С помощью пакета прикладных программ, реализующих дифференциальный метод теплового расчета топок, впервые рассчитаны поля температуры в камере радиации и распределения тепловых потоков вдоль трубчатых реакторов в печи первичного риформинга для получения водорода завода по производству аммиачной селитры. Показана упрощенная схема камеры радиации печи. Горизонтальные настенные горелки установлены на одинаковых расстояниях друг от друга в шести горизонтальных рядах по обеим стенкам камеры радиации. Дается краткое описание математической модели взаимосвязанных процессов горения, турбулентного течения дымовых газов, лучисто-конвективного теплообмена, происходящих в топочной камере. Затронуты вопросы численного решения системы дифференциальных уравнений. Задача решается в двухмерной постановке. Продукты сгорания природного газа в воздухе, выходящие из сопел 360 горелок, создают сложные поля температуры и скоростей течения в камере радиации печи. Это противоречит предположению о равномерном температурном поле в топке. Тепловые потоки к реакционным трубам формируются за счет излучения дымовых газов, частиц сажи и раскаленных футерованных поверхностей стен топочной камеры. Для вычисления лучистых потоков применена спектральная модель широкой полосы, учитывающая излучение углекислого газа и водяного пара. Приведены графики изменения температуры внутренней поверхности футерованных боковых стен печи и наружных поверхностей реакционных труб. Достоверность расчетных значений температуры дымовых газов на перевале печи, наружной стенки труб реактора у входа и выхода из камеры радиации подтверждены экспериментальными данными. Даются рекомендации по обеспечению нормального теплового режима камеры радиации.

Using the application package that implements the differential method of thermal calculation of the furnaces, the temperature fields in the radiation chamber and the distribution of heat fluxes along the tubular reactors in the primary reforming furnace were first calculated to produce hydrogen for the ammonium nitrate production plant. A simplified diagram of the furnace radiation chamber is shown. Horizontal wall burners are installed at equal distances from each other in six horizontal rows along both walls of the radiation chamber. A brief description of the mathematical model of interconnected combustion processes, turbulent flow of flue gases, and radiative-convective heat exchange occurring in the combustion chamber is given. The issues of the numerical solution of the system of differential equations. The problem is solved in a two-dimensional formulation. The products of natural gas combustion in the air, coming out of the nozzles of the 360 burners, create complex fields of temperature and flow rates in the furnace radiation chamber. This contradicts the assumption of a uniform temperature field in the furnace. Heat flows to the reaction tubes are formed by the radiation of flue gases, soot particles, and hot lined surfaces of the walls of the combustion chamber. The spectral model of a wide band, taking into account the emission of carbon dioxide and water vapor, was used to calculate radiant fluxes. Graphs of changes in the temperature of the inner surface of the lined side walls of the furnace and the outer surfaces of the reaction tubes are given. The reliability of the calculated values of the flue gas temperature at the furnace pass, the outer wall of the reactor tubes at the entrance and exit of the radiation chamber is confirmed by experimental data. Recommendations are made to ensure the normal thermal conditions of the radiation chamber.