Im Rahmen der Entwicklung einer neuen, fortschrittlichen Fackelspitze für ein flachbauendes Fackelfeld wurden mehrere Versuche durchgeführt, um die Flammenhöhe und -form, die Leistung des „ Rußfrei “ sowie das Strahlungsflussprofil bei Wind und Windstille zu ermitteln. Die Fackeltestanlagen von Zeecosind in der Lage, einzelne und mehrere Spitzen zu zünden, um den Abstand „ Brenner “, die Zündraten, die Brennstoffarten und den Strahlungsfluss für ein bestimmtes Fackelspitzen-Design zu bewerten. Die im Rahmen der aktuellen Tests durchgeführten Arbeiten umfassten einen Einzelbrenner-Test ( Brenner ) mit zwei verschiedenen Brennerkopfkonstruktionen sowie einen Dreifachbrenner-Test (three-Brenner ) mit derselben Brennerkopfkonstruktion. Diese Ergebnisse zeigen Flammenhöhen und -formen wie erwartet. Auch die Strahlungsflüsse aus den Einzel- und Dreifachbrenner-Tests verhalten sich wie erwartet. Die Daten aus diesen Tests wurden zur Validierung der für diese Tests durchgeführten CFD-Vorhersagen herangezogen und auf eine Berechnung des gesamten Fackelfeldes angewendet.
Im Jahr 2006 erhielt Zeeco von einem großen Chemieunternehmen den Auftrag, ein großes Mehrpunkt-Bodenfackelsystem für eine große Basis-Olefinanlage im Nahen Osten zu entwickeln und zu liefern. Die Prozessanforderungen für diese Anlage sind sehr streng und liegen im Allgemeinen außerhalb des normalen Bereichs der Einschränkungen und Prozessanforderungen, die für Mehrpunkt-Bodenfackelsysteme für solche Anlagen gelten. Zeeco erklärte sich bereit, das System zu liefern und die Leistungs-, Test- und Modellierungsanforderungen zu erfüllen, die in den Spezifikationen des Kunden definiert waren. Dazu gehörte die Befeuerung von drei (3) Brenner Spitzen in vollem Umfang.
Mehrstufige Bodenfackelsysteme werden in der Raffinerie-, Petrochemie- und Produktionsindustrie eingesetzt, seit sie in den frühen 1970er Jahren entwickelt wurden. Das Gesamtkonzept dieser Systeme besteht darin, die Verbrennung über einen großen Bereich zu verteilen, um den Luftzugang zu erleichtern. Diese Systeme wurden zuerst im Nahen Osten und in anderen großen Ölfördergebieten als Kerzenfackeln eingesetzt.
Die ursprünglichen Systeme waren sehr einfach: ein horizontaler Rohrverteiler mit mehreren vertikalen Rohren, die als Brenner verwendet wurden. Diese ursprünglichen Systeme hatten keine Stufen und keine definierten Brenner Spitzen. Die Zündung war schwierig, die Flammenstabilität gering, und die Systeme rauchten. Ursprüngliches Ziel war es, die Verbrennung etwas zu verbessern und die Hauptverbrennung näher an das Niveau heranzuführen, was im Allgemeinen auch erreicht wurde. Es ist zu beachten, dass alle diese ursprünglichen Systeme produziertes Gas verbrannten, das aus Mischungen von gesättigten Gaskomponenten mit mittlerem Molekulargewicht bestand.
Das Endergebnis der Tests war die Entwicklung einer „ Brenner “-Düseneinheit, mit der die vom Kunden geforderte „ Rußfrei “-Verbrennung für die breite Palette an Gasen im Fackelsystem erreicht werden konnte, während gleichzeitig die Vorgaben hinsichtlich Geräuschpegel und Flammenhöhe eingehalten wurden. Die endgültige Anordnung der „ Brenner “ im Fackelbereich wurde mithilfe von CFD-Modellierungen zur Luftzufuhr und Flammenlänge bestätigt. Die Abbildungen 7 und 8 zeigen Tests des endgültigen „ Brenner “-Entwurfs bei einem maximalen Testdruck von 0,80 kg/cm².
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