Підвищення техніко-економічної ефективності суднових котельних установок у процесі спалювання водопаливних емульсій

Abstract

Анотація. Мета дослідження − підвищення техніко-економічної ефективності суднових котельних установок, що використовують водопаливні емульсії. Для підвищення достовірності оцінки впливу солевмісту, рівня кавітаційної обробки і водовмісту ВПЕ дослідження були проведені на експериментальній установці. Для забезпечення необхідного рівня кавітаційної обробки ВПЕ, яка оцінювалась за значенням рН на рівні 8,5 і дисперсності на рівні 1–2 мкм, паливна система складається: з першого контуру попередньої кавітаційно-циркуляційної підготовки ВПЕ з гідродинамічним кавітатором при кратності циркуляції близько 10 і другого контуру безпосередньої підготовки і підтримки якості ВПЕ перед ротаційною форсункою. Виконувався контроль якості горіння мазуту і ВПЕ за допомогою газоаналізаторів «Газохром-3101» і ОКСІ-5М із відносною погрішністю на рівні ±5 %. Достовірність витрат мазуту і ВПЕ забезпечується проходженням мазуту і ВПЕ через один і той самий спеціальний дозуючий пристрій (точність вимірювання ±1 %). Сталість витрати палива контролювалось за постійністю температури газів на виході з топки на рівні 1200 °С (точність вимірювань ±5 °С). Спалювання ВПЕ із солевмістом до 180 мг/л із водомісткістю 25–30 % дає змогу у зв’язку зі зниженням інтенсивності низькотемпературної корозії до 0,15 мм/рік знизити мінімальну температуру стінки поверхонь нагрівання до 70 °С і відкриває можливості встановлювати в котлах конденсаційні поверхні. Розроблені конструктивні схеми з установкою конденсаційних поверхонь економайзерів, гарячого теплопостачання і скрубера, що забезпечує збільшення глибини утилізації в УК на 25…30 %, ККД у допоміжних котлах на 10 % і зменшення теплових викидів в атмосферу в 1,6 раза. З урахуванням економії чистого палива при спалюванні ВПЕ (в ДВЗ до 8 %, в ДК до 25 % із використанням ВТЕР (нафтомастиломістких вод і нафтозалишків на танкерах) забезпечується економія палива при роботі СЕУ на рівні 10 %.