Узловой вопрос1
.pdfБывшие всегда актуальными проблемы энергосбережения (по существу,
экономия топлива) и защиты окружающей среды от вредных выбросов с судов за последнее десятилетие еще более обострились в связи с неустойчивостью мирового нефтяного рынка и ужесточением требований природоохранных организаций, включая новые положения IMO в
соответствующих разделах Международной конвенции по предотвращению загрязнения с судов (МАРПОЛ 73/78, Прил. VI, Классы II и III).
Решением указанных проблем явились новые образцы топочных устройств для судовых котельных установок.
Рис. 1. Суда, работающие на СПГ
Горелки для сжигания природного газа и мазута. Переход на СПГ-
топливо по своей значимости сопоставим с технологической революцией начала ХХ века, когда мировой торговый флот отказался от угля в пользу мазутов и дизельного топлива. Такие топочные устройства выполняются комбинированными, позволяющими поочередно сжигать эти топлива в одном горелочном устройстве. Одним из преимуществ комбинированных грелок является возможность легкого перехода с сжигания одного вида
1
топлива на другое. Горелка должна быть выполнена таким образом, чтобы сжигание каждого из видов топлива происходило в оптимальных условиях.
Рис. 2. Флот, работающий на СПГ
Единственным новым видом топлива, применение которого оказывает существенное влияние на экологические показатели судовых двигателей,
является природный газ.
Современные газовые горелки способны сжигать природный газ эффективно и полностью. Из-за отсутствия в нем серы, азота и золы, при сжигании природного газа образуется значительно меньшее количество выбросов NOx, CO, соединений серы и твердых частиц, чем при сжигании нефти.
На рис. 2 представлена разбивка флота, работающего на СПГ, по типам судов. Хотя в настоящее время во флоте преобладают региональные паромы
2
и суда снабжения платформами (ПСВ), книги заказов показывают растущую дифференциацию и тенденцию к более крупным судам, таким как контейнерные суда и суда общего назначения. СПГ будет особенно полезен для судов, работающих главным образом в Экас, таких, как суда,
осуществляющие прибрежное судоходство, такие, как паромы и морские суда, а также питательные контейнерные суда, распределяющие контейнеры из крупных портов в малые порты Экас.
Рис. 3. Суда, работающие на СПГ
3
Рис.4. Бункерное судно CARDISSA LNG в северной Европе
СПГ как топливо является проверенным и доступным коммерческим решением. СПГ предлагает огромные преимущества, особенно для судов в свете постоянно ужесточающихся правил выбросов. Обычное масло, топливо останется основным топливом для большинства судов в ближайшем будущем, и, в то же время, коммерческие возможности СПГ интересны для многих проектов. Хотя для соблюдения предельных значений выбросов в атмосферу могут использоваться различные технологии,…(варианты решение скрубер малосернистое топливао и т.д. от материала). Технология СПГ является разумным способом удовлетворения существующих и будущих требований к основным видам выбросов (SOx, NOx, ТЧ, CO2). СПГ
4
может быть конкурентоспособным по цене с дистиллятным топливом и, в
отличие от других решений, во многих случаях не требует установки дополнительной технологической технологии.
Рис. 5. Реализация замены применяемого топлива на судне в пользу СПГ
Использование СПГ сокращает выбросы CO2 примерно на 25 процентов.
Оно уменьшает окиси серы почти 100 процентами, и оно уменьшает излучение окиси азота около 85 процентами.
5
Рис. 6. Крупнейшее бункерное судно снабжения сжиженным природным газом (СПГ), М. В. Кайрос
Описание вспомогательного котла “Alfa Laval K.K. GCS-23ST’’
ЧЕРТЕЖ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО КОТЛА
-Тип: вертикальный, цилиндровый, водотрубный, комбинированный;
-Количество: 1 котел/1 судно;
-Производительность:
от секции для сжигания нефти – 1800 кг/ч х 0,55 мПа,
от секции выхлопных газов – 710 кг/ч х 0,55 Мпа, при нормальной
мощности главного двигателя 7810 кВт;
- Давление пара: проектное 0,69 Мпа, нормальное 0,55 мПа;
- Температура пара: температура насыщенного ( при 0,55 мПа );
-Расход топлива: 139 кг/ч;
-Котельный питательный насос воды x 2шт.:
тип: горизонтальный центробежный насос, “EB2H-32D”;
производительность питательного насоса:
3,0 /ч при 0,98 мПа; 5.5 кВт; |
|
температура питательной воды: |
. |
6
Рис. 7. Схема топливная работы котла “Alfa Laval K.K. GCS-23ST’’
Описание топочного устройства “Sunflame ECP-3”:
-Тип: полностью автоматический, “forced draft pressure - jet system”;
-Количество: 1 комплект;
-Производительность сгорания топлива: 145 кг/ч;
- Распылитель: “F-80 24.0 G/ PLP” x 1шт.
- Топливный насос для сжигания топлива x 1шт.:
тип: шестеренчатый насос “Nippon G-Rotar MFG. CO. LTD , GFH-V5L”,
производительность: 230 кг/ч;
давление нагнетание-всасывание: 2,2 мПа – 0-0,3 мПа
- Топливный циркуляционный насос x 1шт.:
тип: шестеренчатый насос “Nippon G-Rotar MFG. CO. LTD , TOP-204”,
производительность: 370 кг/ч; 0,4 кВт давление нагнетание-всасывание: 0,5 мПа – 0-0,3 мПа
7
Рис. 8. топочного устройства “Sunflame ECP-3”
- Топливный подогреватель x 1шт.:
тип: электрический обогрев, “ TOYO Heater MFG, CO., LTD, NJ - 8A”;
производительность: 154 кг/ч; 8кВт
температура: |
(вход |
) |
|
- Вязкость топлива: для форсунки более 17 |
/сек; |
||
вход оборудования 250 |
/сек. |
|
|
- Вентилятор x 1 шт.: |
|
|
|
тип: турбо – вентилятор, “OST - 34” |
|
||
производительность: 34 |
/мин; 3,7 кВт |
|
статическое давление: 2,45 кПа, 250 мм вод. ст.
Цель работы: с целью повышения технико-экономических показателей вспомогательного котла, принято решение заменить тип используемого
8
энергоресурса с тяжелого топлива на параллельное подключение СПГ и легкого дизельного топлива.
Рис. 9. Источники бункерного СПГ для газодизельного судна Для решения этой задачи необходима замена существующей горелки на
комбинированную горелку, способную сжигать как СРГ так и легкое дизельное топливо.
ОПИСАНИЕ ГОРЕЛОК MONARCH, WEISHAUPT, OILON`
Исходя из вышеперечисленных преимуществ выбрана горелка фирмы
Oilion.
Этапы подбора по выбору комбинированной горелки Oilion:
1 .Получить технические данные котла и информацию об объекте
•мощность котла, КПД или требуемая мощность горелки
•противодавление топки
9
•используемое топливо/виды топлива
•давление топлива на входе в горелку
•способ регулирования мощности горелки.
2 Мощность горелки = 1260/0,8=1575 кВт.
Производительность сгорания дизельного топлива: 1720 кВт Данной производительности соответствует комбинированная горелка
GKP-140 MH.
Технические данные:
Мощность жидкое топливо: 47-200 кг/ч (550-2350 кг/ч)
Мощность газ: 410-2350 кВт Двигатель вентилятора:3 ~ 400В, 50 Гц Мощность: 4 кВт Ток: 7,2 А
Скорость: 2900 об/мин Блок управления: WD34
Класс NOx:
Жидкое топливо: 1
Газ: 1
Соединение топливного шланга: - всасывание/возврат: R1/2’’
Топливный насос J7 - Двигатель 3~ 400 В, 50 Гц Мощность: 0,75 кВт Ток: 2 А
Скорость: 2900 об/мин
Вес: 162 кг
10