Оборудование мазутного хозяйства

Мазутные подогреватели.Мазут в резервуарах подогревается или путем циркуляционного подогрева с использованием выносных подогревателей, или погружными подогревателями.

Погружные подогреватели устанавливаются в нижней части резервуаров и выполняются секционными или парозмеевиковыми (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Подогреватели погружного типа и их размещение в резервуарах:

а - змеевиковый подогреватель; б - секционный подогреватель; 1 - резервуар; 2 - подогреватель; 3, б - опоры; 4 - кожух местного подогревателя; 5 - местный змеевиковый подогреватель; 7 - паропровод; 8 - мазутопровод; 9 - конденсато-провод; 10 - хлопушка; 11 - муфта; 12 - коллектор

При циркуляционном подогреве мазут забирается из нижней части резервуара, прокачивается через внешний подогреватель и через насадки опять вводится в низ резервуара (к центру сечения или в сторону, противоположную забору мазута) в виде вытекающих под давлением струй. При таком циркуляционном подогреве полностью используется полезный объем резервуара, исключается обводнение мазута, обеспечивается эффек гииное перемешивание топлива в емкости, повышается однородность его структуры, предотвращается коагуляция и осаждение карбоидов, а также осаждение механических примесей.

В выносных подогревателях совершается вынужденное движение мазу­та, поэтому теплообмен в них более эффективен, чем в погружных по­верхностных подогревателях при естественной конвекции.

При циркуляционном подогреве внешний подогреватель и насос могут обслуживать группу резервуаров.

Если мазутопроводы теплоизолированы, то схема циркуляционного подогрева мазута может быть пущена при вязкости топлива в резервуаре 200—300 °ВУ и даже еще более высокой, если всасывающие мазуто­проводы прогреваются рециркулирующим топливом из котельной или применен электрообогрев мазутопрводов. Недостаток циркуляционного подогрева состоит в дополнительном расходе электроэнергии на перекач­ку мазута.

Длительность разогрева мазута в резервуаре способом циркуляции г, ч, определяется по формуле

(4.6)

Здесь М — масса мазута в резервуаре, кг; с — теплоемкость мазута, Дж/ (кг • К); k_Р — коэффициент теплопередачи от мазута в резервуаре в окружающую среду, Вт/(м² • К); Δt_н=t_н-t₀; Δt_к=t_к-t₀; Δt=t_н-t_к — температуры мазута на входе и выходе из подогрева­теля, °С; Θ=mc/ k_РF_Р - температура окружающей среды, °С; т — массовый расход циркулирующего мазута, кг/с; F_Р— поверхность охлаж­дения резервуара, м².

Количество теплоты, сообщаемой мазуту в подогревателе (тепловая мощность подогревателя),

(4.7)

Расход пара на выносной подогреватель мазута при циркуляционном подогреве

(4.8)

где η — КПД подогревателя с учетом теплопотерь в мазутопроводах меж­ду резервуаром и подогревателем; h_п, h_к — энтальпии греющего пара и его конденсата.

На линии подачи к форсункам мазут подогревается с целью его лучше­го распыливания. Для подогрева мазута применяются теплообменники различной конструкции: с оребренными поверхностями типа ПМР (табл. 4.3), трубчатые нормального ряда или с плавающей головкой, теп­лообменники с прямыми трубками, секционные теплообменники типа "труба в трубе". На рис. 4.4 показан трубчатый секционный подогреватель мазута.

Мазутные насосы.Из приемных промежуточных резервуаров в основные резервуары мазут перекачивается центробежными погружными насосами (нефтяной артезианский) типа НА (рис. 4.5). Они устанавливаются непосредственно на перекрытии приемного резервуара, обычно два насоса на каждом резервуаре. Погружной насос состоит из трех основных узлов: собственно многоступенчатого насоса, напорной колонки и опорной стойки (на рис. 4.5 не показана). Мазут забирается насосом через всасы­вающий колокол. Число звеньев (от одного до восьми) напорной колонки выбирается в зависимости от глубины резервуара. Например, у мазутного погружного насоса 20НА-22 х 3 можно изменять расстояние от опорной рамы насоса до самой нижней его точки от 2395 до 9691 мм с интервалом в 1043 мм. Подача этого насоса 600 м³/ч, напор 0,65 МПа, мощность электродвигателя, устанавливаемого на опорной стойке, 100 кВт.

В котельную мазут подается центробежными насосами консольного типа, применяемыми в нефтяной промышленности для перекачки нефтепродуктов с температурой до 200 °С.

Таблица 4.3. Подогреватели мазута с оребренными поверхностями

Насосы типа НК (Н — нефтяной, К — консольный) одноступенчатые с рабочими колесами одностороннего входа жидкости. Входной патрубок расположен вдоль оси насоса, выходной — вертикально, но может быть 1 повернут на 90, 180 и 270°. Выпускаются насосы с подачей 15—560 м³/ч и напором 80—300 м вод. ст. Привод насосов типа НК - взрывобезопасные электродвигатели с частотой вращения 3000 об/мин.

На рис. 4.6 показан центробежный восьмиступенчатый двухкорпусный I спирального типа насос 5Н5 х 8, используемый на электростанциях в мазутном хозяйстве, как правило, в качестве насоса второго подъема. Наружный корпус насоса представляет собой цилиндр с приемным и напорным патрубками, направленными вертикально вверх. Торцы наружного корпуса закрываются крышками, закрепляемыми шпильками. Внутренний литой корпус состоит из двух половин, соединенных в горизонтальной плоскости шпильками.

Рабочие колеса ротора защищены втулками. Колеса расположены попарно, всасывающими воронками в противоположные стороны для гидравлического уравновешивания ротора. Подача насоса составляет 80 м³/ч, напор 4,4 МПа, частота вращения ротора 2975 об/мин, диаметр рабочего колеса 245 мм, мощность привода 250 кВт. Насос и электродвигатель соединены муфтой и устанавливаются на общей фундаментной раме.

Для уменьшения износа и загрязнения форсунок и предотвращения образования в мазутопроводах отложений в схемах мазутного хозяйства предусматривается двухступенчатая очистка мазута от механических примесей. Первая (грубая) ступень очистки выполняется в виде подъемных фильтров-сеток с ячейками 10-12 мм, устанавливаемых в отводных лот­ках сливных устройств. Фильтры второй (тонкой) ступени очистки устанавливаются в мазутонасосной после насосов II подъема (рис. 4.7). Сетки этих фильтров имеют 64 или 32 отверстия на 1 см². Такие же фильт­ры используют для улавливания взвеси при очистке резервуаров с по­мощью системы специальных сопл.

На рис. 4.8 показана компоновка оборудования насосной для подачи мазута в котельную с котлами ТГМП-204 (блок мощностью 800 МВт).

Рис. 4.7. Фильтр для очистки мазута:

1 - корпус; 2 - фильтр-сетка; 3 - конструкция для снятия фильтра-сетки; 4 -воздушник; 5 - подвод пара для продувки

Рис. 4.8. Компоновка оборудования мазутонасосной:

/ - насосное отделение; // - помещение щита управления; III - распределитель­ное устройство; IV - камеры трансформаторов; V - комнаты отдыха и приема пи­щи; VI - сушилка; VII - мужской гардероб; VIII - женский гардероб; IX - лабо­ратория; X — вентиляционные камеры; 1 - насосы I подъема; 2 - насосы II подъе­ма; 3 - насосы рециркуляции; 4 - насосы подачи конденсата в главный корпус; 5 ~ насосы загрязненных мазутом дренажей; 6 - дренажные насосы; 7 - подогре­ватели мазута основные; 8 - подогреватели мазута на рециркуляцию; 9 - фильтры 1 тонкой очистки; 10 - фильтры очистки резервуаров