلة على براءة اختراع مع بصمة ميكانيكية مدمجة. ينتج الموقد النفاث الحر GLSF ملف تعريف اللهب مع تفاعل محدود للغاية من اللهب إلى اللهب لتركيبات موقد الغلايات المتعددة ، مع تحقيق أطوال لهب أقصر.

أحد الاهتمامات الأساسية الأخرى لشركة تشغيل المستخدم النهائي هو التكلفة الإجمالية للملكية للجيل التالي من مواقد أكاسيد النيتروجين منخفضة للغاية. يمكن أن يكون لها تكاليف صيانة أعلى مقارنة بمواقد الغلايات التقليدية ذات الانبعاثات. Zeeco يوفر أقل تصميم صيانة في السوق لنتائج انبعاثات أكاسيد النيتروجين المماثلة. سنراجع تفاصيل التصميم هذه ، وتفاصيل التثبيت التحديثية المحددة والدروس المستفادة أثناء التعديل التحديثي لمواقد الغلايات الحالية في مصفاة كوربوس كريستي التابعة لشركة Valero في هذه الورقة ، بما في ذلك تأثير الهواء المتشرد ، ونتائج اختبار الانبعاثات الميدانية للعديد من تطبيقات التعديل التحديثي.

شروط التصميم الأصلية

تم تجهيز كل غلاية بشعلتين تقليديتين. كانت المعلومات المتعلقة بالغلايات محدودة بسبب عمر التركيب ، ولم تكن العديد من التفاصيل المتعلقة بتحديث الموقد من الجيل التالي مهمة قبل 70 عاما ، وبالتالي لم يتم توثيقها بوضوح. بالإضافة إلى ذلك ، كانت بعض وثائق التصميم الأصلية مفقودة. Zeeco استبدل كل من الشعلات التقليدية الحالية ب Zeeco GLSF الموقد النفاث الحر. تم ضبط تصميم إطلاق الحرارة للشعلات الجديدة على 77.4 مم وحدة حرارية بريطانية / ساعة لكل موقد. تم ضبط انخفاض ضغط هواء الاحتراق عند 3.25 بوصة مئوية عند 15٪ هواء زائد مع درجة حرارة هواء تبلغ 100 درجة فهرنهايت.

تم تصميم الشعلات الجديدة لاستخدام 0.3 رطل من البخار / رطل من غاز الوقود المحقون في تيار غاز الوقود لزيادة تقليل أكاسيد النيتروجين إذا لزم الأمر حيث لم يتم التخطيط ل EFGR لهذا التطبيق. كان استخدام كمية صغيرة من البخار أقل تكلفة من إعادة صياغة المرجل لإضافة ما يقرب من 14٪ EFGR لتحقيق مستوى انبعاثات أكاسيد النيتروجين المطلوب البالغ 0.03 رطل / مم وحدة حرارية بريطانية (HHV).

تم تركيب الشعلات الجديدة في تكوين صندوق الرياح الموقد الحالي. كانت بصمة الموقد الجديدة بنفس حجم الشعلات الحالية تقريبا ، لذلك تم تقليل تعديلات الغلاية لتركيب الموقد لتقليل تكلفة التركيب الإجمالية للتعديل التحديثي.

استنتاج

كان التعديل التحديثي للغلايات صعبا للغاية بسبب عمر الغلايات وكمية المعلومات المتاحة للتطبيق. ومع ذلك ، بعد تحديد التحديات ومعالجتها ، تمكنت الغلايات من تحقيق انبعاثات أكاسيد النيتروجين المطلوبة البالغة 0.03 رطل / مليون وحدة حرارية بريطانية وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون 50 جزء في المليون دون استخدام EFGR. وأدى استخدام تكنولوجيا الخلط بالطائرات النفاثة الحرة مع حواف تثبيت اللهب والتقييمات والتعديلات الميدانية الدقيقة إلى خفض تكاليف التعديل التحديثي الأولية وتكاليف الصيانة والتشغيل الطويلة الأجل.