在过去的几十年里，电力行业已经见证了用于发电的主要燃料的巨大转变。长期以来，公众的担忧一直是公共事业和其他公用事业寻找更高效、污染更少、更环保的燃料替代品的动力。
在寻找新燃料品种的同时，为了延长寿命，老旧的遗留电厂也在进行设施升级和投资。为了满足公众和政策的要求，合规要求并不容易，需要对老工厂进行资本投资，因为新建设和新管道往往会遇到当地政策的问题。在许多情况下，折衷方案是将工厂升级与改用更环保的燃料组合结合起来。
美国和西欧在脱碳和减少发电排放方面取得了成功，主要是通过从煤炭转向天然气。随着关于向可再生燃料过渡速度的辩论继续进行，世界已经注意到温室气体(GHG)排放的急剧减少，特别是二氧化碳(CO)2)，作为燃料开关的结果。随着从化石燃料转型的进行，电力行业已经表明，精心的规划、新技术和电厂改进可以让传统电厂在未来一段时间内继续运行。
本文将重点介绍液体燃料工厂的升级，其中引入了新泵，以适应燃油的变化，减少温室气体的影响，提高泵的效率。BETVICTOR体育官网
燃料开关
从碳强度的角度来看，从煤炭到天然气的转变是低碳发电的最大飞跃。在许多可以铺设天然气管道并将其输送到新老工厂的地方，这当然是一种选择。天然气作为燃料，无论是在单一或联合循环模式下的燃气轮机，还是在更传统的蒸汽工厂中，都优于任何其他基于碳氢化合物的燃料。
然而，长期以来，由于当地社区和路权持有者的抵制，不可能在各地铺设或扩建天然气管道。这种阻力已经阻止了美国东海岸许多拟议中的管道扩张，结果是许多电力公司无法使用最环保的燃料来源。在许多传统的燃油发电厂中，当需要清洁能源时，运营商不得不考虑使用更轻的燃料油，并相应地升级工厂以适应这些燃料。
燃油泵更换BETVICTOR体育官网
在最近的一个案例中，东海岸的一家公用事业公司在过去几年里决定将较重的6号燃料油改为较轻的4号燃料油，最近又改为2号燃料油，因为天然气不是替代品。作为进一步推广，还考虑了未来转向生物柴油的可能性。向主要都市地区提供的服务包括住宅和商业用途的电力和蒸汽。离心泵和双螺杆泵的组合用于不同工厂和站的燃料转运、转移和燃烧器服务。BETVICTOR体育官网较重的燃料油最初使用双螺杆泵泵出，这适用于处理这些燃料(图1)。BETVICTOR体育官网
在这种类型的泵中，由于转子和转子与衬套之间的间隙，总是会有内部回流。这是可以接受的，因为较高的粘度限制了回流损失，泵的效率仍然在一个可接受的水平。过去几年的双螺杆泵也经常选用重BETVICTOR体育官网燃料油，因为它含有大量的研磨颗粒，可以很容易地通过泵而不磨损问题。
然而，随着工业转向更轻类型的燃料油，粘度下降导致双螺杆泵内部回流或泄漏更高。因此，容积效率将显著下降，需要更多的功率才能使相同的排放压力达到损失很大的程度，以至于泵无法再提供所需的排放压力，这对于燃烧器和燃料转运服务来说是不可接受的。在粘度较低的情况下，可选用多级离心泵;然而，与容积泵相比，它有缺点，因为离心泵不能始终提供燃烧器所需的恒定流量。此外，2号或柴油等较轻的燃料油可能会闪烁，蒸汽被夹带或溶解在燃料中，这反过来又降低了流动密度。离心泵将通过降低扬程来应对较低的密度，并且无法达到所需的排放压力。
为了生产新的、更轻的燃油，在选择合适的泵技术方面进行了多次考虑后，油公司认为三螺杆泵是最佳选择。
这种类型的螺杆泵有一些技术特点，使它非常适合抽轻燃料油，包括2号燃料，柴油，真空气油(VGO)和馏分物在范围0.5至10厘stokes (cSt)在100华氏度在更高的排放压力。这种类型的泵的常见应用是燃气涡轮燃料喷射泵，它适用于双燃料(天然气/液体燃料)装置，在这种情况下，液体燃料被用作备用燃料，或者当市场价格有利于一种燃料而不是另一种燃料时(图3)。
三螺杆泵设计简单，三个转子啮合形成紧密的腔体，在液体积聚压力以克服背压时，将液体从吸入处输送到排出处。流量与泵速成正比，在其孔内的紧密配合转子实际上消除了所有回流。因此，即使在高压和低粘度燃料下，体积效率也很高。最好以更高的速度运行这些泵，根据泵的大小，每分钟3600转(BETVICTOR体育官网rpm)或1800转。
转子是液压平衡的，不需要任何推力轴承或推力板。沿着转子平滑的压力积聚也消除了流体脉动，简化了燃料系统，消除了对脉动阻尼器的需求。三螺杆泵设计的其他特点是自吸、良好的吸入能力和气体容忍度，这使得它适合发电装置。
由于泵可以模块化，泵元件可以从泵壳中分离出来，作为插装或套管插入件，这种设计的实用性在所谓的再工程泵安装中得到了体现。它允许最终用户在现有设施中安装带有定制泵壳的三螺杆泵，最大限度地减少管道和基础修改的需要。它降低了安装成本，大大减少了安装时间，并简化了返工，特别是在老旧的遗留工厂或发电厂。
正如本文试图强调的那样，当一家公用事业公司需要进行燃料切换时，选择正确的泵送技术是可靠和高效运行的基础。随着电力消耗的增加，需要建设发电厂，这是一个挑战。反对传统发电厂的是各种利益相关者和激进组织，他们拒绝批准新管道和新建筑。虽然朝着可再生能源的方向努力是值得的，但化石燃料和核能发电在这个时候仍然是必要的。
在这段时间内，老式发电厂将继续发挥重要作用，为了适应更小的碳足迹，更换燃料或燃料开关是前进的一种方式。
三螺杆泵技术以其灵活性和运行效率提供了一种泵的解决方案，不仅可以使燃料开关成为可能，而且还大大有助于提高传统发电厂的效率和延长运行寿命。
案例研究
东海岸一家公用事业公司最近决定更换燃料，从较重的4号燃料油换成较轻、更环保的2号燃料油。受这种燃料转换影响的遗留电站位于拥挤的城市环境中，这限制了进行新泵安装的选择。现有的泵，其中一些是离心泵BETVICTOR体育官网，另一些是双螺杆泵，将被更换，并选择使用定制的三螺杆泵，以适应现有设施和基础，并将工厂的返工减少到最低限度。利用三螺杆泵的流量跨度使用各种转速，泵的选择归结为一个泵的尺寸，这大大简化了零件、操作人员的培训和服务。为了直接更换旧泵，重新设计的新泵经过了组装和配置，因此它们可以在对日常操作的干扰BETVICTOR体育官网有限的情况下放置，并将任何停机限制在绝对最低限度。
新型泵解决了两种安装方案。BETVICTOR体育官网在一种情况下，泵处于深井配置中，安BETVICTOR体育官网装在油箱顶部，包括底板、立管、轴系和电机安装座。该设计(图4)的配置使其可以分段安装(和拉取)，以不干扰周围的结构和设备。吊装和其他维修安排旨在方便泵的使用和未来的维修。BETVICTOR体育官网不仅老式的双螺杆泵，深井离心泵也将被三螺杆泵取代，这将简化未BETVICTOR体育官网来的操作和服务，使作业者受益。
同一公用事业公司运营的BETVICTOR体育官网另外两个工厂或发电站的一些旧泵也将被更换，以适应2号燃料油的转换。它们将作为燃料输送泵和燃料燃烧器泵，取代旧的螺杆泵。BETVICTOR体育官网要更换的泵安装在非常密闭的空间，进出受到限制或困BETVICTOR体育官网难。最终决定采用三螺杆泵，在一个公共基础上进行垂直作业，包括管道，以实现有限的占BETVICTOR体育官网地面积和占地空间。由于通道有限，必须将泵撬分成三部分，并在现场进行组装(图5)。泵配置为备份模式，允许在一台泵运行时使用另一台泵。BETVICTOR体育官网当需要时BETVICTOR体育官网，这些泵可以并联工作以增加流量。
对于拥有旧管道系统的老工厂来说，一个很大的考虑是释放沉淀在旧管道和阀门中的沉积物和污垢的风险。2号燃料油可能会充当溶剂，释放出一些沉积物，这可能会损坏泵。考虑到这一点，在泵和管道滑块中包含了一个较小的带大型双篮过滤器的滑块。为了保护泵，选择了40目的尺寸。BETVICTOR体育官网
另一个有趣的注意是，三螺杆泵的泵送效率的提高使得电机更小，有助于节省20%以上的电力。