В нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности в нашей стране и за рубежом системы сжигания топлива традиционно компонуют большим числом маломощных газовых горелок инжекционного типа с панельной или чашеобразной огнеупорной плитой. Практика работы печей показала, что инжекционные горелки имеют существенные конструктивные недостатки, особенно при сжигании производственных газов с широко изменяющимся компонентным составом.
В СамГТУ разработаны плоскопламенные горелки типа АГГ для узкокамерных печей.
Конструкция АГГ разработана на принципиально новой теоретической основе с применением акустического резонатора, создающего мощный вихревой эффект смешения топливного газа с атмосферным воздухом.
При работе горелок создается равномерный температурный профиль излучающих стен топки, в результате чего исключаются локальные перегревы сырьевых змеевиков, повышается надежность работы горелок на производственном газе, упрощается их монтаж и обслуживание.
Двухступенчатая система подачи воздуха, необходимого для горения топлива, позволила снизить максимальную температуру при горении, уменьшить образование окислов азота в 1,5 – 2,0 раза, что подтверждено испытаниями горелок АГГ на стендах в г. Талса (штат Оклахома, США).
Газовые горелки АГГ разработаны для разных условий работы в трубчатых печах, техническая характеристика приведена в таблице.
Техническая характеристика акустических газовых горелок
| Характеристика | АГГ-1 | АГГ-2 | АГГ-3 | АГГ-4 |
| Тепловая мощность, кВт | до 2970 | 464-1392 | 185-557 | 92-278 |
| Расход топливного газа (Qн=33600 кДж/м3), м3/ч | 100-320 | 50-150 | 20-60 | 10-30 |
| Давление топливного газа, кПа | 50-300 | 50-300 | 50-300 | 50-300 |
| Коэффициент избытка воздуха | 1,03-1,05 | 1,08 | 1,05 | 1,05 |
| Коэффициент рабочего регулирования горелки по тепловой мощности | 3,2 | 3,0 | 3,0 | 3,0 |
| Масса горелки, кг | 6,0 | 4,2 | 3,5 | 2,8 |
Разработана и прошла испытания в промышленных условиях новая серия горелок типа АГГ-5 – АГГ-8, по расходным характеристикам аналогичных горелкам типа АГГ-1 – АГГ-4.
В новой конструкции АГГ за счет модернизации узла смешения топливного газа с воздухом в несколько раз повышена механическая надежность горелок, обеспечиваются условия для стабильного равномерного обогрева продуктового змеевика, длительной работы материальной части печных агрегатов.
На газовые горелки типа АГГ-5 – АГГ-8 разработана техническая документация в соответствии с требованиями на продукцию, изготавливаемую серийно.
С целью увеличения диапазона регулирования производительности горелки типа АГГ, обеспечения основных требований по расходным параметрам в эксплуатационный период, при пуске и останове печи, выжиге кокса из змеевиков с сохранением настильного положения факела разработана двухступенчатая газовая горелка АГГ-9.
Горелки типа АГГ-9 могут успешно работать в высокотемпературных трубчатых печах этиленовых производств Э-100, Э-200, ЭП-300, ЭП-450 и ЭП-60, на установках синтеза газа, на которых из-за предельно высоких температур процесса и его стадийности предъявляются жесткие требования по равномерной передаче тепла от горелочных устройств к сырьевым змеевикам на всех стадиях процесса.
Для условий работы печей пиролиза при сжигании топливного газа с высоким содержанием водорода (80 об. % и выше) разработана новая газовая горелка АГГ-10.
Инжекционные горелки, широко используемые в отечественной и зарубежной практике для узкокамерных печей с излучающими стенами, в этих условиях практически непригодны из-за быстрого выхода из строя материальной части горелок.
Имея ряд технических показателей, превышающих мировой уровень достижений в области конструирования горелочных устройств, а также значительный опыт применения указанных разработок в промышленности, горелки типа АГГ успешно конкурируют на отечественном и зарубежном рынках.
Горелки АГГ успешно работают в высокотемпературных трубчатых печах этиленовых производств в г.г. Казани, Кстово, Салавате, Уфе и т.д., в нагревательных печах в г. Альметьевске, Нефтегорске, Отрадном, Бузулуке.
Разработка защищена а.с. № 954707, пат. РФ №№ 2093753, 2156919, 2059154, 2093750, 2231713 и др. (всего 14 патентов).
Автор: проф. Шарихин В.В., вед. инж. Печников А.С., ст.преп. Степанчук В.В., [email protected]
