海外大型燃油電站燃料管理

海外大型燃油電站燃料管理Fuelmanagementofoverseasoil-fuelpowerplantZhaoZuoWeiZhangJiaoyangKongChao摘要：本文主要以沙特阿拉伯某大型電廠為例，對(duì)電廠380重油的卸船、儲(chǔ)存和使用等方面進(jìn)行了論述，闡明當(dāng)前燃油電站燃料管理現(xiàn)狀，為我國海外類似項(xiàng)目提供借鑒。關(guān)鍵詞：燃油電站380重油燃料管理優(yōu)化設(shè)計(jì)Abstract:BasedonthemodelofalargepowerplantinSaudiArabia(hereinafterreferredtoasSaudiArabia),herediscussesthestatusof380HFOintermsofshipunloading,storageanduse,andstatesthecurrentlyfuelmanagementstatusofHFO-firedpowerplant,whichprovidesreferenceforfurtheroptimizationofdesignand380HFOfuelmanagementimprovement.Keywords:oilpowerplant,380HFO,Fuelmanagement,designoptimization1.引言重油是原油提取汽油、柴油后的剩余重質(zhì)油，其特點(diǎn)是分子量大、黏度高、呈暗黑色液體。重油的比重一般在0.82?0.95，熱值在10,000?11,000kcal/kg。其成分主要是碳?xì)浠衔铮硗夂猩倭康牧蚣拔⒘康臒o機(jī)化合物。本文以重油在大型電廠的接卸、存儲(chǔ)、輸送方面予以論述。該電廠設(shè)計(jì)燃料型號(hào)為HFO380重油，具有以下特征:

黏度大：重油因含石蠟量多而黏度大，使用時(shí)需進(jìn)行預(yù)熱，使達(dá)到100°C或100C以上，以降低黏度。流動(dòng)點(diǎn)低：一般重油凝固溫度為22?36C；對(duì)石蠟量多，凝固點(diǎn)高的重油，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧员阌谶\(yùn)輸和裝卸。閃點(diǎn)高：可采用較高的預(yù)熱溫度，便于輸送和霧化，一般重油的閃點(diǎn)都高于需要預(yù)熱的溫度。油中的機(jī)械雜質(zhì)和含水量相對(duì)較少。雜質(zhì)多和含水量高，不僅降低了重油的發(fā)熱量，而且使用時(shí)會(huì)引起燒嘴堵塞和火焰波動(dòng)，故需進(jìn)行過濾，如將油和水形成乳狀液，則可以改善燃燒效果。相對(duì)燃煤含硫量較低：但也有少數(shù)重油含硫高達(dá)2%,使用中可能造成不良后果。HtjvyFu*lOil￡p+cificaticn(Typ*HFQ-300)forYanbuSpecHtjvyFu*lOil￡p+cificaticn(Typ*HFQ-300)forYanbuSpeclimitsCartoon(CJ%wt03.97Hydrogen(H)%wt11一02Sulphur⑻3.7斗Nitrogen(N)%wt0.1-8Oxygen(0)038Ashppm40020DOVamadiumppm61200NickelPPmSodiumppmHydfOfi&n^njilphid^ppmSediment%wt0.12Water%wt□.5Wax%wtConradsoncartxnnresidue%wt16.6920APIGravity@fiO°F>uDensity,曲15&Cko/dm30.97HigherHeatingValue(HHV),grss&MJ/kg43LowerH@alinqiValium(LHV)MJ/kg40.540.5Viscosity@509cst3123B0|-l3shPoint.FenskyMarlP55.5PourPoint迄24HFO380主要指標(biāo)如下：(見圖1)圖1HFO380重油主

要參數(shù)1.大型燃油電站用燃料系統(tǒng)簡(jiǎn)述典型燃油電站燃料設(shè)備和系統(tǒng)，主要包括卸油碼頭、卸油管道、儲(chǔ)油罐、重油加熱等設(shè)備和系統(tǒng),通過重油泵送往鍋爐進(jìn)行燃燒。另外還有碼頭測(cè)速、消防和污油回收等設(shè)備和系統(tǒng)。

重油卸油該電站配套設(shè)計(jì)有油輪碼頭及相關(guān)卸油設(shè)備，主要設(shè)備技術(shù)參數(shù)如下表：KANONLOADING油臂卸油濾網(wǎng)EQUIPMENTBV型號(hào)3 （2運(yùn)一備）數(shù)量流量設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)壓力安全閥設(shè)置壓力設(shè)計(jì)吸入排出壓m3/hBar(g)Bar(g)m3/hBar(g)KANONLOADING油臂卸油濾網(wǎng)EQUIPMENTBV型號(hào)3 （2運(yùn)一備）數(shù)量流量設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)壓力安全閥設(shè)置壓力設(shè)計(jì)吸入排出壓m3/hBar(g)Bar(g)m3/hBar(g)卸油臂是一種廣泛使用于卸油碼頭的金屬管道卸油設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了三維方向?qū)ξ?，是卸載石油化工等流體的重要設(shè)備。卸油臂的使用克服了以前卸油軟管不易操作，不適宜船舶的飄移和晃動(dòng)，壽命短，需要操作人員隨時(shí)監(jiān)控，勞動(dòng)強(qiáng)度高且容易發(fā)生泄漏和引起環(huán)境污染等缺點(diǎn)。（圖2）圖3卸油臂油輪卸油是一項(xiàng)綜合性工作，涉及到負(fù)荷預(yù)測(cè)、購油計(jì)劃計(jì)劃、重油采購、油輪清關(guān)、油輪靠港、拖船使用、解系纜、搭設(shè)登船梯、警衛(wèi)隊(duì)安全檢查、衛(wèi)生部免疫檢查、第三方計(jì)量檢查以及重油取樣化驗(yàn)等。從油輪到港到離港除去靠港、解系纜、及靠泊后的檢查時(shí)間，這段時(shí)間稱為卸油時(shí)間，若超出合同規(guī)定卸油時(shí)間，將會(huì)產(chǎn)生滯港費(fèi)用。在油輪抵達(dá)前做好卸油準(zhǔn)備：安排卸油人員提前2個(gè)小時(shí)進(jìn)入卸油碼頭待命，卸油開始后在保證安全的前提下通知船方盡快提升卸油流量，10萬噸油輪卸油時(shí)間一般控制在24小時(shí)以內(nèi)。卸油期間的注意事項(xiàng)：1.風(fēng)速±20m/s時(shí)禁止油輪入港。風(fēng)速±10m/s時(shí)禁止碼頭設(shè)備操作。3.大型油輪入港航速V5cm/s，如果超速及時(shí)提醒船方，防止碼頭和船舶損壞。4.卸油前需要仔細(xì)檢查碼頭消防系統(tǒng)投入狀況，如果消防系統(tǒng)未投入禁止卸油5.在纜繩操作區(qū)域禁止人員走動(dòng)，時(shí)刻遠(yuǎn)離載荷的系纜繩。（如果系纜繩發(fā)生斷裂，當(dāng)其纏上該物體時(shí)會(huì)將其甩向一邊或嚴(yán)重的傷害在場(chǎng)人員）6.系纜作業(yè)時(shí)當(dāng)數(shù)根纜繩同時(shí)連接時(shí)，注意纜繩不能交叉作業(yè)。解纜作業(yè)時(shí)當(dāng)纜繩脫鉤后，錨鉤會(huì)自動(dòng)下落，因此操作人員禁止站在錨鉤下方。7.卸油過程中密切監(jiān)控卸油重油罐油位，如果到達(dá)油位報(bào)警值應(yīng)立即切換重油罐，防止重油溢流。8.重油在輸送管線設(shè)有電伴熱，設(shè)定溫度在60°C，使卸油管道具有良好的流通性，應(yīng)定期檢查其運(yùn)行狀況。伴熱裝置長(zhǎng)期投用，開關(guān)必須具備足夠容量，否則開關(guān)容易過熱融化。1.重油輸送系統(tǒng)該項(xiàng)目設(shè)計(jì)重油供油泵房，主要設(shè)備和參數(shù)見下表，作用是把重油從儲(chǔ)油罐取出、加熱并輸送至鍋爐。序號(hào)設(shè)備內(nèi)容設(shè)備規(guī)范單位型式臥式螺桿泵-制造廠家LeistritzpumpenGmbH型號(hào)L3MG-100/185-AHOKVA-G1重油供油泵數(shù)量15臺(tái)流量86m3/h出口壓力23.2(4)bar設(shè)計(jì)壓力26bar傳動(dòng)裝置2型號(hào)M3JP280SMA4電機(jī)U額定負(fù)荷時(shí)的效率88丄

每臺(tái)機(jī)組共三臺(tái)重油泵，二運(yùn)一備。為鍋爐供油系統(tǒng)配套設(shè)計(jì)了蒸汽加熱系統(tǒng)，稱為二次蒸發(fā)系統(tǒng)。二次蒸發(fā)系統(tǒng)是為重油存儲(chǔ)與分配系統(tǒng)提供二次蒸汽，(見圖3)；二次蒸汽由來自機(jī)組的輔助蒸汽通過換熱器提供熱源，稱為一次蒸汽一次蒸汽二次蒸汽進(jìn)口壓力(bara)14進(jìn)口壓力(bara)7進(jìn)口溫度(°C)300.56進(jìn)口溫度(°C)99.6進(jìn)口焓(kj/kg)3042.23進(jìn)口焓(kj/kg)417.89出口溫(°C)193.35出口溫(°C)164.95

出口焓(kj/kg)822.55出口焓(kJ/kg)2762.75流量(kg/s)25.8流量(kg/s)24.45圖3二次蒸發(fā)系統(tǒng)二次蒸汽主要供給以下用戶：重油罐盤管加熱，重油罐重油儲(chǔ)存溫度在50°C-60°C。重油罐出口管道加熱，重油加熱至70C，增加重油的流動(dòng)性。重油供油泵出口加熱器，重油供油溫度135C，有助于鍋爐燃燒。重油管道伴熱，增加重油的流動(dòng)性。

其中，在供油泵出口設(shè)計(jì)有10個(gè)重油泵出口加熱器，每臺(tái)鍋爐的容量為2X100%。加熱器為單程殼體和雙程管側(cè)式。它由一組通道金屬管組成，允許流體流過傳熱，其參數(shù)如下：管端(蒸汽)外殼側(cè)(HFO-380)進(jìn)口溫度(°C)157進(jìn)口溫度(°C)70出口溫度(°C)148出口溫度(°C)125流量(ton/h)7.7流量(ton/h)143.6熱負(fù)荷(kW)4629熱負(fù)荷(kW)46291.燃料的存儲(chǔ)該項(xiàng)目為安全、便利的存儲(chǔ)和使用重油，單獨(dú)設(shè)置了重油儲(chǔ)灌區(qū)，其配置參數(shù)如下：頂油罐立式圓筒形鋼制拱頂油罐立式圓筒形鋼制拱罐體外形尺寸（直徑X高）90000X19000（直徑X高）90000X19000mm重油從油輪卸油至儲(chǔ)罐開始，應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾點(diǎn)：燃料在接卸時(shí)要規(guī)定做好進(jìn)油登記，填寫簽收單并在值班記錄本上作好記錄，卸、供油不能在同一油罐上進(jìn)行。選擇合適的油罐進(jìn)行接卸，重油最好每次接卸在一個(gè)油罐中，方便用于日后的使用管理，在進(jìn)油8小時(shí)后，在油罐中部采樣們?nèi)舆M(jìn)行化驗(yàn)。雷電時(shí)，停止輸送油品，防止雷電感應(yīng)而引發(fā)火災(zāi)事故。由于油品在運(yùn)輸和貯存過程中會(huì)混入一定數(shù)量的水分，要經(jīng)常做好油罐油的放水工作。定期對(duì)油罐上的防爆裝置進(jìn)行檢查和對(duì)油罐的防銹保養(yǎng)，按定期工作規(guī)定對(duì)燃油系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)和檢測(cè)，對(duì)油站設(shè)備要定期檢修，特別注意管道的密封性，油泵等主要部件和設(shè)備保持良好的工作狀態(tài)。圖4重油儲(chǔ)存罐每個(gè)儲(chǔ)油罐在底部設(shè)計(jì)有一個(gè)盤管加熱器，以保持燃料在50°C。盤管加熱器應(yīng)由4個(gè)獨(dú)立的蒸汽連接部分組成，以保證罐內(nèi)適當(dāng)?shù)臒崃糠植肌Ｍ哆\(yùn)過程中注意閥門微開系統(tǒng)暖管，直接打開罐體盤管加熱總電動(dòng)門容易導(dǎo)致的盤管振動(dòng)損傷設(shè)備），嚴(yán)格監(jiān)視油罐內(nèi)溫度（±50°C、W70°C）。油罐的頂部設(shè)有呼吸閥，其作用是防止重油罐因超壓或真空導(dǎo)致破壞，同時(shí)可減少重油的蒸發(fā)損失。其原理是利用正負(fù)壓閥盤的重量來控制重油罐的排氣正壓和吸氣負(fù)壓；當(dāng)往罐外抽出氣體，使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力下降，達(dá)到呼吸閥的操作負(fù)壓時(shí)，罐外的大氣將頂開呼吸閥的負(fù)壓閥盤，使外界氣體進(jìn)入罐內(nèi)，使罐內(nèi)的壓力不再繼續(xù)下降，讓罐內(nèi)與罐外的氣壓平衡。另外每個(gè)重油罐還設(shè)有陰極保護(hù)裝置，它是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向容易被腐蝕的金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生，電解質(zhì)溶解腐蝕體系受到陰極極化時(shí)，電位負(fù)移，金屬陽極氧化反應(yīng)過電位na減小，反應(yīng)