Тотальное снижение вредных выбросов при сжигании мазута с одновременным повышением эффективности сжигания

А.П. Шерстобитов, директор ООО «НПФ «ФЕНИКС»
Научно-производственная компания «ФЕНИКС» (Россия, г. Пермь) готова предложить своим клиентам и партнерам выгодные и эффективные решения
Тотальное снижение  вредных выбросов  при сжигании мазута с одновременным  повышением  эффективности сжигания

Научно-производственная компания «ФЕНИКС» (Россия, г. Пермь) готова предложить своим клиентам и партнерам выгодные и эффективные решения по следующим актуальным направлениям:

Установки дожига - дожиг газов, ТБО/ТКО, жидких отходов для обезвреживания газовых выбросовот различных технологических и производственных процессов.

Установки регенеративного термического окисления (РТО)- для очистки больших объемов загрязненных газов. Применение установок РТО Феникс обеспечивает:

  1. ликвидацию широкого спектра ЛОС
  2. высокую тепловую эффективность
  3. соответствие качества выбросов европейским нормам
  4. отсутствие каких-либо отходов процесса
  5. возможность обработки любых объемов воздуха
  6. гарантированное соблюдение требований в отношении предельных значений выбросов на выходеблока РТО по концентрации выпускаемого газа и уровню шума
  7. низкую стоимость владения.

Системы очистки выбросов на основе технологии селективного каталитического восстановления - очистка выбросов от NOxпрактически до нулевого уровня.

  • Системы каталитической очистки выбросов для применения в составе газотурбинных

агрегатов, энергетических установок, металлургических производств, химической

промышленности, заводов по сжиганию ТБО и прочих производств;

  • Практически любой действующий объект можно оснастить системой очистки за срок, не

превышающий 6 месяцев;

Один из важнейших проектов  компании - «Как с помощью воды уменьшить загрязнение вод и выбросы вредных веществ в городах в 100 раз»

Данный проект позволяет получить 4 выгоды сразу:

  1. Сжигание или утилизация тяжёлых, загрязненных и нестандартизованныхгорючих жидкостей;
  2. Снижение потребления топлива за счет применения установок РВП (РеакторВихревой Проточный) и инновационных горелочных устройств «ФЕНИКС»;
  3. Полное устранение выбросов вредных веществ на ТЭЦ, в котельных, напроизводствах с применением технологического нагрева, на установках утилизации различныхотходов;
  4. Экономический эффект. Расходную статью превращаем в доходную.

Жидкие нефтепродуктыи, в частности, мазутсоставляют существенную часть топливных ресурсов в РФ.Мазут широко используется в качестве топлива для различных отопительных систем, печей, систем парового отопления и т.д. Некоторые его виды (флотский Ф5 и Ф12) служат основным топливом для судовых силовых агрегатов. Как и другие продукты перегонки нефти, мазут подразделяется на марки, отличные по своим свойствам. Наиболее распространёнными марками можно считать топочные мазуты М100 и М40, а также флотские Ф12 и Ф5. Основные отличия вышеуказанных видов – высокая вязкость мазута и наличие в составе различных видов добавок: дизельного топлива (солярки), депрессорных присадок, керосиновых фракций и т.д. Важное значение имеют следующие параметры: зольность, процентное присутствие серы, температура вспышки, наличие воды и т.д. Наличием воды чаще всего страдает т.н.«мазут с хранения».

Основные проблемы, возникающие при использовании мазута в качестве топлива:

- Обводнение:вода в виде линз или мешков неравномерно распределяется по всей массе мазута, что приводит к резкому ухудшению условий его сжигания.

- Старение:в процессе длительного хранения из мазута испаряются легкие фракции, что приводит к повышению его вязкости и температуры вспышки. Как правило, после двух-трёх лет хранения качественное сжигание такого мазута становится практически невозможным, и его надо заменять на свежий.

-Зольные отложения:несмотря на невысокое содержание золыв топочных мазутах, при их сжиганиина поверхностях нагрева котлов и в проточной части газовых турбин образуются отложения, которые снижают надежность и технико-экономические показатели работы оборуждования - ухудшаются условия теплопередачи, повышается температура уходящих газов, увеличивается газовое сопротивление и, как следствие, падает мощность и коэффициент полезного действия котла или газовой турбины.

- Коррозия: сжигание на электростанциях низкокачественных высоковязких мазутов приводит к коррозии стальных конструктивных элементов оборудования.

- Смолы:асфальтосмолистые вещества, мазутные сгустки и крупные линзовые включенияв мазутном топливе образуют отложения в трубопроводах, запорно-регулирующей арматуре и форсунках, что сказывается на ухудшении стабильности работы горелок, и быстром выходе их из строя.

- Выбросы вредных веществ в атмосферу: использование высокосернистых вязких мазутов в качестве котельного топлива приводит к выбросу больших количеств не только токсичных оксидов серы и азота, но и канцерогенных полициклоаренов, в первую очередь бенз(а)пирена.

Какое решение предлагаем мы для снижения выбросов?

Большинство перечисленных проблем решаются за счет подготовки жидкого топлива к сжиганиюс использованиемустановок РВП (реактор вихревой проточный)в сочетании с дозатором воды. Подготовка представляет собой кавитационное диспергирование воды в топливе, в результате которого вода не только измельчается до частиц размеромменее 1 мкм, но и частично диссоциируетна радикалы Н+ - ОН-.

Установка РВП — это система уменьшения выбросов вредных веществ с функциями самоподстройки под режимы горения.Это система, обеспечивающая производительность, существенную экономию и отказоустойчивость уровня А-0.

Установка РВП предназначена для:

– снижения вредных выбросов на объектах энергетики и промышленности, где в качестве топлива используются мазут или нефть, на величинуот 20 до 90%;

- снижение выбросов особо опасных канцерогенов на объектах энергетики,где сжигается жидкое топлив, в 6-8 раз;

Установка РВП монтируется без изменений конструкции горелки и технологии сжигания мазута.

Рис 1. Основной блок реактора установки РВП-20

Подготовка топлива к сжиганию наустановке РВП - этоуникальный технологический процесс, построенный на использовании нескольких видов физического воздействия на исходный̆ мазут, а именно - гидродинамической и ультразвуковой кавитации, акустических течений и давления звукового излучения. Результатом работы установки является получение Белого экологического топлива (БЭТ), которое является высокоэффективным, принципиально новым видом топлива, соответствующим самым высоким нормативным требованиям.

Исследования, проведенные на газомазутных котлах, показали, что сжигание мазута с предельно низкими избытками воздуха, близкими к стехиометрическим концентрациям, позволяют повысить экономичность котловых агрегатов и снизить выбросы в атмосферу NOx. Наряду с глубоким снижением концентраций оксида азота (более 50%) при использовании БЭТ наблюдается резкое снижение концентраций в уходящих газах бенз(а)пирена, достигающих обычно значений 3,11 мкг/м3. Сжигание БЭТ с обводненностью до 20% и более приводит к снижению температуры в зоне максимальной генерации оксидов азота и, следовательно, к значительному - до 90% -снижению их концентрации в дымовых газах.

При использовании технологии обводнения мазутас применениемустановки РВП достигается:

  1. Высокая эффективность сжигания мазута.

По результатам внедрения 54 установок на котельные и ТЭЦ – расход мазута снизился на 12-65%.

  1. Кратное снижение выбросов при сжигании мазута.

Концентрация загрязняющих веществ в результате внедрения установки РВП-20 в среднем снизилась на 80%.

  1. Простота реализации.

Технологическое оборудование не требует сопровождения в работе – все автоматизировано. Не требуется также и специальных мер безопасности.

  1. Увеличение долговечности оборудования

Коррозионное воздействие на металлические конструкции печи уменьшается в 8 раз.

Установка РВП отличается:

  1. Быстротоймонтажа

На развёртывание и установку технологического оборудования достаточно 1 дня.

  1. Надежностью

В реакторах РВП отсутствуют движущиеся части, что обеспечивает надежную, безотказную и долговечную работу. В системе перекачки топлива и создания необходимого давления используется один насосный агрегат, что значительно снижает эксплуатационные расходы и повышает надежность. Срок эксплуатации установки – 10 лет и более.

  1. Простотой эксплуатации

Нет необходимости к привлечению дополнительного штата сотрудников, низкое энергопотребление, небольшие затраты на планово-предупредительные ремонты (ППР), которые возможно проводить силами штатных работников эксплуатирующей организации. При эксплуатации установок не требуется изменения штатных систем подачи топлива и внесения изменений в технологические схемы.

Дополнительные выгоды от внедрения установки РВП:

- снижение расхода мазута (нефти) на горелочных устройствах на величину от 12 до 65%;

- утилизация загрязненной нефтепродуктами воды (для производства БЭТ возможно использование пресной воды любой степени загрязнённости нефтепродуктами);

- утилизация «лежалых» и обводненных мазутов;

- уменьшение загрязнения форсунок тяжелыми фракциями и твердыми частицами, размер которых меньше размера ячейки топливных фильтров; при работе котлов на БЭТ периодичность прочистки форсунок снижается в 4-6 раз;

- замедление в 2 и более раз коррозии узлов котельных агрегатов, уменьшение износа энергетических установок;

- автоочистка теплообменных поверхностей котла от сажи, нагара и отложений твердых фракций при использовании БЭТ.

Эффективность сжигания тяжелых видов топлива с высоким процентом обводнённости была подтверждена сиспользованиеминновационных горелок «ФЕНИКС» ротационного типа.

Особенности и преимущества этих горелок:

  1. Горелочное устройство обладает упрощенной системой подачи топлива в горелку, в которой конструктивно не предусмотрены дорогостоящие недолговечные форсунки, а также фильтры тонкой очистки - достаточно фильтра грубой очистки с размером ячейки 0,5 мм
  2. Не требуется насосной станции высокого давления. Необходимое давление на входе в горелку составляет до 3,5 бар.
  3. Уменьшенное энергопотребление при работе с вязкими сортами топлива (требуется меньший предварительный нагрев, не нужен насос высокого давления, единственный электродвигатель с частотным регулированием).
  4. Для обеспечения минимально необходимой вязкости тяжелого жидкого топлива (мазут М100) достаточно подогрева до 90 – 95 °С.
  5. В качестве распыляющего устройства в горелке «ФЕНИКС» использовался ротационный стакан, эксплуатационный ресурс которого составляет более 10 лет
  6. Угол раскрытия факела ротационной горелки больше, чем у механической. Следовательно, факел шире и короче. Есть возможность регулирования соотношения длины и ширины факела путём перемещения обечайки воздушного потока.
  7. При ротационном распылении происходит более качественное смешение топлива с воздухом, что ведёт к более полному сжиганию топлива, снижению химического недожога и сажеобразования. Как следствие, техническое обслуживание котла реже, а срок службы дольше.
  8. Повышенная надежность горелок (отсутствуют ременные передачи, один двигатель).
  9. Небольшие размеры и малый вес.
  10. Низкие выбросы СО и NОx. Выбросы вредных веществ в окружающую среду сопоставимы с выбросами газовой горелки.

Конструктивные особенности ротационной горелки Феникс.

Горелка выполнена в виде единого блока и имеет инновационную запатентованную конструкцию: для вращения нагнетателя воздуха и ротационного стаканав горелке используется один двигатель. Такая компоновка позволяет сделать горелку исключительно компактной для своей мощности.

Рис.2. Горелочное устройство

Благодаря используемому способу распыла топлива горелки «ФЕНИКС» ротационного типа идеально подходят для сжигания практически любых видов тяжелого и легкого жидкого топлива, включая газовый конденсат, дизельное топливо, печное топливо, мазут, сырую нефть, соляровое и отработанные масла.Также возможно сжиганиелюбых видов газового топлива (метан, пропан, бутан и попутный нефтяной газ). В зависимости от комплектации горелки могут дополнительно оснащаться станцией подачи жидкого топлива, гомогенизатором обводненного топлива, подогревателем вязких сортов топлива и т.д.

Горелки имеют широкие возможности для использования в котлах и аппаратах технологического нагрева во многих отраслях: как в нефтегазовом секторе (добыча и переработка) и угольной промышленности (добыча и переработка), так и в энергетике и ЖКХ (котельные, БМК, ТЭС, ТЭЦ, тепловые сети), в коммунальных хозяйствах (сточные воды, утилизация), в лесной, деревообрабатывающей промышленности, в агропромышленном комплексе (животноводство, растениеводство), в фармацевтической и химической промышленности.

Почему мы?

В чем особенности нашего подхода к решению проблемы выбросов?

  • Мы не боремся с выбросами, аустраняем их причину: неполное сгорание продуктов в топке и в горелочном устройстве.
  • Мы не удорожаем системы и не усложняем их очистительными и дымоуловительными сооружениями, требующими трудоемкого и частого обслуживания, мы удешевляем и упрощаем систему, основываяее действие на принципе саморегуляции. Система требует минимального технического обслуживания, которое мы, в основном, берем на себя.
  • Мы предлагаем не просто решение, а - комплексное решение: ТЕХНОЛОГИЯ + ОБОРУДОВАНИЕ + ВНЕДРЕНИЕ + ОБСЛУЖИВАНИЕ.

ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПАНИИ НПФ «ФЕНИКС»:

- использование в разработках наилучших доступных технологий (НДТ), что позволяет заказчикам получать льготы и избегать санкций.

- конкурентная цена и широкий набор финансовых инструментов;наше оборудование отличается также  низкими операционными затратами и низкой стоимостью обслуживания.

  Получить pdf версию журнала и подписаться на рассылки заполнив форму обратной связи
  Заполнив форму, я соглашаюсь на политику HeatClub в отношении рассылок
Имя
Телефон
E-mail
Комментарий
Введите символы, изображенные на картинке