中速柴油发电机如何有效降低电厂运行成本

摘　要: 柴油机发电厂由于成本压力 , 使用 380#重油代替原进口 180#重油。介绍了电厂用 380#重油的指标要求和在使用过程中要注意的一些问题。实际应用表明 , 合理使用 380#重油对于降低燃油成本 ,

番禺南沙某电力公司有 11台大功率中速柴油发电机组 , 随着国际油价的日益高涨 , 燃油的成本也逐渐升高。由于燃油成本占了发电成本 80% 以上 , 因而如何降低燃油成本是一项关系电厂生存的重要课题。公司原来一直用新加坡进口的 180# 重油 , 现在由于成本压力 , 必须使用成本更低的重油。调研市场情况 , 380#重油更便宜 , 而且容易买到。如果使用更劣质的重油 , 除了对加热要求很高外 , 还由于不是市场上通用商品 , 对今后采购不利。综合考虑 , 选用 380#重油代替 180#重油。由于以前未使用过 380 #重油 , 所以使用过程遵循“循序渐进”原则。

2　燃油经济成本计算

每度电的燃油成本 f =b ×p元 /kWh

式中 : b—燃油油耗率 , g/kWh; p—燃油单价 , 元 /g。

燃用 180#重油时 , f = b ×p180 燃用 380#重油时 , f = b ×p380

如果使用 380#重油后 , 燃油成本降低 , 则有 f380 < f180 , 即 b ×p < b ×p180

p b380<p180 b180

p - p b - b180>p180 b380

p - p380 令燃油单价降低比例 h = p180

b - b180 燃油油耗率增加比例 h =b380

则 h > h , 即使用 380#重油后 , 要达到降低燃油成本的目的 , 必须燃油单价降低比例大于燃油油耗率增加比例。

3　380#重油种类及特性

在国际上 380#重油是指运动黏度 (50 ℃) 大于 180 cS但t 小于 380 cS的t 燃料油。从来源来分 , 主要有进口 380#重油和国产 380#重油。

根据加工工艺流程 , 燃料油可以分为常压重油、减压重油、催化重油和混合重油。由于进口油都是大批量进口 , 品质控制严格 , 使用中一般不容易出现问题。而国产 380#重油由于是国内炼油厂或者油商混调的油 , 品质各异 , 使用时必须注意。

从质量角度看 , 不管它是哪种油 , 采购时必须参考国际标准并结合电厂实际使用情况来严格控制各项重油指标 , 才能保证机组正常运行。

p (1) b运动黏度2(50 ℃)b 380 3 2

4　380#重油指标要求

运动黏度对于公司柴油机影响不大 , 主要是加温问题。根据加热情况 , 一般控制在 380 cSt以内 , 在寒冷天气时 , 要适当低到 280 cS以t 内 , 以保证良好的流动性。

(2) 密度 (15 ℃)

由于分油机技术要求限制 , 密度必须控制在 0991 g/cm3 (国际标准 ) 以内 , 否则分油时就会出现工作异常 , 不能正常排出水分和杂质。如果条件允许 , 最好是在 0985 g/cm 以内 , 超过0g/cm3的重油属于高密度重油。

水分越大 , 净热值越低 , 水分会增加油耗。现行准要求水分%要扣减单于受分油机水最大不能超% , 否则分油倾点

是反映重油低数 , 主要受蜡质成分影响越高。根据气状况 , 公司℃, 夏天可到≤20 ℃,≤30 ℃。如加热蒸汽足够标准 , 对该要求 , 是为了况。如果因不够致使重油影响发电的行。硫分

主要是考虑腐蚀, 当然越低于标准按机组要求≤3 5%。考虑环境因素最好%。

乎燃油安国际标准要闪点≥60 。注意不能 用开口闪点点 , 因为。通常重油120 ℃以碳九调和的闪点只安全 , 必须料燃烧后部分 , 按国≤0 1%即可, 按照经验≤0 2% ,是要勤洗滤杂质际标准≤0 1%即可 , 如短时间使用可放宽到种重油的价。(% )燃油在碳渣的倾向≤13, 这样碳。如果短可以放宽油国际标值关系发电一如果机净热值国际标准无根据电控制在 >9 600 kJ常直的热值较高 曾收到 206 cSt (50 ℃) 的中东直馏油样本 , 检测净热值超过 10 035 kJ /kg。只是这种燃油价格较高 , 通常供给炼油厂提炼非标柴油用。

(10) 金属成分 ( ×10 - 6 )

钒、纳、铝和硅成分会造成柴油机腐蚀和磨损 。根据柴油机使用要求 , 一般控制如下 : 钒 <150; 钠 < 50; 铝 < 30; 硅 < 30。按照该要求 , 公司柴油主机运行超过五万小时后 , 腐蚀和磨损方面正常 , 状况仍然良好。

(11) 胶质、沥青质 (% )

胶质是从石油中分离出来的 , 通常是褐色至暗褐色的粘稠且流动性很差的液体或无定型固体。胶质在化学性质上是一个不稳定的物质 , 即使在常温下 , 它也容易被空气氧化而缩合为沥青质。即便在没有空气的情况下 , 若温度升高到 160～300 ℃, 胶质也能够转变为沥青质。

沥青质是从重油中分离出来的 , 是石油中分子量最高的物质 , 宏观结构是胶状颗粒。沥青质的密度一般稍高于胶质 , 沥青质没有挥发性 , 石油中的全部沥青质都集中在减压渣油中。

沥青检验在国际标准中没有列出 , 沥青质高的油在输送过程的加热环节就易产生油泥 [ 2 ] , 即 “燃油垃圾”, 使分油机排渣大量增多 , 造成排渣困难。进口油通常没有沥青质问题 , 但国产调和油要控制好沥青质含量 , 根据经验 , 沥青质 < 5, 排渣正常 ; 当沥青质≈ 8, 排渣多且油渣排出渣箱困难。

5　其它方面

51　储存

由于进口 380#重油油品质较好 , 且稳定 , 不同批次油混合通常无异常现象发现。但国产 380# 重油选购时除前述指标外 , 还要注意不同批次油之间不能发生化学反应 , 如发生化学反应 , 易致胶状物析出或者分层。在混合前 , 先通过重油的清洁度和混合相容性试验 , 以防止重油中胶质和沥青质凝聚沉淀 [ 3 ] 。

52　运行

在使用 380#重油后 , 对机组设备运行情况的跟踪很重要。通常 , 采购时要求燃油供应商对因燃油质量问题导致机组运行问题负责。但为保证机组正常运行 , 必须时刻跟踪机组设备运行情况 , 如分油机工作是否正常 , 滤器是否经常堵塞 , 负荷是否稳定和喷油嘴积碳情况是否正常等 , 以便对异常情况作出及时反应。

6　380#重油与 180#重油使用比较

表 1为公司由 180#重油改燃用 380#重油前后发电油耗数据对比 , 从表中可以看出转换前后相差不大。可以得出 , 在其它指标相近的前提下 , 燃用净热值高的重油发电油耗较低。另外 , 有时会碰到国产调和油比一般新加坡油质量还好的情况 , 因此国产调和油未必一定比进口油品质差 , 关键在生产商是否使用好原料。

7　总　结

转换使用 380#重油时 , 保证机组正常工作必须放在首位。从机组使用效果看 , 只要采购时严控各项指标 , 不管进口还是国产 380#燃料油 , 都能正常使用。一般情况下 , 国产 380#重油价格要比原进口 180#重油价格低 3%以上 , 油价越高 , 两者的差距越大。使用 380#重油后发电油耗率增加不超过 1% , 证明使用 380#重油可以有效降低燃油成本。除短期使用外 , 长期使用指标要求要比国际标准高 , 除符合国际标准外 , 还要特别注意倾点、净热值和沥青质含量等燃油指标控制 , 要注意相容性不好的重油不能混合。虽然市场中燃油各种各样 , 但相信只要严格控制好各项理化指标 , 抓好燃料油管理和使用情况跟踪 , 即使使用劣质的燃油 , 也同样能保证机组的正常使用 , 从而提高电厂的经济效益。

从上述图表可以看出 : 高压油管在经过 190MPa压力自增强处理后 , 在 150MPa工作压力作用下工作 , 高压油管应力值差别比较明显 , 可以降低的最高周向应力分别为 14 0%、186%。高压油管在经过 230MPa压力自增强处理后 ,在 150MPa 工作压力作用下工作 , 高压油管应力值差别更加明显 , 自增强可以降低 410 I和 490 I两种不同材料高压油管在工作时的最高周向应力分别为 228%、281%。自增强处理效果明显。

在对高压油管进行自增强压力处理时 , 最佳压力值的选取应结合实际的高压油管尺寸、高压油管材料力学性能、高压油管使用工作压力等情况综合考虑而定。

虽然新设计的排气阀座圈比原设计的单价每个高出 10元 , 但因其良好的密封性能 ,保证了使用的可靠性和安全性。不仅解决了用户的后顾之忧 , 也使我厂的备件产品质量上了一个新台阶 , 市场前景良好。

8　结　论

采用自增强处理工艺可以有效降低高压油管内应力 , 避免内壁微裂纹的扩展 , 有效提高柴油机高压油管使用寿命 , 满足新型柴油机对高压油管的使用要求。

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