Technology for Improving Technical, Economic and Ecological Efficiency of Boiler Plants Using Physico-Chemical Correction of the Water-Fuel Emulsions Composition
Close
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
550 11
Ultima descărcare din IBN:
2024-06-06 08:30
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
УДК621.036.07 (1)
Mechanical engineering in general. Nuclear technology. Electrical engineering. Machinery (1739)
SM ISO690:2012
ФИЛИПЩУК, Александр, КОЛБАСЕНКО, Олег, ШЕВЦОВ, Анатолий, ДЫМО, Борис. Технология повышения технико-экономической и экологической эффективности котельных установок физико-химической коррекцией состава водотопливных эмульсий. In: Problemele Energeticii Regionale, 2021, nr. 3(51), pp. 62-77. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.3-51.06
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 3(51) / 2021 / ISSN 1857-0070

Technology for Improving Technical, Economic and Ecological Efficiency of Boiler Plants Using Physico-Chemical Correction of the Water-Fuel Emulsions Composition

Tehnologie pentru îmbunătățirea eficienței tehnice, economice și ecologice a centralelor termice prin corectarea fizico-chimică a compoziției emulsii apă-combustibil

Технология повышения технико-экономической и экологической эффективности котельных установок физико-химической коррекцией состава водотопливных эмульсий

DOI:https://doi.org/10.52254/1857-0070.2021.3-51.06
CZU: УДК621.036.07

Pag. 62-77

Филипщук Александр, Колбасенко Олег, Шевцов Анатолий, Дымо Борис
 
Национальный университет кораблестроения имени адмирала Макарова
 
 
Disponibil în IBN: 1 septembrie 2021


Rezumat

The aim of this work is to substantiate the possibility of increasing the technical, economic and environmental efficiency, as well as the efficiency of boilers (in terms of the intensity of corrosion processes) when burning water-fuel emulsions with the increased water and salt contents. To achieve these goals complex experimental studies were performed on the combustion of fuel oil and emulsions based on it, as well as the corrosion processes with a water content in the range from 2 to 30%, and a salt content ranging from 17 to 490 mg/dm3 hydrodynamic homogenizer. A significant result of the studies carried out is that with a water content of ~30% in the fuel gases composition, an NO2:NO ratio of 0,33 was achieved. That increased the absorption properties of gases and allowed passivation of carbon steel in sulfuric acid condensate. It also decreased the intensity of the low-temperature corrosion in the range of metal temperature of 130...70°C. All these made it possible to use condensation surfaces and to reduce the flue gases temperatures, to increase the efficiency of boilers, to ensure the economy of pure fuel, to increase the depth of utilization of the exhaust gases heat, and to reduce the concentration of toxic gases. The results obtained differed from those known. The significance of the results obtained lies in the fact that a technology was developed for the integrated use of the electrodialysis water resources, the waste and oil-containing waters, ensuring the operability of boilers, with a water content of emulsions of ~30% and a salt content of up to 450 mg/dm3.

Scopul lucrării este de a fundamenta posibilitatea creșterii eficienței tehnice, economice și de mediu, precum și a operabilității cazanelor (în ceea ce privește intensitatea proceselor de coroziune), în care emulsiile de apă-combustibil cu conținut crescut de apă și sare conținutul este ars. Pentru atingerea obiectivelor stabilite, s-au efectuat studii experimentale cuprinzătoare ale arderii păcurii și emulsiilor bazate pe aceasta, precum și a proceselor de coroziune, cu corecția fizico-chimică a parametrilor: conținut de apă de la 2 la 30%, salinitate de la 17 la 490 mg / dm3 în timpul tratamentului de cavitație a apei într-un electrodializator cu câmp electric și tratamentul rigid de cavitație a emulsiilor într-un omogenizator hidrodinamic. Un rezultat semnificativ al cercetării este că, cu un conținut de apă de aproximativ 30% în compoziția gazelor arse, se obține un raport NO2: NO de 0,33, care crește proprietățile de absorbție ale dioxidului de sulf și duce la pasivarea oțelului carbonic în condensat de acid sulfuric și o scădere a intensității coroziunii la temperaturi scăzute la un nivel de 0,3 ... 0,12 mm / an în intervalul valorilor de temperatură a metalelor de 130 ... 70 ° C, ceea ce face posibilă utilizarea condensului suprafețelor și reduceți temperatura gazelor arse la 80 ... 100 ° C, creșteți eficiența cazanelor auxiliare cu 10 ... 15% și realizați economii de combustibil curat cu până la 25 ... 27%, crescând adâncimea de utilizare a evacuarea căldurii până la 65%.

Целью работы является обоснование возможности повышения технико-экономической и экологической эффективности, а также работоспособности котлов (по интенсивности коррозионных процессов), в которых сжигаются водотопливные эмульсии с повышенным водосодержанием и солесодержанием. Для достижения поставленных целей проведены комплексные экспериментальные исследования горения мазута и эмульсий на его основе, а также коррозионных процессов, при физико-химической коррекции параметров: водосодержания от 2 до 30%, солесодержания от 17 до 490 мг/дм3 при кавитационной обработке воды в электрическом поле электродиализатора и жесткой кавитационной обработке эмульсий в гидродинамическом гомогенизаторе. Существенным результатом проведенных исследований является то, что при водосодержании около 30% в составе дымовых газов достигается отношение NO2:NO на уровне 0,33, что повышает абсорбционные свойства сернистых газов и приводит к пассивации углеродистой стали в конденсате серной кислоты и снижению интенсивности низкотемпературной коррозии до уровня 0,3…0,12 мм/год в диапазоне значений температуры металла 130…70 °С, что позволяет применить конденсационные поверхности и снизить температуры уходящих газов до 80…100 °С, повысить КПД вспомогательных котлов на 10…15% и достичь экономии чистого топлива до 25…27 %, увеличить глубину утилизации теплоты выхлопных газов до 65%. При этом достигается снижение концентрации NOх в 3,2 раза, SO2 в 2,5 раза, СО2 в 1,4 раза и соответственно уменьшение размеров секций скрубберов. Полученные результаты отличаются от известных комплексным учетом технико-экономических и экологических параметров при обеспечении низкой интенсивности низкотемпературной коррозии. Значимость полученных результатов заключается в том, что на их основе разработана технология, которая обеспечивает комплексное использование водных ресурсов при применении электродиализных опреснителей, сточных и нефтемаслосодержащих вод, а также обеспечении работоспособности котлов при водосодержании эмульсий ~30% и солесодержании до 450 мг/дм3

Cuvinte-cheie
emulsion, water content, salt content, cavitation, dispersion, activity, electrodialysis, diluate, Catholyte, complex technology, corrosion, condensation boilers, efficiency, Ecology,

emulsie, conținut de apă, salinitate, cavitație, dispersie, activitate, electrodializă, diluare, catolit, tehnologie integrată, coroziune, cazane cu condensare, eficienţă, ecologie,

эмульсия, водосодержание, солесодержание, кавитация, дисперсность, активность, электродиализ, дилюат, католит, комплексная технология, коррозия, конденсационные котлы, эффективность, экология