CN108151314B - 重油箱式电站导热油系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重油箱式电站导热油系统，包括柴油机箱、油气辅助机箱，以及导热油的进油总管、回油总管和泵前总管。数个柴油机箱和一个油气辅助机箱组成一个发电单元，每个发电单元内设有导热油锅炉单元，多个发电单元组成柴油发电机组重油箱式电站。导热油锅炉单元输出端将加热过的导热油输入油罐区，使用过的导热油进入油气分离器单元。发电单元内各台柴油发电机组排出的废气进入导热油锅炉单元内给导热油加热。本发明将多组独立循环的导热油系统合并成一套导热油系统，能平衡各组导热油锅炉单元的导热油流量，实现任意机组运行都能给油罐区供热的要求，方便电站系统运行维护，降低了使用成本，提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及一种柴油发电机组重油箱式电站，尤其是一种对重油进行加热或伴热，减低重油粘度的导热油系统，属于柴油机发电技术领域。
背景技术
作为一种分布式能源的重油箱式电站以其建设周期短、安装便捷和经济性好等优势迅速得到了用户的青睐，其安装在标准尺寸的40英尺集装箱内，便于运输和现场安装。重油箱式电站采用模块化设计，2～4台柴油发电机组组成一个柴油发电机组单元，多个柴油发电机组单元组成10-30MW的重油箱式电站。
重油箱式电站采用重油作为柴油发电机组的燃料，可以大幅度降低发电成本，但重油在常温下粘度大、流动性差，无法直接喷射进柴油机缸体内燃烧做功。需要将重油温度加热到126-130℃、重油进机粘度降到12-14Cst（帕斯卡秒）后才能使用。为了充分利用柴油机排放的废气热量，降低重油加热的成本，在每个柴油发电机组单元内配置了一套导热油锅炉系统，利用柴油机排放废气的余热加热重油，导热油锅炉系统封闭独立循环，封闭的导热油系统给重油箱式电站单元内的模块、日用柜、滑油分离机、泄漏油柜和渣油柜等供热，以及油罐区的各油罐供热。
10-30MW的柴油发电机组重油箱式电站一般需要7-22台柴油发电机组组成3-7组柴油发电机组单元，重油箱式电站内各设备在长期的运行过程中因故障而停机维修或保养，导致各机组的运行时间及组合次序的不固定，但重油在油罐区内进行储存、沉淀、分离时需要锅炉导热油持续提供热量，为保证电站系统运行的灵活性和可靠性，需要使任意单元内的任意机组运行时都可为油罐区供热，从而保证整个电站系统运行正常，现有的导热油系统中设置了独立循环的多组导热油分系统，浪费较大，且破坏了整个导热油分系统的平衡。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑的重油箱式电站导热油系统、可将多组单元内的导热油系统合并成一套导热油系统，任意一台导热油锅炉工作都能给整个系统供热。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种重油箱式电站导热油系统，包括设置在柴油机箱内的柴油发电机组、滑油分离机和泄漏油柜，设置在油气辅助机箱内的重油日用柜和供油单元，以及导热油的进油总管、回油总管和泵前总管；数个柴油机箱和一个油气辅助机箱组成一个发电单元，每个发电单元内设有导热油锅炉单元，多个发电单元组成柴油发电机组重油箱式电站；进油总管分别与各柴油机箱输入端、各油气辅助机箱输入端、以及导热油锅炉输出端相连，回油总管分别与热油增压循环泵组输入端、油气分离器单元输入端、各柴油机箱输出端及各油气辅助机箱输出端相连，泵前总管分别与油气分离器单元输出端和各导热油锅炉单元输入端相连；导热油锅炉单元输出端将加热过的导热油通过热油增压循环泵组加压后经过进油总管输入油罐区，油罐区使用过的导热油经过回油总管进入油气分离器单元；发电单元内各台柴油发电机组排出的废气进入导热油锅炉单元内给导热油加热后从烟囱排入大气。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。
进一步的，所述油气分离器单元包括通过管道相连的储油槽、膨胀槽和油气分离器，所述油气分离器的输入端与回油总管相连，油气分离器的输出端与泵前总管相连。
进一步的，导热油锅炉单元包括通过管道相连的导热油锅炉和两路循环泵，每一路循环泵的输入端分别通过电动阀门与泵前总管相连，循环泵的输出端通过电动阀门与导热油锅炉的输入端相连，导热油锅炉的输出端通过电动阀门与进油总管相连。
进一步的，储油罐容积大于整个导热油系统的油量的1.5倍，膨胀罐的容量大于所有导热油锅炉内导热油容量之和。膨胀槽位于系统的最高点，储油槽位于系统最低点。
本发明将多组独立循环的导热油系统合并成一套导热油系统，将供油管、回油管、泵前管合并成三路总管，能平衡各组导热油锅炉单元的导热油流量，适应电站运行不同的柴油机发电机组的组合方式，实现任意机组运行都能给油罐区供热的要求。由于整个系统只采用了一套油气分离器单元，只有一组膨胀槽和油气分离器，整个系统的膨胀补偿和除气都通过这一单元实现，导热油不会溢出或缺少，方便电站系统运行维护。任意一台导热油锅炉工作都能给整个系统供热，减少了能源消耗，降低了使用成本。导热油在总管中混合后热量达到平衡，使得导热油温度更加稳定。当个别导热油锅炉故障无法运行时，其他导热油锅炉提供的热量便于电站系统运行，锅炉单元热量可互为补偿，提高了系统的可靠性。
本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。
附图说明
图1是本发明的结构简图；
图2是图1的Ⅰ部放大图；
图3是图1的Ⅱ部放大图。
具体实施方式
下面结合附图和CMP-MAN 9L21/31型柴油发电机组的实施例，对本发明作进一步说明。该机组的单机额定功率1980kW，14台柴油发电机组组成了功率为27.7MW的电站，电站布置总长度为126米。
如图1所示，本实施例包括设置在柴油机箱10内的柴油发电机组11、滑油分离机12和泄漏油柜13，设置在油气辅助机箱20内的重油日用柜21和供油单元22，以及导热油的进油总管30、回油总管40和泵前总管50，本实施例的柴油机箱10和油气辅助机箱20均采用便于安装和运输的40英尺集装箱制成。
2个或3个柴油机箱10和1个油气辅助机箱组成一个发电单元100，每个发电单元100内设有导热油锅炉单元60，6个发电单元100组成柴油发电机组重油箱式电站。进油总管30分别与各柴油机箱10输入端、各油气辅助机箱20输入端、以及导热油锅炉61输出端相连，回油总管40分别与油罐区的热油增压循环泵组81输入端、油气分离器单元70输入端、各柴油机箱10输出端及各油气辅助机箱20输出端相连，泵前总管50分别与油气分离器单元70输出端和各导热油锅炉单元60输入端相连，导热油锅炉单元60输出端将加热过的导热油通过热油增压循环泵组81加压后经过进油总管30输入油罐区80，油罐区80使用过的导热油经过回油总管40进入油气分离器单元70。发电单元100内各台柴油发电机组11排出的废气进入导热油锅炉单元60内给导热油加热后从烟囱排入大气。在管路上增加的增压循环泵组81使得导热油能打到比较远的油罐区80用热点或其他用热点，确保导热油压力满足使用要求。
如图2所示，导热油锅炉单元60包括通过管道相连的导热油锅炉61和两路循环泵62，每一路循环泵62的输入端分别通过电动阀门63与泵前总管50相连，循环泵62的输出端通过电动阀门63与导热油锅炉61的输入端相连，导热油锅炉61的输出端通过电动阀门60与进油总管30相连。两路循环泵62一用一备，电动阀门63联动调节进导热油锅炉61和进旁通管的开度，以通过控制进入导热油锅炉61的废气量来控制导热油的温度。
如图3所示，油气分离器单元70包括通过管道相连的储油槽71、膨胀槽72和油气分离器73，油气分离器73的输入端与回油总管40相连，油气分离器73的输出端与泵前总管50相连。储油槽71容积大于整个系统油量的1.5倍，以便收集系统中的导热油。膨胀槽72容量应大于所有导热油锅炉61炉体内的导热油容量之和，以便在电站失电的情况下，利用膨胀槽72内的冷油置换导热油锅炉炉体内的热油，防止由于导热油锅炉61过热导致油品变质。油气分离器单元70用于分离及排除导热油中的不凝性气体，水蒸汽及低挥发组份。在温度变化时导热油通过油气分离器70的缓冲作用来回于系统与膨胀槽72之间。从而能保护导热油在液相状态下能稳定地运行。
膨胀槽72位于系统的最高点，对导热油温度变化而产生的体积变化起补偿作用，还起着补充导热油压头的作用。新导热油装入系统后，整个系统的导热油在升温过程中会分离出气和汽，可通过它排气。在向系统加注导热油时可把导热油先注入膨胀槽72内，导热油能从膨胀槽72内自流注入导热油锅炉61和整个系统。
储油槽71位于系统最低点，提供和回笼全系统需用的导热油，运行中补给全系统需添加的导热油，接收膨胀槽72油位超高时溢流的导热油或当膨胀槽油位低时补充导热油。
本发明的工作过程如下：
如图1中箭头所指的方向 油气分离器单元70通过油气分离器73清除回油总管40内的不凝性气体，水蒸汽及低挥发组份后输入泵前总管50内的导热油经过各导热油锅炉单元60内的循环泵62加压后进入各导热油锅炉61内，经废气加热后统一进入到进油总管30中，所有用热点包括均从进油总管30中取导热油用热，导热油在用热设备中冷却后进入到回油总管40，回油总管40的导热油统一流入油气分离器73，在油气分离器73和膨胀槽72间除气、补偿后再流入泵前总管50，泵前总管50连接到所有导热油锅炉单元60的循环泵62前；这样使得导热油在系统内循环于导热油锅炉单元60炉体和用热设备之间，完成换热过程。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。
Claims (5)
1.一种重油箱式电站导热油系统，包括设置在柴油机箱内的柴油发电机组、滑油分离机和泄漏油柜，以及设置在油气辅助机箱内的重油日用柜和供油单元，数个柴油机箱和一个油气辅助机箱组成一个发电单元，多个发电单元组成柴油发电机组重油箱式电站；其特征在于：还包括设置在导热油系统内的油气分离器单元，每个发电单元内的导热油锅炉单元，以及导热油的进油总管、回油总管和泵前总管；进油总管分别与各柴油机箱输入端、各油气辅助机箱输入端、以及导热油锅炉单元输出端相连，回油总管分别与热油增压循环泵组输入端、油气分离器单元输入端、各柴油机箱输出端及各油气辅助机箱输出端相连，泵前总管分别与油气分离器单元输出端和各导热油锅炉单元输入端相连；导热油锅炉单元输出端将加热过的导热油通过热油增压循环泵组加压后经过进油总管输入油罐区，油罐区使用过的导热油经过回油总管进入油气分离器单元；发电单元内各台柴油发电机组排出的废气进入导热油锅炉单元内给导热油加热后从烟囱排入大气。
2.如权利要求1所述的重油箱式电站导热油系统，其特征在于：所述油气分离器单元包括通过管道相连的储油槽、膨胀槽和油气分离器，所述油气分离器的输入端与回油总管相连，油气分离器的输出端与泵前总管相连。
3.如权利要求1所述的重油箱式电站导热油系统，其特征在于：导热油锅炉单元包括通过管道相连的导热油锅炉和两路循环泵，每一路循环泵的输入端分别通过电动阀门与泵前总管相连，循环泵的输出端通过电动阀门与导热油锅炉的输入端相连，导热油锅炉的输出端通过电动阀门与进油总管相连。
4.如权利要求2所述的重油箱式电站导热油系统，其特征在于：储油槽容积大于整个导热油系统的油量的1.5倍，膨胀槽的容量大于所有导热油锅炉内导热油容量之和。
5.如权利要求2所述的重油箱式电站导热油系统，膨胀槽位于系统的最高点，储油槽位于系统最低点。
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