对于给定炉型及结构尺寸、燃料消耗量、过剩空气系数、被加热介质等,软件能进行以下计算:通过燃烧室和对流室的传热计算及多相流流体计算,可得到被加热流体和烟气的温度分布和压力分布。其中烟气的压力分布是沿燃烧室经对流段至烟囱的非常详细的数据。
对于给定炉型,指定燃烧段热负荷(通过给定被加热流体在燃烧的出口温度),反算出所需的燃料量(输入方式和模拟模式相同,但需指定被加热流体在燃烧段的出口温度)。
在模拟过程中,对于被加热介质需要用到以下物性:密度、比热、导热系数、液体的表面张力,对于多相流还需热负荷曲线(温度 - 焓 - 汽化率)。为了取得这些物性, HTFS 提供了一下方法:
热力学物性数据包:将 HYSYS 流程模拟软件中的热力学包引入 HTFS 系统。提供 1000 多个纯组分, 6 种状态方程及 2 个活度计算模型,NEL40 包含 40 个纯组分的物性计算方法,可以通过标准的 PSF 物性生成文件,由流程模拟系统提供物性数据。
燃烧室可采用两种计算模型:
均匀混合模型(单区域法),将整个燃烧室视为一个完全混合的一个区域
区域法,将燃烧室沿轴向分成若干段,每个段被认为是一个小的区域。对于每个区域都计算辐射传热、 对流传热、及各种热平衡。最后得出每个区域的详细数据:
烟气和炉壁的温度分布
被加热介质及炉管壁的温度分布
火焰在每个区域的热量分布可由模型自动计算或由用户自己定义
在对流段,烟气的温度和压力是沿其流动方向逐段炉管计算的。被加热介质的温度、 压力和管壁温度是逐管计算的。对流段也可考虑辐射传热。烟气的压力降计算考虑了由鼓风机进口到烟囱出口的每个部分。
从简洁的总结报告到非常复杂的逐管分析报告, FIHR 软件的输出方式能使您从各个方面研究加热炉的性能。一些非常重要参数还可以用图形方式表现出来。如:压力分布图和温度挟点图等。通过各种曲线图您可以更进一步了解炉子的性能。
FIHR 可以输出以下报告:
1、简洁汇总报告
2、API 数据报告
3、炉子每部分的热平衡报告
4、炉管的热强度报告
5、烟气温度、压力分布报告
6、被加热介质的温度及炉管表面温度分布报告(逐管分析)
7、计算炉管的最高温度
8、被加热介质的逐管压力分布