Специализированные горелки для сжигания кислых газов Поставщик

Когда речь заходит о специализированных горелках для сжигания кислых газов, многие сразу думают о стандартных решениях для сероводорода, но на практике всё сложнее — состав газов на разных месторождениях варьируется, и иногда под видом 'кислых' смесей скрываются примеси меркаптанов или даже следы хлора, которые убивают обычные горелки за сезон. Мы в 2015 году попались на этом, поставив партию горелок для Каспийского проекта без учета локального состава — через 8 месяцев пришлось полностью менять футеровку и форсунки.

Ключевые ошибки при выборе горелочных систем

Часто заказчики требуют 'горелку для кислых газов' как универсальный продукт, но если не провести хроматографию на объекте, можно получить систему, которая либо недожигает сероводород (остаточная концентрация выше 50 ppm), либо перегревает зону горения с образованием SO3. Последнее особенно критично — триоксид серы образует серную кислоту в дымовых газах, которая разъедает даже легированные стали. В одном из проектов в Оренбургской области мы видели, как за полгода разрушился теплообменник из-за неправильного соотношения 'газ-воздух' в горелке.

Ещё один нюанс — стабильность пламени при переменном составе газа. На установках подготовки газа часто скачет давление, и если горелка не имеет широкого диапазона регулирования, начинается отрыв пламени или хлопки. Мы тестировали три модели от разных поставщиков перед тем, как остановились на доработанном варианте от ООО Лоян Синьпу Разработка Нефтехимического Оборудования — у них получилось интегрировать систему стабилизации пламени через каскадные форсунки, хотя изначально их конструкция была слишком громоздкой для наших условий.

Кстати, о температурных режимах. Многие забывают, что для полного окисления H2S нужна температура не менее 1200°C, но при этом в зоне горения не должно быть локальных перегревов выше 1450°C — иначе начинает плавиться огнеупорная футеровка. Пришлось добавлять систему рециркуляции дымовых газов в проекте для Астраханского ГПЗ, хотя изначально в техзадании этого не было.

Особенности работы с российскими поставщиками

Когда мы впервые обратились к ООО Лоян Синьпу в 2019 году, их инженеры сразу спросили про содержание CO2 в газе — оказалось, при высоком содержании углекислоты (выше 15%) нужно менять материал сопел из-за кавитации. Это был тот самый практический опыт, который не найти в каталогах. Их производственная база в Лояне позволяет делать индивидуальные решения, например, увеличивать длину факела для печей с высокой излучающей способностью.

При этом не всё гладко — в 2020 году мы получили от них партию горелок с керамическими туннелями, которые не выдержали циклических нагрузок при пусконаладке. Но важно, что они не спорили, а оперативно переделали конструкцию, заменив керамику на жаростойкий сплав с добавлением молибдена. Сейчас эти горелки работают на установке в Татарстане уже третий год без замены.

Из интересного: их подход к тестированию. Перед отгрузкой они проводят испытания на стенде с имитацией реального состава газа — не на метане, как многие, а на смесях с заданным содержанием H2S и меркаптанов. Это дороже, но позволяет избежать проблем при вводе в эксплуатацию. Кстати, на их сайте lynorbert.ru есть технические отчёты по таким испытаниям — редкий случай, когда поставщик делится реальными данными, а не рекламными брошюрами.

Технические детали, которые влияют на срок службы

Материал сопел — отдельная история. Для стандартных условий подходит Inconel 600, но если в газе есть даже следы хлора (что бывает при совместном сжигании попутного нефтяного газа), нужен Hastelloy C-276. Мы узнали это дорогой ценой на месторождении в ХМАО, где за год работы обычные сопла превратились в решето. После этого всегда требуем полный анализ газа по 18 параметрам перед заказом.

Система подачи воздуха — здесь многие экономят, но именно неравномерность воздушного потока вызывает локальные перегревы. В горелках от Лоян Синьпу реализована многоступенчатая система завихрителей, которая даёт стабильный факел даже при падении давления на 30% от номинала. Правда, при первом монтаже пришлось повозиться с регулировкой заслонок — инструкция была на китайском, но их техспециалисты оперативно прислали перевод с комментариями.

Термостойкое покрытие — казалось бы, мелочь, но именно от него зависит, как быстро появится окалина на корпусе. В арктических условиях (например, на Ямале) обычные покрытия трескаются при температурных перепадах. Пришлось совместно с инженерами ООО Лоян Синьпу разрабатывать специальный состав на основе алюмохромитовых соединений — сейчас этот вариант есть в их каталоге как 'модификация для Крайнего Севера'.

Эксплуатационные нюансы, о которых редко пишут в инструкциях

Пусконаладка — самый критичный этап. Если розжиг проводить без предварительного продува камеры сгорания, остатки влаги конденсируются на форсунках и при контакте с сероводородом дают сернистую кислоту. Мы в первый раз недоглядели — через месяц работы на форсунках появились точечные коррозионные поражения. Теперь всегда включаем в договор шеф-монтаж от поставщика.

Чистка от кокса — при сжигании тяжелых кислых газов с примесями углеводородов на стенках туннеля образуется кокс. Механическая очистка его только уплотняет, лучше использовать паровую продувку. В горелках для кислых газов от китайских производителей часто не предусмотрены штатные патрубки для пара — приходится дорабатывать на месте. У Лоян Синьпу с 2021 года такие патрубки ставят по умолчанию после наших замечаний.

Виброустойчивость — на компрессорных станциях вибрация передается через газопроводы, и со временем трескаются сварные швы на креплениях. Мы теперь всегда ставим дополнительные компенсаторы, хотя в оригинальной конструкции их не было. Кстати, у этого поставщика есть полезная опция — выездная диагностика через 12 месяцев эксплуатации с замером вибрации и термографией.

Перспективы развития технологий сжигания

Сейчас много говорят о каталитическом дожигании, но для кислых газов это пока нерентабельно — катализаторы отравляются серой за несколько месяцев. Реальный тренд — комбинированные горелки, способные работать на переменном составе газа от попутного нефтяного до шахтного метана. ООО Лоян Синьпу как раз экспериментирует с керамометаллическими матрицами для таких случаев — пока лабораторные испытания обнадеживают, но стоимость ещё высока.

Ещё одно направление — утилизация тепла. Стандартные котлы-утилизаторы после горелок часто выходят из строя из-за низкотемпературной коррозии. Мы пробовали ставить конденсационные экономайзеры, но для кислых газов это спорное решение — конденсат всё равно требует нейтрализации. Возможно, стоит вернуться к идее воздушного подогрева с керамическими насадками, как в старых советских проектах.

Цифровизация — модная тема, но на практике датчики в зоне горения кислых газов живут недолго. Оптические системы контроля пламени более устойчивы, но требуют чистки линз каждые 2-3 недели. Из практичных решений — комбинация термопар в защитных гильзах с акустическим контролем горения. Поставщик из Лояна предлагает такую систему как опцию, но пока мало кто заказывает — дорого, хотя в долгосрочной перспективе окупается за счет предотвращения аварийных остановок.