СИСТЕМА УТИЛИЗАЦИИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД В ПАРОВЫХ КОТЛАХ С МАЗУТНЫМ ОТОПЛЕНИЕМ Российский патент 1996 года по МПК F23G7/05 

Изобретение относится к области эксплуатации котельных энергетических установок, например стационарных, работающих на жидком нефтяном топливе и природном газе.

Известна котельная установка с газомазутным отоплением, включающая трубопровод подачи воды или водяного пара к горелкам, водяной насос, емкость питательной воды. Данная система котла, подавая химически очищенную воду или водяной пар в топку котла, обеспечивает снижение оксидов азота, оксидов углерода, бензопирена и других экологически вредных составляющих дымовых газов, выбрасываемых из котла в атмосферу. Данная котельная установка обладает рядом принципиальных недостатков: не обеспечивает утилизацию нефтьсодержащих вод при отоплении котла природным газом. Указанное обуславливается тем, что котельная установка не имеет в своем составе устройств для сбора, подготовки к утилизации и утилизацию нефтесодержащих вод [1]
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому является судовая топливная система, включающая топливный насос, топливную цистерну, эжектор, сопло которого соединено с напорным трубопроводом насоса, выходной патрубок эжектора соединен с всасывающим трубопроводом насоса, а всасывающая линия эжектора снабжена трубопроводом с запорным органом и сообщена с цистерной сбора трюмных вод (2).

Анализируемая система имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, ею оборудуются паровые котлы в которых не обеспечивается сжигание природного газа. Во-вторых, данная система не решает задачу утилизации в котле нефтесодержащих вод. Указанное обуславливается тем, что в составе котельной установки отсутствуют устройства подачи природного газа на горение, а также устройства сбора, подготовки к утилизации нефтесодержащих вод.

Задачей данного изобретения является максимально возможное обеспечение экологической безопасности котельных установок с газомазутным отоплением путем сбора, подготовки и утилизации нефтьсодержащих вод в составе водотопливной эмульсии.

Указанная задача решается тем, что в состав котельной установки, включающей топливную цистерну, топливный насос, струйный диспергатор, сообщающийся с напорным трубопроводом топливного насоса, емкость сбора загрязненных нефтепродуктами вод, трубопровод подачи топлива к горелкам котла вводится насос перекачки загрязненных нефтьсодержащих вод, перфорированный трубопровод, расположенный в емкости сбора нефтьсодержащих вод и соединенный с напорным трубопроводом насоса перекачки загрязненных вод, промежуточная емкость для хранения водотопливной эмульсии, дополнительные топливный насос и струйный диспергатор, соединенные друг с другом, с промежуточной емкостью и с горелками парового котла.

Вводимые устройства образуют 3-ступенчатую подготовку нефтьсодержащей воды к утилизации в паровом котле, отапливаемом как на жидком нефтяном топливе, так и на природном газе. Наличие такой конструкции позволит обеспечить надежную утилизацию нефтьсодержащих вод в котельных установках с газомазутным отоплением на всех режимах эксплуатации.

Собранные в емкости сбора нефтьсодержащие воды трижды смешиваются с жидким нефтяным топливом и в составе высококачественной мелкодисперсной водотопливной эмульсии подаются на горелки парового котла.

На чертеже изображена схема описываемой системы.

Система утилизации нефтьсодержащих вод в перовых котлах с газомазутным отоплением включает топливную цистерну 1, топливный насос 2, трубопроводы подачи газа 3 и жидкого нефтяного топлива 4 к горелкам, емкость сбора 5 нефтьсодержащих вод, с перфорированным трубопроводом 6, связанным с напорным трубопроводом насоса перекачки загрязненных вод 7, промежуточную емкость 8 для хранения водотопливной эмульсии с струйным диспергатором 9, топливный насос 10, трубопроводы подачи загрязненной воды 11 и жидкого топлива 12 на струйный диспергатор 13, трубопровод подачи водотопливной эмульсии 14 к котлу. Трубопроводы снабжены запорной арматурой 15.

Система работает следующим образом. Нефтьсодержащие воды собираются в емкости 5 сбора загрязненных вод и с помощью насоса 7 осуществляется циркуляция загрязненной воды через перфорированный трубопровод 6 с целью первоначального смешивания нефтепродуктов и воды и получения крупнодисперсной смеси воды и нефтепродуктов. Затем насос 7 подает по трубопроводу 11 эту смесь на диспергирующее устройство струйного типа 7, одновременно к струйному диспергатору 9 топливным насосом 2 под давлением подается по трубопроводу 12 жидкое нефтяное топливо, например мазут, из цистерны 1. В струйном диспергаторе 9 происходит вторичное смешивание нефтьсодержащей воды и топлива и получение среднедисперсной водотопливной эмульсии, которая заполняет емкость 8. Далее при помощи топливного насоса 10 среднедисперсная водотопливная эмульсия проходит третичную обработку в струйном диспергаторе 13, где при работе насоса 10 создается разрежение и получение высококачественной мелкодисперсной эмульсии, которая по трубопроводу 14 подается к горелкам парового котла. Водотопливная эмульсия, одним из компонентов которой является нефтьсодержащая вода, сжигается в топке одновременно с природным газом (или жидким нефтяным топливом), который отапливает котел.

Техническая эффективность заявляемого изобретения состоит в том, что использование изобретения позволит утилизировать нефтьсодержащие воды в паровых котлах с газомазутным отоплением, которые в настоящее время выбрасываются в окружающую среду. Применение заявляемого решения позволит комплексно обеспечить экологическую безопасность энергетических объектов не только снижая концентрацию вредных газов, уходящих из котла в атмосферу, но и утилизируя загрязненные нефтепродуктами воды.

Изобретение предназначено для утилизации нефтьсодержащих вод в паровых котлах с газомазутным отоплением и может быть использовано для стационарных котлоагрегатов, отапливаемых как природным газом, так и жидким нефтяным топливом. Техническая сущность изобретения состоит в том, что в состав котельной установки вводится насос перекачки загрязненных нефтьсодержащих вод, перфорированный трубопровод, расположенный в емкости сбора нефтьсодержащих вод и соединенный с напорным трубопроводом насоса перекачки, промежуточная емкость для хранения смеси топлива и нефтьсодержащей воды, диспергирующее (смешивающее) устройство, трубопроводы подачи нефтьсодержащей воды и жидкого топлива на диспергирующее устройство и трубопровод подачи водотопливной эмульсии к горелкам газомазутного котла. 1 ил.

Система утилизации нефтесодержащих вод в паровых котлах с мазутным отоплением, содержащая топливную цистерну, топливный насос, струйный диспергатор, сообщающийся с напорным трубопроводом топливного насоса, емкость сбора загрязненных нефтесодержащих вод, трубопроводы подачи топлива к горелкам котла, отличающаяся тем, что она снабжена насосом перекачки загрязненных нефтесодержащих вод, перфорированным трубопроводом, соединенным с напорным патрубком насоса перекачки и расположенным в емкости сбора загрязненных нефтесодержащих вод, промежуточной емкостью для хранения водотопливной эмульсии, в которой размещен струйный диспергатор, дополнительными топливным насосом и струйным диспергатором, соединенным трубопроводами друг с другом с промежуточной емкостью и с горелками парового котла.