利用风能加热油罐系统

工作过程是：油泵从油罐中不断抽出一部分油品，输送到换热器中，采用间接加热方法，由锅炉提供的水蒸汽为换热器中原油加热，原油加热到低于闪点温度15℃～20℃，再用泵打回容器中与冷油混合。热油循环过程中存在机械搅拌作用，因此返回容器的热油很快地把热量传给冷油，使容器中的油温逐步提高，达到加热油品的目的。变频控制系统由温度传感器测量油温，以此作为控制参数，并采用模糊PID算法形成控制信号，控制补水流量。

2.风能加热油罐系统

风能加热油罐系统由四个部分组成：风力发电系统，电加热蒸汽锅炉系统，辅助锅炉系统和自动控制系统。与传统燃油锅炉加热系统相比，具有不污染环境，不消耗不可再生资源，和占地面积少等特点，应用前景广阔。

风能加热油罐系统流程图如图所示：

原理如下：

风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及其控制设备的组合，由于风能是随机性的，风力的大小时刻变化，必须根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制装置来实现对风力发电机组的启动、调节（转速、电压、频率）、停机、故障保护（超速、振动、过负荷等）以及对电能用户所接负荷的接通、调整及断开等操作。监测显示装置检测并显示风速，控制装置在风力时刻变化的情况下，调整方向，始终保证风力机在额定功率下运行，保证风力机发电、运行平稳。风力发电机发出的电能经变压器达到要求电压，供给电锅炉，在有富余的情况下，风力发电机发出的电能储存到蓄电池中储存起来，在风力发电机发电不能满足要求时，蓄电池放出储存的电能，保证系统的连续运行。

当电机工作异常或风速不在额定工作范围之内，控制系统会自动停止风机工作，并自动转接到辅助发电系统。辅助发电系统可以是柴油发电机，可以是火力发电的电网，也可以是太阳能发电系统。

电加热热水锅炉系统将电能转换为软化水的热能，并在换热器中对油品间接加热。它与风力发电系统连接，获得电能，在额定电压下稳定工作。风力发电系统的控制装置也与之连接，主要是实时监测电加热锅炉的电压情况，在出现异常情况时，自动切断与电加热锅炉的连接。电热锅炉本身所配电控系统对温度（或压力）电子自动跟踪调整，在保持稳定供热的同时可进行自动、手动设置，装有隔离开关，以便于操作及检修。设有多种安全保护功能，确保锅炉安全运行。比如当电热锅炉失水时，自动停止加热；当电热热水锅炉温度超过设定值时，发出警报并立即停止加热；电热蒸汽锅炉水位过高/过低，发出警报并立即停止加热； 当电热锅炉电热元件发生短路时，立即停止该组运行并切断电源；当电热锅炉某组电热元件发生缺相时，立即停止该组运行并切断电源。

温度传感器将测量的温度传给变频控制器，变频控制系统以此作为控制参数，并采用模糊算法形成控制信号，控制补水流量。

原有的燃油锅炉作为辅助加热系统，自动控制系统根据风力发电系统蓄电池的电量以及发电机工作情况和辅助供电系统情况判断是否启动辅助加热系统，当蓄电池电量不足或电机工作异常或辅助供电系统出现问题时，自动控制系统关闭风力发电系统的供电阀门，并自动转接到辅助加热系统。

3.风能加热储罐系统实现的功能

风能加热储罐系统的设计考虑了节能方面，以及实施运行中便于操作，与微机系统相连，实现了自动化管理。

（1）实现了利用风能这种可再生的清洁资源进行发电，再将电能转换为热能，加热储罐，节省了大量常规能源，保护了环境。同时，配有辅助锅炉系统，在风能加热储罐系统运行异常时，启动辅助锅炉系统，确保生产正常运行。

（2）风力发电系统实现了利用不连续的风能进行连续发电，为电热锅炉正常运行提供稳定电源。同时由于风力发电系统不涉及到煤的燃烧等，它是清洁的能源。

（3）电加热锅炉系统采用了电热技术及控制系统设计，具有经济、节能、安全、效率高、故障低、易维护等一系列优点。

（4）整个系统采用了自动控制系统，实现了风能加热系统的自动运行，自动监测，故障报警和自保护等功能。

（5）由于风力发电系统可根据资金情况调整，且投资回收期短，因此，整个风能加热系统的投资灵活，有利于资金的周转。

4.结论

（1）随着新能源技术的不断开发，风能，太阳能等一些清洁和无污染的可再生能源，必将取代传统的不可再生的能源。其优势即节省大量常规能源，减少污染。

（2）电加热锅炉的发展前景被看好。

（3）目前各个系统的方向都是朝着自动化方向发展。

（4）风能加热储罐系统的成本偏高，主要是风力发电技术成本比较高。

【参考文献】

[1]翟秀静，刘奎仁，韩庆.新能源技术[M].化学工业出版社，2005，（12）.

[2]田德.国内外风力发电技术的现状与发展趋势[J].行业动态，2005.（12）.

[3]贺德馨.风能发电技术中的几个问题[J].世界科技研究与发展，2003，（8）.

[4]郭光臣，董文兰.油库设计与管理[M].石油大学出版社，1991：92-97.

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