RU2122890C1 - Method of preparation and storage of liquid fuel - Google Patents
Method of preparation and storage of liquid fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2122890C1 RU2122890C1 RU97110022/25A RU97110022A RU2122890C1 RU 2122890 C1 RU2122890 C1 RU 2122890C1 RU 97110022/25 A RU97110022/25 A RU 97110022/25A RU 97110022 A RU97110022 A RU 97110022A RU 2122890 C1 RU2122890 C1 RU 2122890C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- fuel
- fuel oil
- tanks
- tank
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано для приготовления, хранения и подготовки к сжиганию в котлоагрегатах жидкого топлива на основе мазута. The invention relates to the field of power engineering and can be used for the preparation, storage and preparation for burning liquid fuel based on fuel oil in boiler units.
Известен способ хранения, подготовки и подачи мазута, включающий слив мазута из цистерн в приемные резервуары, подогрев мазута в процессе слива, поддержание в резервуарах температуры 40-140oC путем циклического прокачивания мазута через подогреватели и подачу мазута на сжигание в котельные агрегаты (см. Г.С.Степанов и др. Рациональное использование мазута в паровых котлах предприятий пищевой промышленности. Легкая и пищевая промышленность.- М.:1981, с. 127).A known method of storage, preparation and supply of fuel oil, including the discharge of fuel oil from tanks into receiving tanks, heating fuel oil during the discharge process, maintaining the temperature in the tanks at 40-140 o C by cyclic pumping of fuel oil through heaters and supplying fuel oil to combustion in boiler units (see G. S. Stepanov et al. Rational use of fuel oil in steam boilers of food industry enterprises. Light and food industry. - M.: 1981, p. 127).
Однако содержащаяся в мазуте вода скапливается в нижней части резервуаров и, попадая на форсунки, приводит к их аварийному останову. Кроме того, высокая вязкость сжигаемого мазута приводит к загрязнению окружающей среды оксидами азота, сажей, бензапиреном, снижению КПД котлоагрегатов. However, the water contained in the fuel oil accumulates in the lower part of the tanks and, falling on the nozzles, leads to their emergency stop. In addition, the high viscosity of burned fuel oil leads to environmental pollution by nitrogen oxides, soot, benzopyrene, and a decrease in the efficiency of boiler units.
Наиболее близким к предложенному способу является способ подготовки и хранения жидкого топлива, описанный в заявке N 94023004/26, кл. B 01 F 3/08, 1994. В известном способе жидкое топливо получают путем эмульгирования мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой, при этом эмульгирование осуществляют в процессе загрузки в резервуары, циклически при хранении в них и непосредственно перед подачей на сжигание. Кроме того, в процессе хранения температуру мазута поддерживают в диапазоне 40-140oC.Closest to the proposed method is the method of preparation and storage of liquid fuel, described in the application N 94023004/26, class. B 01 F 3/08, 1994. In the known method, liquid fuel is obtained by emulsifying fuel oil with water available in it or supplied from the outside, while emulsification is carried out during loading into tanks, cyclically during storage in them and immediately before being fed to combustion. In addition, during storage, the temperature of the fuel oil is maintained in the range of 40-140 o C.
Сжигание водомазутной эмульсии позволяет снизить количество вредных выбросов и вероятность аварийного останова котлоагрегатов, однако как показали проведенные исследования и практический опыт использования, известный способ, будучи сравнительно трудоемким из-за трехступенчатого эмульгирования, тем не менее не обеспечивает стабильного горения факела. Это происходит потому, что в разгружаемом или хранящемся топливе имеются или возникают вследствие расслоения (коалесценции) эмульсии крупные включения, так называемые линзы, воды. В процессе их последующего эмульгирования вместо эмульсии воды в мазуте в лучшем случае образуется эмульсия мазута в воде. В результате сразу же после эмульгирования линзы образуются вновь, что сводит на нет все достоинства известного способа как в части непрерывности и стабильности процесса горения топлива, так и в отношении количества вредных выбросов. Burning a water-oil emulsion can reduce the amount of harmful emissions and the likelihood of an emergency shutdown of boiler units, however, as studies and practical experience have shown, the known method, being relatively time-consuming due to three-stage emulsification, nevertheless does not provide stable flame burning. This is because in the unloaded or stored fuel there are or arise due to the separation (coalescence) of the emulsion, large inclusions, the so-called lenses, water. In the process of their subsequent emulsification, instead of an emulsion of water in fuel oil, at best, an emulsion of fuel oil in water is formed. As a result, immediately after emulsification, the lenses are formed again, which negates all the advantages of the known method, both in terms of the continuity and stability of the fuel combustion process, and in terms of the amount of harmful emissions.
Кроме того, как уже отмечалось, известный способ трудоемок, так как в нем эмульгирование осуществляется в три стадии. In addition, as already noted, the known method is time-consuming, since in it emulsification is carried out in three stages.
Здесь следует пояснить, что под эмульгированием понимают процесс, в результате которого получается стабильная водомазутная эмульсия, пригодная к сжиганию в котлоагрегате без существенного снижения КПД и при существенно меньших выбросах вредных веществ по сравнению с чистым мазутом. Однако, как показали проведенные исследования, этими свойствами обладает лишь гомогенная эмульсия, содержащая 1-12% влаги (при больших концентрациях воды параметры горения резко ухудшаются), с размером частиц воды менее 15 мкм и находящаяся при 50-120oC. При этом решающий характер имеет именно размер частиц воды. Так, известно, что степень дисперсности эмульсий вообще лежит в диапазоне 103-105 см-1 (см. Общая химия, под ред. Е.М.Соколовской и др. - МГУ, 1980, с. 292). В частности, было установлено, что системы с дисперсностью частиц воды 300-60 мкм нестабильны и скорость коалесценции в них превышает приемлемую скорость диспергирования. В то же время коэффициент диспергирования, т.е. отношение размера частиц на выходе диспергатора к размеру частиц на его входе, ограничен конструктивными особенностями аппаратов, так что для получения эмульсии из загружаемого топлива, размер капель воды в котором превышает 200 мкм, требуется установить несколько последовательных кавитационных аппаратов или многократно прокачать мазут через один имеющийся. Иными словами, завышенные требования к дисперсности и температуре топлива приводят к неоправданному повышению трудоемкости способа, снижению производительности, перерасходу энергии.It should be explained here that emulsification is understood as a process that results in a stable water-oil emulsion suitable for burning in a boiler without a significant reduction in efficiency and with significantly lower emissions of harmful substances compared to pure fuel oil. However, as shown by the studies, only a homogeneous emulsion containing 1-12% moisture (at high concentrations of water, the combustion parameters sharply worsen), with a particle size of water less than 15 microns and located at 50-120 o C., possesses these properties. character is precisely the size of the particles of water. So, it is known that the degree of dispersion of emulsions generally lies in the range 10 3 -10 5 cm -1 (see General Chemistry, under the editorship of E.M. Sokolovskaya et al. - Moscow State University, 1980, p. 292). In particular, it was found that systems with a dispersion of water particles of 300-60 microns are unstable and the coalescence rate in them exceeds an acceptable dispersion rate. At the same time, the dispersion coefficient, i.e. the ratio of the particle size at the outlet of the dispersant to the size of the particles at its inlet is limited by the design features of the apparatuses, so that in order to obtain an emulsion from a charged fuel, the size of which drops of water exceeds 200 μm, it is necessary to install several successive cavitation apparatuses or repeatedly pump oil through one available. In other words, overestimated requirements for the dispersion and temperature of the fuel lead to an unjustified increase in the complexity of the method, a decrease in productivity, and energy overruns.
Таким образом, техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является снижение количества вредных выбросов в атмосферу и повышение стабильности горения жидкого топлива при одновременном снижении трудоемкости способа. Thus, the technical result expected from the use of the invention is to reduce the amount of harmful emissions into the atmosphere and increase the stability of combustion of liquid fuel while reducing the complexity of the method.
Указанный результат достигается тем, что в известном способе подготовки и хранения жидкого топлива, включающем эмульгирование мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой непосредственно перед подачей на сжигание, при хранении мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой в резервуарах производят циклическое диспергирование частиц воды до получения в резервуарах грубодисперсной системы, а до загрузки мазута в резервуары и/или в ходе его диспергирования в них производят гомогенизацию мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой. This result is achieved by the fact that in the known method for preparing and storing liquid fuel, which includes emulsifying fuel oil with water available in it or supplied from the outside immediately before being fed to the combustion, when storing fuel oil with water available in it or supplied from the outside, the particles of water are cyclically dispersed until a coarse-dispersed system is obtained in the tanks, and before the fuel oil is loaded into the tanks and / or during its dispersion, the fuel oil is homogenized with or supplied to it outside water.
Кроме того, в состав топлива до или в процессе эмульгирования и/или диспергирования вводят тяжелую пиролизную смолу в количестве 2-10 мас.%. In addition, heavy pyrolysis resin in an amount of 2-10 wt.% Is introduced into the fuel composition before or during emulsification and / or dispersion.
Допускается гомогенизацию осуществлять путем забора мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой из нижней части приемной емкости или резервуара и вброса их или их смеси по высоте емкости или резервуара. It is allowed to carry out homogenization by taking fuel oil with water in it or supplied from the outside from the lower part of the receiving tank or tank and throwing them or their mixture along the height of the tank or tank.
Гомогенизация может также осуществляться путем забора мазута с имеющейся в нем или подаваемой извне водой из приемной емкости или резервуара и перекачивания их смеси в другую емкость или резервуар. Homogenization can also be carried out by taking fuel oil with water in it or supplied from the outside from the receiving tank or tank and pumping their mixture to another tank or tank.
Кроме того, одновременно с проведением гомогенизации до загрузки в резервуары может осуществляться предварительное диспергирование частиц имеющейся в мазуте или подаваемой извне воды. In addition, simultaneously with the homogenization prior to loading into the tanks, preliminary dispersion of particles available in the fuel oil or supplied from the outside can be carried out.
Целесообразно также, чтобы скорость диспергирования при хранении в резервуарах была в 1,5-2 раза выше скорости коалесценции. It is also advisable that the dispersion rate during storage in tanks is 1.5-2 times higher than the coalescence rate.
При этом содержание воды в топливе поддерживают на уровне 4-12 мас.%. The water content in the fuel is maintained at a level of 4-12 wt.%.
Целесообразно также проводить гомогенизацию при загрузке при температуре топлива 45-55oC.It is also advisable to carry out homogenization when loading at a fuel temperature of 45-55 o C.
Рекомендуется также хранить топливо при температуре 50-70oC.It is also recommended to store fuel at a temperature of 50-70 o C.
При этом температуру топлива перед подачей на сжигание доводят до 90-120oC.In this case, the temperature of the fuel before feeding for combustion is adjusted to 90-120 o C.
Кроме того, диспергирование мазута с водой при хранении в резервуарах проводят до достижения среднего размера частиц воды 20-25 мкм. In addition, the dispersion of fuel oil with water during storage in tanks is carried out until the average particle size of water is 20-25 microns.
И, наконец, при эмульгировании топлива перед сжиганием средний размер частиц воды доводят до 10-15 мкм. And finally, when emulsifying the fuel before burning, the average particle size of the water is adjusted to 10-15 microns.
Таким образом, в предлагаемом способе не производят эмульгирования при загрузке мазута в резервуары хранения, как это делалось в известном способе. В этот момент вообще не производят никаких операций, кроме самой загрузки. А вот перед загрузкой и/или после нее, в процессе хранения, мазут с водой гомогенизируют, т.е. перемешивают, обеспечивая однородность состава по всему объему. Кроме того, вместо циклического эмульгирования мазута (топлива) в процессе хранения в резервуаре его подвергают диспергированию до образования грубодисперсной системы, отличающейся от эмульсии (микрогетерогенной системы) большим размером частиц воды (25-60 мкм). Таким образом вместо трех стадий эмульгирования в известном способе, в предложении всего одна стадия эмульгирования, но ей предшествует гомогенизация и диспергирование смеси, а в ряде случаев и предварительное ее диспергирование, так что на эмульгирование поступает гомогенная грубодисперсная система с размером частиц воды более 20-25 мкм. Thus, in the proposed method do not emulsify when loading fuel oil into storage tanks, as was done in the known method. At this moment, no operations are performed at all, except for the download itself. But before loading and / or after it, during storage, fuel oil with water is homogenized, i.e. mix, ensuring uniformity of composition throughout the volume. In addition, instead of cyclic emulsification of fuel oil (fuel) during storage in a tank, it is dispersed until a coarsely dispersed system is formed, which differs from the emulsion (microheterogeneous system) by a large particle size of water (25-60 microns). Thus, instead of the three stages of emulsification in the known method, in the proposal there is only one stage of emulsification, but it is preceded by homogenization and dispersion of the mixture, and in some cases its preliminary dispersion, so that a homogeneous coarse-dispersed system with a particle size of water more than 20-25 microns.
Более того, в предлагаемом способе диспергирование производится непосредственно после гомогенизации (предварительного диспергирования), что исключает отрицательное влияние нестабильности смеси или грубодисперсной системы, а соблюдение вышеприведенных параметров топлива и введение пиролизной смолы позволяют практически полностью исключить возможность аварийной остановки котельного оборудования и неконтролируемые выбросы в атмосферу вредных продуктов горения, что особенно актуально в реальных условиях перевозки и хранения мазутного топлива, не являющегося основным источником энергии на ТЭЦ. Moreover, in the proposed method, dispersion is carried out immediately after homogenization (preliminary dispersion), which eliminates the negative effect of the instability of the mixture or coarse dispersed system, and compliance with the above fuel parameters and the introduction of pyrolysis resin can almost completely eliminate the possibility of emergency shutdown of boiler equipment and uncontrolled emissions into the atmosphere of harmful combustion products, which is especially true in real conditions of transportation and storage of fuel oil fuel, which is not the main source of energy at the CHP.
Иными словами в предложении водомазутная система также проходит несколько стадий обработки, но только последняя из них является эмульгированием. В частности, возможны следующие варианты:
гомогенизация-диспергирование-эмульгирование, при этом размер частиц воды изменяется от начального, равного, например, 200 мкм, по закону 200-200-20(25)-15(10) мкм, т.е. при гомогенизации размер частиц практически не изменяется;
диспергирование-гомогенизация-эмульгирование (200-20-20-15);
гомогенизация-диспергирование-гомогенизация-эмульгирование (200-200-20-15);
гомогенизация-предварительное диспергирование - гомогенизация-диспергирование-эмульгирование (200-50(60)-50-25-10).In other words, in the proposal, the oil-water system also goes through several stages of processing, but only the last of them is emulsification. In particular, the following options are possible:
homogenization-dispersion-emulsification, while the particle size of the water changes from the initial, equal, for example, 200 microns, according to the law 200-200-20 (25) -15 (10) microns, i.e. during homogenization, the particle size remains practically unchanged;
dispersion-homogenization-emulsification (200-20-20-15);
homogenization-dispersion-homogenization-emulsification (200-200-20-15);
homogenization-preliminary dispersion - homogenization-dispersion-emulsification (200-50 (60) -50-25-10).
Необходимо учесть также, что поступающий на ТЭЦ мазут практически всегда обводнен и содержание влаги в нем колеблется в пределах 1-3%. В процессе хранения и перед подачей на сжигание влажность топлива контролируют и, при необходимости, дополнительно вводят воду, если она не попала в резервуары непреднамеренно. Именно в этом смысле следует понимать выражение "с имеющейся в нем или подаваемой извне водой". It is also necessary to take into account that the fuel oil supplied to the CHPP is almost always watered and the moisture content in it ranges from 1-3%. During storage and before serving for combustion, the moisture content of the fuel is controlled and, if necessary, additionally injected water, if it did not get into the tanks unintentionally. It is in this sense that we should understand the expression "with water available in it or supplied from the outside."
Следует учесть также, что топливом выше названа водомазутная система, мазут с имеющейся в нем или поданной извне водой, подвергнутые гомогенизации и диспергированию (эмульгированию). It should also be noted that the fuel is the above water-oil system, fuel oil with water available in it or supplied from the outside, subjected to homogenization and dispersion (emulsification).
Пиролизная смола является продуктом оргсинтеза и выпускается по ТУ 38. 10285-83. Pyrolysis resin is a product of organic synthesis and is produced according to TU 38. 10285-83.
Вброс по высоте означает вброс в верхней части или одновременно в нескольких точках по высоте. Throw in height means a throw in the upper part or simultaneously at several points in height.
Как уже отмечалось, под грубодисперсной системой понимается смесь мазута с водой, частицы которой имеют средний размер от 25 до 60 мкм. As already noted, under the coarse-grained system is meant a mixture of fuel oil with water, the particles of which have an average size of 25 to 60 microns.
Говоря о среднем размере частиц, предполагается, что распределение частиц по размерам является нормальным или близко к нему. Можно ввести и иной критерий: количество частиц с размером, отличающимся от среднего не более чем на 10%, составляет в системе более 80%. Speaking of the average particle size, it is assumed that the particle size distribution is normal or close to it. Another criterion can be introduced: the number of particles with a size that differs from the average by no more than 10% is more than 80% in the system.
Разумеется, температура хранения топлива (мазута с водой) совпадает с температурой, при которой осуществляется этап диспергирования. Поддержание вышеуказанной температуры осуществляется путем пропускания топлива через нагреватель. Of course, the storage temperature of the fuel (fuel oil with water) coincides with the temperature at which the dispersion step is carried out. The above temperature is maintained by passing fuel through a heater.
На чертеже схематично показано устройство для осуществления предлагаемого способа. Устройство содержит приемную емкость 1 и резервуары 2,3 (их число может быть и больше двух) для хранения мазута (водомазутной эмульсии, топлива). Подача мазута или топлива осуществляется насосами 4-6. На выходе насоса 4 установлен смеситель (гомогенизатор) 7, в качестве которого могут использоваться любые известные смесители, в том числе и кавитационного типа, конструктивно аналогичные эмульгаторам, но больших размеров, с большими просветами между кавитирующим телом и внутренней поверхность аппарата. В частности, при выборе их объема исходят из того, что он должен по меньшей мере в 1,5-2 раза превышать размер линз воды, могущих находиться в мазуте. Вместо смесителя можно воспользоваться и мешалкой, вибратором. The drawing schematically shows a device for implementing the proposed method. The device contains a receiving tank 1 and tanks 2,3 (their number may be more than two) for storing fuel oil (oil-water emulsion, fuel). Fuel oil or fuel is supplied by pumps 4-6. At the outlet of the pump 4, a mixer (homogenizer) 7 is installed, which can be used any known mixers, including cavitation type, structurally similar to emulsifiers, but large, with large gaps between the cavitating body and the inner surface of the apparatus. In particular, when choosing their volume, it is assumed that it should be at least 1.5-2 times larger than the size of water lenses that might be in fuel oil. Instead of a mixer, you can use a mixer, a vibrator.
За насосами 5 и 6 установлены диспергатор 8 и эмульгатор 9 соответственно, за которыми размещены нагреватели 10, 11. Диспергатор и эмульгатор могут быть выполнены любым известным образом, например, в виде кавитационных аппаратов, причем размеры диспергатора выше, чем у эмульгатора. Behind the pumps 5 and 6, a dispersant 8 and an emulsifier 9 are installed, respectively, behind which heaters 10, 11 are placed. The dispersant and emulsifier can be made in any known manner, for example, in the form of cavitation devices, and the size of the dispersant is higher than that of the emulsifier.
В магистрали 12 подачи топлива на сжигание установлены задвижки 13 и 14, в магистрали 15 подачи мазута на хранение - задвижки 16, 17, 18, в магистрали 19 возврата мазута в приемную емкость - задвижка 20, а в магистрали 21 рециркуляции - задвижки 22, 23, 24 и 25. Valves 13 and 14 are installed in the fuel supply line 12 for burning; valves 16, 17, 18 are installed in the fuel supply line 15 for storage; valves 20 are in the fuel oil return line 19; valves 22, 23 in the recirculation line 21 , 24 and 25.
Введение дополнительной воды производят, при необходимости, на вход насосов 4-6 или аппаратов 8, 9. The introduction of additional water is carried out, if necessary, at the inlet of pumps 4-6 or devices 8, 9.
Выполнение кавитационных аппаратов подробно описано в обзорной информации: Серия 1. Тепловые электростанции, теплофикация и тепловые сети. 1986, вып. 11 "Улучшение эксплуатационных свойств жидкого котельного топлива путем его гидромеханической обработки", 60 с. , а также патентах по заявкам 94042513/25, 94042798/25, 95106245/26 и других источниках. The implementation of cavitation devices is described in detail in the overview information: Series 1. Thermal power plants, heating and heating networks. 1986, no. 11 "Improving the operational properties of liquid boiler fuel by its hydromechanical processing", 60 p. as well as patents on applications 94042513/25, 94042798/25, 95106245/26 and other sources.
Пиролизную смолу вводят в смеситель 7, добавляют в емкость 1 или в резервуары 2,3 непосредственно после загрузки мазута. The pyrolysis resin is introduced into the mixer 7, added to the tank 1 or tanks 2.3 immediately after loading the fuel oil.
Способ осуществляют следующим образом. Мазут из цистерн сливают в емкость 1. После ее заполнения возможны три варианта дальнейших действий. The method is as follows. Fuel oil from the tanks is poured into the tank 1. After filling it, three options for further action are possible.
Вариант 1. Мазут с имеющейся в нем или добавленной в него водой, а в ряде случаев и пиролизной смолой гомогенизируют путем циркуляции по контуру 1-4-7-1 (задвижка 18 закрыта, задвижка 20 открыта), после чего закачивают в резервуар 2(3), после заполнения которого начинают процесс диспергирования путем пропускания водомазутной системы по контуру 2-24-5-8-10-22-2 или контуру 2-24-5-8-10-23-3. Option 1. The fuel oil with water present in it or added to it, and in some cases with a pyrolysis resin, is homogenized by circulation along the circuit 1-4-7-1 (valve 18 is closed, valve 20 is open), and then pumped into tank 2 ( 3), after filling of which the dispersion process is started by passing the oil-water system along circuit 2-24-5-8-10-22-2 or circuit 2-24-5-8-10-23-3.
Вариант 2. Мазут с имеющейся в нем или добавленной в него водой сразу закачивают в резервуар 2 (3) и одновременно с диспергированием водомазутной системы производят ее гомогенизацию дополнительным, не показанным на чертеже смесителем, установленным на выходе насоса 5 перед эмульгатором 8, или путем вброса по высоте резервуара, из которого мазут взят на рециркуляцию или путем его перекачивания в другой резервуар. Option 2. The fuel oil with water present in it or added to it is immediately pumped into reservoir 2 (3) and, at the same time as the water-oil system is dispersed, it is homogenized with an additional mixer, not shown in the drawing, installed at the outlet of pump 5 in front of emulsifier 8, or by injection the height of the tank from which fuel oil is taken for recirculation or by pumping it to another tank.
Вариант 3. Представляет комбинацию вариантов 1,2, при которой гомогенизацию производят и в емкости 1, и резервуаре 2(3). Option 3. It is a combination of options 1,2, in which homogenization is carried out both in tank 1 and tank 2 (3).
Параметры смесителя 7 (проходное сечение, перепад давления на смесителе, скорость течения в нем и т.п.) могут быть выбраны так, что в нем происходит предварительное диспергирование водомазутной смеси до получения системы с размером частиц 50-60 мкм. Тем не менее, этот процесс не является эмульгированием по вышеназванным причинам и лишь усиливает эффект, обеспечиваемый гомогенизацией на этапе, предшествующем загрузке мазута на хранение. Этот процесс не является и диспергированием в вышеназванном смысле, так как в результате не получается и квазиустойчивая грубодисперсная система. Более того, устройство, как уже отмечалось, может и не содержать смеситель 7. The parameters of the mixer 7 (flow area, pressure drop across the mixer, flow rate in it, etc.) can be selected so that it is pre-dispersed water-oil mixture to obtain a system with a particle size of 50-60 microns. However, this process is not emulsification for the above reasons and only enhances the effect provided by homogenization at the stage prior to loading fuel oil into storage. This process is not a dispersion in the aforementioned sense, since the result is not a quasi-stable coarse-dispersed system. Moreover, the device, as already noted, may not contain a mixer 7.
Для определения скорости диспергирования достаточно знать объем резервуаров и производительность аппаратов, через которые осуществляется циклическое прокачивание водомазутной системы при хранении. Например, если весь объем резервуаров прокачивают за 30 часов, а средний размер частиц воды при этом снижается с 60 до 25 мкм, то скорость дисперигования составит 35/30. Аналогично, если при последующем хранении в течение 90 часов средний размер частиц возрос до 40 мкм, то скорость коалесценции равна 15/90. To determine the dispersion speed, it is enough to know the volume of the tanks and the performance of the apparatuses through which the pumping of the oil-water system is carried out during storage. For example, if the entire volume of reservoirs is pumped in 30 hours, and the average particle size of water decreases from 60 to 25 microns, then the dispersion speed will be 35/30. Similarly, if during subsequent storage for 90 hours the average particle size increased to 40 microns, then the coalescence rate is 15/90.
Сравнительные испытания известных и предложенных способа и устройства проводились на паровом котле ДКВр-6,5-13 ст. N 2, предназначенном для производства насыщенного пара. Comparative tests of the known and proposed method and device were carried out on a steam boiler DKVR-6.5-13 st. N 2, intended for the production of saturated steam.
Влажность топлива измерялась переносным влагомером. Опыты при сжигании газа проводились с номинальным давлением газа перед горелками, а при сжигании жидкого топлива - с постоянным давлением 5-6 кг/см2, что соответствует примерно нагрузке котла 0,6-0,7 Дном.Fuel moisture was measured with a portable moisture meter. The experiments when burning gas were carried out with a nominal gas pressure in front of the burners, and when burning liquid fuel - with a constant pressure of 5-6 kg / cm 2 , which corresponds approximately to the boiler load of 0.6-0.7 bottom.
При проведении испытаний исследовались все вышеназванные диапазоны изменения концентрации пиролизной смолы, влаги, температуры и дисперсности, причем промежуточные точки не только экстраполировались, но и проверялись расчетным путем. В результате было установлено, что ожидаемый эффект достигается в указанных диапазонах и не достигается вне их. Были проведены также сравнительные испытания по сжиганию мазута, водомазутной эмульсии с пиролизной смолой и без нее и газа. During the tests, all the above ranges of changes in the concentration of pyrolysis resin, moisture, temperature and dispersion were studied, and the intermediate points were not only extrapolated, but also checked by calculation. As a result, it was found that the expected effect is achieved in these ranges and is not achieved outside of them. Comparative tests were also conducted on the combustion of fuel oil, a water-oil emulsion with and without pyrolysis resin and gas.
При сжигании гомогенизированной смеси мазута с пиролизной смолой (и гомогенизированной водомазутной эмульсии) резко понизился критический коэффициент избытка воздуха, причем его величина была тем ниже, чем больше температура топлива. Так, при температуре смеси 94oC оптимальный коэффициент избытка воздуха составил 1,6-1,65, (1,64-1,71) а при температуре 130oC -1,4-1,45, (1,45-1,51) в то время как при сжигании мазута с температурой 120-125oC - 1,8-1,85. Таким образом, понижение коэффициента избытка воздуха с 1,8-1,85 до 1,4-1,45 увеличило КПД котла приблизительно на 1,6-1,7%.When a homogenized mixture of fuel oil with pyrolysis resin (and a homogenized oil-water emulsion) was burned, the critical coefficient of excess air sharply decreased, and its value was the lower, the higher the temperature of the fuel. So, at a mixture temperature of 94 o C the optimal coefficient of excess air was 1.6-1.65, (1.64-1.71) and at a temperature of 130 o C -1.4-1.45, (1.45- 1.51) while when burning fuel oil with a temperature of 120-125 o C - 1.8-1.85. Thus, a decrease in the coefficient of excess air from 1.8-1.85 to 1.4-1.45 increased the efficiency of the boiler by approximately 1.6-1.7%.
Минимальное значение концентрации оксидов азота при сжигании смеси мазута с пиролизной смолой составило 170-180 мг/нм3 против 260-270 мг/нм3 при сжигании мазута и 200-210 при сжигании водомазутной эмульсии без смолы, т.е. произошло снижение вредных выбросов примерно на 40%.The minimum value of the concentration of nitrogen oxides when burning a mixture of fuel oil with pyrolysis resin was 170-180 mg / nm 3 versus 260-270 mg / nm 3 when burning fuel oil and 200-210 when burning a water-oil emulsion without tar, i.e. there was a reduction in emissions by approximately 40%.
Для сравнения, концентрация оксидов азота при сжигании газа на нагрузке котла, близкой к номинальной, составила 125-130 мг/нм3 при оптимальном коэффициенте избытка воздуха 1,4, а концентрация оксидов азота при сжигании мазута влажностью 0,8% и оптимальном коэффициенте избытка воздуха 1,87-1,90 составила 260-270 мг/нм3.For comparison, the concentration of nitrogen oxides during gas combustion at a boiler load close to the nominal value was 125-130 mg / nm 3 with an optimal air excess ratio of 1.4, and the concentration of nitrogen oxides during fuel oil burning with a moisture content of 0.8% and an optimal excess coefficient air 1.87-1.90 was 260-270 mg / nm 3 .
При сжигании водомазутной эмульсии влажностью 3,2% концентрация оксидов азота уменьшилась по сравнению с NOx при сжигании мазута только на 25%.When burning a water-oil emulsion with a moisture content of 3.2%, the concentration of nitrogen oxides decreased compared to NO x when burning fuel oil by only 25%.
Таким образом удалось добиться двойного положительного эффекта: во-первых, снижения оптимального избытка воздуха, что соответствует повышению КПД котла, и, во-вторых, существенного уменьшения выбросов оксидов азота. Thus, it was possible to achieve a double positive effect: firstly, a decrease in the optimal excess of air, which corresponds to an increase in the boiler efficiency, and, secondly, a significant reduction in nitrogen oxide emissions.
Более того однократное эмульгирование вместо трехкратного в известном способе позволило достичь указанных параметров при существенно меньших затратах энергии и времени. Moreover, a single emulsification instead of three times in the known method made it possible to achieve these parameters with significantly less energy and time.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110022/25A RU2122890C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method of preparation and storage of liquid fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97110022/25A RU2122890C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method of preparation and storage of liquid fuel |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2122890C1 true RU2122890C1 (en) | 1998-12-10 |
| RU97110022A RU97110022A (en) | 1999-03-20 |
Family
ID=20194213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97110022/25A RU2122890C1 (en) | 1997-06-23 | 1997-06-23 | Method of preparation and storage of liquid fuel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2122890C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106268388A (en) * | 2015-05-11 | 2017-01-04 | 江西科伦药业有限公司 | A kind of eye drop dosing vacuum homogeneous emulsifying machine group and using method |
-
1997
- 1997-06-23 RU RU97110022/25A patent/RU2122890C1/en active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106268388A (en) * | 2015-05-11 | 2017-01-04 | 江西科伦药业有限公司 | A kind of eye drop dosing vacuum homogeneous emulsifying machine group and using method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4117550A (en) | Emulsifying system | |
| EP0301766B1 (en) | Preparation of fuel oil emulsions | |
| US3876363A (en) | Atomizing method and apparatus | |
| JP6023697B2 (en) | Real-time inline water-fuel emulsion equipment, processes and systems | |
| US20100126059A1 (en) | Water emulsion production apparatus | |
| US6211253B1 (en) | Process for producing emulsions, particularly emulsions of liquid fuels and water, and apparatus used in the process | |
| DE102007051677A1 (en) | Fuel e.g. petrol, mixture controlled production and conveying method for e.g. Otto-engine, involves supplying fuel mixture in fuel mixture tank into high pressure fuel device, pressure rail, fuel injection valve, fuel loop and control unit | |
| EP0372353A2 (en) | Fuel for reducing the noxiousness of exhaust gases, particularly for internal-combustion engines | |
| US20120279118A1 (en) | Fuel emulsification system | |
| AU753633B2 (en) | Sub-critical water-fuel composition and combustion system | |
| JPH08303305A (en) | Emulsion mixing-supplying method and equipment for internal combustion type diesel-engine | |
| JP7050256B2 (en) | Micronization device | |
| RU2122890C1 (en) | Method of preparation and storage of liquid fuel | |
| EP0958853B1 (en) | Process for producing emulsions, particularly emulsions of liquid fuels and water, and apparatus used in the process | |
| JP3097583B2 (en) | Fuel supply method and apparatus for internal combustion engine | |
| KR101864517B1 (en) | Water-mixture-fuel generation device | |
| EP0009520A1 (en) | Emulsifying system and method for mixing accurate quantities of two or more liquids | |
| RU7023U1 (en) | LIQUID FUEL PREPARATION AND STORAGE DEVICE | |
| GB2233572A (en) | Producing water-in-oil emulsions | |
| WO2010047343A1 (en) | Apparatus for producing emulsion fuel, method for producing emulsion fuel, method for handling emulsion fuel, and emulsion fuel | |
| EP2547752A1 (en) | Stabilized water-in-oil emulsions of light oils, and methods and apparatus/system for the productions of such stabilized emulsions | |
| JP2001248501A (en) | Hydrous oily fuel, its manufacturing method and device | |
| WO1999063025A1 (en) | Stabile fuel emulsions and method of making | |
| RU2465952C2 (en) | System to prepare water-fuel emulsion for ice | |
| RU190067U1 (en) | A device for the preparation, storage and preparation for burning liquid fuel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20070723 |
|
| QZ4A | Changes in the licence of a patent |
Effective date: 20070723 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20120217 |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20160815 |