90mg/Nm3以下で操業するエチレン分解炉のバーナー用途について

2016 AIChE エチレン生産者会議 - 2016年4月11日～14日 - ヒューストン、テキサス州

はじめに

• エチレン分解では90mg/Nm3以下の超低NOx排出が困難な場合がある
• 一般的なNOx削減方法では、火炎長が長くなることがあります。
• 炎の長さが長いことが原因
  • チューブを加工するための炎のロールオーバー
  • プロセスチューブへの火炎衝突、ホットスポット
  • 脱炭酸間の運転時間の短縮
  • エチレン生産量の減少
• ZeecoGLSF強化ジェットフラットフレームフロアマウントバーナー
• バーナーが未燃焼燃料を炉壁側に巻き込む
• 不活性な燃焼排ガス生成物と未燃燃料ガスを混合する
• 結果
  • ピーク火炎温度の低下
  • NOx排出量の削減
  • 混合物を炉壁に密着させるため、火炎が横転しにくくなる。

GLSF Enhanced Jet Flat Frame バーナー

バーナータイルの側面にあるステージドポートで可能になります。

• 燃料ガスが燃焼空気流の直上を通らないようにする。
• 燃料と空気の混合を遅らせ、火炎のピーク温度を下げる。
• ピーク火炎温度の低減によるNOx排出量の低減
• 炉壁でより多くの燃料と空気の運動量を確保し、火炎の横転の可能性を減少させる。
• 炎の幅と長さのコントロールがしやすい
• バーナー火炎の中間から上部にかけての均一な熱流束プロファイル
• 熱伝達が均一で、チューブのホットスポットの可能性を低減。

結論

• (8) 新規のエチレン分解炉は、NOx 排出量 90mg/Nm3 以下で運転する必要がある。
• レトロフィット後、密着したバーナーには炎の相互作用や横揺れの兆候は見られなかった
• バーナーは希望する排出量を達成し、通常は保証値よりかなり低い値で運転しています。
• NOx排出量の実測値は、設計放熱量において35mg/Nm3（17ppmv）～65mg/Nm3（32ppmv）であった。

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