Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• 1. Введение
• 4.2 Мазутопроводы
• 4.4 Мазутонасосная станция
• 4.5 Подогреватели мазута
• 6. Заключение
• 7. Список литературы

1. Введение

Свыше 30% добываемой нефти в процессе её переработки переходит в топочный мазут, основным потребителем которого являются электростанции и котельные.

Согласно проектам энергетической стратегии России в 21веке даже в случае самых жёстких ограничений добыча нефти 235-245 млн. тонн.

Прогноз структуры топливно-энергетического комплекса России показывает, что нефть и газ останутся доминирующими энергоносителями, при сжигании которых в 2030г. Будет производиться 70% энергии. Большое число электростанций и крупных котельных используют мазут в качестве основного топлива, на всех электростанциях и котельных, работающих на газовом топливе, имеются резервные мазутные хозяйства, а электростанции, работающие на угле, часто используют мазут для растопки и подсвечивания факела. В настоящее время, когда цены на жидкое органическое топливо и газ достаточно высоки, вопросы повышения эффективности теплотехнических схем мазутных хозяйств становятся актуальными.

2. Физико-химическая характеристика мазута

Мазут является основным видом жидкого топлива, которое применяется на электростанциях и котельных. Это горючая жидкость с температурой самовоспламенения 350.°С, пределами воспламенения 91-155°С, температурой вспышки 90°С. Взрывоопасная концентрация паров мазута в смеси с воздухом составляет 1,4-8%. По степени воздействия на организм человека мазут является малолопастным продуктом и относится к четвёртому классу опасности.

Мазут может быть получен на нефтеперерабатывающих заводах путём неглубокой переработки сырой нефти (называемой возгонкой) и

высокотемпературного крекинг КРЕКИНГ (англ. cracking, букв. - Расщепление), высокотемпературная переработка нефти и ее фракций с целью получения, как правило, продуктов меньшей мол. массы - моторных топлив, смазочных масел и т. п., а также сырья для хим. и нефтехим. промышленности.К. протекает с разрывом связей С-С и образованием своб. радикалов или карбанионов. процесса. При возгонке нефть разделяется на фракции по температурам их кипения без разрушения их молекулярной структуры углеводородов. В зависимости от переработки нефти различают:

1) Прямогонный мазут (смесь тяжёлых нефтяных остатков прямой перегонки нефти с её маловязкими фракциями). Для поддержания вязкости в пределах требований стандарта к тяжёлому остатку подмешивают полученный в результате разгонки нефти дистиллят.

2) Крекинг мазут -это тяжёлый высоковязкий остаток крекинг - процесса.

Согласно ГОСТ10585-75 установлена маркировка мазутов. Флотский-Ф5 и Ф12, топочный М40 и М100. На отдельных нефтеперерабатывающих заводах выпускается мазут марки М200. Его подают по мазутопроводу в горячем виде на располагаемую вблизи ТЭЦ. Мазут должен соответствовать техническим требованиям для его использования. Свойства мазута такие как вязкость, плотность, удельная теплоёмкость, теплопроводность, температура вспышки, воспламенения, текучести, застывания по ним оценивается качество мазута.

мазутное хозяйство россия мазут

3. Основное назначение мазутного хозяйства

Основное назначение мазутного хозяйства ТЭЦ или котельной - обеспечение бесперебойной подачи к котлам подогретого и отфильтрованного мазута в необходимом количестве и с соответствующим давлением и вязкостью. Необходимое количество мазута определяется нагрузкой котлов. Давление в линиях подачи мазута и его вязкость определяются режимами форсунок.

Работа котельных на мазуте осуществляется очень редко (в периоды ограничения потребления газового топлива), поэтому его обновление растягивается на длительное время. При длительном хранении мазут постепенно ухудшает свои качества и создает дополнительные технические сложности эксплуатационному персоналу.

Так как мазут топливо достаточно дорогостоящее, крупные электростанции работает на газе, а жидкое топливо - мазут используется как резервное. Режим работы мазутного хозяйства предусмотрен как аварийно-растопочный, при ограничении подачи газа, во время аварийной ситуации на газовом оборудовании растопка котлов производится топочным мазутом.

Мазутное хозяйство предназначается для следующих работ:

приём железнодорожных цистерн с мазутом;

разогрев вагонов-цистерн;

слив мазута из цистерн;

хранение мазута в резервуарах;

подготовка и обработка мазута перед подачей его к насосам и форсункам;

учёт потребляемого мазута;

Мазутное хозяйство может работать в двух режимах - в холодном или горячем резерве.

Холодный резерв - это, когда оборудование мазутонасосной остановлено и лишь, в зависимости от продолжительности простоя, периодически включается схема внутренней циркуляции для поддержания температуры в резервуарах мазута в пределах от 300 С до 800 С.

Горячий резерв - мазутопроводы заполнены мазутом и осуществляется постоянный проток мазута подогретого до Т = 750 до 800 С по главному напорному мазутопроводу, мазутному кольцу котельного отделения, трубопроводу рециркуляции (возврата) в зависимости от выбранной схемы.

Выбор схемы мазутоснабжения котельной находится в зависимости от ряда местных условий: рельефа территории, ёмкости резервуаров, способа подачи мазута из топливохранилища к форсункам котельной и других.

При разогреве мазута в открытом расходном баке во избежание вспенивания его температура не должна превышать 90С. Подогрев мазута, подаваемого в форсунки, производится в отдельно стоящих подогревателях. Подачу топлива из складских резервуаров к форсункам, как правило, рекомендуется осуществлять с непрерывной циркуляцией мазута. При этом часть мазута, не менее 50% от расхода на все рабочие котлы, возвращается в резервуары и служит для разогрева мазута в них.

Мазутные хозяйства различают по способу доставки топлива.

Классификация мазутных хозяйств по назначению.

Основное мазутное хозяйство сооружается на тепловых станциях, для которых мазут является основным видом сжигаемого топлива, а газ сжигается как буферное топливо в период сезонных его избытков.

Резервное создаётся на тепловых станциях, где основным топливом является газ, а мазут сжигается в период его отсутствия (как правило, в зимнее время).

Аварийное мазутное хозяйство предусматривается на станциях, для которых основной и единственный вид топлива - газ, а мазут используется только при аварийном прекращении его подачи.

Растопочное мазутное хозяйство имеется на всех электростанциях, использующих твёрдое топливо при камерном способе сжигания. Мазут служит для растопки и подсвечивания факела в топках котлов. В случае установки на таких электростанциях газомазутных пиковых водогрейных котлов их мазутное хозяйство объединяется с растопочным. На тепловых электростанциях используется три схемы подвода жидкого топлива к форсункам:

Тупиковая, циркуляционная и комбинированная.

Схема мазутного хозяйства с наземным мазутохранилищем:

1-железнодорожная цистерна; 2-эстакада; 3-переносный сливной лоток; 4-сливной желоб; 5-отводящая труба; 6-приемная емкость; 7-мазутохранилище; 8, 11-фильтры тонкой очистки; 9, 12-насосы; 10-фильтр грубой очистки; 13-подогреватель; 14-горелки котлов; 15-линия рециркуляции.

Из железнодорожных цистерн 1, 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 фильтр 10 грубой очистки и насосами 9 через фильтры 8 гонкой очистки закачивается в емкость мазутохранилища 7. Из емкости мазутохранилища через фильтры 11 тонкой очистки и подогреватели 13 насосами 12 мазут подается в горелки 14 котельных агрегатов. Часть разогретого мазута направляется по линии /5 рециркуляции в мазутохранилище для разогрева находящегося там мазута. Рециркуляция мазута предназначена для предупреждения застывания мазута в трубопроводах при уменьшении или прекращении его потребления. При сливе из железнодорожной цистерны мазут самотеком движется по открытым лоткам (желобам) в приемные баки. По дну лотков проложены паропроводы. Слив мазута из цистерн происходит через нижний сливной прибор в межрельсовые желоба. Мазут из приемных резервуаров перекачивается погружными нефтяными насосами в основные резервуары для хранения. Подогрев мазута в приемных и основных резервуарах до 70°С проводится обычно трубчатыми подогревателями поверхностного типа, обогреваемыми паром. В водогрейных котельных пар отсутствует, по-1 этому подогрев мазута осуществляется горячей водой с температурой до 150°С. Для уменьшения опасности донных отложений и загрязнения поверхностей нагрева при длительном хранении к мазуту добавляют жидкие присадки типа ВНИИНП-102 и ВНИИНП-103.

4. Оборудование мазутного хозяйства

Оборудование для приёма мазута состоит из двух путевой эстакады, сливных лотков и канала, помещения, где установлены перекачивающие нефтяные насосы, системы трубопроводов с запорной арматурой. Мазут из цистерн сливается в межрельсовые приёмно-сливные лотки и самотёком подаётся в промежуточную ёмкость, которая предназначена для сглаживания неравномерности слива мазута, поднятия его температуры до определённых пределов (разность температур в ёмкости и температуры в резервуарах мазута не должна превышать 20 С) и перекачки его в мазутохранилище. Для перекачивания мазута в помещении установлены перекачивающие нефтяные насосы, перекачивающий мазутопровод с установленной на нём запорной арматурой.

4.1 Оборудование для хранения мазута

Мазутохранилище служит для хранения, подготовки к сжиганию мазута (подогрев, перемешивание) приёма, выдачи мазута и обезвоживания.

Запас мазута содержится в резервуарах, - которых, как правило, не менее двух. Суммарная вместимость резервуаров выбирается в зависимости от производительности котельной, дальности и способа доставки. Устанавливаются в приёмно-сливных системах. Назначение их - обеспечение бесперебойного слива мазута из цистерн при кратковременных перебоях в работе перекачивающих насосов, чистке лотков и др. Резервуары оборудованы секционными подогревателями. Отвод конденсата от подогревателей резервуаров, как и от паровых спутников лотков, осуществляется в барбатер.

Классификация резервуаров для хранения мазута

Резервуары мазутохранилищ оборудуются устройствами для приёма, опорожнения, подогрева и выдачи мазута, приборами для измерения уровня и отбора проб. Обязательным должно быть сообщение баков и резервуаров с атмосферой, а также наличие отстойников для водного сбора.

4.2 Мазутопроводы

Трубопроводные сети составляют из следующих основных элементов: труб; соединительных частей (фланцев, соединительных муфт, колен угольников, отводов, крестовин, гребёнок); арматуры (чугунной стальной и специальной); компенсаторов. Прокладка мазутопроводов, как правило, наземная. Мазутопроводы, проложенные на открытом воздухе и в холодных помещениях, должны иметь паровые или другие обогревательные спутники в общей с ними изоляции. Для паропровода обязательно устанавливается отвод конденсата, обеспечивающий мазуту давление около 20кгс\см 2 . Существует непрерывный (путевой) обогрев мазутопроводов по всей их длине. Обогрев называется наружным, если под мазутопроводом проложены один или несколько трубопроводов небольшого диаметра, по которым циркулирует греющий агент (пар, горячая вода и т.п.). При внутреннем обогреве греющая среда проходит по трубе меньшего диаметра, проложенной внутри мазутопровода. На вводах магистр, мазутопроводов внутри котельной, а также на отводах к каждому котлу должна устанавливаться запорная арматура с дистанционная электрическая и механическая приводами, расположенными в удобных для обслуживания местах. Для аварийных отключений на всасывающих и напорных мазутопроводах устанавливают запорную арматуру на расстоянии 10-50 м от мазутонасосной.

4.3 Арматура мазутного хозяйства

Одним из важнейших элементов трубопровода является арматура, с помощью которой осуществляется управление потоками. От её работы зависит надёжность всей системы. Арматура для мазутопроводов по назначению классифицируют на:

Запорную (задвижки, клапаны, краны) Предназначены для закрытия проходного сечения трубопровода с целью преграждения пути

Регулирующую (регулирующие клапаны, регуляторы давления) предназначены для регулирования количества среды, протекающей по трубопроводу.

Предохранительную (отсечные клапаны и обратные клапаны, затворы) предназначенные для предотвращения аварийных ситуаций и создания безопасных условий работы персонала.

Арматура делится на приводную (приводятся в действие от ручного, электрического, гидравлического, пневматического привода) и самодействующую (приводятся в действие под напором потока жидкости).

4.4 Мазутонасосная станция

Мазутонасосная обеспечивает следующие операции:

приём мазута и перекачку его в хранилище

циркуляционный подогрев мазута в резервуарах

подачу топлива к форсункам котлов

В Мазутонасосной станции размещают оборудование: технология (мазутные насосы, фильтры грубой и тонкой очистки, подогреватели, трубопроводы с арматурой, измерит, аппаратуру - счетчики, манометры, термометры и т.п.); энергетическое (двигатели насосов, задвижки, пусковую аппаратуру для двигателей, электрические устройства и пр.); сантехническое (вентиляционные установки, отопит, приборы и т.п.); грузоподъемное (мостовые краны, монорельсы с тельферами, блоки, лебедки и т.п.). В основном и растопочном М. х. схема подачи мазута в котельную может быть одно - или двухступенчатой в зависимости от требуемого давления перед форсунками. Число мазутных насосов в каждой ступени основном.М. х. - не менее 4 (в т. ч. по одному резервному и одному ремонтному). Оборудование основного М. х. должно обеспечивать непрерывную подачу мазута в котельную при работе всех рабочих котлов с номинальной производительностью. Давление, создаваемое насосами, выбирают от 0,02 до 3,5 МПа исходя из типа применяемых форсунок. В насосной основного Мазутного хозяйства предусматривают по одному резервному подогревателю и фильтру тонкой очистки. Схема мазутонасосной станции должна допускать возможность работы любого подогревателя и фильтра с любым насосом I и II ступеней. Мазут из основного М. х. подают к котлам по двум магистралям, рассчитана каждая на 75% номинальной производительности с учетом рециркуляции. Из растопочного М. х. мазут поступает в котельную по одному трубопроводу, пропускную способность которого выбирают с учетом общего числа и мощности котлоагрегатов и режима их работы. Как правило, в мазутных хозяйствах ТЭС и котельных для подачи топлива на сжигание и создания давления перед форсунками котлов служат основные насосы: поршневые, шестерёнчатые типов РЗ и Ш, винтовые 3В (трёхвинтовые) и МВН, центробежные консольные типа НК (одно-, двух-, и восмиступенчатые). Выбор типа и числа насосов осуществляется в соответствии с нормами технологического проектирования. При этом тип насоса принимается в зависимости от следующих условий:

Назначение насоса (например, для линий рециркуляции, насосы первого или второго подъёма);

Вязкости жидкого топлива;

Необходимых подачи и напора;

Высоты всасывания;

продолжительности и режима эксплуатации (например, постоянный или переменный ход расход жидкого топлива);

условий снабжения мазутонасосной электрической энергией и параметров пара вырабатываемого котельной.

Для бесперебойной работы, которых в мазутонасосной установлены фильтры грубой и тонкой очистки, отличающиеся количеством отверстий. Фильтры грубой очистки установлены на всасывающей линии насосов, подающих топливо в котельную или перекачивающих его из промежуточной ёмкости в топливохранилища. Фильтры тонкой очистки установлены после подогревателей, нагревающих мазут для подачи к котлам.

4.5 Подогреватели мазута

Для подогрева мазута применяют подогреватели, представляющие собой металлический сосуд цилиндрической формы, состоящий из корпуса, двух сферических крышек и трубной системы. Пар, омывая трубную часть, нагревает идущий по трубам мазут до заданной температуры, конденсируется и сбрасывается в конденсатную линию. Назначением подогревателей является обеспечение подогрева до необходимых значений вязкости мазута перед подачей его в горелочные устройства и форсунки котлов. Подогреватели мазута относятся к рекуперативным поверхностным теплообменным аппаратам.

По конструктивным признакам (по виду поверхности теплообмена) стационарные серийно выпускаемые промышленностью подогреватели мазута принципиально подразделяются на:

кожухотрубные (гладкотрубные);

кожухотрубные с оребрёнными трубами;

кожухотрубные с U - образными трубами;

кожухотрубные секционные;

секционные" труба в трубе" (ТТ.)

В свою очередь, гладкотрубные подогреватели мазута подразделяются на:

аппараты горизонтального исполнения;

аппараты вертикального исполнения;

с продольно - оребрёнными трубами;

с поперечной накаткой на трубах;

с приварными двойниками;

со сьёмными U-образными двойниками;

неразборные однопоточные аппараты;

аппараты разборного исполнения;

Подогреватели подлежат гидравлическому испытанию корпуса, трубной системы, установленной на них арматуры, внутреннему осмотру в установленные сроки.

6. Заключение

В энергетической стратегии развития России до 2020 г. предусматривается не только рост объемов добычи нефти, но и одновременное увеличение глубины ее переработки, что приведет к ухудшению качества мазута.

В процессе добычи, транспортировки, хранения и глубокой переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах в состав высоковязких тяжелых топочных мазутов попадают твердые минеральные примеси, вместе с которыми в мазут переходят соли щелочных металлов, продукты коррозии трубопроводов, резервуаров и оборудования. В процессе переработки нефти образуются высокореакционные соединения непредельных углеводородов, в том числе асфальтосмолистые вещества, которые могут переходить в первоначальном виде или трансформироваться в процессе термокаталитического крекинга в асфальтены, карбены и карбоиды.

Необходимо отметить, что существующая на котельной технология подготовки мазута к сжиганию способствует повышению скорости полимеризации асфальтеносмолистых включений. Полимеризация асфальтеносмолистых включений приводит к росту коксования и появлению отложений на поверхностях нагрева подогревателей мазута, котлов. В результате появления отложений ухудшается эффективность работы подогревателей, увеличиваются потери тепла с уходящими газами, вследствие ухудшения коэффициента теплопередачи и появления дополнительного расхода топлива.

Образующийся нефтяной осадок обладает низкой текучестью, что затрудняет его всасывание и перекачку топливными насосами. Вместе с топливом насосы захватывают воду, приготавливая водо-мазутную смесь с неконтролируемым содержанием воды. Неоднородность состава, переменная вязкость и плотность перекачиваемой среды приводят к появлению нерасчетных, предельно - допустимых нагрузок в топливных насосах, которые начинают работать в неустойчивом пульсирующем режиме. Это приводит к снижению напорных характеристик с большими перепадами давления в топливоподающем трубопроводе и, как следствие, к снижению устойчивой надежной работы всей топливоподающей системы мазутного хозяйства котельной.

Кроме того, неоднородность состава мазута (переменная вязкость и плотность перекачиваемой среды) является причиной нарушения не только гидродинамических, но и тепловых процессов, происходящих в теплообменных аппаратах мазутного хозяйства, к повышенной коксуемости мазута, к снижению качества его распыливания, ухудшению функционирования горелочных устройств, к снижению качества процесса горения топлива в топках котлов.

Это в конечном итоге приводит к снижению экономичности, надежности, ухудшению экологии, к уменьшению межремонтного цикла котельного агрегата в целом.

7. Список литературы

1. Ю.Г. Назмеев "Мазутные хозяйства ТЭС" Москва Изд; МЭИ-2002год.

2. http://www.bibliotekar.ru/spravochnik-144-2/68. htm

3. http://www.kotel21.ru/mazutnoe-hozjaystvo-kotelnih/

4. http://www.bibliofond.ru/download_list. aspx? id=8391

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Мазутное хозяйство БТЭЦ-2 предназначено для приёма, хранения и подачи мазута на сжигание в котлах отопительных газифицированных котельных. Физико-химическая характеристика мазутов. Основное оборудование мазутного хозяйства и насосов, подающих мазут.

реферат , добавлен 18.05.2008


Изучение технологии производства мазута, его назначения и применения. Характеристика физико-химических свойств мазута. Обоснование способа его получения и особенностей выбранного метода. Химическое и коррозионное действие среды на материал и оборудование.

реферат , добавлен 27.05.2010


Газовый баланс как уравнение, выражающее равенство прихода и расхода тепла газообразного топлива на металлургическом заводе, рассмотрение способов составления. Общая характеристика схемы транспортировки мазута, знакомство с основными особенностями.

презентация , добавлен 07.08.2013


Распределение грузооборота на односторонней железнодорожной эстакаде слива мазута. Установка аварийного слива УВСМ-15. Гидравлический расчет сливного коллектора и трубопровода. Подбор откачивающих насосов для мазута. Расчет экономической эффективности.

дипломная работа , добавлен 31.08.2012


Типы промышленных установок. Блок атмосферной перегонки нефти установки. Особенности технологии вакуумной перегонки мазута по масляному варианту. Перекрестноточные посадочные колонны для четкого фракционирования мазута с получением масляных дистиллятов.

реферат , добавлен 14.07.2008


Физико-химические свойства мазута, технология его производства. Анализ возникновения и развития аварийных ситуаций, определение вероятностей сценариев с помощью деревьев событий. Негативные поражающие факторы аварий; экономический и экологический ущерб

дипломная работа , добавлен 11.05.2014


Описание технологического процесса фракционирования углеводородного сырья. Схема дисцилляции - фракционирования нефти. Регулирование уровня мазута в кубе ректификационной колонны. Обработка массива данных с помощью пакета System Identification Toolbox.

курсовая работа , добавлен 28.05.2015


Описание принципиальной технологической схемы установки вакуумной перегонки мазута. Построение кривой ИТК мазута Северо-варьеганской нефти. Технологический расчёт и расчёт теплового баланса вакуумной колонны, расчёт её диаметра и высоты, числа тарелок.

курсовая работа , добавлен 28.04.2014


Цели, процессы сушки древесины. Существующая технология и оборудование для сушки пиломатериалов. Определение типа конструкции лесосушильной установки. Подбор энергетической установки для лесосушильной камеры М-1. Схема энергетического комплекса Прометей.

реферат , добавлен 07.11.2009


Схемы организации реагентного хозяйства, дозирование реагентов. Взаимосвязь между технологией улучшения качества воды и составом и насыщенностью реагентного хозяйства. Установки для приготовления раствора флокулянта, дозирования пульпы активного угля.

2. Назначение мазутного хозяйства

На отопительных газифицированных котельных с установленной мощностью свыше 20 МВт в качестве резервного топлива используется мазут. В соответствии со СНиП 11-35-76 «Котельные установки» запасы мазута на котельных должны составлять не менее десятисуточного расхода при доставке по железной дороге и пятисуточного автомобильным транспортом. Работа котельных на мазуте осуществляется очень редко (в периоды ограничения потребления газового топлива), поэтому его обновление растягивается на длительное время. При длительном хранении мазут постепенно ухудшает свои качества и создает дополнительные технические сложности эксплуатационному персоналу.

Мазутное хозяйство БТЭЦ-2 предназначено для приёма, хранения и подачи мазута на сжигание в котлах. Так как мазут топливо достаточно дорогостоящее, крупные электростанции, в том числе и Березниковская ТЭЦ-2 работает на газе, а жидкое топливо - мазут используется как резервное. Режим работы мазутного хозяйства предусмотрен как аварийно-растопочный, при ограничении подачи газа, во время аварийной ситуации на газовом оборудовании растопка котлов производится топочным мазутом.

Мазутное хозяйство предназначается для следующих работ:

Приём железнодорожных цистерн с мазутом;

Разогрев вагонов-цистерн;

Слив мазута из цистерн;

Хранение мазута в резервуарах;

Подготовка и обработка мазута перед подачей его к насосам и форсункам;

Учёт потребляемого мазута;

Мазутное хозяйство может работать в двух режимах – в холодном или горячем резерве.

Холодный резерв – это, когда оборудование мазутонасосной остановлено и лишь, в зависимости от продолжительности простоя, периодически включается схема внутренней циркуляции для поддержания температуры в резервуарах мазута в пределах от 30 0 С до 80 0 С.

Горячий резерв – мазутопроводы заполнены мазутом и осуществляется постоянный проток мазута подогретого до Т = 75 0 до 80 0 С по главному напорному мазутопроводу, мазутному кольцу котельного отделения, трубопроводу рециркуляции (возврата) в зависимости от выбранной схемы.

Выбор схемы мазутоснабжения котельной находится в зависимости от ряда местных условий: рельефа территории, ёмкости резервуаров, способа подачи мазута из топливохранилища к форсункам котельной и других.

При разогреве мазута в открытом расходном баке во избежание вспенивания его температура не должна превышать 90С. Подогрев мазута, подаваемого в форсунки, производится в отдельно стоящих подогревателях. Подачу топлива из складских резервуаров к форсункам, как правило, рекомендуется осуществлять с непрерывной циркуляцией мазута. При этом часть мазута, не менее 50% от расхода на все рабочие котлы, возвращается в резервуары и служит для разогрева мазута в них.

2. Физико-химическая характеристика мазутов

МАЗУТ - густая темно-коричневая жидкость; остаток после выделения из нефти или продуктов ее вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций. Применяют как жидкое котельное топливо, для производства моторных топлив и смазочных масел, битумов, кокса .

С 1 января 1965 года введён ГОСТ 10585-63, который распространяется на нефтяное топливо, предназначаемое для транспортных и стационарных котельных установок и промышленных печей. Для котельных промышленных предприятий предназначается топочный мазут марок М 40, М100, М200.

Мазут топочный М200 поставляется по согласованию с потребителями, он подаётся с нефтеперерабатывающих заводов только по трубопроводам. Разогрев его открытым паром запрещён.

Мазут на БТЭЦ-2 может поступать двух марок – М40 и М100, которые доставляются в цистернах железнодорожным транспортом.

Степень текучести жидкого топлива характеризуется его вязкостью.

Она измеряется специальным прибором – вискозиметром. Для достижения хорошей текучести, необходимой при сливе, транспортировке по трубам, распылении в форсунках, мазут необходимо подогревать, снижая тем самым его вязкость. По этой же причине необходимо организовать подогрев мазута в резервуарах, так как при этом увеличивается скорость осаждения механических примесей и отстаивания мазутов от воды, а также создаются условия для перекачки.

Температура вспышки – это такая температура, при которой выделяемые при нагреве пары мазута образуют с окружающим воздухом смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени. Температура вспышки характеризует пожарную безопасность жидкого топлива. Температура воспламенения при определении в открытом тигле должна находиться в пределах 90-140 0 С.

Температура застывания мазута - это такая температура, при которой он застывает настолько, что при наклоне пробирки под углом 45 0 уровень его остаётся неизменным в течение 1 минуты. Так же как вязкость, температура застывания влияет на выбор способа слива мазута и системы обогрева мазутопроводов.

Вода и механические примеси представляют собой балласт, снижающий теплоту сгорания топлива, а также экономические показатели котельных агрегатов. Наличие воды в мазуте, подаваемом в топку, имеет и другое отрицательное значение. Чем больше паров воды в продуктах сгорания, тем больше выпадение кислоты на поверхностях нагрева в области низких температур и разъедание металла котлоагрегатов. Допустимо содержание влаги в товарном мазуте до 2%, а при сливе при разогреве открытым паром 5%. Механические примеси в мазуте марок М40 и М100 составляют 1-2,5%. Очень важно отсутствие волокнистых и абразивных механических примесей, вызывающих быстрое засорение, износ фильтров, форсунок и арматуры.

Зола, в состав которой входят соединения ванадия и натрия вызывает коррозию высокотемпературных поверхностей нагрева и их зашлакование. Отстаивание воды и её слив позволяют удалить из мазута вредные соединения натрия. При этом снижается зольность мазута.

Испаряемость мазута, при которой, прежде всего обращаются в пар наиболее ценные углеводороды предотвращают транспортировкой и хранением в закрытых цистернах и резервуарах.

Взрывоопасность мазута возникает когда нефтяные пары в определённой концентрации с воздухом образуют взрывоопасные смеси и при соприкосновении с пламенем, накалённым металлом, электрической искрой и другим может произойти взрыв этой смеси. Поэтому все операции в мазутном хозяйстве должны проводиться со строгим соблюдением правил противопожарных мероприятий и техники безопасности.

Из-за токсичности паров нефтяного топлива может происходить отравление людей нефтяными парами от вдыхания их при ремонте и очистке резервуаров, а также в не6достаточно вентилируемых помещениях мазутного хозяйства. По мере повышения температуры подогрева токсичность увеличивается.

3. Основное оборудование мазутного хозяйства

3.1. Оборудование для приёма мазута

Оборудование для приёма мазута состоит из двух путевой эстакады, длинной 90 метров, сливных лотков и канала объёмом 400 м 3, помещения, где установлены перекачивающие нефтяные насосы типа 12 НА22х6, системы трубопроводов с запорной арматурой. Мазут из цистерн сливается в межрельсовые приёмно-сливные лотки и самотёком подаётся в промежуточную ёмкость, которая предназначена для сглаживания неравномерности слива мазута, поднятия его температуры до определённых пределов (разность температур в промёмкости и температуры в резервуарах мазута не должна превышать 20 С) и перекачки его в мазутохранилище.

Для перекачивания мазута в помещении установлены перекачивающие нефтяные насосы типа 12НА22х6, перекачивающий мазутопровод диаметром 326 мм с установленной на нём запорной арматурой.

3.2. Мазутохранилище

Мазутохранилище служит для хранения, подготовки к сжиганию мазута (подогрев, перемешивание) и представляет собой два однотипных металлических резервуара объёмом 5000 м 3 , цилиндрической формы диаметром 22,8 м и высотой 11,92 м. Резервуар мазута включает в себя: два люка-лаза, расположенных с двух сторон по диагонали цилиндра, служащие для производства ремонтных работ, многомаршевую шахтную лестницу для подъема на крышу резервуара. На крыше находится два световых люка, замерный люк и два дыхательных клапана. Световые люки служат для осмотра внутренней поверхности резервуара, замерный - для физического замера уровня мазута.

К резервуару подведены следующие трубопроводы:

· перекачивающий мазутопровод из промёмкости диаметром 300мм

· всасывающий мазутопровод насосов рециркуляции диаметром 300 мм

· всасывающий мазутопровод основных насосов диаметром 350 мм

· всасывающий мазутопровод дренажных насосов диаметром 100 мм

· напорный мазутопровод основных насосов диаметром 100 мм

· напорный мазутопровод насосов рециркуляции диаметром 200 мм

· напорный мазутопровод диаметром 100 мм дренажных насосов.

Внутренне оборудование резервуара: днище выполнено с уклоном 2 0 к всасывающим трубопроводам; центральная стойка для удерживания крыши; коллектор напора трубопровода перекачиваемого мазута из промёмкости с соплами по всему коллектору расположенными через 2 метра. По высоте резервуара через каждые 2,5 метра, начиная с отметки 2,5 м, установлены термодатчики для определения температуры мазута в резервуаре в разных точках.

Оптимальная температура хранения мазута в резервуарах 60 0 С. Максимальный нагрев мазута в резервуаре должен быть на 15 0 С ниже вспышки мазута и не превышать 90 0 С.

При понижении температуры мазута в резервуаре до 40 0 С при «холодном» хранении необходимо включать разогрев.

При работе наружной (через котельное отделение) рециркуляции мазута, температура мазута должна поддерживаться в пределах 75-80 0 С.

При заполнении резервуара от отметки 9,5 метров должен работать только один перекачивающий насос, во избежание перелива ведётся наблюдение за поднятием уровня мазута через каждые 5 минут.

Очистка резервуаров от донных отложений и его внутренний осмотр производится один раз в 5 лет с момента ввода в эксплуатацию.

При появлении течей мазута из резервуара, а также арматуры со стороны резервуара, он должен быть опорожнён полностью, пропарен, устранены дефекты и проведено гидравлическое испытание.

3.3. Мазутонасосная

Мазутонасосная обеспечивает следующие операции:

· приём мазута и перекачку его в хранилище

· циркуляционный подогрев мазута в резервуарах

· подачу топлива к форсункам котлов

Для этого в здании мазутонасосной размером 12х60 метров установлено основное и вспомогательное оборудование, а также узлы управления ими. Подогрев мазута по всей системе мазутоснабжения производится паром, подаваемым из котельной. Работа мазутонасосной автоматизирована, для того чтобы она осуществлялась без постоянного присутствия обслуживающего персонала. Оператор мазутонасосной должен присутствовать при поступлении мазута и при перекачке его из приёмной ёмкости в резервуар, в остальное время он проводит только периодическое наблюдение за работой.

Для подачи топлива на сжигание и создания давления перед форсунками котлов служат основные насосы № 1, 2, 3, типа 5Н5х4, для бесперебойной работы которых в мазутонасосной установлены фильтры грубой и тонкой очистки, отличающиеся количеством отверстий. Фильтры грубой очистки установлены на всасывающей линии насосов, подающих топливо в котельную или перекачивающих его из промежуточной ёмкости в топливохранилища. Фильтры тонкой очистки установлены после подогревателей, нагревающих мазут для подачи к котлам.

Для подогрева мазута в насосных и котельных применяются закрытые подогреватели. В мазутонасосной БТЭЦ-2 установлены подогреватели типа ПМ10-120 и ПМ40-30, представляющие собой металлический сосуд цилиндрической формы, состоящий из корпуса, двух сферических крышек и трубной системы. Пар, омывая трубную часть, нагревает идущий по трубам мазут до заданной температуры, конденсируется и сбрасывается в конденсатную линию. Подогреватели подлежат гидравлическому испытанию корпуса, трубной системы, установленной на них арматуры, внутреннему осмотру в установленные сроки.

3.4. Эксплуатация трубопроводов

Главным условием, обеспечивающим правильную эксплуатацию мазуто-, паро- и конденсатопроводов является постоянное наблюдение обслуживающего персонала за техническим состоянием трубопроводов, запорной арматуры, всех деталей, относящихся к ним, а также изоляции.

Трубопроводы должны быть герметичными, особенно тщательно необходимо следить за плотностью фланцевых и муфтовых соединений. Вследствие коррозии в трубах могут появиться свищи, а в сварных стыках образоваться мельчайшие трещины, которые при обычных осмотрах трудно обнаружить. При длительной остановке мазут во избежание его застывания должен быть слит из трубопроводов, а также фильтров. В соответствии с производственной инструкцией БТЭЦ-2 периодически производится продувка паром мазутопроводов, фильтров, подогревателей.

4. Техническая характеристика насосов,

подающих мазут на сжигание в котлах

Для подачи топлива и создания давления перед форсунками котлов, а также создания рециркуляции мазута через мазутное кольцо котельного отделения при аварийно-растопочном режиме мазутного хозяйства служат основные мазутные насосы № 1, 2, 3, типа 5Н5х4.

Характеристика насоса:

Производительность насоса – 70м 3 /час

Развиваемое давление -40 атм

Число оборотов – 2950 об./мин.

Ток переменный

Напряжение – 380 В.

Вращение левое.

Допустимая температура нагрева обмотки электродвигателя 140.

Устройство и работа основных мазутных насосов:

Насосы выполнены горизонтальными, четырёхступенчатыми с рабочими колёсами одностороннего входа. Диски каждой пары ступеньки установлены навстречу друг другу и радиальные усилия, возникшие вследствие неравномерности давления в нагнетательной камере, уравновешивают друг друга. Всасывающий и напорный патрубки насоса расположены в нижней части корпуса, благодаря чему при снятии верхней части корпуса возможен доступ к его внутренней части.

Герметичность разъема корпуса обеспечивается паронитовой прокладкой. Основные детали проточной части выполнены из чугуна. В верхней части корпуса на переточном патрубке имеется отверстие для установки манометра, служащего для определения давления между ступенями насоса. В верхнюю часть также ввёрнуты штуцера подвода охлаждающей воды на корпус насоса и муфтовый сальник. В нижней части корпуса имеются два отверстия для полного опорожнения насоса от остатков мазута при подготовке к ремонту. Рабочие колёса крепятся на валу насоса. Вал опирается со стороны муфты на опорно-упорный подшипник, с торцевой стороны на бронзовую втулку. Смазка подшипника производится жидким маслом, поступающим из корпуса на вал по плавающему кольцу. Смазка бронзовой втулки производится перекаченным мазутом. Замена смазки подшипника производиться через 850 часов работы насоса. Корпус подшипника охлаждается водой. Регулировка подачи воды на корпус подшипника, корпус насоса, сальник производится вентилями на напорном трубопроводе подвода охлаждающей воды. Для предотвращения нагрева и испарения, а также при малом расходе мазута на сжигание или при схеме рециркуляции на насосе установлен разгрузочный трубопровод с линии напора на всасывающую линию с запорным вентилем для сброса мазута во всасывающую линию.

Правила пуска в работу основных насосов :

· Прогреть насос паром соблюдая температуру прогрева до температуры мазута в резервуаре не более чем на 40 С.

· Залить масло в подшипник насоса до среднего уровня по маслоуказателю.

· Открыть вентиль на напорном и обратном трубопроводе охлаждающей воды.

· Открыть вентиля на охлаждение корпуса насоса, корпуса подшипника, сальника, муфтового подшипника электродвигателя, торцевого подшипника электродвигателя.

· Приоткрыть задвижку.

· Заполнить насос мазутом.

· Закрыть задвижку.

· Включить электродвигатель.

· При достижении рабочего давления на насосе медленно, избегая гидроударов и толчков, открыть задвижку и заполнить напорный мазутопровод мазутом.

Заключение

В энергетической стратегии развития России до 2020 г. предусматривается не только рост объемов добычи нефти, но и одновременное увеличение глубины ее переработки, что приведет к ухудшению качества мазута.

В процессе добычи, транспортировки, хранения и глубокой переработки нефти на нефтеперерабатывающих заводах в состав высоковязких тяжелых топочных мазутов попадают твердые минеральные примеси, вместе с которыми в мазут переходят соли щелочных металлов, продукты коррозии трубопроводов, резервуаров и оборудования. В процессе переработки нефти образуются высокореакционные соединения непредельных углеводородов, в том числе асфальтосмолистые вещества, которые могут переходить в первоначальном виде или трансформироваться в процессе термокаталитического крекинга в асфальтены, карбены и карбоиды.

Необходимо отметить, что существующая на котельной технология подготовки мазута к сжиганию способствует повышению скорости полимеризации асфальтеносмолистых включений. Полимеризация асфальтеносмолистых включений приводит к росту коксования и появлению отложений на поверхностях нагрева подогревателей мазута, котлов. В результате появления отложений ухудшается эффективность работы подогревателей, увеличиваются потери тепла с уходящими газами, вследствие ухудшения коэффициента теплопередачи и появления дополнительного расхода топлива.

Образующийся нефтяной осадок обладает низкой текучестью, что затрудняет его всасывание и перекачку топливными насосами. Вместе с топливом насосы захватывают воду, приготавливая водо-мазутную смесь с неконтролируемым содержанием воды. Неоднородность состава, переменная вязкость и плотность перекачиваемой среды приводят к появлению нерасчетных, предельно - допустимых нагрузок в топливных насосах, которые начинают работать в неустойчивом пульсирующем режиме. Это приводит к снижению напорных характеристик с большими перепадами давления в топливоподающем трубопроводе и, как следствие, к снижению устойчивой надежной работы всей топливоподающей системы мазутного хозяйства котельной.

Кроме того, неоднородность состава мазута (переменная вязкость и плотность перекачиваемой среды) является причиной нарушения не только гидродинамических, но и тепловых процессов, происходящих в теплообменных аппаратах мазутного хозяйства, к повышенной коксуемости мазута, к снижению качества его распыливания, ухудшению функционирования горелочных устройств, к снижению качества процесса горения топлива в топках котлов.

Это в конечном итоге приводит к снижению экономичности, надежности, ухудшению экологии, к уменьшению межремонтного цикла котельного агрегата в целом.

Список используемой литературы

1. Аргунов П. П., Гидроэлектростанции, М:, 1980.

2. Рыжкин В. Я., Тепловые электрические станции, М., 1976.

3. Инструкция № 35 по эксплуатации мазутного хозяйства БТЭЦ-2.

Растопочное мазутное хозяйство (рис. 5.13) должно обеспечить растопку котла и поддержание факела при низких нагрузках пылеугольных топок, а также в период проведения пусконаладочных работ.

Основное мазутное хозяйство (рис. 5.14) должно обеспечить все потребности электростанции в топливе, а также хранение необходимых запасов, предусмотренных технологическими нормами.

Мазутное хозяйство, как растопочное, так и основное, обычно состоит из трех основных элементов: приемно-сливного устройства, состоящего из разгрузочной железнодорожной эстакады, сливного лотка и промежуточной емкости; склада, на котором расположены резервуары для хранения мазута; мазутной насосной.

Мазут в железнодорожных цистернах подается па разгрузочную эстакаду, где самотеком сливается в меж-рельсовый лоток, а затем в промежуточную емкость, откуда перекачивается насосами первого подъема в резервуары склада, из которых насосами второго подъема подается по трубопроводам в котельную. При этой схеме мазутные резервуары не требуют заглубления и могут выполняться полуподземными или наземными, что существенно облегчает производство строительных работ, особенно при высоком уровне грунтовых вод.

Основные мазутные хозяйства разработаны с резервуарами емкостью до 20000-30000 м 3 . В частности, для КЭС мощностью 1200 МВт при 15-дневном запасе мазута требуется установка пяти резервуаров емкостью по 20000 м 3 . Для ТЭЦ мощностью 400 МВт при 3-дневном запасе требуются два резервуара емкостью по 5000 м 3 .

В тех случаях, когда наземные резервуары мазута устанавливаются на открытом складе без обсыпки землей, их отгораживают от остальной территории земляным валом высотой 1,2 м со сплошной одерновкой. Для отвода поверхностных вод со склада предусмотрены уклоны в сторону канализационных колодцев. Для хранения мазута могут применяться железобетонные ила металлические баки.

На территории мазутного склада мазутных электростанций сооружается одноэтажное здание мазутной насосной. В нем размещаются помещения насосов первого и второго подъемов, вентиляционная камера, щит управления, трансформаторные камеры, электрическое распределительное устройство и бытовые помещения.

На территории растопочного мазутного хозяйства размещаются склады мазута и масла и сооружаете одноэтажное объединенное здание мазутной насосной маслоаппаратной. В этом здании кроме указанных помещений размещаются также склад масла и насосная дизельного топлива. Так как растопочное мазутное хозяйство расположено на территории промплощадки, бытовые помещения в нем не предусматриваются, обслуживающий персонал пользуется бытовыми помещениями дробильного корпуса или других зданий.

Приемно-сливное устройство

Железнодорожная разгрузочная эстакада для приема железнодорожных цистерн с мазутом сооружается в виде двух продольных стенок, между которыми устраивается сливной лоток. Стенки выполняются из бетонных блоков. В зависимости от высоты стенки эстакады и грузоподъемности цистерн по низу и верху стенок выполняются железобетонные пояса.

При подаче мазута в цистернах грузоподъемностью 50-60 т эстакада со сливным лотком может выполняться облегченной конструкции без устройства железобетонного днища. Разработана также более совершенная эстакада со сливным лотком из железобетонных двутавровых элементов длиной 5,6 м, массой по 12,5 т, представляющих собой стенки эстакады (рис. 5.16). Нижние тавры стенок соединяются петлевыми стыками, которые замоноличиваются и образуют днище. Стенки по верху в продольном направлении соединяются петлевыми стыками. Во избежание промерзания основания под днищем лотка выполняется шлаковая засыпка. Лоток для стока мазута имеет продольный уклон 0,01 к центру эстакады, откуда мазут сливается в промежуточную емкость. Отводящие лотки выполняются из конструкций, аналогичных конструкциям железнодорожной эстакады.

Приемная емкость основного мазутного хозяйства должна быть рассчитана не менее чем на 15 % емкости цистерн, устанавливаемых под разгрузку. Обычно приемная емкость представляет собой два подземных резервуара емкостью по 600-1000 м 3 . Для обслуживания цистерн сооружается специальная эстакада из сборных железобетонных элементов.

Резервуары для мазута

Сопоставление склада с железобетонными и металлическими резервуарами приведено в табл. 5.4. Склад с металлическими резервуарами по сравнению с железобетонными несколько дешевле, но требует большей площади застройки. Для растопочного мазутного хозяйства размеры склада невелики, и поэтому применение металлических резервуаров существенно не сказывается на занимаемой площади. Учитывая малый объем резервуаров (до 2000 м 3) и простоту изготовления, их целесообразно всегда выполнять металлическими.

Стеновые панели имеют выпуски арматуры, после соединения которых производят бетонирование вертикальных швов. Сборное покрытие состоит из трапецеидальных плит, опирающихся на кольцевые балки, уложенные на сборные колонны. Колонны заделываются в фундаменты стаканного типа. Под монолитным днищем выполняются песчаная подушка, бетонная подготовка и гидроизоляция.

Наряду с цилиндрическими на некоторых электростанциях применены прямоугольные железобетонные резервуары. Устройство таких резервуаров объясняется стремлением упростить конструкции сборных элементов и исключить натяжение арматуры. Следует отметить, что в прямоугольных резервуарах из-за отсутствия натяжения не обеспечивается трещиностойкость стыков. Сами же элементы по условиям трещиностойкости необходимо выполнят увеличенной толщины.

Как следует из табл. 5.5, технико-экономические показатели цилиндрических резевуаров значительно лучше прямоугольных. Таким образом, по надежности конструкций и расходу материалов цилиндрические резервуары имеют все преимущества перед прямоугольными.

Корпус и днище металлического резервуара (рис. 5.17, в) изготовляются из стальных листов, сваренных на заводе. Днище и корпус транспортируются к месту монтажа свернутыми в рулон, покрытие резервуара состоит из щитов. Нижняя кромка корпуса приваривается к днищу, на верхнюю кромку корпуса укладываются и привариваются щиты покрытия, при этом для опирания щитов в центре устанавливается стойка из стальной трубы. Металлические резервуары устанавливаются на песчаную подушку, и под днищем выполняется гидроизоляционный слой с уклоном от центра к наружным стенкам.

В металлических резервуарах для мазута коррозия может проявиться в зоне переменного уровня мазута, поэтому предусматривается защита внутренней поверхности кровли и верхнего пояса стен высотой 1 м. При температуре мазута и нефтепродуктов от 10 до 90°С предусматривается пять слоев эпоксидной шпаклевки ЭП-0010, обработанной горячим воздухом; при температуре от 70 до 90°С допускается защита из шести слоев эмали BЛ-515, обработанной горячим воздухом.

Масляное хозяйство

Масляное хозяйство состоит из открытого склада масла и аппаратной. Склад масла имеет обычно наземные металлические резервуары, установленные на фундаментах из отдельных железобетонных стоек. Открытый склад масла отгораживается от остальной территории земляным валом высотой 1,2 м со сплошной одерновкой. Для отвода поверхностных вод и спуска масла в случае аварии баков поверхность склада имеет уклон в сторону канализационных колодцев, из которых предусматривается выпуск вод или масла за пределы площадки ТЭС. Масляное хозяйство должно иметь четыре бака турбинного и четыре бака изоляционного масла. Емкость каждого бака - не менее емкости железнодорожной цистерны - 70 м 3 , кроме того, допустимая минимальная емкость зависит от емкости масляной системы турбоагрегата и трансформатора. Для аварийного слива турбинного масла на электростанции предусматривают специальный бак.

Тепловая схема котельной со стальными водогрейными котлами

Тепловая схема котельной со стальными паровыми котлами

Тепловые схемы котельных установок

На рис. 53 дана принципиальная тепловая схема отопительно-производственной котельной с водотрубными котлами, работающей на закрытую систему теплоснабжения. Тепловая схема типична для котельных с котлами ДКВР, КЕ, ДЕ и другими котлами среднего давления, имеющими докотловую обработку воды.

Рис. 53. Тепловая схема котельной со стальными паровыми котлами:

1 – котел; 2 – главный паропровод; 3 – редукционная установка; 4 – пароводяной подогреватель; 5 – охладитель конденсата; 6 – перемычка; 7 – сетевой насос; 8 - конденсатный бак; 9 – конденсатный насос; 10 – подпиточный насос; 11 – деаэратор; 12 – паровой питательный насос; 13 – питательный насос с электроприводом; 14 – охладитель выпара; 15 – охладитель продувочной воды; 16 – ХВО; 17 – подогреватель сырой воды; 18 – продувочный колодец; 19 – насос сырой воды; 20 – сепаратор непрерывной продувки; 21 – экономайзер; 22, 23, 24 - редукционный клапан; 25 – паропровод собственнных нужд.

Пар с котлов 1 поступает в главный паропровод 2, откуда он направляется на производство, для нагревания воды в сетевой установке (СУ).

СУ состоит из пароводяного подогревателя, охладителя конденсата 5 и сетевого насоса 7 и редукционной установки 3. Вода из тепловой сети с расчетной температурой 70 0 С вначале подогревается конденсатом в охладителе конденсата, а затем, окончательно, паром в пароводяном подогревателеи и с расчетной температурой 130-150 0 С поступает в тепловую сеть. Движение воды в тепловой сети и через теплообменники СУ производит сетевой насос 7.

СУ получает пар от редукционной установки, которая снижает давление пара до 0,6-0,7 МПа и поддерживает его постоянным при изменении расхода пара. Во избежание поступления пара в тепловую сеть при разгерметизации трубок подогревателей давление пара должно быть ниже давления сетевой воды на 0,1-0,2 МПа.

Отдав свою теплоту сетевой воде, пар в установке превращается в конденсат, который имеет давление 0,6-0,7 МПа и температуру 160-165 0 С. Для предотвращения вскипания конденсата в деаэраторе 11 конденсат охлаждается в 5 до температуры 80-90 0 С. Для обеспечения надежной работы СУ количество пароводяных подогревателей, охладителей конденсата и сетевых насосов принимается не менее двух по каждому виду оборудования.

Конденсат с производства возвращается в конденсатный бак 8, откуда конденсатным насосом 9 подается в деаэратор.

Потери воды в котельной и тепловой сети восполняются исходной водой с помощью насоса19.

До поступления в котлы сырая вода умягчается в фильтрах химводоочистки 16 (ХВО) и освобождается от коррозионно-агрессивных газов в питательном деаэраторе 11.

Для предотвращения запотевания трубопроводов и оборудования исходная вода перед ХВО подогревается паром до 15-20 0 С в теплообменнике 17.

В деаэраторе 11 газы выделяются из кипящей воды при температуре 102-104 0 С и давлении 0,12 МПа. Для нагревания воды используется пар из вспомогательного паропровода 25 с давлением не более 0,2 МПа.

Питание паровых котлов водой производится от групповой питательной установки, включающей центробежные насосы 13 с электроприводом и паровые поршневые насосы 12. Насосы забирают воду из деаэратора и через индивидуальные питательные водяные экономайзеры 21 подают ее в котлы.

При прекращении электроснабжения котельной вода в котлы подается паровым насосом, что необходимо для предотвращения выхода котлов из строя из-за перегрева их поверхностей нагрева (для охлаждения котлов).

Работа паровых котлов сопровождается непрерывной продувкой их верхних барабанов. Для уменьшения потерь теплоты с продувочной водой используются сепаратор продувки 20 и охладитель продувочной воды 15. Давление в сепараторе поддерживается на уровне 0,17-0,2 МПа, что значительно ниже давления в котле. Поэтому котловая вода вскипает в сепараторе и образуется пар давлением 0,17-0,2 МПа и с температурой 115-120 0 С. Пар отводится в деаэратор, а вода охлаждается до 60-40 0 С в теплообменнике 7 и сбрасывается в продувочный колодец 18. Сюда же поступает и вода периодической продувки. Из продувочного колодца вода сливается в систему канализации объекта. Температура сливаемой воды ограничивается местными условиями и, как правило, не должна превышать 60 0 С.

Стальные водогрейные котлы работают на воде, прошедшей ХВО и деаэрацию. Из-за отсутствия в котельной пара применяется вакуумная деаэрация.

Для защиты котлов от низкотемпературной газовой коррозии применяется система рециркуляции сетевой воды вокруг котлов, обеспечивающая подогревание воды до 70 – 100 0 С на входе в котлы путем подмешивания в обратную сетевую воду горячей воды с котлов.

Рис. 54. Тепловая схема котельной со стальными водогрейными котлами:

1 –котел; 2 – рециркуляционный насос;3 – перемычка; 4 – подающий трубопровод; 5 – обратный трубопровод; 7 – насос сырой воды; 8 – подогреватель; 9 – ХВО; 10 – подогреватель; 11 – деаэратор; 12 – перекачивающий насос; 13 – бак-аккумулятор; 14 – подпиточный насос.

Котлы параллельно подключаются к подающей 4 и обратной 5 магистралям тепловой сети (рис. 54). Охлажденная вода с температурой 70 0 С из обратной магистрали забирается сетевыми насосами 6 и прокачивается через котлы. Нагретая в котлах вода с температурой 150 0 С по подающему трубопроводу поступает к потребителям. При понижении температуры обратной сетевой воды до значений, при которых возникает низкотемпературная газовая коррозия в хвостовых поверхностях нагрева котлов, часть горячей воды с помощью рециркуляционного насоса 9 подается на вход в котлы.

Для регулирования температуры прямой сетевой воды используется перепускная линия 3, по которой охлажденная обратная сетевая вода подмешивается в горячую воду.

В крупных котлах, например, типа ПТВМ каждый котел получает воду от своего сетевого насоса и имеет индивидуальные системы рециркуляции и подмешивания. В таких случаях дополнительно устанавливается один общий для всех котлов резервный сетевой насос.

Потери и утечки воды из тепловой сети компенсируются умягченной и деаэрированной водой, которая подается подпиточным насосом 14 во всасывающий коллектор сетевых насосов.

Для приготовления подпиточной воды используется сырая вода, которая подается в котельную насосом 7. Перед водоумягчительными фильтрами 9 и перед деаэратором 11 вода первоначально подогревается горячей водой с котлов в теплообменниках 8 и 10. Химочищенная вода вводится в деаэратор перегретой по отношению к температуре насыщения в деаэраторе на 6 – 9 0 С, что необходимо для интенсивного кипения ее при температуре 70 0 С при давлении 0,03МПа. Разрежение в деаэраторе создают водоструйные эжекторы.

При работе котельной на открытую систему теплоснабжения в тепловую схему включаются баки – аккумуляторы горячей воды и насосы, перекачивающие деаэрированную воду в эти баки..

Очень часто в котельных сжигающих мазут для разогрева мазута и деаэрации воды используется пар, вырабатываемый в паровых котлах, устанавливаемых в котельных. Использование пара позволяет повысить надежность работы деаэраторов и увеличить интенсивность подогрева мазута по сравнению с используемой для этих целей горячей водой

17. Топливное хозяйство котельных

17.1. Топливное хозяйство котельных, работающих на твердом топливе

Хранение и подача угля в котельную. Уголь доставляется на расходный склад железнодорожным или автомобильным транспортом. На складе уголь хранится в штабелях, высота которых зависит от марки угля. Для каменных углей высота штабелей ограничивается 6 –7 метрами. Угли, склонные к самовозгоранию, хранятся в штабелях высотой не более 4 м. Между штабелями оставляются проезды для транспорта. Для борьбы с пожарами склады оборудуются средствами пожаротушения.

Подача угля в котельную и к котлам зависит от способа сжигания угля и производится вручную (тележки, тачки, вагонетки) или с помощью различных механизмов (автопогрузчики, бульдозеры, ленточные транспортеры, подъемники и др.).

Котлы, имеющие полумеханические и механические топки, оборудуются индивидуальными бункерами, из которых уголь подается к забрасывателям угля в топку. Доставка угля в бункеры производится в большинстве случаев ковшовым подъемником (рис.55).

Рис. 55. Схема топливоподачи с ковшовым подъемником:

1 – дробилка; 2 – ковш; 3 – вертикальные направляющие; 4 – горизонтальные направляющие; 5 – опрокидыватели ковша; 10 – лебедка.

Ковш 2 установлен на вагонетке, которая перемещается по рельсам с помощью тягового каната и электролебедки 10. Ковш загружается дробленым углем, поступающим с дробилки 1, поднимается на уровень бункеров котлов и по горизонтальным направляющим 4 перемещается до соответствующего бункера котла. Разгрузка ковша в бункер производится посредством его опрокидывания. Емкость ковша составляет 0,5 – 1,5 м 3 , а емкость бункера котла рассчитана на запас угля на 10 – 18 ч работы.

Находят применение также и системы топливоподачи с ленточными транспортерами.

Мазутное хозяйство состоит из склада и системы подачи мазута к форсункам. Мазут поступает на склад в автомобильных или железнодорожных цистернах и сливается в приемную емкость 3 (рис.57). Для разогрева мазута в железнодорожных цистернах используется пар, непосредственно вводимый в объем мазута через разогревающее устройство. Температура подогрева мазута зависит от его марки и составляет 30- 40 0 С. Из приемной емкости мазут перекачивается в резервуары 5 топливохранилища, оборудованные паровым подогревом.

Рис.57. Принципиальная циркуляционная схема мазутного хозяйства:

1 – железнодорожная цистерна; 2 – сливной лоток; 3 – приемная емкость; 4 – перекачивающие насосы; 5 – резервуары топливохранилища; 6 – вентиляционные трубы резервуаров; 7 – фильтр грубой очистки; 10 – топливные насосы; 11- перепускная линия; 12- подогреватель; 13 – фильтр тонкой очистки; 14 – напорная магистраль; 15 – обратная магистраль; 16 – перепускные клапаны; 17 – форсунки котлов; 18 - котлы

К форсункам 17 мазут подается по циркуляционной схеме, когда к котлам мазута подается больше, чем сжигается, и излишки мазута обратно возвращаются в резервуары. Постоянное движение мазута по всем мазутопроводам исключает застывание мазута во временно неработающих участках мазутопроводов и обеспечивает быстрое включение в работу резервных котлов. Кроме того, струя горячего мазута, возвращающегося в резервуар, интенсивно разогревает мазут и размывает донные отложения в резервуаре.

На пути к форсункам мазут подогревается в подогревателе 12 до температуры, необходимой для качественного распыливания. В зависимости от марки мазута эта температура достигает 80 – 120 0 С. Чтобы избежать засорения форсунок, мазут очищается от механических примесей в фильтрах грубой 7 и тонкой 13 очистки. Фильтры имеют одинаковую конструкцию и отличаются друг от друга размером ячейки фильтрующей сетки.

Для перекачки мазута и его подачи к форсункам используются шестеренчатые, ротационно-зубчатые и скальчатые насосы. Насосы совместно с подогревателями мазута и фильтрами устанавливаются в отдельном здании, называемом мазутонасосной.