شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی و تحلیل همزمان اگزرژی کوره واحد 104 شرکت پالایش گاز پارسیان به منظور کاهش تلفات حرارتی و بهینه‌سازی مصرف سوخت

در پژوهش حاضر، به شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی و تحلیل اگزرژی کوره واحد 104 پالایشگاه پارسیان به منظور کاهش تلفات حرارتی و بهینه سازی مصرف سوخت پرداخته شده است. کوره دارای شش مشعل، ارتفاع 29 متر و قطر 5.35 متر در محفظه احتراق بوده و به منظور گرمایش گاز طبیعی و احیا مواد جاذب رطوبت استفاده می شود. شبیه سازی با استفاده از مدل احتراقی species transport به همراه آشفتگی و تابش صورت گرفت. جهت صحت سنجی، نتایج عددی با داده های تجربی مورد بررسی قرار گرفته و مقایسه آن ها، بیانگر تطابق خوبی بین آن ها بوده و بیشترین خطای نسبی 3.91 درصد آمد. سپس، به بررسی تاثیر کاهش درصد هوای اضافی و پیش گرمایش آن پرداخته شد. نتایج حاصل نشان می دهند که کاهش درصد هوای اضافی از 20 به 5، منجر به کاهش تلفات به مقدار 28درصد و پیش گرمایش هوای ورودی احتراق از دمای 308.15 کلوین به 458.15، منجر به کاهش تلفات به مقدار 20 درصد می شود. در شرایط بهینه عملکردی کوره، راندمان اگزرژی آن از 20 درصد به 31.34 درصد و راندمان حرارتی از 71.11 درصد به 78.9 درصد افزایش می یابد.

CFD simulation and simultaneous exergy analysis of parsian gas refinery 104 unit furnace in order to decreasing thermal wastes and fuel consumption optimizaion

In the present paper, CFD simulation and simultaneous exergy analysis of parsian gas refinery 104 unit furnace is done in order to decrease thermal wastes and fuel consumption optimization. This furnace has six burner, 29 meter height and 5.35 meter diameter in the combustion chamber and using in order to heat natural gas and refresh the molecular screening. Simulations were performed using species transport model in combustion with turbulence and radiation. Numerical results have been compared with experimental data and a good agreement has been seen between these results and the maximum relative error is 3.91%. Numerical results show that decreasing excess air from 20% to 5%, leading to decrease 28% of outlet thermal wastes and preheating the combustion air temperature from 308.15 kelvin to 458.15 kelvin, leading to decrease 20% of outlet thermal wastes. In the optimum operation of furnace, it’s exergy efficiency increasing from 20% to 31.34% and it’s thermal efficiency increasing from 71.11% to 78.9%.