Рис. 10-6. Номограмма для
определения вязкости и тем­пературы мазута.

1 — предельная вязкость мазута для
винтообразных и шестеренчатых насосов;

2 — то же для поршневых и скальчатых насосов;

3 — то же для центробежных насосов
производительностью 20—40 т/ч;

4 — то же для паровых форсунок;

5 — то же для воздушных вентиляторных форсунок;

6 — то же для воздушных компрессорных форсунок;

7 — то же для
механических форсу­нок и рекомендуемая вязкость для паровых форсунок;

8 — ре­комендуемая вязкость мазута
для воздушных и вентиляторных форсунок;

9 —то же для механических
форсунок.

так именуемая псевдокристаллическая
структура, вы­зывающая
снижение текучести и затруднение слива и перекачки
(80—100°ВУ). Для мазута марки 100 это имеет
место за 25—30 °С до температуры застывания. В неких мазутах
формируются тяжело расплавляе­мые твердые комки и зерна.

По количеству серы мазуты делятся на малосернистые, сернистые и
высокосернистые с содержанием серы до 0,5, 2 и 3,5% соответственно. Содержание серы в мазутах находится в зависимости от начальной нефти, но существенно выше, чем
в последней, потому что сера концентрируется в большей степени в томных остаточных продуктах. При пере­работке высокосернистых нефтей содержание
серы в ма­зутах может доходить до 4,3%. Сера содержится в ма­зутах в активной и пассивной форме. Активная сера
вызывает коррозию трубопроводов, подогревателей в ре­зервуарах, теплообменников
и хвостовых поверхностей нагрева при
температурах стены металла последних ниже температуры точки росы.

 В мазутах, выпускаемых
нефтеперерабатывающими заводами,
содержатся, обычно, только следы воды. Существенное обводнение мазута
происходит при перевозках и в особенности при обогреве открытым паром. При обогреве мазута открытым паром содержание воды
в мазуте резко растет, что не только лишь вызывает утраты пара и конденсата, да и усугубляет качество самого
мазута. В итоге понижается коэффициент полезного деяния КПД котлоагрегатов и надежность работы котельной. При обогреве в от­крытых резервуарах вода, содержащаяся в мазуте, вызывает вспенивание.

Зольность мазутов марок 40 и 100 составляет от
0,10 до 0,15% (мазуты бакинских нефтеперерабатывающих заводов до 0,4%).
Присутствие в золе щелочных и ще­лочноземельных металлов и ванадия понижает
темпера­туру ее размягчения и приводит к образованию мине­ральных отложений на
поверхностях нагрева. Увеличе­ние зольности мазута от 0,1 до 0,3% увеличивает образование отложений в 2—3 раза, понижает
экономичность и теплопроизводительность котлоагрегатов. Зольность топочных мазутов в 2—4 раза больше зольности исход­ной нефти.

Плотность топочных мазутов, измеряемая при
20 °С, не много отличается от плотности воды. Плотность мазута может изменяться в границах 950—1050 кг/м3. Из-за
малого отличия плот­ности мазутов и воды отделение воды от мазута методом есте­ственного отстоя практически исключено. Наибольшая
плот­ность мазута М100, установленная эталоном, составляет 1015 кг/м3.

Температура вспышки мазутов колеблется в
преде­лах 90—170°С, для мазута 100 должна быть по стан­дарту не ниже 110 С.

Низшая теплота сгорания обезвоженного мазута Qр=  9 500 — 9 800 ккал/кг, при влажности Wр = 5°/0 низшая теплота сгорания горючего марки 40 Qр = 9 140 – 9 330 ккал/кг,
марки 100    9 050 – 9 250 ккал/кг.  Наименьшие величины относятся к высоковязким, огромные к маловязким мазутам.

Основными источниками утрат мазута, а
также свя­занных с его применением утрат тепла в критериях котельных установок являются:

• разогрев мазута в жд цистернах «от­крытым»
  паром; на 1 т мазута расходуется до 100 кг пара,
  обводнение мазута при всем этом добивается 10%. По данным ВТИ [Л. 11] сжигание
  мазута с таковой влаж­ностью приводит
  к перерасходу около 0,75%; сухого мазута за счет
  тепла, идущего на испарение воды, и до­полнительного расхода энергии на тягу; не считая того, понижается надежность работы котельной;
• удлинение времени разогрева и слива
  железнодорож­ных
  цистерн сверх мало нужного вызывает повышение расхода пара за счет утрат в окружающую среду; при температуре внешнего воздуха —
  10°С и обогреве мазута 100 в цистерне емкостью 50 м3
  от 0 до 60 °С средняя утрата тепла в окружающую среду равна 30 500 ккал/ч,
  что соответствует 20% часового расхода тепла на разогрев мазута в
  цистерне. Причи­нами удлинения времени разогрева в большинстве случаев являют­ся
  недостающее давление пара перед вводом в цистер­ну, значимая
  конденсация пара в подводящем паропроводе, неискусное сервис
  устройств для ра­зогрева и слива мазута из цистерн;
• хранение мазута в открытых емкостях, вызывающее
  дополнительное обводнение атмосферными осадками и увеличенные утраты от
  испарения; открытые лотки для слива мазута, вызывающие утраты тепла;
• недостающий обогрев мазута перед
  сжиганием, не обеспечивающий понижения вязкости до обычной величины (рис. 10-6), что
  усугубляет распыление горючего форсунками и тянет рост утрат тепла от
  механической и хим неполноты сгорания;
• неудовлетворительное состояние либо
  отсутствие термический изоляции железных наземных резервуаров, паро- и мазутопроводов, что
  вызывает значимые утраты тепла в окружающую среду;

• отсутствие присадок, нужных при сжигании сернистых мазутов (содержание серы более, для уменьшения образования плотных отложений на поверх­ностях нагрева, в мазутопроводах,
  подогревателях и облегчения, их очистки, донных отложений в
  резервуарах и для защиты хвостовых частей агрегатов котлов от низко­температурной коррозии.

Нормы утрат топочного мазута при приеме и
хранении приведены в табл. 10-5.

Таблица 10-5 Нормы утрат топочного котельного мазута при приеме
и хранении

Перевозки мазута в
жд цистернах (в процентах от пе­ревозимого количества) ………………0,040

Прием мазута из
жд цистерн, автоцистерн, нефтеналив­ных судов, резервуаров (в
процентах от  принятого   количе­ства):

из жд и
автоцистерн в заглубленные желе­зобетонные и наземные железные резервуары .. 0,021

из барж и танкеров в
заглубленные железобетонные и на­земные железные резервуары ………..0,006

Хранение мазута в резервуарных емкостях (1 кг на 1
м2 поверхности испарения за месяц):

резервуары
заглубленные, железобетонные ……..0,003

резервуары наземные,
железные……….0,006

Примечание. Для вертикальных наземных
цилиндрических резер­вуаров поверхность испарения принимается по калибровочной
таблице ниж­него пояса, а для заглубленных вертикальных резервуаров — по
калибровоч­ной таблице на 0,8 высоты взлива независимо от фактической степени
запол­нения.

Для
горизонтальных цилиндрических наземных и заглубленных резер­вуаров поверхность
испарения рассчитывается исходя из наполнения резервуара на 0,75 высоты взлива
независимо от фактической степени наполнения по формуле F=0,865 · d · l, где d — поперечник корпуса
резервуара для хранения мазута;  l — длина цилин­дрической части резервуара для мазута; 0,865 — неизменный коэффициент.

Нормы для заглубленных железобетонных резервуаров распространяются на резервуары с
заcыпкой от 0,2 м и выше над верхом кровли и временно — па заглубленные горизонтальные железные
резервуары с засыпкой от 0,3 м и выше над верхней образующей. Нормы утрат топочного мазута схожи в
весенне-летний и осенне-зимний периоды.

Нормы путных
утрат мазута при перевозках в жд ци­стернах принимаются
независимо от расстояния и периода года.

РАЦИОНАЛЬНОЕ
УСТРОЙСТВО И Экономная ЭКСПЛУАТАЦИЯ СКЛАДОВ Водянистого Горючего

Устройство и эксплуатация складов жидкого горючего котельных должны обеспечивать:

§
малый
расход тепла на обогрев мазута при разгрузке из цистерн, хранении и подаче в
котельную, при соблюдении необходимой вязкости горючего;

§
резвый и полный слив мазута из разгружаемых цистерн, что принципиально как в отношении
уменьшения про­стоя тс, так и для сбережения топ­лива и тепла на обогрев;

§
исключение
либо уменьшение обводнения мазута при сливе и хранении;

§
подготовку мазута — обогрев и фильтрацию, а для сернистого горючего и хим обработку — добавку водянистых присадок.

В состав установки для снабжения котельной
топоч­ным мазутом входят сооружения и
устройства для приема и хранения
горючего, подготовки и подачи его в котельную. Устройство для приема
топочных мазутов из жд цистерн состоит из эстакады для обслуживания узла разогрева у сливаемых цистерн, междурельсового
сливного лотка, снабженного паровой рубахой, и лотков, ведущих в подземные
резервуары — хранилища. При наземных
резервуарах в состав уст­ройства
добавляется заглубленная «нулевая» емкость, из которой горючее
перекачивается насосами в храни­лище. Для
котельных рассматриваемого в истинной работе типа используют установки с
2-мя подземными резервуарами емкостью по 50, 100, 250, 500 и 1 000 м3 и
2-мя наземными резервуарами емкостью по 200, 400 и 1 000 м3 по
типовым проектам Сантехпроекта. Подо­грев массы мазута в резервуарах
циркуляционный, го­рячим мазутом и местный. Оборудование для подготов­ки и
подачи мазута в котельную расположено в насосной. Зависимо от расхода мазута
используют насосные производительностью 3,25;
6,5; 11 м3/ч, а также 2X11 и 2X22 м3/ч.

Принципная схема трубопроводов мазутонасосной для установки с подземными резервуарами показана на рис. 10-7.

В состав основного оборудования входят насосы / подачи мазута в котельную, насосы 2 циркуляционно-греющего контура, подогреватели мазута 3, фильтры грубой чистки 4, фильтры узкой чистки 5. Вспомога­тельное оборудование насосной — охладитель конденсата 6 и дренажные насосы 7.

Для предотвращения жестких отложений и пробок в мазутопроводах нужно поддерживать постоянную циркуляцию в контуре подачи горючего в котельную и температуру, зависящую от вязкости мазута и типа Используемых форсунок (см. рис. 10-6). Регулирование температуры и давления мазута должно быть автома­тизировано.

Жидкое горючее может применяться в котельных в качестве основного — в течение всего периода работы, запасного — в течение долгого периода (зимние месяцы), аварийного — при недолговременном прекра­щении подачи основного горючего (газа) и в качестве растопочного — при камерном сжигании твердого топ­лива. Требования к устройству складов мазута котельных установок зависимо от предназначения водянистого горючего и местных критерий изложены в нормативных документах [Л. 3, 4].

Для резвого и безостаточного слива топочных ма­зутов из жд цистерн требуется понижение вязкости мазутов, что достигается обогревом до темпера­туры, обеспечивающей текучесть мазутного горючего (табл. 10-6).