ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЕ

Топливоснабжение при жидком топливе

Для снабжения потребителей нефтью и нефтепродуктами в России и странах бывшего СССР существуют системы, обеспечивающие добычу, сбор, подготовку и транспортирование сырой нефти, и системы снабжения нефтепродуктами. Первые объединены в Единую нефтеснабжающую систему (ЕНСС), вторые постепенно объединяются в Единую систему нефтепродуктоснабжения (ЕСНП).

Магистральные нефтепроводы (МН) ЕНСС (рис. 31) охватывают

территорию с запада на восток 5,4 тыс. км и с юга на север 2,6 тыс. км. Изолированно от ЕНСС работает НСС Оха - Комсомольск-на-Амуре. Добыча нефти производится на более чем 860 месторождениях. В 1990 году добыча нефти (включая газовый конденсат) в ЕНСС составила около 540 млн тонн - около 95% общей добычи (571 млн тонн).

Протяженность МН диаметром 1220 мм составила в 1990 г. 66 тыс. км, максимальное рабочее давление равно 6,4 МПа. Суммарная установленная мощность перекачивающих станций равна 7,8 ГВт; максимальная мощность одного агрегата перекачивающей станции равна 8 МВт.

Сырая нефть поступает к потребителям: на экспорт, на переработку по специальным технологиям, на нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ). В результате переработки сырой нефти получают более 600 видов различных нефтепродуктов, в том числе моторные топлива, остаток от переработки нефти - мазуты различных марок - используется в топливосжигающих установках.

Магистральные нефтепродуктопроводы (МНП) имеют общую протяженность около 25 тыс. км (на 1990 г.); в состав МНП входят наземные сооружения, перекачивающие станции, наливные пункты. По МНП перекачивается около 15% всех нефтепродуктов, более 65% перевозится по железной дороге, остальные - водным и автотранспортом.

Доставка мазута на электростанции и промышленные котельные по трубопроводам производится в случае расположения ТЭС и котельных вблизи от нефтеперерабатывающих заводов или МНП. Автомобильным транспортом мазут доставляется в котельные и небольшие электростанции при незначительных расстояниях от места получения топлива. Доставка потребителю мазута водным транспортом производится только при отсутствии других возможностей, так как несмотря на дешевизну этого способа (в 4.5 раз дешевле по сравнению с другими), сезонность его в связи с замерзанием водоемов вызывает необходимость строительства больших емкостей для хранения топлива в зимний период.

При доставке мазута по железной дороге топливо сливается в приемно­сливные устройства самотеком через нижнее сливное устройство цистерны. Операции при сливе: установка цистерн, заправка в цистерны подогревателей мазута, разогрев и слив мазута в сливные лотки, пропарка и зачистка цистерн, сдача цистерн [5, 9].

Сливное устройство состоит из сливных самотечных лотков, площадки для установки в цистерну через верхнюю горловину паровых греющих устройств, приемной емкости и перекачивающих насосов. Лотки оборудуются трубной системой для подогрева мазута паром или горячей водой. Для слива мазута требуется разогрев до температуры 40°С для мазута марки 40 (40В) и 60°С для мазута марки 100 (100В).

Мазутные хозяйства ТЭЦ и котельных бывают основные и растопочные. Основным мазутное хозяйство называют в случае, когда ТЭС или котельная работают только на мазуте, мазуте и газе или при использовании мазута в качестве резервного топлива. Если мазут используется как растопочное топливо или для совместного сжигания с угольной пылью, то мазутное хозяйство называют растопочным.

В состав мазутного хозяйства входят: приемно-сливное устройство, мазутохранилища (приемные и основные емкости); мазутонасосная (с насосами, подогревателями, фильтрами); паромазутопроводы; система хранения и подачи жидких присадок; система пожаротушения.

Схемы мазутного хозяйства бывают циркуляционные, тупиковые и комбинированные. Комбинированная схема (рис. 32) применяется при

использовании любых мазутов и при различных режимах работы котельной, но особенно удобна, когда котельный цех работает на маловязких топливах с переменными нагрузками при частых переходах с мазута на газ. Обозначения на рис.32: 1 - цистерна; 2 - сливной лоток; 3 - приемная емкость; 4 - эстакада; 5 - фильтр тонкой очистки; 6 - мазутомеры; 7 - паровые подогреватели; 8 - клапан сливной; 9 - насос второй ступени; 10 - подогреватель жидких присадок; 11 - фильтр грубой очистки 12 - линия рециркуляции мазута на разогрев цистерны; 13 - фильтр грубой очистки; 14 - конденсатный бак, 15 - линия возврата мазута к насосам; 16- клапан рециркуляции мазута мимо котлов; 17 - насос перекачивающий; 18 - насос-дозатор; 19 - бак жидких присадок; 21 - расходная емкость; 22 - мазутомеры; 23 - клапан рециркуляции мазута; 24 - участок циркуляции; 25 - емкость хранения мазута; 26 - фильтр грубой очистки; 27 - насос первой ступени; ПК - паровой коллектор.

При закрытом клапане 16 котельная работает по тупиковой схеме, при открытом - в работу включается линия рециркуляции. Расход топлива на котлы определяется по разности показаний расходомеров 6 и 22. Прямая и обратная линии изолируются совместно с паровой линией подогревателей мазутного хозяйства. Давление в мазутопроводе регулируется сливным клапаном 8.

Жидкие топлива перед сжиганием должны пройти цикл специальной подготовки.

Первичный подогрев в приемной и основных емкостях осуществляется змеевиковыми подогревателями или открытым паром. Подогревается мазут до температуры перед форсунками от 110 до 150°С.

Фильтрация мазута производится в фильтрах грубой очистки (от 5 до 64 отверстий на 1 см фильтрующей поверхности) и тонкой очистки (от 64 до 400 отверстий на 1 см ). Фильтры грубой очистки устанавливаются перед топливными насосами, фильтры тонкой очистки - перед форсунками. Минимальный размер отфильтрованных частиц не должен превышать 5 мкм.

Обработка присадками и обессоливание. Для обессоливания применяют водную промывку мазута. В мазут вводится пресная вода, создается водно-топливная эмульсия, затем промывочная вода, насыщенная солями щелочных металлов, удаляется с помощью центробежных сепараторов. Для обработки мазута в местах потребления используются жидкие присадки ВНИИНП-106 или ВТИ-4 ст. Эти присадки снижают интенсивность коррозии, уменьшают количество и прочность золовых отложений на поверхностях нагрева, уменьшают коксообразование.

Обеспечение рабочего давления достигается использованием насосов различного типа и назначения: шестеренные насосы, винтовые насосы типа 3В; центробежные консольные насосы типов НК, КНК, НД; разъемные многосекционные насосы типа НПС; насосы-дозаторы типа НД для подачи присадок.

Подогрев мазута перед форсунками производится паром или горячей водой. Для подогрева мазута используют кожухотрубные подогреватели типа ПМ и ПМР и секционные подогреватели типа «труба в трубе» (ТТ).