RU2822248C2

RU2822248C2 - Fuel oil preparation unit

Info

Publication number: RU2822248C2
Application number: RU2023107163A
Authority: RU
Inventors: Хабир Венерович Кильмухаметов; Илья Анатольевич Каленков; Руслан Рифгатович Валиуллин; Ильдар Гусманович Зайдуллин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РНГ-Инжиниринг"
Filing date: 2022-12-12
Publication date: 2024-07-03

Abstract

FIELD: oil, gas and coke-chemical industry.

SUBSTANCE: invention relates to oil refining industry, in particular to installations for preparation and pumping of fuel oil, including high-viscosity fuel used as fuel in boiler houses and power plants for various purposes. Invention relates to fuel oil preparation unit, which includes rotary apparatus, fine filter, pressure pump, pipelines for fuel oil supply, water and oil-water emulsion supply with shutoff valves and instrumentation. Plant further comprises a device for controlling, monitoring and displaying information in the form of a microprocessor, a backup fine filter, wherein the water-oil emulsion pipeline after the injection pump branches into two parallel pipelines, each of which is connected to one of two filters: a fine filter and a standby fine filter, and in front of the rotary apparatus is combined back into one pipeline, on the water supply pipeline there are in series a water heater and a water supply pump, and steam supply and drain pipelines are connected to fine filter and standby fine filter.

EFFECT: higher efficiency of installation.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей промышленности, в частности к установкам для подготовки и перекачки мазута, в том числе высоковязкого, используемого в качества топлива на котельных и энергоустановках различного назначения.The invention relates to the oil refining industry, in particular to installations for the preparation and pumping of fuel oil, including high-viscosity fuel, used as fuel in boiler houses and power plants for various purposes.

Из уровня техники известна установка для приготовления экологического водомазутного топлива, включающая контейнер, содержащий всасывающие магистрали, соответственно, подачи воды и мазута, а также напорную магистраль подачи полученного водомазутного топлива, на которых последовательно установлены предсмеситель инжекторного типа, основной насос подачи мазута, гидравлические кавитационные модули, оконечные насосы и элементы переключения соответствующих потоков. Устройство дополнительно содержит насос-диспергатор для подачи воды в предсмеситель и средство для ее нагрева. Напорная магистраль подачи полученного водомазутного топлива дополнительно сообщена с резервуаром с водой. Всасывающая магистраль подачи воды сконструирована с возможностью одновременного подключения к всасывающей магистрали подачи мазута и к напорной магистрали подачи полученного водомазутного топлива (пат. RU 2284852, кл. B01F 3/08, 28.03.2005 г.).An installation for the preparation of ecological water-oil fuel is known from the prior art, including a container containing suction lines, respectively, for supplying water and fuel oil, as well as a pressure line for supplying the resulting water-oil fuel, on which an injection-type premixer, a main fuel oil supply pump, and hydraulic cavitation modules are installed in series , terminal pumps and switching elements of the corresponding flows. The device additionally contains a dispersant pump for supplying water to the premixer and a means for heating it. The pressure line for supplying the resulting oil-water fuel is additionally connected to a water tank. The water supply suction line is designed with the possibility of simultaneous connection to the fuel oil suction line and to the pressure line supplying the resulting fuel oil (pat. RU 2284852, class B01F 3/08, 03/28/2005).

Недостатком этого технического решения является низкая эффективность вследствие того, что регулирование подачи воды происходит "на глаз", условно с некоторой периодичностью, что в свою очередь может внести значительную погрешность или вовсе привести к аварийной ситуации.The disadvantage of this technical solution is its low efficiency due to the fact that the water supply is regulated “by eye”, conditionally with some frequency, which in turn can introduce a significant error or even lead to an emergency.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является установка для подготовки мазута к сжиганию, содержащая емкость с мазутом, последовательно соединенные фильтр грубой очистки, нагнетательный насос, фильтр тонкой очистки, устройства диспергирования воды в мазуте с трубопроводом рециркуляции на одном из них. В качестве емкости с мазутом установлена приемная емкость с паровым подогревателем, связанная с цистерной с товарным мазутом, а в качестве устройств диспергирования воды в мазуте в ней установлены гомогенизатор для грубого диспергирования с трубопроводом рециркуляции и эмульгирующий аппарат для тонкого диспергирования воды в мазуте, причем гомогенизатор установлен на выходе фильтра тонкой очистки, а эмульгирующий аппарат - на выходе гомогенизатора. В качестве гомогенизатора для грубого диспергирования воды в мазуте установлен турбулизатор, а в качестве эмульгирующего аппарата для тонкого диспергирования воды в мазуте - роторно-пульсационный аппарат (пат. RU 2246073, кл. F23K 5/08, 30.07.2003 г.).The closest technical solution to the claimed one is an installation for preparing fuel oil for combustion, containing a container with fuel oil, a coarse filter, a pressure pump, a fine filter, a device for dispersing water in fuel oil with a recirculation pipeline on one of them connected in series. As a tank with fuel oil, a receiving tank with a steam heater is installed, connected to a tank with commercial fuel oil, and as devices for dispersing water in fuel oil, a homogenizer for coarse dispersion with a recirculation pipeline and an emulsifying apparatus for fine dispersion of water in fuel oil are installed, and the homogenizer is installed at the outlet of the fine filter, and the emulsifying apparatus at the outlet of the homogenizer. A turbulator is installed as a homogenizer for coarse dispersion of water in fuel oil, and a rotary pulsation apparatus is installed as an emulsifying apparatus for fine dispersion of water in fuel oil (patent RU 2246073, class F23K 5/08, 07/30/2003).

Недостатком известной установки является необходимость периодической остановки работы установки для проведения очистки фильтра. Также к недостатку можно отнести необходимость осуществления постоянного контроля над процессом подготовки товарного мазута и, как следствие, необходимость практически постоянного присутствия обслуживающего персонала в пределах станции.A disadvantage of the known installation is the need to periodically stop the operation of the installation to clean the filter. Another disadvantage is the need for constant control over the process of preparing commercial fuel oil and, as a consequence, the need for an almost constant presence of service personnel within the station.

Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы установки.The technical result of the invention is to increase the efficiency of the installation.

Указанный технический результат достигается тем, что в блоке подготовки топочного мазута, включающем роторный аппарат, фильтр тонкой очистки, нагнетательный насос, трубопроводы подачи мазута, подачи воды и водомазутной эмульсии с запорной арматурой и контрольно-измерительными приборами, в отличие от прототипа, установка дополнительно содержит устройство управления, контроля и отображения информации в виде микропроцессора, резервный фильтр тонкой очистки, насос для подачи воды, подогреватель воды и трубопроводы подачи пара и дренажа.The specified technical result is achieved by the fact that in the fuel oil preparation unit, including a rotary apparatus, a fine filter, a pressure pump, fuel oil supply pipelines, water supply and water-oil emulsion with shut-off valves and instrumentation, unlike the prototype, the installation additionally contains a control, monitoring and information display device in the form of a microprocessor, a backup fine filter, a water supply pump, a water heater and steam supply and drainage pipelines.

Наличие резервного фильтра тонкой очистки в совокупности с трубопроводами подачи пара и дренажа позволяют снизить время на подготовку топочного мазута, за счет обеспечения непрерывности технологического процесса в течение длительного времени.The presence of a backup fine filter in combination with steam supply and drainage pipelines allows us to reduce the time for preparing heating oil by ensuring the continuity of the technological process for a long time.

Наличие микропроцессора позволяет максимально точно поддерживать параметры в заданном диапазоне. Кроме того, наличие микропроцессора в совокупности с резервным фильтром и трубопроводами подачи пара и дренажа позволяют автоматизировать процесс подготовки топочного мазута к сжиганию и снизить количество затрат ручного труда.The presence of a microprocessor allows you to maintain parameters within a given range as accurately as possible. In addition, the presence of a microprocessor in combination with a backup filter and steam supply and drainage pipelines allows you to automate the process of preparing heating oil for combustion and reduce the amount of manual labor.

На фиг. 1 представлен блок подготовки товарного мазута к сжиганию.In fig. Figure 1 shows a block for preparing commercial fuel oil for combustion.

Блок подготовки товарного мазута к сжиганию, включает трубопроводы подачи мазута 1, подачи воды 2, подачи пара 3, дренажа 4 и водомазутной эмульсии 5 на которых установлены запорная арматура и контрольно-измерительные приборы, соединенные с устройством управления, контроля и отображения информации в виде микропроцесора. На трубопроводах последовательно расположены подогреватель 6, насос для подачи воды 7, нагнетательный насос 8, фильтры тонкой очистки 9, 10 и роторный аппарат 11. При этом трубопровод водомазутной эмульсии 5 после насоса 8 разветвляется на два параллельных трубопровода, каждый из которых соединен с одним из двух фильтров тонкой очистки 9, 10 и перед роторным аппаратом 11 объединяется обратно в один трубопровод.The unit for preparing commercial fuel oil for combustion includes pipelines for fuel oil supply 1, water supply 2, steam supply 3, drainage 4 and water-fuel oil emulsion 5 on which shut-off valves and instrumentation are installed, connected to a control, monitoring and information display device in the form of a microprocessor . A heater 6, a water supply pump 7, a pressure pump 8, fine filters 9, 10 and a rotary apparatus 11 are located in series on the pipelines. In this case, the oil-water emulsion pipeline 5 after the pump 8 branches into two parallel pipelines, each of which is connected to one of the two fine filters 9, 10 and before the rotary apparatus 11 are combined back into one pipeline.

Блок подготовки топочного мазута работает следующим образом.The fuel oil preparation unit operates as follows.

Мазутное топливо подается в трубопровод 1, где смешивается с водой, подаваемой из трубопровода 2 с помощью насоса 7. При этом перед подачей в трубопровод 2 вода подогревается до заданной программой температуры, посредством подогревателя 6. Полученная водомазутная эмульсия под давлением насоса 8 направляется на фильтр тонкой очистки 9, где задерживаются механические примеси и происходит первичное дробление глобул воды. По мере засорения фильтра 9, давление на входе к нему начинает расти, а при выходе из него падать и когда разность давления достигает заданной программой значения, микропроцессор дает последовательно команды на переключение потока водомазутной эмульсии на резервный фильтр 10, слив механических примесей в дренаж 4 и продувку фильтра 9 паром посредством трубопровода 3. По окончании очистки фильтра 9 микропроцессор производит переключение потока водомазутной эмульсии обратно на фильтр 9, одновременно с этим микропроцессор дает последовательно команды на очистку фильтра 10 по аналогии с фильтром 9.Fuel oil is supplied to pipeline 1, where it is mixed with water supplied from pipeline 2 using pump 7. Before being supplied to pipeline 2, the water is heated to the temperature specified by the program using heater 6. The resulting water-fuel oil emulsion under the pressure of pump 8 is sent to a fine filter purification 9, where mechanical impurities are retained and primary crushing of water globules occurs. As the filter 9 becomes clogged, the pressure at the inlet to it begins to increase, and when leaving it to fall, and when the pressure difference reaches the value specified by the program, the microprocessor gives sequential commands to switch the flow of oil-water emulsion to the backup filter 10, draining mechanical impurities into drain 4 and purging filter 9 with steam through pipeline 3. Upon completion of cleaning filter 9, the microprocessor switches the flow of water-oil emulsion back to filter 9, at the same time the microprocessor gives sequential commands to clean filter 10 in the same way as filter 9.

После фильтра тонкой очистки 9 или 10 водомазутная эмульсия поступает в роторный аппарат 11, где под действием изменения «линий тока» компоненты интенсивно гомогенизируются и диспергируются, в результате получается водомазутная эмульсия, устойчивая к расслоению. Готовое водомазутное топливо направляется в расходный резервуар на сжигание в котлах или энергоустановках.After the fine filter 9 or 10, the oil-water emulsion enters the rotor apparatus 11, where, under the influence of changes in the “flow lines,” the components are intensively homogenized and dispersed, resulting in a oil-water emulsion that is resistant to separation. The finished water-oil fuel is sent to a supply tank for combustion in boilers or power plants.

Вся работа установки управляется микропроцессором по заданной программе. Обработка результатов измерений и подача сигналов на исполнительные механизмы проводится микропроцессором по заданному алгоритму, разработанной для данной установки.The entire operation of the installation is controlled by a microprocessor according to a given program. Processing of measurement results and sending signals to actuators is carried out by a microprocessor according to a given algorithm developed for this installation.

Применение предложенного изобретения позволит значительно повысить эффективность работ по подготовке топочного мазута к сжиганию, за счет снижения необходимого времени на подготовку топочного мазута и трудозатрат.The use of the proposed invention will significantly increase the efficiency of work on preparing heating oil for combustion, by reducing the required time for preparing heating oil and labor costs.

Предлагаемый блок подготовки топочного мазута востребован на котельных и энергоустановках различного назначения.The proposed heating oil preparation unit is in demand in boiler houses and power plants for various purposes.

Claims

A fuel oil preparation unit, including a rotary apparatus, a fine filter, a pressure pump, fuel oil supply, water supply and water-oil emulsion pipelines with shut-off valves and instrumentation, characterized in that the installation additionally contains a control device, monitoring and displaying information in the form microprocessor, a backup fine filter, and the oil-water emulsion pipeline after the injection pump branches into two parallel pipelines, each of which is connected to one of two filters: a fine filter and a backup fine filter, and before the rotary apparatus is combined back into one pipeline, on In the water supply pipeline, a water heater and a water supply pump are located in series, and the steam supply and drainage pipelines are connected to a fine filter and a backup fine filter.