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鍋爐燃料油的基本知識

什麽是燃料油

絕大部分石油產品均可用作燃料,但燃(rán)料油在不(bú)同的地區卻有不同的解(jiě)釋。歐洲(zhōu)對燃料油的概念一般是指原油(yóu)經蒸餾而留下的黑色粘稠殘餘物,或它與較輕組分的慘(cǎn)合物,主要用作蒸(zhēng)汽爐(lú)及各種加(jiā)熱爐的燃料或作為大型慢速柴油燃料及(jí)作為各種工業燃料。但在美國則指任何閃點不低於37.8°C的可燃燒的液態或(huò)可液化的石油產品,它既可以是殘渣燃料(liào)油(Residual Fuel 011,亦稱Heavy Fuel 011)也可是餾分燃料(liào)油(Healing 011)。餾分燃料油(yóu)不僅可直接由蒸餾原油得(dé)到(即直餾餾分),也可(kě)由其它加工過(guò)程如裂化等(děng)再經蒸(zhēng)餾得到。

燃料油的性質主要取決(jué)於原油本性以及加工(gōng)方式,而決定燃料油品質的主要規格指標包括粘度(Viscosity),硫含量(Sulfur Content),傾點(diǎn)(Pour Point)等供發電廠(chǎng)等使用(yòng)的燃料油還對釩(fán)(Vanadium)、鈉(Sodium)含量作有規定.

燃料油的自然屬性

燃料油是成品油的一種,廣泛用於電廠發(fā)電、船舶鍋爐(lú)燃料、加熱爐(lú)燃料(liào)、冶金爐和其它工業爐(lú)燃料。燃料油主(zhǔ)要由石油的裂化殘渣油和直餾殘渣油製成的,其特點是粘(zhān)度大,含非烴化合物、膠質、瀝青質多。

(1)粘度

粘度(dù)是燃(rán)料油重(chóng)要的性能指標,是劃分燃料油等(děng)級的主要依據。它(tā)是對流動性阻抗能力的度量,它的(de)大小表示燃料油的(de)易流性、易(yì)泵送性和易霧化性能的好壞。對於高粘度的燃料油,一般需(xū)經預熱,使粘度降至一定水平,然後進入燃燒器以使在噴嘴處易於噴(pēn)散霧化(huà)。粘度(dù)的測定方法,表示方法很多。在英國常用雷(léi)氏粘度(Redwood Viscosity),美國慣用賽氏粘度(SayboltViscosity),歐洲大陸則往往使用恩氏粘度(Engler Viscosity),但各國正逐步更廣泛地采用運動粘度(Kinemetic Viscosity),因其測定的準確(què)度較上述諸法均高,且樣品用量少,測定迅速(sù)。各種粘度間的換算通常可通過已預先製好的轉換表查得近似值。

目前國內較常用(yòng)的是40°C運動(dòng)粘度(dù)(餾分型燃料油)和100°C運動粘度(殘渣型燃料油)。我國過去的燃(rán)料(liào)油行業標準用恩氏粘(zhān)度(80°C、100°C)作(zuò)為質量控製指標,用80°C運動粘度來劃分牌號。油品(pǐn)運動粘度是油品的動力粘度和密度的比值。運動粘度的單(dān)位是Stokes,即斯托克斯,簡稱斯。當流體的動力(lì)粘度為(wéi)1泊,密度為1g/cm3時(shí)的(de)運動粘度為1斯托克斯。CST是Centistokes的縮(suō)寫,意思是厘(lí)斯,即1斯托克斯的百分之一。

(2)含硫量

燃料油中的硫含量過高會(huì)引起金屬設備(bèi)腐蝕的和環境汙染。根據含硫量的高低,燃料油可以劃分為高(gāo)硫、中硫、低硫燃料油。在石油的組分中除碳、氫外,硫是第三個主要組分,雖然在含(hán)量上遠低於前兩者,但是其含量仍然是很重要的一(yī)個指標。按含硫量的多少,燃(rán)料油(yóu)一般又有低(dī)硫(LSFO)與高(gāo)硫(HSFO)之分,前者含硫在1%以下,後者通常(cháng)高達3.5%甚至4.5%或以上。另外還有低(dī)蠟油(Low Sulfur Waxy Residual縮寫LSWR),含蠟量高有高傾點(如40至50°C)。在上海期貨交易所交易的是高硫燃料油(yóu)(HSFO)。

(3)密度

為油品的質量(Mass)與具體積的比(bǐ)值。常用單(dān)位——克/立方厘米、千克/立方米或公砘/立方米等。由於體積隨溫度的變化而變化,故密度不能脫離溫度而獨立存在。為便於比較,西方規定以15°C下之密度作為石油的標準密度。

(4)閃點

閃(shǎn)點是油品(pǐn)安全性的(de)指標。油品在特定的標準條件下加熱至某一溫度,令由其表麵逸出的蒸氣剛夠與周圍的空氣形(xíng)成一可燃性混合物,當以一標準(zhǔn)測試火(huǒ)源與該混合物接觸時即會引致瞬時的閃火,此時油品的溫度即定義為其閃點。其特點是火焰一閃即滅,達到閃點(diǎn)溫度(dù)的油品尚未能提供足夠的可燃蒸氣以維持持續的燃燒,僅當其再行(háng)受熱而達到另一更高的溫度時,一旦與火源相遇方構成持續燃燒,此時的溫度稱燃點或著火點(Fire Point或Ignition Point)。雖然如此,但閃點已足以表征(zhēng)一油品著(zhe)火燃燒的危險程度,習慣上也正(zhèng)是根據閃點對危險品進行分(fèn)級(jí)。顯(xiǎn)然閃點愈低愈危險,愈(yù)高愈安全。

(5)水分

水分的存在會影響燃料油的凝點,隨著含水量的增加,燃料油的凝點逐漸上升。此外,水分還會影響燃(rán)料機械的燃燒性能,可能會造成爐膛熄火、停爐等事(shì)故。

(6)灰分

灰分是燃燒後剩餘不能燃燒的(de)部分,特別是催化裂化循環油和(hé)油漿(jiāng)滲入燃料油(yóu)後,矽鋁催化劑粉末會使泵、閥磨損加(jiā)速。另外,灰分還會覆蓋在鍋爐受熱麵上,使傳熱性變壞。

(7)機械雜質

機械雜質(zhì)會堵塞(sāi)過濾網,造(zào)成抽(chōu)油泵磨損和噴油嘴(zuǐ)堵塞(sāi),影響正常燃燒。

燃料油的分(fèn)類

燃料油作為(wéi)煉油(yóu)工藝過程中的一種產品,產品質量控製有(yǒu)著較強的特殊性,終(zhōng)燃料(liào)油產品形成受到原油(yóu)品種、加工工藝、加工(gōng)深度等許多因素的製約。根據不同的標準,燃料油可以進行以下(xià)分類:

(1)根據出廠時是否形成商品,燃料油可以分為商品燃料油和自用燃料油(yóu)。商品燃料油指在出廠環節形成商品的燃料油;自用燃料油指用於煉廠生產的原料或燃料而未(wèi)在出廠環(huán)節形成商品(pǐn)的(de)燃料油。

(2)根據加工工藝流程,燃料油可以分為常壓重油、減壓重油、催化重油和混(hún)合重油。常壓重油指煉(liàn)廠催化、裂化裝置分餾出的重油(俗稱(chēng)油漿(jiāng));混合重油一般(bān)指減壓(yā)重油(yóu)和催化重油(yóu)的混合。

(3)根據(jù)用途,燃(rán)料油分(fèn)為船用內燃機燃料油和爐(lú)用燃料油(yóu)兩大(dà)類。前者是由直餾重油和一定比例的(de)柴油混合而成,用於大(dà)型低速船用柴油機(轉速小於150轉/分)。後者又稱為重油,主要是減壓渣油、或裂化殘油或二者的(de)混合物,或調入適量裂化輕油製成(chéng)的重質(zhì)石油燃料油,供各種工(gōng)業爐或鍋爐作為燃(rán)料。
     船用內燃機燃料油(yóu)是(shì)大型低速柴油機的燃料(liào)油,其主要使用性能(néng)是要(yào)求(qiú)燃料能夠噴油霧化良好,以便燃燒完全,降低耗油量(liàng),減少積(jī)炭和(hé)發動機(jī)的磨損,因而要求燃料油(yóu)具有一定的黏度,以保證在預熱溫度下能達到(dào)高壓油泵和噴油嘴(zuǐ)所需要的黏度(約(yuē)為21-27厘斯),通常使用較多的是38°C。雷氏1號黏度為(wéi)1000和1500秒的兩種。由於燃料油在使用時(shí)必須預熱以降低黏度,為了確保使用安全預熱溫度必須比燃料油(yóu)的閃點低約20°C,燃料(liào)油的閃點一般在70-150°C之間。

     重油(yóu)主(zhǔ)要作為各種鍋爐和工業鍋爐燃料油(yóu)。各種工(gōng)業爐燃料係統的工作過(guò)程大體相同,即抽油泵把重油從儲油罐中抽出,經粗、細分離器除去機械雜質(zhì),再經預熱(rè)器預熱到70-120°C,預熱後的重油黏度降低,再經過調節閥在8-20天大氣(qì)壓下,由噴油(yóu)嘴噴入爐膛,霧狀的重油與空氣混合後燃燒,燃燒廢氣通過煙囪(cōng)排(pái)入大氣。


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