Dans le cadre du développement d'un nouveau bec de torche avancé pour un champ de torches à profil bas, plusieurs expériences ont été menées pour établir la hauteur/forme de la flamme, la performance sans fumée et le profil du flux radiant pour des conditions de vent et sans vent. ZeecoLes installations d'essai de torches de l'AIEA ont la capacité de faire fonctionner des pointes simples et multiples afin d'évaluer l'espacement des brûleurs, les taux d'allumage, les types de combustibles et le flux de radiation pour une conception spécifique de pointe de torche. Les travaux effectués dans le cadre des essais actuels comprenaient un essai à un seul brûleur avec deux conceptions de pointe différentes et un essai à trois brûleurs avec la même conception de pointe. Ces résultats montrent des hauteurs et des formes de flamme conformes aux attentes. Les flux radiants des essais à un et trois brûleurs sont également conformes aux attentes. Les données de ces tests ont été utilisées pour aider à valider les prédictions CFD réalisées pour ces tests et appliquées à un calcul de champ de torche complet.
INTRODUCTION
En 2006, Zeeco a reçu un contrat d'une grande entreprise chimique pour la conception et la fourniture d'un grand système de torche terrestre multipoint pour une importante usine d'oléfines au Moyen-Orient. Les exigences du processus pour cette installation sont très strictes, et en général, en dehors de la gamme normale de contraintes et d'exigences de processus qui sont appliquées aux systèmes de torches terrestres multipoints pour de telles usines. Zeeco a accepté de fournir le système et de répondre aux exigences de performance, de test et de modélisation qui ont été définies dans les spécifications du client. Cela comprenait la mise à feu à pleine échelle de trois (3) brûleurs.
CONTEXTE DES FUSÉES ÉCLAIRANTES MULTIPOINT
Les systèmes de torches terrestres étagées multipoints sont utilisés dans les industries du raffinage, de la pétrochimie et de la production depuis qu'ils ont été conçus au début des années 1970. Le concept général de ces systèmes consiste à répartir la combustion sur une grande surface pour faciliter l'accès à l'air. Ces systèmes ont d'abord été utilisés au Moyen-Orient et dans d'autres zones de production pétrolière importantes sous le nom de torches à bougie.
Les systèmes originaux étaient très simples, un collecteur de tuyaux horizontaux avec plusieurs tuyaux verticaux utilisés comme brûleurs. Ces systèmes originaux n'avaient pas d'étapes et n'avaient pas d'extrémités de brûleurs définies. L'allumage était difficile, la flamme était peu stable et les systèmes fumaient. Les objectifs initiaux étaient d'améliorer quelque peu la combustion et d'abaisser la combustion principale plus près du niveau du sol, ce qui a généralement été fait. Il faut noter que tous ces systèmes originaux brûlaient du gaz produit, qui consistait en des mélanges de poids moléculaire modéré de composants gazeux saturés.
RÉSULTATS
Le résultat final de ces essais a été le développement d'un assemblage d'embout de brûleur capable de réaliser la combustion sans fumée requise par le client pour la large gamme de gaz du système de torche, tout en respectant les contraintes de niveau sonore et de hauteur de flamme. La disposition finale du brûleur dans le champ de la torche a été confirmée à l'aide de la modélisation CFD pour l'accès à l'air et la longueur de la flamme. Les figures 7 et 8 montrent les essais de la conception finale du brûleur à la pression d'essai maximale de 0,80 kg/cm2.
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