بهینه سازی مصرف سوخت در کوره اصلی واحد شکست کاتالیستی با استفاده از شبیه سازی عددی و داده های عملیاتی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

3 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک

doi
10.22034/farayandno.2025.2067801.2006
چکیده

بهینه‌سازی مصرف سوخت در کوره‌های صنعتی نقش مهمی در کاهش هزینه‌های انرژی و آلاینده‌های زیست‌محیطی دارد. این پژوهش به بهینه‌سازی مصرف سوخت در کوره اصلی واحد RFCC پالایشگاه امام خمینی شازند می‌پردازد. بدین منظور، از تلفیق شبیه‌سازی عددی با نرم‌افزار Aspen EDR و تحلیل داده‌های عملیاتی سیستم کنترل توزیع‌شده (DCS) استفاده شده است. پارامترهای کلیدی شامل درصد هوای اضافه، ضخامت عایق دیواره محفظه احتراق و استفاده از پوشش سرامیکی الیافی بررسی شدند. نتایج نشان داد افزایش هوای اضافه از %‌۱۵ به %‌۵۰ موجب افزایش 6/17 درصدی مصرف سوخت و کاهش 7/2 درصدی بازده حرارتی می‌شود. در مقابل، استفاده از پوشش سرامیکی ۱۰۰ میلی‌متری سبب صرفه‌جویی %2/7 در مصرف سوخت و بهبود 4/5 واحد درصدی بازده گردید. بهینه‌سازی چندهدفه با الگوریتم ژنتیک، شرایط بهینه را در غلظت اکسیژن %‌84/5، باز بودن دمپر %۶۰ و دبی خوراک ۴۵۰ مترمکعب بر ساعت شناسایی کرد که بازده را نسبت به حالت پایه %‌8/1 افزایش داد. نتایج این مطالعه راهکارهای عملی و کم‌هزینه‌ای برای ارتقای بازده انرژی در کوره‌های صنعتی ارائه می‌کند.