Производство мазута, стабилизированного водой

производство мазута

Рассмотрим производство мазута, стабилизированного водой. В большинстве случаев хранение и нагревание мазута сопровождается появлением дополнительной влаги. Обводненный мазут, в состав которого входят твердые фракции, обычно имеет повышенную температуру вспышки и другие отклонения, приводящие к нарушению режима горения, загрязнению поверхности нагрева, повышению недожога топлива, образованию отложений не сгоревших частиц кокса по газовому тракту. Кроме того, использование такого сырья может заканчиваться обрывами факела и аварийными остановками оборудования.

Наилучшим решением, позволяющим не допустить негативных последствий, перечисленных выше, является предварительная подготовка топочных мазутов к сжиганию. Суть данного подхода состоит в создании в мазуте однородно распределенной мелкодисперсной фракции влаги за счет разрушения квазикристаллических структур.

Производство мазута на установках УСБ

Компанией GlobeCore разработаны установки типа УСБ, позволяющие производить водотопливные эмульсии (в том числе и гидростабилизированный мазут) из нормальных и деградированных мазутов, отработанных масел, дизельного и печного топлива, нефти и отходов нефтепереработки.

Гидростабилизированные мазуты представляют собой синтетическое топливо, состоящее из двух нерастворимых друг в друге жидкостей. Была выдвинута гипотеза о том, что сжигание водомазутных эмульсий позволяет улучшить качественные показатели процесса горения, а также сократить количество токсичных выбросов. Для ее подтверждения необходимо было решить следующие задачи:

  • определить технико-экономические показатели работы котлоагрегатов на мазуте М-100 и гидростабилизированном топливе;
  • определить величины выбросов окислов таких веществ, как углеводород, сера, азот для каждого исследуемого вида топлива при работе на различных нагрузках.

Испытания гидростабилизированного мазута

Соответствующие опыты были проведены на котлоагрегате ДЕ-16-14 ГМ.

На рис. 1 приведена схема точек замеров котла типа ДЕ-16-14 ГМ при использовании в качестве топлива мазута.

Схема точек замеров котла

 Рис. 1. Схема точек замеров котла типа ДЕ-16-14 ГМ: 1 – давление топлива в магистрали, 2 – давление топлива на горелку, 3 – температура топлива, 4 – давление воздуха на горелку, 5 – температура холодного воздуха, 6 – давление воздуха за вентилятором, 7 – разрежение в топке, 8 – разрежение за котлом, 9 – температура дымовых газов за котлом, 10 – анализ дымовых газов за котлом, 11 – разрежение за экономайзером, 14 – температура уходящих газов, 15 – анализ уходящих газов, 16 – температура воды до экономайзера, 17 – температура воды после экономайзера, 18 – давление пара из котла, 19 – расход пара из котла

Характеристики, полученные в результате проведения экспериментов, представлены на рисунках ниже.

Расходные характеристики работы котла

Рис. 2. Расходные характеристики работы парового котла ДЕ-16-14 ГМ на мазуте и водомазутной смеси: G – удельная паропроизводительность, Рф – давление мазута (водомазутной смеси) перед горелкой

Зависимость расхода топлива от давления на горелке

Рис. 3. Зависимость расхода топлива от давления на горелке

Зависимость расхода топлива от нагрузки котлоагрегата

Рис. 4. Зависимость расхода топлива от нагрузки котлоагрегата

Тепловые потери и КПД котлоагрегата

Рис. 5. Тепловые потери и КПД котлоагрегата: Qk – тепловая нагрузка котлоагрегата

Также исследовалась удельная производительность стандартного и гидростабилизированного топлива. Полученные результаты приведены в табл. 1.

Табл. 1

Удельная производительность стандартного и гидростабилизированного топлива

Нагрузка, Гкал/ч

4,1

4,4

5,8

6,1

6,9

7,0

7,4

7,9

Мазут М-100

9,59

12,18

13,11

13,38

Гидростабилизированное топливо

11,25

14,19

15,42

16,5

Выводы

После анализа полученных данных, можно сделать следующие выводы. Применение гидростабилизированного топлива, приготовленного с помощью установок типа УСБ торговой марки GlobeCore, позволяет:

  1. повысить экономичность работы котлоагрегата. Гидростабилизированные мазуты не только не уступают обычным топочным мазутам, но и превосходят их;
  2. снижать количество выбросов загрязняющих веществ:
  • диоксида азота на 23%;
  • диоксида серы на 26%;
  • оксида углерода на 84%;
  • взвешенных веществ на 87%.

Кроме того, применение гидростабилизированных мазутов, полученных на оборудовании компании GlobeCore, позволяет также получить ряд дополнительных выгод:

  1. увеличить срок службы котельного оборудования;
  2. обеспечить надежную работу котла при обводнении исходного мазута;
  3. исключить из технологии подготовки топлива операции отстаивания и слива воды;
  4. снизить интенсивность низкотемпературной сернокислотной коррозии оборудования;
  5. использовать для получения тепла сорта мазута более низкого качества.

Установки приготовления гидростабилизированных мазутов типа УСБ успешно применяются представителями теплоэнергетического комплекса – ТЭЦ, котельными, центральными тепловыми пунктами и т.п.