| Анализ
результатов испытаний образцов лежалого мазута (Белоруссия)
Ниже дана оценка
результатов анализа и полезные расчеты для использования в котельном процессе
сильно обводненного (лежалого) мазута марки М100 на примере котельной
в Белорусии
В течение 27 января
- 27 февраля проводились испытания технологии сжигания донного остатка
мазута в котле и попутные лабораторные испытания образцов донных остатков
мазута, утилизируемого с использованием технологии гомогенизации донных
остатков на аппаратах TRGA-10 (В протоколе - «эмульгатор гидродинамический
TRGA-10).
В дополнение к данным
протоколов испытаний, со слов участников, в образце по анализу Прт. N
86 от 25 февраля, производилось предварительное отделение воды, насколько
это оказалось возможным применявшейся технологией отцеживания на сетках.
Анализы показывают,
что удалось отделить (69.7-53.4)=16.3/69.7=23% воды, имевшейся в донных
отложениях. Вероятно, в отделенной воде содержание мазута далеко не 0%,
поэтому представляется рациональным ее накопление с целью последующей
огневой утилизации в том же котельном процессе добавлением отсадочной
воды к свежему топливу.
Сравним таблицы результатов
исптаний.
1. Зольность.
Версия -1
В исходном образце зольность 0.064%, в отцеженном (и обработанном на TRGA
) - 0.048%. Поскольку зольность отцеженной воды (или соленость по-научному)
отдельно не измерялась, остается сделать предположение, что часть солей,
образующих золу, а именно 23% от ее растворенной в воде компоненты, осталась
в отцеженной воде.
(0.064-0.048)/0.064=0/25 = 25%. То есть с погрешностью метода (без измерения
солености остаточной воды) можно считать, что основная зола в водомазутной
смеси находится в виде водного раствора. Более точное суждение можно дать,
получив данные по солености отцеженной воды.
Версия -2
ЗОЛЬНОСТЬ, масса твердого неорг. остатка (золы), образующегося после
полного сгорания образца горючего в-ва (угля, торфа и др.) в определенных
условиях. Выражается обычно в % от массы анализируемого образца и обозначается
А. 3. позволяет качественно судить о содержании в изучаемом образце орг.
и минер. в-в. Как правило, чем ниже содержание орг. в-в, тем выше 3. В
зависимости от состава образца и т-ры сгорания масса золы может уменьшаться
благодаря образованию газообразных соед., напр., при окислении сульфидов,
декарбонизации карбонатов, дегидратации минералов
Возможно зольность
снизилась после обработки ВМС на кавитационном аппарате
2. Содержание
серы.
В исходной водомазутной смеси (ВМС) сера 0.69%, в пересчете на безводный
мазут - 2.27%. Проверим пересчет: 0.69/(100-69.3)= 2.247557 %. С учетом
точности метода анализу можно доверять.
В «отцеженной» ВМС сера 1.80%, в пересчете на безводный мазут 2.15%. Проверим
пересчет. 1.80%(100-53.4)=3.86%. Похоже на промах измерений.
Или предположить,
что вся сера - в воде. Поскольку в ВМС осталось 77% воды, в этом случае
содержание серы будет 1.80%(100-53.4)*(1-0.23)=2.9722% в пересчете на
безводный мазут. Тоже не получается…
Если предположить,
что не 1.80% а 1.30% то в пересчет: 1.30%/(100-53.4)=2.78%.
И в предположении, что сера - вся в воде, то в 77% оставшейся воды серы,
в пересчете на безводный мазут, будет 1.30%/(100-53.4)*(1-0.23)= 2.1406%,
то есть показанные во втором протоколе 2.15%.
Но для надежного
суждения надо бы измерить серу в отцеженной воде.
Есть один надежный способ отделить растворенные в воде ВМС вещества, это
вымораживание ВМС, при желании можно провести такие измерения. Они не
регламентированы методиками, то есть их надежность будет доказана только
рассуждениями и расчетами.
3. Теплота
сгорания.
Анализ проведем в ккал, пересчетный коэффициент кДж/ккал=4.184 известен
всем и в комментариях не нуждается. Проверим на всякий случай:
1) 10604/2533=4.1863 - почти совпадает для вторичного пересчета (0.05%)
2) 40612/9700=4.1868 - тоже неплохо
3) 17684/4224=4.1866 - “ -
4) 40735/9732=4.1856 - “ -
Кстати, 9732/9700=1.0033,
т.е. 0.3% погрешности, что вполне допустимо и может быть уточнено после
изучения содержания остаточного мазута в отцеженной воде и его собственной
теплотворной способности, которая может отличаться в силу вероятного различия
в химическом составе.
Небольшой расчет
правильности оценки низшей теплотворной способности.
Не затрагивая собственно мазут, каковой есть с достаточной для суждения
точностью (CH2)n углеводород, формула которого не изменяется из-за отцеживания
воды и пропускания ВМС через гомогенизатор, оставим в стороне H2O - компоненту
выхлопа продуктов горения этого мазута, предоставив для расчета такую
возможность желающим попрактиковаться.
Для наших целей достаточно
понимания того, что высшая теплотворная способность (ВТС ) и низшая (НТС)
будут различаться на теплоту парообразования (или конденсации, что одно
и то же) попутной воды в ВМС. Испарить 1 кг воды стоит 539 ккал.
Посчитаем исходную
ВМС (НТС мазута без воды 9700 ккал/кг):
9700*(1-0.693)-539*0.693=2977.9-373.5=2604.4 ккал/кг, что соответствует
2533 показаным в таблице, с точностью 3%.
Посчитаем ВМС после
отцеживания воды и эмульгации (последняя к делу не относится, но раз было,
то было - оставим упоминание):
9700*(1-0.534)-539*0.534=4520.2-287.8=4232.4, что также соответствует
4224 ккал/кг в таблице по второму протоколу с точностью 0.1%, что просто
прекрасно.
Выводы
1. Приведенный анализ показал, что методике измерений Испытательного центра
можно доверять.
2. Крайне полезно было бы измерить состав воды, отцеженной от мазута.
3. Тот факт, что после обработки на аппаратах TRGA-10 утилизировать в
отдельном процессе сильно обводненные донные остатки, достоин восхищения
и может быть рекомендован для широкого применения после еще одной-нескольких
серий испытаний в разных режимах и при разных составах ВМЭ.
4. Накопление подтоварной воды с целью ее последующей огневой утилизации
следует признать экологичным и дешевым методом, опыт которого достоин
распространения.
Приложения - сканы
протоколов.
Эксперт Анатолий Антонович Анимица, +38066-3075844, aaahd@pochta.ru
|
