Система подачи топлива
Изобретение относится к системам подачи жидкого топлива для подготовки его к сжиганию в котлах, печах, двигателях внутреннего сгорания. Система подачи топлива содержит топливную емкость, линию подачи, сообщенную с тягодутьевым средством, нейтрализатор серосодержащих газов, охладитель, линию возврата топлива в емкость. Емкость оснащена газоходом, имеющим охладитель и каплеуловитель, соединенный газоходом с тягодутьевым средством, и жидкостный трубопровод с дополнительным насосом, дополнительным нагревателем, дополнительным охладителем и дополнительным каплеуловителем, жидкостный трубопровод которого сообщен с топливной емкостью, а газоход - с тягодутьевым средством. Изобретение позволяет на оборудовании складов жидкого топлива снижать содержание серы в топливе при хранении и расходовании его за счет нейтрализации выделяющегося из топлива сероводорода продувочной водой паровых котлов. 1 ил.
Изобретение относится к теплотехнике, а именно к устройствам подготовки топлива, и может найти применение в энергетике, металлургии, нефтехимии и транспорте.
Известна система подачи топлива, содержащая емкость с линией подачи мазута с фильтром, насосом, нагревателем и линией возврата мазута в емкость (Теплотехнический справочник, т.1, М.: "Энергия", стр.547, аналог).
Недостатком известной системы подачи топлива является отравление окружающей среды серосодержащими парами и газами, выделяющимися из линии возврата топлива, обладающими низкой температурой кипения. При этом увеличиваются затраты на зачистку емкости и на подогрев топлива из-за увеличивающейся вязкости топлива. Взаимная растворимость топлива и содержащейся в топливе воды является причиной потери топлива, со сливной водой при зачистках емкости.
Эти недостатки в значительной степени уменьшены в известной системе подачи топлива, содержащей топливную емкость, линию подачи, сообщенную с тягодутьевым средством, нейтрализатор серосодержащих газов, охладитель, линию возврата топлива в емкость (А.С. СССР 1041807 F23К 5/00 // F22В 33/18, А.С. СССР 1182236 F22В 33/18).
Это известное устройство принято по наибольшему количеству сходных признаков с заявляемой конструкцией в качестве прототипа.
Недостатком известной системы подачи топлива является то, что серосодержащее топливо из линии подачи при горении образует высокотемпературные агрессивные окислы серы в виде SO2 и SO3, которые в смеси с продуктами сгорания топлива образуют раствор серной кислоты и являются причиной коррозии металла. В результате в котлоагрегатах на поверхностях нагрева образуется нарост, препятствующий процессу теплообмена и вызывающий прогорание теплообменных деталей; в печах при взаимодействии с шихтой образуются примеси, ухудшающие качество продукции. Охлаждение топлива линии возврата в охладителе перед емкостью вынуждает дополнительно затрачивать пар на обогрев топлива в емкости. При зачистках емкости теряется топливо, растворенное в воде.
Задача предлагаемого изобретения сводится к усовершенствованию конструкции системы подачи топлива для получения технического результата, обеспечивающего снижение содержания в топливе органической серы, сероводорода, меркаптанов, воды.
Сущность изобретения заключается в усовершенствовании системы подачи топлива, содержащей топливную емкость, линию подачи, сообщенную с тягодутьевым средством, нейтрализатор серосодержащих газов, охладитель, линию возврата топлива в емкость, где, согласно изобретению емкость оснащена газоходом, имеющим охладитель и каплеуловитель, соединенный газоходом с тягодутьевым средством, и жидкостный трубопровод с дополнительным насосом, дополнительным нагревателем, дополнительным охладителем и дополнительным каплеуловителем, жидкостный трубопровод которого сообщен с топливной емкостью, а газоход - с тягодутьевым средством.
Указанный результат достигается тем, что в предлагаемой конструкции системы подачи топлива согласно изобретению емкость оснащена газоходом, имеющим охладитель и каплеуловитель, соединенный газоходом с тягодутьевым средством и жидкостным трубопроводом с дополнительным насосом, дополнительным нагревателем, дополнительным охладителем и дополнительным каплеуловителем, жидкостный трубопровод которого сообщен с топливной емкостью, а газоход - с тягодутьевым средством.
Оснащение емкости газоходом, имеющим охладитель и каплеуловитель, позволяет испарить компоненты топлива, имеющие низкую температуру кипения, в газоходе под разряжением, охладить в охладителе, уловить конденсат в каплеуловителе, направить выделившийся из него сероводород через газоход каплеуловителя в нейтрализатор, нейтрализовать его и отвести другие неконденсирующиеся газы к тягодутьевому средству, а очищенный от сероводорода конденсат отстоять, слить из него воду в канализацию, а оставшийся конденсат направить по жидкостному трубопроводу каплеуловителя в дополнительный насос, дополнительный нагреватель, дополнительный охладитель и дополнительный каплеуловитель. При подаче под давлением насоса конденсат нагревают до 600-700°С в дополнительном нагревателе, что обеспечивает термическое разложение меркаптанов на сероводород и олефины, которые при охлаждении в охладителе до 10-30°С конденсируются и направляются по жидкостному трубопроводу в емкость, а сероводород поступает из дополнительного каплеуловителя по газоходу в нейтрализатор.
На чертеже изображена в качестве примера принципиальная схема предложенной системы подачи топочного мазута.
Система подачи топлива согласно изобретению содержит топливную емкость 1, линию подачи 2, соединенную с тягодутьевым средством 3, нейтрализатор 4, охладитель 5, линию возврата топлива 6, оснащенную газоходом 7, имеющим охладитель 5 и каплеуловитель 8, нижнюю часть каплеуловителя 18, соединенного газоходом 9 с тягодутьевым средством 3 и жидкостным трубопроводом 10, сообщенным с дополнительным насосом 11, дополнительным нагревателем 12, дополнительным охладителем 13 и дополнительным каплеуловителем 14, жидкостный трубопровод 15 которого сообщен с топливной емкостью 1, а газоход 16 - с тягодутьевым средством 3. Газоход 7 установлен на емкости 1 и выполнен в этой части в виде расширителя 17. Газоход 9 и газоход 16 сообщены с нейтрализатором 4.
Предложенная система подачи топлива работает следующим образом.
В топливную емкость 1, например резервуар хранения мазута, загружают серо- и влагосодержащий мазут, который нагревают в линии подачи до 150°С под давлением и подают по линии возврата топлива 6 в расширитель 17 газохода 7. В расширителе 17 под воздействием разряжения тягодутьевого средства 3 из горячего мазута испаряются пары воды, углеводороды и неконденсирующиеся газы, которые охлаждают в охладителе 5 и направляют в каплеуловитель 8, где газы очищают от капель конденсата и направляют по газоходу 9 в нейтрализатор 4, а конденсат отстаивают от воды в нижней части каплеуловителя 18 и отводят в канализацию. Конденсат по жидкостному трубопроводу 10 подают дополнительным насосом 11 в дополнительный нагреватель 12, где осуществляют повторный нагрев конденсата при 600-700°С под давлением. При этом все серосодержащие вещества разлагаются и горячий конденсат, насыщенный сероводородом, под давлением подают в охладитель 13, находящийся под разряжением.
Образовавшиеся пары вторичного конденсата, олефинов и сероводорода охлаждают в дополнительном охладителе 13, очищают сероводород от капель олефинов в дополнительном каплеуловителе 14 и по газоходу 16 направляют в нейтрализатор 4 под воздействием тягодутьевого средства 3, а олефины через жидкостный трубопровод 15 направляют в расширитель 17 емкости 1. В расширителе 17 олефины взаимодействуют с серосодержащимися веществами мазута, стекающими в емкость 1 (например, элементарной серой), превращая ее при 90-160°С в полисульфидные соединения, которые при нагреве под давлением разлагаются и в дальнейшем под разряжением вскипают с выделением сероводорода в газовую фазу при циркуляции по предложенной схеме подачи топлива.
Конечный продукт - мазут, имеющий более низкое содержание сероводорода, воды, меркаптанов, элементарной серы, сульфидов, тиофенов и дисульфидов.
Система подачи топлива, содержащая топливную емкость, линию подачи, сообщенную с тягодутьевым средством, нейтрализатор серосодержащих газов, охладитель, линию возврата топлива в емкость, отличающаяся тем, что емкость оснащена газоходом, имеющим охладитель и каплеуловитель, соединенный газоходом с тягодутьевым средством и жидкостный трубопровод с дополнительным насосом, дополнительным нагревателем, дополнительным охладителем и дополнительным каплеуловителем, жидкостный трубопровод которого сообщен с топливной емкостью, а газоход - с тягодутьевым средством.
