重油发电机组多级加热供油装置及其方法
【专利摘要】本发明的重油发电机组多级加热供油装置及方法，储油柜由多级顺序连通的腔体构成，各级腔体中设有加热器，加热顺序从供油管所在的最后一级腔体依次向前递进。机组启动前，先电加热最后一级腔体内的重油；机组启动后燃用轻油运行，其排出的废热加热导热流体锅炉，导热流体锅炉为前两级腔体内的加热器供热，最后一级腔体内的重油达到规定粘度，机组转换为燃用重油运行，前一级腔体内重油达到规定粘度，最后一级腔体内的电加热器停止加热。由于采用分级加热，首先电加热小部分重油，大大缩短了机组由轻油向重油转换的时间，节省轻油效果显著。
【专利说明】重油发电机组多级加热供油装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种重油发电机组多级加热供油装置及其方法，属于柴油发电机组【技术领域】。
【背景技术】
[0002]重质燃料油的粘度一般从cSt30到cSt700，而柴油机燃用重油时，一般将其进机粘度控制在15cSt以内。重油粘度太高，会造成喷油压力过高，导致喷油系统相关零部件因机械应力过高而损坏。因此需要在进机前对重油加热，使其达到合适的粘度。燃用重油的柴油机发电机组电站，其重油加热大多是在机组运行后利用机组废气或者机组发电来进行。当机组长期处于停机状态时，储油柜内的重油温度接近环境温度。在这种情况下，现有技术的一种方案是先使用轻质柴油启动机组，利用机组排出的废热加热导热油锅炉，导热油循环后加热重油储油柜，等到油柜内重油的温度和粘度到达合适以后转换供给柴油机。以2000kW机组为例，机旁重油日用油箱容积大约2m3，使用40kW的导热油加热器加热油罐，从30°C升温到120°C需要大约3小时，这么长的轻、重油转换时间大大增加了机组运行的成本。另一种方案是采用电加热装置实现对重油的加温，在约Im长的圆筒状容器内布满电加热棒，容器充满重油，电加热装置由控制箱调节；重油进出口位于容器两端，斜对布置。该设备串联安装在流体管道中，罐内保持密封。工作时进出口截面上，重油的质量流量相等，介质需要源源不断的进入该设备。如果系统处于冷机状态下，设备上游油罐或者管路中的燃料温度低粘度高，要想达到流动的目的，需要动力很大的泵源作为供给，即该设备的工作条件是进口重油已经具有一定流动性，它不能进行冷机状态下的重油加热供应工作。
【发明内容】
[0003]本发明的目的就是克服上述现有技术之不足，提供一种重油发电机组多级加热供油装置及其方法，缩短冷机起动后轻、重油的转换时间，降低机组运行成本。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种重油发电机组多级加热供油装置，包括储油柜及加热器，其特征在于储油柜由多级顺序连通的腔体构成，各级腔体中设有加热器，加热顺序从供油管所在的最后一级腔体依次向前递进。
[0005]为了更好地实现本发明的目的，所述储油柜由三级腔体构成，最后一级腔体内的加热器为电加热器，其余腔体内的加热器为导热流体加热器。
[0006]为了更好地实现本发明的目的，所述前两级腔体间为大腔体包容小腔体结构，小腔体通过壁上分布的通孔与大腔体连通。
[0007]为了更好地实现本发明的目的，所述包容结构的两级腔体，小腔体中的导热流体加热器与大腔体中的导热流体加热器互相串联。
[0008]为了更好地实现本发明的目的，所述最后一级腔体系统泵后的输出管路设有溢流阀和自循环阀，溢流阀和自循环阀的出口分别通过管路接回最后一级腔体。
[0009]一种重油发电机组多级加热供油方法，其特征在于采取下列步骤:
[0010]A.将储油柜分为三级互相联通的腔体，最后一级腔体内设电加热器，使用机组外部电源，其它腔体内设导热流体加热器，由利用机组废热的导热流体锅炉供热；
[0011]B.机组启动前，先电加热最后一级腔体内的重油；
[0012]C.启动机组；
[0013]D.机组燃用轻油运行，其排出的废热加热导热流体锅炉，导热流体锅炉为前两级腔体内的加热器供热；
[0014]E.最后一级腔体内的重油达到规定粘度，机组转换为燃用重油运行；
[0015]F.前一级腔体内重油达到规定粘度，最后一级腔体内的电加热器停止加热。
[0016]本发明的技术方案，由于采用分级加热，首先电加热小部分重油，大大缩短了机组由轻油向重油转换的时间，节省轻油效果显著。系统泵后的溢流阀根据泵后压力自动调节循环介质流量，同时打开过滤器后的自循环阀，重油在油箱内自循环，增加了电加热器表面传热系数，降低了大功率加热元件表面重油碳化程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本发明实施例的重油发电机组多级加热供油装置原理示意图。
[0018]图中标记为:1-第一级腔体，2-导热油盘管，3-第二级腔体，3.1-导热加热器，3.2-通孔，4-最后一级腔体，5-电加热器，6-电接点温度计，7-压力缓冲器，8-压力表，9-压力孔盖，10-排油阀，11-液位计，12-液位传感器，13-系统泵，14-溢流阀，15-过滤器，
16-电控柜，17-电动执行阀门，18-供油阀，19-回油口，20-安全阀，21-自循环阀，22-去往导热锅炉，23-泄油阀。
【具体实施方式】
[0019]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]参看附图，本实施例的重油发电机组多级加热供油装置，储油柜由三级顺序连通的腔体1、3和4构成，各级腔体中设有加热器，加热顺序从供油管所在的最后一级腔体依次向前递进。最后一级腔体4内的加热器为电加热器5，其余腔体内的加热器为导热油加热器2和3.1。第一级腔体1和第二级腔体3之间为大腔体包容小腔体结构，小腔体通过壁上分布的通孔3.2与大腔体连通。小腔体中的导热油加热器3.1与大腔体中的导热油盘管互相串联。在最后一级腔体4系统泵13后的输出管路设有溢流阀14和自循环阀21，溢流阀14和自循环阀21各自的出口分别通过管路接回最后一级腔体4。
[0021]机组启动前，先用电加热器5加热最后一级腔体4内的重油。机组启动后，先燃用轻油运行，其排出的废热加热导热油锅炉，导热油锅炉为前两级腔体内的导热油加热器3.1和导热油盘管2供热。当最后一级腔体4内的重油达到规定粘度时，机组即可转换为燃用重油运行。待第二级腔体3内重油达到规定粘度，则使最后一级腔体4内的电加热器5停止工作
[0022]由于机组启动前没有足够的高温导热油加热储油柜，这时使用电能加热腔体4内的重油，使之快速升温，供给机组，实现轻重油转换，缩短转换的时间。同时机组运行以后，导热油锅炉逐渐进入工作状态，开始加热前两级腔体内的重油。油箱的储油量设计为满足导热油供需平衡所需燃料的消耗量，由于电加热的最后一级腔体4采用密封设计，在系统泵13抽取部分重油后，最后一级腔体4内形成负压，可以自动从第二级腔体3内抽取已升温的重油，负压越大，抽取的速度越快，可以逐渐补充空缺的容积。
[0023]由于重油体胀系数较大，重油受热膨胀或者降温收缩造成加热油箱内压力有巨大变化，备机状态下保持油箱内存有部分空气，并设置压力缓冲器7，注油口采用压力孔盖9，保持正负压状态下的密封性。孔盖9附近安装压力防爆阀、压力真空表、手动释放阀等。供油初期，如果储油柜腔体内负压过大，供油不足，适当开启手动释放阀，让空气进入罐体；储油柜腔体内油温升至适合温度后就可以降低电加热功率，并利用自然压差补充重油。
[0024]采用多级加热供油，在很短时间就可以达到重油转换要求，大大节省轻油的消耗量。系统泵13后的溢流阀14根据泵后压力自动调节循环介质流量，同时打开过滤器15后的自循环阀21，重油在腔体4内自循环，增加了电加热器表面传热系数，降低了大功率加热元件表面重油碳化程度。
[0025]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
【权利要求】
1.一种重油发电机组多级加热供油装置，包括储油柜及加热器，其特征在于储油柜由多级顺序连通的腔体构成，各级腔体中设有加热器，加热顺序从供油管所在的最后一级腔体依次向前递进。
2.根据权利要求1所述的重油发电机组多级加热供油装置，其特征在于所述储油柜由三级腔体构成，最后一级腔体内的加热器为电加热器，其余腔体内的加热器为导热流体加热器。
3.根据权利要求2所述的重油发电机组多级加热供油装置，其特征在于所述前两级腔体间为大腔体包容小腔体结构，小腔体通过壁上分布的通孔与大腔体连通。
4.根据权利要求3所述的重油发电机组多级加热供油装置，其特征在于所述包容结构的两级腔体，小腔体中的导热流体加热器与大腔体中的导热流体加热器互相串联。
5.根据权利要求1或2所述的重油发电机组多级加热供油装置，其特征在于所述最后一级腔体系统泵后的输出管路设有溢流阀和自循环阀，溢流阀和自循环阀的出口分别通过管路接回最后一级腔体。
6.一种重油发电机组多级加热供油方法，其特征在于采取下列步骤: A.将储油柜分为三级互相联通的腔体，最后一级腔体内设电加热器，使用机组外部电源，其它腔体内设导热流体加热器，由利用机组废热的导热流体锅炉供热； B.机组启动前，先电加热最后一级腔体内的重油； C.启动机组； D.机组燃用轻油运行，其排出的废热加热导热流体锅炉，导热流体锅炉为前两级腔体内的加热器供热； E.最后一级腔体内的重油达到规定粘度，机组转换为燃用重油运行； F.前一级腔体内重油达到规定粘度，最后一级腔体内的电加热器停止加热。
【文档编号】F02M31/125GK104500283SQ201410704550
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】郝岩, 张励, 张德智, 姜旭龙, 马越 申请人:中国北车集团大连机车车辆有限公司