Жидкое топливо и его сжигание

Основным видом жидкого энергетического топлива является мазут. Он представляет собой тяжелый остаточный продукт переработки нефти и состоит из наиболее тяжелых углеводородов. В его состав входят также асфальтосмолистые вещества, сернистые соединения, минеральные примеси и влага, перешедшая в мазут из нефти.

Асфальтосмолистые вещества в мазуте прямой перегонки находятся в своем первоначальном виде, а в крекинг-мазуте большая их часть превращается в твердые вещества, отличающиеся повышенным содержанием серы, асфальтены, карбены и карбоиды.

Асфальтены представляют собой твердые высокомолекулярные аморфные вещества, полученные в процессе конденсации (сгущения) асфальтосмолистых соединений нефти и мазута. Они содержат меньше, чем в мазуте, водорода и больше кислорода. В мазуте асфальтены находятся в виде укрупненных коллоидно-дисперсных взвешенных частиц. Карбены являются продуктом дальнейшей конденсации асфальтенов. В мазуте они находятся в твердом состоянии (обычно в виде нитей) и характеризуются повышенным содержанием кислорода. Конечный продукт уплотнения асфальтенов - карбоиды - представляют собой коксовый остаток, образующийся при нагревании нефти и мазута до 400 °С и выше.

Асфальтены, карбены и карбоиды, отлагаясь в трубах, на днищах резервуаров, на поверхностях теплообменников, в форсунках, вызывают значительные затруднения при транспортировке, хранении, подогреве и распылении мазута, и это обязательно необходимо учитывать при проектировании пожарной системы безопасности. При нагревании и термическом разложении они образуют частицы кокса, что вызывает потерю теплоты вследствие неполного сгорания топлива.

Минеральные примеси в мазутах представляют собой соли щелочных металлов. Так же, как и содержание серы, содержание минеральных примесей в топочных мазутах значительно превосходит содержание минеральных примесей в исходной нефти. При сжигании мазута часть минеральных примесей переходит в оксиды, обусловливая образование золы. Зольность топочных мазутов обычно не превышает 0,1%.

Согласно стандартам, в мазуте, поставляемом потребителям, содержание воды не должно превышать 1,5 %. Однако при разогреве мазута острым паром перед сливом из цистерн происходит сильное обводнение мазута и содержание воды в нем достигает 5 % и более.