Способ хранения, подготовки и подачи мазута

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатели Петров Борис Юрьевич (ПА), Пироков Евгений Иванович (ВТ)Способ хранения, подготовки н подачи мазута, включающий загрузку мазута в резервуары, поддержание в резервуарах температуры 40-140 С посредством циклического прокачивания мазута через подогреватели и эмульгирование мазута при подаче его из резервуаров на сжигание в котельные агрегаты, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют эмульгирование мазута при его загрузке в резервуары, а также в резервуарах, причем операцию на каждом из трех этапов выполняют с имеющейся в нем и/или подаваемой извне воды.1. Степанов Г.С. и др. Рациональное использование мазута в паровых котлах предприятий пищевой промышленности. Легкая и пищевая промышленность. М., 1981. - с.127.2. Зубрилов С.П. и др. Ультразвуковая кавитационная обработка топлив на судах. Л.,1988. с.80.Изобретение относится к способам сжигания мазута в котельных агрегатах и приготовления водомазутной топливной эмульсии.Известен способ хранения, подготовки и подачи мазута на сжигание в котельные агрегаты включающий слив мазута из цистерн в приемные емкости с использованием перегре ТОГО пара, ЗЭГРУЗКУ МЗЗУТЗ Е резервуары, ПОДдержание в резервуарах температуры 4 О 140 С Посредством циклического прокачивания мазута, находящегося в резервуарах, через подоГРСПЦТСЛИ И ПОДЦЧУ МНЗУТЗ на СЖИГЗНИС В котельные агрегаты. При этом способе хранеНИЯ, ПОДГОТОВКИ И ПОДЗЧИ МЗЗУТЗ ПРОИСХОДИТ ЕГО ООБОДНЕНИЗ. ПОПНВШНЯ В мазут при СЛИВЕ вода неравномерно распределяется по объемурезервуаров до 70 воды собирается в нижней части резервуаров, а остальная вода находится в толще мазута в виде водяных линз. Вода,собирающаяся в нижней части резервуаров,подлежит периодическому сливу из резервуаров. А так как она содержит в себе мазут, то является источником загрязнения окружающей среды. Вода, находящаяся в толще мазута,при попадании па форсунки котельных агрегатов приводит к их аварийному останову.Таким образом, при использовании описанного выше способа в резервуарах с мазутом скапливается вода, являющаяся источником загрязнения окружающей среды и снижающая надежность работы котельных агрегатов.Наиболее близким к заявляемому является способ хранения, подготовки и подачи мазута,включающий загрузку мазута в резервуары,поддержание в резервуарах температуры 5 О-8 ОС посредством циклического прокачивания мазута через подогреватели и эмульгирование мазута при подаче его из резервуаров на сжигание в котельные агрегаты 2 . Однако данный способ неприменим к условиям мазутного хозяйства котельных и ТЭЦ, так как эмульгирование мазута с находящейся в нем водой непосредственно перед сжиганием не препятствует протеканию процесса выделения свободной воды в резервуарах с мазутом, особенно в застойных зонах, образующихся в резервуарах. Тем самым применение данного способа не исключает возможности попадания свободной воды на форсунки котельных агрегатов и не решает проблемы образования замазученных стоков, загрязняющих окружающую среду. Кроме того,влажность водомазутной топливной эмульсии, полученной в результате применения данного способа может колебаться от 0 до 100 / при попадании на эмульгирование свободной воды/. Постоянное же изменение влажности топливной эмульсии отрицательно сказывается на процессе горения.Задача изобретения - усовершенствование способа хранения, подготовки и подачи мазута на сжигание в котельные агрегаты путем эмульгировании мазута с водой на всех этапах подтотовки мазута к сжиганию и во всем объеме загруженного в резервуары мазута, в результате чего предотвращается появление свободной воды в резервуарах и, как следствие, - попадание этой воды на форсунки котельных агрегатов и аварийный их останов, а также исключается образование замазученных стоков, загрязняющих окружающую среду. Кроме того, решение задачи получения однородной по влажности водомазутной топливной эмульсии позволит получить такой важный эффект как снижение количества выбросов в атмосферу оксидов азота, бенз/а/пирена и сажистых ос 10татков, что также позволит уменьшить загрязнение окружающей среды.Поставленная задача решается благодаря тому, что в способе хранения, подготовки и подачи мазута, включающем загрузку мазута в резервуары, поддержание в резервуарах температуры 40 14 ОС посредством циклического прокачивания мазута через подогреватели и эмульгирование мазута при подаче его из резервуаров на сжигание в котельные агрегаты,согласно изобретению, дополнительно осуществляют эмульгирование мазута при его загрузке в резервуары, а также в резервуарах,причем операцию эмульгировании на каждом из трех этапов выполняют с имеющейся в нем и/или подаваемой извне водой.Каждый из указанных этапов эмульгирования мазута выполняет свою функцию. И только совокупность всех трех этапов позволяет достичь искомый результат. Так, эмульгирование мазута с водой при загрузке резервуаров позволяет получать водомазутную топливную эмульсию во всем объеме резервуаров и тем самым затормозить процесс выделения свободной воды. В свою очередь, в резервуарах мазут может храниться длительное время /до 1 ода/. При этом он подвергается периодическому перемешиванию и подогреву до температуры 40-14 ОС, что необходимо для предотвращения застывания мазута в резервуарах и магистралях. Нагрев и перемешивание являются дестабилизирующим для эмульсии факторами. Для исключения этого дестабилизирующего влияния водомазутную топливную эмульсию эмульгируют при циркуляции мазута в резервуарах. Кроме того, это эмульгирование обеспечивает выравнивание влажности по объему резервуаров, что является важным для ведения процесса горения. В резервуарах из-за наличия застойных зон происходит ухудшение качества части водомазутной топливной эмульсии Для коррекции качества эмульсии,поступающей из застойных зон, она подвергается эмульгированию перед подачей на сжигание. При сжигании водомазутной топливной эмульсии большое значение имеет степень влажности. Порой бывает необходимо повышать влажность эмульсии по сравнению с уровнем влажности, полученным при сливе мазута при помощи перегретого пара. Для ЭТОГО на ВСЕХ ГРЕХ ЗТЗПЭХ ЭМУЛЬГИРОВЗНИЯ предусмотрена подача воды извне. При этом подача воды в процессе эмульгировании при загрузке мазута в резервуары позволяет резко изменять влажность приготавливаемой эмульсии, подача воды при эмульгировании в резервуарах позволяет производить небольшие коррекции влажности по всему объему резервуаров, а подача воды в процессе эмульгирования перед сжиганием позволяет производить мгновенную коррекцию влажности эмульсии перед сжиганием.Таким образом, только совместное ведение процессов эмульгирования мазута при загрузке его в резервуары, в резервуарах, и перед подачей на сжигание с возможностью ПОДЗЧИ ВОДЫ ИЗВНЕ на КЗЖДОМ ИЗ ТРЕХ ЭТПОВ эмульгирования позволяет приготовить однородную по влажности мелкодисперсную водомазутную топливную эмульсию во всем объеме резервуаров / общий объем которых может достигать сотен тысяч куб. метров/ и тем самым исключить попадание свободной воды на форсунки котельных агрегатов, исключить образование замазученных стоков, что предотвращает загрязнение окружающей среды. И, кроме того, возможность получать эмульсию нужной влажности поЗЕОЛЯЕТ МЗКСИМЗЛЬНО СНИЗИТЬ выбросы в атмосферу высокотоксичных веществ, таких как оксиды азота, бенз/а/пирен и сажистые остатки, что значительно снижает урон,наносщшй окружающей среде при эксплуатации котельных и ТЭЦ.Описанный выше способ может быть реализован на системе, изображенной на чертеже.Система хранения, подготовки и подачи мааута состоит из приемных емкостей 1, соединенных с перекачивающим насосом 2, на напорной магистрали которого установлен эмульгатор З. Выход эмульгатора З соединен с резервуарами 4. Резервуары 4 соединены также с насосом рециркуляции 5, на напорной магистрали которого установлен эмульгатор б,выход которого соединен с подогревателем мазута 7. Выход подогревателя мазута 7 соединен с резервуарами 4. Кроме того, резервуары 4 соединены с подающим насосом 8, напорная магистраль которого соединена с эмульгатором 9, выход которого соединен с форсунками коТЕЛЬНЫХ ЗГрЕГЕТОВ. ВСЗСЫВЗЮЩИЕ магистрали насосов 2, 5, 8 и эмульгаторы 3, 6, 9 соединены с внешними источниками воды.Параллельно насосам 2, 5, 8 могут устаНЗВЛИВЗТЬСЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ НЗСОСЫ ДЛЯ СОкращения времени перекачки. На напорных МЗГИСТРЗЛЯХ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ НЗСОСОВ МОГУТ устанавливаться дополнительные эмульгаторы.Система работает следующим образом.Для слива мазута из железнодорожных систем в приемные емкости 1 в цистерны подают перегретый пар, который нагревает мазут. Нагретый мазут самотеком поступает в приемные емкости 1, из которых он забирается перека 10чивающими насосами 2 и через эмульгатор 3 подается в резервуары 4. Таким образом осуществляется эмульгирование мазута с попавшей в него водой при его загрузке в резервуары 4. В случае необходимости повышения влажности водомазутной топливной ЭМУЛЬСИИ ВОДЕ. ИЗ ВНЕШНЕГО ИСГОЧНИКЗ, например ИЗ ПРИЯМКН ЗЗМЗЗУЧЕННЫХ СТОКОВ, ПОДЗЕТся во всасывающую магистраль насоса 2 или в эмульгатор 3. Для поддержания температуры в резервуарах 4 на уровне 40140 С мазут из резервуаров 4 забирается циркуляционным насосом 5 и через эмульгатор 6 и подогреватель 7 возвращается в резервуары 4. Таким обраЗОМ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ эмульгирование ВОДОМЕзутной топливной эмульсии в резервуарах 4 при поддержании температуры в них на уровне 40-140 С. Для коррекции влажности эмульсии вода из внешнего источника подается во всасывающую магистраль насоса 5 или непосредственно в эмульгатор 6. На сжигание водомазутную топливную эмульсию подают из резервуаров 4 насосом 8 через эмульгатор 9. ДЛЯ МГНОВЕННОЙ КОРРЕКЦИИ ВЛНЖНОСТИ ПОдаваемой на сжигание эмульсии вода из ВНЕШНЕГО ИСТОЧНИКН ПОДЗЕТСЯ ВО ВСЗСЫВИЮЩУЮ магистраль НЗСОСЗ 8 ИЛИ НЕПОСРЕДСТВЕННО В эмульгатор 9. Таким образом осуществляется ОКОНЧЭТЕЛЬНОЕ ЭМУЛЬГИРОВЗНИЕ ВОДОМЗЗУТНОЙ ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ ПЕРЕД ЕЕ СЖИГЗНИЕМ В КОТЕЛЬНЫХ агрегатах.В качестве эмульгаторов 3, 6, 9 можно применятъ эмульгаторы проточного типа, работающие на приъщипе кавитациоъшото эмульгирования,которые позволяют получать эмульсию со средним размером капель воды 1-10 мкм и для своей работы не требуют дополнительного подвода энергии.Применение данного способа хранения, подготовки и подачи мазута в энергетике позволит ЗНЗЧИТЕЛЬНО ПОВЫСИТЬ ЭКСПЛУНТНЦИОННУЮ наДЕЖНОСТЬ КОТЕЛЬНЫХ НГРЕГНТОВ при СЖИГЗНИИ обводненного мазута и избавиться от замазученных стоков, загрязняющих окружающую среду. Кроме того, сжигание в котельных агрегатак ВОДОМЭЗУТНОЙ ТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ С влажностью до 20 позволит снизить выбросы в атмосферу таких высокотоксичных веществ как оксиды азота /в 2 раза/ бенз/а/пирена И СЗЖИСТЫХ ОСТЗТКОВ БЕЗ СНИЭКЕНИЯ К.П.д. КОТЕЛЬНЫХ агрегатов.Государственное патентное ведомство Республики Беларусь.