二氯乙烷裂解爐全周期模擬爐膛爐管藕合數(shù)值迭代方法與第三章清潔管時(shí)期迭代方法類似，不同之處在于在外壁增加了一個(gè)焦層計(jì)算的循環(huán)迭代步驟，以及全周期模擬結(jié)束的判斷條件。詳細(xì)算法框架見(jiàn)圖4.1。由于工業(yè)二氯乙烷裂解爐的一個(gè)完整的運(yùn)行周期較長(zhǎng)，本章中結(jié)焦過(guò)程的采樣時(shí)間間隔為一周。整個(gè)計(jì)算由兩層循環(huán)嵌套而成，第一層與清潔管數(shù)值模擬方法一致，通過(guò)聯(lián)合求解爐膛爐管模型，迭代求解煙氣溫度，從而滿足爐膛爐管熱量平衡。外層循環(huán)用于更新焦層厚度，計(jì)算爐管外壁最高溫度，判斷是否滿足停爐清焦條件。具體步驟為:
    步驟1:設(shè)定爐膛爐管模型的操作條件、計(jì)算收斂指標(biāo)及精度，包括煙氣溫度計(jì)算精度(10C)，及壓力的計(jì)算精度(1 kPa)，同時(shí)確定好邊界條件，并假設(shè)一組爐膛煙氣初始溫度;
    步驟2:以各區(qū)煙氣溫度分布及入口壓力作為邊界條件，求解反應(yīng)管模型，得到沿管長(zhǎng)方向的熱通量分布。
    步驟3:將爐管模型計(jì)算所得沿管長(zhǎng)方向的熱通量分布作為邊界條件，計(jì)算爐膛輻射室內(nèi)輻射傳熱以及熱量平衡模型，得到新的煙氣溫度分布。
    步驟4:將新?tīng)t膛模型計(jì)算的煙氣溫度與上一階段計(jì)算的煙氣溫度對(duì)比，若滿足精度要求，轉(zhuǎn)步驟5，若未滿足精度要求，則從新計(jì)算得到爐膛輻射段煙氣溫度分布作為邊界條件，轉(zhuǎn)步驟20
    步驟S:檢查爐管出口壓力是否滿足收斂精度，若未滿足條件，則根據(jù)出口壓力重新估計(jì)入口壓力，轉(zhuǎn)步驟2，若滿足條件，轉(zhuǎn)步驟60
    步驟6:計(jì)算爐管外壁最高溫度，判斷其是否達(dá)到爐管金屬材質(zhì)所能承受的最高溫度，若未達(dá)到極限溫度，則計(jì)算新的焦層厚度，更新?tīng)t管流通內(nèi)徑，轉(zhuǎn)步驟2，如果達(dá)到極限溫度，則二氯乙烷裂解爐全周期計(jì)算結(jié)束，輸出運(yùn)行時(shí)間及全周期模擬關(guān)鍵性能指標(biāo)。www.chnlcjt.com