燃油储罐选型分析

王兆阳

0.摘要：燃油储罐型式主要分为地上立式油罐、覆土卧式油罐两种，本文结合储罐容量，对2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土卧式油罐、6x100m3覆土卧式油罐三种设计方案进行技术经济的对比，为机组选取燃油储罐提供依据。

1. 工况概况

某2×660MW机组工程锅炉型式为超超临界参数变压直流炉，单炉膛，一次再热，平衡通风，八角切圆燃烧，紧身封闭布置，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构塔式锅炉。点火及助燃系统采用微油点火和常规油枪相结合的方式。点火及助燃采用0号或-35号轻柴油。

1）常规燃油系统

点火及助燃油燃烧器的总输入热量按35%B-MCR考虑。点火及助燃系统能满足程序控制，点火方式为高能电火花点燃轻柴油，然后点燃煤粉。

大油枪的配置：

（1）大油枪燃烧器采用简单机械雾化，带35%BMCR负荷，进油母管油压约为3.5MPa，燃油量按48t/h考虑;

（2）大油枪燃烧器共24支，分别布置在第一层和第二层燃烧器之间，第三和第四层燃烧器之间，以及第五层燃烧器下面一层，每支油枪出力约2t/h;

2）微油点火系统

微油点火装置具有锅炉启动点火及锅炉低负荷稳燃两种功能。在锅炉达到最低稳燃负荷后，微油点火装置可以退出运行，微油点火燃烧器作为主燃烧器使用。微油点火系统包括点火燃烧器本体、压缩空气系统、高压助燃风系统、冷炉制粉系统、火检及燃烧器壁温监测系统等。小油枪采用机械雾化，点火装置采用高能点火，设置小油枪火检装置。

微油点火配置：

（1）微油点火按两台磨配置，按对角布置;

（2）每台磨对应每个角5套微油点火燃烧器，两台磨共10套;

（3）每套微油点火配2把微油点火油枪，每套微油点火油枪出力按约250kg/h。

（4）每台磨对应的高温炉烟管道设置1套风道燃烧器，每套风道燃烧器包含2个油燃烧器，每只油枪的出力为450-700kg/h。

2.燃油储罐系统

《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）的要求，对新建电厂，当锅炉采用节油点火方式时，油罐容量宜按以下要求设置：600MW级机组为2×（300m3～500m3）。该规范的要求也比较符合本工程的实际情况。

燃油储罐型式主要分为地上立式油罐、覆土卧式油罐两种，结合储罐容量，拟按2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土卧式油罐、6x100m3覆土卧式油罐三种设计方案进行技术经济的对比。

3.不同储罐型式的技术比较

燃油储罐型式主要分为地上立式油罐、覆土卧式油罐两种，结合储罐容量，本专题拟按2x500m3地上立式油罐、3x300m3覆土卧式油罐、6x100m3覆土卧式油罐三种设计方案进行技术经济的对比。

3.1不同储罐型式的技术比较

安装运输 工厂预制、现场组装、焊接、施工验收; 非标准卧式压力容器，成品出厂，设备外形超大，需按大件运输考虑，运输费用高; 标准卧式压力容器，成品出厂，设备外形较大，运输费用较高;

设计、施工、验收标准 有明确的标准及图集;采用立式圆筒形钢制焊接油罐的设计、施工和验收规范; 无明确标准，需要非标生产;油罐尺寸及容量远超一级加油站规模;需借鉴压力容器、加油站等规范进行设计、施工及验收; 有较为明确的标准规范;可采用压力容器、加油站等规范进行设计、施工及验收;

运行业绩 成熟; 无; 较少;

检漏难度 地上油罐泄漏容易觉察，常规巡视检漏即可; 地下油罐泄漏不易察觉，需设立相关检漏设施，设置观察竖井等; 地下油罐泄漏不易察觉，需设立相关检漏设施，设置观察竖井等;

供油泵的影响 常规高位油罐，油罐出口高于油泵入口1.2m; 地下油罐，罐池深9.15m，需要储罐内增设潜油泵，或供油泵放置于地坑内; 地下油罐，罐池深7.4m，需要储罐内增设潜油泵，或供油泵放置于地坑内;

油罐保温及加热 油罐采用常规设计，外设保温层，罐内底部设盘管加热，地上油管道设蒸汽伴热; 油罐位于冻土层以下，不设加热及保温，地上油管道设蒸汽伴热; 油罐位于冻土层以下，不设加热及保温，地上油管道设蒸汽伴热;

消防系统 需要设置泡沫消防储罐间及相应配套的泡沫消防系统设备; 无需设置 无需设置

油罐修理 常规现场修理; 修理难度大，需清理破除地面硬化层、清理覆土、处理被油污染的沙石后再施工，必要时需吊车吊出罐池，修复过程的焊接、检验及验收需满足压力容器相关规定; 修理难度大，需清理破除地面硬化层、清理覆土、处理被油污染的沙石后再施工，必要时需吊车吊出罐池，修复过程的焊接、检验及验收需滿足压力容器相关规定;

油罐内部设施维护 地上油罐罐壁人孔、量油孔、透光孔等能提供便利的通风、照明条件; 维护人员进入仅有操作竖井的密闭罐体维护，操作不便，存在人身安全隐患; 维护人员进入仅有操作竖井的密闭罐体维护，操作不便，存在人身安全隐患;

3.2不同储罐型式的初投资比较

3.3  不同储罐型式的运行费用比较

本工程制粉系统采用风扇磨制粉系统，点火方式采用微油和常规相结合的方式，其中两台磨煤机配微油点火系统，同类型同等级的锅炉采用微油点火启动时，每次每台锅炉需要消耗柴油约为25t，若采用常规油系统点火启动时，每次每台锅炉需要消耗柴油约85t。

为防止冬季地上立式储罐内燃油凝固，冬季时燃油建议采用-35#轻柴油，-35#轻柴油市场价格约9350元/t。覆土卧式油罐设置于冻土层以下，燃油可采用0#轻柴油，0#轻柴油市场价格约8200元/t。

因此冬季时每台锅炉启动一次，若采用微油点火启动，覆土卧式油罐方案能够节省燃油费用约为2.875万元。若采用常规油系统点火启动，覆土卧式油罐方案能够节省燃油费用约为9.775万元。

4 结论

综上所述，地上立式油罐方案的优点：

1）技术成熟，运行经验丰富，设计、施工、制造相对简单;

2）设备巡查、检漏方便直观，储罐系统运行操作简便易行;

3）油罐现场组装施工，油罐设备及油库区初投资较低;

地上立式油罐方案的缺点：

1）油罐的加热保温较为复杂，需要设置泡沫消防系统;

2）冬季运行需考虑采用-35#轻柴油，运行费用稍高;

覆土卧式油罐方案的优点：

1）储热加热、保温设计较为简单，冬季运行时较为方便;

2）投运后机组启动，燃油费用较低;

覆土卧式油罐方案的缺点：

1）设计、制造、检验、验收需按压力容器相关规范执行，需要具备相应的资质，储罐设备相对较为复杂;

2）需要工厂制造、检验完成后成品运输，储罐尺寸超大，需考虑大件运输方案，运输费用高;

3）储罐、防渗池的防渗设计、制造较为复杂，投运后油罐的运行操作、检查渗漏也不方便。若有腐蚀、破损、渗漏等问题，后期修复非常困难。

参考文献：

1. 陈志平.大型非锚固储油罐应力分析与抗震研究.2006

2. 高建平，赵俊娜.埋地储罐壳体壁厚计算.中国石油和化工标准与质量

3. 李玉坤，刘浩等人.埋地储罐设计与FLAC3D数值模拟.油气储运.2014

4. 杨薇，何承代.卧式埋地储罐漏磁检测技术的研究与应用.化工装备技术.2017