Высокоэффективные низкоэмиссионные горелки для технологических печей нефтепереработки Производитель

Когда слышишь про высокоэффективные низкоэмиссионные горелки, многие сразу думают о снижении NOx — да, это ключево, но вот что часто упускают: если не учитывать специфику печной камеры, даже самая продвинутая горелка может дать обратный эффект по стабильности факела. У нас в ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования с 1998 года сталкивались с такими кейсами, особенно когда клиенты пытались просто 'воткнуть' новую горелку в старую систему без адаптации воздухоподвода.

Конструкционные особенности, которые не всегда очевидны

Например, в проектах для НПЗ в Уфе мы использовали горелки с многоуровневой подачей воздуха — не просто первичный/вторичный, а зональный ввод через перфорированные кольца. Это снижало локальные температурные пики, но требовало точной калибровки заслонок. Помню, один завод отказался от регулировочных моторчиков, решив сэкономить — в итоге эмиссия была в норме, а вот равномерность прогрева свода ухудшилась, пришлось переделывать.

Материал сопел — отдельная история. Для тяжелых остаточных топлив мы тестировали керамику с добавлением карбида кремния, но столкнулись с трещинами при циклических нагрузках. В итоге перешли на спеченные металлокерамические композиты, хотя их стоимость выше. Зато срок службы вырос с 8 месяцев до почти трёх лет на установке в Омске.

Важный момент — совместимость с системами рекуперации. Некоторые европейские производители делают ставку на низкотемпературные решения, но в российских условиях, когда теплоутилизация работает на грани точки росы, это может приводить к конденсации сернистых соединений. Мы в Лояне Синьпу специально разрабатывали каналы подогрева вторичного воздуха для таких случаев, хоть и пришлось пожертвовать 2-3% КПД.

Полевые испытания и типичные ошибки монтажа

В 2019 году на одном из заводов в Татарстане устанавливали нашу серию горелок ПГС-7М — всё по расчётам, но после запуска пошли вибрации. Оказалось, монтажники не учли гибкие компенсаторы на подводящих патрубках, из-за теплового расширения возникли напряжения. Пришлось экстренно ставить сильфонные вставки, хотя в документации это было прописано мелким шрифтом. С тех пор всегда лично проверяю узлы обвязки.

Ещё случай: при замерах эмиссии на установке гидрокрекинга получили завышенные показатели CO. Долго искали причину — в итоге выяснилось, что датчик стоял в зоне подсоса воздуха через трещину в обмуровке. После ремонта футеровки всё пришло в норму. Отсюда вывод: диагностику нужно начинать с герметичности печи, а не с настройки горелки.

Часто недооценивают влияние качества топлива. Как-то поставили горелки под мазут М-100, но завод перешёл на более лёгкие фракции с добавками — пламя начало 'срываться'. Пришлось оперативно менять распылители на версии с меньшим диаметром каналов. Теперь всегда закладываем запас по регулировочному диапазону минимум 15%.

Экологические требования vs экономика эксплуатации

Сейчас многие НПЗ гонятся за показателями NOx ниже 100 мг/м3, но забывают, что для этого часто требуется подогрев воздуха до 200-250°C. А это дополнительные затраты на энергоносители. В наших проектах стараемся балансировать — например, используем ступенчатое сжигание с частичным охлаждением дымовых газов рециркуляцией. Но здесь есть нюанс: при высокой влажности топлива может выпадать конденсат в тракте.

Интересный опыт был с применением каталитических систем доочистки — технически эффективно, но для технологических печей с переменными режимами оказалось нерентабельно. Катализаторы быстро дезактивировались при колебаниях нагрузки. В итоге клиент вернулся к оптимизации самого процесса горения через модернизацию горелочных устройств.

Кстати, о экономике: наши расчёты для завода в Комсомольске-на-Амуре показали, что даже при первоначальных инвестициях в 12 млн рублей, модернизация горелок окупилась за 14 месяцев за счёт снижения расхода газа на 6-7%. Но это при условии комплексного подхода — отдельно менять горелки без перекладки футеровки иногда бессмысленно.

Специфика работы с остаточными топливами

С мазутами проблема не только в вязкости, но и в зольности. Как-то пришлось полностью перепроектировать систему очистки сопел после того, как на горелках для вакуумной печи в Ангарске за месяц образовались отложения ванадиевых соединений. Добавили импульсную продувку паром каждые 4 часа — помогло, но пришлось увеличить диаметр подводящих линий.

Ещё запомнился случай с нестабильностью пламени при сжигании шламов. Обычные горелки не справлялись — пламя 'плавало' по камере. Разработали вариант с тангенциальным закручиванием потока и стабилизатором в виде керамического конуса. Правда, пришлось пожертвовать частью тепловой мощности, зато добились устойчивой работы.

Сейчас тестируем комбинированные решения для попутного газа с переменным составом. Основная сложность — поддержание стабильности при скачках теплотворной способности. Используем систему непрерывного мониторинга с коррекцией подачи воздуха в реальном времени. На испытаниях в Ухте показываем неплохие результаты, но есть вопросы к надёжности сенсоров.

Перспективы и ограничения низкоэмиссионных технологий

Смотрю на новые разработки — вроде горелок с микрофакельной структурой — и вижу потенциал для печей с низкой тепловой нагрузкой. Но для крупных технологических печей пока скептически отношусь: слишком сложная система управления, да и ремонтопригодность оставляет желать лучшего. Хотя в Лояне Синьпу продолжаем эксперименты с аддитивными технологиями изготовления смесительных головок.

Рециркуляция дымовых газов — перспективное направление, но не панацея. На установке в Салавате пришлось отказаться от этого решения из-за быстрого износа дымососов из-за абразивных частиц. Пришлось комбинировать со ступенчатым сжиганием — получилось, но КПД немного просело.

Что действительно важно — так это адаптивность. Последние наши проекты, включая разработки для технологических печей нефтепереработки, всегда содержат запас по регулировкам. Опыт показывает: даже самая совершенная горелка должна иметь 'поле для манёвра' под реальные условия производства, а не только под идеальные расчётные параметры. Как показывает практика ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования, успех внедрения на 60% зависит от того, насколько гибко решение адаптируется к местным особенностям — от качества топлива до квалификации операторов.