Резервное топливо и его сжигание. Получение мазута и его основные свойства

РЕЗЕРВНОЕ ТОПЛИВО И ЕГО СЖИГАНИЕ

( 6 часов )

Автор – ст. преподаватель

Получение мазута и его основные свойства

В качестве резервного топлива в котельных   главным образом применяют топочный мазут, представляющий  собой  смесь прямой перегонки и крекинг- процесса.

Добываемая на нефтепромыслах  нефть представляет собой сложную смесь различных углеводородов. Цвет нефти темно – коричневый или черно – зеленый. Нефть содержит углерода до 86 %, водорода до 13 %, зола и влага почти совсем отсутствуют. Нефти некоторых районов, в особенности нефть восточных районов России, содержат до 3% (и больше) серы.

Простейшим методом переработки нефти является её перегонка. Нефть  нагревают в специальных устройствах (трубчатых печах), затем её направляют в ректификационные колонны, где она  разделяется на отдельные фракции (бензин, керосин). Остаток после первичной перегонки – мазут – подвергается дальнейшей переработке  в вакуумной установке (с целью получения смазочных  масел), либо на крекинг – установке.

Крекинг – процесс заключается в подогреве мазута  первичной гонки в трубчатых печах при высоких давлениях (40-60 кгс/см²) до температуры около 450-550 ⁰С (термический крекинг) или при давлении 2-3 кгс/см² до температуры 450-520 ⁰ С в присутствии катализатора (алюмосиликаты) – каталитический крекинг.

При указанных условиях происходит расщепление (крекинг) сложных углеводородов на более простые с образованием крекинг-газа, крекинг – бензина, крекинг – керосина  и в остатке – крекинг – мазута, в дальнейшем используемого в качестве котельного топлива

Основные свойства мазута :

Теплота сгорания топочного мазута довольно высокая и колеблется в зависимости от марки мазута в пределах Q^н_р=9300-9800 ^ккал/_{кг   .}            

            Плотность мазута колеблется в зависимости от марки в пределах 960-1020^кг/_м³.Относительная плотность ( по отношению к воде ) составляет 0,96-1,02. С повышением температуры  на каждые 10⁰ С плотность мазутов уменьшается примерно на 5-6^кг/_м³.

Одной из важнейших эксплуатационных характеристик мазута является его условная вязкость , характеризующая степень текучести жидкого топлива.

Условная вязкость – это отношение времени течения мазута при т-ре 50⁰С ко времени течения дисциллированной воды с т-рой 20⁰С.

Цифры в обозначении марки мазута М40, М100, М200 обозначают вязкость мазута в условных градусах. В котельных  в качестве резервного топлива применяют мазуты марок М40, М100, М200.

Температура застывания мазута-это та т-ра , при которой мазут , загустевая , теряет свою подвижность ( текучесть ) и  застывает. Температура застывания мазута , как правило , повышается с повышением вязкости. Так как возможно застывание в трубопроводах мазута с высокой температурой застывания, то необходимо предусматривать такие схемы подогрева и транспортировки мазута которые бы  обеспечили  надёжность и безаварийность эксплуатации котельной установки.

Следующей характеристикой мазутов является температура вспышки, определяющая способность паров мазута образовывать с окружающим воздухам смесь, вспыхивающую при поднесении к ней пламени.

Под температурой воспламенения понимают такую температуру, при которой мазут загорается при поднесении к нему пламени и горит длительное время. Температура  воспламенения превышает температуру вспышки на 10-40 ⁰ С

Температура мазута в открытых резервуарах должна быть не менее чем на

10 ⁰ С ниже  температуры вспышки. В закрытых емкостях и трубопроводах пол давлением температура может быть выше температуры вспышки.

По содержанию серы различают три группы мазутов: малосернистые (содержание серы менее 0,5 % ) , сернистые ( содержание серы от 0,5 до

2,0 % ) ,высокосернистые ( содержание серы более 2,0 % ).

При сжигании сернистых мазутов образуется сернистый газ S0₂ , который в присутствии влаги образует сначала сернистую , а затем серную кислоту, разрушающе действующую на  поверхности нагрева котла при достижении температуры точки росы на этих поверхностях нагрева.