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.

 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.

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

Рис. 3. Зависимость расхода топлива от давления на горелке

Рис. 4. Зависимость расхода топлива от нагрузки котлоагрегата

Рис. 5. Тепловые потери и КПД котлоагрегата: Q_k – 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

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.