
Когда слышишь про горелки для сжигания низконапорного газа, многие сразу думают о простой замене форсунок — мол, подкрутил давление и всё. Но на деле это системная ошибка, которая дорого обходится заводам. Я лет десять назад сам попадался на этот крючок, пока не увидел, как на НПЗ в Уфе из-за неправильного подбора горелки плавилась футеровка трубчатой печи. Тогда и понял: низконапорный газ — это не ?упрощённый? вариант, а отдельная физика горения, где мелочи вроде стабильности давления или состава газа решают всё.
Основная сложность — работа на грани срыва пламени. Если для высоконапорного газа достаточно стандартных расчётов, то здесь каждый параметр надо проверять эмпирически. Например, мы как-то ставили горелки на установке риформинга — вроде бы по паспорту всё сходилось, но при падении давления ниже 0,03 МПа пламя начинало ?гулять? по камере. Пришлось переделывать систему стабилизации, добавляя резервный ресивер.
Кстати, многие недооценивают влияние влажности газа. На одном из заводов в Татарстане зимой из-за конденсата в линии горелки забивались льдом — технологи сначала грешили на конструкцию, а оказалось, проблема в недостаточном подогреве газа перед подачей. Такие нюансы редко прописывают в инструкциях, они познаются только в полевых условиях.
Особенно критичен выбор материалов. Для технологических печей нефтепереработки мы перешли на жаростойкую сталь 20X23H18 с керамическим напылением — после того, как обычная AISI 304 начала деформироваться уже через полгода работы на сернистом газе. Это удорожает конструкцию, но ремонт печи обходится дороже.
Когда мы начали сотрудничать с ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования, обратили внимание на их подход к моделированию процессов. Они не просто продают горелки — сначала проводят химрасчёт состава газа, потом тесты на стенде с термопарами вдоль всей факельной зоны. Это редкая практика для российского рынка, где часто предлагают типовые решения.
Их горелка серии LNP-4, которую мы испытывали на мини-НПЗ под Пермью, показала стабильность даже при скачках давления от 0,02 до 0,05 МПа. Важно, что они предусмотрели сменные жиклеры под разный состав газа — для попутного нефтяного газа с высоким содержанием азота это оказалось решающим.
Хотя не всё было гладко. В 2018 году их ранняя модель LNP-2 давала повышенную вибрацию на определённых режимах — пришлось совместно дорабатывать газораспределительную решётку. Но это нормально для сложного оборудования, главное — что специалисты компании оперативно выезжали на объект и не списывали проблемы на ?особенности эксплуатации?.
Самая частая ошибка — установка без юстировки. Как-то пришлось переделывать узлы на печи П-2 в Омске: монтажники закрепили горелки с отклонением всего в 3 градуса от оси — казалось бы, мелочь. Но через месяц появился локальный перегрев свода, пришлось останавливать печь. Теперь всегда требуем проверку лазерным нивелиром.
Ещё забывают про обвязку. Основный покупатель таких систем — обычно технологи, которые сосредоточены на процессе, а не на арматуре. Но без правильно подобранных заслонок и обратных клапанов даже лучшая горелка будет работать с перебоями. Мы обычно ставим клапаны с магнитным датчиком положения — дороже, но даёт защиту от обратной тяги.
Недавний случай на КИНЕФе подтвердил важность мониторинга в реальном времени. Там сработала система аварийного отключения при падении давления — оказалось, засорился фильтр на входе. Если бы не автоматика, могли быть серьёзные последствия для реактора.
Многие заводы пытаются экономить на системе контроля, ограничиваясь минимальным набором датчиков. Но для низконапорного газа это ложная экономия — стоимость простоя печи несопоставима с ценой дополнительных термопар и анализаторов кислорода.
Интересный пример: на заводе в Башкирии поставили горелки с ручной регулировкой вместо автоматических — сэкономили около 200 тысяч рублей на узле. Но за год перерасход газа из-за неоптимального режима составил почти миллион. При этом персонал постоянно был занят подстройкой вместо контроля других параметров.
С другой стороны, не всегда нужно самое дорогое решение. Для печей с стабильным режимом работы иногда достаточно простых механических стабилизаторов давления вместо цифровых систем. Главное — провести детальный анализ технологического регламента перед выбором конфигурации.
Сейчас вижу тенденцию к комбинированным системам — те же технологические печи нефтепереработки постепенно переходят на горелки, способные работать попеременно на газе разного качества. Это особенно актуально для заводов, использующих попутный газ с нестабильным составом.
ООО Лоян Синьпу как раз анонсировала разработку адаптивной системы, которая в реальном времени корректирует соотношение газ/воздух на основе анализа дымовых газов. Если это действительно будет работать без ложных срабатываний — серьёзный прорыв для отрасли.
Лично я с осторожностью отношусь к полной цифровизации без резервных механических систем. Наш опыт показывает, что ПЛК могут давать сбои при высоких температурах в машинном зале, поэтому всегда нужно дублирование критических функций. Возможно, гибридные решения — золотая середина.
За годы работы убедился: горелки для сжигания низконапорного газа — это не универсальный продукт, а всегда кастомизация под конкретную печь. Даже идентичные по паспорту технологические печи на разных НПЗ могут требовать разных решений из-за особенностей сырья и режимов работы.
Сейчас, глядя на новые проекты, всегда советую закладывать запас по производительности хотя бы 15% и обязательно предусматривать точки для диагностики. Опыт ООО Лоян Синьпу здесь полезен — они изначально проектируют корпуса с технологическими окнами для термовизора и газоанализатора.
И главное — не стоит воспринимать горелку как отдельный узел. Это элемент системы, где важно всё: от подготовки газа до дымовой трубы. Когда технолог и механик работают в связке с проектировщиком — получается действительно надёжное решение. Как раз над таким подходом мы сейчас работаем с командой https://www.lynorbert.ru для модернизации печей на одном из волжских НПЗ.