燃油儲罐選型分析

王兆陽

0.摘要：燃油儲罐型式主要分為地上立式油罐、覆土臥式油罐兩種，本文結(jié)合儲罐容量，對2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土臥式油罐、6x100m3覆土臥式油罐三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對比，為機(jī)組選取燃油儲罐提供依據(jù)。

1. 工況概況

某2×660MW機(jī)組工程鍋爐型式為超超臨界參數(shù)變壓直流爐，單爐膛，一次再熱，平衡通風(fēng)，八角切圓燃燒，緊身封閉布置，固態(tài)排渣，全鋼構(gòu)架，全懸吊結(jié)構(gòu)塔式鍋爐。點(diǎn)火及助燃系統(tǒng)采用微油點(diǎn)火和常規(guī)油槍相結(jié)合的方式。點(diǎn)火及助燃采用0號或-35號輕柴油。

1）常規(guī)燃油系統(tǒng)

點(diǎn)火及助燃油燃燒器的總輸入熱量按35%B-MCR考慮。點(diǎn)火及助燃系統(tǒng)能滿足程序控制，點(diǎn)火方式為高能電火花點(diǎn)燃輕柴油，然后點(diǎn)燃煤粉。

大油槍的配置：

（1）大油槍燃燒器采用簡單機(jī)械霧化，帶35%BMCR負(fù)荷，進(jìn)油母管油壓約為3.5MPa，燃油量按48t/h考慮;

（2）大油槍燃燒器共24支，分別布置在第一層和第二層燃燒器之間，第三和第四層燃燒器之間，以及第五層燃燒器下面一層，每支油槍出力約2t/h;

2）微油點(diǎn)火系統(tǒng)

微油點(diǎn)火裝置具有鍋爐啟動點(diǎn)火及鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃兩種功能。在鍋爐達(dá)到最低穩(wěn)燃負(fù)荷后，微油點(diǎn)火裝置可以退出運(yùn)行，微油點(diǎn)火燃燒器作為主燃燒器使用。微油點(diǎn)火系統(tǒng)包括點(diǎn)火燃燒器本體、壓縮空氣系統(tǒng)、高壓助燃風(fēng)系統(tǒng)、冷爐制粉系統(tǒng)、火檢及燃燒器壁溫監(jiān)測系統(tǒng)等。小油槍采用機(jī)械霧化，點(diǎn)火裝置采用高能點(diǎn)火，設(shè)置小油槍火檢裝置。

微油點(diǎn)火配置：

（1）微油點(diǎn)火按兩臺磨配置，按對角布置;

（2）每臺磨對應(yīng)每個(gè)角5套微油點(diǎn)火燃燒器，兩臺磨共10套;

（3）每套微油點(diǎn)火配2把微油點(diǎn)火油槍，每套微油點(diǎn)火油槍出力按約250kg/h。

（4）每臺磨對應(yīng)的高溫爐煙管道設(shè)置1套風(fēng)道燃燒器，每套風(fēng)道燃燒器包含2個(gè)油燃燒器，每只油槍的出力為450-700kg/h。

2.燃油儲罐系統(tǒng)

《大中型火力發(fā)電廠設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50660-2011）的要求，對新建電廠，當(dāng)鍋爐采用節(jié)油點(diǎn)火方式時(shí)，油罐容量宜按以下要求設(shè)置：600MW級機(jī)組為2×（300m3～500m3）。該規(guī)范的要求也比較符合本工程的實(shí)際情況。

燃油儲罐型式主要分為地上立式油罐、覆土臥式油罐兩種，結(jié)合儲罐容量，擬按2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土臥式油罐、6x100m3覆土臥式油罐三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對比。

3.不同儲罐型式的技術(shù)比較

燃油儲罐型式主要分為地上立式油罐、覆土臥式油罐兩種，結(jié)合儲罐容量，本專題擬按2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土臥式油罐、6x100m3覆土臥式油罐三種設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的對比。

3.1不同儲罐型式的技術(shù)比較

安裝運(yùn)輸 工廠預(yù)制、現(xiàn)場組裝、焊接、施工驗(yàn)收; 非標(biāo)準(zhǔn)臥式壓力容器，成品出廠，設(shè)備外形超大，需按大件運(yùn)輸考慮，運(yùn)輸費(fèi)用高; 標(biāo)準(zhǔn)臥式壓力容器，成品出廠，設(shè)備外形較大，運(yùn)輸費(fèi)用較高;

設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn) 有明確的標(biāo)準(zhǔn)及圖集;采用立式圓筒形鋼制焊接油罐的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收規(guī)范; 無明確標(biāo)準(zhǔn)，需要非標(biāo)生產(chǎn);油罐尺寸及容量遠(yuǎn)超一級加油站規(guī)模;需借鑒壓力容器、加油站等規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收; 有較為明確的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范;可采用壓力容器、加油站等規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收;

運(yùn)行業(yè)績 成熟; 無; 較少;

檢漏難度 地上油罐泄漏容易覺察，常規(guī)巡視檢漏即可; 地下油罐泄漏不易察覺，需設(shè)立相關(guān)檢漏設(shè)施，設(shè)置觀察豎井等; 地下油罐泄漏不易察覺，需設(shè)立相關(guān)檢漏設(shè)施，設(shè)置觀察豎井等;

供油泵的影響 常規(guī)高位油罐，油罐出口高于油泵入口1.2m; 地下油罐，罐池深9.15m，需要儲罐內(nèi)增設(shè)潛油泵，或供油泵放置于地坑內(nèi); 地下油罐，罐池深7.4m，需要儲罐內(nèi)增設(shè)潛油泵，或供油泵放置于地坑內(nèi);

油罐保溫及加熱 油罐采用常規(guī)設(shè)計(jì)，外設(shè)保溫層，罐內(nèi)底部設(shè)盤管加熱，地上油管道設(shè)蒸汽伴熱; 油罐位于凍土層以下，不設(shè)加熱及保溫，地上油管道設(shè)蒸汽伴熱; 油罐位于凍土層以下，不設(shè)加熱及保溫，地上油管道設(shè)蒸汽伴熱;

消防系統(tǒng) 需要設(shè)置泡沫消防儲罐間及相應(yīng)配套的泡沫消防系統(tǒng)設(shè)備; 無需設(shè)置 無需設(shè)置

油罐修理 常規(guī)現(xiàn)場修理; 修理難度大，需清理破除地面硬化層、清理覆土、處理被油污染的沙石后再施工，必要時(shí)需吊車吊出罐池，修復(fù)過程的焊接、檢驗(yàn)及驗(yàn)收需滿足壓力容器相關(guān)規(guī)定; 修理難度大，需清理破除地面硬化層、清理覆土、處理被油污染的沙石后再施工，必要時(shí)需吊車吊出罐池，修復(fù)過程的焊接、檢驗(yàn)及驗(yàn)收需滿足壓力容器相關(guān)規(guī)定;

油罐內(nèi)部設(shè)施維護(hù) 地上油罐罐壁人孔、量油孔、透光孔等能提供便利的通風(fēng)、照明條件; 維護(hù)人員進(jìn)入僅有操作豎井的密閉罐體維護(hù)，操作不便，存在人身安全隱患; 維護(hù)人員進(jìn)入僅有操作豎井的密閉罐體維護(hù)，操作不便，存在人身安全隱患;

3.2不同儲罐型式的初投資比較

3.3? 不同儲罐型式的運(yùn)行費(fèi)用比較

本工程制粉系統(tǒng)采用風(fēng)扇磨制粉系統(tǒng)，點(diǎn)火方式采用微油和常規(guī)相結(jié)合的方式，其中兩臺磨煤機(jī)配微油點(diǎn)火系統(tǒng)，同類型同等級的鍋爐采用微油點(diǎn)火啟動時(shí)，每次每臺鍋爐需要消耗柴油約為25t，若采用常規(guī)油系統(tǒng)點(diǎn)火啟動時(shí)，每次每臺鍋爐需要消耗柴油約85t。

為防止冬季地上立式儲罐內(nèi)燃油凝固，冬季時(shí)燃油建議采用-35#輕柴油，-35#輕柴油市場價(jià)格約9350元/t。覆土臥式油罐設(shè)置于凍土層以下，燃油可采用0#輕柴油，0#輕柴油市場價(jià)格約8200元/t。

因此冬季時(shí)每臺鍋爐啟動一次，若采用微油點(diǎn)火啟動，覆土臥式油罐方案能夠節(jié)省燃油費(fèi)用約為2.875萬元。若采用常規(guī)油系統(tǒng)點(diǎn)火啟動，覆土臥式油罐方案能夠節(jié)省燃油費(fèi)用約為9.775萬元。

4 結(jié)論

綜上所述，地上立式油罐方案的優(yōu)點(diǎn)：

1）技術(shù)成熟，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富，設(shè)計(jì)、施工、制造相對簡單;

2）設(shè)備巡查、檢漏方便直觀，儲罐系統(tǒng)運(yùn)行操作簡便易行;

3）油罐現(xiàn)場組裝施工，油罐設(shè)備及油庫區(qū)初投資較低;

地上立式油罐方案的缺點(diǎn)：

1）油罐的加熱保溫較為復(fù)雜，需要設(shè)置泡沫消防系統(tǒng);

2）冬季運(yùn)行需考慮采用-35#輕柴油，運(yùn)行費(fèi)用稍高;

覆土臥式油罐方案的優(yōu)點(diǎn)：

1）儲熱加熱、保溫設(shè)計(jì)較為簡單，冬季運(yùn)行時(shí)較為方便;

2）投運(yùn)后機(jī)組啟動，燃油費(fèi)用較低;

覆土臥式油罐方案的缺點(diǎn)：

1）設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收需按壓力容器相關(guān)規(guī)范執(zhí)行，需要具備相應(yīng)的資質(zhì)，儲罐設(shè)備相對較為復(fù)雜;

2）需要工廠制造、檢驗(yàn)完成后成品運(yùn)輸，儲罐尺寸超大，需考慮大件運(yùn)輸方案，運(yùn)輸費(fèi)用高;

3）儲罐、防滲池的防滲設(shè)計(jì)、制造較為復(fù)雜，投運(yùn)后油罐的運(yùn)行操作、檢查滲漏也不方便。若有腐蝕、破損、滲漏等問題，后期修復(fù)非常困難。

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