Oliebrander in ademnood

Analyse van instabiele luchttoevoer naar raffinaderijbranders met CFD en metingen

Grote branders in raffinaderij-installaties krijgen hun verbrandingslucht via een netwerk van luchtkanalen. Kleppen en dempers regelen de verdeling van de lucht over de afzonderlijke branders. Tijdens opstarten of veranderingen in bedrijfscondities kunnen echter ongewenste fluctuaties in deze luchtverdeling ontstaan, waardoor een brander instabiel wordt of zelfs uitvalt.


FlowMotion onderzocht de oorzaak van deze storingen met een combinatie van stromingstechnische analyse, metingen en CFD. In de eerste fase werden de volumestromen en statische-drukverdeling door de verschillende delen van het kanalensysteem bepaald.


Bijzondere aandacht ging uit naar recirculatiezones en grootschalige wervelstructuren die na bochten, kleppen of andere geometrische verstoringen kunnen ontstaan. Dergelijke structuren kunnen het snelheidsprofiel en de drukverdeling stroomafwaarts sterk niet-uniform maken en daarmee de luchttoevoer naar afzonderlijke branders beïnvloeden.


Vereenvoudigde CFD-modellen van kritische componenten werden gecombineerd met drukmetingen op geselecteerde locaties in het systeem. Hierdoor konden de numerieke voorspellingen aan de werkelijke installatie worden getoetst.


Met het verkregen inzicht kon vervolgens worden voorspeld hoe veranderingen in bedrijfsinstellingen doorwerken in de luchtverdeling. Dit leidde tot een betere afstemming van de regeling en een aanzienlijke vermindering van branderstoringen, met minimale stilstand van de installatie.

Grote branders in raffinaderij-installaties krijgen hun verbrandingslucht via een netwerk van luchtkanalen. Kleppen en dempers regelen de verdeling van de lucht over de afzonderlijke branders. Tijdens opstarten of veranderingen in bedrijfscondities kunnen echter ongewenste fluctuaties in deze luchtverdeling ontstaan, waardoor een brander instabiel wordt of zelfs uitvalt.


FlowMotion onderzocht de oorzaak van deze storingen met een combinatie van stromingstechnische analyse, metingen en CFD. In de eerste fase werden de volumestromen en statische-drukverdeling door de verschillende delen van het kanalensysteem bepaald.


Bijzondere aandacht ging uit naar recirculatiezones en grootschalige wervelstructuren die na bochten, kleppen of andere geometrische verstoringen kunnen ontstaan. Dergelijke structuren kunnen het snelheidsprofiel en de drukverdeling stroomafwaarts sterk niet-uniform maken en daarmee de luchttoevoer naar afzonderlijke branders beïnvloeden.


Vereenvoudigde CFD-modellen van kritische componenten werden gecombineerd met drukmetingen op geselecteerde locaties in het systeem. Hierdoor konden de numerieke voorspellingen aan de werkelijke installatie worden getoetst.


Met het verkregen inzicht kon vervolgens worden voorspeld hoe veranderingen in bedrijfsinstellingen doorwerken in de luchtverdeling. Dit leidde tot een betere afstemming van de regeling en een aanzienlijke vermindering van branderstoringen, met minimale stilstand van de installatie.

Fina
Fina
Fina