הבנת איכות הדלק ב-Fic Fired Heaters

תנורי חום אש הם נכסים קריטיים בזיקוק, צמחים כימיים ומתקני ייצור חשמל, שבו הם מספקים את האנרגיה התרמית הנדרשת לתהליכים כגון זיקוק, סדק ודור קיטור.הביצועים והאמינות של תנורי חום אלה קשורים ישירות לאיכות של איכות הדלק נשרף.דלק מקיף לא רק תוכן אנרגיה אלא גם נוכחות של contaminants, תכונות פיזיות כמו סטיות ודחיסות, איכות גבוהה, ייצור דלק יציב, וחום.

דלק תעשייתי נע בין גז טבעי וזיקוק גז דלק שמן דלק כבד, קוקה, ואפילו דלקים מבזבזניים.כל סוג דלק יש מערך משלו של פרמטרים איכותיים: גז טבעי מוערך ביחס מימן גבוה לפחמן ורמות נמוכות של פחמן, אבל ריקנות בתעשיית דלק מאן או נוכחות של גזים לאיים כמו חנקן יכול להשפיע על ערך ויציבות.

המכון האמריקאי (API)FIRLT:1 מספק הנחיות למפרט איכות דלק ב-FLT:2API 60003IRFLT 3 וסטנדרטים קשורים, תוך הדגשת החשיבות של הגבלת sulfur, אפר ותוכן מתכת כדי להגן על מטה ציוד זרם הדם (או אספקת דלק) או מזהמים (Ocreatives) לצמצום של דלקים (OL) למינימום (OFLT:4U).

השפעה על איכות הדלק על ביצועי הוויטר

הרכב הדלק משפיע ישירות על יעילות הבעירה, בצורת הלהבה, שיעורי העברת חום, וערעור פליטות.אפילו שינויים קטנים בתכונות דלק יכולים להיות השפעות לא פרופורציונליות על פעולת תנור חום.

שקיפות וגמישות להבות

התלקחות מלאה דורשת יחס אוויר-לדלק נכון, זעזועים לתערובת, וזמן מגורים מספיק בטמפרטורה גבוהה. אי-ציות בדלק יכולות לשבש את האיזון הזה.לדוגמה, חנקן עמיד בדלק וסולפור להגדיל את היווצרות של NOx ו- SOx, אבל הם גם סופגים אנרגיה במהלך decomposition, הורדת הטמפרטורה וצמצום העברת החום לצנרת גבוהה של גזים או כוויות לא יציבות עלולות להבעירה.

שמנים כבדים עם תיעוב גבוה דורשים חימום הולם כדי להשיג אטום.אם הדלק אינו מחומם כראוי, טיפות גדולות, וכתוצאה מכך לא מלא של התלקחות, היווצרות פיטורים, ומניפולציה פחמן על טיפים כוויות ופרקטוריון. פחמן בונה (coking) על דליקות דלק בוערות מעוות את התבנית, יעילות נוספת משפילה ולגרום להבה של 5% על ידי ירידה ממוצעת של צריכת דלק (F) על ידי ירידה של 10.5%).

העברה חמה והיעילות

שיעור העברת החום מהלהבה והגז השפעת לנוזל התהליך תלוי בתכונות הרדיואקטיביות של הלהבה ובנקיון של פני השטח של העברת החום. Contaminants בדלק מייצרים הפיקוציאות על מחוץ צינורות קורנים ובחלק ההדבקה.אש, וניל, וסוליום מהווים תרכובות דלת-נקודות שולכות לתוך פקדות זכוכית, במפרקים של צינורות מתכתיים וצמצום של כוח-F:

בסעיף הזיקוק, זבוב אפר ושקעים על צינורות מאוישים, תקע מעברי גז ועלייה בגיוס אובדן טיוטה גבוהה דורש כוח מעריצים מוגבר או טיוטה טבעית, צמצום היעילות התרמית הכוללת.ה-FLT:0 Heat Transfer Research Institute (HTRI)FLT:1 מספק מתאםים המציגים שכבת 1 מ"מ של פיקדון יכול להפחית את ההעברה החום על ידי למעלה מ-30%, בהתאם למהירות של גז.

הרשאות והתאמה סביבתית

איכות דלק ירודה ישירות מגבירה את פליטותמזהמים. Sulfur בדלק חמצון ל-SO2 ו-SO3, אשר תורמים לגשם חומצי ולמבנה חלקיקים sulfate. Vanadium ותרכובות ניקל יוצאים כחומר חלקיקים עדין שקשה ללכוד עם מעכבי דלק מזהמים או צינורות דלק ספציפיים יותר.

לדוגמה, חוק זיהום האוויר של EPA (CSAPR) ,(CSAPR) ,(FLT:2Acid Rain ProgramFLT 3: 3) דורש תחנות כוח ומקורות תעשייתיים מרכזיים לשימוש בדלקים דלים או להתקין מחסנים (ד) באמצעות דלק עם תוכן sulfur מעל לצמצום אפשרי עלולים להיות בעל עלויות משמעותיות של אספקת חשמל (F) או הגבלת תשלום ישירות על פני מגבלות משפטיות (ד"מספקיות) והגבלות על פני מגבלות על פני אספקת חשמל (ד"ד"ד).

השפעה על איכות הדלק על תחזוקה

העלות הנסתרת של איכות דלק ירודה לעתים קרובות באה לידי ביטוי בדרישות תחזוקה.פקדים, קורוזיה, ושחיקה עקב זיהום דלק מגבירים את תדירות וחומרת הסגירות, תיקונים וחליפים.

תגית: Burner Component Dress

טיפים Burner, diffusers, ורשומות נחשפים לטמפרטורות הגבוהות ביותר והסביבה הכימית האגרסיבית ביותר. על ידי שריפת שמן דלק או coke, חלקיקים abrasive (למשל, אלומיניום, אחליקה, ash) משטחים מתכת erode, הרחבת חורים והחלפת דפוסי הזרקת דלק.זה מוביל לדלקת גרועה, לא אפילו להבות, עיצוב גבוה יותר ויותר דרישות חמצן.

עבור כוויות הפועלות על שמן דלק כבד, היווצרות של פחמן:0vanadium pentoxide (V2O5) LT 1 באזורים עתירי גבוה גורם קורוזיה חמה קטסטרופלית (התקפה נתרן) על סגסוגת נירוסטה פלדה סגסוגת.התרגילים vanadium מתמוססים את שכבת כרום הגנה, וכתוצאה מכך מתכת מהירה היה.

נזקי השבירה וההתחילה

ריריות השבורות בתוך תנורי חום מפוטרים הן פגיעות להתקפה כימית מ ⁇ ו condensates שנוצרו מזיהומים דלק. Alkali מתכות (סויום, אשלגן) בדלק להגיב עם ריבאונדות מבוססות אחליקה כדי ליצור סדקים נמוכים טווח כי ספאל או להמיס. acidic condenatesates מ sfurulbustion יכול להיות יותר raottory של אזורי סידן מקומי, לגרום זעזועים.

בדיקה חוזרת של תקופתיות באמצעות טכניקות כגון:0thal הדמיה (FLT:0thermal Imaginal הדמיה) 1 ו-FLT:2acoustic פליט ניטורFLT 3: נדרשים לזהות השפלה.תיקון או החלפת התחדשות הוא זמן-consuming ויקר, לעתים קרובות דורש קירור מוחלט ורחבה.

קורוזיה, נפיחות, וניקוי עלויות

קורוזיון פנימי, במיוחד בקטע ההדבקה והאקומפירים, מואץ על ידי חומצה דהו-נקודת קורוזיה.כאשר דלקים המכילים גופרית וכלורינים נשרפים, גז השפעת מכיל SO3 ו- HCl, המשלבים עם מים Vapor כדי ליצור חומצות sulfuric ו hydrochloric. אלה conense על פני חום מסוכנים מתחת 120 מעלות צלזיוס, גרימת תקלות במהירות, ירידה מהירה, ירידה ירידה במשקל.

החל מאפר, סווט, ופקדות קוקה דורש ניקוי תקופתי - או על ידי סווט ידני נושבת עם קיטור או אוויר, או על ידי ניקוי כימי במהלך סיבובים. במקרים קיצוניים, אזורי משטח חימום הופכים כל כך חסומים כי תנור לא יכול להשיג ביצועי עיצוב, ניכוי מערכות ניהול תחזוקה מלאה של $ 5.

השפעה על בטיחות ואמינות

איכות הדלק משפיעה גם על בטיחות חום.הסתברויות שנגרמו על ידי הרכב דלק עני יכול להוביל לאירועים להבה, פיצוצים פרווה, וטמפרטורות לא מבוקרות עולה.טיילת פחמן כבדה על צינורות יכול לגרום כתמים חמים מקומיים, כישלון צינור, שריפות מאוחר יותר.הפל:0Center for Chemical Process Safety (PS)F:1LTs הנחיות עבור פעילות חימום בטוח, כולל ניטור קפדני של דלק גרם לשינויים בלחץ גדול גרם נזקי דלק.

אסטרטגיות לבעיות איכות דלק מייגייט

בהתחשב בהשפעה המשמעותית של איכות דלק על ביצועים ותחזוקה, מפעילי התעשייה חייבים לאמץ גישה רב שכבתית כדי להפחית את הבעיות האלה.אסטרטגיות הבאות מועסקים באופן נרחב בפועל.

דלק ראטיגה ועדיפות

סינון פיזי מסיר ממזהמים מוצקים כגון חלודה, חול, ונקי דקנים מדלקים נוזליים.פילטרים מגנטיים עוזרים ללכוד פסולת ללבוש מבוסס ברזל ממערכת טיפול דלק. עבור שמנים דלק כבד, צנטריפוגות או הידרוציקלונים מים נפרדים וזחלים לפני שהדלק מגיע לחום.

טיפול כימי כולל את השימוש של FLT:0 [תוספים לדלק] 1 אשר משנה או לנטרל תרכובות מזיקות. תוספי מגנזיום המבוססים על מגנזיום מתווספים כדי לקשור את וניל לתרכובות בעלות רמה גבוהה שנשארות מוצקות ולא קורוזיביות. Sodium bicarbonate או ליסטון יכול להיות מוזרק כדי לנטרל כלורידים ולהפחית את הטמפרטורות של גזים.

דלק ודלק Switching

שילוב של דלקים באיכות נמוכה יותר עם באיכות גבוהה יותר יכול להביא את התערובת למפרטים מקובלים עבור עיצוב צריבה נתון.לדוגמה, שילוב שמן דלק כבד sulfur עם דיזל זולת אנדרוד נמוך מפחית את וניל ואת ריכוזי Asphaltene, שיפור יחסי הבעירה.מקרר לעתים קרובות תערובת מחוץ גזים מיחידות שונות כדי לשמור על אינדקס יציב וערכי חימום יעיל יכול להתאים באופן אוטומטי את יחסי דלק מתקדם על בסיס דלק בזמן אמת.

ככל הניתן, מעבר לסוג דלק נקי יותר – כמו גז טבעי במקום שמן דלק כבד – מפחית באופן דרמטי את התחזוקה והפליטה.מתקנים רבים השקיעו בכוויות דלק דו-חמצני המאפשרות מעבר חלק בין גז לנפט, ומספקים גמישות לנצל את תנודות מחירי הדלק תוך הקטנת הסיכונים האיכותיים.

בדיקות מעקב בזמן אמת ובדיקת איכות דלק

ניתוח דלק קבוע ומהיר הוא חיוני.מעבדות מבחן עבור ערך חימום, sulfur, וניל, נתרן, סיחוס, ותוכן מים. על מנתחים באינטרנט, כגון ליד- infrared (NIR) spectroscopy ו X- X-ray פלואורescence (XRF) חיישנים, לספק נתונים רציף על פרמטרים מרכזיים.

המפעילים צריכים גם לפקח על אינדיקטורים של בעירה - אועיר, CO, O2 ו- NOx רמות - כמו משוב ישיר על וריאציות איכות דלק.עלייה פתאומית באופייות או פליטות CO לעתים קרובות מסמן שינוי באיכות הדלק הדורש חקירה.ה-FLT:0 Instrumentation, מערכות ו-HP (ISA)Freat 1LT:1 מספק סטנדרטים (למשל, I-SA עבור מערכות ניטור רציף) ו-Repation (CE) עבור ניטור (Regation for Repation for Revision) ו-R.

Burner שדרג ואימוני תחזוקה

עיצובים כוויות מודרני הם יותר סובלניים של וריאציות איכות דלק. נמוך-NOx כוויות, למשל, להשתמש בבעירה ממולאת ותיקון פנימי לייצוב אפילו עם הרכבים שונים של דלק. הצבת כוויות מבוגרות עם מודלים מתקדמים להתמודד עם טווח רחב יותר של דלקות, ערכי חימום, ורמות contaminant יכול להפחית באופן משמעותי את הרגישות לאיכות הדלק.

מרווחי תחזוקה מונעים עבור כוויות ומחממים צריכים להיות מותאם על בסיס נתונים באיכות דלק.היטרס לשרוף דלקים גבוהים יותר צורך תכופים יותר של משככי כאבים ובדיקת טיפ שורפת.גלי גליוני גליוני גלית מייבש צריכים להקליט פרמטרים איכותיים לצד טמפרטורות הפעלה, לחץ, וניתוחי גז שפעת כדי להתאים בעיות עם ערכות דלק ספציפיות.

ניתוח כלכלי של בקרת איכות דלק

השקעה בשליטה איכותית בדלק - בין אם באמצעות סינון, זריקת תוספים, החלפת דלק או ניטור - דורש איזון הון והוצאות תפעול נגד עלות תחזוקה מוגברת, יעילות מופחתת ופוטנציאל downtime. ניתוח כלכלי טיפוסי כולל את המרכיבים הבאים:

  • מחיר אובדן יעילות: 0 (FLT:1 Calculate תוספת דלק נצרך עקב הבעירה מופרזת ולא שלמה.
  • (ב) ⁇ :0) ,המחיר של התחזוקה: 1FLT:1 תוספת עבודה, חומרים, והפסד ייצור מסגורות ללא פגע.
  • (ב) ,0) ענישה: 1FLT, דמי קצבה או ציות עולה אם פליטות עולה על היתרים.
  • (ב) ,0) ,הערך של נטישת התאונות והלא מתוכנן.

מספר מחקרים מראים כי יישום תוכנית איכות דלק מקיפה יכול להשיג תקופת החזר של שנתיים עד שלוש שנים באמצעות חיסכון מופחת תחזוקה ואנרגיה.לדוגמה, זיכוך שהתקין מערכת מיזוג גזי דלק מופחתת החלפת טיפ שורפים ב 80% והצלת 1.2 מיליון דולר בשנה בתחזוקה ושיפורים יעילות.

מסקנה

איכות הדלק אינה רק מפרט על גיליון נתונים – היא נהג ראשי של ביצועי חום מפוטרים, תדירות תחזוקה ובטיחות תפעולית.על ידי הבנת כיצד contaminants משפיעים על הבעירה, העברה חום ופליטות, מתקנים יכולים לקבל החלטות מושכלות לגבי רכש דלק, טיפול, וטיפול. יישום תוכנית ניהול איכות דלק חזקה - כולל סינון, תוספים, שילוב, ניטור בזמן אמת, ודיבידנדים של עלויות נמוכות יותר, שדרוגים, ירידה של עלויות רגולטוריות, ירידה.

תנורי תהליכים מייצגים השקעה משמעותית בבירה, והפעולה אמינה שלהם תלויה באיכות דלק עקבית.הזמן והמשאבים שהוצאו על בקרת איכות הדלק הם הרבה פחות מאשר עלויות תיקון הנזק שנגרם על ידי דלק עני.כפי שתקנות סביבתיות והדק אנרגיה נותרו תנודתיים, החשיבות של איכות הדלק בפעילות תנורי חום ירו רק תגדל.

לקריאה נוספת, עיין בהנחיות איכות הדלק (FLT:0)API (Fial Quality Guidelines) 1:1 ו-(FLT:2EPA Air Emissions Monitoring BaseFLT 3).