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高温空気燃焼小型試験炉解析

技術の要約

高温空気燃焼を利用したスチームリフォーマーの設計手法開発のため、CFDを用いた小型試験炉の3Dシミュレータの開発を行っています。

特徴

  • 省エネルギー化、環境負荷の低減などの観点からも、大いに期待されている分野において研究、設計から携わっています。
  • 高温空気燃焼という新しい技術を開発・導入し、スチームリフォーマーの省エネルギー化に向けて研究を行っております。

概要

水素プラントや合成ガスプラントなどに設置されるスチームリフォーマーは、一般の石油加熱炉と比較して、エネルギーの多消費、NOx&CO2の排出も多いという課題があります。そこで、スチームリフォーマーに高温空気燃焼技術を導入し、省エネルギー化、NOx&CO2削減、ダウンサイジング等を実現するために、1999年度より小型試験炉での試験が行われてきました。当社では、同試験炉の性能推定技術として、高温空気燃焼モデル、炉内の熱伝達(輻射及び対流)を考慮した3Dシミュレータの開発に取り組んできました。また、フォートランによる反応管内部解析プログラムのCFDへの組み込み技術を開発しました。これによって、高温空気燃焼炉における炉内の温度分布、ガス流動、管壁温度分布等が工業的に利用可能な精度となり、さらに現実的な時間で可能となりました。

解析結果例:炉内&管壁温度分布