1.加热炉工艺计算软件FRNC5使用入门.doc

通用加热炉工艺计算软件FRNC-5使用入门 FRNC-5软件的引进与使用概况 中石化集团公司下属的若干设计院（石化工程公司）从1997年开始引进了多套美国PFR公司的通用加热炉工艺计算软件FRNC-5。 此软件在加热炉工艺计算中得到很好的应用，发挥了重大作用。 美国PFR公司全称为PFR工程系统公司（PFR Engineering System，Inc ）。公司设在美国洛杉矶，创建于1972年1月，从事热力学系统设计分析和人员培训。该公司的软件产品拥有六十多个用户，遍布六大洲的十五个以上的国家。其中FRNC-5PC软件有二十年以上的使用经验。 本软件可以优化加热炉设计，并可对现有加热炉进行操作分析、加强管理，是一个较为优秀的软件。 FRNC-5软件功能与特点 2．1 软件应用范围 本程序可用于炼油、石油化工及热电联合等装置中大多数火焰加热炉及水管锅炉的性能模拟及效率预测。程序采用经过证明了的技术，通过综合迭代，将工艺物流模拟、传热和压力降计算等过程组合在一起。 程序沿物流及烟气流程，逐个管组逐个炉段严格迭代求解，能精确确定加热炉的工艺参数。计算中还指明不利操作状态，如发出炉膛正压、管壁和扩面元件超温、超临界流动以及酸露点腐蚀等警告信息。 程序会算出与显示加热炉的以下工艺参数或不利操作状态： （1）加热炉总热负荷、总热效率，辐射室热负荷 （2）辐射室出口温度（桥墙温度）与烟囱入口处温度 （3）辐射和对流热强度的均值和峰值 （4）辐射段遮蔽段和对流段中所有管组的管壁金属温度和翅片尖端温度的峰值和均值 （5）两相流流型及沸腾状态的确定 （6）管内两相流的传热和压降 （7）管外传热和阻力 （8）“阻塞” 、“干锅”或“冷端” 腐蚀的可能性 2．2 适用的加热炉类型 （1）常减压装置加热炉 （2） 铂重整、铂铼重整和强化重整等装置加热炉 （3） 重沸炉和过热炉 （4） 一氧化碳加热炉和锅炉 （5） 脱硫装置原料预热炉 （6）焦化炉和减粘加热炉 （7）润滑油蒸馏和蜡油加热炉 （8）煤炭液化加热炉 （9）螺旋管加热炉 （10）蒸汽发生器 （11）余热锅炉 本软件不适用于制氢、合成氨、甲醇等工艺装置的转化炉。 2．3 本软件的主要用途 （1）进行新、旧加热炉的模拟设计计算（实际是核算，即需先输入加热炉结构数据，才可运行） （2）评价设计方案（可进行多种工况计算结果的比较） （3）评价操作数据，改进工艺操作 （4）对现有加热炉存在问题进行分析，以消除瓶颈 （5）对诸如加热炉的“串联” 、增加空气预热器或增加热回收管组等节能方案进行分析。 （6）预测改变进料组分、注汽或改变燃料类型的影响 （7）对工程师及操作人员进行火焰加热炉基础知识培训 （8）建立过程控制的模拟模型 （9）连续监测工艺流程，确定结垢或结焦程度 本软件非常适合于研究调整工艺方案的可行性并确定这些调整是怎样影响加热炉系统的各个方面的。 2．4 本软件的特点 （1）本软件由于其通用的建模体系，几乎可以模拟任何燃烧加热系统。比如，系统可以包括1到5个辐射室（炉膛），多达20个串联或并联的对流室或烟道（在6.5版，仅限于5个），多达89个单独的管组（在6.5版，仅限于35个），可引进或引出一部分烟气，等等。 本软件采用模块化方法来描述加热炉的工艺过程。软件将加热炉分成炉段模块、管组模块、炉管模块、物流模块、燃烧模块、燃料模块等。 炉段（加热段）模块 炉段模块指容纳烟气的空间，包括辐射室、对流室、烟囱等。在辐射室和对流室模块中，通过按一定次序对特定管组模块的引用，可描述各种复杂的排管形式。 管组模块 管组模块表示一组具有相同特点的管束。它被炉段模块所引用，同时，它引用炉管模块与物流模块。 炉管模块 炉管模块指具有特定材质、扩面形式和几何尺寸的单根炉管。同一个炉管模块可以被不同的管组模块所引用。 物流模块 物流模块被管组模块所引用。 燃烧模块 燃烧模块与辐射室相对应。燃烧模块定义了燃烧发热量、燃料种类等。 燃料模块 燃料模块被燃烧模块所引用。 正因为采用了这种模块化的组合，才能简化数据的输入，才能适应各种复杂的炉型。软件采用自由或固定格式输入均可。一般情况下，通过多级屏幕菜单的形式，在（英文）文字或图象提示下，输入原始数据。当希望更改某些输入数据时，在屏幕菜单下，或在数据文件中修改，均十分方便。 一个加热炉的数据输入后将其保存，文件后缀为fn5