Вплив складу та дисперсності водоемульсійних палив на екологічні та економічні показники горіння
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9868-2020-1(33)-124-131Ключові слова:
енергія, мазут, емульсія, паливо, сировина, спалювання, процес горіння, обводненістьАнотація
Розвиток економіки держави, а разом і промислових підприємств призводить до підвищення попиту на всі види енергоносіїв. Це характеризується постійним пошуком та дослідженням нових прогресивних видів енергії та джерел сировини, особливо для ТЕС, ТЕЦ і комунально-побутового сектору, які для роботи використовують рідке паливо – зазвичай мазут. Для таких підприємств актуальним є стабільне і вчасне забезпечення паливною сировиною, вдосконалення методів її спалювання, здешевлення отримання енергії тощо. Існуючі технології спалювання важких обводнених вуглеводнів є неякісними і, відповідно, є доцільним розроблення нових або оптимізація існуючих. Це дозволить знизити енерговитрати на технологічні підготовчі операції із обезводнення палив, зменшити кількість забруднених нафтопродуктами водойм, знизити до мінімуму їх шкідливий вплив на навколишнє середовище. Одним із перспективних напрямків вирішення спалювання важких обводнених вуглеводнів є застосування водоемульсійних палив (ВЕП). Стійкість та ефективність горіння такої паливної емульсії значно буде залежати від наявної кількості та дисперсності води у ВЕП. Сьогодні такі технології емульгування та параметри ВЕП ще недостатньо вивчені, тому мають велике наукове та практичне значення. Проведений аналіз теорії, які описують вплив дисперсності та кількості води у емульсії на показники горіння, показує, що вони є суперечливими. Це може бути наслідком різноманітних фізичних характеристик палива: складу, в’язкості, температури та ін., що і спричинило отримання різних результатів. Оскільки дослідження різними авторами проводились за різних умов, режимів, обладнання та з різними паливними емульсіями, неможливо вказати оптимальне значення дисперсності та кількості води. Очевидно, що у кожному випадку буде різна оптимальна «поверхня» співвідношень розмірів крапель води і її кількості у ВЕП. Майбутні експериментальні та теоретичні дослідження спалювання ВЕП необхідно зосередити на діапазоні вмісту води 3-30% та дисперсністю 1-35 мкм.
Завантаження
Посилання
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/927-2013-%D0%BF
https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/927-2013-%D0%BF#n155
Gridin S.V., Hohlova A.L. Otsenka ekologo-ekonomicheskogo effekta ot ispol-zovaniya ispolzovaniya v kachestve topliva vodomazutnoy emulsii, prigotovlennoy iz mazutosoderzhaschih othodov. Promyishlennaya teplotehnika. 2010. No 3. P. 59-63. [in Russian]
DSTU 4058-2001 Derzhavniy standart Ukrainy. Palivo naftove. Mazut. Tehnichni umovy. [in Ukrainian]
Ivanov V. M. Toplivnyie emulsii. M.: Izd-vo AN SSSR, 1962. P. 407. [in Russian]
Sergeeva Yu.N. Gorbunov A.D. Chernichenko V.E. «Sostoyanie problemyi polucheniya i szhiganiya kotelnogo topliva na osnove vodomazutnoy emulsii». URL: http://pdaa.com.ua/np/pdf/25.pdf [in Russian].
Kraynov V.V. avtoreferat disertatsii Uluchshenie energoekologicheskih pokazateley kotelnyih ustanovok predpriyatiy zheleznodorozhnogo transporta szhiganiem vodomazutnyih emulsiy. Omsk 2000. 21 p. [in Russian]
Tuv I.A. Szhiganie obvodnennyih mazutov v sudovyih kotlah. L.: Sudostroenie, 1968. P. 314. [in Russian]
Sigal I. Ya. Zaschita vozdushnogo basseyna pri szhiganii topliva. L.: Nedra, 1988, 312 p. [in Russian]
Abramov A. K. Povyishenie effektivnosti stalnyih otopitelnyih kotlov maloy moschnosti pri szhiganii gazoobraznogo i zhidkogo topliva: dis... kand. tehn. nauk. L., 1983. 162 p. [in Russian]
Rapiovets L. S. Issledovanie protsessa polucheniya i svoystv toplivnyih emulsiy iz obvodnennyih torfyanyih smol, mazutov i dr. primenitelno k ih szhiganiyu: dis... kand. tehn. nauk. M. 1960. 147 p. [in Russian]
Meboldt H. Probleme der Luftreinhal-tung im Hindblick auf die Emmission Gasfor-miger Schadstoffe bes Verbrennung-Sprossen. Fernwarme Int. 1974, 3 , No1. P. 18-25.
Sommerland R.E., Welden R.P., Rai R.H. Nitrogen oxides emission: an analytical evaluation of test data. Proc. Of the American power confe-rence, 1971. V. 33, P. 631–638.
Dibelius N. R., Hilt M. B., Johnson R. H. Reduction of nitrogen oxides from gas turbins by steam injection. Pap. Of the ASME, 1971, No 58, P.76–82.
Tsirulnikov L. M. Podavlenie toksichnyih produktov sgoraniya prirodnogo gaza i mazuta v kotelnyih agregatah. Nauchno-tehnicheskiy obzor. M.: VNIIEgazprom, 1977. 60 p. [in Russian]
Adamov V. A. Szhiganie mazuta v topkah kotlov. L.: Nedra, 1989. 304 p. [in Russian]
Koryagin V.A. i dr. Issledovanie soderzhaniya vrednyih veschestv v produktah sgoraniya VTE. Promyishlennaya energetika. 1988. No4. C.45-48. [in Russian]
Koryagin V.A. avtoref. doktora «Szhiganie vodotoplivnyih emulsiy i snizhenee vrednyih vyibrosov na promyishlenno-otopitelnyih kotelnyih», Sankt-Peterburg, 1998. [in Russian]
Morozova E. A. Razrabotka i issledovanie tehnologii emulgirovaniya mazuta s tselyu optimizatsii rezhimov goreniya v topke dlya povyisheniya nadezhnosti, ekonomichnosti i ekologicheskoy bezopasnosti energeticheskih kotlov: diss. ... kand. tehn. nauk: 05.14.01. Moskva, 2008. 143 p. [in Russian]
Vedruchenko V.R., Kraynov V.V. Op-timizatsiya podgotovki tyazhelogo zhidkogo topliva k szhiganiyu v topkah kotelnyih i drugih toplivoszhigayuschih stanovok. Omskiy nauchnyiy vesnik. 2015. No 2. P. 144-147. [in Russian]
Shageev M.F., Yusupova T.N., Romanov G.V. and oth. Szhiganie v promyishlennyih pechah vodomazutnoy emulsii s dobavleniem prisadki Ekspozitsiya. Neft. Gaz. 2008. No 3/H (iyun). P.43-46. [in Russian]
Akimov A.V., Ageev M.S. Obespechenie ekologichnosti kotlov pri szhiganii vo-domazutnyih emulsiy.: MaterIali Respu-blIkanskoYi naukovo-praktichnoYi konfer-entsIYi SuchasnI energetichnI ustanovki na transportnI, tehnologIYi ta obladnannya dlya Yih obslugovuvannya. Pid zagalnoyu redaktsiiyu k.t.n., dotsent Nastasenka V.O. Herson: Vidavnitstvo Hersonskogo derzhavnogo morskogo Institutu, 2010. C. 5-9. [in Russian]
Otsenka intensivnosti korrozionnyih protsessov pri szhiganii vodomazutnyih emulsiy v sudovyih kotlah / Goryachkin A.V., Dikiy N.A., Trubin V.V., Mihaylenko V.N., Svinaren-ko M.A., Sokolenko A.V., Mandrovskiy V.V. Vodniy transport. 2012. Vol. 2. P. 16-22. [in Russian] URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vodt_2012_2_5.
Katin V.D., Kolesnikov O.I. Novoe ustroystvo dlya podgotovki i maloothodnogo szhiganiya vodomazutnyih emulsiy. Mezhdunarodnyi zhurnal sotsialnyh i gumanitarnyh nauk. 2016. Vol. 7. No1. P. 120-124.
Kvasnikov V. P., Osadchiy V. V. Syntez informatsiyno-vymiriuvalnoi systemy kontroliu dyspersnosti vodno-mazutnykh emulsiy. Naukovi pratsi DonNTU, 2018. Vol 130. [in Ukrainian]
Gorelik G. B. Vodotoplivnaya emulsiya – alternativnoe toplivo XXI veka: monografiya. Habarovsk: Izd-vo Tihookean. gos. un-ta, 2019. 202 p. [in Russian]