ТЕПЛОВЫЕ СТАНЦИИ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ

Мазутное хозяйство состоит из комплекса сооружений, включающих приемно-сливные устройства, мазутохранилища, мазутонасосную станцию, соединительные трубопроводы между насосной и зданием станции и мазутопроводы, расположенные в пределах тепловой станции. Эти устройства должны обеспечивать безотказную приемку, хранение и подачу требуемого количества мазута в котельную с соответствующей подготовкой его для надежного сжигания в топках котлов (подогрев, отстой от воды и механических примесей). Жидкое топливо (мазут и другие продукты переработки нефти) могут доставляться по трубопроводам, нефтеналивными судами (при расположении котельной вблизи судоходной реки), железнодорожными цистернами или автомобильным транспортом. Мазут может быть основным топливом, резервным (например, в зимние месяцы), аварийным, позволяющим быстро перевести в случае необходимости с одного вида топлива на другой, или топливом для подсвечивания при растопке. Если мазут идет как основное топливо, то вместимость мазутохранилищ должна быть из расчета 10-суточного запаса, а если как аварийное — 3-суточного.


Для правильного выбора принципиальной схемы мазутного хозяйства и оборудования, обеспечивающих надежную эксплуатацию, необходимо знать основные физические свойства жидкого топлива: вязкость; температуру застывания; температуру вспышки и воспламенения; количество воды, механических примесей, серы (см. гл. 1). Для предотвращения застывания мазут необходимо поддерживать при определенной температуре, которая обеспечивала бы его слив, отстой и перекачку.

Типовая схема мазутного хозяйства теплостанции (когда мазут является основным топливом) показана на рис. 9.16. Из железнодорожных цистерн располагающихся при сливе на эстакаде 2, мазут по переносному сливному лотку 3 поступает в сливной желоб 4 и затем по отводящей трубе 5 — в приемную емкость 6. Из нее мазут по мазутопроводам подается в фильтры грубой очистки 10 и через насосы 9 и фильтры тонкой очистки 8 закачивается в емкость мазутохранилища 7. Из емкости мазутохранилища по мере необходимости через фильтры тонкой очистки 11 и подогреватели 13 насосами 12 мазут подается в горелочные устройства 14 котлоагрегатов. Часть разогретого мазута направляется по линии рециркуляции 15 в мазутохранилище для разогрева находящегося там мазута. Рециркуляция мазута предназначена для предупреждения застывания мазута в трубопроводах при уменьшении или прекращении его потребления. Она заключается в возвращении в мазутохранилище избытка мазута по специальному трубопроводу. Если мазут используется периодически.(для растопки), то его рециркуляция также осуществляется по замкнутому контуру: мазутные баки — насосная —

котельная — мазутные баки. При этом мазут подогрет и по мере необходимости подается к форсункам.

При сливе из железнодорожной цистерны мазут сливается самотеком по открытым лоткам (желобам) в приемные баки. По дну лотков проложены паропроводы. Слив мазута из цистерн производится через нижний сливной прибор в межрельсовые желоба шириной 930 мм, имеющие уклон к середине 6,5 мм на метр длины желоба.

Мазут из приемных резервуаров перекачивается погружными нефтяными насосами в основные резервуары для хранения. Подогрев мазута в приемных и основных резервуарах до 70°С производится обычно трубчатыми подогревателями поверхностного типа, обогреваемыми паром. Конденсат отработавшего пара от подогревательных устройств лотков и приемных резервуаров обычно сбрасывается через барботеры в канализацию. Подогреватели мазута собраны из отдельных секций с самостоятельным вводом и выводом пара, что обеспечивает возможность отключения отдельных секций при выходе их из строя. Для уменьшения опасности донных отложений и загрязнений поверхностей нагрева при длительном хранении к мазуту добавляют жидкие присадки типа ВНИИНП-102 и ВНИИНП-103. В водогрейных котельных отсутствует пар, поэтому в некоторых районных котельных раньше устанавливали специальные паровые котлы для разогрева мазута, что вызывало увеличение первоначальных затрат и усложняло их обслуживание. Наиболее рационально в этих случаях переводить водогрейные котлы на работу в режим с постоянной температурой нагрева воды до 150°С или с постоянной температурой воды на входе в котел 110°С и подогревать мазут горячей водой.

Для слива мазута из цистерн применяют нижеописанные способы разогрева: 1) открытым паром. При этом способе в цистерну водят штангу, через которую подают пар, затем по мере подогрева вводят гибкие шланги, через которые также подают пар до момента разжижения мазута; 2) циркуляционный подогрев. При этом способе предварительно прогревают отверстие в центре цистерны и затем мазут центробежным насосом прокачивается через наружный теплообменник для подогрева топлива на 10—20 °С ниже температуры вспышки и подается к брандспойту, установленному в цистерне. Рециркуляцию производят до полного слива мазута из цистерны; 3) в цистерны, оборудованные паровой рубашкой, подают пар, в результате чего через несколько минут стенки корпуса нагреваются до температуры 80 °С и холодный мазут начинает стекать по горячей поверхности к сливному патрубку. При этом температура мазута в прилегающем слое повышается, а вязкость резко падает;

4) слив мазута под избыточным давлением. При этом способе на люк колпака цистерны герметично устанавливают съемную крышку, имеющую специальные патрубки, через которые подается водяной пар или сжатый воздух, и постоянно измеряется давление в цистерне; 5) разогрев железнодорожных цистерн с помощью тепляков-сараев, в которые подается горячий воздух с температурой до 120°С; 6) виброподогрев позволяет существенно повысить эффективность между поверхностью нагрева, вводимой в цистерну и обогреваемым мазутом;

7) индукционный подогрев с помощью пропускания электрического тока через катушку, благодаря чему возникают токи Фуко, разогревающие цистерну. Этот способ требует установок сложного электрического хозяйства; 8) электрический подогрев с помощью устанавливаемых с двух сторон цистерн двух электрорефлекторов. Этот способ требует большого расхода электроэнергии.

Мазутопроводы прокладывают с уклоном не менее 0,01 для слива мазута в приямки, располагаемые в мазутонасосной. Для перекачки мазута устанавливают поршневые, роторно-зубчатые и центробежные насосы. Подача всех рабочих насосов должна обеспечивать не менее 150 % фактически необходимого расхода. Давление, создаваемое насосами, выбирают от 0,02 до 3,5 МПа, исходя из типа применяемых форсунок. При расчете трубопроводов скорость мазута в них принимают 0,8—1,0 м/с для всасывающих линий и 1,0—1,5 м/с для нагнетательных. Для ликвидации пробок застывшего мазута при их появлении мазутопроводы продувают паром. В мазутонасосной станции размещено следующее оборудование:

1) технологическое (мазутные насосы, фильтры, подогреватели, трубопроводы с арматурой, измерительная аппаратура— счетчики, манометры, термометры и т. п.);

2) энергетическое (двигатели для насосов, задвижек, пусковая аппаратура для двигателей, электрические устройства и осветительная аппаратура); 3) санитарно-техническое (вентиляционные установки, отопительные приборы и т. п.); 4) грузоподъемное (мостовые краны, монорельсы с тельферами, блоки, лебедки и т. п).

Мазутохранилища разделяют на наземные, полуподземные (заглубленные) и подземные. Запас мазута содержится в резервуарах, число которых, как правило, принимают не менее двух, а их суммарную вместительность выбирают в зависимости от производительности котельной, дальности и способа доставки (железнодорожный, трубопроводный и другие виды транспорта). Применяют нормальный ряд мазутохранилищ вместительностью 100, 200, 500, 1000, 2000, 3000, 5000, 10 000 и 20 000 м3. Резервуары бывают основные, расходные и резервные. Все они должны обладать: безопасностью хранения топлива в пожарном отношении; полной герметичностью; несгораемостью, долговечностью, коррозионной стойкостью против воздействия агрессивных грунтовых вод и хранимого топлива; удобствами обслуживания и очистки от отстоя и осадков; возможностью установки внутри резервуара подогревающих устройств и другого технологического оборудования.

Резервуары мазутохранилища обычно выполняют железобетонными или металлическими. Последние применяют в районах Крайнего Севера и в сейсмических районах. Теплоизоляция таких хранилищ выполнена из пенополиуретана, но, так как она гидрофобна, то поверху обшита железом. При высоком стоянии грунтовых вод или в сейсмических районах целесообразно применять наземные мазутохранилища. Если на площадке котельной нет места для мазутохранилища, его располагают за пределами территории котельной. Если расстояние до хранилища более 1 км, то в смежных с котельной помещениях размещают расходные баки вместимостью до суточного запаса, но не более 10 т. Непосредственно в котельной (но не под котлами или экономайзерами) можно устанавливать баки вместимостью не более 0,5 м3.

Теплогенерирующие установки: Учеб. для вузов. Г. Н. Делягин, В. И. Лебедев, Б. А. Пермяков. М.: Стройиздат, 1986.

на главную