Como parte do desenvolvimento de uma nova ponta de flare avançada para um campo de flare de perfil baixo, vários experimentos foram realizados para estabelecer a altura/forma da chama, o desempenho sem fumaça e o perfil do fluxo radiante para condições de vento e sem vento. ZeecoAs instalações de teste de flare da Shell têm a capacidade de disparar pontas únicas e múltiplas para avaliar o espaçamento do queimador, as taxas de disparo, os tipos de combustível e o fluxo de radiação para um projeto específico de ponta de flare. O trabalho realizado nos testes atuais incluiu um teste de queimador único com dois projetos de ponta diferentes e um teste de três queimadores com o mesmo projeto de ponta. Esses resultados mostram alturas e formas de chama conforme o esperado. Os fluxos radiantes dos testes de queimador único e de três queimadores também tiveram o desempenho esperado. Os dados desses testes foram usados para ajudar a validar as previsões de CFD realizadas para esses testes e aplicadas a um cálculo completo do campo de combustão.
INTRODUÇÃO
Em 2006, a Zeeco recebeu um contrato de uma grande empresa química para projetar e fornecer um grande sistema de flare de solo multiponto para uma grande instalação de olefinas de base no Oriente Médio. Os requisitos de processo para essa instalação são muito rigorosos e, em geral, estão fora da faixa normal de restrições e requisitos de processo aplicados a sistemas de flare de solo multiponto para essas fábricas. A Zeeco concordou em fornecer o sistema e atender aos requisitos de desempenho, teste e modelagem definidos nas especificações do cliente. Isso incluiu a queima em escala real de três (3) pontas de queimadores.
FUNDO EM FACHOS MULTIPONTO
Os sistemas de queima multiponto por fases têm sido utilizados nas indústrias de refino e petroquímica e de produção desde que foram concebidos no início da década de 1970. O conceito geral destes sistemas é espalhar a combustão por uma grande área para facilitar o acesso ao ar. Estes sistemas foram utilizados pela primeira vez no Oriente Médio e em outras grandes áreas de produção de petróleo, como o Candle Flares.
Os sistemas originais eram muito simples, um coletor de tubos horizontal com múltiplos tubos verticais que eram usados como queimadores. Estes sistemas originais não possuíam nenhuma encenação e não tinham pontas de queimadores definidas. A ignição era difícil, havia pouca estabilidade das chamas e os sistemas fumavam. Os objetivos originais eram melhorar um pouco a combustão, e baixar a combustão principal mais próxima da classe, o que era geralmente conseguido. Note que todos esses sistemas originais eram queimando gás produzido, que consistia em misturas de peso molecular moderado de componentes de gás saturado.
RESULTADOS
O resultado final dos testes foi o desenvolvimento de um conjunto de pontas de queimador que poderia alcançar a queima sem fumaça exigida pelo cliente para a ampla gama de gases para o sistema de chama, enquanto ainda satisfazia as restrições de nível de ruído e altura de chama. O layout final do queimador no campo da chama foi confirmado usando o modelo CFD para acesso ao ar e comprimento da chama. As figuras 7 e 8 mostram o teste do projeto do queimador final à pressão máxima de teste de 0,80 kg/cm2.
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