Горелки для сжигания низконапорного газа для технологических печей нефтепереработки Производители

Когда слышишь про горелки для низконапорного газа, половина технологов сразу представляет себе что-то вроде усовершенствованных бытовых плит — мол, подали давление, и всё горит. На деле же работа с низкими давлениями (иногда до 200-300 Па) в технологических печах НПЗ — это постоянная борьба с турбулентностью, нестабильностью факела и локальными перегревами. Я лет десять назад сам думал, что раз газ низконапорный, то и горелка проще — ан нет, как раз наоборот.

Почему низкое давление — это не примитивно

В 2015 на установке АВТ-6 в Омске мы столкнулись с типичной проблемой: при давлении газа 350 Па пламя постоянно 'срывалось', хотя по паспорту горелка должна была стабильно работать до 250 Па. Оказалось, проектировщики не учли гидравлическое сопротивление подводящих патрубков — банально, да? Но такие мелочи и определяют, будет ли горелка работать или станет головной болью эксплуатации.

Особенность именно технологических печей нефтепереработки в том, что там недопустимы пульсации пламени. При крекинге или пиролизе колебания температуры всего на 20-30°С уже ведут к изменению выхода целевых фракций. Поэтому стабильность горения — не просто требование, а условие экономической эффективности всего процесса.

Кстати, многие недооценивают роль конструкции смесителя. Для низких давлений классические эжекционные решения часто не работают — приходится делать принудительное смешение с точным дозированием воздуха. Это увеличивает стоимость, но зато даёт тот самый стабильный факел, без которого печь работает как придётся.

Производители: кого помним, с кем работали

Из российских производителей долгое время лидировал 'ЗиО-Саб' с их горелками серии ГНГ — неплохие конструкции, но требовали постоянной регулировки. Помню, на мини-НПЗ в Уфе мы каждые две недели перенастраивали их — вибрация от работы соседнего компрессора сбивала настройки.

Китайские компании в последние годы сильно продвинулись — например, ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования (сайт https://www.lynorbert.ru) предлагает интересные решения с предварительной стабилизацией потока. В их горелках используется многоступенчатое смешение — сначала газ проходит камеру турбулизации, потом дозируется воздух, и только потом смесь поступает в форсунку. На установке первичной переработки в Ангарске такие стоят уже три года — по отзывам, стабильнее наших аналогов.

Европейские производители вроде Weishaupt или Baltur делают отличное оборудование, но их горелки рассчитаны на более высокие давления — переделывать под наши условия дорого. Хотя на новом комплексе 'ЗапСибНефтехим' немецкие горелки работают, но там специально подняли давление в газовой сети — не самый дешёвый вариант.

Типичные ошибки при модернизации

Самая распространённая ошибка — попытка сэкономить на обвязке. Ставят дорогую горелку, но экономят на запорной арматуре и контроллерах. Результат: даже идеальная горелка не отрабатывает свой потенциал. У нас в 2018 на замене горелок в печи П-2 сэкономили на клапанах — в итоге при скачках давления в сети пламя постоянно отрывалось от форсунки.

Ещё момент — многие забывают про тепловое расширение. Горелка нагревается до 800-900°С, а крепления и подводящие линии — холодные. Без компенсаторов через месяц работы появляются трещины в сварных швах. Приходилось переделывать на ходу, останавливать печь — удовольствие ниже среднего.

И да, никто не читает инструкции по обкатке новых горелок. А зря — те же китайские производители (включая упомянутую ООО Лоян Синьпу) дают чёткий регламент первых 200 часов работы: постепенное увеличение нагрузки, контроль вибрации, регулировка соотношения газ-воздух. Мы обычно пропускали этот этап — потом месяцами устраняли 'детские болезни'.

Особенности работы с разными типами печей

В трубчатых печах главная проблема — расположение горелок относительно трубных экранов. Слишком близко — локальный перегрев, слишком далеко — недогрев и падение КПД. Для низконапорных горелок это особенно критично, так как факел менее 'жёсткий' и больше зависит от аэродинамики топки.

В печах с выносными радиантными камерами (типа старых советских ПТБ-10) вообще отдельная история — там горелки работают в практически замкнутом объеме. При низком давлении газа часто возникает обратная тяга — продукты сгорания поступают в смесительную камеру. Решение — установка обратных клапанов, но их тоже нужно подбирать под конкретные условия.

Наши технологи обычно рисуют схемы размещения горелок по шаблону, не учитывая реальную газодинамику. Приходится на месте экспериментировать — где-то добавить отражатель, где-то изменить угол наклона. Это та самая 'ручная работа', которую не заменить красивыми 3D-моделями.

Что в итоге работает

За 15 лет работы перепробовал горелки разных производителей — и наших, и импортных. Вывод простой: идеальной горелки не существует, есть оптимальная для конкретных условий. Где-то лучше подходят простые отечественные конструкции (легче в обслуживании), где-то — более технологичные импортные или китайские аналоги.

Из последнего что понравилось — в ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования сделали интересную вещь: комбинированную систему стабилизации пламени без электроники. Чисто механика + аэродинамика — работает стабильно, ломаться практически нечему. Как раз для наших условий с вечными проблемами с качеством газа.

В целом же, если говорить про производителей горелок для нефтепереработки, то сейчас появилось много компаний, которые понимают специфику работы с низконапорным газом. Не как раньше, когда переделывали под нас стандартные конструкции. Тех же китайцев уже не стоит бояться — они за последние 5-7 лет сильно выросли в качестве, при этом цены остаются адекватными.

Главное — не верить рекламным буклетам, а требовать испытания на стенде с имитацией реальных условий. И обязательно смотреть на работающие аналоги — лучше на трёх разных объектах. Только так можно избежать сюрпризов при пуске.