Мазутне господарство БТЕЦ-2

Список використаної літератури ....................................

2.Назначеніе мазутного господарства

На опалювальних газифікованих котелень з встановленою потужністю понад 20 МВт в якості резервного палива використовується мазут. Відповідно до СНиП 11-35-76 «Котельні установки» запаси мазуту на котельнях повинні становити не менше десятидобовий витрати при доставці по залізниці і п'ятидобової автомобільним транспортом. Робота котелень на мазуті здійснюється дуже рідко (в періоди обмеження споживання газового палива), тому його оновлення розтягується на тривалий час. При тривалому зберіганні мазут поступово погіршує свої якості і створює додаткові технічні складності експлуатаційного персоналу.

Мазутне господарство БТЕЦ-2 призначене для прийому, зберігання і подачі мазуту на спалювання в котлах. Так як мазут паливо досить дороге, великі електростанції, в тому числі і Березниковская ТЕЦ-2 працює на газі, а рідке паливо - мазут використовується як резервне. Режим роботи мазутного господарства передбачений як аварійно-розпалювальний, при обмеженні подачі газу, під час аварійної ситуації на газовому обладнанні розпалювання котлів проводиться топковим мазутом.

Мазутне господарство призначається для наступних робіт:

- прийом залізничних цистерн з мазутом;

- слив мазуту з цистерн;

- зберігання мазуту в резервуарах;

- підготовка і обробка мазуту перед подачею його до насосів і форсунок;

- облік споживаного мазуту;

Мазутне господарство може працювати в двох режимах - в холодному або гарячому резерві.

Холодний резерв - це, коли обладнання мазутонасосних зупинено і лише, залежно від тривалості простою, періодично включається схема внутрішньої циркуляції для підтримки температури в резервуарах мазуту в межах від 30 0 С до 80 0 С.

Гарячий резерв - мазутопроводи заповнені мазутом і здійснюється постійний протока мазуту підігрітого до Т = 75 0 до 80 0 С по головному напірному мазутопроводу, мазутних кільцю котельного відділення, трубопроводу рециркуляції (повернення) в залежності від обраної схеми.

Вибір схеми мазут котельні знаходиться в залежності від ряду місцевих умов: рельєфу території, ємності резервуарів, способу подачі мазуту з топлівохраніліща до форсунок котельні та інших.

При розігріві мазуту у відкритому расходном баку, щоб уникнути спінювання його температура не повинна перевищувати 90С. Підігрів мазуту, що подається в форсунки, проводиться в окремо розташованих подогревателях. Подачу палива з складських резервуарів до форсунок, як правило, рекомендується здійснювати з безперервною циркуляцією мазуту. При цьому частина мазуту, не менше 50% від витрат на всі робочі котли, повертається в резервуари і служить для розігріву мазуту в них.

2. Фізико-хімічна характеристика мазутів

МАЗУТ - густа темно-коричнева рідина; залишок після виділення з нафти або продуктів її вторинної переробки бензинових, гасових і газойльових фракцій. Застосовують як рідке котельне паливо, для виробництва моторних палив і мастил, бітумів, коксу [1].

Мазут топковий М200 поставляється за погодженням із споживачами, він подається з нафтопереробних заводів тільки по трубопроводах. Розігрів його відкритим паром заборонений.

Мазут на БТЕЦ-2 може надходити двох марок - М40 і М100, які доставляються в цистернах залізничним транспортом.

Ступінь плинності рідкого палива характеризується його в'язкістю.

Вона вимірюється спеціальним приладом - віскозиметром. Для досягнення гарної плинності, необхідної при зливі, транспортуванні по трубах, розпиленні в форсунках, мазут необхідно підігрівати, знижуючи тим самим його в'язкість. З цієї ж причини необхідно організувати підігрів мазуту в резервуарах, так як при цьому збільшується швидкість осадження механічних домішок і відстоювання мазутів від води, а також створюються умови для перекачування.

Температура спалаху - це така температура, при якій виділяються при нагріванні пари мазуту утворюють з навколишнім повітрям суміш, спалахує при піднесенні до неї полум'я. Температура спалаху характеризує пожежну безпеку рідкого палива. Температура займання при визначенні у відкритому тиглі повинна знаходитися в межах 90-140 0 С.

Температура застигання мазуту - це така температура, при якій він застигає настільки, що при нахилі пробірки під кутом 45 0 рівень його залишається незмінним протягом 1 хвилини. Так само як в'язкість, температура застигання впливає на вибір способу зливу мазуту і системи обігріву мазутопроводов.

Зола, до складу якої входять сполуки ванадію і натрію викликає корозію високотемпературних поверхонь нагріву і їх зашлакованості. Відстоювання води і її злив дозволяють видалити з мазуту шкідливі сполуки натрію. При цьому знижується зольність мазуту.

Испаряемость мазуту, при якій, перш за все звертаються в пар найбільш цінні вуглеводні запобігають транспортуванням і зберіганням в закритих цистернах і резервуарах.

Вибухонебезпечність мазуту виникає коли нафтові пари в певній концентрації з повітрям утворюють вибухонебезпечні суміші і при зіткненні з полум'ям, розжареним металом, електричної іскрою і іншим може статися вибух цієї суміші. Тому всі операції в мазутному господарстві повинні проводитися з суворим дотриманням правил протипожежних заходів і техніки безпеки.

Через токсичності парів нафтового палива може відбуватися отруєння людей нафтовими парами від вдихання їх при ремонті і очищенні резервуарів, а також в не6достаточно вентильованих приміщеннях мазутного господарства. У міру підвищення температури підігріву токсичність збільшується.

3. Основне обладнання мазутного господарства

3.1. Устаткування для прийому мазуту

Устаткування для прийому мазуту складається з двох шляховий естакади, довжиною 90 метрів, зливних лотків і каналу об'ємом 400 м 3, приміщення, де встановлені перекачують нафтові насоси типу 12 НА22х6, системи трубопроводів з запірною арматурою. Мазут з цистерн зливається в міжрейкові приймально-зливні лотки і самопливом подається в проміжну ємність, яка призначена для згладжування нерівномірності зливу мазуту, підняття його температури до певних меж (різниця температур в промёмкості і температури в резервуарах мазуту не повинна перевищувати 20 С) і перекачування його в мазутохраніліще.

Для перекачування мазуту в приміщенні встановлені перекачують нафтові насоси типу 12НА22х6, що перекачує мазутопровод діаметром 326 мм з встановленою на ньому арматурою.

Мазутохраніліще служить для зберігання, підготовки до спалювання мазуту (підігрів, перемішування) і являє собою два однотипних металевих резервуара об'ємом 5000 м 3. циліндричної форми діаметром 22,8 м і висотою 11,92 м. Резервуар мазуту включає в себе: два люка-лазу , розташованих з двох сторін по діагоналі циліндра, службовці для проведення ремонтних робіт, многомаршевие шахтну сходи для підйому на дах резервуара. На даху знаходиться два світлових люка, замірний люк і два дихальних клапана. Світлові люки служать для огляду внутрішньої поверхні резервуара, замірний - для фізичного виміру рівня мазуту.

До резервуару підведені такі трубопроводи:

· Перекачує мазутопровод з промёмкості діаметром 300мм

· Всмоктуючий мазутопровод насосів рециркуляції діаметром 300 мм

· Всмоктуючий мазутопровод основних насосів діаметром 350 мм

· Всмоктуючий мазутопровод дренажних насосів діаметром 100 мм

· Напірний мазутопровод основних насосів діаметром 100 мм

· Напірний мазутопровод насосів рециркуляції діаметром 200 мм

· Напірний мазутопровод діаметром 100 мм дренажних насосів.

Внутрішньо обладнання резервуара: днище виконано з ухилом 2 0 до всмоктуючим трубопроводам; центральна стійка для утримування даху; колектор напору трубопроводу перекачується мазуту з промёмкості з соплами по всьому колектору розташованими через 2 метра. По висоті резервуара через кожні 2,5 метра, починаючи з позначки 2,5 м, встановлені термодатчики для визначення температури мазуту в резервуарі в різних точках.

Оптимальна температура зберігання мазуту в резервуарах 60 0 С. Максимальний нагрів мазуту в резервуарі повинен бути на 15 0 С нижче спалаху мазуту і не перевищувати 90 0 С.

При зниженні температури мазуту в резервуарі до 40 0 ​​С при «холодному» зберіганні необхідно включати розігрів.

При роботі зовнішньої (через котельне відділення) рециркуляції мазуту, температура мазуту повинна підтримуватися в межах 75-80 0 С.

При заповненні резервуара від позначки 9,5 метрів повинен працювати тільки один перекачує насос, щоб уникнути переливу ведеться спостереження за підняттям рівня мазуту через кожні 5 хвилин.

Очищення резервуарів від донних відкладень і його внутрішній огляд проводиться один раз в 5 років з моменту введення в експлуатацію.

При появі течі мазуту з резервуара, а також арматури з боку резервуара, він повинен бути опорожнён повністю, пропарений, усунуті дефекти і проведено гідравлічне випробування.

Мазутонасосна забезпечує наступні операції:

· Прийом мазуту і перекачування його в сховище

· Циркуляційний підігрів мазуту в резервуарах

· Подачу палива до форсунок котлів

Для цього в будівлі мазутонасосних розміром 12х60 метрів встановлено основне і допоміжне обладнання, а також вузли управління ними. Підігрів мазуту по всій системі мазут проводиться парою, що подається з котельні. Робота мазутонасосних автоматизована, для того щоб вона здійснювалася без постійної присутності обслуговуючого персоналу. Оператор мазутонасосних повинен бути присутнім під час вступу мазуту і при перекачуванні його з приймальні ємності в резервуар, в решту часу він проводить тільки періодичне спостереження за роботою.

Для подачі палива на спалювання і створення тиску перед форсунками котлів служать основні насоси № 1, 2, 3, типу 5Н5х4, для безперебійної роботи яких в мазутонасосних встановлені фільтри грубого і тонкого очищення, що відрізняються кількістю отворів. Фільтри грубої очистки встановлені на всмоктуючої лінії насосів, що подають паливо в котельню або перекачувальних його з проміжної ємності в топлівохраніліща. Фільтри тонкого очищення встановлені після підігрівачів, що нагрівають мазут для подачі до казанів.

Для підігріву мазуту в насосних та котелень застосовуються закриті підігрівачі. У мазутонасосних БТЕЦ-2 встановлені підігрівачі типу ПМ10-120 і ПМ40-30, що представляють собою металеву ємкість циліндричної форми, що складається з корпусу, двох сферичних кришок і трубної системи. Пар, омиваючи трубну частину, нагріває йде по трубах мазут до заданої температури, конденсується і скидається в конденсатні лінію. Підігрівачі підлягають гідравлічним випробуванням корпусу, трубної системи, встановленої на них арматури, внутрішнього огляду в установлені строки.

3.4.Експлуатація трубопроводів

Головною умовою, що забезпечує правильну експлуатацію мазуто-, паро- і конденсатопроводів є постійне спостереження обслуговуючого персоналу за технічним станом трубопроводів, запірної арматури, всіх деталей, що відносяться до них, а також ізоляції.

Трубопроводи повинні бути герметичними, особливо ретельно необхідно стежити за щільністю фланцевих і муфтових з'єднань. Внаслідок корозії в трубах можуть з'явитися свищі, а в зварних стиках утворитися дрібні тріщини, які при звичайних оглядах важко виявити. При тривалій зупинці мазут щоб уникнути його застигання повинен бути злитий з трубопроводів, а також фільтрів. Відповідно до виробничої інструкції БТЕЦ-2 періодично проводиться продування паром мазутопроводов, фільтрів, підігрівачів.

4.Технічні характеристика насосів,

подають мазут на спалювання в котлах

Для подачі палива і створення тиску перед форсунками котлів, а також створення рециркуляції мазуту через мазутова кільце котельного відділення при аварійно-якого запального режимі мазутного господарства є основні мазутні насоси № 1, 2, 3, типу 5Н5х4.

Продуктивність насоса - 70м 3 / год

Що розвивається тиск -40 атм

Число оборотів - 2950 об. / Хв.

Напруга - 380 В.

Допустима температура нагріву обмотки електродвигуна 140.

Пристрій і робота основних мазутних насосів:

Насоси виконані горизонтальними, чотириступінчасту з робочими колесами одностороннього входу. Диски кожної пари сходинки встановлені назустріч один одному і радіальні зусилля, що виникли внаслідок нерівномірності тиску в нагнітальному камері, врівноважують один одного. Всмоктуючий і напірний патрубки насоса розташовані в нижній частині корпусу, завдяки чому при знятті верхній частині корпусу можливий доступ до його внутрішньої частини.

Герметичність роз'єму корпусу забезпечується паронитовой прокладкою. Основні деталі проточної частини виконані з чавуну. У верхній частині корпусу на перетічними патрубку є отвір для установки манометра, службовця для визначення тиску між ступенями насоса. У верхню частину також ввёрнути штуцера підведення охолоджуючої води на корпус насоса і муфтовий сальник. У нижній частині корпусу є два отвори для повного спорожнення насоса від залишків мазуту при підготовці до ремонту. Робочі колеса кріпляться на валу насоса. Вал спирається з боку муфти на опорно-завзятий підшипник, з торцевого боку на бронзову втулку. Мастило підшипника проводиться рідким маслом, що надходять з корпусу на вал по плаваючому кільцю. Мастило бронзової втулки проводиться перекаченние мазутом. Заміна мастила підшипника проводитися через 850 годин роботи насоса. Корпус підшипника охолоджується водою. Регулювання подачі води на корпус підшипника, корпус насоса, сальник проводиться вентилями на напірному трубопроводі підведення охолоджуючої води. Для запобігання нагрівання і випаровування, а також при малій витраті мазуту на спалювання або при схемі рециркуляції на насосі встановлений розвантажувальний трубопровід з лінії напору на всмоктувальну лінію з запірним вентилем для скидання мазуту у всмоктувальну лінію.

Правила пуску в роботу основних насосів:

· Прогреть насос паром дотримуючись температуру прогріву до температури мазуту в резервуарі не більше ніж на 40 С.

· Залити масло в підшипник насоса до середнього рівня по мастиловказівника.

· Відкрити вентиль на напірному і зворотному трубопроводі охолоджуючої води.

· Відкрити вентиля на охолодження корпусу насоса, корпуса підшипника, сальника, муфтового підшипника електродвигуна, торцевого підшипника електродвигуна.

· Заповнити насос мазутом.

· При досягненні робочого тиску на насосі повільно, уникаючи гідроударів і поштовхів, відкрити засувку і заповнити напірний мазутопровод мазутом.

У процесі видобутку, транспортування, зберігання і глибокої переробки нафти на нафтопереробних заводах до складу високов'язких важких топкових мазутів потрапляють тверді мінеральні домішки, разом з якими в мазут переходять солі лужних металів, продукти корозії трубопроводів, резервуарів і устаткування. У процесі переробки нафти утворюються високореакційні з'єднання ненасичених вуглеводнів, в тому числі асфальтосмолисті речовини, які можуть переходити в первісному вигляді або трансформуватися в процесі термокаталітіческого крекінгу в асфальтени, карб і карбоіди.

Необхідно відзначити, що існуюча на котельні технологія підготовки мазуту до спалювання сприяє підвищенню швидкості полімеризації асфальтеносмолістих включень. Полімеризація асфальтеносмолістих включень призводить до зростання коксування і появі відкладень на поверхнях нагріву підігрівачів мазуту, котлів. В результаті появи відкладень погіршується ефективність роботи підігрівачів, збільшуються втрати тепла з димовими газами, внаслідок погіршення коефіцієнта теплопередачі і появи додаткової витрати палива.

Крім того, неоднорідність складу мазуту (змінна в'язкість і щільність середовища, що перекачується) є причиною порушення не тільки гідродинамічних, але і теплових процесів, що відбуваються в теплообмінних апаратах мазутного господарства, до підвищеної коксованості мазуту, до зниження якості його розпилювання, погіршення функціонування пальників, до зниження якості процесу горіння палива в топках котлів.

Це в кінцевому підсумку призводить до зниження економічності, надійності, погіршення екології, до зменшення міжремонтного циклу котельного агрегату в цілому.

Список використаної літератури

1. Аргунов П. П. Гідроелектростанції, М. 1980.

2. Рижкин В. Я. Теплові електричні станції, М. 1976.

3. Інструкція № 35 по експлуатації мазутного господарства БТЕЦ-2.