Проблемы оптимизации сгорания топлива в нефтегазовом комплексе
На предприятиях нефтегазового комплекса на долю технологических печей и паровых котлов приходится от 20 до 50 % энергозатрат. Сокращая потребление топлива путем оптимизации процесса горения, предприятие может достичь существенной экономии, и это становится особенно актуально в условиях роста цен на энергоносители.
Вместе с тем 75 – 85 % парка российских нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) составляет технологическое оборудование, введенное в эксплуатацию 25 – 40 лет назад, работающее при сниженном КПД и с существенным перерасходом топлива. Более 45 % печей не оснащены средствами контроля режимов горения. Внедрение современных методов непрерывного контроля соотношения топливо- воздух поможет добиться оптимальных режимов горения и снизить себестоимость нефтепродуктов без переоснащения предприятия.
Особенностью НПЗ является сложная геометрия трубопроводов с большим сечением и недостаточной длиной прямых участков. Турбулентные потоки в таких трубопроводах затрудняют точный контроль параметров технологических процессов.
Влияние контролируемой подачи воздуха на процесс горения
Один из важных параметров топливовоздушной смеси – коэффициент избытка воздуха α по сравнению со стехиометрической смесью. Выход за пределы оптимального режима приводит к снижению КПД котла или печи и росту расхода топлива. К тому же перерасход кислорода ведет к росту концентрации NOx, повышенным потерям тепла и затратам на подогрев воздуха, а недостаток – к неполному сгоранию топлива и увеличению химнедожога.
Чтобы удерживать α в оптимальном диапазоне (например, α 1,02 – 1,05), необходим непрерывный и точный контроль расхода воздуха на горение. Он позволяет:
-
адаптироваться к колебаниям параметров атмосферного воздуха;
оперативно корректировать подачу воздуха и топлива;
снизить выбросы;
повысить КПД технологического оборудования;
сократить потребление топлива.
Для точного измерения объемного и массового расхода подогретого до 250 – 300 °С (макс. до 500 °С) воздуха на горелки печей компания «КОНВЕЛС Автоматизация» предлагает расходомеры AERO (РПК-ВР), построенные на основе сенсора расхода типа «Трубка Пито».
Расходомеры моделей AERO-РПК-К и AERO- РПК-П устанавливаются на трубы круглого и прямоугольного сечений соответственно. Встроенная в сенсор расхода выравнивающая решетка выпрямляет турбулентный поток в месте установки расходомера и дает такой же эффект, как прямой участок длиной 7 – 9 диаметров трубы.
Расходомер AERO (РПК-ВР) – это многозонный прибор, который фиксирует температуру, передает статическое и полное давление воздуха в n-ом количестве точек по сечению трубопровода, рассчитывает и предоставляет данные о суммарном расходе воздуха или газа. Расходомер показывает точность ±1,0 % и высокую воспроизводимость измерений.
Оптимальное количество точек контроля и наилучшее место установки расходомера AERO определяется путем математического моделирования движения воздушного или газового потока в выбранном трубопроводе. Инженеры-конструкторы «КОНВЕЛС Автоматизация» могут спроектировать расходомер для трубопровода в соответствии с запросом, при этом реконструкция самого трубопровода не потребуется.
Для установки и эксплуатации во взрыво- и пожароопасных зонах расходомеры укомплектовываются герметичными взрывозащищенными кабельными вводами и при необходимости термошкафом.
Расходомеры AERO (РПК-ВР) успешно эксплуатируются на НПЗ и обеспечивают непрерывное измерение расхода воздуха в горелках печей, например, на таких технологических участках, как установки селективной очистки масел (УСОМ) и первичной переработки нефти ЭЛОУ АВТ топливного производства. Они позволяют, управляя расходом подаваемого воздуха, повышать эффективность работы технологических установок и печей, а также снижать возможные выбросы в окружающую среду.
ООО «КОНВЕЛС Автоматизация»,
119421, РФ, г. Москва, ул. Новаторов,
д. 7а, корп. 2
Тел./факс: +7 (495) 287-08-09
e-mail: office@konvels.com
www.konvels.ru
