5.3 Расчет трубчатой печи для нагрева мазута

Выбранный тип печи: печь с излучающими стенками топки, вертикальная , радиантно - конвективная, с 2 - мя камерами сгорания.

Обоснование выбора. Печи с излучающими стенками топки, разработанные Гипронефтемашем, отличаются высокой эффективностью [9, стр 525]. В этих печах боковые стенки составляются из беспламенных панельных горелок. В таких горелках воздух инжектируется газообразным топливом, количество воздуха регулируется при помощи специального регулятора с таким расчетом, чтобы топливо сжигалось с избытком воздуха, незначительно превышающем его теоретически - необходимое количество - коэффициент избытка воздуха а= 1.02 -1.1.

Этот факт дает нам следующие преимущества: уменьшается количество воздуха, а, следовательно и мощность насосов, уменьшается количество (объем) дымовых газов, это приводит к уменьшению объема газового тракта печи; температура отходящих дымовых газов, покидающих камеру конвекции, должна быть на 100 -150 °С выше начальной температуры сырья для нормальной работы газового тракта и дымовой трубы, а также для повышения ее КПД печи [10, стр 490]. Поэтому во многих типах печей устанавливают воздухоподогреавтели. Вследствии нагрева воздуха, поступающего в печь, снижается температура дымовых газов, уменьшаются потери тепла с отходящими дымовыми газами, увеличивается КПД печи и уменьшается расход топлива. Подогрев воздуха способствует увеличению температуры в топке, более эффективному горению топлива и более эффективной передаче лучистого тепла. В печах с излучающими стенками топки это достигается за счет снижения коэффициента избытка воздуха, нет необходимости устанавливать воздухоподогреватель, а тепло отходящих газов можно использовать в других целях.

Важным показателем работы печей является теплонапряженность поверхности нагрева количество тепла, переданного через 1 м² поверхности нагрева в час, характеризует насколько эффективно передает тепло поверхность нагрева печи. Печи с излучающими стенками топки имеют гораздо большие величины допустимых теплонапряженностей, чем другие типы печей (для типовых двускатных печей вакуумной перегонки мазута допустимое значение теплонапряженности находится в интервале 24 31 кВт/м², для печей с излучающими стенками топки - 46 - 93 кВт/м²).[9, стрЗ59,423]

Помимо этого, эти печи отличаются компактностью, занимают мало места и для них требуется по сравнению с типовыми двухскатнвми печами в 1.5 - 2 раза меньше металла и кладки[10, стр 526].

Рис. 17. Схема печи с излучающими стенками топки

Выход сырья

Схема печи с излучающими стенами топки.

Исходные данные. Температура сырья на входе в печь равна температуре мазута на выходе из атмосферной колонны за вычетом потерь тепла в трубопроводе. Эта температура равна 340°С. Время пребывания в печи мало, поэтому реакциями крекинга в печи пренебрежем. Температура сырья на выходе из печи должна быть равной 360 С. Массовый расход сырья равен производительности установки по сырью и равен 1 млн т/ год. Свойства мазута см. табл.3 . Давление в змеевике печи Р = 2 МПа.