Романюк А.Д.

Днепродзержинский государственный технический университет

Тонкодисперсные водо-мазутные эмульсии

Вопрос экономии топлива и улучшение экологической обстановки окружающей среды является самым актуальным на современном этапе учитывая ресурсные и политические аспекты.

Разработки автора, генератор кавитации и технология получения тонкодисперсных водо-мазутных эмульсий, направлены на решения вопросов экономии мазутов и снижения выбросов в атмосферу канцерогенных веществ.

Генератор кавитации ГК-50 по отношению к существующим аналогам обладает следующими преимуществами:

· работа в автоматическом режиме при любых климатических условиях в широком диапазоне параметров дисперсных сред (давление от 3 кГс/см² до 50 кГс/см², температура от 10^оС до 300^оС, скорость потока от 3 м/с до 150 м/с);

· гомогенизация на молекулярном уровне;

· высокая стабильность эмульсии (не менее 7 месяцев) и отсутствие ограничений по числу дисперсных фаз;

· отсутствие необходимости технического обслуживания, регулировки и контроля в процессе эксплуатации;

· высокая надежность работы и долговечность (отсутствие подвижных частей, гарантийная наработка не менее 500 000м³);

· гибкая система подключения к промышленным объектам с сохранением существующих технологических схем;

· низкие энергетические затраты на процесс образования водо-мазутной эмульсии (не более 1% от стоимости с экономленного топлива).

Промышленные испытания ГК-50 проведенные на Нижнеднепровской нефтебазе ОАО «Днепронефтепродукт» (г. Днепропетровск), Селещанском сахзаводе (Черкаская обл.) и Новоийском горно-металлургическом комбинате, г. Зарафшан (Узбекистан) показали стабильную работу ГК-50, а также высокую экономическую эффективность от использования водо-мазутной эмульсии (ВМЭ). Результаты испытаний 25% водо-мазутной эмульсии объемом 200м³, по сравнению с исходным мазутом марки М100, полученные при сжигании в течение 87 часов в котле типа ДКВР-20/13 приведены в табл.1.

Таблица 1.

Номер опыта			1	2
Контрольный показатель		Размерн.
1	2	3	4	5
			Мазут	ВМЭ
1	Барометрическое давление	мм. рт. ст.	730	730
2	Температура холодного воздуха	^оС	30	30
Пар и вода
3	Расход пара (действительный)	т/ч	11,4	11,4
4	Давление пара в барабане (абсолютное)	кгс/см^2	12,5	12,5
5	Температура насыщенного пара	^оС	188,9	188,9
6	Энтальпия насыщенного пара	ккал/кг	665	665
7	Удельный объем насыщенного пара	м^3/кг	0,160	0,160
8	Энтальпия воды на границе насыщения	кДж/кг	802,7	802,7
9	Давление питательной воды до экономайзера	кгс/см^2	18,0	18,0
10	Температура пит. воды до экономайзера	^оС	103	103
11	Энтальпия пит. воды до экономайзера	кДж/кг	433,0	433,0
12	Расход пара (приведенный)	т/ч	11,4	11,4
13	Коэффициент непрерывной продувки	%	10,0	10,0
14	Величина непрерывной продувки	т/ч	1,14	1,14
15	Тепло-производительность котла	Гкал/ч ГДж/ч МВт	6,48 27,1 7,54	6,48 27,1 7,54

1	2	3	4	5
Уходящие газы и воздух (Балансовая точка)
16	Температура уходящих газов	^оС	203	175
17	Содержание О2 в дымовых газах	%	11,3	11,2
18	Содержание RО2 в уходящих газах	%	7,1	7,2
19	Содержание СО в уходящих газах	мг/м^3	61	39
20	Содержание NОх в уходящих газах	мг/м^3	298	272
21	Присосы воздуха по экономайзеру	%	43	56
22	Давление воздуха перед грелками	кгс/см^2	40,79	20,39
Топливно-топочный мазут
23	Температура мазута	^оС	120	98
24	Давление мазуту перед грелками	кгс/см^2	5,0	5,5
25	Давление пара на распыление мазута	кгс/см^2	4,0	-
26	Низшая теплота сгорания мазута	ккал/кг	9924	7443
Технико-экономические показатели работы котла
27	Потери тепла с уходящими газами	%	13,65	11,32
28	Теплота сгорания горючих компонентов	ккал/нм^3	0,3	0,19
29	Потери тепла с химическим недожегом	%	0,07	0,04
30	Потери тепла в окружающую среду	%	2,45	2,45
31	Суммарные потери тепла	%	16,17	13,81
32	КПД котла брутто	%	83,83	86,19

Использование водо-мазутной эмульсии образованной по соответствующей технологии с применением генератора кавитации ГК-50 обуславливает в среднем 20% - 25% экономию мазута (в зависимости от состояния котлоагрегатов) и снижение в среднем на 40% - 45% выбросов в атмосферу канцерогенных веществ.

Экономический эффект от применения ВМЭ может быть увеличен за счет использования подтоварной воды для образования ВМЭ, что полностью снимает вопрос ее утилизации.