CN104136747A - 利用热解油基燃料操作电厂 - Google Patents

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Abstract

一种电厂(1)可包括厂房(10)、罐场(20)和燃料处理建筑(30)。厂房(10)可包括适于用热解油基燃料操作的ICE(100)。厂房(10)可进一步包括具有调节单元(112)的调节/循环系统(110和与发动机燃料系统(121)一起形成燃料再循环周期的燃料再循环单元(114)。罐场(20)可包括用于热解油基燃料和转换燃料或其组分的罐，并在一些实施方式中包括用于原油基燃料的罐。厂房(1可进一步包括第一转换单元(116)和/或第二转换单元(118)以从燃料再循环周期释放燃料混合物。调节单元(112)可包括用于在供应到ICE(100)之前需要调节的不同类型燃料的部分，例如热解油基燃料调节部分(112A)、清洁燃料调节部分(112B)和原油基燃料调节部分(112C)。电厂(1)可允许在连续操作ICE(100)的同时转换燃料，并针对用热解油基燃料操作ICE(100)提供停止和启动程序。

Description

利用热解油基燃料操作电厂
技术领域
本发明整体涉及处理用于内燃发动机(ICE)的燃料，更具体涉及处理例如热解油基燃料的替代燃料。而且，本发明涉及在热解油基燃料操作和原油基燃料操作之间来回转换ICE。
本发明整体涉及能够用多种类型的燃料操作的内燃发动机(ICE)，更具体涉及为多种类型的燃料提供燃料供应构造。而且，本发明整体涉及清洁热解油基燃料操作的ICE的燃料系统，更具体涉及清洁ICE的燃料再循环(recirculating)单元。
背景技术
用替代燃料替换原油基燃料是目前感兴趣的主题，特别是关于替换例如柴油燃料、轻质燃料油(LFO)和重质燃料油(HFO)的原油基燃料。替代燃料包括第一代生物燃料(例如，棕榈油、菜籽油、芥花油、基于动物脂肪的油)以及第二代生物燃料(例如，由非食品公司制造的油，即废弃生物质)。
第二代生物燃料的例子包括从例如木头或诸如小麦或玉米杆的农业废物、草、木头、木屑、葡萄和甘蔗的热解获得的“热解油”。总体上，热解油主要通过“快速热解”技术生产，其包括生物质在鼓泡流化沙床反应器中快速热解，其中固体载热介质循环，因此固体的停留时间得到良好控制，且获得高加热速率(高达1000℃/秒)。
诸如热解油基燃料的替代燃料的化学成分和物理性能可与诸如柴油燃料、LFO和HFO的原油基燃料的显著不同，特别是就水和氧的高含量和酸性值而言。而且，由于热解油包括极性碳氢化合物和大量的水，它们几乎与原油基燃料不混溶，后者主要包括饱和烯烃和芳烃。最后，热解油基燃料的酸性值造成作用于发动机系统中的接触金属零件上的强腐蚀。
因此，使用替代燃料会要求改造ICE以适应替代燃料的具体特征。对于以中等速度操作的大型ICE尤其如此。用替代燃料操作的自点火ICE的方面在Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG于2012年2月28日提交的申请“替代燃料内燃发动机的自点火操作(SELFIGNITION OPERATION OF ALTERNATIVE FUEL INTERNALCOMBUSTION ENGINES)”中公开。
而且，使用富氧气氛以热解油操作的ICE公开在GB2349175A中。
本发明旨在至少部分改善或克服相关现有技术的一个或多个方面，特别是简化用诸如热解油基燃料的替代燃料操作ICE的电厂的操作。
发明内容
根据本发明的一个方面，热解油基燃料电厂包括具有热解油基燃料罐和至少一个清洁燃料罐的罐系统、具有流体连接到热解油基燃料罐并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元和流体连接到所述至少一个清洁燃料罐并能够通过混合清洁燃料的组分产生清洁燃料的清洁燃料处理单元的燃料处理系统、流体连接到热解油基燃料处理单元和清洁燃料处理单元并能够通过添加清洁燃料或者清洁燃料的组分调节热解油基燃料的粘度的燃料调节单元、用于用热解油基燃料和清洁燃料操作的内燃发动机，内燃发动机包括发动机燃料系统、能够接收来自燃料调节单元的燃料并向发动机燃料系统供应燃料的燃料再循环单元，燃料再循环单元包括流体连接到燃料调节单元和发动机燃料系统的循环罐和控制单元，控制单元能够控制燃料调节单元以调节被选择提供到发动机燃料系统的燃料并将此燃料提供到循环罐，由此在连续操作内燃发动机的同时允许在热解油基燃料操作和清洁燃料操作之间转换。
根据本发明的另一方面，热解油基燃料电厂包括具有热解油基燃料罐、具有乙醇罐和蓖麻油罐的清洁燃料罐系统以及至少一个原油基燃料罐的罐系统、具有流体连接到热解油基燃料罐并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元、流体连接到清洁燃料罐系统并能够通过混合乙醇和蓖麻油产生清洁燃料的清洁燃料处理单元以及流体连接到原油基燃料罐并能够处理原油基燃料的原油基燃料处理单元的燃料处理系统。清洁燃料罐系统流体连接到热解油基燃料处理单元以提供乙醇或者乙醇-蓖麻油混合物以便从热解油基燃料处理单元清洁热解物。热解油基燃料电厂进一步包括燃料调节单元，其具有流体连接到热解油基燃料处理单元和清洁燃料罐系统并能够通过添加乙醇或者乙醇蓖麻油混合物到热解油基燃料调节热解油基燃料的粘度的热解油基调节部分和流体连接到原油基燃料处理单元的原油基调节部分，以及用于用热解油基燃料、清洁燃料和原油基燃料操作的内燃发动机，内燃发动机包括发动机燃料系统和燃料再循环单元，其能够接收来自燃料调节单元的热解油基燃料、清洁燃料、原油基燃料及其混合物作为燃料并向发动机燃料系统供应该燃料，燃料再循环单元包括循环罐，其流体连接到热解油基调节部分、清洁燃料处理单元、原油基调节部分和发动机燃料系统的每一个。
根据本发明的又一方面，用于操作能够以热解油基燃料操作和以清洁燃料操作的热解油基燃料内燃发动机的方法，其中内燃发动机包括具有燃料再循环单元和发动机燃料系统的燃料再循环周期(cycle)，所述方法包括提供与热解油基燃料化学相容并允许内燃发动机操作的清洁燃料、用清洁燃料操作内燃发动机使得燃料再循环单元基本上用清洁燃料填充、在内燃发动机的连续操作过程中，通过将热解油基燃料供应到燃料再循环单元转换到用热解油基燃料操作内燃发动机，由此增加热解油基燃料在发动机燃料系统中的比。
根据本发明的又一方面，公开乙醇基燃料的使用。基于乙醇和蓖麻油的总体积，乙醇基燃料包括40-90％体积的乙醇和60-10％体积的蓖麻油，并任选地包括总量高达乙醇和蓖麻油总重量的10％重量的一种或多种添加剂，用于如这里所述地从热解油处理系统的热解油处理单元清洁热解油。
根据本发明的又一方面，一种多燃料电厂可包括具有替代燃料罐和至少一个清洁燃料罐的罐系统、具有流体连接到所述至少一个替代燃料罐的替代燃料处理单元和流体连接到所述至少一个清洁燃料罐的清洁燃料处理单元、流体连接到替代燃料处理单元和清洁燃料处理单元的燃料调节单元、用于用替代燃料和清洁燃料操作的内燃发动机，内燃发动机包括发动机燃料系统、用于向发动机燃料系统供应燃料的燃料再循环单元，燃料再循环单元包括循环罐，其流体连接到燃料调节单元和发动机燃料系统，和控制单元，其能够控制燃料调节单元以调节被选择提供到发动机燃料系统的燃料并将此燃料提供到循环罐，由此在连续操作内燃发动机的同时允许在替代燃料操作和清洁燃料操作之间转换。
根据本发明的又一方面，用于操作能够以热替代燃料操作和以清洁燃料操作的多燃料内燃发动机的方法，内燃发动机包括燃料再循环单元与发动机燃料系统，所述方法包括提供与替代燃料化学相容并允许内燃发动机操作的清洁燃料、用清洁燃料操作内燃发动机使得燃料再循环单元基本上用清洁燃料填充、在内燃发动机的连续操作过程中，通过将替代燃料供应到燃料循环系统转换到用替代燃料操作内燃发动机，由此增加替代燃料在发动机燃料系统中的比。
根据本发明的又一方面，一种用于在具有发动机燃料系统的多燃料内燃发动机的替代燃料操作和原油基燃料操作之间转换的方法可包括用原油基燃料操作内燃发动机，使得燃料循环系统基本用原油基燃料填充、在内燃发动机的连续操作过程中，通过将清洁燃料供应到燃料循环系统，转换成用与原油基燃料以及替代燃料化学相容并允许内燃发动机操作的转换燃料操作内燃发动机，由此增加转换燃料在发动机燃料系统中的比；以及执行上述的方法，由此转换燃料作为清洁燃料提供。
在一些实施方式中，多燃料电厂可包括位于发动机燃料系统的出口处的阀单元、以及包括流体连接到阀单元的第一转换罐和流体连接到第一转换罐以及替代燃料罐和燃料调节单元的至少一个的第一转换泵的第一转换单元，其中控制单元进一步能够在替代燃料操作和清洁燃料操作之间的转换过程期间控制阀单元以将包括清洁燃料和替代燃料的燃料混合物从燃料再循环单元释放到第一转换罐。
本发明的其他特征和方面将通过以下描述和附图变得明显。
附图说明
图1显示多燃料电厂的示意框图；
图2是示出热解油基燃料处理单元及其与相应罐的相互作用的示例性实施方式的示意框图；
图3是示出热解油基燃料调节部分及燃料再循环单元的示例性实施方式的示意框图；
图4是示出用不同种类燃料操作多燃料电厂的流程图；
图5是示出从热解油操作到清洁燃料的示例性快速转换过程的流程图；
图6是示出电厂系统的热解油操作的示例性紧急关闭过程的流程图；
图7是示出热解油处理操作的示例性紧急关闭过程的流程图；和
图8是示出用于原油基燃料操作的HFO处理单元和原油基燃料调节部分的示例性实施方式的示意框图。
具体实施方式
下面是本发明的示例性实施方式的详细描述。这里描述和附图中说明的示例性实施方式旨在教导本发明的原理，使得本领域普通技术人员能够在许多不同的环境和针对许多不同的应用实施和使用本发明。因此，所述示例性实施方式不旨在也不应当被认为是对专利保护范围的限制性描述。相反，专利保护范围将通过权利要求书限定。
本发明部分基于这样的认识，即电厂用替代燃料的操作不应当受到替代燃料的具体特征的影响。例如，腐蚀活性可通过尽可能地临时限制表面与热解基燃料的接触限制。与替代燃料接触后的冲洗和因此清洁部件可减少任何这些影响，并且同时，使电厂内的部件及其相关单元处于允许恢复操作的条件。
关于一些方面，本发明可部分基于这样的认识，即彼此独立地冲洗电厂单元的可能性可增加灵活性，例如在关闭发动机时。
独立冲洗以及清洁用于热解油基燃料的例如处理单元和/或调节单元的能力可允许维持相应的单元处于恢复操作的条件。在一个、两个或者高达用热解油基燃料操作的所有单元都需要在电厂紧急关闭程序后或者在紧急转换到例如辅助燃料后冲洗和清洁时尤其如此。
关于一些方面，本发明可部分基于这样的认识，即直接向发动机单元提供辅助燃料会简化多燃料电厂的管道。而且，可增加混合辅助燃料与主要燃料的灵活性，例如在将热解油基燃料提供到内燃发动机之前将乙醇或主要基于乙醇的粘度改善剂添加到热解油基燃料。
关于一些方面，本发明可部分基于这样的认识，即提供诸如各种组分的混合的辅助燃料的单元的灵活构造可允许根据例如燃料的类型、品质和/或温度改变混合。
为了提供使用本身用替代燃料操作的一个或多个ICE并有效提供动力的多燃料电厂，可以在根据这里提出的一个或多个构思连续操作ICE时避免或至少减少负面影响。
虽然这里示例性地提到原油基燃料、替代燃料和清洁燃料，但就各方面而言，本领域技术人员可一般地理解为燃料类型的例子。因此，在一些实施方式中，原油基燃料和替代燃料可被认为是主要燃料的例子，每种均能够实现长期发动机操作。清洁燃料可被认为是辅助燃料的例子，其允许主要燃料之间的转换(因此在出于该目的使用时也称为转换燃料)。因此，清洁燃料可以从燃料系统清洁之前使用的主要燃料，如果主要燃料彼此不化学和/或物理相容将尤其引起兴趣。
而且，将理解在清洁燃料本身也允许发动机的长期操作的情况下，清洁燃料也可在一些方面被认为是主要燃料。
这里描述的多燃料电厂可基于均定位在相同部位的单元。例如，处理(以及热解过程)和动力生成发生在相同部位。但是，类似地，可在热解过程的部位执行热解油基燃料的处理，接着将处理的热解油基燃料(通过船、火车或其他装置)运输到提供燃料调节单元以及内燃发动机的动力生成部位。
此外，清洁燃料被称为燃料，因为清洁燃料可用于在基于该清洁燃料的发动机的连续操作过程中清洁燃料系统。但是，清洁燃料也可用作在发动机不操作时，例如在发动机关闭以便维修或者发生紧急关闭时运行经过燃料系统的一个或多个部件以清洁这些部件的清洁流体。特别是，清洁燃料可在热解油基燃料(例如热解过程本身)的提供和热解油基燃料的处理位于与动力生成过程不同的位置的情况下被认为是清洁流体，因为该情况下清洁燃料局部可不用作燃料。
参考图1，电厂系统1可包括厂房10、罐机构20和燃料处理建筑30。
厂房10可包括一个或多个ICE 100和用于一个或多个ICE 100的调节/循环系统110。调节/循环系统110可包括调节单元112、燃料再循环单元114、第一转换单元116和第二转换单元118。调节单元112可包括热解油基燃料调节部分112A、清洁燃料调节部分112B和原油基燃料调节部分112C，其分别用于在供应到ICE 100之前需要调节的不同类型的燃料。
这里，调节单元、特别是调节部分指的是相应处理燃料罐和发动机特定循环罐之间的燃料特定管道/部件部分。每个调节部分的主要功能在于用相应的燃料填充循环罐。在发动机用这种燃料连续操作或者在转换到另一燃料的过程中如此。总体上，调节部分包括部件过滤器和一个或多个燃料泵(冗余以便备用)。另外，调节部分可针对所有供应的发动机包括一个燃料柜或者针对每个供应的发动机包括一个燃料柜。
特别是就热解油基燃料而言，热解油基燃料调节部分112A进一步调节热解油基燃料，例如，它通过添加例如清洁燃料的乙醇或者乙醇基燃料来改变粘度。另外，热解油基燃料调节部分112A可例如通过使混合物经过过滤器提供改变粘度的热解油基燃料的一些同质化。这里，这一方面的调节是命名“调节单元”的基础，其不仅用于热解油基燃料，而且用于例如清洁燃料和原油基燃料的其他类型燃料的相应管道部分。
在一些实施方式中，可在图1的调节单元112中设置仅一个、两个或更多个这些部分。例如，在一些实施方式中，清洁燃料调节部分112B可通过燃料再循环单元114的直接清洁燃料供应构造替代，如结合图3说明的。
罐机构20可包括例如主要和辅助罐部分的多个罐部分。例如，罐机构20可包括例如作为第一主要罐部分的用于例如热解油基燃料罐212的罐的热解油基燃料罐部分210和可再使用热解油/清洁燃料混合物罐214。
罐机构20可进一步包括例如作为辅助罐部分的用于清洁燃料生成的部件的清洁燃料罐部分220。清洁燃料罐部分220包括例如蓖麻油罐222、乙醇罐224(都用于制作转换燃料)和/或用于例如清洁燃料预先混合罐226的清洁燃料罐。
罐机构20可进一步包括例如作为第二主要罐部分的用于原油基燃料罐，例如柴油燃料罐232和HFO罐234的原油基燃料罐部分230。
另外，罐机构20可包括废物罐部分240，包括用于接收如下文解释的HFO处理过程的废物的HFO废物罐242和/或用于接收例如在柴油燃料操作和清洁燃料操作之间的转换过程中生成的废弃燃料的柴油燃料/清洁燃料废物罐244。
根据电厂的设置，罐机构20也可局部包括处理燃料罐，例如处理HFO罐或处理热解油基燃料罐。在一些实施方式中，这些罐可局部地与处理单元或调节单元有关。
虽然图1示例性地涉及多燃料电厂系统，但罐机构可包括在热解和处理过程与动力生成过程局部分离的情况下提到的罐的全部或仅一子群。例如，这样的分离处理过程可基于具有例如接收来自热解过程的热解油基燃料的热解油基燃料罐部分210(在图中未显示)和在这种情况下可称为清洁流体罐部分的清洁燃料罐部分220。
再次参考图1所示的清洁燃料罐部分220，可以设置用于清洁燃料的各个组分的罐。清洁燃料可以是乙醇基燃料，其可包括除了乙醇之外的添加剂组分，例如像蓖麻油的生物油和任选的一些添加剂。
例如，基于乙醇和蓖麻油的总体积，乙醇基燃料可包括20-90％体积的乙醇和80-10％体积的蓖麻油(特别是40-90％体积的乙醇和60-10％体积的蓖麻油)，任选地包括总体积高达乙醇和蓖麻油总重量的3％重量的一种或多种添加剂。
乙醇可以来自生物来源。这里和权利要求中使用的术语“乙醇”包括绝对的乙醇(即，含有小于2％体积(例如小于0.5％体积)水的乙醇)和含有相当大量水的乙醇。
作为生物油，蓖麻油可用在目前的乙醇基燃料中。蓖麻油是从蓖麻植物Ricinus communis的蓖麻子获得的植物油。蓖麻酸，作为蓖麻油的主要脂肪酸链(85-95％重量)具有C12羟基，其提供具有极性特性的脂肪酸链，促进在像乙醇的极性液体中的可溶性。同时，蓖麻酸的剩余非极性烃链仍提供充分的非极性特征，使得蓖麻油能够与像例如柴油燃料、LFO或HFO的原油基燃料的非极性液体混溶。
乙醇含量可以是40-80％体积(例如，45-65％体积或者45-55％体积或者48-52％体积)，蓖麻油含量是60-20％体积(例如，55-35％体积或者55-45％体积或者52-48％体积)。出于经济原因，在乙醇基燃料要用于ICE、特别是自点火ICE的连续(长时)操作的情况下，乙醇基燃料的乙醇含量可以尽可能高，例如60-90％体积或者70-90％体积或者80-90％体积或者85-90％体积。
乙醇基燃料可任选地包括一种或多种添加剂，例如总量高达乙醇和蓖麻油总重量的3％重量，优选总量高达乙醇和蓖麻油总重量的2％重量，特别是总量高达乙醇和蓖麻油总重量的1％重量。所述添加剂可以从包括以下项的组选择：热稳定剂、老化稳定剂、抗氧化剂、着色剂、颜料、防锈剂、胶形成抑制剂、金属钝化剂、上缸润滑剂、摩擦改性剂、洗涤剂、抑菌剂、杀菌剂、杀微生物剂及其混合物。
任选地包括在乙醇基燃料中的添加剂可用来改善乙醇基燃料的一种或多种属性，如果鉴于使用的发动机类型或者任何其他情况要求使用添加剂而被认为是必要时。但是，鉴于环境考虑(例如增加的不想要排放)，可设置没有任何添加剂的乙醇基燃料。
乙醇基燃料的进一步细节例如在Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG于2012年2月28日提交的申请“乙醇基燃料及其使用(ETHANOL-BASED FUEL AND USE THEREOF)”中公开。
在一些实施方式中，电厂系统1可仅用清洁燃料和替代燃料操作。在此情况下，图1所示的构造可相应简化。具体地，可不需要设置原油基燃料罐部分230，同样燃料处理建筑30和调节/循环系统110可相应简化，如本领域技术人员明白的。
燃料处理建筑30可包括用于各种燃料的一个或多个处理单元。
这里，处理单元指燃料存储罐和相应处理燃料罐之间的燃料特定管道/部件部分。每个处理单元的主要功能在于处理燃料以便燃烧，例如处理单元去除例如固体沉积物和液体沉积物的组分和/或颗粒。处理可涉及燃料用加热器和/或热交换器加热。处理特别是对于热解油基燃料和HFO是必要的。总体上，处理单元包括作为部件的过滤器、分离器、醒具(用于分离固体沉积物)、分离器(用于分离液体沉积物)和一个或多个燃料泵(冗余以便备用)中的至少一个。对于清洁燃料，可考虑通过在相应处理清洁燃料罐中提供处理清洁燃料的清洁燃料处理单元执行混合。
这里，这一方面的处理是命名“处理单元”的基础，其不仅用于热解油基燃料，而且用于例如HFO的其他类型燃料的相应管道部分，后者通常适用在HFO操作的发动机系统的领域。出于一致性，其进一步适用于清洁燃料准备(处理)。
例如，燃料处理建筑30可包括流体连接到热解油基燃料罐212的热解油基燃料处理单元310。热解油基燃料处理单元310可包括例如用于提取小尺寸颗粒的离心机构或类似装置。热解油基燃料处理单元的示例性实施方式结合图2公开。
经由热解油基燃料管312、313，热解油基燃料处理单元310可流体连接到调节单元112的热解油基燃料调节部分112A。在图1的实施方式中，中间处理热解油基燃料罐250可设置成接收来自热解油基燃料处理单元310的处理热解油基燃料并根据要求将处理热解油基燃料提供至热解油基燃料调节部分112A。根据在单个部位或多个部位具有电厂系统，中间处理热解油基燃料罐250可定位成靠近或在调节/循环系统110(如图1中示例性显示)、罐机构20(如图2示例性显示)或者燃料处理建筑30的任一个内。
在一些实施方式中，阀单元390可设置在热解油基燃料管312内并允许例如替代燃料和清洁燃料的混合物经由返回线392返回可再利用热解油/清洁燃料混合物罐214。
燃料处理建筑30可进一步包括流体连接到用于清洁燃料或其组分的罐的清洁燃料处理单元320。如图1中示例性显示，蓖麻油罐222和乙醇罐224可均流体连接到清洁燃料处理单元320。在清洁燃料处理单元320内，乙醇和蓖麻油可混合在一起和过滤。在一些实施方式中，蓖麻油罐222和乙醇罐224可在作为清洁燃料供应到清洁燃料处理单元320之前以要求的比结合，因此在此可只发生过滤和/或温度调节。
清洁燃料处理单元的示例性实施方式进一步在图2和图3中显示。根据在单个部位或多个部位具有电厂系统和用于提供清洁燃料的要求灵活性，可设置一个或多个清洁燃料处理单元320。
在一些实施方式中，替代地或另外地，清洁燃料预先混合罐226的预先混合的乙醇和蓖麻油可例如如结合图3公开地直接提供至用于清洁或操作发动机的单元的任何一个。
在一些实施方式中，清洁燃料可经由冲洗连接322提供至热解油基燃料处理单元310，冲洗连接可流体连接到热解油基燃料处理单元310内的只运载清洁燃料或乙醇的管系统。为了说明目的，图1中所示的冲洗连接322经由清洁燃料阀326连接到清洁燃料管324。在一些实施方式中，替代地或另外地，清洁燃料预先混合罐226的预先混合的乙醇和蓖麻油和/或乙醇可例如通过在相应位置处设置阀直接提供到热解油基燃料处理单元310。
清洁燃料管324可流体连接清洁燃料阀326与调节单元112，例如具体为调节单元112的热解油基燃料调节部分112A和/或清洁燃料调节部分112B。在一些实施方式中，清洁燃料管324可甚至使用阀和图1中通过连接线325示例性指示的相应燃料线将清洁燃料阀326流体连接到调节单元112下游的燃料系统。
在一些实施方式中，乙醇罐224和/或清洁燃料预先混合罐226可另外流体连接到调节单元112的热解油基燃料调节部分112A，例如使用图1中示例性指示的一个或多个阀经由燃料管327。
在一些实施方式中，柴油燃料罐232可经由经过或不经过任何处理单元的柴油燃料管328流体连接到调节单元112的原油基燃料调节部分112C。
燃料处理建筑30可进一步包括流体连接到HFO罐234以例如经由离心基系统清洁HFO的HFO处理单元330。HFO处理单元330可经由HFO线338流体连接到原油基燃料调节部分112C。具体地，处理的HFO可临时存储在作为HFO处理单元330的部分或者在其外部的处理HFO罐(未显示)。示例性的HFO处理单元结合图8公开。
来自清洁过程的废物可经由HFO废物线332供应到HFO废物罐242。另外，在清洁比操作ICE 100所需的更多HFO的情况下，过滤的HFO燃料可经由HFO返回线334返回HFO罐234。HFO阀336可用来控制返回HFO罐234的HFO的量和经由HFO线338提供到调节单元112的原油基燃料调节部分112C的HFO的量。
总体上，罐机构20的罐和相应处理单元之间的燃料连接线340可包括泵、控制阀、压力传感器和/或温度传感器(未显示)。而且，罐和处理单元可流体连接到多于一个调节单元112。例如，图1只示出单个调节单元112和单个ICE 100，但本领域技术人员将认识到另外的调节单元和ICE可设置在厂房10中。
为了选择来自调节部分112的哪一部分的哪一种燃料可经由例如燃料供应线125提供给ICE 100ICE，调节单元112可包括流体连接到热解油基燃料调节部分112A、清洁燃料调节部分112B(如果设置的话)和原油基燃料调节部分112C以及燃料再循环单元114的每一个的燃料选择阀113。另外，如上面所指，预先混合清洁燃料(或其组分)可经由连接线325直接从清洁燃料预先混合罐226提供到燃料选择阀113或者可甚至提供到燃料再循环单元114。一种实例结合图3公开，其中预先混合的燃料(或其组分)可从清洁燃料预先混合罐226提供到燃料再循环单元的均质机单元的上游。
总体上，调节单元112可被构造成过滤各种燃料并在一些实施方式中使各种燃料到达所需温度以确保提供到ICE 100时燃料的要求的一致性和粘度。热解油基燃料调节单元的示例性实施方式结合图3提供。
而且，在燃料供应线125A内，粘度传感器120可在ICE 100以及各种温度传感器和另外的粘度传感器(未显示)可设置在厂房10内之前设置。这些部件可例如用来控制在粘度传感器120上游布置在燃料供应线125A内的热交换器123。
调节/循环系统110的燃料再循环单元114可被构造用于经由燃料供应线125A为ICE 100的发动机燃料系统121供应燃料。燃料再循环单元114可包括循环罐122和燃料冷却单元124。循环罐122可与调节单元112流体连接并经由燃料供应线125A与发动机燃料系统121流体连接。燃料再循环单元的进一步的示例性实施方式结合图3公开。
循环罐122可用来自调节单元112的相应燃料再填充以补偿ICE100燃烧的燃料。在用一种类型的燃料稳定操作期间，ICE 100未使用的燃料可经由燃料返回线125B返回循环罐122。根据燃料的类型，返回的未使用燃料可通过燃料冷却单元124冷却，如果需要的话。因此，燃料再循环周期可自粘度传感器120起包括发动机燃料系统121、燃料冷却单元124、循环罐122和热交换器123以及燃料供应线125A和燃料返回线125B。
参考图1，第一释放阀单元126A可以设置在燃料再循环周期中以允许从燃料再循环周期释放未使用燃料并停止未使用燃料到循环罐122的任何回流。因此，循环罐122将基本上只通过调节单元112或者在一些操作模式中经由与燃料罐的直接燃料连接用乙醇或者预先混合的清洁燃料再填充。因此，在改变燃料类型的情况下，经由第一释放阀单元126A释放燃料可加速排空具有更早提供的燃料的燃料再循环周期。部分或完全关闭第一释放阀单元126A可接着允许如下所述地从燃料再循环周期(特别是第一释放阀单元126A下游的燃料再循环单元114的部件)清洁之前提供的燃料。
燃料再循环单元114可被认为包括第一释放阀单元126A和/或粘度传感器120，虽然在图1(和图3)中，第一释放阀单元126A和粘度传感器120被显示在指示燃料再循环单元114的虚线框外部以简化附图。
如图1所示，第一释放阀单元126A可任选地连接到第一转换单元116和/或第二转换单元118以允许燃料类型之间的更快转换。
如上面指出的，电厂系统1可用多种类型的燃料操作，例如只用清洁燃料和热解油基燃料(例如两种燃料都用作主要燃料)操作。因此，第二转换单元118可以不设置，罐机构20可不包括原油基燃料罐部分230、处理建筑可不包括HFO处理单元330，控制单元112可不包括原油基燃料调节部分112C。
第一转换单元116可包括第一转换罐128A，第二转换单元118可包括第二转换罐128B。第一转换单元116和第二转换单元118的每个可包括转换泵130，其中第一转换罐128A和第二转换罐128B可均分别经由单独的转换线132A和132B流体连接到第一释放阀单元126A的出口。
设置两个单独的转换线132A、132B允许提供用于热解油基燃料/清洁燃料混合物以及原油基燃料/清洁燃料混合物(例如柴油燃料/清洁燃料混合物)的单独燃料存储系统。
在清洁燃料可只作为主要燃料操作而不作为热解油基燃料和原油基燃料操作之间的转换燃料的实施方式中，第一转换罐128可更一般地也称为热解油基燃料/清洁燃料混合物罐。
例如，热解油基燃料/清洁燃料混合物可经由第一转换单元116返回热解油基燃料罐212，柴油燃料/清洁燃料混合物可经由第二转换单元118引导到柴油燃料/清洁燃料废物罐244。柴油燃料/清洁燃料废物罐244可连接到另外的燃烧单元以便返回燃料混合物的进一步再利用。
而且，第一转换单元116的出口可流体连接到热解油基燃料调节部分112A以在转换过程中重新利用，例如经由再利用阀136控制。
在图1中，第二释放阀单元126B允许通过转换线134A和134B释放来自燃料再循环线的未使用燃料的第二位置通过虚线指示。具体地，第二释放阀单元126B可流体定位在燃料冷却单元124和循环罐122之间并提供燃料到第一转换单元116。相关的构造进一步结合图3公开。在一些实施方式中，第一释放阀单元126A和第二释放阀单元126B的一个或两个可设置和例如用来从燃料再循环单元114释放燃料。根据燃料释放的类型、紧急度、原因等，阀单元的一个或另一个或两者可同时或者一个接一个使用。示例性的有关冲洗过程例如结合图6和图7公开。
电厂系统1的操作可通过控制系统控制。具体地，控制系统可被构造成基于要求的机械输出控制ICE 100的操作。控制系统可进一步控制用各种类型的燃料的操作以及连续操作的发动机在各种类型的燃料之间的转换。
控制系统可包括控制单元40、例如温度传感器(未显示)、压力传感器(未显示)和流体粘度传感器(例如粘度传感器120)的一个或多个控制传感器和控制线。示例性的传感器构造进一步结合图2和图3描述。控制传感器可以构造成测量例如各个压力阶处的充填空气和废气的温度和/或压力以及燃料处理建筑30、调节/循环系统110、发动机燃料系统121和ICE 100的喷射系统中的各种燃料/流体的温度、粘度和/或压力并将这些数据提供给控制单元40。在附图中，为了简化，大部分传感器未显示。
控制单元40可以是单个微处理器或多个微处理器，其可包括用于特别是控制电厂系统1的各种部件，例如释放阀单元126A、126B、清洁燃料阀326、HFO阀336、燃料选择阀113和热交换器123的操作的装置。控制单元40可以是能够控制与电厂系统1和/或如ICE 100的其相关部件相关的多种功能的通用发动机控制单元(ECU)。控制单元40可包括运行例如存储器、辅助存储装置的应用和诸如中央处理单元的处理器或者本领域已知的用于控制电厂系统1及其各种部件和单元的任何其他装置所需的所有部件。
各种其他已知的电路可与控制单元40相关，包括供电电路、信号调节电路、通信电路和其他合适的电路。控制单元40可分析和比较接收和存储的数据，并基于指令和存储在存储器中或者由使用者输入的数据，确定是否需要行动。例如，控制单元40可将接收的值与存储器中存储的目标值进行比较，并基于比较结果，控制单元40可将信号传递至一个或多个部件以改变其操作状态。
控制单元40可包括本领域已知的用于存储有关燃烧发动机及其部件的操作的数据的任何存储器。数据可以描述和/或联系例如喷射正时的一个或多个映射的形式存储。每个映射可以是表格、曲线和/或等式的形式并包括从实验室和/或燃烧发动机的现场操作收集的数据的汇编映射可通过在各种操作条件下对燃烧发动机的操作执行仪器测试同时改变与其相关的参数来生成。控制器可响应于另一部件的希望操作引用这些映射和控制一个部件的操作。
具体地，控制单元40可被构造成从各个控制传感器接收输入。使用来自控制传感器的输入，控制单元40可被构造成经由控制连接线42(在图1中指示为虚线)控制ICE 100、调节单元112、粘度传感器120、燃料冷却单元124、第一释放阀单元126A(126B)、转换泵130、再利用阀136、热解油基燃料处理单元310、清洁燃料处理单元320、清洁燃料阀326、HFO处理单元330、HFO阀336、燃料选择阀113和热交换器123的操作。
公共控制单元或者单独的控制单元可设置用于各个单元。而且，根据在单个部位或多个部位具有电厂系统，公共控制单元或单独控制单元可设置用于热解过程和动力生成过程和有关的单元。
在一些实施方式中，电厂系统可包括具有至少一个原油基燃料罐和至少一个替代(例如热解油基)燃料罐的罐机构、具有流体连接到至少一个原油基燃料罐的原油基燃料处理厂和流体连接到至少一个替代燃料罐的替代(例如热解油基)燃料处理厂的燃料处理系统以及具有内燃发动机和燃料类型控制模块的至少一个发动机单元，燃料类型控制模块包括流体连接到原油基燃料处理厂和替代燃料处理厂的燃料调节单元、具有流体连接到燃料调节单元和内燃发动机的循环罐和经由阀单元和循环罐流体连接到内燃发动机以便提供燃料发动机周期的燃料冷却单元的燃料循环系统、具有流体连接到阀单元的第一转换罐和流体连接到第一转换罐和替代燃料罐和燃料调节单元的至少一个的第一转换泵的第一转换单元、具有流体连接到阀单元的第二转换罐和流体连接到第二转换罐和废弃燃料罐的第二转换泵的第二转换单元。发动机可被构造成针对原油基燃料和替代燃料以自点火模式操作。罐机构可包括流体连接到替代燃料处理厂的转换燃料罐。原油基燃料处理厂、替代燃料处理厂和调节单元可构造成将相应燃料加热到其要求温度，由此提供要求的粘度。多燃料电厂系统可进一步包括设置成流体连接在循环罐和内燃发动机之间的粘度传感器和被构造成接收流体的粘度数据并控制原油基燃料处理厂、替代燃料处理厂和调节单元的至少一个的加热的控制单元。
图2和图3示出结合图1公开的各种单元的示例性实施方式。为了简化附图，图1中示出的一些特征可能没有在图2和图3中显示，反之亦然。这可特别是涉及电厂系统可定位在共同或者若干部位以便热解/处理过程和动力生成过程的事实。因此，各种实施方式的特征可结合在本领域的技术人员的理解内。
图2显示可以是图1公开的电厂系统的一部分或者可以与热解反应器(未显示)相关以执行热解过程从而生成原始热解油的示例性处理单元1310。处理单元1310可被构造成在动力生成部位使用热解油和/或将热解油运输到动力生成部位之前处理热解油。为了表明热解油尚未作为燃料使用，在下文中，它称为热解油。但是，通常，它也可以称为热解油基燃料(如结合图1所进行的)，因为原则上处理单元1310可以是单部位电厂的一部分，因此可认为是多种燃料中的一种。
处理单元1310被构造成从作为罐机构1020一部分并容纳例如温度为例如20℃(环境温度)的原始热解油的热解油罐1212接收热解油。在原始热解油在处理单元1310内处理后，处理热解油可存储在处理热解油罐1250中。处理热解油罐1250可经由燃料线1311流体连接到处理单元1310并存储例如同样处于环境温度的处理热解油。自此起，处理热解油可经由替代燃料线1313提供到调节单元的相应调节部分并通过内燃发动机燃烧。
为了处理热解油，经过处理单元1310的燃料路径可包括单或双过滤设计的粗过滤器1312和与其有关的粗过滤器1312的旁通1314。
总体上，图2示意性示出有助于控制燃料路径的二通阀1316的位置(在图2中，同样在图3中，只有选择的阀设置附图标记以简化说明)。这些二通阀的一些可结合到三通阀。替代的阀机构对本领域技术人员是已知的。
流体地布置在粗过滤器1312下游，处理单元1310可包括用于将热解油泵送经过处理回路1340的一个或多个供给泵1318。
在处理回路1340的开始，热解油在换热器1342中初步加热至55℃，例如使用离开处理回路1340的热解油的热量。换热器1342可因此包括热接收燃料/流体通道和热分配燃料/流体通道。
接着，热解油被引导至和在最终加热器1344中进一步加热到例如60℃。最终加热器1344可集成到使用加热介质和包括例如温度为例如80℃的存储罐1348的加热周期1346中。加热周期1346，例如最终加热器1344上游的阀可通过从定位在最终加热器1344下游的温度传感器1352A接收温度数据的可编程逻辑控制器1350A控制。温度传感器1352A可以例如定位在分离单元1360的进口处。
在图2和图3中，只有选择的控制线(显示为虚线)设置附图标记1042以简化说明。
处理回路1340可进一步包括分离单元1360。分离单元1360可包括用于分离固体沉积物1364的醒具(decanter)1362和用于分离液体沉积物1368的分离器1366。
在一些实施方式中，例如在热解油可包括小于例如2％体积的沉积物的情况中，可以设置用于绕过醒具1362和/或分离器1366的旁通。在图2中，显示了用于绕过醒具1362的旁通1370。分离器1366可使用水供应装置1372以及使用水容器1374。
分离单元1360的出口可流体连接到换热器1342，具体为热分配流体通道，使得处理热解油可如上所述预先加热即将到来的未处理热解油。处理热解油可以例如35℃的温度离开换热器1342。
在一些实施方式中，在离开处理单元1310之前，热解油可进一步通过处理热解油冷却器1376冷却(例如以减小处理热解油的聚合)。处理热解油冷却器1376可通过从定位在处理热解油冷却器1376下游(例如，在处理热解油罐1250的进口处)的温度传感器132B接收温度数据的可编程逻辑控制器1350B控制。处理热解油冷却器1376可集成到使用冷却介质和包括例如存储罐1380的冷却周期1378中。
在一些实施方式中，用于处理热解油的管道例如在分离器1366和处理热解油罐1250之间会太长。因此，具有传送泵(图2未显示)的小临时罐可安装在该管道中，例如在换热器1342和处理热解油冷却器1376之间。
在一些实施方式中，为了避免处理热解油罐1250的过度填充，从定位在处理热解油罐1250的液位传感器1352C接收液位数据的可编程逻辑控制器1350C可通过转换定位在处理热解油罐1250上游的(三通)返回阀1381将处理热解油引导到热解油罐1212。在图2中，(三通)返回阀1381示例性定位在处理热解油冷却器1376下游。
而且，如图2所示，处理单元1310可被构造成用来自清洁燃料罐1226或来自清洁燃料(流体)处理单元1320中包含的清洁燃料(流体)的清洁燃料(清洁流体)冲洗。具体地，在图2的实施方式中，冲洗可以用转换罐内的清洁燃料(流体)和/或清洁燃料处理单元1320中的例如蓖麻油和乙醇的一定比的清洁燃料(流体)组分冲洗。
在一些实施方式中，清洁燃料(流体)处理单元1320可包括从乙醇罐1224泵送乙醇的乙醇泵1382和从蓖麻油罐1222泵送蓖麻油的蓖麻油泵1384。用于泵(在图2中示例性显示用于蓖麻油泵1384)的泵发动机1386的泵送速度可经由从定位在例如乙醇泵1382下游的体积传感器1352D接收体积数据的可编程逻辑控制器1350D调节。因此，可以在清洁燃料处理单元1320的燃料出口处提供一定比的(例如80％体积)蓖麻油和(20％体积)乙醇作为清洁流体，以冲洗处理单元1310内的燃料路径。上面公开的体积比可以类似地生成。
就冲洗过程而言，在图2的实施方式中，清洁燃料(流体)可经由粗过滤器1312下游的燃料线1322和第一(三通转换)冲洗阀1388处的旁通1314进入处理单元1310内的燃料路径。
在定位在处理单元1310的出口处的第二冲洗阀1390处，处理回路1340的流体含量可经由返回燃料线1392引导到可再利用热解油/清洁燃料混合物罐1214。可再利用热解油/清洁燃料混合物罐1214可以在一些实施方式中例如是在于燃料类型之间转换时用来接收热解油和转换燃料的混合物的可再利用热解油/清洁燃料混合物罐。
可编程逻辑控制器1350E可控制第一和第二(例如三通)冲洗阀1388、1390。
关于图2指示的可编程逻辑控制器可以是图1所示的控制单元40的一部分或者可以与控制单元40相互作用。这同样适用于下面结合图3描述的那些可编程逻辑控制器。
罐机构1020可包括蓖麻油罐1222、乙醇罐1224、清洁燃料罐1226以及处理热解油罐1250和可再利用热解油/清洁燃料混合物罐1214。
如这里指出的，在单部位构造中，处理单元1310的清洁可在ICE 100用清洁燃料(用作燃料)操作的过程中执行。在这种情况下，热解油/清洁燃料混合物可经由处理热解油罐1250引导到厂房，具体为ICE。
而且，处理单元1310的清洁可独立于ICE 100的操作(要么完全停止，要么用不同的燃料操作)执行，接着用作流体的清洁燃料可被引导到可再利用热解油/清洁燃料混合物罐1214。
类似地，在处理单元1310位于热解处理部位并与动力生成部位分离的情况下，用作流体的清洁燃料可被引导至可再利用热解油/清洁燃料混合物罐1214。
而且，并非处理单元1310的所有部件需要通过清洁燃料清洁。例如，粗过滤器1312可单独地清洁或替换，旁通1314的管和阀可能根本不需要清洁。但是，与图3类似，粗过滤器1312也可以是清洁燃料(流体)的冲洗路径的一部分。
参考图3，公开了可以用来将燃料供应到动力生成部位处的内燃发动机ICE 2100的用于调节热解油的示例性调节部分2112A和示例性燃料再循环单元2114。
如图3所示，调节部分2112A和燃料再循环单元2114可从罐机构2020接收燃料和/或将燃料返回罐机构2020。罐机构2020可包括处理热解油罐2250、乙醇罐2224、蓖麻油罐2222和清洁燃料预先混合罐2226。另外，罐机构2220可包括接收热解油和清洁/转换燃料的混合物的转换罐2128A以及接收例如柴油燃料和转换燃料的混合物的转换罐(图3未显示)。在一些实施方式中，转换罐可靠近燃料再循环单元2114布置并可甚至被认为是其调节/循环系统的一部分。
调节部分2112A可被构造成从处理热解油罐2250接收处理热解油。调节部分2112A可包括粗过滤器2317A和与其有关的包括一个或多个阀2316的粗过滤器2317A的旁通2314。
调节部分2112A可进一步包括一个或多个供给泵2318A，在一些实施方式中另外包括具有例如10μm孔径的自动过滤器2317B。供给泵2318A可流体连接到在发动机没有操作且燃料在周期中泵送的情况下使用的供给泵2318A的压力侧的返回线(溢流线)。为此，具有比例特征的压力保持阀和具有冷却装置的线可被包括以补偿能量增加。
供给泵2318A的泵送速度可经由从定位在调节部分2122A下游的体积传感器2352A接收体积数据的可编程逻辑控制器2350A调节。由此，被处理和调节的热解油可以体积受控的方式提供给燃料再循环单元。为此，调节单元2112的调节单元出口2650可流体连接到燃料再循环单元2114的调节燃料入口2620。
燃料再循环单元2114可包括循环罐2122和用于将燃料泵送经过周期(具体地经由燃料供应线2125A和经由燃料返回线2125B)和其中设置的各个元件的一个或多个循环泵2318B。例如，在燃料供应线2125A内，燃料再循环单元2114可进一步包括均质机2400和使用例如一对或多对二通阀2416(如图3所示)或者三通阀的阀的与其有关的均质机2400的旁通2410。旁通2400可例如针对HFO燃料、柴油燃料或者清洁燃料操作被激活。
用于执行热解油的需要处理的合适均质机包括动态转子-定子均质机，其包括可以径向开槽和/或钻孔的同心工具环。这种动态转子-定子均质机的环形剪切间隙通常为1mm或更小。这种动态转子-定子均质机是可得的，例如来自BWS Technology GmbH,Grevenbroich,Germany(类型： High shear in-lineHomogenizer)。通过这种动态转子-定子均质机获得的乳剂中的液滴的Sauter平均直径(SMD)D32可通过将环形剪切间隙调节成例如0.1至0.8mm的合适值来控制。
在均质机2400下游，热交换器2123设置成用于在燃料进入发动机单元2101之前将燃料加热到例如60℃的温度。热交换器2123可集成到使用加热介质和包括例如温度为例如80℃的存储罐2348的加热周期2346中。加热周期2346、特别是阀2349可通过从定位在热交换器2123下游(例如在发动机单元2101进口处)的粘度传感器2120接收粘度数据的可编程逻辑控制器2350B控制。
发动机单元2101可包括双过滤器2316C和具有发动机燃料系统(未显示)的ICE 2100。来自热交换器2123的燃料可经过双过滤器2316C并提供到发动机燃料系统。
未使用的燃料可离开发动机单元2101并经由燃料返回线2125B返回燃料再循环单元2114。具体地，未使用的燃料可在冷却器2124中冷却至例如35℃的温度。冷却器2124可集成到使用冷却介质和包括例如存储罐2380的冷却周期2378中。冷却周期2378、特别是阀2379可通过从定位在冷却器2124下游的温度传感器2352C接收温度数据的可编程逻辑控制器2350C控制。
在被冷却后，燃料可通过例如图3所示的调节部分2112A在循环罐2122中与通过调节单元提供的燃料混合。并非针对所有类型的燃料都需要执行冷却。因此，在例如仅使用热解油和清洁燃料作为燃料的一些实施方式中，可以不设置冷却器2124。
因此，燃料再循环周期可自粘度传感器2120起包括发动机单元2101(根据发动机燃料系统的设计，具体地为双过滤器2316C和例如ICE 2100的发动机燃料系统的部分或全部)、冷却器2124(在打算用需要冷却的燃料操作的情况)、循环罐2122、循环泵2318B、均质机2400/旁通2410和热交换器2123。
而且，如图3所示，调节部分2112A、燃料再循环单元2114、发动机单元2101可被构造成用清洁燃料冲洗。清洁燃料可在不使用用于操作发动机的流体执行冲洗的情况中如上面结合图2所述被认为是清洁流体。
清洁燃料(流体)可例如存储在清洁燃料(流体)预先混合罐2226中。在一些实施方式中，清洁燃料(流体)可由下面关于清洁燃料处理单元2320描述的单独罐混合并用来用清洁燃料操作发动机。在一些发动机操作程序中，清洁燃料可在其被用来允许在例如不相容的燃料之间的转换时被认为是转换燃料。
总体上，冲洗可用清洁燃料预先混合罐2226的清洁燃料和/或设置在清洁燃料处理单元2320中的例如蓖麻油和乙醇的一定比的清洁燃料组分执行。
在图3的示例性实施方式中，清洁燃料(流体)可经由冲洗线2325通过冲洗泵2500从清洁燃料预先混合罐2226泵送到调节单元冲洗阀单元2502(例如三通阀)，调节单元冲洗阀单元例如布置在燃料线2313内并定位在调节部分2112A的进口处。自此起，调节部分2112A和燃料再循环单元2114、特别是其部件可用清洁燃料(流体)冲洗。
虽然在图1中显示了到清洁燃料预先混合罐2226的流体连接，但另外或替代地，可以提供如下文描述的到清洁燃料处理单元的流体连接。
在发动机的操作继续的情况下，清洁燃料可随时间替换调节部分2112A和燃料再循环单元2114内的燃料。一旦从整个燃料系统清洁热解油基燃料，清洁燃料也可例如在均质机2400上游直接提供到燃料再循环周期。接着，调节单元冲洗阀单元2502可关闭，调节部分2112A准备好维护或者仅仅用于被再供应热解油基燃料。
为了增加转换时间和更快从燃料再循环周期去除热解油基燃料，例如第一释放阀2126A和/或第二释放阀2126B的释放阀(例如三通阀)可设置在燃料再循环周期中并用来将燃料混合物从燃料再循环周期释放到转换罐2128A。
为了从系统释放燃料，第一释放阀2126A可定位在冷却器2124上游，第二释放阀2126B可定位在冷却器2124和循环罐2122之间。第一释放阀2126A和第二释放阀2126B可经由相应的冲洗线2132A、2134A(在转换燃料的语境下也称为转换线)流体连接到转换罐2128A。
在一些实施方式中，释放的燃料可以直接引导或者经由转换罐2128A引导到可再利用热解油/清洁燃料混合物罐(如图1所示)。
而且，ICE 2100可被构造成用清洁燃料操作。在此情况下，清洁燃料可被认为是主要燃料，也称为转换燃料(当在两种主要燃料之间使用时)。清洁燃料可例如在均质机2400上游经由供应阀单元2417处的清洁燃料输入线2127提供到燃料再循环周期，供应阀单元允许添加清洁燃料到燃料再循环周期内的燃料，直到之前在燃料再循环周期中的主要燃料(例如HFO燃料、柴油燃料或者例如热解油基燃料的替代燃料)完全被转换燃料替换。
在热解油基燃料品质降低的情况下，可检测在维持发动机运转的同时需要快速转换到不同燃料的燃料参数值。在这种情况下，清洁燃料可在循环泵2318B下游设置在燃料再循环周期中。为了能够快速启动冲洗，第一释放阀2126A被转换以将离开发动机单元2101的任何燃料释放到转换罐2128A。与此同时或者随后，也打开第二释放阀2126B以释放任何热解油基燃料并用清洁燃料冲洗相应的管道。
另外的释放阀可设置(未显示)在循环泵2318B的上游(以释放循环罐2122)和均质机2400下游(以清洁它)，这些阀例如也流体连接到转换罐2128A。
在紧急停止情况下，调节部分2112A和燃料再循环单元2114内的替代燃料以及清洁燃料(流体)可通过停止热解油流入并启动清洁燃料流被冲洗经过和离开系统。在这种情况下，没有燃料被燃烧，且调节部分2112A和燃料再循环单元2114内的燃料可需要被释放以实现清洁。释放(冲洗)可通过打开燃料再循环单元2114内的一个或多个释放阀实现，例如设置在燃料再循环周期内的释放阀2126A、2126B。
在一些紧急停止中，发动机单元2101的快速清洁会是希望的，使得在泵2318B下游(发动机单元2101上游)提供清洁燃料，并因此可采用释放阀2126A和2126B。
可编程逻辑控制器1350D可控制调节单元冲洗阀单元2502和释放阀2126A、2126B以及冲洗泵2500，由此控制燃料从调节部分2112A和燃料再循环单元2114的释放以及清洁燃料(流体)经过调节部分2112A和燃料再循环单元2114的经过(冲洗速度)。类似地，用于清洁燃料组分以及混合的清洁燃料的泵2382、2384、2386可以被控制以实现希望的清洁。
通常，清洁/转换燃料可以通过清洁燃料泵2385直接从清洁燃料预先混合罐2226泵送到燃料再循环周期或者可通过清洁燃料处理单元2320提供。在一些实施方式中，清洁燃料处理单元2320可包括从乙醇罐2224泵送乙醇的乙醇泵2382和从蓖麻油罐2222泵送蓖麻油的蓖麻油泵2384。
如图3示例性所示，用于各个泵的相应泵发动机的泵送速度可经由可编程逻辑控制器2350B调节，以基于从定位在热交换器2123下游的粘度传感器2120接收的粘度数据清洁燃料泵2385和乙醇泵2382，并且/或者经由可编程逻辑控制器2350E调节，以基于从定位在乙醇泵2382下游的流量传感器2352E接收的体积数据清洁蓖麻油泵2384。因此，蓖麻油和乙醇的体积比可通常设置成例如80％体积的蓖麻油和20％体积的乙醇。
在进一步的方面，上面的构造可用于提供预先混合的清洁/转换燃料及其组分贡献到主要燃料以调节燃料参数，例如粘度和/或温度。因此，替代(例如热解油)或者原油基燃料(例如HFO燃料)的混合物和预先混合的清洁/转换燃料和/或其组分可提供来操作ICE2100。
虽然上面总地涉及多燃料电厂，但各个方面也可在单燃料电厂中实施。例如，单燃料电厂可被构造成只用热解基燃料作为主要燃料操作。与清洁处理单元、调节单元和再循环单元有关的方面可基于清洁流体(不用于操作发动机)实施。
关于传统的原油基操作，图8是示出HFO处理单元和原油基燃料调节部分的示例性实施方式的示意框图。
图8显示可以是如图1公开的电厂系统的一部分的示例性HFO处理单元3330。HFO处理单元3330可被构造成在动力生成部位使用HFO和/或将HFO运输到动力生成部位前处理HFO。
HFO处理单元3330被构造成从HFO存储罐3234接收HFO。HFO存储罐3234流体连接到例如安全阀3235和排放阀3236(类似地在需要时在任何罐处可用)。HFO存储罐3234是罐机构1020的部分，并例如包含例如20℃(环境温度)的温度的HFO。在处理HFO后，处理的HFO可存储在处理HFO罐3234A中。处理HFO罐3234A可经由燃料线3311流体连接到HFO处理单元3330并存储例如同样处于环境温度的处理HFO。自这里起，处理的HFO可经由HFO燃料线3313提供到调节单元的相应调节部分并由内燃发动机燃烧。
为了处理HFO，经过HFO处理单元3330的燃料路径可包括单或双过滤器设计的过滤器3312和与其相关的旁通(未显示)。
总体上，图8示意性示出可有助于控制燃料路径的阀3316(只有选择的阀设有附图标记以简化说明)的位置。这些阀中的一些可以是二通阀或者三通阀。替代的阀布置对本领域技术人员是已知的。
流体地布置在过滤器3312的下游，HFO处理单元3330可包括用于泵送HFO经过HFO处理单元3330的一个或多个供给泵3318。
流体地布置在供给泵3318下游，HFO在加热器3344中加热。加热器3344可集成到使用加热介质并包括例如处于预设温度的存储罐3348的加热周期3346中。加热周期3346，例如加热器3344上游的阀，可通过可编程逻辑控制器3350A控制，该控制器从定位在加热器3344下游的温度传感器3352A接收温度数据。温度传感器3352A例如可定位在分离单元3360的进口处。
分离单元3360可包括用于分离液态沉积物3368的分离器3366。在一些实施方式中，可以设置用于绕过分离器3366的旁通，例如在HFO可包括可接受量的沉淀物的情况下。分离器3366可使用水供应以及使用水容器。
分离单元3360的出口可流体连接到处理HFO罐3234A。
在一些实施方式中，为了避免过度填充处理HFO罐3234A，从定位在处理HFO罐3234A处的液位传感器3352B接收液位数据的可编程逻辑控制器3350B可通过转换定位在处理HFO罐3234A上游的(三通)返回阀3316将处理的HFO引导到HFO存储罐3234中。
在图8中，只有选择的控制线(以虚线显示)设有附图标记3042以简化说明。
图8进一步示出用于在HFO和DFO(柴油燃料油)在经由再填充循环罐3122供应到再循环单元之前调节HFO和DFO的示例性调节部分3112C。
调节部分3112C包括用于HFO的HFO部分和DFO部分，由此DFO部分可流体连接到HFO部分，用于经由冲洗线3113(包括例如阀3316和止回阀3114)冲洗HFO部分。
在调节部分3112C的HFO部分，来自处理HFO罐3234A的HFO可通过由一个或多个供给泵3318A将其泵送经过过滤器3317A而通过过滤器3317A过滤。供给泵3318A可流体连接到在发动机没有操作且燃料在周期中泵送的情况下使用的供给泵3318A的压力侧的返回线(溢流线)。为此，具有比例特征的压力保持阀和具有冷却装置的线路可被包括以补偿能量增加。
在供给泵3318A下游，自动过滤单元3319A可在HFO在分配点3320A处分配到被供应HFO的各个发动机前设置。
供给泵3318A的泵送速度可经由可编程逻辑控制器3350C调节，该控制器从均定位在被供应HFO的每个发动机的循环罐3122上游的HFO流量计3351C接收体积数据。另外，可编程逻辑控制器3350D可设置用来控制阀113。由此，处理和调节的HFO可以体积受控的方式提供到相应的燃料再循环单元。
在调节部分3112C的DFO部分，来自DFO罐3232的DFO可通过由一个或多个供给泵3318将其泵送经过过滤器3317B而通过过滤器3317B过滤。供给泵3318A可流体连接到在发动机没有操作且燃料在周期中泵送的情况下使用的供给泵3318B的压力侧的返回线(溢流线)。为此，具有比例特征的压力保持阀和具有冷却装置的线路可被包括以补偿能量增加。
在图8所示的实施方式中，没有另外的过滤器设置在供给泵3318B下游并且在DFO在分配点3320B处被分配到被供应DFO的各个发动机之前。
供给泵3318B的泵送速度可经由可编程逻辑控制器3350E调节，该控制器可从定位在被供应DFO的所有发动机的分配点3320B上游的DFO流量计3351E接收体积数据。另外，可编程逻辑控制器3350D可控制阀113。因此，调节的DFO可以体积受控的方式被提供至相应的燃料再循环单元(通过循环罐3122，燃料供应线125A和燃料返回线125B)。
用于原油基燃料的处理单元和调节单元的操作对于技术人员是清楚的，因此进一步的描述将集中在与清洁燃料和例如热解油基燃料的替代燃料的使用有关的方面。
工业实用性
参考图4和图1，从HFO操作到热解油操作的示例性转换过程可包括可以在ICE连续操作的同时执行的以下步骤。
用HFO作为主要燃料操作ICE(步骤4000)：HFO处理单元330和原油基燃料调节部分112C可构造成通过将HFO加热到150－160℃确保6－20cSt的要求粘度。任何未燃的HFO保留在燃料再循环周期内。因此，循环罐122可只用HFO再填充。
转换到用柴油燃料作为主要燃料操作ICE(步骤4010)：原油基燃料调节部分112C可被提供来自柴油燃料罐232的柴油燃料。因此，循环罐122可只用柴油燃料再填充，燃料再再循环周期可连续改变成纯柴油燃料操作。由此，调节单元112内的公共部件以及燃料再循环周期内的部件的温度可以减小。调节单元可通过例如18-20℃的柴油燃料确保例如2-4cSt的需要粘度。柴油燃料可通常以10℃至70℃的温度范围提供。
只用柴油燃料操作ICE(步骤4020)：原油基燃料调节部分112C可确保所需粘度。任何未燃的柴油燃料可保持在燃料再循环周期并且可用燃料冷却单元124冷却。循环罐可只用柴油燃料再填充。
转换到用清洁燃料作为主要燃料操作IEC(步骤4030)：清洁燃料调节部分112B可被提供来自清洁燃料罐或来自清洁燃料处理单元320中包含的清洁燃料的清洁燃料。循环罐122可只用清洁燃料再填充。清洁燃料处理单元320和清洁燃料调节部分112B可确保清洁燃料的所需粘度。起初，燃料再循环周期可经由阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)打开，且柴油燃料和清洁燃料的任何未燃燃料混合物可使用第二转换单元118在柴油燃料/清洁燃料废物罐244内积累。接着，阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)可关闭燃料再循环周期，使得其所有部件可通过清洁燃料清洁剩余的原油基燃料，使得燃料再循环周期可变得基本不含原油基燃料残留。在清洁过程期间，第一释放阀126A/126B/2126A可连接柴油燃料/清洁燃料废物罐244、至少部分发动机燃料系统121的出口或者有限的时间段以加速清洁过程。
参考图3，用于转换到用清洁燃料作为主要燃料操作IEC的替代程序可适用于没有设置用于清洁燃料的特定清洁燃料调节部分112B而是清洁燃料直接被提供到燃料再循环周期的情况。在该情况中，清洁燃料可经由供应阀单元2417添加，同时柴油到循环罐2122的流动停止。
只用清洁燃料操作ICE(步骤4040)：清洁燃料处理单元320和清洁燃料调节部分112B可通过提供温度在18-62℃范围内的清洁燃料确保例如8-20cSt的需要粘度。任何未燃的清洁燃料可保持在再循环单元内，并可在需要时用燃料冷却单元124冷却。循环罐112可只用清洁燃料再填充。
参考图3，只用清洁燃料操作ICE的替代程序可包括操作各种泵(例如乙醇泵2382和清洁燃料泵2385)，使得提供的燃料的粘度是可接受的。
转换到用热解油基燃料作为主要燃料操作ICE(步骤4050)：热解油基燃料调节部分112A可被提供经由热解油基燃料处理单元310来自热解油基燃料罐212的热解油基燃料。循环罐112可用热解油基燃料再填充。热解油基燃料处理单元310和热解油基燃料调节部分112A可确保热解油基燃料的所需粘度。起初，燃料再循环周期可经由阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)打开，且替代燃料和清洁燃料的任何未燃燃料混合物可在第一转换单元116的转换罐128A内积累并接着返回热解油基燃料调节部分112A和/或可再利用热解油/清洁燃料混合物罐214。阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)可关闭燃料再循环周期，使得替代燃料/清洁燃料混合物可再循环，直到由于只通过替代燃料再填充，燃料再循环周期基本只包含替代燃料。
只用热解油基燃料操作ICE(步骤4060)：热解油基燃料处理单元310和热解油基燃料调节部分112A可通过提供温度在62-65℃范围内的热解油基燃料确保例如12-28cSt的需要粘度。任何未燃的热解油可保持在再循环单元内，并可在需要时用燃料冷却单元124冷却。循环罐122可只用热解油基燃料再填充。
转换回用清洁燃料作为主要燃料操作ICE(步骤4070)：可以转换成用清洁燃料再填充循环罐122。起初，燃料再循环周期可经由阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)断开，且热解油基燃料和清洁燃料的未燃燃料混合物可使用第一转换单元116返回调节单元112(图1中未指示)或者可再利用热解油/清洁燃料混合物罐214。接着，阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)可关闭只用清洁燃料再填充的燃料再循环周期，使得燃料再循环周期的所有部件可被清洁，直到燃料再循环周期可基本没有任何热解油。在清洁过程中，阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)可至少部分地再连接到可再利用热解油/清洁燃料混合物罐214(例如，在重新连接燃料冷却单元124后)以加速清洁过程。
只用清洁燃料操作ICE(步骤4080)可基本对应于上面总结的步骤4040。
转换回用原油基燃料作为主要燃料操作ICE(步骤4090)：原油基燃料调节部分112C可以被提供来自原油基燃料罐部分230的例如柴油燃料的原油基燃料。循环罐122可只用原油基燃料再填充。原油基燃料处理单元和原油基燃料调节部分112C可确保原油基燃料的需要粘度。阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)可以保持关闭，使得燃料混合物可保持在燃料再循环周期中并用来操作发动机。鉴于只用原油基燃料再填充，清洁燃料的部分可继续减小。替代地，燃料再循环周期可经由阀单元126A/126B(如图3所示的2126A/2126B)打开，且原油基燃料和清洁燃料的任何未燃燃料混合物可经由第二转换单元118在柴油燃料/清洁燃料废物罐244内积累。
只用原油基燃料操作ICE(步骤4100)可基本上基于上面总结的步骤4000至4020。
在各个步骤过程中，控制单元40可通过根据与相应燃料相关的各种操作条件控制电厂系统1、特别是ICE 100的各个部件控制电厂系统1的操作参数，特别是ICE 100的操作参数，例如燃料粘度、燃料温度、燃料压力和燃料喷射正时。
步骤4030和步骤4050的转换时间可以被优化，例如通过减小ICE 100可以只用清洁燃料操作的时间段。另外，转换时间可通过燃烧任何未使用燃料混合物(燃料再循环周期关闭)或者将这些燃料混合物直接提供至转换罐128A、128B(燃料再循环周期打开)的多少影响。
上面说明的步骤4000至步骤4100涉及原油基燃料作为主要燃料的操作和替代燃料作为主要燃料的操作之间的转换过程，其中原油基燃料操作可用来启动多燃料电厂。在这种情况下，清洁燃料可用来在原油基燃料操作和替代燃料操作之间清洁燃料再循环周期，使得替代燃料和原油基燃料的任何接触可以避免或者至少被减少至可接受的程度。为了这样的转换过程，可适用清洁燃料作为转换燃料或切换燃料。
除了燃料之间的转换之外，上面公开的顺序或者其一些部分可以在关闭和打开ICE时适用。例如，在步骤4080后，ICE 100可以停止(步骤4085)。重新启动ICE 100可接着在例如步骤4000或者步骤4040处执行。在图2中，停止和启动过程通过虚线表示。因此，这里公开的构造和方法可允许电厂针对替代燃料的简单停止和启动程序。
在一些实施方式中，清洁燃料可以用来启动ICE 100，例如以执行ICE 100的热身过程。在这种情况下，原油基燃料操作和替代燃料操作之间可以没有转换。因此，ICE 100的示例性操作可只基于步骤4040到步骤4080(通过图4中的虚线框4110指示)，这些步骤可以在ICE 100连续操作的同时执行。用于清洁燃料/替代燃料操作的示例性多燃料电厂可不包括图1中所示的与原油基燃料操作相关的部件，例如第二转换单元118、转换线132B、原油基燃料罐部分230、HFO处理单元330。
参考图5和图3，从热解油操作到清洁燃料操作的示例性快速转换过程可包括以下步骤，其可以在ICE连续操作时执行。快速转换过程可集成在结合图4公开的过程中。而且，快速转换过程可伴随结合图7公开的热解油基燃料处理单元的清洁过程。
只用热解油基燃料操作ICE(步骤5000)：热解油基燃料调节部分2112A可通过提供温度在62-65℃范围内的热解油基燃料确保例如12-28cSt的需要粘度。任何未燃的热解油可保持在再循环单元内，并可在需要时用燃料冷却单元124冷却。循环罐2122可只用热解油基燃料再填充。
检测需要转换到清洁燃料操作的参数(步骤5010)：在用热解油基燃料操作发动机的过程中，检测指示热解油基燃料品质降低的参数。检测可通过燃料传感器(例如粘度或者温度传感器)以及性能监控或废气监控参数执行。可生成启动到清洁燃料的快速转换的控制信号。
转换到用清洁燃料作为主要燃料操作ICE(步骤5020)：为了减小剩余时间，ICE 2100用低品质热解油基燃料操作，清洁燃料直接提供到燃料再循环周期。具体地，清洁燃料可经由供应阀单元2417添加，同时热解油基燃料到循环罐2122的流动停止，第一释放阀2126A打开，使得离开发动机单元2101的任何未使用燃料可释放到转换罐2128A中。
从燃料再循环周期释放剩余的热解油基燃料(步骤5030)：第一释放阀2126A下游残留的热解油基燃料可通过打开第二释放阀2126B从燃料再循环周期释放。
在循环罐2122下游没有释放阀可用的情况下，对应管道中的剩余燃料可以受控方式混合到清洁燃料并通过ICE燃烧，使得从(热解油基燃料)调节部分2112A和燃料再循环周期清洁热解油基燃料。
在一些实施方式中，另一释放阀可以在循环罐2122下游可用，使得热解油基燃料可从循环罐2122释放。同时，在(热解油基燃料)调节部分2112A上游提供清洁燃料可允许清洁该调节部分并将任何燃料混合物释放到转换罐2128A。
用清洁燃料作为主要燃料操作ICE(步骤5040)：参考图3，只用清洁燃料操作ICE可包括操作各种泵(例如乙醇泵2382和清洁燃料泵2385)使得提供的燃料的粘度在供应阀单元2417处是可接受的。关闭燃料再循环周期内的任何释放阀，使得存在于发动机单元2101的任何未使用清洁燃料可在燃料再循环周期内循环。一旦确认可接受的热解油基燃料参数被确保，可以返回步骤5000。
参考图6和图3，电厂系统(具体是厂房)的热解油操作的示例性紧急关闭过程可包括以下步骤。紧急关闭过程可以伴随结合图7公开的热解油基燃料处理单元的清洁过程。
只用热解油基燃料操作ICE(步骤6000)：热解油基燃料调节部分112A可通过提供温度在62-65℃范围内的热解油基燃料确保例如12-28cSt的需要粘度。任何未燃的热解油可保持在再循环单元内，并可在需要时用燃料冷却单元124冷却。循环罐2122可只用热解油基燃料再填充。
检测需要紧急关闭ICE 2100的参数(步骤6010)：在用热解油基燃料操作发动机的过程中，检测需要立即关闭发动机以避免损害的参数。参数可通过燃料传感器(例如粘度或温度传感器)以及性能监控或者废气监控参数执行。可生成启动发动机的紧急关闭的控制信号，包括关闭用于热解油基燃料供应的诸如供给泵2318A的泵。
用清洁燃料冲洗热解油基燃料调节部分和再循环单元(步骤6020)：清洁燃料可以在调节单元冲洗阀单元2502和/或供应阀单元2417处提供并经由例如释放阀2126A、2126B的释放阀释放。由此，从发动机燃料系统以及调节单元清洁热解油基燃料，并可返回步骤6000。
参考图7和图2，热解油处理操作的示例性紧急关闭过程可以包括以下步骤：
处理处理单元1310中的热解油(步骤7000)：处理热解油生成处理后热解油，其可以存储在处理热解油罐并直接或经由运输提供给包括可以以热解油基燃料操作的内燃发动机的电厂。
检测需要紧急关闭处理单元1310的参数(步骤7010)：在用于处理热解油的处理单元的操作过程中，检测需要立即关闭处理单元以避免损害或者例如出于维修目的要求关闭处理单元的参数值。参数的检测可通过传感器(例如粘度或者温度传感器)执行。可生成启动处理单元的紧急关闭、包括关闭例如供给泵1318的泵的控制信号。当在电厂的部位使用处理单元时，指示内燃发动机已经结束操作的信号可类似地认为是需要关闭处理单元1310的信号，特别是如果处理的热解油基燃料罐只具有少量剩余容量时。
用清洁燃料(流体)冲洗处理单元(步骤7020)：清洁燃料可以在冲洗阀1388处提供并经由第二冲洗阀1390释放。由此，从处理单元、特别是处理回路清洁热解油。因此，在处理单元的关闭期间，热解油可以不损害其部件，使得处理单元的可操作性得以确保，并可返回步骤7000。
在一些实施方式中，处理单元以及调节单元和燃料再循环单元的清洁可用清洁燃料本身和/或其组分和/或以使不同流体或流体混合物冲洗经过相应系统的顺序执行。清洁燃料处理单元2320的灵活构造允许被控制以例如通过相应地控制泵2382和2384提供相应的清洁燃料或者一系列要求混合物。
可以考虑蓖麻油、乙醇和包括蓖麻油和乙醇的清洁流体/燃料作为清洁介质的例子。在清洁过程中，清洁介质的成分可根据例如处理单元的温度状态改变。而且，成分(例如蓖麻油和乙醇的比)可随时间变化。
处理单元的清洁可在一旦转换过程、快速转换过程或者关闭过程已经执行处理单元直接提供处理的热解油基燃料到调节单元的情况下执行。在处理单元处于热解反应器但没有厂房的部位的情况下，清洁可根据需要在热解反应器的操作/维护期间执行。
在一些方面，用于处理用于内燃发动机的热解油的方法可包括将热量从处理的热解油传递到尚未处理的热解油，由此预热尚未处理的热解油，加热预热的热解油至处理温度以及从加热的热解油分离出固体和/或液体组分。该方法可进一步包括过滤尚未处理的热解油、泵送尚未处理的热解油和/或冷却处理的热解油。
在一些方面，使用基于乙醇和蓖麻油的总体积包括40-90％体积的乙醇和60-10％体积的蓖麻油的乙醇基燃料，其任选地包括总量高达乙醇和蓖麻油总重量的10％重量的一种或多种添加剂，用于清洁处理单元，乙醇基燃料的乙醇含量可以是70-90％体积，蓖麻油含量是30-10％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是80-90％体积，蓖麻油含量是20-10％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是85-90％体积，蓖麻油含量是15-10％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是40-80％体积，蓖麻油含量是60-20％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是45-65％体积，蓖麻油含量是55-35％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是45-55％体积，蓖麻油含量是55-45％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是48-52％体积，蓖麻油含量是52-48％体积，和/或乙醇基燃料的乙醇含量可以是50％体积，蓖麻油含量是50％体积。
而且，在使用乙醇基燃料用于清洁处理单元时，添加剂可以从包括以下项的组选择：热稳定剂、老化稳定剂、抗氧化剂、着色剂、颜料、气味改性剂、防锈剂、胶形成抑制剂、金属钝化剂、上缸润滑剂、摩擦改性剂、洗涤剂、抑菌剂、杀菌剂、杀微生物剂及其混合物，并且/或者其中所述一种或多种添加剂任选地以高达乙醇和蓖麻油总重的5％重量或高达3％重量的总量包括。
技术人员理解，虽然示例性使用了术语，但例如原油基燃料、替代燃料、热解油、热解油基燃料和清洁燃料/流体的术语这里也可适用于不利用由术语本身暗示的特定方面的应用，在一些实施方式中，这些术语可能出于一致性使用。
在一些实施方式中，这里公开的电厂系统可被构造成布置在集装箱内以便预置系统的运输。例如，燃料再循环单元、调节单元和处理单元(或者其部分)可一起设置在单个集装箱或单独的集装箱内。由此，各个部件的所需排布和安装可以在完成电厂系统组装前完成。
在一些实施方式中，发动机燃料系统可以是共轨或挠性凸轮轴技术燃料系统，其均被构造成从输入提供燃料到每个缸单元并在输出处提供未使用的燃料以使未使用的燃料在发动机燃料周期中循环。
这里，术语“内燃发动机/ICE”可以指可以用作例如用于产生热和/或电力的电厂的固定功率提供系统的主要或辅助发动机或用在例如巡洋舰、货船、集装箱船和油轮的船只/船舶中的内燃发动机。
另外，这里使用的术语“内燃发动机/ICE”不特别受到限制，可以包括任何这样的发动机，燃料与氧化剂发生燃烧以产生高温高压气体，其直接应用于ICE的可动部件(例如活塞或者涡轮叶片)并在一定距离上运动可动部件，由此产生机械能。因此，如这里使用的，术语“内燃发动机”包括活塞发动机和涡轮，其能够例如通过像热解油的替代燃料操作。ICE可以是基于自点火的发动机。
这里描述的程序可简化热解油应用并可用于例如卡特彼勒的发动机应用。适于改变以适应替代燃料的这种发动机的例子包括中间速度内燃柴油发动机，像以500-1000rpm的范围操作的由德国的Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG,Kiel制造的M20、M25、M32、M43系列的直列和V式发动机。
下面，各个方面和实施方式涉及处理内燃发动机的燃料，特别是处理替代燃料，例如热解油基燃料。
虽然这里已经描述了本发明的优选实施方式，但在不脱离权利要求的范围的情况下可以结合改进和修改。

Claims (17)

1.一种热解油基燃料电厂(1)，包括：
罐系统(20)，其包括热解油基燃料罐(212)和至少一个清洁燃料罐(222,224)；
燃料处理系统(30)，其包括流体连接到热解油基燃料罐(212)并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元(310)和流体连接到所述至少一个清洁燃料罐(222,224)并能够通过混合清洁燃料的组分产生清洁燃料的清洁燃料处理单元(320)；
燃料调节单元(112)，其流体连接到热解油基燃料处理单元(310)和清洁燃料处理单元(320)并能够通过添加清洁燃料或者清洁燃料的组分调节热解油基燃料的粘度；
内燃发动机(100)，用于用热解油基燃料和清洁燃料操作，内燃发动机(100)包括发动机燃料系统(121)；
燃料再循环单元(114)，其能够接收来自燃料调节单元(112)的燃料并向发动机燃料系统(121)供应燃料，燃料再循环单元(114)包括循环罐(122)，其流体连接到燃料调节单元(112)和发动机燃料系统(121)；以及
控制单元(40)，其能够控制燃料调节单元(112)以调节被选择提供到发动机燃料系统(121)的燃料并将此燃料提供到循环罐(122)，由此在连续操作内燃发动机(100)的同时允许在热解油基燃料操作和清洁燃料操作之间转换。
2.如权利要求1所述的热解油基燃料电厂(1)，还包括：
阀单元(126)，其位于发动机燃料系统(121)的出口处；和
第一转换单元(116)，其包括流体连接到阀单元(126)的第一转换罐(128)和流体连接到第一转换罐(128)以及热解油基燃料罐(212)和燃料调节单元(112)的至少一个的第一转换泵(130)；和
其中，控制单元(40)进一步能够在热解油基燃料操作和清洁燃料操作之间的转换过程期间控制阀单元(126)以将包括清洁燃料和热解油基燃料的燃料混合物从燃料再循环周期释放到第一转换罐(128)。
3.如权利要求1或2所述的热解油基燃料电厂(1)，其中，罐系统(20)还包括流体连接到燃料调节单元(112)的至少一个原油基燃料罐(232,234)，且控制单元(40)进一步能够在原油基燃料操作和热解油基燃料操作之间转换时控制燃料调节单元(112)，以提供作为中间燃料的清洁燃料到发动机燃料系统(121)，直到从燃料再循环单元(114)清洁启动转换之前使用的燃料。
4.如权利要求3所述的热解油基燃料电厂(1)，进一步包括流体连接到阀单元(126)的第二转换罐(128)，并且
其中，控制单元(40)进一步能够在清洁燃料操作和原油基燃料操作的转换过程期间控制阀单元(126)，以将包括清洁燃料和原油基燃料的燃料混合物从燃料再循环单元(114)释放到第二转换罐(128)。
5.如前述任一项权利要求所述的热解油基燃料电厂(1)，还包括：
粘度传感器(120)，其设置为流体连接在循环罐(122)和发动机燃料系统(121)的进口之间，并且
其中，控制单元(40)进一步能够接收来自粘度传感器(120)的燃料的粘度数据并基于粘度数据控制调节单元(121)和/或热交换器(123)。
6.如前述任一项权利要求所述的热解油基燃料电厂(1)，其中，内燃发动机(100)能够用选自包括以下项的燃料组的至少一种燃料作为自点火内燃发动机操作：原油基燃料，例如柴油燃料、轻质燃料油和重质燃料油；热解油基燃料，例如包括棕榈油、菜籽油、基于动物脂肪的油的第一代生物燃料和包括由非食品公司制造的油的第二代生物燃料；和例如乙醇蓖麻油成分的乙醇基燃料。
7.如前述任一项权利要求所述的热解油基燃料电厂(1)，其中，燃料再循环单元(114)进一步包括燃料冷却单元(124)，其流体连接到循环罐(122)并直接或经由阀单元(126)流体连接到发动机燃料系统(121)的出口，并且其中循环罐(122)流体连接到发动机燃料系统(121)的进口，控制单元(40)进一步能够根据燃料再循环单元中的燃料类型控制冷却单元(124)，特别是以冷却在燃料再循环单元(114)内循环的热解油基燃料。
8.一种用于操作热解油基燃料内燃发动机(100)的方法，所述内燃发动机能够以热解油基燃料操作和以清洁燃料操作，所述内燃发动机(100)包括具有燃料再循环单元(114)和发动机燃料系统(121)的燃料再循环周期，所述方法包括：
提供与热解油基燃料化学相容并允许内燃发动机(100)操作的清洁燃料；
用所述清洁燃料操作内燃发动机(100)使得燃料再循环单元(114)基本上用清洁燃料填充；
在内燃发动机(100)的连续操作过程中，通过将热解油基燃料供应到燃料再循环单元(114)，转换到用热解油基燃料操作内燃发动机(100)，由此增加热解油基燃料在发动机燃料系统(121)中的比。
9.如权利要求8所述的方法，进一步包括，在内燃发动机(100)的连续操作过程中，通过将清洁燃料供应到燃料再循环单元(114)转换回用清洁燃料操作内燃发动机(100)，由此增加清洁燃料在发动机燃料系统(121)中的比。
10.如权利要求8或9所述的方法，进一步包括，在热解油基燃料操作和清洁燃料操作之间的转换过程期间，将包括清洁燃料和热解油基燃料的燃料混合物从燃料再循环单元(114)释放。
11.一种用于在热解油基燃料内燃发动机(100)的热解油基燃料操作和原油基燃料操作之间转换的方法，所述内燃发动机具有包括燃料再循环单元(114)和发动机燃料系统(121)的燃料再循环周期，所述方法包括：
用原油基燃料操作所述内燃发动机(100)使得燃料再循环周期基本用原油基燃料填充；
在内燃发动机的连续操作过程中，通过将清洁燃料供应到燃料再循环周期，转换到用转换燃料操作内燃发动机(100)，转换燃料与原油基燃料以及热解油基燃料化学相容并允许内燃发动机(100)操作，由此增加转换燃料在发动机燃料系统(121)中的比；以及
执行权利要求8-10中任一项所述的方法，由此转换燃料作为清洁燃料提供。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括，在原油基燃料操作和转换燃料操作之间的转换过程期间，将包括转换燃料和原油基燃料的燃料混合物从燃料再循环周期释放。
13.如权利要求11或12所述的方法，进一步包括，在用转换燃料操作内燃发动机(100)时，朝着用于连续供应燃料的温度改变燃料再循环单元(114)中的转换燃料的温度。
14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，其中，清洁燃料是乙醇基燃料，其基于乙醇和蓖麻油的总体积包括20-90％体积的乙醇和80-10％体积的蓖麻油，并任选地包括总量高达乙醇和蓖麻油的总重量的3％重量的一种或更多种添加剂。
15.如权利要求8-14中任一项所述的方法，其中，所述内燃发动机(100)用选自包括以下项的燃料组的至少一种燃料作为自点火内燃发动机操作：原油基燃料，例如柴油燃料、轻质燃料油和重质燃料油；热解油基燃料，例如包括棕榈油、菜籽油、基于动物脂肪的油的第一代生物燃料和包括由非食品公司制造的油的第二代生物燃料；和例如乙醇蓖麻油成分的乙醇基燃料。
16.一种热解油基燃料电厂(1)，包括：
罐系统(20)，其包括热解油基燃料罐(212)、具有乙醇罐(222)和蓖麻油罐(224)的清洁燃料罐系统以及至少一个原油基燃料罐；
燃料处理系统(30)，其包括流体连接到热解油基燃料罐(212)并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元(310)、流体连接到清洁燃料罐系统并能够通过混合乙醇和蓖麻油产生清洁燃料的清洁燃料处理单元(320)以及流体连接到原油基燃料罐(212)并能够处理原油基燃料的原油基燃料处理单元(330)，其中清洁燃料罐系统流体连接到热解油基燃料处理单元(310)以提供乙醇或者乙醇-蓖麻油混合物以便从热解油基燃料处理单元(310)清洁热解物；
燃料调节单元(112)，包括热解油基调节部分(112A)和原油基调节部分(112C)，热解油基调节部分(112A)流体连接到热解油基燃料处理单元(310)和清洁燃料罐系统并能够通过添加乙醇或者乙醇蓖麻油混合物到热解油基燃料调节热解油基燃料的粘度，原油基调节部分(112C)流体连接到原油基燃料处理单元(330)；
内燃发动机(100)，用于用热解油基燃料、清洁燃料和原油基燃料操作，内燃发动机(100)包括发动机燃料系统(121)；和
燃料再循环单元(114)，其能够接收来自燃料调节单元(112)的热解油基燃料、清洁燃料、原油基燃料及其混合物作为燃料并向发动机燃料系统(121)供应该燃料，燃料再循环单元(114)包括循环罐(122)，其流体连接到热解油基调节部分(112A)、清洁燃料处理单元(320)、原油基调节部分(112C)和发动机燃料系统(121)的每一个。
17.如权利要求16所述的热解油基燃料电厂(1)，进一步包括：
控制单元(40)，其能够控制燃料调节单元(112)以调节被选择提供到发动机燃料系统(121)的燃料并将此燃料提供到循环罐(122)，由此在连续操作内燃发动机(100)的同时允许在热解油基燃料操作、清洁燃料操作和原油基燃料操作之间转换。
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