4.3. Жидкое топливо

Основным видом жидкого энергетического топлива является мазут, получаемый в процессе переработки нефти

В соответствии с ГОСТ 10585-75 установлены следующие марки мазутов: флотский Ф 5 и Ф 12; топочный М 40 и М 100. Марка мазута характеризует максимальное значение условной вязкости при температуре 50 С. Флотские мазуты относятся к категории легких топлив, топочный мазут марки М 40 – к категории средних топлив, топочный мазут марки 100 – к категории тяжелых топлив.

В пределах марок топочные мазуты подразделяются на три сорта в зависимости от содержания серы: малосернистые (S^р  0,5 %), сернистые (S^р = 0,5-2,0 %) и высокосернистые (S^р = 2,5-3,5 %). Для мазута, получаемого при переработке высокосернистой нефти, допускается содержание серы не более 4,3 %.

Одной из важнейших характеристик мазута является его вязкость, в связи с чем она положена в основу маркировки мазута. Ею определяются способы и длительность сливных и наливных операций, условия транспортировки топлива и эффективность работы форсунок. Под условной вязкостью понимают отношение времени непрерывного истечения 200 мл продукта при определенной температуре (50 С) ко времени истечения дистиллированной воды при 20 С.

Вязкость мазутов зависит от температуры, давления и предварительной термообработки. Вязкость мазута с увеличением температуры сильно уменьшается. Причем для обеспечения необходимой вязкости температура подогрева высоковязких и маловязких сернистых мазутов отличается несущественно. Например, для мазутов М 40 и М 100 в случае, если необходимо получить одинаковую вязкость перед механической форсункой (3,5 ВУ), разница в подогреве должна составлять всего 20 С (104 и 124 С).

Для перекачки мазута, заполнения и слива его из емкостей температура мазута должна быть не ниже 60-70 С, что соответствует вязкости 30 ВУ.

Технологический тракт подготовки мазута (рис. 4.3) на электростанции включает приемно-сливное устройство, основные резервуары для хранения постоянного запаса мазута, мазутонасосную систему, систему трубопроводов для мазута и пара, группу подогревателей мазута и фильтров.

Мазут перед сжиганием необходимо подготовить, т.е. удалить механические примеси, повысить давление мазута и подогреть, для снижения потерь давления при транспортировке по трубопроводам и обеспечения тонкого распыливания. Температура в баках поддерживается на уровне 60-80 С за счет циркуляционного подогрева.

Рис. 4.3. Технологическая схема подготовки мазута на электростанции:

1 – цистерна с мазутом; 2 – сливное устройство; 3 – фильтр грубой очистки; 4 – сливной резервуар с подогревом; 5 – перекачивающий насос; 6 – основной резервуар; 7, 8 – линий рециркуляции мазута; 9 – насос первого подъема; 10 – обратный клапан; 11  подогреватель мазута; 12  фильтр тонкой очистки; 13 – насос второго подъема; 14 – запорная задвижка;

15 – регулятор расхода; 16 – расходомер; 17 – задвижка; 18 – форсунка

Типовой является двухступенчатая схема подачи топлива, предусматривающая двухступенчатое повышение давления.

Очистка мазута от твердых фракций происходит вначале в фильтрах грубой очистки с размером ячеек 1,51,5 мм², а затем в фильтрах тонкой очистки с ячейками 0,3-0,5 мм, установленных перед насосами второй ступени.

Теплота сгорания обезвоженного мазута колеблется в пределах от 39 до 41,5 МДж/кг в зависимости от его состава. Теплота сгорания горючей массы мазута зависит от соотношения главных горючих элементов С, Н, а также от содержания S, О и N. Присутствие в составе мазута нефтяных смол и асфальтов снижает теплоту сгорания мазута. Теплота сгорания может быть подсчитана по формуле Д.И. Менделееева, погрешность расчета по которой не превышает 2%.