ラジアントウォールバーナーは、エチレンプラントのクラッキングヒーターで広く使用されており、正確な熱分布がプロセス効率に不可欠です。これらのバーナーは、通常は水平位置で予混合ガスを燃焼するように設計されており、ヒーター壁に設置されて均一な熱放射を作り出します。
これらのバーナーは、ヒーターの壁に追従する放射状の火炎形状を生成することにより、ヒーターの中心にあるプロセスチューブへの熱伝達を最大化します。
高効率と安定した燃焼を必要とするアプリケーションには、 LPMW™ Radiant Wall BurnerWALFIRE™ 放射ウォールバーナーは、性能の向上、燃料の柔軟性、低排出ガス運転を提供します。
運用上の課題
放射ウォールバーナーは非常に効果的ですが、パフォーマンスに影響を与える可能性のある2つの一般的な問題があります:
- フラッシュバック –炎がガスチップまたはミキサー内で燃え、バーナーを損傷し、熱伝達を減らす可能性があります。
- >Flame Lift-Off – 炎がガスチップから離れ、不安定性、脈動、および潜在的なフレームアウトを引き起こします。
これらの問題を防ぐには、適切なバーナーの選択、燃料管理、および運用調整が必要です。
是正措置と予防措置
フラッシュバック 原因と解決策
フラッシュバックは通常、燃料ガス中の水素含有量が高いために発生します。水素濃度が体積で30%を超えると、水素の火炎速度が速いため、フラッシュバックのリスクが高まります。ベンチュリ内の混合気速度が低すぎると、炎がバーナーチップに戻る可能性があります。
フラッシュバックが発生すると、ライフルの発砲に似た大きな音が伴うことがよくあります。
フラッシュバックを軽減するには、いくつかの方法を使用できます。
- ガスチップの流量面積を小さくしてガスの出口速度を上げますが、天然ガスを発射する際の容量がわずかに減少する可能性があります。
- オリフィススパッドのサイズを小さくして燃料圧力を上げます。これにより、空気の巻き込みが増加し、混合速度が向上します。
- 一次空気摂取量を減らして、予混合燃料の酸素含有量を減らします。酸素が少ないと、バーナーを生ガスの炎にシフトする際のフラッシュバックの可能性が低くなります。
- 燃料圧力を上げ、空気を改善するために、ヒーター負荷が低いときに一部のバーナーを使用停止にしますentrainment。
フラッシュバックが懸念される環境では、LPMW Radiant Wall Burner など、水素が豊富な燃料の柔軟性を実現するように設計されたバーナーを選択すると、より安定した燃焼ソリューションを提供できます。
Flame Lift-Off 原因と解決策
火炎リフトオフは、火炎がガスチップから分離するときに発生し、不安定になり、フレームアウトが発生する可能性があります。この問題は、炎が繰り返し再付着しようとするときに「ハッ」という音を伴います。
火炎が浮き上がる最も一般的な原因は、バーナータイル内のガスチップの位置が適切でないことです。バーナーの設計仕様には、タイル面または火炎スロットに対するガスチップの配置の正確な測定が含まれます。
その他の要因には、
- Excess primary air–一次空気が多すぎると、ガスチップから炎が吹き飛ばされる可能性があります。これは、冷たい火室での起動中に特に問題になります。点火時には、安定した火炎付着を可能にするために、二次空気が開いたままで一次空気を減らす必要があります。
- 天然ガス特性 – クリーン燃焼しながらも、天然ガスは発火温度が高く、解離しにくい分子構造を持っています。場合によっては、ガス先端のスタビリティリングにより、天然ガスを燃焼させる際の火炎保持を向上させることができます。
- 燃料汚染物質による汚れ<span data-contrast="auto" lang="EN-US" class="TextRun SCXW52892024 BCX0"> – エチレンプラントでは、<span data-contrast="auto" lang="EN-US" class="TextRun SCXW52892024 BCX0">グリーンオイル汚染 ガスコンプレッサーから。定期的なメンテナンスプログラムは、これらの問題を防ぐのに役立ちます。
持続的な火炎リフトオフが発生する施設の場合、WALFIRE 放射ウォールバーナーは、火炎の安定性、燃料の柔軟性、および熱分布を最適化するように設計されています。
概要
放射ウォールバーナーは、最適なプロセス性能を得るために均一な熱分布が必要なヒーターのクラッキングに不可欠です。フラッシュバックや火炎リフトオフなどの一般的な問題を防ぐことで、効率と信頼性が向上します。
フラッシュバックを防ぐには:
- 燃料ガス中の水素レベルを監視し、それに応じてバーナーの動作を調整します。
- ガスチップの出口速度を上げ、適切な燃料圧力を維持します。
- 一次空気摂取量を減らして、予混合燃料の酸素濃度を制限します。
火炎の浮き上がりを防ぐには:
- バーナーの設計仕様ごとにガスチップの位置が正しいことを確認してください。
- 一次および二次空気設定を調整して、火炎の付着を促進します。
- 天然ガスを使用する際には、火炎保持を強化するためのスタビリティリングを検討してください。
- グリーンオイル汚染による汚れを防ぐため、定期的なバーナーメンテナンスを実施します。
LPMWモデルやWALFIREモデルなど、放射ウォールバーナーの選択と最適化に関する専門家の支援については、ジョンジンク(John Zink)の専門家にお問い合わせください。