Топочный мазут: точно дозированное введение присадки в поток мазута, направляемого непосредственно к форсункам, в принципе возможно, но технологически и конструктивно чрезвычайно затруднено. Решение проблемы удалось найти для котельных, оборудованных системой приготовления и сжигания водомазутной эмульсии.

В процессе испытаний, выполненных в творческом сотрудничестве кафедрой Теплогазоснабжения и охраны воздушного бассейна Санкт-Петербургского Государственного архитектурно-строительного университета и Международной Академией прикладных исследований, были установлены как принципиальная возможность, так и высокие показатели использования присадки «0011» при сжигании рядовых обводненных топочных мазутов в отопительных котлах.
При введении присадки в обводненный мазут в количестве до 0,01% от массы топлива (при предварительном перемешивании) массовый выброс оксидов азота в атмосферу с продуктами сгорания снижается на 2530% во всем диапазоне нагрузок котла. КПД котла стабильно повышается на 0,51,0% (большие значения достигаются при меньших нагрузках). При искусственном выводе котла на режим с химнедожогом (при концентрации СО в уходящих газах до 2% об.) введение присадки обеспечивает полное выгорание продуктов химнедожога.
Несмотря на очевидные высокие показатели испытаний, они выявили чисто техническое препятствие для широкого использования присадки при сжигании топочного мазута. Расходные емкости мазутного хозяйства котельных имеют вместимость от нескольких десятков кубометров. Время расходования их содержимого может составлять несколько суток при практической невозможности предварительного перемешивания присадки в объеме резервуара. К тому же это требует использования значительного разового количества присадки и сопровождается опасностью ее длительного контакта и реагирования с неперемешанной (так называемой «линзовой») водой, материалом стенок резервуаров, веществами загрязняющими мазута и т.п.
Точно дозированное введение присадки в поток мазута, направляемого непосредственно к форсункам (т.е. за границами контура циркуляции), в принципе возможно, но технологически и конструктивно чрезвычайно затруднено.
Технологичное решение проблемы удалось найти для котельных, оборудованных системой приготовления и сжигания водомазутной эмульсии (ВМЭ), используемой для эмульгирования линзовой воды и обезвреживания замазученных вод мазутного хозяйства. Особенно просто и надежно обеспечивается приготовление смеси топлива с присадкой при существовании в составе системы отдельной расходной емкости для ВМЭ. Суть решения иллюстрирует приведенный рисунок.
 

Схема сжигания мазута с присадкой при использовании существующей системы приготовления водомазутной эмульсии (устройства автоматики не показаны):
1 - насос приготовления ВМЭ;
2 - основные мазутные насосы;
3 - расходная емкость мазутохранилища;
4 - емкость приготовления ВМЭ; 5 - котлоагрегаты;
6 - секция подогрева и фильтрации мазута;
7 - запорная арматура;
8 - диспергатор;
9 - устройство дозирования присадки

Схема позволяет в автоматическом режиме организовать непрерывную работу котельной на мазуте с присадкой, включая периодическое приготовление ВМЭ, ее перемешивание с присадкой и последующее сжигание. Поскольку вместимость резервуара 4 между уровнями включения и выключения насоса системы эмульгирования известна, можно точно дозировать присадку через устройство 9 в момент начала заполнения емкости. При этом заполнение через верхний патрубок обеспечивает активное механическое перемешивание ВМЭ с присадкой. При необходимости дополнительное перемешивание может достигаться циркуляцией смеси через насос 1. Во время заполнения емкости ВМЭ и перемешивания присадки котельная работает в обычном режиме, то есть с потреблением мазута из расходной емкости 3.
Схема была реализована в мазутной отопительной котельной с двумя паровыми котлами ДКВР-2,5-13. Вместимость резервуара системы ВМЭ позволяла готовить около 2 тон топлива с присадкой (дозирование около 200 мл), что обеспечивало работу котельной в течение 3,55 часов. Результаты опробования схемы позволяют рекомендовать ее к широкому применению в практику сжигания жидкого топлива в котельных.

А.Л. Шкаровский, Technical University of Koszalin, Польша
О.Л. Малыгин, СПбГАСУ, Санкт-Петербург

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка горюче-смазочных материалов можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков: