RU192078U1

RU192078U1 - Boiler installation

Info

Publication number: RU192078U1
Application number: RU2019117492U
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадьевич Чичурин; Олег Петрович Шураев
Priority date: 2019-06-05
Filing date: 2019-06-05
Publication date: 2019-09-03

Abstract

Полезная модель относится к судовым котельным установкам и предназначена для повышения эффективности утилизации нефтесодержащих вод.Котельная установка включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную систему котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой - к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а в топливную систему котла входит система нефтесодержащих вод, включающая последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки, подогреватель нефтесодержащих вод, кроме того, система нефтесодержащих вод содержит перегреватель нефтесодержащих вод, вход которого соединен с выходом подогревателя нефтесодержащих вод, а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла.The utility model relates to marine boiler plants and is designed to increase the efficiency of oil-containing water utilization. The boiler plant includes a boiler with a fuel nozzle and a gas duct, as well as a boiler fuel system containing a fuel type switch, a fuel pump, a coarse filter, a fuel heater, a filter fine cleaning, moreover, the output of the fine filter is connected to the inlet of the fuel nozzle, as well as the oil residue tank and the of water-fuel emulsion production, a supply tank, while one input of the fuel type switch is connected to the supply tank, and the other to the output of the fuel-oil emulsion preparation system, the boiler also contains an oil-containing water nozzle, and the oil-containing water system includes a tank connected in series to the boiler fuel system oily water, coarse filter, pump, fine filter, oily water heater, in addition, the oily water system contains an oil superheater won water, whose input is connected to the output of oily water heater, and an output connected to the input injector oily boiler waters.

Description

Полезная модель относится к судовым котельным установкам и предназначена для повышения эффективности утилизации нефтесодержащих вод.The utility model relates to marine boiler plants and is designed to increase the efficiency of disposal of oily water.

Известна полезная модель устройства на судах для очистки нефтесодержащих вод, содержащая сборный танк, танки отстаивания, фильтры грубой, тонкой очистки и систему контроля (см., например, Справочник судового механика по теплотехнике / И.Ф. Кошелев, А.П. Пимошенко, Г.А. Попов, В.Я. Тарасов. - Л: Судостроение, 1987, - 480. с; стр. 412-413). Нефтесодержащие воды из сборного танка выдаются в танки отстаивания. В процессе отстаивания происходит отделение нефтепродуктов от воды, они поднимаются вверх, а вода опускается в нижнюю часть танка, откуда подается на фильтры грубой и точной очистки и далее на систему контроля. Для ускорения процесса отстаивания обычно применяется подогрев. При допустимой концентрации нефтепродуктов в очищенной воде она может сбрасываться за борт, а в противном случае происходит ее дальнейшая обработка. Здесь процесс очистки нефтесодержащих вод протекает достаточно медленно и требует значительных затрат энергии.A useful model of the device on ships for the purification of oily water is known, containing a collection tank, sedimentation tanks, coarse, fine filters and a control system (see, for example, Ship Mechanics Thermal Engineering Handbook / I.F. Koshelev, A.P. Pimoshenko, G.A. Popov, V.Ya. Tarasov. - L: Shipbuilding, 1987, - 480. s; p. 412-413). Oily water from the collection tank is given out to sedimentation tanks. In the process of sedimentation, oil products are separated from the water, they rise up, and the water falls into the lower part of the tank, from where it is fed to the coarse and fine filters and then to the control system. To speed up the settling process, heating is usually used. If the concentration of oil products in the treated water is acceptable, it can be dumped overboard, otherwise it will be further processed. Here, the process of purification of oily water is quite slow and requires significant energy costs.

Известна полезная модель устройства для очистки нефтесодержащих вод в виде нефтеводяных сепараторов типа СК, СКМ, УСКГ, сепараторы типа ОВ и др. (см., например, Справочник судового механика по теплотехнике/ И.Ф. Кошелев, А.П. Пимошенко, Г.А. Попов, В.Я. Тарасов. - Л: Судостроение, 1987, - 480 с.; стр. 414-419). Подобные сепарационные установки дорогие, занимают значительное место в машинном отделении, требуют квалифицированного обслуживания и ремонта, поэтому их установка не всегда целесообразна.A useful model of a device for cleaning oil-containing water in the form of oil-water separators of the type SK, SKM, USKG, separators of the type OV and others is known (see, for example, the Handbook of a ship mechanic in heat engineering / I.F. Koshelev, A.P. Pimoshenko, G. .A. Popov, V.Ya. Tarasov. - L: Shipbuilding, 1987, - 480 p .; p. 414-419). Such separation plants are expensive, occupy a significant place in the engine room, require qualified maintenance and repair, so their installation is not always advisable.

Известна полезная модель инсинератора, который может быть применен для утилизации нефтесодержащих вод (см., например, Эксплуатация судовых вспомогательных механизмов, систем и устройств: учеб. пособие / А.М.

. - Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2014. - 178 с.: с. 161-168, а также Судовой механик. Справочник в 3-х томах под ред. А.А. Фока -Ростов н/Д.: Феникс. 2010. - 1032 с. Том 2, раздел Судовые инсинераторы.). Однако в данных устройствах утилизируют, как правило, нефтесодержащие воды с высоким содержанием нефтеостатков и для обеспечения работы инсинератора требуется определенный расход топлива, обычно, дизельного.A useful model of incinerator is known, which can be used for the disposal of oily waters (see, for example, Operation of ship auxiliary mechanisms, systems and devices: textbook. A.M.

. - Vladivostok: Pestilence. state Univ., 2014 .-- 178 p.: p. 161-168, as well as a Marine mechanic. Reference in 3 volumes, ed. A.A. Foka-Rostov n / A: Phoenix. 2010 .-- 1032 s. Volume 2, section Marine incinerators.). However, in these devices, as a rule, oil-containing water with a high content of oil residues is disposed of, and a certain fuel consumption, usually diesel, is required to ensure the operation of the incinerator.

Также известна полезная модель котельной установки, предназначенной для утилизации нефтесодержащих вод (см. патент на полезную модель №138869 «Котельная установка» по заявке №2013136000 от 30 июля 2013 г., авторы Чичурин А.Г., Садеков М.Х.). Котельная установка включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную система котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а топливная система котла систему нефтесодержащих вод, включающую последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла.Also known is a utility model of a boiler plant designed for the disposal of oil-containing water (see patent for utility model No. 138869 "Boiler installation" by application No. 2013136000 of July 30, 2013, authors Chichurin A.G., Sadekov M.Kh.). The boiler installation includes a boiler with a fuel nozzle and a gas duct, as well as a boiler fuel system containing a fuel type switch, a fuel pump, a coarse filter, a fuel heater, a fine filter, the fine filter output being connected to the fuel nozzle inlet, and connected in series to a tank of oil residues and a system for preparing a water-fuel emulsion, a supply tank, while one input of the fuel type switch is connected to the supply tank, and d different to the outlet of the water-fuel emulsion preparation system, the boiler also contains an oil-containing water nozzle, and the boiler fuel system contains an oil-containing water system, including a tank of oil-containing water connected in series, a coarse filter, a pump, a fine filter, and the output of the fine filter is connected to the input of the oil-containing nozzle boiler water.

Данная полезная модель обеспечивает утилизацию нефтесодержащих вод, путем их сжигания в топке котла. Для этого, в установившемся режиме работы в топку котла одновременно с топливом, выдаваемым на топливную форсунку, на форсунку нефтесодержащих вод выдается содержимое цистерны нефтесодержащих вод в определенной пропорции к топливу. Расход нефтесодержащих вод, выдаваемых на форсунку нефтесодержащих вод, регулируется путем изменения подачи насоса системы нефтесодержащих вод, из условия обеспечения нормального процесса горения в топке котла. Этот расход будет зависеть от содержания нефтепродуктов в воде и при их малом содержании обычно не превышает 10…15% от расхода топлива (см., например, Енин В.И., Денисенко Н.И., Костылев И.И. Судовые котельные установки: учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1993. 216 с., п. 3.3). Нефтесодержащие воды, поступая на форсунку нефтесодержащих вод, распыливаются в топке котла, нагреваются до температуры кипения воды и испаряются. При этом нефтепродукты из состава нефтесодержащих вод сгорают, а вода превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в газоход.This utility model provides for the utilization of oily water by burning it in a boiler furnace. To do this, in the steady-state mode of operation, the contents of the oil-containing water tank in a certain proportion to the fuel are given to the oil-containing water nozzle at the same time as the fuel delivered to the fuel nozzle to the boiler furnace. The flow of oily water discharged to the oily water nozzle is controlled by changing the pump supply of the oily water system, from the condition of ensuring a normal combustion process in the boiler furnace. This flow rate will depend on the content of petroleum products in the water, and when their content is low, it usually does not exceed 10 ... 15% of the fuel consumption (see, for example, Enin V.I., Denisenko N.I., Kostylev II. Ship boiler plants : textbook for high schools.M: Transport, 1993.216 s., p. 3.3). Oily water entering the nozzle of oily water is sprayed in the boiler furnace, heated to the boiling point of water and evaporated. At the same time, oil products from the composition of oil-containing water are burned up, and the water turns into steam and, together with the products of combustion, goes into the gas duct.

Как следует из вышесказанного, одним из этапов, который должны пройти нефтесодержащие воды в процессе утилизации - это их нагрев в топке котла до температуры кипения, что требует определенных затрат теплоты, выделяющейся в топке котла при сгорании топлива.As follows from the above, one of the steps that oily water must go through during the disposal process is to heat it in the boiler furnace to the boiling point, which requires a certain amount of heat released in the boiler furnace during fuel combustion.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является полезная модель котельной установки, предназначенной для утилизации нефтесодержащих вод (см. Патент на полезную модель «Котельная установка» №173977 по заявке №2016146926 от 29 ноября 1916 г., авторы: Чичурин А.Г., Шураев О.П., Храмов М.Ю.)The closest in technical essence and the achieved result is a utility model of a boiler plant designed for the disposal of oil-containing water (see Patent for utility model "Boiler installation" No. 173977 by application No. 2016146926 of November 29, 1916, authors: Chichurin A.G. , Shuraev O.P., Khramov M.Yu.)

Котельная установка включает котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную систему котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а в топливную систему котла входит система нефтесодержащих вод, включающая последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки и подогреватель нефтесодержащих вод, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки, а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла.The boiler installation includes a boiler with a fuel nozzle and a gas duct, as well as a boiler fuel system containing a fuel type switch, a fuel pump, a coarse filter, a fuel heater, a fine filter, the fine filter output being connected to the fuel nozzle inlet, and connected in series to a tank of oil residues and a system for preparing a water-fuel emulsion, a supply tank, while one input of the fuel type switch is connected to the supply tank, and d Other than the outlet of the water-fuel emulsion preparation system, the boiler also contains an oil-containing water nozzle, and the oil-containing water system includes a series-connected oil-water tank, a coarse filter, a pump, a fine filter and an oil-water heater, the input of which is connected to fine filter output, and the output is connected to the inlet of the oil-containing boiler water nozzle.

В данной полезной модели нефтесодержащие воды перед подачей на форсунку нефтесодержащих вод подогреваются до температуры, близкой к температуре кипения воды (90…99°С). В результате утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в топке котла практически сразу испаряются, то есть нет затрат теплоты в топке котла на нагрев нефтесодержащих вод до кипения. Поэтому появляется возможность увеличить количество подаваемых нефтесодержащих вод в топку котла для утилизации, то есть повышается эффективность утилизации нефтесодержащих вод.In this utility model, oil-containing water is heated to a temperature close to the boiling point of water (90 ... 99 ° C) before being supplied with oil-containing water to the nozzle. As a result, the utilized oily water after evaporation in the furnace of the boiler evaporates almost immediately, that is, there is no heat in the boiler furnace to heat the oily water to a boil. Therefore, it becomes possible to increase the amount of oily water supplied to the furnace for disposal, that is, the efficiency of oily water disposal is increased.

Однако, здесь имеются значительные затраты на испарение нефтесодержащих вод подаваемых в топку котла. Так, например, теплоемкость воды при 100°С равна 4.220 кДж/(кг-К), а удельная теплота парообразования 2256.8 кДж/кг (см., например, книгу Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи, М., «Энергия», 1973. 320 с. с ил., стр. 299-300). А это означает, что испарение 1 кг воды требует энергии более чем в 5 раз по сравнению с ее нагревом, например, от 0 до 100°С.However, there are significant costs for the evaporation of oily water supplied to the boiler furnace. So, for example, the heat capacity of water at 100 ° C is 4.220 kJ / (kg-K), and the specific heat of vaporization is 2256.8 kJ / kg (see, for example, the book Mikheev M.A., Mikheeva I.M.Basics of heat transfer, M ., "Energy", 1973. 320 pp., Ill., Pp. 299-300). And this means that the evaporation of 1 kg of water requires energy more than 5 times compared with its heating, for example, from 0 to 100 ° C.

Задачей полезной модели является повышение эффективности утилизации нефтесодержащих вод сжиганием в топке котла, путем их перегрева перед подачей в топку котла.The objective of the utility model is to increase the efficiency of the utilization of oily water by burning in the boiler furnace by overheating them before being fed into the boiler furnace.

Поставленная задача полезной модели достигается тем, что в известной котельной установке включающей котел с топливной форсункой и газоходом, а также топливную система котла, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива, топливный насос, фильтр грубой очистки, подогреватель топлива, фильтр тонкой очистки, причем выход фильтра тонкой очистки соединен с входом топливной форсунки, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков и систему приготовления водотопливной эмульсии, расходную цистерну, при этом один вход переключателя вида топлива подключен к расходной цистерне, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии, котел также содержит форсунку нефтесодержащих вод, а в топливную систему котла входит система нефтесодержащих вод, включающая последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод, фильтр грубой очистки, насос, фильтр тонкой очистки, подогреватель нефтесодержащих вод, дополнительно введен в систему нефтесодержащих вод перегреватель нефтесодержащих вод, вход которого соединен с выходом подогревателя нефтесодержащих вод а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод котла.The objective of the utility model is achieved by the fact that in a known boiler installation comprising a boiler with a fuel nozzle and a gas duct, as well as a fuel system of a boiler containing a fuel type switch, a fuel pump, a coarse filter, a fuel heater, a fine filter, and a filter outlet fine cleaning is connected to the inlet of the fuel nozzle, as well as a series-connected tank of oil residues and a system for preparing a fuel-oil emulsion, a supply tank, while the dyn input of the fuel type switch is connected to the supply tank, and the other to the output of the oil-fuel emulsion preparation system, the boiler also contains an oil-containing water nozzle, and the oil-containing water system, including the oil-containing water tank, a coarse filter, a pump, a filter, is connected to the boiler fuel system fine purification, oily water heater, an oily water superheater, the input of which is connected to the heater outlet, is additionally introduced into the oily water system Oily water and the outlet connected to the inlet nozzle of oily water boiler.

Существо заявляемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.

В известной полезной модели нефтесодержащие воды перед подачей на форсунку нефтесодержащих вод подогреваются до температуры, близкой к температуре кипения воды (90...99°С). В результате утилизируемые нефтесодержащие воды после распыления в топке котла практически сразу начинают испаряться. Однако на испарение требуется весьма значительная энергия.In the known utility model, oil-containing water is heated to a temperature close to the boiling point of water (90 ... 99 ° C) before being supplied with oil-containing water to the nozzle. As a result, recyclable oily water after spraying in the boiler furnace almost immediately begins to evaporate. However, very significant energy is required for evaporation.

В заявляемой полезной модели предлагается нагревать нефтесодержащие воды перед подачей в топку котла до температуры выше 100°С, при этом можно использовать как «бросовую» теплоту самого котла, так и судовых дизелей, которой, как правило, на судне достаточно много (см., например, Хряпченков А. С.Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. - Л.: Судостроение, 1988, 296 с; стр. 231-232). Поскольку давление в трубопроводе перед форсункой выше атмосферного, закипания воды в составе нефтесодержащие воды не происходит. Давление в топке котла близко к атмосферному, поэтому после попадания порции нефтесодержащих вод в топку, вода в ее составе оказывается перегретой. При этом часть воды в составе нефтесодержащих вод практически моментально превратится в пар, причем количество пара определится величиной перегрева воды относительно 100°С. Чем больше перегрев, тем больше образуется пара, (см., например, Павленко A.M., Климов Р.А. Особенности вскипания капель дисперсной фазы эмульсий при изменении температуры несущей среды. // Журнал «Металлургия, теплотехника», вып. 2(17), 2010, с. 149-156.). Это, в свою очередь, ведет к уменьшению затрат теплоты, выделяющейся в топке котла при сгорании топлива, на утилизацию нефтесодержащих вод. Поэтому, появляется возможность увеличить количество подаваемых нефтесодержащих вод в топку котла для утилизации, то есть повышается эффективность утилизации нефтесодержащих вод.In the claimed utility model, it is proposed to heat the oil-containing water before being fed into the boiler furnace to a temperature above 100 ° C, while it is possible to use both the "waste" heat of the boiler itself and marine diesels, which, as a rule, are abundant on a vessel (see, for example, A. Khryapchenkov. Ship auxiliary and utilization boilers. - L .: Sudostroenie, 1988, 296 p. pp. 231-232). Since the pressure in the pipeline before the nozzle is higher than atmospheric, boiling water in the composition of oily water does not occur. The pressure in the boiler furnace is close to atmospheric, therefore, after a portion of oily water enters the furnace, the water in its composition is overheated. In this case, part of the water in the composition of oil-containing water will instantly turn into steam, and the amount of steam will be determined by the amount of water overheating relative to 100 ° C. The more overheating, the more steam is formed, (see, for example, Pavlenko AM, Klimov R.A. Features of the boiling of droplets of the dispersed phase of emulsions with a change in the temperature of the carrier medium. // Journal “Metallurgy, Heat Engineering”, issue 2 (17) , 2010, p. 149-156.). This, in turn, leads to a reduction in the cost of heat released in the boiler furnace during fuel combustion for the disposal of oily water. Therefore, it becomes possible to increase the amount of oil-containing water supplied to the boiler furnace for disposal, that is, the efficiency of oil-containing water disposal is increased.

Таким образом, в заявляемой полезной модели после впрыска нефтесодержащих вод в топку котла уменьшаются затраты теплоты, необходимые на испарение воды в составе впрыснутой порции нефтесодержащей воды, что ведет к повышению эффективности утилизации нефтесодержащих вод сжиганием в топке котлаThus, in the inventive utility model, after the injection of oily water into the boiler furnace, the heat required to evaporate the water in the injected portion of the oily water is reduced, which leads to an increase in the efficiency of the utilization of oily water by burning in the boiler furnace

При этом у заявляемой полезной модели появляются новые свойства, заключающиеся в применении перегрева воды в составе нефтесодержащей воды, не совпадающие со свойствами, проявляемыми отличительными признаками в известных решениях и не равные сумме этих свойств, обеспечивающее достижение нового положительного эффекта - повышение эффективности утилизации нефтесодержащих вод сжиганием в топке котла.At the same time, the claimed utility model has new properties consisting in the use of water overheating in the composition of oil-containing water, which do not coincide with the properties that are distinguished by the known solutions and are not equal to the sum of these properties, which provides a new positive effect - increasing the efficiency of utilization of oil-containing water by burning in the furnace of the boiler.

На фиг. приведена структурная схема котельной установки.In FIG. The block diagram of the boiler plant is given.

Котельная установка, включает котел 1 с топливной форсункой 2 и газоходом 3, а также топливную система котла 4, содержащую последовательно соединенные переключатель вида топлива 9, топливный насос 8, фильтр грубой очистки 7, подогреватель топлива 6, фильтр тонкой очистки 5, причем выход фильтра тонкой очистки 5 соединен с входом топливной форсунки 2, а также последовательно соединенные цистерну нефтеостатков 12 и систему приготовления водотопливной эмульсии 11, расходную цистерну 10, при этом один вход переключателя вида топлива 9 подключен к расходной цистерне 10, а другой к выходу системы приготовления водотопливной эмульсии 11, котел 1 также содержит форсунку нефтесодержащих вод 13, а в топливную систему котла 4 входит система нефтесодержащих вод 14, включающая последовательно соединенные цистерну нефтесодержащих вод 18, фильтр грубой очистки 17 насос 16, фильтр тонкой очистки 15 и подогреватель нефтесодержащих вод 19, вход которого соединен с выходом фильтра тонкой очистки 15, а также перегреватель нефтесодержащих вод 20, вход которого соединен с выходом подогреватель нефтесодержащих вод 20, а выход подключен к входу форсунки нефтесодержащих вод 13 котла 1.The boiler installation includes a boiler 1 with a fuel nozzle 2 and a gas duct 3, as well as a fuel system of a boiler 4 containing a fuel type switch 9 connected in series, a fuel pump 8, a coarse filter 7, a fuel heater 6, a fine filter 5, and the filter outlet fine cleaning 5 is connected to the input of the fuel nozzle 2, as well as a series-connected tank of oil residues 12 and a system for preparing water-fuel emulsion 11, a supply tank 10, while one input of the switch of the type of fuel 9 is connected to the flow one tank 10, and the other to the outlet of the water-fuel emulsion preparation system 11, the boiler 1 also contains an oil-containing water nozzle 13, and the oil system of the boiler 4 includes an oil-containing water system 14, including a series of oil-containing water tank 18, a coarse filter 17 pump 16, fine filter 15 and an oil-containing water heater 19, the input of which is connected to the output of the fine filter 15, as well as an oil-containing water superheater 20, the input of which is connected to the output of an oil-containing heater d 20, and the output is connected to the inlet of the oil-containing water nozzle 13 of the boiler 1.

Котельная установка работает следующим образом.The boiler installation works as follows.

Штатными режимами котельной установки являются работа на основном топливе, подаваемом из расходной цистерны 10 (переключатель вида топлива 9 в положении Б), или на водотопливной эмульсии, подаваемой из системы приготовления водотопливной эмульсии 11 (переключатель вида топлива 9 в положении А). Перевод котельной установки в режим сжигания нефтесодержащих вод допускается после того, как котел 1 достаточно прогреется в штатных режимах работы. Для этого включается насос 16.Normal modes of the boiler installation are operation on the main fuel supplied from the supply tank 10 (fuel type switch 9 in position B), or on the fuel-oil emulsion supplied from the fuel-oil emulsion preparation system 11 (fuel type switch 9 in position A). The transfer of the boiler plant to the mode of burning oily water is allowed after the boiler 1 is sufficiently warmed up in the normal operating modes. To do this, the pump 16 is turned on.

В известной полезной модели нефтесодержащие воды из цистерны нефтесодержащих вод 18 насосом 16 через фильтр грубой очистки 17, фильтр тонкой очистки 15 системы нефтесодержащих вод 14 будут выдаваться на подогреватель нефтесодержащих вод 19 и далее на форсунку нефтесодержащих вод 13 котла 1. В подогревателе нефтесодержащих вод 19 производится подогрев нефтесодержащих вод до температуры близкой к температуре кипения воды (90…99°С). Нагретые нефтесодержащие воды до температуры, близкой к температуре кипения воды, поступая на форсунку нефтесодержащих вод 13, распыливаются в топке котла 1 и практически сразу же испаряются. В топке котла 1 нефтепродукты в составе нефтесодержащих вод сгорают, а вода из их состава, превращается в пар и вместе с продуктами сгорания уходит в газоход 3.In the known utility model, oil-containing water from the oil-containing water tank 18 is pumped by pump 16 through a coarse filter 17, a fine filter 15 of the oil-containing water system 14 will be discharged to the oil-containing water heater 19 and then to the oil-containing water nozzle 13 of the boiler 1. In the oil-containing water heater 19, heating of oily water to a temperature close to the boiling point of water (90 ... 99 ° C). Heated oily water to a temperature close to the boiling point of the water entering the nozzle of oily water 13 is sprayed in the furnace of boiler 1 and evaporates almost immediately. In the furnace of boiler 1, oil products in the composition of oil-containing water are burned, and the water from their composition turns into steam and, together with the products of combustion, goes into the gas duct 3.

Однако, здесь имеются значительные затраты на испарение нефтесодержащих вод подаваемых в топку котла. Так, например, теплоемкость воды при 100°С равна 4.220 кДж/(кг⋅К), а удельная теплота парообразования 2256.8 кДж/кг (см., например, книгу Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи, М., «Энергия», 1973. 320 с. с ил., стр. 299-300). А это означает, что испарение 1 кг воды требует энергии более чем в 5 раз по сравнению с ее нагревом, например, от 0 до 100°С.However, there are significant costs for the evaporation of oily water supplied to the boiler furnace. So, for example, the heat capacity of water at 100 ° С is 4.220 kJ / (kg⋅K), and the specific heat of vaporization is 2256.8 kJ / kg (see, for example, the book Mikheev M.A., Mikheeva I.M.Basics of heat transfer, M ., "Energy", 1973. 320 pp., Ill., Pp. 299-300). And this means that the evaporation of 1 kg of water requires energy more than 5 times compared with its heating, for example, from 0 to 100 ° C.

В заявляемой полезной модели предлагается нагревать нефтесодержащие воды перед подачей в топку котла до температуры выше 100 С. Для этого нефтесодержащие воды с выхода подогревателя нефтесодержащих вод 19 подаются на перегреватель нефтесодержащих вод 20 и далее на форсунку нефтесодержащих вод 13. при этом можно использовать как «бросовую» теплоту самого котла, так и судовых дизелей, которой, как правило, на судне достаточно много (см., например, Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы. - Л.: Судостроение, 1988, 296 с; стр. 231-232). Поскольку давление в трубопроводе перед форсункой нефтесодержащих вод 13 выше атмосферного, закипания воды в составе нефтесодержащих вод не происходит. Давление в топке котла 1 близко к атмосферному, поэтому после попадания порции нефтесодержащих вод в топку, вода в ее составе оказывается перегретой. При этом часть воды в составе нефтесодержащих вод практически моментально превратится в пар, причем количество пара определится величиной перегрева воды относительно 100°С. Чем больше перегрев, тем больше образуется пара (см., например, Павленко A.M., Климов Р.А. Особенности вскипания капель дисперсной фазы эмульсий при изменении температуры несущей среды // Журнал «Металлургия, теплотехника», вып. 2(17), 2010, с. 149-156.). Это в свою очередь, ведет к уменьшению затрат теплоты, выделяющейся в топке котла 1 при сгорании топлива, на утилизацию нефтесодержащих вод. Поэтому, появляется возможность увеличить количество подаваемых нефтесодержащих вод в топку котла 1 для утилизации, то есть повышается эффективность утилизации нефтесодержащих вод.In the claimed utility model, it is proposed to heat the oil-containing water before being fed to the boiler furnace to a temperature above 100 C. For this, the oil-containing water from the outlet of the oil-containing water heater 19 is fed to the oil-containing water superheater 20 and then to the oil-containing water nozzle 13. this can be used as “waste »The warmth of the boiler itself and marine diesel engines, which, as a rule, are abundant on a ship (see, for example, A. Khryapchenkov, Ship auxiliary and utilization boilers. - L .: Sudostroenie, 1988, 296 p. P. 231 -232). Since the pressure in the pipeline in front of the oil-containing water nozzle 13 is above atmospheric, water does not boil in the oil-containing water. The pressure in the furnace of boiler 1 is close to atmospheric, therefore, after a portion of oily water enters the furnace, the water in its composition is overheated. In this case, part of the water in the composition of oil-containing water will instantly turn into steam, and the amount of steam will be determined by the amount of water overheating relative to 100 ° C. The more overheating, the more steam is formed (see, for example, Pavlenko AM, Klimov R.A. Features of the boiling of droplets of the dispersed phase of emulsions with a change in the temperature of the carrier medium // Journal "Metallurgy, Heat Engineering", issue 2 (17), 2010 , p. 149-156.). This, in turn, leads to a decrease in the cost of heat released in the furnace of boiler 1 during fuel combustion for the disposal of oily water. Therefore, it becomes possible to increase the amount of oily water supplied to the furnace of boiler 1 for disposal, that is, the efficiency of oily water disposal is increased.

Таким образом, в заявляемой полезной модели после впрыска нефтесодержащих вод в топку котла уменьшаются затраты теплоты, необходимые на испарение воды в составе впрыснутой порции нефтесодержащей воды, что ведет к повышению эффективности утилизации нефтесодержащих вод сжиганием в топке котла.Thus, in the inventive utility model, after the injection of oily water into the boiler furnace, the heat required to evaporate the water in the injected portion of the oily water is reduced, which leads to an increase in the efficiency of the utilization of oily water by burning in the boiler furnace.

Claims

A boiler plant including a boiler with a fuel nozzle and a gas duct, as well as a fuel system of a boiler containing a fuel type switch, a fuel pump, a coarse filter, a fuel heater, a fine filter, the fine filter output being connected to the fuel nozzle inlet, and also connected in series to a tank of oil residues and a system for preparing a water-fuel emulsion, a supply tank, while one input of the fuel type switch is connected to the supply tank, and the other, to the exit of the fuel-oil emulsion preparation system, the boiler also contains an oil-containing water nozzle, and the oil-containing water system includes a series-connected oil-containing water tank, a coarse filter, a pump, a fine filter, an oil-containing water heater, which differs in that that an oil-containing water superheater is added to the oil-containing water system therein, the input of which is connected to the output of the oil-containing water heater, and the output is connected to the inlet of the oil-containing boiler water nozzle.