CN202613486U - 气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统，包括储油罐、供油母管、回油母管、联络阀、供油泵、供油母管主截断阀、回油调节阀、压力调节阀、回油母管主截断阀、压力表和高压储油柜，高压储油柜与供油母管相连接，其接点位于供油母管主截断阀后的供油母管上，高压储油柜通过泄油安全阀与储油罐相连接，高压储油柜通过气体稳压减压阀与高压气瓶相连接。本供油系统实现了安全稳定供油，节约电能、维护成本、系统燃油冷却器和夏季对储油罐的水冷却等费用，同时实现了超压保护、泄漏和意外情况下的燃油释放，控制了事故扩大，在运行状态下实现稳定油压的综合作用。

Description

气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃油稳压输送系统，特别是火力发电厂锅炉点火、升压和稳定燃烧的供油系统，具体涉及一种气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统。 

背景技术

火力发电厂锅炉供油系统通常由储油罐、供油泵、供油母管、回油母管、系统相关的阀门和仪表以及与供油系统并联的锅炉炉前油系统等组成。锅炉炉前油系统是由相关的管道、阀门、油枪和一次仪表以及附件等组成。 

火力发电厂有多台锅炉。在火力发电厂任何一台机组运行情况下，燃油供油系统处于不间断的连续运行状态。燃料油的运行方式为：储存在储油罐内的燃油通过供油泵送入供油母管，和供油母管相并联的有锅炉炉前油系统的供油管道。在锅炉需要点火、升压或者稳定燃烧时，一部分燃油通过锅炉炉前油系统的供油管道送入锅炉进行燃烧，剩余部分燃油通过锅炉炉前油系统的回油管道回到供油系统的回油母管，通过回油母管回到储油罐中。如果锅炉系统不需要点火、升压或者稳定燃烧，燃油依然不断的在供油系统中由储油罐→供油泵→供油母管→回油母管→储油罐连续循环。通过调节回油母管的阀门开度来调节炉前油系统的油压，以保证炉前具有稳定的供油压力。 

专利《一种保持压力稳定的燃油系统》（专利号ZL201020653012.1，公告号CN201954575，公告日2011.08.31）提供了一种保持锅炉炉前压力稳定的燃油系统，包括供油母管和回油母管，供油母管上装设有调节阀组、进油快关阀；回油母管上装设回油快关阀，蓄能器通过安全阀接入供油母管，或在回油快关阀组上并联有小口径旁路快关阀；其核心是在常规配置的燃油系统上通过增加某些设备来调节整个系统的油压和流量，使得该燃油系统能够保持压力稳定。该燃油系统和常规供油系统都是为了实现锅炉点火、升压或者稳定燃烧的要求，处于连续不断的运行当中。存在如下问题：第一是大功率供油泵长期连续运行，供油系统耗电量很大；第二是由于绝大多数时间内锅炉并不需要燃油助燃，燃油在系统中循环往复造成油温不断上升，在夏季时段，系统中需要冷却器对燃油进行降温或者通过对储油罐表面的水冷却来降低油温，增加了系统投资而且使油系统和水系统形成相互污染的概率增加。第三是油温过高生成油蒸气，不但造成污染和浪费，而且具有安全隐患。第四是供油系统连续运行增加了系统的维护保养费用。总之，原有的火力发电厂锅炉供油系统存在严重的经济损失和安全隐患。 

实用新型内容

为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种无需长期连续运行的气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统，实现安全、节能和稳定油压作用。 

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统，包括储油罐、供油母管、回油母管、联络阀、供油泵、供油母管主截断阀、回油调节阀、压力调节阀、回油母管主截断阀和压力表，该供油系统还包括高压储油柜，高压储油柜与供油母管相连接，其接点位于供油母管主截断阀后的供油母管上，高压储油柜通过泄油安全阀与储油罐相连接，高压储油柜通过高压软管与高压气瓶相连接，高压软管上、沿从高压气瓶到高压储油柜的方向依次设有气体稳压减压阀和气体快开阀。 

高压储油柜还通过泄油快开阀与储油罐相连接，泄油快开阀与泄油安全阀并联。 

本实用新型供油系统在现有供油系统的供油母管上连接了一套气体稳压储能装置，实现供油系统供油泵在锅炉点火、升压或者稳定燃烧时段启动运行而在其他时段处于备用状态。由该气体稳压储能装置来维持炉前燃油系统的油压和即时投入稳定燃烧用油，而且不需要燃油冷却器等。不但节约了供油系统的电耗，减少了冷却器等投资，而且降低了污染和安全风险，也减少了燃油蒸气的逸出损失。 

附图说明

附图1是本实用新型气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统的结构示意图。 

图中：1.储油罐，2.供油母管，3.回油母管，4.供油泵入口阀门，5.供油泵，6.供油泵出口逆止阀，7.压力调节阀，8.供油母管主截断阀，9.回油母管主截断阀，10.回油调节阀，11.第一压力表，12.联络阀，13.炉前供油管道，14.炉前回油管道，15.炉前供油阀门，16.炉前回油阀门，17.连接管道，18.排气阀门，19.阀门，20.油位检测点，21.高压储油柜，22.气体快关阀，23.高压软管，24.气体稳压减压阀，25.泄油管道，26.高压气瓶，27.泄油快开阀，28.泄油安全阀，29.第二压力表。 

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。 

火力发电厂现有锅炉供油系统包括储油罐1，储油罐1分别与供油母管2的一端和回油母管3的一端相连接，供油母管2的另一端通过联络阀12与回油母管3的另一端相连接；储油罐1与联络阀12之间的供油母管2上、沿从储油罐1到联络阀的方向依次设有供油泵入口阀门4、供油泵5、供油泵出口逆止阀6、供油母管主截断阀8和第一压力表11；储油罐1与联络阀12之间的回油母管3上、沿从储油罐1到联络阀的方向依次设有回油母管主截断阀9和回油调节阀10。回油母管3与供油母管2分别与压力调节阀7相连接，压力调节阀7的一端分别与储油罐1和回油母管主截断阀9相连接，压力调节阀7的另一端分别与供油泵出口逆止阀6和回油母管主截断阀9相连接。回油调节阀10与联络阀12之间的回油母管3通过炉前回油管道14与炉前回油阀门16相连接；第一压力表11与联络阀12之间的供油母管2通过炉前供油管道13与炉前供油阀门15相连接。第一压力表11用于测量供油母管2内的油压。该供油系统在任何一台机组运行时，均处于不间断的连续运行状态，使得大功率供油泵长期连续运行，耗电量很大；在不需要燃油助燃的时间里，燃油在系统中循环流动导致油温不断上升，生成油蒸气，造成环境污染和燃油浪费，存在安全隐患，而且需要对燃油进行冷却，增加了油系统和水系统相互污染的概率。 

为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种不需供油泵连续运行的新型供油系统，实现节能降耗；也不需要对燃油进行冷却，避免了油系统和水系统的相互污染；实现了供油泵在锅炉点火、升压或者稳定燃烧时段启动运行而在其他时段处于备用状态，并能维持炉前燃油系统的油压和即时投入稳定燃烧用油。该供油系统的结构如附图1所示，包括上述的现有供油系统，在现有供油系统上增加了一套气体稳压储能装置，该气体稳压储能装置包括密闭的高压储油柜21，高压储油柜21的进油口与阀门19相连接，阀门19通过连接管道17与供油母管2相连接，连接管道17与供油母管2的接点位于供油母管主截断阀8后，即该接点位于供油母管主截断阀8背离供油泵出口逆止阀6的一侧，紧邻供油母管主截断阀8设置；高压储油柜21顶部设有排气阀门18，高压储油柜21的泄油口分别与泄油快开阀27和泄油安全阀28相连接，泄油快开阀27和泄油安全阀28均与储油罐1相连接。高压储油柜21的侧壁上、设有油位检测点20；高压储油柜21上部通过高压软管23与高压气瓶26相连接，高压软管23、沿从高压气瓶26到高压储油柜21的方向依次设有气体稳压减压阀24和气体快关阀22，高压储油柜21上安装有第二压力表29。 

高压储油柜21内部从上往下分为气体空间和燃油空间，供油母管2和泄油管道25分别与该燃油空间相连通；该气体空间分别与高压气瓶26和第二压力表29相连通。 

泄油快开阀27和泄油安全阀28并联形成并联系统，该并联系统为超压泄油回路，正常状态下，泄油安全阀28和泄油快开阀27处于关闭状态。 

油位检测点20用于测量高压储油柜21中的油位。排气阀门18用于释放高压储油柜21气体空间中多余的气体。高压储油柜21的容积根据锅炉油枪的数量和额定容量来确定，其内储存的燃油须满足一台锅炉全部油枪燃烧5分钟以上要求。在此时间段内，可以实现供油泵5的启动和供油系统正常供油。高压储油柜21中燃油空间的容积为高压储油柜21总容积的四分之三左右，气体空间容积为高压储油柜21总容积的四分之一左右。 

高压气瓶26可以为一个，也可以为若干个并联的同样的气瓶，高压气瓶26内的气压为燃油供油压力设定值的4倍以上，高压气瓶26的容积可满足在供油压力设定值下把高压储油柜21燃油空间的燃油排空。高压储油柜21可以为一个，也可以为若干个，当其为若干个时，均并联设置。 

根据供油系统运行规定，提前设定高压储油柜21的运行压力，该供油压力设定值根据不同的锅炉设备具有不同的数据。 

具体运行状态如下： 

清扫整体供油系统，对供油系统进行第一次充油：第一步，关闭炉前供油阀门15、炉前回油阀门16、阀门19和压力调节阀7，开启供油母管主截止阀8、回油母管主截止阀9、联络阀12和回油调节阀10，启动供油泵5到正常运行状态，通过回油调节阀10调整供油母管2的油压达到供油压力设定值。此时燃油通过供油母管2和回油母管3实现循环。第二步，开启炉前回油阀门16和炉前供油阀门15向炉前油系统供油，系统油压达到供油压力设定值，锅炉炉前油系统进入正常运行状态。第三步，关闭泄油快开阀27，泄油安全阀28处于关闭状态。开启气体稳压减压阀24控制排气压力为供油压力设定值，开启气体快关阀22，由高压气瓶26向高压储油柜21充气，当高压储油柜21内的气体压力达到供油压力设定值的四分之一左右后，关闭气体快关阀22，开启阀门19向高压储油柜21充油，使高压储油柜21内的油位达到燃油空间控制的液位高度后；开启气体快关阀22，此时完成供油系统充油并实现稳定供油状态。

供油母管2供油压力的稳定状态建立：在供油泵5运行时，供油母管2中的燃油会通过阀门19和连接管道17进入或排出高压储油柜21的燃油空间。高压气瓶26出口的气体稳压减压阀24具有自动补气功能，在设定气体稳压减压阀24的工作压力为燃油系统供油母管2的压力设定值后，当高压储油柜21气体空间内的压力低于供油母管2的压力设定值时，气体稳压减压阀24自动开启，将高压气瓶26内的高压气体补充到高压储油柜21的气体空间，使高压储油柜21气体空间的压力达到供油母管2的压力设定值。当高压储油柜21气体空间的压力达到供油母管2的压力设定值后，气体稳压减压阀24自动关闭，维持高压储油柜21的压力稳定在供油母管2压力设定值的水平。当供油母管2的压力高于供油压力设定值时，高压储油柜21通过泄油安全阀28自动泄油到储油罐1，保持供油母管压力稳定。 

供油系统备用状态的建立：当锅炉完成点火、升压或者助燃任务后，先后关闭回油母管主截断阀9和供油母管主截断阀8，开启压力调节阀7，使供油泵5缓慢停运；在供油母管2、回油母管3、并联的锅炉炉前油系统与供油母管连接的气体稳压储能装置构成的封闭系统中保留了一定容积和压力的燃油，该燃油能够满足锅炉油枪随时投入的系统油压和油量，锅炉供油系统进入备用状态。 

锅炉炉前燃油系统运行的稳压方式。供油系统处于备用状态下，当锅炉需要稳燃以及其他需要消耗燃油的时候，锅炉侧开启油枪，此时供油母管2油压会降低。当供油母管2中的燃油压力低于供油压力设定值时，气体稳压减压阀24自动开启，高压气瓶26中的高压气体补充到高压储油柜21里，保持高压储油柜21内部压力维持在既定的供油压力设定值水平，高压储油柜21内的气体空间增加，将燃油空间的燃油从高压储油柜21中压出，补充到供油母管2中，保证锅炉炉前油系统有充分的燃油供应，即时实现燃油的稳定供给。阀门19只在首次充油和气体稳压储能装置需要隔离时关闭。 

供油系统由备用状态转为供油泵运行状态：在供油系统备用状态下，如锅炉出现燃烧不稳定状态，需要投入燃油的时候，需将供油系统从备用状态即时转到运行状态，投入炉前油系统的油枪助燃。此时，由高压储油柜21向供油母管2提供燃油，高压储油柜21内的气体空间逐步扩大，燃油空间逐步减少。启动供油泵5，开启压力调节阀7，供油母管主截断阀8前后压力达到平衡时，开启供油母管主截断阀8和回油母管主截断阀9，通过调整回油调节阀10控制供油母管2压力为供油压力设定值，供油系统进入供油泵5运行的正常状态。在气体稳压储能装置启动一次后，高压储油柜21内部燃油空间的液位会明显降低，气体空间中保持有供油压力设定值下的气体。此时，关闭气体快关阀22，缓慢开启排气阀门18，释放高压储油柜21气体空间的多余气体，将燃油补充到高压储油柜21的燃油空间，通过油位测点20进行监测，直至油位达到设定值后，关闭排气阀门18，开启气体快关阀22，气体稳压储能装置进入一次新的备用状态。当助燃状态需要结束的时候，关闭回油母线主截断阀9和供油母线主截断阀8，开启压力调节阀7，供油泵5缓慢停运后，关闭压力调节阀7；直至助燃状态结束进入下一次备用状态。 

供油系统的安全功能：在锅炉供油系统正常运行过程中，当出现快速停止向锅炉供油或者系统阀门出现误操作等情况下，供油母管2的压力会突然上升，造成炉前油系统压力超过供油压力设定值时，高压储油柜21内部压力会突然上升，泄油安全阀28自动开启泄油，燃油通过泄油回路回到储油罐1中，防止因为供油系统压力突然增加可能造成的个别阀门或者燃油系统连接的部位出现泄露。如果泄油安全阀28出现故障不能即时开启，则开启快速泄油阀27泄油，起到后备超压保护目的。如果供油系统在正常备用或者供油泵5运行状态中，因为意外情况造成炉前油系统出现泄露、意外火灾等情况下，需要立即排放供油系统燃油的时候，可以迅速关闭气体快关阀22、打开泄油快开阀27，迅速释放供油系统燃料油到储油罐1中，防止事故扩大。 

本实用新型供油系统在上述备用状态---助燃状态---新的备用状态建立的周而复始中，实现了燃油系统节约电能、节约维护成本、节约系统燃油冷却器和夏季对储油罐的水冷却等费用，实现超压保护、泄露和意外火灾下释放燃油进而控制事故扩大，在运行状态下实现稳定压力的综合作用。是一个具有安全、节能、稳燃作用的技术方案。 

Claims (5)

1.一种气体储能式安全节能稳压锅炉供油系统，包括储油罐、供油母管、回油母管、联络阀、供油泵、供油母管主截断阀、回油调节阀、压力调节阀、回油母管主截断阀和压力表，其特征在于，该供油系统还包括高压储油柜（21），高压储油柜（21）与供油母管相连接，其接点位于供油母管主截断阀后的供油母管上，高压储油柜（21）通过泄油安全阀（28）与储油罐相连接，高压储油柜（21）通过高压软管（23）与高压气瓶（26）相连接，高压软管（23）上、沿从高压气瓶（26）到高压储油柜（21）的方向依次设有气体稳压减压阀（24）和气体快开阀（22）。

2.如权利要求1所述的锅炉供油系统，其特征在于，所述的高压储油柜（21）还通过泄油快开阀（27）与储油罐相连接，泄油快开阀（27）与泄油安全阀（28）并联。

3.如权利要求1或2所述的锅炉供油系统，其特征在于，所述的高压储油柜（21）内从上往下分为气体空间和燃油空间，该气体空间分别与高压气瓶（26）和第二压力表（29）相连通，该燃油空间分别与供油母管（2）和泄油管道（25）相连通。

4.如权利要求1所述的锅炉供油系统，其特征在于，所述的高压储油柜（21）通过管道与供油母管（2）相连接，该管道上设有阀门（19）。

5.如权利要求1所述的锅炉供油系统，其特征在于，所述高压储油柜（21）的数量至少为一个；当高压储油柜（21）的数量为多个时，所有的高压储油柜（21）并联设置。