— "ЭТ-ЭТ" - Главная — Гомогенизация топлива
Гомогенизация топлива
Что такое гомогенизация топлива и зачем она нужна?
По данным экспертов Всемирного банка, энергорасточительность обходится России в 84-112 млрд. долларов в год, которые она не получает в виде доходов от экспорта нефти и газа. В то же время, по оценкам Международной финансовой корпорации (IFC), Россия могла бы сэкономить 45% потребления энергии.
При этом энергоэффективность в три раза дешевле наращивания производства энергоресурсов. Однако сегодня Россия ежегодно предоставляет своей экономике самую крупную энергетическую субсидию в 40 миллиардов долларов. Тогда как вероятная ежегодная экономия средств может составить 3-5 млрд. долларов.
Эти цифры из нового доклада Всемирного банка "Энергоэффективность в России: скрытый резерв" говорят сами за себя. Необходимость решения накопившихся проблем энергосбережения и повышения энергоэффективности в экономике, промышленности, ЖКХ - очевидна и безальтернативна.
Энерго- и ресурсосбережение является одним из важнейших факторов, обеспечивающих конкурентоспособность предприятий, отраслей и экономики в целом. Внедрение энергосберегающих технологий не только приводит к снижению издержек и повышению конкурентоспособности продукции, но и способствует повышению устойчивости топливно-энергетического комплекса и улучшению экологической ситуации.
Потенциал энергосбережения в отраслях экономики России, оцененный в «Энергетической стратегии России до 2030 года», составил: в ЖКХ - 26%, в ТЭК - 34%, в промышленности и строительстве - 31%, в транспорте - 6% и сельском хозяйстве - 3%.
Несмотря на это, в России нет привычки экономить. Зато есть привычка жить на широкую ногу, представляя себе великие масштабы страны родной и ее бездонные запасы ресурсов.
Однако, спустившись на землю, мы понимаем, что каждое предприятие может рассчитывать только на само себя и потреблять только те ресурсы, которыми располагает.
Затраты на топливо в структуре затрат автопредприятий и котельных составляют 40 % и с ростом цен на дизельное топливо эта процентная составляющая существенно увеличивается.
Кроме этого, современные грузовые автомобили, отвечающие экологическим нормам Евро-3 (а с 2005 - еще более жестким требованиям Евро-4), практически не имеют возможности без последствий заправляться на территории РФ из-за низкого качества реализуемого топлива.
Рачительный владелец автопредприятия или котельной, ценя свои ресурсы, относится к ним бережно и там, где это возможно, – экономит их.
Именно для такой экономии в области топливосбережения созданы устройства для гомогенизации топлива. Гомогенизированное топливо, в отличие от обычного, обладает лучшими потребительскими качествами, сгорает полностью, не вылетает «в трубу», повышает КПД агрегата, имеет лучшие потребительские качества, не закоксовывает двигатель или котел и меньше загрязняет окружающую среду вредными выхлопами и в итоге экономит само себя.
Почему гомогенизированное топливо лучше обычного и как его получают?
Обычное дизельное топливо, помимо углеводородов, содержит также молекулы воды, парафины, сераорганические соединения и механические примеси. Большая часть молекул топлива находится в полимеризованном (связанном) состоянии. При поджигании такой смеси процесс горения начнется на активной стороне каждого большого, «слипшегося» полимерного звена. При этом процесс горения будет тормозиться при столкновении с водяными полимерными молекулами, а сгорание парафинов или серы будет неполным, что приводит к замедлению горения, токсичным отходам, закоксовыванию и неполному сгоранию топливной смеси в целом.
Однако, если сделать состав топлива мелкодисперсным и однородным (гомогенным), это приведет к целому ряду положительных изменений, влияющих на его калорийность и качество сгорания, а именно: во время гомогенизации полимерные цепочки органического топлива рвутся, при этом образуется большое количество активных сторон молекул, которые вступают в процесс окисления одновременно и значительно быстрее. Кроме этого, происходит разрыв связей самих молекул с образованием свободных радикалов, которые имеют гораздо большую способность к возгоранию, чем замкнутые молекулы. Полимерные цепочки молекул воды разрушаются, вода переходит в мелкодисперсное состояние с частичным образованием свободных ионов H+ и OH-, которые участвуют в процессе горения значительно активнее и образуют нестабильные, легко окисляемые соединения со свободными радикалами органического топлива. Сера и парафины в процессе дробления образуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые, как контейнер, окружают микрочастицы эмульсии и препятствуют их дальнейшему слипанию. Происходит эмульгирование топливной смеси.
Фракционный состав мазута до и после гомогенизации выглядит так:
до обработки и после
Такие эмульгированные смеси имеют лучшую теплотворную способность, равномерные характеристики горения, экономят углеводородное топливо и образуют при сгорании вредных веществ в 2-3 раза меньше, чем обычное топливо. В настоящее время существует множество типов оборудования для гомогенизации топлив и сырья, создания водотопливных эмульсий (см. эволюцию гомогенизаторов). Однако наиболее перспективными с точки зрения экономичности и эффективности достижения требуемого качества дробления являются устройства, основанные на кавитационных принципах работы. Так называемые кавитационные эмульгаторы. Они же - гомогенизаторы, диспергаторы, или кавитаторы.
Для наилучшего эффекта эмульгированная смесь должна иметь высокий уровень дисперсности, быть однородна (гомогенна) и не расслаиваться несколько месяцев.
Этим требованиям отвечают гомогенизаторы марки TRGA, производительностью обработки от 3 до 100 тонн топлива в час.
Аппараты TRGA создают однородные топливные композиции с гомогенностью 3-10 мкм, которые не расслаиваются при длительном хранении (более 1 года).
При этом для повышения теплоотдачи тяжелых топлив может добавляться вода (для безводных мазутов до 10-15%). Имеется опыт сжигания на постоянной основе обводненного мазута, содержащего более 50% воды без проблем с затуханием котла и поддержанием горения топлива.
Благодаря кавитационному воздействию, например, мазут превращается в гомогенную эмульсию, в которой полностью перемешаны находившиеся в нем легкие и тяжелые (битумные) фракции, а также вода и твердые частицы. Это улучшает работу горелочных форсунок: насадки меньше закоксовываются, факел становится однородным и не пульсирует, уменьшается количество сажи. Форсунки стабильно функционируют при снижении нагрузки. Негативное влияние воды, присутствующей в мазуте, нейтрализуется. Содержание воды до 10% не ухудшает технологические характеристики котлов, а при большем содержании воды топливо все еще можно использовать без ее удаления. Становится доступной замена дорогостоящих сортов мазута на низкосортные; при их использовании в составе водо-мазутных эмульсий сохраняются все основные физико-механические свойства топлива (теплота сгорания, вязкость и др.).
Области применения
Гомогенизаторы марки TRGA восстанавливают и улучшают свойства лежалых и обводненных мазутов, увеличивают выход светлых нефтепродуктов из нефти, обеспечивают полное сгорание мазутов в котлах и в корабельных двигателях, производство печных топлив из нефтешламов, полную очистку внешних стенок коллекторов в котлах. Все это в комплексе экономит до 20 % мазутов и до 15 % легких топлив. Кавитационная обработка битумов делает их текучими и пластичными и позволяет получать водно-битумные эмульсии для дорожных работ, которые снижают стоимость ремонта и укладки асфальтов на 30% и позволяют укладывать асфальты в дождь…
Гомогенизаторы применяются для подготовки смесевых топлив: мазута и отходов спиртового производства, мазута и каменноугольной смолы, водоугольного топлива, биотоплива, а также подготовки к эффективной огневой утилизации различных жидких отходов в смеси с мазутом на тепловых и электрических станциях. Кроме этого, применяются и для нетипичных задач, как, например, мокрый помол неорганических удобрений (исходная влажность 20%) до получения однородной суспензии в воде.
Основные заказчики, заинтересованные снизить прямые и косвенные затраты, связанные с дизельным топливом:
- оптовые потребители топлива: автотранспортные предприятия, предприятия, эксплуатирующие железнодорожный транспорт, парк специальной, дорожностроительной, карьерной и другой дизельной автотехники, предприятия речного и морского флота, дизельгенераторные станции, действующие в постоянном режиме, мазутные котельные и котельные на дизельном топливе, предприятия по утилизации нефтепродуктов и отходов нефтяных производств.
- производители и оптовые поставщики топлива: с целью улучшения качества топлива, отпускаемого потребителям, гомогенизаторы применяются на нефтебазах, АЗС и малых НПЗ.
Применимость важнейших свойств обработанного топлива для предприятий – потребителей
|
Характерные группы потребителей Свойство топлива после обработки |
Автотранспортные и железнодорожные предприятия
|
Дизельные
|
Котельные
(мазут) |
|
Улучшение потребительских свойств топлива:
- повышение цетанового числа на 3...5 ед. (ДТ)
- снижение вязкости, - снижение температуры вспышки, - более полное сгорание топлива |
В межсезонье, гомогенизация позволяет осуществить плавный переход с летнего на зимнее топливо без технических проблем с двигателем, а с добавлением присадок - позволяет получить топливо с "зимними" характеристиками |
Позволяют утилизировать в водомазутные эмульсии (лежалые мазуты) с содержанием воды более 50% и мазуты с примесями. | |
|
Экономия затрат
|
От 3% до 10% |
Может достигать более 20% (с учетом перехода на низкокачественные и смесевые топлива) | |
|
Повышение КПД |
Объем коммерческой работы или количество произведенной электроэнергии увеличивается более чем на 3% | ||
|
Увеличение долговечности двигателей |
Использование гомогенизированного топлива позволяет очистить
| ||
|
Забота об экологии: уменьшение токсичности продуктов сгорания |
Позволяет уменьшить содержание вредных веществ в дымовых газах, при этом СО, NOx, SOх в среднем в 2 раза, сажистых частиц в 3-4 раза | ||
Области применения технологии гомогенизации
Используйте возможность сжигать меньше своих денег уже сейчас!