重油發電機組多級加熱供油裝置及其方法
【專利摘要】本發明的重油發電機組多級加熱供油裝置及方法，儲油柜由多級順序連通的腔體構成，各級腔體中設有加熱器，加熱順序從供油管所在的最后一級腔體依次向前遞進。機組啟動前，先電加熱最后一級腔體內的重油；機組啟動后燃用輕油運行，其排出的廢熱加熱導熱流體鍋爐，導熱流體鍋爐為前兩級腔體內的加熱器供熱，最后一級腔體內的重油達到規定粘度，機組轉換為燃用重油運行，前一級腔體內重油達到規定粘度，最后一級腔體內的電加熱器停止加熱。由于采用分級加熱，首先電加熱小部分重油，大大縮短了機組由輕油向重油轉換的時間，節省輕油效果顯著。
【專利說明】重油發電機組多級加熱供油裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種重油發電機組多級加熱供油裝置及其方法，屬于柴油發電機組【技術領域】。
【背景技術】
[0002]重質燃料油的粘度一般從cSt30到cSt700，而柴油機燃用重油時，一般將其進機粘度控制在15cSt以內。重油粘度太高，會造成噴油壓力過高，導致噴油系統相關零部件因機械應力過高而損壞。因此需要在進機前對重油加熱，使其達到合適的粘度。燃用重油的柴油機發電機組電站，其重油加熱大多是在機組運行后利用機組廢氣或者機組發電來進行。當機組長期處于停機狀態時，儲油柜內的重油溫度接近環境溫度。在這種情況下，現有技術的一種方案是先使用輕質柴油啟動機組，利用機組排出的廢熱加熱導熱油鍋爐，導熱油循環后加熱重油儲油柜，等到油柜內重油的溫度和粘度到達合適以后轉換供給柴油機。以2000kW機組為例，機旁重油日用油箱容積大約2m3，使用40kW的導熱油加熱器加熱油罐，從30°C升溫到120°C需要大約3小時，這么長的輕、重油轉換時間大大增加了機組運行的成本。另一種方案是采用電加熱裝置實現對重油的加溫，在約Im長的圓筒狀容器內布滿電加熱棒，容器充滿重油，電加熱裝置由控制箱調節；重油進出口位于容器兩端，斜對布置。該設備串聯安裝在流體管道中，罐內保持密封。工作時進出口截面上，重油的質量流量相等，介質需要源源不斷的進入該設備。如果系統處于冷機狀態下，設備上游油罐或者管路中的燃料溫度低粘度高，要想達到流動的目的，需要動力很大的泵源作為供給，即該設備的工作條件是進口重油已經具有一定流動性，它不能進行冷機狀態下的重油加熱供應工作。
【發明內容】
[0003]本發明的目的就是克服上述現有技術之不足，提供一種重油發電機組多級加熱供油裝置及其方法，縮短冷機起動后輕、重油的轉換時間，降低機組運行成本。
[0004]本發明的目的是這樣實現的:一種重油發電機組多級加熱供油裝置，包括儲油柜及加熱器，其特征在于儲油柜由多級順序連通的腔體構成，各級腔體中設有加熱器，加熱順序從供油管所在的最后一級腔體依次向前遞進。
[0005]為了更好地實現本發明的目的，所述儲油柜由三級腔體構成，最后一級腔體內的加熱器為電加熱器，其余腔體內的加熱器為導熱流體加熱器。
[0006]為了更好地實現本發明的目的，所述前兩級腔體間為大腔體包容小腔體結構，小腔體通過壁上分布的通孔與大腔體連通。
[0007]為了更好地實現本發明的目的，所述包容結構的兩級腔體，小腔體中的導熱流體加熱器與大腔體中的導熱流體加熱器互相串聯。
[0008]為了更好地實現本發明的目的，所述最后一級腔體系統泵后的輸出管路設有溢流閥和自循環閥，溢流閥和自循環閥的出口分別通過管路接回最后一級腔體。
[0009]一種重油發電機組多級加熱供油方法，其特征在于采取下列步驟:
[0010]A.將儲油柜分為三級互相聯通的腔體，最后一級腔體內設電加熱器，使用機組外部電源，其它腔體內設導熱流體加熱器，由利用機組廢熱的導熱流體鍋爐供熱；
[0011]B.機組啟動前，先電加熱最后一級腔體內的重油；
[0012]C.啟動機組；
[0013]D.機組燃用輕油運行，其排出的廢熱加熱導熱流體鍋爐，導熱流體鍋爐為前兩級腔體內的加熱器供熱；
[0014]E.最后一級腔體內的重油達到規定粘度，機組轉換為燃用重油運行；
[0015]F.前一級腔體內重油達到規定粘度，最后一級腔體內的電加熱器停止加熱。
[0016]本發明的技術方案，由于采用分級加熱，首先電加熱小部分重油，大大縮短了機組由輕油向重油轉換的時間，節省輕油效果顯著。系統泵后的溢流閥根據泵后壓力自動調節循環介質流量，同時打開過濾器后的自循環閥，重油在油箱內自循環，增加了電加熱器表面傳熱系數，降低了大功率加熱元件表面重油碳化程度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例的重油發電機組多級加熱供油裝置原理示意圖。
[0018]圖中標記為:1-第一級腔體，2-導熱油盤管，3-第二級腔體，3.1-導熱加熱器，3.2-通孔，4-最后一級腔體，5-電加熱器，6-電接點溫度計，7-壓力緩沖器，8-壓力表，9-壓力孔蓋，10-排油閥，11-液位計，12-液位傳感器，13-系統泵，14-溢流閥，15-過濾器，
16-電控柜，17-電動執行閥門，18-供油閥，19-回油口，20-安全閥，21-自循環閥，22-去往導熱鍋爐，23-泄油閥。
【具體實施方式】
[0019]為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]參看附圖，本實施例的重油發電機組多級加熱供油裝置，儲油柜由三級順序連通的腔體1、3和4構成，各級腔體中設有加熱器，加熱順序從供油管所在的最后一級腔體依次向前遞進。最后一級腔體4內的加熱器為電加熱器5，其余腔體內的加熱器為導熱油加熱器2和3.1。第一級腔體1和第二級腔體3之間為大腔體包容小腔體結構，小腔體通過壁上分布的通孔3.2與大腔體連通。小腔體中的導熱油加熱器3.1與大腔體中的導熱油盤管互相串聯。在最后一級腔體4系統泵13后的輸出管路設有溢流閥14和自循環閥21，溢流閥14和自循環閥21各自的出口分別通過管路接回最后一級腔體4。
[0021]機組啟動前，先用電加熱器5加熱最后一級腔體4內的重油。機組啟動后，先燃用輕油運行，其排出的廢熱加熱導熱油鍋爐，導熱油鍋爐為前兩級腔體內的導熱油加熱器3.1和導熱油盤管2供熱。當最后一級腔體4內的重油達到規定粘度時，機組即可轉換為燃用重油運行。待第二級腔體3內重油達到規定粘度，則使最后一級腔體4內的電加熱器5停止工作
[0022]由于機組啟動前沒有足夠的高溫導熱油加熱儲油柜，這時使用電能加熱腔體4內的重油，使之快速升溫，供給機組，實現輕重油轉換，縮短轉換的時間。同時機組運行以后，導熱油鍋爐逐漸進入工作狀態，開始加熱前兩級腔體內的重油。油箱的儲油量設計為滿足導熱油供需平衡所需燃料的消耗量，由于電加熱的最后一級腔體4采用密封設計，在系統泵13抽取部分重油后，最后一級腔體4內形成負壓，可以自動從第二級腔體3內抽取已升溫的重油，負壓越大，抽取的速度越快，可以逐漸補充空缺的容積。
[0023]由于重油體脹系數較大，重油受熱膨脹或者降溫收縮造成加熱油箱內壓力有巨大變化，備機狀態下保持油箱內存有部分空氣，并設置壓力緩沖器7，注油口采用壓力孔蓋9，保持正負壓狀態下的密封性。孔蓋9附近安裝壓力防爆閥、壓力真空表、手動釋放閥等。供油初期，如果儲油柜腔體內負壓過大，供油不足，適當開啟手動釋放閥，讓空氣進入罐體；儲油柜腔體內油溫升至適合溫度后就可以降低電加熱功率，并利用自然壓差補充重油。
[0024]采用多級加熱供油，在很短時間就可以達到重油轉換要求，大大節省輕油的消耗量。系統泵13后的溢流閥14根據泵后壓力自動調節循環介質流量，同時打開過濾器15后的自循環閥21，重油在腔體4內自循環，增加了電加熱器表面傳熱系數，降低了大功率加熱元件表面重油碳化程度。
[0025]最后應說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種重油發電機組多級加熱供油裝置，包括儲油柜及加熱器，其特征在于儲油柜由多級順序連通的腔體構成，各級腔體中設有加熱器，加熱順序從供油管所在的最后一級腔體依次向前遞進。
2.根據權利要求1所述的重油發電機組多級加熱供油裝置，其特征在于所述儲油柜由三級腔體構成，最后一級腔體內的加熱器為電加熱器，其余腔體內的加熱器為導熱流體加熱器。
3.根據權利要求2所述的重油發電機組多級加熱供油裝置，其特征在于所述前兩級腔體間為大腔體包容小腔體結構，小腔體通過壁上分布的通孔與大腔體連通。
4.根據權利要求3所述的重油發電機組多級加熱供油裝置，其特征在于所述包容結構的兩級腔體，小腔體中的導熱流體加熱器與大腔體中的導熱流體加熱器互相串聯。
5.根據權利要求1或2所述的重油發電機組多級加熱供油裝置，其特征在于所述最后一級腔體系統泵后的輸出管路設有溢流閥和自循環閥，溢流閥和自循環閥的出口分別通過管路接回最后一級腔體。
6.一種重油發電機組多級加熱供油方法，其特征在于采取下列步驟: A.將儲油柜分為三級互相聯通的腔體，最后一級腔體內設電加熱器，使用機組外部電源，其它腔體內設導熱流體加熱器，由利用機組廢熱的導熱流體鍋爐供熱； B.機組啟動前，先電加熱最后一級腔體內的重油； C.啟動機組； D.機組燃用輕油運行，其排出的廢熱加熱導熱流體鍋爐，導熱流體鍋爐為前兩級腔體內的加熱器供熱； E.最后一級腔體內的重油達到規定粘度，機組轉換為燃用重油運行； F.前一級腔體內重油達到規定粘度，最后一級腔體內的電加熱器停止加熱。
【文檔編號】F02M31/125GK104500283SQ201410704550
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】郝巖, 張勵, 張德智, 姜旭龍, 馬越 申請人:中國北車集團大連機車車輛有限公司