酸性气火炬燃烧物中有害物质扩散浓度计算方法.pdf

僚 褰釜 石油化工设计 Petrochemical Design 2012，29(1) 58—60 酸性气火炬燃烧物中有害物质 扩散浓度的计算方法 华俊杰 ，刘 萍 (1．中国石化洛阳石油化工工程公司，河南 洛阳，471003；2．挪威船级社，北京 100020) 摘要：简要介绍一种酸性气火炬燃烧产物中的有害物质扩散浓度的计算方法。该计算方法借助挪威 船级社 (DNV，DetNorskeVeritas)的PHAST软件完成。计算过程中首先对燃烧产物中的组分及各组分所 占比例进行 了确定；然后借助DNV的PHAST软件的VesselandPipe模式计算出火炬火焰的相关几何参 数，并通过一定的简化处理后计算 出热烟 团的初始条件。在完成 了前面的计算工作后，再利用DNV的 PHAST软件的 自定义源模式 (UDS)，选择UDM方法，完成热烟团扩散浓度的计算。 关键词 ：烟团 有害物 扩散浓度 石油化工厂酸性气火炬设计的过程 中，燃烧 各组分及其所 占比例。炼油厂典型的酸性气通常 产物中有害物质 (如 SO：)扩散浓度的计算，一直 由H：S、NH，、CO：和少量的烃类物质组成，因此酸 是个难点，这对确定酸性气火炬的高度带来一定 性气火炬的燃烧产物通常由SO NO、CO和 H：O 的困难。挪威船级社 (DNV)的PHAST软件中对 等组成。 扩散计算给出两个方法：一个是 BWM(theBuild． 火炬气的组分及其 比例已知，酸性气火炬的 ingWakeDispersionMode1)方法，一个是UDM(The 燃尽率通常也是确定的，可通过下列化学反应式 UnifiedDispersionMode1)方法，其中BWM模式主 计算出酸I生气火炬燃烧产物中各组分的比例： 要计算污染物从屋顶空洞或排气筒的扩散 ，早期 H2S+ (3／2)02_÷S02+H20 (1) 的 《环境影响评价技术导则 大气环境》中的点源 2NH3+ (7／2)02 2NO2+3H2O (2) 扩散模式，属于BWM的一种情况；而UDM方法适 1．2 烟团初始条件的确定 用于对一个已知初始条件的烟团的扩散过程进行 使用 UDM方法对烟团扩散规律进行计算的 模拟计算。而酸性气火炬燃烧形成的烟团既非来 过程中需要的初始条件：扩散流量，kg／h；速度，In／ 自屋顶空洞，也非来 自排气筒 ，它的扩散只是烟团 S；扩散高度，m；温度，℃。每个参数的确定方法是： 扩散的一种形式，因此对它的扩散规律的计算选 (1)流量 (Q)即单位时间内扩散烟团的质量。 用 UDM方法是适合的。 单位时间内扩散的烟团的质量等于单位时间烟团 的生成量，烟团的生成量等于每小时燃烧的火炬 1 PHAST软件扩散计算 气的质量与每小时参与燃烧的空气质量之和，其 通常用 PHAST进行酸性气火炬燃烧产物扩 中火炬气的流量是已知的，参与燃烧的空气量按 散浓度模拟，按以下三步进行：第一步：对燃烧产 式 (1)、(2)进行估算，也可按经验公式进行估算。 物进行定义；第二步：烟团初始条件的确定；第三 步：模型建立及参数输人。 收稿 日期：2012—01—04。 1．1 对燃烧产物进行定义 作者简介：华俊杰，男，2001年毕业于中国矿业大学安 在利用 PHAST进行酸性气火炬燃