
Если брать наш опыт с модернизацией горелочных устройств на НПЗ под Уфой – там как раз ставили вопрос о замене классических пьезовских систем на импульсные. Многие до сих пор путают взрывозащиту исполнения корпуса и взрывобезопасность самого принципа поджига. Вот этот нюанс...
С 2018 года наблюдаем возврат к стержневым конструкциям после волны популярности пластинчатых электродов. На ТЭЦ-22 в Новосибирске как раз сравнивали оба варианта – стержневой оказался устойчивее к карбонизации при работе на тяжелых газовых смесях. Хотя да, требует более точной юстировки.
Коллеги с ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования как-то приводили статистику по своим проектам – у них стержневые воспламенители в исполнении Ex d IIB T4 ставились на установки каталитического крекинга, где вибрация достигала 35 Гц. За три года – всего два случая замены из-за деформации электродов.
Важный момент по материалам: инконель 625 против жаропрочной нержавейки. В паспортах пишут про температурный диапазон до 1100°C, но на практике при работе с пиролизными газами лучше держать в уме запас хотя бы 200 градусов. Проверяли на стенде в своем цехе – после 50 циклов 'включение-остывание' на нержавейке появляются микротрещины в зоне контакта с керамическим изолятором.
Самая грубая – игнорирование диаграммы направленности искры. Видел как на Костромской ТЭЦ монтировали воспламенитель под углом 45 градусов к фронту факела, потом полгода искали причину периодических срывов зажигания. А все из-за того что прочитали в инструкции 'установить в зоне стабилизации пламени', но не учли турбулентность от системы подачи вторичного воздуха.
Еще случай с заменой высоковольтного кабеля – техники использовали обычный кабель КГВВ вместо взрывозащищенного исполнения. Через два месяца пробой на корпус горелки. Хорошо еще что сработала УЗО. Теперь всегда требую чтобы кабель маркировался как РК-75-4-11 или аналог с медной оплеткой.
Про заземление отдельно скажу – многие считают что раз воспламенитель маломощный, то можно кинуть провод 1.5 мм2. Но при импульсном характере работы пиковые токи достигают 80 А, пусть и на миллисекунды. Минимальное сечение 4 мм2 по меди, проверено на десятках объектов.
Когда на 'Казаньоргсинтезе' переходили на попутный нефтяной газ с высоким содержанием сероводорода – столкнулись с ускоренной эрозией электродов. Пришлось совместно с инженерами из Лоян Синьпу дорабатывать конструкцию. Добавили защитный колпачок из циркониевой керамики, увеличили зазор между электродами с 3.5 до 4.2 мм.
Интересный момент по влажности – при содержании паров воды выше 15% стандартные настройки импульсного генератора уже не обеспечивают стабильного пробоя. Особенно заметно зимой когда газ поступает с низкой температурой. Решение нашли через установку дополнительного подогревателя в линии подачи к воспламенителю.
Кстати про температурный режим – многие забывают что стержневой импульсный воспламенитель критичен к перепадам температур корпуса. Если при пуске от -25°C до рабочей температуры 150°C прогрев происходит быстрее чем за 15 минут – риск растрескивания керамических изоляторов. Поэтому в северных регионах обязательно ставить термочехлы с активным подогревом.
Современные блоки управления горением (например, Siemens LFL1.322) выдают сигнал на поджиг длительностью 0.3-0.5 с. Но импульсные генераторы старого образца требуют не менее 0.8 с для формирования стабильной искры. Результат – постоянные ошибки по flame detection. Приходится либо менять контроллеры, либо ставить промежуточные реле-формирователи импульсов.
Еще история с электромагнитной совместимостью – на одном из объектов в Омске импульсный воспламенитель создавал помехи в работе датчиков давления Honeywell. Разбирались две недели, оказалось нужно экранировать не только силовые цепи, но и добавить ферритовые кольца на контрольные кабели.
Важный нюанс по диагностике – штатные системы мониторинга не всегда корректно отслеживают износ электродов. Разработали свою методику по косвенным признакам: рост потребляемого тока при неизменном напряжении, увеличение времени между подачей импульса и регистрацией пламени. Позволяет прогнозировать замену с точностью до 2-3 недель.
Сейчас тестируем прототип от ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования с двойной системой искрообразования – основной и резервный электрод в одном корпусе. Интересное решение, но пока есть вопросы по теплоотводу при длительной работе.
Наблюдается тенденция к интеграции датчиков контроля пламени непосредственно в корпус воспламенителя. Это упрощает монтаж, но создает проблемы с калибровкой. На своем опыте скажу – такие системы требуют ежеквартальной поверки, иначе начинают 'врать' уже через полгода эксплуатации.
Из новшеств – начинают появляться модели с возможностью дистанционной регулировки зазора между электродами. Для промышленных котлов высотой 15-20 метров это серьезное преимущество. Хотя пока не совсем доверяю механике таких систем – нужны многолетние испытания.
Кстати, на сайте https://www.lynorbert.ru сейчас как раз появилась информация о новых испытательных стендах для воспламенителей – собираемся отправить туда свои наработки по модернизации. Интересно будет сравнить результаты с их методиками тестирования.