[发明专利]利用热解油基燃料操作电厂

说明书

技术领域

本发明整体涉及处理用于内燃发动机(ICE)的燃料，更具体涉及处理例如热解油基燃料的替代燃料。而且，本发明涉及在热解油基燃料操作和原油基燃料操作之间来回转换ICE。

本发明整体涉及能够用多种类型的燃料操作的内燃发动机(ICE)，更具体涉及为多种类型的燃料提供燃料供应构造。而且，本发明整体涉及清洁热解油基燃料操作的ICE的燃料系统，更具体涉及清洁ICE的燃料再循环(recirculating)单元。

背景技术

用替代燃料替换原油基燃料是目前感兴趣的主题，特别是关于替换例如柴油燃料、轻质燃料油(LFO)和重质燃料油(HFO)的原油基燃料。替代燃料包括第一代生物燃料(例如，棕榈油、菜籽油、芥花油、基于动物脂肪的油)以及第二代生物燃料(例如，由非食品公司制造的油，即废弃生物质)。

第二代生物燃料的例子包括从例如木头或诸如小麦或玉米杆的农业废物、草、木头、木屑、葡萄和甘蔗的热解获得的“热解油”。总体上，热解油主要通过“快速热解”技术生产，其包括生物质在鼓泡流化沙床反应器中快速热解，其中固体载热介质循环，因此固体的停留时间得到良好控制，且获得高加热速率(高达1000℃/秒)。

诸如热解油基燃料的替代燃料的化学成分和物理性能可与诸如柴油燃料、LFO和HFO的原油基燃料的显著不同，特别是就水和氧的高含量和酸性值而言。而且，由于热解油包括极性碳氢化合物和大量的水，它们几乎与原油基燃料不混溶，后者主要包括饱和烯烃和芳烃。最后，热解油基燃料的酸性值造成作用于发动机系统中的接触金属零件上的强腐蚀。

因此，使用替代燃料会要求改造ICE以适应替代燃料的具体特征。对于以中等速度操作的大型ICE尤其如此。用替代燃料操作的自点火ICE的方面在Caterpillar Motoren GmbH&Co.KG于2012年2月28日提交的申请“替代燃料内燃发动机的自点火操作(SELF IGNITION OPERATION OF ALTERNATIVE FUEL INTERNAL COMBUSTION ENGINES)”中公开。

而且，使用富氧气氛以热解油操作的ICE公开在GB2349175A中。

本发明旨在至少部分改善或克服相关现有技术的一个或多个方面，特别是简化用诸如热解油基燃料的替代燃料操作ICE的电厂的操作。

发明内容

根据本发明的一个方面，热解油基燃料电厂包括具有热解油基燃料罐和至少一个清洁燃料罐的罐系统、具有流体连接到热解油基燃料罐并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元和流体连接到所述至少一个清洁燃料罐并能够通过混合清洁燃料的组分产生清洁燃料的清洁燃料处理单元的燃料处理系统、流体连接到热解油基燃料处理单元和清洁燃料处理单元并能够通过添加清洁燃料或者清洁燃料的组分调节热解油基燃料的粘度的燃料调节单元、用于用热解油基燃料和清洁燃料操作的内燃发动机，内燃发动机包括发动机燃料系统、能够接收来自燃料调节单元的燃料并向发动机燃料系统供应燃料的燃料再循环单元，燃料再循环单元包括流体连接到燃料调节单元和发动机燃料系统的循环罐和控制单元，控制单元能够控制燃料调节单元以调节被选择提供到发动机燃料系统的燃料并将此燃料提供到循环罐，由此在连续操作内燃发动机的同时允许在热解油基燃料操作和清洁燃料操作之间转换。

根据本发明的另一方面，热解油基燃料电厂包括具有热解油基燃料罐、具有乙醇罐和蓖麻油罐的清洁燃料罐系统以及至少一个原油基燃料罐的罐系统、具有流体连接到热解油基燃料罐并能够处理热解油基燃料的热解油基燃料处理单元、流体连接到清洁燃料罐系统并能够通过混合乙醇和蓖麻油产生清洁燃料的清洁燃料处理单元以及流体连接到原油基燃料罐并能够处理原油基燃料的原油基燃料处理单元的燃料处理系统。清洁燃料罐系统流体连接到热解油基燃料处理单元以提供乙醇或者乙醇-蓖麻油混合物以便从热解油基燃料处理单元清洁热解物。热解油基燃料电厂进一步包括燃料调节单元，其具有流体连接到热解油基燃料处理单元和清洁燃料罐系统并能够通过添加乙醇或者乙醇蓖麻油混合物到热解油基燃料调节热解油基燃料的粘度的热解油基调节部分和流体连接到原油基燃料处理单元的原油基调节部分，以及用于用热解油基燃料、清洁燃料和原油基燃料操作的内燃发动机，内燃发动机包括发动机燃料系统和燃料再循环单元，其能够接收来自燃料调节单元的热解油基燃料、清洁燃料、原油基燃料及其混合物作为燃料并向发动机燃料系统供应该燃料，燃料再循环单元包括循环罐，其流体连接到热解油基调节部分、清洁燃料处理单元、原油基调节部分和发动机燃料系统的每一个。