Схемы мазутного хозяйства

Лекция 14 Схемы мазутного хозяйства Из цистерн мазут сливается в обогреваемый лоток, по которому поступает в приемную емкость. Из нее мазут насосами откачивается в резервуары мазутохранилища, где постоянно поддерживается повышенная температура для сохранения текучести мазута. Подогревают его обычно в циркуляционной системе: насосом непрерывно откачивают мазут из резервуара, прогоняют его через трубчатый теплообменник и возвращают обратно в резервуар. По условиям пожарной безопасности температура подогрева мазута в открытых (не герметизированных) емкостях и при сливе из цистерн не должна превышать tДОП = tВСП - 10°С. Подача мазута из хранилища в котельную осуществляется насосами по магистральным трубопроводам, снабженным паровыми "спутниками" - параллельно проложенными трубами, в которые подается пар. Мазутопровод и труба-спутник покрываются общей теплоизоляцией. Перед поступлением мазута в магистральный мазутопровод он проходит через подогреватель и фильтр грубой очистки, затем фильтр тонкой очистки. Подогреватель обеспечивает поддержание оптимальной температуры, а следовательно и вязкости, фильтры задерживают примеси, способные забивать узкие каналы мазутных форсунок. Степень нагревания мазута перед горелками определяется в каждом конкретном случае принятым режимом его подготовки к сжиганию и может достигать 150°С и даже выше. На рис. 1 приведена типовая схема комбинорованного мазутного хозяйства. Рис. 1. Комбинированная схема подачи жидкого топлива: 1 — цистерна; 2 — желоб сливной; 3 — приемная емкость; 4 — эстакада; 5 — фильтр тонкой очистки; 6, 22 — мазуто-меры; 7, 20 — паровые подогреватели; 8 — клапан сливной; 9, 27— насосы; 10 — подогреватель жидких присадок паро­вой; 11, 13, 26— фильтры грубой очистки; 12— линия рециркуляции мазута на разогрев доставочной емкости; 14 — конденсатный бак; 15 — линия возврата мазута к насосам; 16 — клапан рециркуляции мазута помимо котлов; 17— на­сосы перекачивающие; 18— насос-дозатор; 19— бак жидких присадок; 21 — расходная емкость; 23— клапан рецирку­ляции мазута; 24 — участок циркуляционный; 25 — основная емкость Вдоль железнодорожных путей сооружается эстакада 4 для обслуживания цистерн 1. Слив мазута осуществляется через нижний сливной прибор самотеком в межрельсовый сливной желоб 2 и далее в приемную емкость 3. Они снабжены трубчатыми паровыми подогревателями для поддержания необходимой температуры 700С. Далее мазут проходит предварительную очистку в фильтрах грубой очистки 13 и поступает в основной резервуар 25. Потом насосами 27 мазут перекачивается в расходную емкость 21, предварительно еще раз пройдя очистку в фильтрах грубой очистки 26. В расходной емкости также поддерживается необходимая темпе ратура мазута паровыми подогревателями 20, расположенными внутри расходной ем­кости. Затем мазут, пройдя третью ступень фильтров 11 грубой очистки, насосами 9 по­дается на внешние мазутные подогреватели 7, где он подогревается до температуры, не­обходимой для полного сжигания в горел­ках. Перед подачей к котлам мазут проходит последнюю ступень очистки — фильтры 5 тонкой очистки. В случае останова котла от­крывается клапан 16 рециркуляции мазута, который пропускает мазут в расходную ем­кость. Комбинированная схема может работать так же, как тупиковая схема, если закрыть клапаны на линии рециркуляции от котлов к основной емкости. Расход топлива опреде­ляется мазутомерами 6 как на прямой, так и на обратной линиях к котельной. Это необ­ходимо для определения разности расходов мазута, потребляемого котлами. Жидкие присадки смешиваются с мазутом после первой ступени фильтров грубой очистки 13. Жидкие присадки подаются из бака 19 насосом-дозатором 18. При этом их подогревают в паровом подогревателе 10. Конденсат отработавшего пара скапливается в конденсатном баке 14, затем после очистке его возвращают в пароводяной тракт котла. Система подготовки мазута к сжиганию может включать в себя устройства для ввода в мазут жидких присадок, повышающих стабильность топлива и уменьшающих интенсивность коррозии котлов, обусловленной наличием в мазуте серы и некоторых других примесей. Присадки к мазутам. Обработка мазута присадками необходима как при хранении его в резервуарах, так и при подготовке его к сжиганию. По агрегатному состоянию присадки классифицируют на: - твердые, которые диспергируются в массе мазута; - жидкие, которые перемешиваются с мазутом; - газообразные. В процессе хранения мазута на дне резервуаров происходит постепенное накопление продуктов отстоя – в основном карбоидов и других твердых частиц, а также тяжелых смолистых осадков. Их накопление не только уменьшает рабочую емкость резервуаров, но и ухудшает работу подогревателей, встроенных в резервуары. Для устранения осадков, диспергирования карбоидов и агломератов, а также для подавления окислительных процессов и снижения каталитического металла на окисление мазута применяют специальные диспергирущие и деактивирующие присадки, обладающие поверностно-активными свойствами. Диспергирующее воздействие присадок обусловлено повышением сродства нерастворимых частиц при их смачивании присадкой к органическим компонентам мазута, вследствие чего подавляется тенденция этих частиц к оседанию. Очищающий эффект присадок связан с наличием в них полярных молекул, способных адсорброваться металлическими поверхностями образовывать очень прочную гидрофобную пленку, защищающие металл от коррозии. Ввод присадок в процессе подготовки мазута к сжиганию способствует улучшению его прокачиваемости, распылеваемости, повышает полноту сгорания топлива. Улучшает прокачиваемость присадки, обладающие повышенной смачивающей способностью. Смачивающаяся способность присадок обуславливается изменением величины поверхностного натяжения на границе между топливом и металлом. Смачивание внутренних поверхностей насосов и мазутопроводов вводимыми в мазут присадками, не меняя вязкости мазута, уменьшает трение его о стенки, что в свою очередь снижает расход энергии на перекачку топлива. Тонкость распыления мазута возрастает при вводе присадки вследствие снижения поверхностного натяжения и лучшего смачивания поверхности форсунок. Капли или струя жидкого топлива отрывается от смоченных стенок форсунок, имея значительно меньшие размеры, чем при отрыве от несмоченной присадкой поверхности. Вследствие этого струя первичного воздуха воздействует на более раздробленную и более проницаемую для воздуха массу капель мазута, повышая интенсивность соударения между каплями, и увеличивая степень распыления топлива. Улучшение сгорания мазута достигается при вводе присадок, обладающих пептизирующими свойствами, связанными с присутствием в присадках соответствующих компонентов. Пиптезирующее вещество присадки способствует более равномерному распределению легко и трудно сгораемых частей в капле мазута, но в основном эффект его действия заключается в облегчении разрыва или разрушения ядра капли, состоящего из трудно сгораемых компонентов. Если в состав присадок входят оксиды щелочных металлов, образующаяся при сжигании сернистого мазута зола приобретает свойства связывать оксид серы или препятствовать процессу его образования. Жидкие присадки получили наибольшее распространение. Технология обработки мазута жидкими присадками в основном определяется их структурой и способностью растворятся в топливе или воде. Типовая схема ввода жидкой присадки, разработанная для мощных ТЭС, приведена на рис. 2 Рис. 2. Схема ввода присадки ВТИ-4ст: 1 — склад мокрого хранения присадки; 2 — циркуляци­онный насос 4КМ-8; 3 — резервуар хранения присадки; 4-фильтр; 5 — насос-дозатор НД2500/10; 6—на всасы­вание мазутных насосов второго подъема При использовании присадки ВТИ-4ст ре­комендуется два варианта обработки мазута в зависимости от схемы мазутного хозяйства электростанции. При двухступенчатой схеме мазутного хо­зяйства присадка вводится в мазутопровод после насоса первого подъема и мазутных подогревателей перед насосом второго подъема (рис. 3 а); при одноступенчатой схеме присадку рекомендуется вводить в ма­зутопровод каждого парогенератора (после регулирующего клапана) из общего напорного коллектора присадки через индивидуальные смесители раствора присадки с мазутом (рис. 3б). Рис. 3. Принципиальные схемы ввода присадки ВТИ-4ст в мазут при двухступенчатой (а) и одноступенчатой (б) схемах мазутного хозяйства: Е-1, Е-2 — емкости концентрированного раствора; Е-3, Е-4 — емкости рабочего раствора; ЦН-1, ЦН-2 — циркуля­ционные насосы; НД-1, НД-2 — насосы- дозаторы; HM-I, НМ-П — мазутные насосы первой и второй ступеней; ПМ— подогреватель мазута; СМ— смесители; Ф-1, Ф-2 — механические фильтры; Д— демпферы; I— подвод воды для приготовления присадки; II— участок мазутопровода до ввода присадки; III— подача мазута в котельную; IV— линия рециркуляции мазута из котельной; V— сброс про­мывочной воды в ливневую канализацию