Парогенераторная станция очистки, регенерации и утилизации отработанных моторных и трансмиссионных масел, покупка которой быстро окупится
Парогенераторная станция утилизации отработанного масла (ПСУ) преимущественно для крупных труднодоступных промышленных предприятий Севера с многочисленным парком машин и механизмов. ПСУ состоит из приемного резервуара отработанного масла, парового котла и горелочного устройства. Резервуар выполнен полуподземным на отдельной приемной площадке, оборудован нагревателем и перемешивающим насосом. Котел имеет топочное устройство для сжигания твердого топлива. Горелочное устройство укреплено в боковом смотровом окне парового котла, соединено с дутьевым вентилятором, оборудовано редукционным клапаном. Резервуар и горелочное устройство соединены в цикл напорным и сливным магистральными трубопроводами. Технический результат заключается в расширении технологических возможностей ПСУ, снижении капитальных и эксплуатационных затрат на регенерацию энергии отработанного масла за счет оперативного сжигания отработанного масла в паровых котлах одновременно с твердым топливом.
Парогенераторная станция утилизации отработанного масла относится к теплоэнергетическому оборудованию для одновременного сжигания отходов нефтепродуктов и твердого топлива, получения горячего пара и дальнейшего получения тепловой энергии или тепловой и электрической. Может быть использована на ТЭЦ, мини-ТЭЦ, ТЭС, котельных станциях теплоснабжения, преимущественно работающих в удаленных труднодоступных районах Севера в составе крупных промышленных предприятий, располагающих многочисленным парком машин и механизмов.
Известны технические средства для утилизации отработанного масла, например, установки для термического крекинга, перегонки и преобразования масла в печное или дизельное топливо. Один из вариантов утилизации отработанного масла - сжигание для регенерации энергии.
Аналогом полезной модели является автономное устройство для получения тепловой энергии сжиганием отработанного масла. Например, известен водогрейный котел компании Clean Burn [http://www.cleanburn.ru/products], предназначенный для сжигания отработанных масел и получения горячей воды в сервисных центрах, на промышленных объектах, автомойках, центрах по обслуживанию легковых и грузовых автомобилей.
Известна мультимасляная печь, также разработанная компанией Clean Burn [Патент US5531212. Multi oil furnace. 1996] для автономного сжигания отработанных масел и получения тепловой энергии, например, для нагревания воздуха.
Известны другие аналогичные малогабаритные теплогенераторы, работающие на отработанном масле, например, Теплон (Россия), Calorex (Англия), Dantherm (Дания), DanVex (Финляндия), EnergyLogic (США), Kroll (Германия), R&K (Италия-США), Remko (Германия).
Недостатком известных аналогичных устройств является ограничение технологических возможностей ввиду использования малогабаритных автономных теплогенераторов для локального обогрева небольших объемов воды или воздуха. Недостатком также является необходимость приема, сбора, транспортирования, хранения, специальной подготовки отработанного масла для сжигания, включающей сепарацию или очистку при помощи тонких фильтров, а также необходимость утилизации шлака после сжигания отработанного масла, что обусловливает повышенные капитальные и эксплуатационные затраты.
Прототипом полезной модели является способ сжигания жидкого топлива и устройство для его осуществления [Патент DE 19816774. Verfahren zur Verbrennung flüssiger Brennstoffe und Anlage zur Durchführung. 1999], предназначенные для сжигания жидких отходов топлива и получения тепловой или электрической энергии. Устройство для сжигания жидких отходов топлива включает котел, оборудованный испарителем-резервуаром и газовой горелкой. Испаритель-резервуар установлен внутри котла, оснащен устройством для очистки, указателем уровня, соединен с горелкой через фильтр нагнетательным трубопроводом. Дополнительно горелка соединена с источником природного или сжиженного газа. Отработанное масло подают в испаритель-резервуар насосом из транспортной цистерны. Газ подают в горелку и сжигают. Отработанное масло нагревается в испарителе-резервуаре выше температуры кипения, переходит в парообразное состояние, проходит через фильтр и, при достижении необходимого давления, поступает в горелку для сжигания. При этом прекращается подача и сжигание газа. Сжигают отработанное масло. Для бесперебойной работы горелки напорный трубопровод соединен с резервной емкостью отработанного масла.
Недостатком прототипа является ограничение технологических возможностей обусловленное, во-первых, расположением испарителя внутри котла, что приводит к функциональной сложности регулирования температуры и давления саморазогревающегося отработанного масла для непрерывной и равномерной подачи по трубопроводу в горелку; во-вторых, невозможностью перелива отработанного масла из транспортной цистерны в резервуар-испаритель при отрицательной температуре воздуха ниже - 17°С. Недостатком также является повышение капитальных и эксплуатационных затрат на регенерацию энергии отработанного масла вследствие необходимости специальной подготовки и утилизации шлака.
Задачей полезной модели является расширение технологических возможностей, снижение капитальных и эксплуатационных затрат на регенерацию энергии отработанного масла.
Задача решается тем, что в парогенераторной станции утилизации отработанного масла, включающей паровой котел, резервуар для отработанного масла, связанный трубопроводом с горелочным устройством, внутриресурсный подогреватель отработанного масла, согласно полезной модели, паровой котел оборудован топочным устройством для сжигания твердого топлива и горелочным устройством для сжигания отработанного масла. Резервуар для отработанного масла расположен дистанционно на приемной площадке, выполнен полуподземным и оборудован загрузочной
фильтрационной воронкой, циркуляционным насосом, водяным теплообменником, нагнетающим и сливным магистральными трубопроводами. Магистральные трубопроводы соединены с горелочным устройством, которое соединено воздуховодом с дутьевым вентилятором парового котла и оборудовано редукционным клапаном, связанным со сливным магистральным трубопроводом. Водяной теплообменник соединен в цикл с бойлером парогенераторной станции.
Корпус горелочного устройства установлен в боковом смотровом окне парового котла с возможностью одновременного сжигания отработанного масла в горелочном устройстве и твердого топлива в топочном устройстве.
Приемный резервуар расположен на приемной площадке, оборудованной с возможностью слива отработанного масла из емкостей транспортирования в приемный резервуар через фильтрационную воронку. Воронка оборудована фиксатором сливного шланга.
Технический результат полезной модели обусловлен следующими признаками:
во-первых, совмещением в паровом котле топочного устройства для сжигания твердого топлива и горелочного устройства для одновременного попутного сжигания отработанного масла без специальной предварительной очистки масла и отдельной утилизации отходов его сжигания;
во-вторых, оборудованием парогенераторной станции полуподземным приемным резервуаром и приемной площадкой для оперативного сбора и безопасного кратковременного хранения отработанного масла;
в-третьих, оборудованием приемного резервуара нагревателем и циркуляционным насосом, поддерживающим отработанное масло в разогретом состоянии, пригодном к транспортированию по магистральному трубопроводу и смешиванию с воздухом дутьевого вентилятора для местного оперативного сжигания на территории образования отработанного масла;
в-четвертых, образованием цикла из приемного резервуара, магистральных трубопроводов, горелочным устройством и редукционным клапаном,
что, в итоге, способствует расширению технологических возможностей парогенераторной станции, снижению капитальных и эксплуатационных затрат на регенерацию энергии отработанного масла.
Представлена принципиальная схема парогенераторной станции утилизации отработанного масла. Станция оборудована на территории ТЭЦ, ТЭС или котельной.
Парогенераторная станция утилизации отработанного масла состоит из полуподземного приемного резервуара отработанного масла 1, парового котла 2, горелочного устройства 3. Резервуар 1 и горелочное устройство 3 соединены в цикл магистральными трубопроводами напорным 4 и сливным 5.
Резервуар 1 расположен на приемной площадке вне здания ТЭЦ, ТЭС или котельной (здания на схеме не обозначены). Резервуар 1 выполнен прямоугольным или цилиндрическим монолитным или сборным из железобетона, металла или другого инертного негорючего гидрофобного маслонепроницаемого материала. В верхней части резервуара 1 установлена воронка 6 с крышкой и фильтром (на схеме не обозначены). В нижней части резервуара 1 установлен нагреватель 7, например, ТЭН или водяной трубчатый теплообменник, соединенный с системой горячего водоснабжения ТЭЦ, ТЭС или котельной, например, с бойлером 8. Резервуар 1 оборудован циркуляционным насосом 9, датчиками температуры и уровня масла. Приемная площадка выполнена в виде бетонного или асфальтового покрытия и оборудована стоками в приемный резервуар 1.
Магистральные трубопроводы напорный 4 и сливной 5 оборудованы запорно-регулирующей арматурой. Части магистральных трубопроводов напорного 4 и сливного 5 от резервуара 1 до здания ТЭЦ, ТЭС или котельной установки могут быть расположены в подземных или наземных коллекторах или эстакадах.
Горелочное устройство 3 укреплено в боковом смотровом окне парового котла 2, соединено с дутьевым вентилятором 10 парового котла. Горелочное устройство 3 оборудовано редукционным клапаном (на схеме не обозначен), связанным со сливным трубопроводом 5. В горелочном устройстве 3 используют одну их известных горелок, например, газомазутную горелку или горелку для бессажного сжигания.
Паровой котел 1 может быть частью замкнутой системы теплоснабжения или может быть связан с турбоагрегатом (на схеме не обозначены).
Парогенераторная станция утилизации отработанного масла может включать несколько приемных резервуаров 1, соединенных между собой или работающих автономно.
Парогенераторная станция утилизации отработанного масла работает следующим образом. Отработанное масло сливают в приемный резервуар 1 через воронку 6 из коммунальной автомашины. Механические примеси, оставшиеся на фильтре воронки 6, удаляют, затем вручную загружают в топку котла 2 для сжигания. Отработанное масло в резервуаре подогревают нагревателем 7, теплоносителем которого является горячая вода бойлера 8. Перемешивают циркуляционным насосом 9. В разогретом состоянии подают в
горелочное устройство 3 по напорному магистральному трубопроводу 4. Настраивают параметры горелочного устройства 3 и дутьевого вентилятора 10. Отработанное масло в виде аэрозоля впрыскивают в топку парового котла 2. Регулируют давление подачи отработанного масла в горелочное устройство 3 при помощи редукционного клапана. Излишки отработанного масла направляют в приемный резервуар 1 по сливному магистральному трубопроводу 5.
Одновременно с отработанным маслом в топку парового котла 2 подают твердое топливо, например, уголь. Сжигают уголь и отработанное масло. Получают острый пар. Пар направляют на получение тепловой или тепловой и электрической энергии. Шлак и золу удаляют в золошлакоотвал известным способом.
Контролируют уровень и температуру отработанного масла в приемном резервуаре 1. Управление работой станции ведут в автоматическом или ручном режиме.
Пример. Парогенераторная станция утилизации отработанного масла (ПСУ) сооружена на ТЭЦ Олимпиадинского ГОКа. ПСУ состоит из одного приемного резервуара объемом 25 м3 , трех паровых котлов КЕ 25-39-400 и трех газомазутных горелок РГМГ-2П. Полуподземный прямоугольный сварной металлический приемный резервуар с железобетонным покрытием, с крышкой в покрытии в виде люка расположен на приемной бетонной площадке вне здания ТЭЦ. В резервуаре установлен водяной подогреватель-змеевик, соединенный в цикл с бойлером горячего водоснабжения ТЭЦ. Температура горячей воды в трубке подогревателя 70°С. На покрытии резервуара установлен циркуляционный насос АН 1В 6/5-2/5к-3-ОМЗ. В покрытии резервуара установлены две соединенные между собой воронки, одна из которых является резервной для исключения перелива отработанного масла. Воронки оборудованы крышками, фильтрами-решетками с размером ячейки 4 мм и фиксатором шланга для слива отработанного масла.
Паровые котлы выполнены энергетическими, со слоевыми топками для сжигания угля. В боковом смотровом окне каждого из котлов установлена газомазутная горелка, соединенная с дутьевым вентилятором соответствующего котла. Магистральные трубопроводы - напорный сечением 50 мм и сливной сечением 40 мм - проложены в подземных коллекторах.
В производственных цехах ГОКа сливают отработанное масло - моторное, индустриальное, трансмиссионное, компрессорное и гидравлическое - в металлические емкости временного хранения объемом 5-10 м3, затем собирают вакуумной ассенизационной промысловой автоцистерной и доставляют на ПСУ. Из автоцистерны
отработанное масло сливают через шланг в приемный резервуар, направляют в горелочное устройство и сжигают. Производительность ПСУ по утилизации отработанного масла до 200 л/час, что позволяет получить не менее 5% острого пара от общего количества, вырабатываемого паровыми котлами. Процесс автоматизирован и управляется дистанционно.
ПСУ работает в соответствии с техническими требованиями и нормативными документами по эксплуатации паровых котлов, котельному топливу, отработанному маслу.
1. Парогенераторная станция утилизации отработанного масла, включающая паровой котел, резервуар для отработанного масла, связанный трубопроводом с горелочным устройством, внутриресурсный подогреватель масла, фильтр, отличающаяся тем, что паровой котел оборудован топочным устройством для сжигания твердого топлива и горелочным устройством для сжигания отработанного масла, при этом резервуар для отработанного масла расположен на приемной площадке, выполнен полуподземным и оборудован загрузочной фильтрационной воронкой, теплообменником, циркуляционным насосом, нагнетающим и сливным магистральными трубопроводами, соединенными с горелочным устройством, которое соединено воздуховодом с дутьевым вентилятором парового котла и оборудовано редукционным клапаном, связанным со сливным трубопроводом, а водяной теплообменник соединен в цикл с бойлером парогенераторной станции.
2. Парогенераторная станция утилизации отработанного масла по п.1, отличающаяся тем, что корпус горелочного устройства установлен в боковом смотровом окне парового котла с возможностью одновременного сжигания отработанного масла в горелочном устройстве и твердого топлива в топочном устройстве.
3. Парогенераторная станция утилизации отработанного масла по п.1, отличающаяся тем, что приемный резервуар расположен на приемной площадке, оборудованной с возможностью слива отработанного масла из емкости транспортирования в приемный резервуар через фильтрационную воронку, оборудованную фиксатором сливного шланга.
