بهینه سازی و جلوگیری از اتلاف انرژی در کوره نفت خام پالایشگاه تهران

کوره ها نقش مهمی در پالاشگاهها و کارخانه های پتروشیمی دارند. از کوره ها معمولا برای گرم کردن سیال فرایند استفاده می شود. همچنین آنها کاربردهای مختلفی در صنایع مختلف نظیر سیمان، شیشه و رنگ و ... دارند. ابتدا انواع مختلف کوره ها، ساختمان و اجزای آنها و سپس روشهایی جهت بهبود راندمان کوره ها بررسی می شود. سپس، روش طراحی کوره ها ارائه شده است. کروه ای که مورد مطالعه قرار می گیرد، کوره نفت خام پالایشگاه تهران می بشد. این کوره از نوع اتاقی با دو محفظه احتراق، 48 مشعل در کف محفظه های احتراق، بخشهای احتراق و جابجایی و یک دودکش می باشد. جهت بهینه سازی کوره های پالایشگاه تهران، ابتدا برگه های اطلاعاتی مربوطه بایستی مورد بررسی قرار گیرد و بر پایه مدلهای تئوری و موجود در منابع محاسبات مربوط به قسمتهای مختلف کوره مورد نظر نظیر: طراحی بخشهای تابش و جابجایی، دمای دیواره لوله ها، افت فشار سیال فرآیند و گازهای حاصل از احتراق در بخشهای تابش و جابجایی، دمای آدیاباتیک شعله، راندمان حرارتی و میزان مصرف سوخت انجام گردد. در مرحله بعد، جهت بهینه سازی کوره، تاثیر تغییر پارامترهای مختلف نظیر: نوع سوخت ها و میزان مصرف هر یک، پیش گرم کردن سوخت و هوا و درصد هوای اضافی بر روی راندمان، طول شعله و هوای مورد نیاز جهت احتراق کامل مورد مطالعه قرار گرفته است. برای رسیدن به این هدف برنامه ای نوشته شده است و نتایج حاصل ا زاین بررسی ها به قرار ذیل می باشد: 1- با افزایش مصرف مازوت، ارتفاع شعله و میزان هوای مورد نیاز کاهش و راندمان افزایش می یابد. 2- با پیش گرم کردن هوا و سوخت، ارتفاع شعله و میزان هوای مورد نیاز کاهش و راندمان افزایش می یابد.3- با افزایش درصد هوای اضافی، طول شعله افزایش و راندمان کاهش می یابد.علاوه بر نتایج فوق، تاثیر این تغییرات بر روی محیط زیست نیز بایستی بررسی گردد. در پااین، تغییرات مورد نیاز جهت افزایش ظرفیت و بهبود راندمان بطور کلی مورد بررسی قارر می گیرد. برای کوره نفت خام پالایشگاه تهران، تاثیر افزایش ظرفی بر روی راندمان، طول شعله و هوای مورد نیاز و دمای نفت خام ورودی و تغییرات لازم در ساختمان کوره، نیز مورد بررسی و مطالعه قرار گفته است. همچننی جهت این هدف تکه برنامه هایی نیز نوشته شده و نتایج حاصل از این بررسی ها به صورت زیر می باشند:1- با افزایش ظرفیت (30 درصد) کوره نفت خام پالایشگاهتهران، تعداد لوله ها در بخش تابش یا جابجایی را می توان افزایش داد. 2- با افزایش تعداد لوله ها مخصوصا در بخش جابجایی، افت فشار گازهای حاصل از احتراق افزایش خواهد یافت. بنابراین، یک فن از نوع القایی جهت تنظیم مکش در کوره و دمنده های دوده بیشتری جهت افزایش میزان انتقال حرارت بایستی استفاده شوند.3- همچنین، با افزایش ظرفیت، ظرفیت پمپ خوراک (نفت خام) افزایش خواهد یافت. بنابراین ممکن است نیاز به تعویض پمپ مربوطه باشد. 4- با افزایش ظرفیت به علت ثابت بودن بار حرارتی طراحی، دمای ورودی نفت خام افزایش خواهد یافت. بنابراین، بایستی با اضافه کردن یک مدل بر سر راه خوراک ورودی می توان دمای ورودی نفت خام را تا میزان مورد نظر افزایش داد.