Разработано и испытано устройство для подготовки водотопливных смесей, обеспечивающее улучшение экологических показателей судовых дизелей и котельных.
В последнее время все большее внимание защите окружающей среды уделяется и в судоходстве. Международная морская организация IMO определила свод правил, которые предположительно с 1998 года будут действовать во всем мире и распространяться на все морские суда (за исключением специально перечисленных). В поправках конвенции МАRPOL определены в частности предельные значения эмиссий для оксидов азота NOх и серы SO2.
Эти обстоятельства стимулируют инновационную активность ученых и конструкторов многих стран в сфере создания технологий, способных по образному выражению J.Vollnweider "сосватать экономику и экологию".
Крупные дизелестроительные фирмы, такие как Zulzer Brother Ltd и New Zulzer Ltd, Krupp Mak Mashinbau GmbH, MAN B&W Diesel AG и ряд других в течение длительного времени выполняли разработки в области снижения эмиссии вредных веществ в выхлопных газах морских силовых установок.
Основными техническими решениями в области снижения выбросов судовых дизельных двигателей являются:
- адаптация конструкции двигателя, оптимизация работы топливной аппаратуры;
- использование SCR катализаторов (избирательная нейтрализация);
- использование водотопливных эмульсий или впрыска воды.
В первом случае за счет совершенствования конструкции двигателя достигаются значения, соответствующие предельно допустимым концентрациям вредных веществ в выхлопных газах. С учетом того, что установленные нормативы будут ужесточаться, вряд ли этот путь можно считать всеобъемлющим. Изменения в работе топливной аппаратуры могут также помочь достичь предельных концентраций, в частности по NOх, однако платой за это может стать увеличение расхода топлива.
Использование SCR-катализаторов позволяет наиболее эффективно снизить эмиссию NOх в атмосферу, однако их высокая стоимость (по данным J.Vollnweider затраты могут составлять около 100000 долларов на 1 МВт мощности энергетической установки) заставляет искать альтернативу данной технологии.
Третье направление, а именно использование водотопливных эмульсий, либо впрыск воды представляется наиболее продуктивным. Применение водотопливных эмульсий как раз и позволяет удачно "сосватать экономику и экологию" - ведь как свидетельствуют многие источники, экономия топлива при их применении может составлять до 5%.
Разработанный и запатентованный в рамках проекта виброкавитационный эмульгатор обеспечивает трехступенчатую обработку топлива - смешение, диспергирование и гомогенизацию до размеров капель не превышающих 5 мкм. Все три фазы осуществляются на одной установке, скомпонованной в один блок и имеющей единый привод.
В 1994 г. были проведены стендовые испытания водотопливной эмульсии, приготовленной с использованием виброкавитационной технологии. Испытания проводились по процедурам российских стандартов и международных правил на двигателе со следующими параметрами: nH = 1800 мин-1, Ne = 18 кВт, длительность испытаний 200 час. Частичная разборка двигателя по окончании испытаний показала отсутствие нагара на элементах цилиндропоршневой группы. Водотопливная эмульсия сыграла хорошую "чистящую" роль. Следы воздействия воды на топливную арматуру и двигатель отсутствовали.
Как при проведении испытаний, так и в ходе последующих исследований были получены седиментационно и агрегативно устойчивые водотопливные эмульсии, которые не имели визуальных изменений при хранении от двух месяцев до года.
Последующие ходовые испытания на теплоходах "Александр Прокофьев" и "Евгений Марвинский" подтвердили ранее полученные результаты.
Суммарно с помощью установки было обработано свыше 1200 тонн "флотских" мазутов, при этом главные двигатели работали устойчиво. Проведенные до и после испытаний контрольные осмотры двигателя показали уменьшение нагара на головках поршней, чистоту цилиндропоршневой группы и продувочных окон.
В настоящее время завершаются испытания виброкавитационной технологии применительно к сжиганию топочных мазутов в котлах теплоэлектростанций. Добавление воды в топливо приводит к увеличению экологического эффекта в части уменьшения вредных выбросов в атмосферу: по СО - в 1,5-2 раза, по, NОх - в 2-2,5 раза.
Сделать запрос по интересующей вас технологии Автор: Новиков Б.А.
Источник: SciTecLibrary.com