Топливоподача при сжигании жидкого топлива

Топливоподача при сжигании жидкого топлива

Жидкое топливо в промышленных и отопительных котельных установках может использоваться как основное, резервное, аварийное и растопочное. При использовании мазута как основного топлива он является единственным видом топлива, хотя иногда предусматривается возможность сжигания газа, если он имеется в избытке. Резервным называется жидкое топливо, предназначенное для сжигания в течение длительного периода наряду с газом при перерывах в его подаче. Если жидкое топливо является аварийным, это означает, что его сжигание производится при кратковременном прекращении подачи газа во время аварий. В качестве растопочного жидкое топливо применяется при сжигании твердого топлива в камерных топках во время растопки или подсветки пылеугольного факела из-за его неустойчивости.

Мазутное хозяйство промышленных и отопительных котельных при использовании жидкого топлива как основного и резервного представляет собой комплекс сооружений и устройств, располагаемых на территории котельной. Мазутное хозяйство состоит из подъездных железнодорожных или автомобильных путей, сливной железнодорожной эстакады или устройств для слива автоцистерн, промежуточной (нулевой) емкости, устройств для приема, хранения и ввода жидких присадок, мазутонасосной станции, очистных устройств, системы пожаротушения, системы трубопроводов для транспортировки мазута, пара, воды и др.

Слив мазута из железнодорожных цистерн возможен только при подогреве его до 40-60 °С. Для разогрева мазута в цистернах и при его сливе применяется открытый пар (острый пар). Применение открытого пара (давлением 0,6-1,0 МПа) обеспечивает наиболее быстрое опорожнение цистерн. Однако при этом происходит обводнение мазута, достигающее 6-10%. При доставке мазута автотранспортом разогрев его в автоцистернах не производится, так как обычно он не успевает остыть за время перевозки. При низких температурах наружного воздуха приходится подогревать паром сливной патрубок автоцистерны для предохранения его от замерзания. Сливные лотки также обогреваются паром при любом способе доставки мазута, поскольку он загустевает при температуре 10-25 °С.

Промежуточная (нулевая) емкость служит для приема сливаемого из цистерн мазута. Объем промежуточной емкости выбирается в зависимости от расхода мазута и составляет 25- 400 м³. Промежуточная емкость оборудуется погружными насосами, перекачивающими мазут в мазутохранилища. Устанавливается не менее двух перекачивающих насосов (оба рабочие). Производительность насосов выбирается исходя из количества топлива, сливаемого в одну ставку, и нормативного времени слива.

Хранится мазут в специальных резервуарах, которые могут быть наземными, полуподземными и подземными. Резервуары для хранения мазута выполняются железобетонными или стальными. Металлические резервуары обычно применяются в котельных, где обеспечиваются требуемые нормами минимальные расстояния от резервуаров до ближайших зданий и сооружений предприятия. Расчеты показывают, что капитальные затраты на мазутное хозяйство с металлическими резервуарами на 10-20 % меньше, чем с железобетонными. Однако в соответствии со СНиП П-35-76 рекомендуется предусматривать железобетонные резервуары (подземные п наземные). При этом применение стальных резервуаров допускается только с разрешения Госстроя СССР.

Емкость резервуаров для хранения жидкого топлива выбирается в зависимости от суточного расхода в соответствии с табл. 13-2.

Для хранения основного и резервного топлива следует предусматривать не менее двух резервуаров, а для хранения аварийного топлива допускается установка одного резервуара. Для слива и хранения жидких присадок устанавливается не менее двух резервуаров общей емкостью, не меньшей 0,5 % емкости резервуаров для хранения мазута. При хранении мазута в подземных резервуарах промежуточная емкость не устанавливается и слив мазута из цистерн производится непосредственно в резервуары.

Мазутонасосная предназначена для подачи мазута к форсункам котлов, а также непрерывной его циркуляции для поддержания необходимой температуры мазута в мазутохранилище. При циркуляционном разогреве мазута может применяться независимая схема с установкой специальных насосов и подогревателей или использоваться подогреватели и насосы подачи мазута в котельную. В местах отбора мазута из резервуаров мазутохранилища должна поддерживаться температура мазута марки 40 не менее 60 °С, мазута марки 100 - не менее 80 °С. При этом змеевиковые подогреватели устанавливаются в резервуарах только в месте отбора мазута. При указанных температурах обеспечивается надежная и экономичная работа мазутных насосов.

Метод циркуляционного разогрева мазута в мазутохраннлищах считается в настоящее время наиболее эффективным и принят как типовой. При этом методе разогрева мазут забирается из нижней части резервуара и мазутным насосом направляется в подогреватель. Затем подогретый мазут возвращается обратно в резервуар через специальный, низко расположенный коллектор с насадками. Разогрев мазута путем его непрерывной циркуляции не только эффективен вследствие высоких коэффициентов теплопередачи, но обеспечивает также равномерное распределение и мелкое диспергирование содержащейся в мазуте влаги и препятствует осаждению карбоидов на дно резервуара.

Число резервуаров, через которые одновременно осуществляется циркуляция, зависит от суточного расхода мазута. При этом следует учитывать, что разогрев резервуаров, в которых осуществляется «холодное» хранение мазута, должен производиться за двое суток до ввода его в нормальную эксплуатацию. Холодное хранение мазута в резервуарах производится при температуре мазута не ниже 10 °С. Выбор насосов, осуществляющих циркуляцию, производится так, чтобы их производительность составляла примерно 2 % объема резервуаров, одновременно находящихся в системе разогрева.

Подача мазута к форсункам должна производиться по циркуляционной схеме. Для подачи мазута из мазутохранилища в котельную следует устанавливать не менее двух насосов (один рабочий и один резервный). Производительность насосов при подаче по циркуляционной схеме должна быть не менее 110% максимального часового расхода топлива при работе всех парогенераторов или водогрейных котлов. Напор, создаваемый насосами, должен выбираться так, чтобы давление мазута перед форсунками парогенераторов ДКВР-10-14, ДКВР-20-14, ГМ-50/14/250 и водогрейных котлов ПТВМ-ЗОМ составляло 2 МПа, а перед форсунками РГМГ водогрейных котлов КВ-ГМ 0,2 МПа. В качестве насосов для подачи мазута к форсункам устанавливаются роторные, поршневые или центробежные насосы. Из роторных насосов наиболее часто применяются винтовые и шестеренчатые. Типы и основные технические характеристики наиболее часто устанавливаемых мазутных насосов для подачи и циркуляции мазута приведены в табл. 13-3.

Для нормальной работы мазутных насосов, предотвращения засорения форсунок и подогревателей устанавливаются фильтры грубой и тонкой очистки. Фильтры грубой очистки следует устанавливать до насосов, а тонкой очистки - после подогревателей мазута. Следует устанавливать не менее двух фильтров каждого назначения, в том числе один резервный. Основные технические данные фильтров, рекомендуемых для установки, приведены в табл. 13-4.

Подогрев мазута производится в закрытых подогревателях различных конструкций. При этом следует предусматривать установку не менее двух подогревателей, в том числе одного резервного. При выборе температуры мазута после подогревателей следут учитывать, что вязкость мазута перед форсунками должна быть не более 3° ВУ. Потери температуры мазута по трассе от подогревателей до форсунок обычно принимаются 1,0-1,5 К на каждые 100 м. Основные технические данные подогревателей, рекомендуемых для установки, приведены в табл. 13-5.

В котельных, предназначенных для работы только на жидком топливе, подача его от насосов до паровых или водогрейных котлов должна предусматриваться по двум магистралям для котельных первой категории и по одной магистрали для котельных второй категории. При использовании жидкого топлива в качестве резервного, аварийного или растопочного подача его к котлам производится по одиночным трубопроводам независимо от категории котельной. При подаче топлива по двум магистралям каждая из магистралей рассчитывается на пропуск 75 % мазута, расходуемого при максимальной нагрузке рабочих котлов. Прокладку мазутопроводов рекомендуется выполнять надземной. Допускается подземная прокладка в непроходных каналах со съемными перекрытиями с минимальным заглублением каналов без засыпки.

На рис. 13-4 показана принципиальная схема мазутного хозяйства с наземными резервуарами для промышленных и отопительных котельных, рекомендованная институтом «Саптехпроект». Снижение давления пара с 1 до 0,6 МПа производится в редукционном клапане. На схеме показана вся основная арматура, обеспечивающая выполнение ремонтных работ оборудования и его регулирование.

При расчете мазутопроводов с целью определения их диаметра скорость мазута принимается 1,4-2,0 м/с, скорость пара в паропроводах 40-60 м/с, а конденсата 1,3-2,0 м/с. Обычно для паромазутопроводов применяется стальная арматура, так как она хорошо переносит термическое расширение трубопроводов, особенно при установке на открытом воздухе. Все трубопроводы и оборудование мазутного хозяйства при температуре поверхности выше 50 °С должны иметь тепловую изоляцию.

В схеме обвязочных газопроводов должна быть предусмотрена подача газа на автоматическое (при наличии автоматики) или другое запальное устройство.