Основними джерелами теплоти для більшості споживачів різних відомств Російської Федерації є котельні середньої і великої потужності. Як правило, такі котельні оснащені паровими котлами і використовують в якості основного палива природний газ або мазут. При цьому в разі використання природного газу резервним паливом залишається мазут. Його споживання починається тільки в період відключення з яких-небудь причин подачі природного газу. Останнє трапляється рідко і призводить до того, що оновлення мазутного резерву розтягується на тривалий час.
При тривалому зберіганні мазуту поступово погіршуються його властивості, відбувається полімеризація вуглеводневих компонентів, розшарування по плотностям окремих фракційних груп, що призводить до утворення високов'язкого шару і «мертвого залишку» в придонному частини резервуарів і створює серйозні експлуатаційні проблеми.
Збільшення частки низькосортних мазутів і проблеми, пов'язані з оновленням мазутного резерву, викликають серйозні труднощі у експлуатаційного персоналу котелень в разі спалювання таких мазутів в котлах. Останнє обумовлено рядом негативних причин:
- надмірною обводненням мазуту внаслідок попадання пара (конденсату) через нещільності в дніщевих подогревателях ємностей зберігання мазуту при зливно-наливних операціях і т. д .;
- неоднорідністю структури мазуту внаслідок розшарування його за плотностям в резервуарах зберігання з утворенням стійких структурних систем і агломератів;
- відсутністю можливості плавного управління в'язкістю змінного за якістю мазуту в вузькому діапазоні (2,5 + 1 0УВ для пальників ГМП) на застосовуваних штатних виносних подогревателях (ПМ) через недосконалість їх конструкції;
- нестабільним витратою і тиском на горілчаних пристроях через змінних фізико-хімічних характеристик подається мазуту.
У Санкт-Петербурзькому військовому інженерно-технічному університеті (ВІТУ) розроблена унікальна технологія підготовки низькосортних мазутів і нафтових відходів до спалювання в опалювально-виробничих котельних. Дана технологія захищена патентами РФ і включає в себе наступні технологічні процеси:
- багатоступеневу безперервну багаторазову обробку мазуту, пов'язану з нагріванням, фільтрацією і диспергації;
- дотримання режиму «холодного» зберігання мазуту з температурою, близькою до температури застигання, за рахунок виділення локальної прогрітій зони в обсязі резервуара шляхом циркуляції підігрітого мазуту;
- циркуляційний підігрів мазуту з підвищеними швидкостями в виносних подогревателях-гомогенизаторах і фільтрах-подогревателях.
Ще одним примітним прикладом використання запропонованої технології для спалювання не тільки низькосортного мазуту, а й утилізації нафтових відходів стало впровадження системи паливопідготовки з блоком утилізації нафтовмісних середовищ підприємства на котельні «Адміралтейські верфі» [2].
Випробування проводилися в діапазоні навантажень котлів від 20% до 104%.
В даний час у обслуговуючого персоналу котельні значно зменшилася кількість проблем з підготовкою мазуту до спалювання і з його якістю. Доказом є переклад котельні від спалювання мазуту марки Ф5 на мазут М100 без зниження техніко-економічних показників котлів.
Практичний досвід застосування пропонованої системи паливопідготовки, накопичений на зазначених вище і ряді інших підприємствах, дозволяє не тільки значно підвищити ефективність підготовки низькосортних мазутів до спалювання в котлах, а й поряд з цим дає можливість отримання теплоти за рахунок спалювання в котлах більш дешевого рідкого палива з одночасною утилізацією СНО.
Крім того, повсякденне використання системи паливопідготовки дозволяє, поряд зі збереженням техніко-економічних показників роботи котельні, отримати економічний ефект (економія палива 15-20%) і вирішити цілий комплекс екологоенергосберегающіх проблем.