| Title: | The effect of refractory wall emissivity on the energy efficiency of a gas-fired steam cracking pilot unit |
| Other Titles: | Vliv emisivity žáruvzdorné stěny na energetickou účinnost plynové parní krakovací jednotky |
| Authors: | Vangaever, Stijn Van Thielen, Joost Hood, Jeremy Olver, John Honnerová, Petra Heynderickx, Geraldine J. Van Geem, Kevin M. |
| Citation: | VANGAEVER, S., VAN THIELEN, J., HOOD, J., OLVER, J., HONNEROVÁ, P., HEYNDERICKX, GJ., VAN GEEM, KM. The effect of refractory wall emissivity on the energy efficiency of a gas-fired steam cracking pilot unit. Materials, 2021, roč. 14, č. 4. ISSN 1996-1944. |
| Issue Date: | 2021 |
| Publisher: | MDPI |
| Document type: | článek article |
| URI: | 2-s2.0-85100854483 http://hdl.handle.net/11025/44932 |
| ISSN: | 1996-1944 |
| Keywords: | Radiační přenos tepla;Vysoceemisivní povlak;Spektrální normálová emisivita;Energetická účinnost |
| Keywords in different language: | Radiative heat transfer;High emissivity coating;Spectral normal emissivity;Energy efficiency |
| Abstract: | Účinek vysoceemisivních povlaků na radiační přenos tepla v parních krakovacích pecích není zdaleka znám. Chybí experimentální data popisující emisivní vlastnosti materiálů, které se používají v parních krakovacích pecích. Z tohoto důvodu se provádí měření spektrální normálové emisivity na zvýšených teplotách, přičemž se hodnotí emisivní vlastnosti žáruvzdorných šamotových cihel před a po depozici vysoceemisivního povlaku. Po nanesení povlaku s vysokou emisivitou na základní šamotový materiál se výrazně zvýší jeho emisivita. Provedené experimenty s parní krakovací jednotkou ukazují 5% snížení rychlosti spalování topného plynu po nanesení vysoceemisivního povlaku na žáruvzdorný materiál krakovací komory. Parametrické studie zabývající se účinkem emisivních vlastností reaktorové cívky a stěny pece na radiační přenos tepla ve spalovací komoře potvrzují, že pro přesné modelování chování povlaků s vysokou emisivitou je vyžadován jiný model než model šedého plynu. Přestože model šedého plynu postačuje k zachycení chování chladiče reaktorové cívky, je nezbytný jiný, nešedý model, který zobecňuje absorpci a opětovné vyzařování plynu ve spcifických spektrálních pásmech, aby mohl přesně zachytit výhody využití vysoceemisivního povlaku na stěně pece. |
| Abstract in different language: | The effect of high emissivity coatings on the radiative heat transfer in steam cracking furnaces is far from understood. To start, there is a lack of experimental data describing the emissive properties of the materials encountered in steam cracking furnaces. Therefore, spectral normal emissivity measurements are carried out, evaluating the emissive properties of refractory firebricks before and after applying a high emissivity coating at elevated temperatures. The emissive properties are enhanced significantly after applying a high emissivity coating. Pilot unit steam cracking experiments show a 5 % reduction in fuel gas firing rate after applying a high emissivity coating on the refractory of the cracking cells. A parametric study, showing the effect of reactor coil and furnace wall emissive properties on the radiative heat transfer inside a tube-in-box geometry, confirms that a non-gray gas model is required to accurately model the behavior of high emissivity coatings. Even though a gray gas model suffices to capture the heat sink behavior of a reactor coil, a non-gray gas model that is able to account for the absorption and re-emission in specific bands is necessary to accurately model the benefits of applying a high emissivity coating on the furnace wall. |
| Rights: | © MDPI |
| Appears in Collections: | Články / Articles (CT3) OBD |
Files in This Item:
| File | Size | Format | |
|---|---|---|---|
| Honn_MAT-14-00880_Honnerova_OBD_print.pdf | 5,68 MB | Adobe PDF | View/Open |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/44932Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.