Котельные топлива. Получение. Физико – химические показатели качества топлива

     Совместимость топлив.

     Данный  показатель характеризует устойчивость топлива к коагуляции и расслоению при смешении с другими марками  топлив в процессе хранения и эксплуатации.

              Коррозионная активность топлив.

     Надежная  работа двигательной установки во многом определяется совместимостью топлива  и конструкционных материалов, которую  принято оценивать, в случае остаточных топлив, коррозионной активностью, определяемой, в свою очередь, содержанием сернистых соединений, водорастворимых кислот и щелочей, а также коррозионно-активных металлов.

              Защитные свойства  топлив.

     Антикоррозионные  свойства оцениваются эффектом воздействия обычной и морской воды на металлы в присутствии топлива. Контроль этих свойств весьма важен, поскольку специфика хранения и эксплуатации разрабатываемых топлив, их высокая вязкость и низкие деэмульгирующие свойства создают благоприятные условия для электрохимической коррозии.

Суть  квалификационных методов оценки защитных свойств состоит в оценке изменения  массы металлических тел, подвергающихся воздействию пресной или морской  воды.

           Стабильность топлив.

     Для компаундированных систем, какими являются разрабатываемые топлива, данное качество принято оценивать временем расслаивания и выпадения второй фазы, которые определяются по выпадению осадка из топлива при центрифугировании.

В качестве критерия стабильности используется фактор устойчивости, определяемый отношением концентраций асфальтенов в слоях, отстоящих на определенном расстоянии друг от друга в направлении градиента центробежного поля.

              Прокачиваемость  топлив.

     Определяющим  этот показатель являются вязкостно-температурные  свойства, содержание воды, механических примесей и ПАВ.

              Низкотемпературные свойства.

     Характеризуют условия слива и перекачки  топлива. Они зависят от двух основных факторов: качества перерабатываемой нефти и способа получения  топлива. Тяжелые моторные топлива, получаемые смешением остаточных и дистиллятных фракций, довольно не стабильны, их tпри хранении может повышаться на 4—15°С. Это явление присуще только топливам, содержащим остаточные компоненты — такие, как флотский мазут Ф-5, моторное топливо ДТ и ДМ и экспортный мазут. Полагают, что повышение tзаст при хранении (регрессия) обусловлено взаимодействием парафиновых углеводородов и асфальтено-смолистых веществ с образованием более жесткой кристаллической структуры. Это свойство топлив очень затрудняет их применение и не позволяет гарантировать соответствующее качество после хранения и транспортирования.

Большое влияние на tзаст оказывают температура  нагрева, скорость охлаждения, наличие  или отсутствие перемешивания и  даже диаметр сосуда, в котором она определяется. Для котельных топлив tзаст изменяется в зависимости от условий термической обработки. 

4.Основные эксплуатационные характеристики котельных и тяжелых топлив 

     Эксплуатационные  характеристики определяются поведением топлива в условиях хранения, транспортировки и эксплуатации. Эти показатели определяются следующими физико-химическими характеристиками: 

1. Вязкость - определяет методы и продолжительность сливно-наливных операций, условия перевозки и перекачки, гидравлическое сопротивление при транспортировке по трубопроводам и эффективность работы форсунок. От вязкости будет зависеть способность отстаивания от воды, чем выше вязкость, тем труднее отделяется вода. По химическому составу все темные топлива отличаются наличием твердых парафинов, асфальто-смолистых веществ.  

2. Содержание серы - нормы по содержанию серы определяются характеристиками нефти, из которой получен мазут. Сера в легких дистиллятах темных топлив содержится в виде различных соединений. В остаточных фракциях сера неактивная: сульфиды, теофены, теофаны. Наличие в дымовых газах SO3 повышает температуру начала конденсации газа (повышает точку росы), в результате чего на поверхностях котлов конденсируются капли серной кислоты. 

3. Теплота сгорания - от теплоты сгорания зависит расход топлива, измеренного кДж/кг, т.е. это выделение тепла на единицу топлива. ГОСТом нормируется низшая теплота сгорания - это теплота сгорания, не учитывающая расход тепла на конденсацию паров воды. Высшая теплота сгорания - это теплота сгорания, учитывающая затраты тепла на конденсацию воды. Теплота сгорания зависит от химического состава и от соотношения углерод-водород. Кроме того, низшая теплота сгорания зависит от содержания сернистых соединений. Для топлив высокосернистых она ниже, чем для малосернистых. Для котельных топлив низшая теплота сгорания QH=39900-41580 дж/кг, при ρ=940-970 кг/м3.

4. Температура застывания - характеризует условия хранения, слива и перекачки. Зависит от качества перерабатываемой нефти и от способа получения топлива. Для топочных мазутов М-40 и М- 100 температура застывания должна быть до +250С. 

5. Температура вспышки для флотских мазутов определяют в закрытом тигле (не ниже 75-80°С), для котельных топлив определяют в открытом тигле (не ниже 90-100°С). 

6. Содержание примесей - содержание примесей воды, механических примесей, определение зольности. Показатель зольности характеризует содержание в топливе солей металла. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Заключение 

     Котельная как источник теплоснабжения с точки  зрения энергоэкологической эффективности представляет предприятие, где топливо должно использоваться с максимальной эффективностью и с минимальным ущербом для окружающей среды. Количественная оценка этих часто мало совместимых факторов представляет возможность найти те направления и технологии, которые бы обеспечили эффективность работы котельной.

     В настоящее время топочный мазут  является одним из самых распространенных видов топлив в промышленной энергетике. В большинстве своем потребитель  получает мазут с повышенным содержанием  влаги. Обводненный мазут, содержащий твердые фракции, имеющий повышенную температуру вспышки и другие отклонения от норм, нарушает режим горения, загрязняет поверхности нагрева, повышает недожог топлива, образует отложения несгоревших частиц кокса по газовому тракту, может привести к обрыву факела и аварийной остановке оборудования.

     Комплексным решением этих проблем является метод  предварительной подготовки мазутного  топлива к сжиганию путем разрушения структур, находящихся в его составе, и создания однородно распределенной мелкодисперсной топливной эмульсии, не поддающейся разрушению и расслоению. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Список  использованной литературы 

1. Деев Л.В., Балахничев Н.А., Котельные установки и их обслуживание. М.,1990 г.

2. Зах  Р.Г., Котельные установки; М., «Энергия», 1968 г.

3. Киселев Н.А., Котельные установки. 1979 г.

4. Хараз Д.И., Псахис В.И., Пути использования вторичных энергоресурсов в химическом производстве. 1996 г.