Телефон: (347) 246-58-65
Эл. почта: tppnafta@yandex.ru

Производство факельных установок бездымного сжигания.

 Проектируем и изготавливаем факельные установки для сжигания попутного нефтяного газа и свалочного биогаза, в вертикальном, горизонтальном и мобильном исполнении.

Концепция и достигнутый результат в изготовлении факельных установок.

1. Бездымность работы факельных установок с расходом до 4 000 000 м3/сут. и плотностью сжигаемого газа до 1,8 кг/м3 (с содержанием тяжелых фракций) только с помощью конструкции факельного оголовка, без применения дополнительного оборудования. Срок службы 20 лет.

Обеспечение бездымности факельной установки с помощью дополнительного оборудования при больших сбросах, до 10 000 000 м3/сут. и большой плотности сжигаемого газа, в том числе, с содержанием нефтяного тумана и капельных ШФЛУ. Срок службы 20 лет.

Конструкции факельных оголовков исключают «заваливание» и «зализывание» пламени на малых расходах, при любом направлении ветра.

2. Полная автоматизация процесса запуска и работы факельной установки без участия оператора. Гарантированный электрический розжиг высокого напряжения, без применения свечей зажигания, «пьезо» и бегущего огня. Гарантированный сигнал о наличии пламени на горелке дежурной в течение 1 секунды, без применения технологии термопары. В зоне повышенных температур гореть и ломаться просто не чему. Простота в обслуживании.

3. Универсальность дежурной горелки, возможность ее работы на любом составе и параметрах сбросного газа, используя его как топливный, в том числе, при большом содержании инертных (до 80% Азота). Обеспечена стабильность работы дежурной горелки без потухания пламени при боковом ветре до 25 м./сек.

4. Изготавливаем факельные установки закрытого типа для сжигания биогазов, свалочных газов на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО). В качестве топливного газа для дежурной горелки используется тот же свалочный газ, с очень низким давлением, большим содержание азота и углекислого газа.

5. Предоставление специальной инструкции по монтажу и подключению системы розжига факельной установки, с подробными фото и пояснениями по каждому этапу, с целью экономии средств Заказчика на ШМР и ПНР. Актуальность такой инструкции только растет и практически всегда удовлетворяет Покупателя. При необходимости выполняем своими силами ШМР и ПНР.

Технические решения проверены на объектах эксплуатации факельного оборудования по всей территории России и Казахстана на протяжении 20 лет.

Типоразмерный ряд и стоимость факельных установок ООО «ТПП Нефтеавтоматика».

Типоразмеры факельных установок и ориентировочная стоимость представлены при стандартных, усредненных соотношениях, с автоматизированной системой розжига и контроля пламени, без учета технических и эксплуатационных данных сбросного газа и дополнительного оборудования.

1. Условное обозначение вертикальной факельной установки УФ АСУ-В-50/10 У1. Установка факельная (УФ) с автоматизированной системой управления (АСУ),   В -вертикальная, 50 - условный диаметр факельного оголовка, 10 - высота факельной установки, У1 - климатическое исполнение.

Таблица основных типоразмеров и стоимости вертикальных факельных установок
Условное обозначение по ТУ Номинальный расход сбросного газа, норм. м3/сут Высота факельной установки, м Условный диаметр ствола, мм Количество дежурных горелок Примерная стоимость, в рублях, с НДС 20%
УФ АСУ-В-50/10 У1 до 20 000 10 200 1  1 920 000
УФ АСУ-В-100/10 УХЛ 50 000 10 200 1  2 150 000
УФ АСУ-В-200/20 УХЛ 180 000 20 250 – 300 1  2 635 000
УФ АСУ-В-300/30 ХЛ1 500 000 30 300 - 500 2 3 270 000 
УФ АСУ-В-500/40 ХЛ1 1 500 000 40-45 500 - 700 2 5 190 000 
УФ АСУ-В-700/50 ХЛ1 3 000 000 50-60 700 - 1000 3 10 040 000 
УФ АСУ-В-1000/70 ХЛ1 6 000 000 70-100 500 - 700 3 19 700 000 

 

2. Условное обозначение горизонтальной факельной установки УФ АСУ-Г-200/50/20 ХЛ. Установка факельная (УФ) с автоматизированной системой управления (АСУ), Г- горизонтального исполнения, 200 - условный диаметр горелочного устройства №1 (линии сброса газа №1), 50 -  условный диаметр горелочного устройства №2 (линии сброса газа №2), 20 - условный диаметр линии сброса технической жидкости для термической утилихации, ХЛ - климатическое исполнение.

Таблица основных типоразмеров и стоимости горизонтальных факельных установок
Тип по ТУ Номинальный расход сбросного газа, н. м3/сут Максимальное давление сбросного газа МПа Ду подвода. жидкости, мм Количество дежурных горелок Примерная стоимость, в рублях, с НДС 20%
УФ АСУ-Г-50 У1 до 50 000 4 - 1  1 970 000
УФ АСУ-Г-100/20 УХЛ 200 000 6 20 1  2 195 000
УФ АСУ-Г-200/50/20 ХЛ 500 000 12 20 2  2 630 000

Вертикальные факельные установки.


Состав, описание оборудования, варианты исполнения.

В стандартном исполнении, вертикальная факельная установка состоит из основных частей:

1. Оголовок факельный.

2. Ствол факельный.

3. Автоматизированная система управления розжигом и контролем пламени факельной установки.

Факельный оголовок бездымного горения

Производимые нашей компанией факельные оголовки обеспечивают бездымность и экологичность сжигания газа благодаря конструкции эжекционного типа. Обеспечиваются газодинамические режимы соотношения сжигаемого газа и эжекции атмосферного воздуха, для создания условий полного сгорания сбросного газа.

При сбросных газах с малой и средней плотностью, до 1,4 - 1,8 кг/м3, в зависимости от компонентов в составе газа и других его параметрах, бездымность сжигания обеспечивается без применения дополнительных технических средств, только за счет конструкции факельного оголовка. Смотрите фото ниже:

Факельный оголовок ТПП НефтеавтоматикаСтруйный факельный оголовокБездымный факельный оголовок
При большом содержании «тяжелых» компонентов в составе сбросного газа, бездымность сжигания обеспечивается за счет подачи дополнительного наддува воздуха в область горения, с одновременным использованием специальной конструкции факельного оголовка. Данная технология обеспечивает максимальное сгорание «тяжелого» газа и тем самым, бездымность факельного оголовка.

Долговечность работы факельного оголовка обеспечена за счёт самостоятельного эффективного охлаждения его конструкции атмосферным воздухом и рядом других технических решений, использующих законы аэро- и термодинамики. Срок службы 20 лет.

Совмещеные факельные оголовки

В зависимости от технических условий Заказчика, наша компания изготавливает факельные оголовки, обеспечивающие одновременное сжигание газа от двух источников сброса. К примеру, одновременное сжигание технологического сброса газа низкого (ФНД) и высокого (ФНД) давления.

Модификация факельных оголовков и расчет конструкции при изготовлении.

Перед изготовлением факельного оголовка, в зависимости от параметров сжигаемого газа, ООО "ТПП НЕФТЕАВТОМАТИКА" производит расчет конструкции оголовка для обеспечения бездымного сжигания сбросного газа, а так же, расчеты проходных сечений и прочностной расчет конструкции.

Учитывая вышеописанную практику расчетов, изготавливаемые компанией оголовки делятся на несколько стандартных модификаций:

- струйные факельные оголовки, с расходом сжигаемого газа до 200 000 м3/сут. (низкого давления);

- струйные факельные оголовки, с расходом сжигаемого газа до 900 000 м3/сут. (высокого давления);

- совмещённые струйные факельные оголовки (совмещенные низкого и высокого давления);

- прямоточные вихревые, с расходом сжигаемого газа до 3 500 000 м3/сут.;

- с дополнительной подачей воздуха высокого давления до 8 кПА, с расходом сжигаемого газа до 10 000 000 м3/сут.

Все модификации оголовков факельных соответствуют по бездымности требованиям Правил Безопасности от 26.12.2012г. N779  и  ГОСТ Р 53681-2009.

Факельный ствол

В зависимости от технического задания и особенностей объекта Заказчика, ствол факельный изготавлявается в нескольких вариантах:

1. Одиночный факельный ствол, с лестницами, переходами и площадками обслуживания.  Диаметр ствола от Ду100 до Ду1200мм, высота ствола от 10 до 100м. Самое распространенное изготовление конструкции факельного ствола для большинства факельных установок.

2. Сдвоенный факельный ствол, с лестницами, переходами и эллипсными площадками обслуживания сразу для двух стволов. Диаметры совмещенных стволов от Ду100 до Ду1200мм, высота стволов от 10 до 100м. На практике конструкция используется для изготовления совмещенной факельной установки.

3. Ствол внутри ствола, с лестницами, переходами и площадками обслуживания. Диаметр внешнего ствола от Ду100 до Ду1200мм, высота ствола от 10 до 80м. Конструкция используется для изготовления совмещенной факельной установки. Главная цель - уменьшение парусности (ветровой нагрузки) на всю конструкцию ствола. Применяется очень редко, ввиду сложности и затратности изготовления, при совместно размещаемом на стволе воздуховоде, для дополнительной подачи воздуха высокого давления на оголовок факельный (дополнительная ветровая нагрузка на ствол).

4. Ствол с опорой башенного типа в виде ферменной конструкции. Применяется в случае ограниченности площадки факельной установки для монтажа ветровых растяжек ствола. Применяется редко, ввиду затратности изготовления фермы башенного типа, высокой стоимости транпортировки элементов конструкции и сложности монтажа на объекте Заказчика.

Ствол факельный одиночныйСтвол факельный совмещенныйСтвол факельный башенной конструкции ферма

Для определения конструкции ствола, высоты, диаметра, толщины стенок несущих элементов, количества ветровых растяжек и их исполнение, а так же, других данных, в зависимости от параметров сжигаемого газа, климатических и эксплуатационных особенностей на объекте, ООО "ТПП НЕФТЕАВТОМАТИКА" производит прочностной и ветровой расчет конструкции, расчет высоты факельной установки с учетом теплового излучения сжигаемого газа.

Автоматизированная система управления розжигом и контролем пламени.

На примере вертикальной факельной установки мы представим подробное описание автоматизированной системы управления (АСУ), которая применяется во всех видах факельных установок производимых нашей компанией.

Система управления состоит из нескольких блочных элементов:

1. Дежурная горелка.

2. Токовод.

3. Блок высоковольтный электрического зажигания.

4. Пульт управления единый. В раздельном исполнении - пульты управления местный и дистанционный.

5. Блок управления топливным газом.

Дежурная горелка универсальная.

Универсальность дежурной горелки заключается в возможности ее применения при отсутствии топливного газа на факельной установке. Разработанная и успешно применяемая на практике, дежурная горелка надежно работает на сжигаемом попутном нефтяном газе, без специальной подготовки, без сепарации и без осушения.

Гарантирована надёжность розжига и работоспособность дежурной горелки при содержании жидких дисперсных составляющих, в кислото-агрессивных средах и при большом содержании инертных в составе сбросного газа, используемого как топливный.

Дежурная горелка универсальнаяСтабильная работа дежурной горелки обеспечена при диапазоне давления газа от 0,02 МПа до 0,3 МПа. В процессе эксплуатации регулировки по расходам топливного газа не требуются. Средний расход составляет 3-4 м3/час при 0,1-0,3 МПа.

За счет применения аэродинамических трубчатых элементов конструкции происходит постоянное, эффективное охлаждение зон высоких температур. 

Обеспечен прямой автоматический электророзжиг и контроль пламени при скорости ветра до 35-40 метров в секунду.

Обеспечена стабилизация горения газа с содержанием азота до 85%!

Токовод.

Предназначен для передачи высокого напряжения от блока высоковольтного на электрод дежурной горелки. Выполнен в виде трубчатой конструкции для защиты внутри нее высоковольтной жилы от высоких температур при работе факельного оголовка и атмосферных осадков.

Блок высоковольтный электрического зажигания.

Служит источником высокого напряжения для обеспечения качественного электророзжига на дежурной горелке. Имеет компактные габариты, размещается на факельном стволе, в зоне пониженных тепловых излучений.

Пульт управления единый.

В раздельном исполнении - пульты управления местный и дистанционный.

Пульты управления выполняют весь комплекс функций по автоматическому запуску и поддержанию непрерывной работы факельной установки без участия оператора. Полный функционал управления и получения информации возможен с любого пульта, местного или дистанционного. Вмешательство оператора необходимо только при проведении пусконаладочных или регламентных работ.

Пульт местного управления и контроля обычно размещается на факельной площадке, за обваловкой и монтируется вертикально на стойки или конструкции. Дистанционный пульт размещается в операторной или АСУТП. При поставке единого исполнения пульта управления, он может размещаться в любом месте, за обваловкой на факельной площадке или в операторной (АСУТП). 

В зависимости от варианта исполнения, в любом случае, пульт управления единый или дистанционный дополнительно обеспечивают передачу необходимой информации по протоколу Modbus с интерфейсом RS485 или через «сухие» контакты реле в АСУТП, на любое расстояние.

Система автоматизации факельной установки обеспечивает быстродействие и надёжность розжига дежурных горелок за одну-две секунды. Управление системой возможно в ручном и автоматическом  режиме, как с факельной площадки, так и с операторной.

В автоматическом режиме, с момента запуска факельной установки происходит:

- автоматический розжиг без участия оператора;

- автоматический контроль пламени дежурных горелок;

- автоматический розжиг в случае погасания пламени дежурной горелки.

Конструкция электрического розжига.

В конструкции системы управления розжигом и контролем пламени факельной установки используются научные разработки авиационной промышленности и их практическое многолетнее применение.

Обобщенно, наша дежурная горелка состоит из корпуса, в виде трубчатой конструкции (заземленной вместе с факельной установкой), внутрь которой подается топливный газ. В центре этой «трубы» размещен электрод, на который подается высокое напряжение до 20 тыс. вольт с высоковольтного блока.

При включении зажигания в ручном или автоматическом режиме создается мощная электрическая дуга между электродом и корпусом дежурной горелки. Потребляемая мощность при этом сравнима с домашней электрической лампой, примерно 100Вт. Происходит гарантированный розжиг газа на дежурной горелке и факельном оголовке. В применяемой нами системе розжига, выделяемая на зажигание электрическая энергия увеличивается до 500%, при сохранении массо габаритных показателей, что позволяет зажигать любые смеси ПНГ, в том числе и при высоком содержании инертных газов.

Видео электророзжига на нашем канале YOUTUBE

Конструкция контроля наличия пламени.

Контроль наличия пламени на дежурной горелке основан на физическом принципе «детекторного эффекта пламени». Контроль пламени происходит по факту наличия непосредственно самого тела пламени (плазмы пламени).

Как это происходит:

При включении контроля пламени в ручном или автоматическом режиме с помощью нашей автоматики (пульт управления), в пространстве между центральным электродом и корпусом дежурной горелки происходит ионизация пламени (пламя на дежурной горелке горит). В плазме пламени начинают преобладать положительные ионы (положительные носители заряда), со значительно меньшим количеством отрицательных зарядов, в виде электронов. Ион, в котором общее число протонов больше общего числа электронов, имеет положительный заряд. В итоге, при подаче переменного напряжения на центральный электрод дежурной горелки по отношению к массе (корпусу) дежурной горелки, суммарный потенциал межу центральным электродом и корпусом дежурной горелки приобретает преимущественно положительный заряд.

В итоге, при наличии пламени на дежурной горелке, между центральным электродом и корпусом дежурной горелки появляется положительный ток ионизации, с устойчивым потенциалом, достаточным для восприятия сигнала нашей автоматикой и выводом на панель пульта управления "сигнала о наличии пламени".

Данный сигнал, так же, используется автоматикой в автоматическом режиме работы факельной установки (автоматическом розжиге в случае отсутствия пламени).

В данной системе контроля пламени полностью отсутствуют элементы специальных конструкций и датчиков (например, защитные карманы для термопар и сами термопары, фотоприемники и фотодатчики), в том числе в зоне повышенных температур. «Ломаться и гореть» здесь просто не чему.

Система контроля пламени надежна и применяется десятки лет на авиационных и ракетных двигателях отечественного производства. Время выдачи сигнала о наличии или отсутствии пламени – доли секунды.

В целом о дежурной горелке.

В конструкции дежурной горелки используется один центральный электрод, в котором одновременно совмещены функции «зажигания и контроля пламени».

В результате, комплект дежурной горелки, устанавливаемый на факельный оголовок, отличается простотой, надёжностью и сниженной массой.

Для электрода пламени применены жаропрочные стали.

Типоразмерный ряд факельных установок ООО «ТПП Нефтеавтоматика»

Примечание: данные представлены при стандартных, усредненных соотношениях, без учета технических и эксплуатационных данных сбросного газа.

Индивидуальные технические решения

На любом объекте существует ряд технических и технологических особенностей, при которых необходимо обеспечить бесперебойность работы факельной установки. При этом, нестандартными могут быть:

- химический состав сжигаемого (сбросного) газа;

- использование сбросного газа в качестве топливного газа для дежурной горелки;

- периодичность сброса, в том числе, от нескольких источников с разным расходом и давлением;

- ограниченные технические возможности объекта для обеспечения бездымности при сжигании «тяжелых» сбросных газов;

- сложные климатические и геодезические условия.

Мы всегда используем индивидуальный подход к техническим решениям при производстве факельной установки для каждого объекта.