Горелки для камеры сгорания для технологических печей нефтепереработки

Когда слышишь про горелки для камер сгорания, сразу представляешь ровное голубое пламя — но в реальности на установках гидрокрекинга или риформинга всё сложнее. Многие думают, что главное — тепловая мощность, а на деле стабильность факела при изменении нагрузки куда критичнее. Вот с этим и работаем.

Конструкционные тонкости, которые не увидишь в ТУ

Сейчас многие производители упирают в КПД горелки, забывая про эластичность по топливу. На установке первичной перегонки в Нижнекамске сталкивались с тем, что при переходе с природного газа на факельный газ пламя начинало отрываться — пришлось переделывать систему смешения. Недооценили разницу в плотностях.

Форсунки — отдельная история. Европейские аналоги часто рассчитаны на стабильное давление газа, а у нас скачки до 15% — норма. Приходится увеличивать запас по регулированию, хотя это слегка бьёт по КПД на номинале. Но надёжность важнее.

Проблемы адаптации к российским НПЗ

На Красноярском НПЗ ставили горелки с системой низкоэмиссионного горения — в теории всё отлично, но при -40°C воздухозаборники обмерзали за смену. Пришлось проектировать подогрев поступающего воздуха, хотя изначально в расчётах этого не было. Такие нюансы в паспорте не напишут.

Интересный опыт был с горелками для камеры сгорания на печи пиролиза — там особые требования к чистоте факела из-за нагарообразования. Итальянская конструкция не выдерживала местного газа с примесями сероводорода, хотя по паспорту всё сходилось. Пришлось менять материал диффузора на более стойкий.

Совместимость с существующими системами

Часто сталкиваюсь с тем, что новые горелки пытаются вписать в старые камеры сгорания без пересчёта аэродинамики. В итоге — локальные перегревы, деформация огнеупорной кладки. На одной из установок в Омске из-за этого пришлось останавливать печь через 3 месяца после модернизации.

Особенно критично с автоматикой: современные системы регулирования требуют точных сигналов по давлению, а старые датчики выдают погрешность до 20%. Получается, плавность регулировки, заложенная в горелку, просто не работает. Это частая ошибка при модернизации.

Опыт китайских производителей

Сейчас многие НПЗ смотрят в сторону азиатских поставщиков — например, ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования предлагает интересные решения. Их горелки с 2018 года тестировали на мини-НПЗ под Уфой — привлекла модульная конструкция, позволяющая менять форсунки без остановки печи.

У них есть модель с комбинированным сжиганием газа и жидкого топлива — переход между режимами занимает меньше минуты. Для установок, где бывают перебои с газом, это существенно. Хотя по шумовым характеристикам есть вопросы — на номинале превышают нормы на 2-3 дБ.

Перспективные разработки

Сейчас экспериментируем с системами подогрева воздуха уходящими газами — не ново в теории, но на практике для технологических печей нефтепереработки реализовано слабо. Проблема в том, что при рекуперации сложнее стабилизировать пламя при переменных нагрузках.

Интересно их решение по каскадному регулированию — когда несколько горелок работают в связке, подстраиваясь под изменение нагрузки печи. На испытаниях в Лоян Синьпу такая система показала экономию до 7% по сравнению с раздельным регулированием. Хотя для внедрения нужно менять всю АСУ ТП.

Что в сухом остатке

Выбирая горелку, смотри не только на паспортные данные, но и на возможность работы в нештатных режимах. На том же сайте lynorbert.ru есть расчёты для разных сценариев — полезно, хотя и требует проверки на конкретных условиях.

Главное — не гнаться за максимальными характеристиками, а искать оптимальные для твоего производства. Иногда простая и надёжная горелка с запасом по регулированию лучше, чем высокотехнологичная, но капризная система. Проверено на практике не раз.