重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置及其方法
【專利摘要】本發(fā)明的重油發(fā)電機(jī)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(gòu)成，各級腔體中設(shè)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(jìn)。機(jī)組啟動(dòng)前，先電加熱最后一級腔體內(nèi)的重油；機(jī)組啟動(dòng)后燃用輕油運(yùn)行，其排出的廢熱加熱導(dǎo)熱流體鍋爐，導(dǎo)熱流體鍋爐為前兩級腔體內(nèi)的加熱器供熱，最后一級腔體內(nèi)的重油達(dá)到規(guī)定粘度，機(jī)組轉(zhuǎn)換為燃用重油運(yùn)行，前一級腔體內(nèi)重油達(dá)到規(guī)定粘度，最后一級腔體內(nèi)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(jī)組由輕油向重油轉(zhuǎn)換的時(shí)間，節(jié)省輕油效果顯著。
【專利說明】重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置及其方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置及其方法，屬于柴油發(fā)電機(jī)組【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]重質(zhì)燃料油的粘度一般從cSt30到cSt700，而柴油機(jī)燃用重油時(shí)，一般將其進(jìn)機(jī)粘度控制在15cSt以內(nèi)。重油粘度太高，會造成噴油壓力過高，導(dǎo)致噴油系統(tǒng)相關(guān)零部件因機(jī)械應(yīng)力過高而損壞。因此需要在進(jìn)機(jī)前對重油加熱，使其達(dá)到合適的粘度。燃用重油的柴油機(jī)發(fā)電機(jī)組電站，其重油加熱大多是在機(jī)組運(yùn)行后利用機(jī)組廢氣或者機(jī)組發(fā)電來進(jìn)行。當(dāng)機(jī)組長期處于停機(jī)狀態(tài)時(shí)，儲油柜內(nèi)的重油溫度接近環(huán)境溫度。在這種情況下，現(xiàn)有技術(shù)的一種方案是先使用輕質(zhì)柴油啟動(dòng)機(jī)組，利用機(jī)組排出的廢熱加熱導(dǎo)熱油鍋爐，導(dǎo)熱油循環(huán)后加熱重油儲油柜，等到油柜內(nèi)重油的溫度和粘度到達(dá)合適以后轉(zhuǎn)換供給柴油機(jī)。以2000kW機(jī)組為例，機(jī)旁重油日用油箱容積大約2m3，使用40kW的導(dǎo)熱油加熱器加熱油罐，從30°C升溫到120°C需要大約3小時(shí)，這么長的輕、重油轉(zhuǎn)換時(shí)間大大增加了機(jī)組運(yùn)行的成本。另一種方案是采用電加熱裝置實(shí)現(xiàn)對重油的加溫，在約Im長的圓筒狀容器內(nèi)布滿電加熱棒，容器充滿重油，電加熱裝置由控制箱調(diào)節(jié)；重油進(jìn)出口位于容器兩端，斜對布置。該設(shè)備串聯(lián)安裝在流體管道中，罐內(nèi)保持密封。工作時(shí)進(jìn)出口截面上，重油的質(zhì)量流量相等，介質(zhì)需要源源不斷的進(jìn)入該設(shè)備。如果系統(tǒng)處于冷機(jī)狀態(tài)下，設(shè)備上游油罐或者管路中的燃料溫度低粘度高，要想達(dá)到流動(dòng)的目的，需要?jiǎng)恿艽蟮谋迷醋鳛楣┙o，即該設(shè)備的工作條件是進(jìn)口重油已經(jīng)具有一定流動(dòng)性，它不能進(jìn)行冷機(jī)狀態(tài)下的重油加熱供應(yīng)工作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置及其方法，縮短冷機(jī)起動(dòng)后輕、重油的轉(zhuǎn)換時(shí)間，降低機(jī)組運(yùn)行成本。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種重油發(fā)電機(jī)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(gòu)成，各級腔體中設(shè)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(jìn)。
[0005]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述儲油柜由三級腔體構(gòu)成，最后一級腔體內(nèi)的加熱器為電加熱器，其余腔體內(nèi)的加熱器為導(dǎo)熱流體加熱器。
[0006]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述前兩級腔體間為大腔體包容小腔體結(jié)構(gòu)，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(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述包容結(jié)構(gòu)的兩級腔體，小腔體中的導(dǎo)熱流體加熱器與大腔體中的導(dǎo)熱流體加熱器互相串聯(lián)。
[0008]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述最后一級腔體系統(tǒng)泵后的輸出管路設(shè)有溢流閥和自循環(huán)閥，溢流閥和自循環(huán)閥的出口分別通過管路接回最后一級腔體。
[0009]一種重油發(fā)電機(jī)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(lián)通的腔體，最后一級腔體內(nèi)設(shè)電加熱器，使用機(jī)組外部電源，其它腔體內(nèi)設(shè)導(dǎo)熱流體加熱器，由利用機(jī)組廢熱的導(dǎo)熱流體鍋爐供熱；
[0011]B.機(jī)組啟動(dòng)前，先電加熱最后一級腔體內(nèi)的重油；
[0012]C.啟動(dòng)機(jī)組；
[0013]D.機(jī)組燃用輕油運(yùn)行，其排出的廢熱加熱導(dǎo)熱流體鍋爐，導(dǎo)熱流體鍋爐為前兩級腔體內(nèi)的加熱器供熱；
[0014]E.最后一級腔體內(nèi)的重油達(dá)到規(guī)定粘度，機(jī)組轉(zhuǎn)換為燃用重油運(yùn)行；
[0015]F.前一級腔體內(nèi)重油達(dá)到規(guī)定粘度，最后一級腔體內(nèi)的電加熱器停止加熱。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)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(jī)組由輕油向重油轉(zhuǎn)換的時(shí)間，節(jié)省輕油效果顯著。系統(tǒng)泵后的溢流閥根據(jù)泵后壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)介質(zhì)流量，同時(shí)打開過濾器后的自循環(huán)閥，重油在油箱內(nèi)自循環(huán)，增加了電加熱器表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，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(fā)明實(shí)施例的重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置原理示意圖。
[0018]圖中標(biāo)記為:1-第一級腔體，2-導(dǎo)熱油盤管，3-第二級腔體，3.1-導(dǎo)熱加熱器，3.2-通孔，4-最后一級腔體，5-電加熱器，6-電接點(diǎn)溫度計(jì)，7-壓力緩沖器，8-壓力表，9-壓力孔蓋，10-排油閥，11-液位計(jì)，12-液位傳感器，13-系統(tǒng)泵，14-溢流閥，15-過濾器，
16-電控柜，17-電動(dòng)執(zhí)行閥門，18-供油閥，19-回油口，20-安全閥，21-自循環(huán)閥，22-去往導(dǎo)熱鍋爐，23-泄油閥。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]參看附圖，本實(shí)施例的重油發(fā)電機(jī)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(gòu)成，各級腔體中設(shè)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(jìn)。最后一級腔體4內(nèi)的加熱器為電加熱器5，其余腔體內(nèi)的加熱器為導(dǎo)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(jié)構(gòu)，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(dǎo)熱油加熱器3.1與大腔體中的導(dǎo)熱油盤管互相串聯(lián)。在最后一級腔體4系統(tǒng)泵13后的輸出管路設(shè)有溢流閥14和自循環(huán)閥21，溢流閥14和自循環(huán)閥21各自的出口分別通過管路接回最后一級腔體4。
[0021]機(jī)組啟動(dòng)前，先用電加熱器5加熱最后一級腔體4內(nèi)的重油。機(jī)組啟動(dòng)后，先燃用輕油運(yùn)行，其排出的廢熱加熱導(dǎo)熱油鍋爐，導(dǎo)熱油鍋爐為前兩級腔體內(nèi)的導(dǎo)熱油加熱器3.1和導(dǎo)熱油盤管2供熱。當(dāng)最后一級腔體4內(nèi)的重油達(dá)到規(guī)定粘度時(shí)，機(jī)組即可轉(zhuǎn)換為燃用重油運(yùn)行。待第二級腔體3內(nèi)重油達(dá)到規(guī)定粘度，則使最后一級腔體4內(nèi)的電加熱器5停止工作
[0022]由于機(jī)組啟動(dòng)前沒有足夠的高溫導(dǎo)熱油加熱儲油柜，這時(shí)使用電能加熱腔體4內(nèi)的重油，使之快速升溫，供給機(jī)組，實(shí)現(xiàn)輕重油轉(zhuǎn)換，縮短轉(zhuǎn)換的時(shí)間。同時(shí)機(jī)組運(yùn)行以后，導(dǎo)熱油鍋爐逐漸進(jìn)入工作狀態(tài)，開始加熱前兩級腔體內(nèi)的重油。油箱的儲油量設(shè)計(jì)為滿足導(dǎo)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(shè)計(jì)，在系統(tǒng)泵13抽取部分重油后，最后一級腔體4內(nèi)形成負(fù)壓，可以自動(dòng)從第二級腔體3內(nèi)抽取已升溫的重油，負(fù)壓越大，抽取的速度越快，可以逐漸補(bǔ)充空缺的容積。
[0023]由于重油體脹系數(shù)較大，重油受熱膨脹或者降溫收縮造成加熱油箱內(nèi)壓力有巨大變化，備機(jī)狀態(tài)下保持油箱內(nèi)存有部分空氣，并設(shè)置壓力緩沖器7，注油口采用壓力孔蓋9，保持正負(fù)壓狀態(tài)下的密封性?？咨w9附近安裝壓力防爆閥、壓力真空表、手動(dòng)釋放閥等。供油初期，如果儲油柜腔體內(nèi)負(fù)壓過大，供油不足，適當(dāng)開啟手動(dòng)釋放閥，讓空氣進(jìn)入罐體；儲油柜腔體內(nèi)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(bǔ)充重油。
[0024]采用多級加熱供油，在很短時(shí)間就可以達(dá)到重油轉(zhuǎn)換要求，大大節(jié)省輕油的消耗量。系統(tǒng)泵13后的溢流閥14根據(jù)泵后壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)循環(huán)介質(zhì)流量，同時(shí)打開過濾器15后的自循環(huán)閥21，重油在腔體4內(nèi)自循環(huán)，增加了電加熱器表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，降低了大功率加熱元件表面重油碳化程度。
[0025]最后應(yīng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種重油發(fā)電機(jī)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(gòu)成，各級腔體中設(shè)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(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的重油發(fā)電機(jī)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(gòu)成，最后一級腔體內(nèi)的加熱器為電加熱器，其余腔體內(nèi)的加熱器為導(dǎo)熱流體加熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的重油發(fā)電機(jī)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(jié)構(gòu)，小腔體通過壁上分布的通孔與大腔體連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置，其特征在于所述包容結(jié)構(gòu)的兩級腔體，小腔體中的導(dǎo)熱流體加熱器與大腔體中的導(dǎo)熱流體加熱器互相串聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的重油發(fā)電機(jī)組多級加熱供油裝置，其特征在于所述最后一級腔體系統(tǒng)泵后的輸出管路設(shè)有溢流閥和自循環(huán)閥，溢流閥和自循環(huán)閥的出口分別通過管路接回最后一級腔體。
6.一種重油發(fā)電機(jī)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(lián)通的腔體，最后一級腔體內(nèi)設(shè)電加熱器，使用機(jī)組外部電源，其它腔體內(nèi)設(shè)導(dǎo)熱流體加熱器，由利用機(jī)組廢熱的導(dǎo)熱流體鍋爐供熱； B.機(jī)組啟動(dòng)前，先電加熱最后一級腔體內(nèi)的重油； C.啟動(dòng)機(jī)組； D.機(jī)組燃用輕油運(yùn)行，其排出的廢熱加熱導(dǎo)熱流體鍋爐，導(dǎo)熱流體鍋爐為前兩級腔體內(nèi)的加熱器供熱； E.最后一級腔體內(nèi)的重油達(dá)到規(guī)定粘度，機(jī)組轉(zhuǎn)換為燃用重油運(yùn)行； F.前一級腔體內(nèi)重油達(dá)到規(guī)定粘度，最后一級腔體內(nèi)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(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】郝巖, 張勵(lì), 張德智, 姜旭龍, 馬越 申請人:中國北車集團(tuán)大連機(jī)車車輛有限公司