一種鍋爐用燃油循環回油系統技術方案

本發明專利技術公開了一種鍋爐用燃油循環回油系統，回油管道（７）和輸油管道（８）連接燃油儲存裝置（１）、燃油應用設備（３）構成燃油循環回路，其特征在于：所述回油管道（７）和所述輸油管道（８）之間置有再循環泵（２），所述輸油管道（８）上置有加熱器（４）。本發明專利技術不需要回油冷卻設備，系統處在熱備用時，大量的高溫油通過再循環泵重新回到輸油管道，少量的高溫油流送回燃油儲存裝置保持油庫和回油管道的溫度以防凍結，同時從油庫出來的低溫油經加熱器加熱至規定溫度補充到循環油流中去，以彌補燃油在循環時的散熱損失，整個系統除了不可避免的散熱損失外，沒有人為的冷卻所造成的能量損失，比現有技術的燃油回油系統更加節能、安全可靠。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種液體燃料自儲存容器至化油器或燃料噴射裝置的輸送設備或系統，特別是涉及一種用于鍋爐的燃油循環回油系統。
技術介紹
大型燃煤鍋爐在啟、停過程中常常需要使用燃油助燃，在低負荷時也要用油槍穩定爐膛的燃燒火焰，防止爐膛滅火。由于重油、渣油價格低廉，許多燃煤鍋爐用重油或渣油作為助燃用油。但重油和渣油粘度大，流動性差，且脫水困難，為了保證霧化質量對入爐的重油、渣油的油溫有特殊的要求，對于一般的蒸汽霧化或蒸汽一機械霧化的燃燒噴嘴要求油溫預熱至135℃，機械霧化噴嘴則要求預熱至160℃且爐前油壓高達4.0MPa，以保證良好的霧化效果。在電廠運行當中，鍋爐運行中需要的重油燃油都須經過燃油加熱器加熱到相應溫度，使燃油隨時處于熱備用狀態。但因為燃油僅僅是助燃用油，用油量不大，往往是大量熱油還需要循環返回油庫，致使在夏天高溫季節，許多電廠的油庫超過允許的安全溫度，嚴重影響電廠的安全運行。有的電廠在回油管道中增設回油冷卻器，將熱回油冷卻到允許溫度后才返回油罐，但由于重油、渣油的粘度大，流動性差，導熱系數小，凝固點高等特性，使得重油回油冷卻技術長期來成為困惑電廠的一個難題。還有些電廠為了不使油庫超溫，降低入爐油溫，這樣雖可避免重油回油冷卻的技術問題，卻帶來燃油霧化質量差，爐內燃燒不充分的新問題，不僅給鍋爐的安全經濟運行帶來嚴重隱患，而且使鍋爐排放的煙氣嚴重超標，造成相當的大氣環境污染。目前電廠常見的重油燃油回油冷卻系統有以下兩種一、重油燃油回油兩級水冷系統，其原理框圖如圖1所示。由于重油、渣油的凝固點溫度在62～65℃左右，故冷卻水溫度必須高于此溫度，否則重油將在冷卻器內凝固。因此，用水冷卻時必須采用兩級冷卻系統，即在系統內設置一不銹鋼恒溫水箱，箱內存有用于冷卻高溫回油的除鹽水，不銹鋼水箱內除鹽水的溫度通過溫度調節系統控制在高于凝固點溫度的某一恒定溫度，一般為70℃左右。從鍋爐房返回的熱燃油在油/水冷卻器，中被70℃的除鹽水冷卻至油庫允許的溫度，返回油庫，被加熱后的除鹽水再在水/水冷卻器中被溫度較低的電廠循環水冷卻到70℃左右，返回不銹鋼恒溫水箱循環使用。被加熱后的循環水則排入地溝。用水進行冷卻的優點是冷卻水的換熱系數大。此外，除鹽水和熱重油之間的傳熱溫差大。因而油/水冷卻器需要的傳熱面積較小，即油/水冷卻器本身的體積和尺寸較小。但是水冷卻的缺點也是十分突出的，主要有下列五個方面從能量品質上看，熱回油的能質(能級)損失大，能量沒有得到合理的利用，能量浪費嚴重；配套的附屬設備多，運行操作復雜，年運行費用高；國內有關電廠運行實踐表明油/水換熱器和水/水換熱器水側腐蝕嚴重，使用壽命短；安全性較差，有的電廠已出現由于油/水板式換熱器水側板片腐蝕損壞產生泄漏，引發除鹽水滲入燃油系統的事故；增加了對電廠水資源環境的熱污染。此外，當油/水冷卻器和水/水冷卻器，水側腐蝕使換熱器的板片蝕穿時，重油可能污染水資源環境。同時，對于整個燃油系統來說，一方面通過加熱器，從高溫熱源向系統輸入熱量Qi1及Qi2，而另一方面又通過冷卻器向低溫熱源排出熱量Q0，這意味著對系統來說有相當部分的能量由高溫不可逆地傳遞到低溫，引起能量品質的降低。二、油/油冷卻的重油燃油回油冷卻系統，其原理框圖如圖2所示。把加熱器和冷卻器合并為一個油/油換熱器，即用鍋爐來的熱回油加熱油庫出來的冷油，在油/油換熱器中實現熱回油的被冷卻，和冷油的被加熱。這樣既省掉了冷卻熱回油所需的冷源及需帶走的熱量，又減少了加熱冷油所需的熱源設備及所需的加熱熱量，從而達到了節能的目的。上述方案已在上海外高橋發電公司、上海吳涇熱電廠等電廠得以應用。但是，由于油/油冷卻的燃油回油系統的釬焊板式熱交換器費用較高，特別是在需要承受高壓的條件下，價格十分昂貴，并不適用于所有的場合。另外，上述重油燃油回油冷卻系統無論是采用油/油冷卻系統還是兩級水冷系統，都是從冷卻熱回油的角度出發來解決問題的，而實際上對于重油燃油回油系統來說，只要保證重油燃油處于熱備用狀態、油庫溫度不超過規定值，同時系統簡單、經濟、運行安全可靠、維護方便就可以了，現有的設計思路過于局限。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種新型的鍋爐用燃油循環回油系統，其設計思路不同于以往的燃油循環回油系統從冷卻熱回油出發的角度，而是從系統能量守恒的角度，全面考慮燃油循環問題，從而克服了現有燃油循環回油系統存在不足，更加節能環保。為了實現上述目的，所采用的技術方案一種鍋爐用燃油循環回油系統，回油管道和輸油管道連接燃油儲存裝置、燃油應用設備構成燃油循環回路，所述回油管道和所述輸油管道之間置有再循環泵，所述輸油管道上還置有加熱器。本專利技術所述的鍋爐用燃油循環回油系統處于燃油熱備用狀態時，流經應用設備的熱燃油流量中的大部分由再循環泵使之保持循環流動重新進入輸油管道，一小部分熱燃油流量通過回油管道送回燃油儲存裝置，然后由油泵經加熱后并入循環油流中。本專利技術的優點在于不需要回油冷卻設備，僅在回油管道和輸油管道之間增加一臺再循環泵就保證了重油燃油隨時處于熱備用狀態，并且油庫的溫度不超過規定值，整個系統投資低，結構簡單，運行安全可靠；系統處在熱備用時，少量的高溫油流送回燃油儲存裝置即油庫，用來保持油庫和回油管道的溫度以防凍結，同時從油庫出來的低溫油經加熱器加熱至規定溫度補充到循環油流中去，以彌補燃油在循環時的散熱損失，保持了油溫，系統除了不可避免的散熱損失外，沒有因人為的冷卻所造成的能量損失，比現有技術的燃油回油系統更加節能。附圖說明圖1兩級水冷卻的燃油回油系統原理框圖；圖2油/油冷卻的燃油回油系統原理框圖；圖3本專利技術燃油回油系統原理框圖；圖4本專利技術燃油回油系統結構示意圖。具體實施例方式下面結合附圖3、4，對本專利技術進一步詳細描述如圖3、圖4所示，一種鍋爐用燃油循環回油系統，回油管道7、輸油管道8連接燃油儲存裝置1和燃油應用設備3構成燃油循環回路，其特征在于所述回油管道7和所述輸油管道8之間置有再循環泵2，所述輸油管道8上置有加熱器4。所述燃油儲存裝置1和所述加熱器4之間的輸油管道8上置有油泵6，油泵6的兩端置有再循環管5。所述油泵6有兩個，并行的置在所述輸油管道8上。當系統處于熱備用狀態時，流經應用設備(鍋爐)處的熱燃油流量G1中的大部分G2，由一臺再循環泵使之保持循環流動，一小部分流量G3送回工質貯罐(油庫)，再由增壓泵(油泵)經加熱后并入循環油流中。溫度為t4的油流G3送回油庫，用來保持油庫和回油管道的溫度以防凍結。同時從油庫出來的溫度為t1的油流G3經加熱器加熱至溫度t2補充到循環油流中去，以彌補在循環時的散熱損失，保持油溫。為了節約泵的耗能，也可以根據實際應用場合和運行情況，合理選擇增壓油泵和再循環泵的性能、容量，并在用油量變化時采取適當的調節策略來調整各部分的流量分配。實施例1當本專利技術所述系統中燃油處于熱備用狀態，此時，熱回油為18T/h、118℃，其中大部分(14T/h)經再循環油泵2、調節閥與經過加熱器4來的4T/h、140℃左右的燃油混合達到熱備用的要求流量18T/h、溫度122℃、壓力4.1MPa，送往鍋爐；另一小部分(4T/h)回油庫，其熱量基本等于油庫散熱量，并保持回油管暢通。通過加熱器4的油流量為4T/h，其流量、壓力通過油泵6和再本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鍋爐用燃油循環回油系統，回油管道（７）和輸油管道（８）連接燃油儲存裝置（１）、燃油應用設備（３）構成燃油循環回路，其特征在于：所述回油管道（７）和所述輸油管道（８）之間置有再循環泵（２），所述輸油管道（８）上置有加熱器（４）。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：潘衛國，沈坤全，曹絳敏，董干，王啟杰，林泉，
申請(專利權)人：上海電力學院，
類型：發明
國別省市：31[中國|上海]