印度jharsuguda ipp燃煤电站项目重油系统的设计

科技创新
25 印度JHARSUGUDA IPP 燃煤电站项目重油系统的设计
王 刚
（山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250013）
摘要：印度JHARSUGUDA IPP 6X600MW 燃煤电站项目是印度SEPL 铝业有限公司建在奥里萨邦恰尔苏古达市使用粉煤作为主要燃料、周期性停机及起动的基荷电厂。

据标书要求，锅炉燃油系统采用轻柴油和重油。

轻柴油（HSD, IS: 1460-1974）作为锅炉启动、点火用油，重油（IS : 1593-1982）作为锅炉点火、稳燃及助燃用油并设重油日用油罐。

由于国内多数电厂基本采用轻油系统，运行的重油系统较少，带日用油罐的二级重油供油系统更少。

基于此，本文为了完成该系统的设计，参考了大量国内文献，基本完成燃油系统的施工图设计，投运后运行效果良好。

关键词：电站；重油；系统；设计
1 系统拟定 重油系统按其子系统功能可以分为卸油、输油、供油和污油处理系统。

根据子系统所在位置可分为库区重油子系统和日用油罐区重油子系统，库区重油子系统负责卸油、贮油及向日用油罐区输油；日用油罐区重油子系统负责临时贮油和向锅炉供油；每个区域子系统均配有蒸汽系统和污油系统。

重油系统示意图见图1（污油处理系统略）。

下面就卸油、输油、供油及污油处理系统分别加以说明。

1铁路槽车；2集油管；3复合滤油器；4卸油泵；5重油贮罐
图1 重油系统示意图
2 卸油系统
本项目要求重油通过公路/铁路槽车两种方式输送至电厂重油
贮罐储存，油区需要设置火车卸油设施和汽车卸油设施。

通常的卸油方式有自流卸油、强制下部卸油、上部虹吸卸油、
强力上部抽吸、压力卸油等几种方式。

综合考虑印度的运行水平，
因此本工程卸油方式采用强制下部卸油系统，并在卸油栈台设置卸
油鹤管作为备用上卸装置。

铁路槽车卸油系统由5处下卸软管、5
处上卸鹤管、集油管、导油管、3台螺杆泵（2运1备）、1台蒸汽
往复泵和其它管道附件和阀门组成。

设置往复泵是利用其干吸能力
强的特点，在启动时先抽吸排空卸油管道，待系统运行正常后再切
换成螺杆泵卸油。

由于重油凝点为24℃，而当地最低气温仅为8℃，
卸油系统需设有蒸汽系统，用来加热重油，伴热卸油管道以及吹扫
卸油管道。

重油贮罐设置罐底蒸汽加热器。

油区辅助蒸汽由主厂房
辅助蒸汽经减温至250℃以下后供应至罐区、日用油罐区和卸油栈
台。

重油汽车卸油采用强制下卸方式，卸油系统由2台螺杆泵（1
运1备）和卸油管道、附件、阀门等组成。

3 输油系统
输油系统的功能是从重油贮罐向日用油罐输油。

根据合同对火车卸油时间的限制，考虑火车卸油与向日用油罐
输油不会同时运行，所以重油系统未设专向日用油罐输油的油泵，
而是利用卸油泵在卸油间隙时从重油贮罐向日用油罐输油。

输油系
统也可以在卸油时直接向日用油罐补油。

为防止冬季、低温重油凝
固，输油管道需要设置保温和伴热蒸汽管道。

输油管道停用时需用
蒸汽吹扫干净。

4 供/回油系统
选择何种热回油的处理方式是供油系统设计的难点。

锅炉重油
油枪采用蒸汽雾化方式，日用油罐的重油需要加热到超过100℃才
能比较良好的雾化，然而超过100℃的热回油直接回到日用油罐是
不允许的。

因为本项目重油闪点为66℃，从消防安全观点来说，液
体闪点就是可能引起火灾爆炸的最低温度。

闪点越低，引起火灾爆
炸的危险性越大。

油罐的储油温度要求一般低于其闪点10℃。

本项
目要求油罐贮油温度不高于55℃，卸油温度不高于50℃。

由于日用
油罐容量较小，热回油若不经处理直接回到日用油罐，油罐内燃油
温度很快就会超过其允许温度而冒顶，使供油系统不得不停止运行。

因此系统不仅需要设置重油加热器还需要采取热回油冷却措施。

目前国内热重油（渣油）回油冷却措施主要有以下几种：间壁式换热器恒温水冷却法；热管式换热器工业水冷却法；空冷式回油冷却法；冷供油－空气联合冷却法。

该系统由回油换热器和回油空冷器组成。

热回油先在换热器中
被冷供油冷却，然后在空冷器被空气进一步冷却。

为避免冬季重油在空冷器换热面上凝固，空冷器入口设有空气蒸汽加热器，防止空冷器油侧壁温降至凝固点以下。

以上各种回油冷却方式都有成功运用的案例，但是经济性各不相同。

若不回收回油的热量，是对能源的浪费和环境的污染，经济性较差。

空冷式回油冷却法，在大机组上的应用尚存在一些问题，因此本工程倾向于采用冷供油－空气联合冷却法。

在本工程中，要求回油温度不高于55℃，而夏季当地最高平均气温已接近50℃，此时再利用空气降温效果不大。

因此本工程采用冷油器－油罐外水冷散热的方式，即当锅炉油枪投入使用时，此时重油加热器投入使用，利用冷供油将回油温度降低到约55℃，日用油罐不采取保温措施以方便自然散热，并开启日用油罐喷淋水来降低油罐内重油温度，必要时可停用此罐，启动另一个日用油罐；当锅炉油枪不投入使用时，此时重油系统处于备用状态，利用重油加热器将燃油温度控制在50℃左右，其粘度约为180厘沱，具有较强流动性，可以打循环，当锅炉需要油枪投入使用时提前开启重油加热器来升高油温。

重油系统从冷态到热态的启动时间大约十几分钟。

由于本工程还有轻油系统，可满足10％BMCR 的负荷，因此当锅炉降负荷时，重油系统有足够的启动时间，该方案应是可行的。

5 污油系统 储罐区和日用油罐区均设有污油设施，负责收集油罐、过滤器、油泵和油管道的放油。

其中日用油罐区污油用齿轮泵输送至储罐区污油设施进行净化。

分离出的污水输送至水工处理；分离的净油输送至重油罐。

6 存在问题 该系统投运后总的来说运行良好，除了存在以下问题。

（1）业主取消了火车卸油系统，使得火车卸油系统设计未得到运行考验。

（2）由于供油泵选择了螺杆泵，其扬程——流量曲线特别陡峭，维持泵出口压力需要较大的再循环流量，现场进行了改进。

7 结语 （1）重油系统应根据油质情况、环境状况和油枪雾化要求来设计。

燃油的闪点决定了燃油的储存、输送温度；燃油的粘度决定了油泵的种类；油枪雾化要求的燃油粘度决定了燃油加热所需的温升；燃油的凝点和环境温度决定燃油储存和输送过程中保温方式。

（2）重油热回油冷却方式有多种，采用何种方式应根据技术经济比较确定。

（3）为了保证卸油时间，加快卸油速度，建议采用强制下卸方式。

考虑下卸装置失灵和部分没有下卸装置的槽车的状况，上卸鹤管仍是系统不可缺少的。

参考文献： [1]戴谷明,等.新型节能燃油回油冷却系统[J].华东电力,2000(03). [2]徐礼华.热管式重油冷却器的试验研究[J].中国电力,1996(04). [3]丁明舫.热量可回收的空冷式回油冷却器[J].华东电力,1998(10).。