一种可分程调试的热媒系统和调试方法与流程

1.本发明属于热媒炉及热媒供热系统技术领域，特别是一种可分程调试的热媒系统和调试方法。


背景技术：

2.热媒系统是为用热单元提供稳定热量的供热系统。对于新增用户单元的热媒系统，现行的调试系统和方法有两种：
3.1.现有的热媒系统需停运，将现有热媒系统和新增热媒系统合二为一，当做一个整体重新进行热媒加注和系统的调试；
4.2.在新增的热媒系统中增加一个单独的膨胀罐，完成新增热媒系统的热媒加注和系统的调试。


技术实现要素：

5.本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可分程调试的热媒系统和调试方法，在既不影响现有用热单元热媒系统正常运行的情况下，又无需为新增用热单元提供独立的膨胀罐，利用原热媒系统膨胀罐完成对新增热媒系统的热媒加注和热媒系统调试。
6.本发明的技术解决方案是：
7.一种可分程调试的热媒系统，包括：充填泵、膨胀罐、充填管线、膨胀管线、第一热媒炉、第二热媒炉、第一循环泵、第二循环泵、第一油气分离器和第二油气分离器；
8.充填泵出口与充填管线相连，充填管线与膨胀管线相连；
9.油气分离器安装在第一用热单元热媒出口，第一循环泵安装在第一油气分离器出口，第一热媒炉安装在第一循环泵出口，第一用热单元与第一热媒炉热媒出口相连；
10.第二油气分离器与第二用热单元热媒出口相连，第二循环泵与第二油气分离器出口相连，第二热媒炉热媒入口与第二循环泵出口相连，第二热媒炉热媒出口与第一用热单元及第二用热单元热媒入口相连；
11.膨胀罐通过膨胀管线与第一油气分离器和第二油气分离器的气相出口相连。
12.可选地，充填管线与膨胀管线的连接处高于各用热单元热媒系统管线最高点1.5米以上。
13.可选地，膨胀罐安装高度高于厂区所有用热单元热媒系统最高点1.5米以上。
14.可选地，当仅有第一用热单元运行时，第一热媒炉和第二热媒炉并联使用，两者均能够向第一用热单元提供热量。
15.可选地，当第二用热单元投用时，在前期热媒加注和热媒调试阶段，第一热媒炉供第一用热单元使用，第二热媒炉供第二用热单元调试使用。
16.可选地，当第二用热单元调试完成，正常运行阶段，第一热媒炉和第二热媒炉并联使用，均能够为第一用热单元或第二用热单元提供热量供应。
17.可选地，膨胀罐的调节容积不小于系统中热媒从环境温度升至最高工作温度时因受热膨胀而增加容积的1.3倍；系统中热媒指厂区所有用热单元热媒系统的热媒总量。
18.可选地，第一用热单元所用膨胀管线接至膨胀罐底部；第二用热单元所用膨胀管线通至膨胀罐内部，高度超出膨胀罐溢流管线100mm，确保第二用热单元热媒调试阶段，其膨胀管线处于膨胀罐气相空间。
19.可选地，第一用热单元对应的膨胀管口径根据总用热负荷确定。
20.可选地，第二用热单元对应的膨胀管口径根据第二用热单元热负荷确定。
21.一种可分程调试的热媒系统调试方法，包括步骤如下：
22.1)关闭第二热媒炉，关闭第二循环泵，关闭第二热媒炉热媒出口第七阀门，关闭回油总管第四阀门，打开第六阀门，使第一热媒炉独立为第一用热单元提供热量；
23.2)打开第二热媒炉热媒出口第八阀门，打开回油总管第五阀门，关闭第一用热单元与第二用热单元之间的第九阀门和第十阀门，使第二热媒炉单独为第二用热单元提供热量；
24.3)关闭热媒充填管线第二阀门，打开充填管线第一阀门，关闭膨胀管线第三阀门，启动充填泵，为新增第二用热单元加注热媒；
25.4)第二用热单元热媒系统充填完成，关闭充填泵；
26.5)启动第二循环泵，使热媒在第二用热单元热媒系统管线内循环；
27.6)启动第二热媒炉，打开膨胀管线第三阀门，关闭充填管线第一阀门，使第二用热单元热媒系统内热媒升温，通过膨胀管和膨胀罐完成第二用热单元的热媒系统热媒的脱水脱烃；
28.7)第二用热单元热媒温度升至用户装置所需温度，关闭第二热媒炉热媒出口第八阀门，关闭回油总管第五阀门，关闭膨胀管线第三阀门，打开第二热媒炉热媒出口第七阀门，打开回油总管第四阀门，打开第一用热单元和第二用热单元之间第九阀门及第十阀门，打开第六阀门，使第一热媒炉和第二热媒炉并联使用，为第一用热单元和第二用热单元提供热量，完成热媒系统分程调试。
29.本发明与现有技术相比的优点在于：
30.本发明利用现有热媒系统的膨胀罐，在既不影响现有热媒系统正常运行的情况下，又无需新增膨胀罐，即可完成对新增热媒系统的热媒加注和系统调试，并最终完成不同用热单元的热媒系统并网。本发明无需现有用热单元停产，保证用户产能，也不需要新增膨胀罐及相应的管线，降低了前期投入成本，也节省了空间成本。
附图说明
31.图1为可分程调试的热媒系统的工艺流程示意图，该图表示了所述系统包括主要设备的工艺流程及相互之间的安装位置关系。
32.上述图中所示各部件为：a.热媒系统膨胀罐，b.充填泵，c.第一热媒炉，d.第一循环泵，e.第二热媒炉，f.第二循环泵，1～10.热媒系统阀门。
具体实施方式
33.本发明一种可分程调试的热媒系统，该系统采用公用膨胀罐和独立充填管线及膨
胀管线实现热媒系统的分程调试；该系统包括至少一台热媒充填泵，一台热媒膨胀罐及相应的充填管线和膨胀管线。
34.新建或扩建厂区用热单元工程中，利用热媒系统公用膨胀罐和独立的膨胀管实现对用热单元热媒系统的分程调试。
35.新建或扩建厂区用热单元工程中，已运行用热单元无需停运，新增用热单元无需增设膨胀管，利用原有热媒系统膨胀罐实现对用热单元热媒系统的分程调试。
36.热媒系统分程调试完成后，通过用热单元之间阀门的开关可实现多个用热单元热媒系统的并网。
37.膨胀罐的调节容积不小于系统中热媒从环境温度升至最高工作温度时因受热膨胀而增加容积的1.3倍。此“系统中热媒”指厂区所有用热单元热媒系统的热媒总量。
38.膨胀罐的膨胀管根据用热单元投产时间不同，设置多根膨胀管线。膨胀管与各用热单元的气液分离器气相出口相连。
39.第二用热单元2所用膨胀管线通至膨胀罐内部，高度超出膨胀罐溢流管线100mm，确保第二用热单元2热媒调试阶段，其膨胀管线处于膨胀罐气相空间。
40.充填管线与膨胀管相交处位于该用热单元热媒系统最高点1.5米以上。
41.所述系统与一个为系统提供和分配热量的热媒炉系统共同实施。
42.主要技术方案是，厂区内所有用热单元热媒系统共用一个热媒膨胀罐，根据用热单元不同的投产时间，对厂区热媒系统可进行分程调试，在膨胀罐上预留相应的膨胀管线和热媒充填系统。当某一用热单元需投产时，可对该用热单元的热媒系统进行单独的热媒加注和系统调试，而不影响其余用热单元热媒系统的运行，当该用热单元热媒系统调试完成后，可实现该用热单元与其余在用用热单元并网运行。
43.本发明的技术方案是通过一种可分程调试的热媒系统和为其提供热量的热媒炉系统联动操作实现的。
44.本发明所涉及的可分程调试的热媒系统是一种可对不同用热单元的热媒系统进行分程热媒加注，并利用热媒炉对热媒加热进行分程调试的热媒系统。该系统利用充填泵和充填管线上不同阀门的开关对不同用热单元的热媒管线进行热媒加注，利用公用膨胀罐上与用热单元热媒系统相对应的膨胀管线对不同用热单元的热媒系统进行调试。该热媒系统包括：一台热媒充填泵b，一台热媒膨胀罐a及相应的充填管线和膨胀管线，见图1。与之配套使用热媒炉系统包括：至少两台热媒炉c/e，两套循环泵d/f，两套油气分离器g/h及相应的热媒管线，第一用热单元1和第二用热单元2见图1。
45.该热媒系统内设备的连接关系如下：充填泵b出口与充填管线相连，充填管线与膨胀管线相连，充填管线与膨胀管线的连接处高于各用热单元热媒系统管线最高点1.5米以上；膨胀罐a安装高度高于厂区所有用热单元热媒系统最高点1.5米以上；
46.油气分离器g安装在第一用热单元1热媒出口，第一循环泵d安装在第一油气分离器g出口，第一热媒炉c安装在第一循环泵d出口，第一用热单元1与第一热媒炉c热媒出口相连；
47.第二油气分离器h与第二用热单元2热媒出口相连，第二循环泵f第二油气分离器h出口相连，第二热媒炉e热媒入口与第二循环泵f出口相连，第二热媒炉e热媒出口与第一用热单元1及第二用热单元2热媒入口相连。膨胀罐a通过膨胀管线与油气分离器g/h气相出口
相连。
48.当厂区仅有第一用热单元1运行时，第一热媒炉c和第二热媒炉e并联使用，两者均可向第一用热单元1提供热量；当第二用热单元2投用时，在前期热媒加注和热媒调试阶段，第一热媒炉c供第一用热单元1使用，第二热媒炉e供第二用热单元2调试使用；当第二用热单元2调试完成，正常运行阶段，第一热媒炉c和第二热媒炉e并联使用，均可为第一用热单元1或第二用热单元2提供热量供应。
49.本发明热媒系统所采用的热媒为导热油，现运行用热单元热媒系统所用热媒和新增用热单元热媒系统所用热媒应一致。
50.膨胀罐容积选择：该系统热媒管线共用一个膨胀罐，膨胀罐的调节容积不小于系统中热媒从环境温度升至最高工作温度时因受热膨胀二增加容积的1.3倍。此“系统中热媒”指厂区所有用热单元热媒系统的热媒总量。
51.膨胀管线的设置：第一用热单元1与第二用热单元2投产时间不同，设置两根膨胀管线。第一用热单元1所用膨胀管线接至膨胀罐底部；第二用热单元2所用膨胀管线通至膨胀罐内部，高度超出膨胀罐溢流管线100mm，确保第二用热单元2热媒调试阶段，其膨胀管线处于膨胀罐气相空间。
52.膨胀管线口径选择：膨胀管线口径根据用热单元的用热负荷确定。第一用热单元1膨胀管口径根据总用热负荷确定；第二用热单元2膨胀管口径根据第二用热单元2热负荷确定。
53.充填泵扬程选择：该系统充填泵扬程根据膨胀管高度和循环泵前压力确定。
54.本发明涉及的可分程调试的热媒系统的工艺流程和具体实施方法是：
55.准备工作：
56.第一用热单元1已经完成热媒系统调试并正常运行。第一用热单元1和第二用热单元2之间供油总管阀门9和回油总管阀门10为关闭状态。
57.膨胀罐氮封系统停用，打开膨胀罐放空管线阀门，使膨胀罐气相空间与大气相通。
58.膨胀罐液位装置显示正常。膨胀罐液位在正常范围内，高于膨胀罐低报警值，维持在30％～50％液位最佳。
59.第一热媒炉c和第二热媒炉e均正常使用，且第一热媒炉c可满足第一用热单元1用热需求。
60.确定第二用热单元2热媒系统已可投用。
61.第二循环泵f与第一循环泵d之间回油总管阀门4关闭，第二热媒炉e热媒出口阀门7关闭，阀门8打开。
62.此时第一循环泵d，第一热媒炉c与第一用热单元1组成一个热媒系统；第二循环泵f，第二热媒炉e，气液分离器h与第二用热单元2组成一个独立的热媒系统回路。
63.第二用热单元2膨胀管阀门3打开，充填管线阀门1打开，充填管线阀门2关闭。
64.热媒加注：
65.开启充填泵b，向第二用热单元2的热媒系统管线内注入新导热油。根据第二用热单元2的热媒系统管道布置和充填泵b的流量可以计算得出大概的充填时间。在充填过程中，观测膨胀罐液位，当膨胀罐液位出现上升，表明第二用热单元2热媒系统第一次充填完成。
66.启动第二循环泵f，热媒系统进行冷循环；在冷循环过程中，充填泵保护充填状态，直至膨胀罐液位再次出现上升，表明第二用热单元2热媒系统管线充填完成，充填泵b停止，充填管线阀门1关闭。
67.热媒调试：
68.第二循环泵f连续运行24小时后进行第二用热单元2热媒系统调试。
69.第二热媒炉e点火，根据导热油的升温曲线控制第二热媒炉e的热负荷，稳定升温速率。热媒温度升至110℃左右热媒开始脱水，第二用热单元2热媒中水分气化，在经过气液分离器h时，通过膨胀管排至膨胀罐气相空间，进而通过膨胀管放空管排入大气。热媒温度升至220℃左右热媒开始脱烃，热媒中烃组分气化，在经过气液分离器h时，通过膨胀管排至膨胀罐气相空间，进而通过膨胀管放空管排入大气。
70.热媒脱水脱烃过程中，第二循环泵f入口压力下降或有波动时，充填管线阀门1打开，启动充填泵b，向第二用热单元2热媒系统进行补油。膨胀罐液位上升时，停止补油，关闭充填管线阀门1，关闭充填泵b。
71.膨胀罐排气管线无气体排出，第二用热单元2热媒系统运行平稳，第二循环泵f入口压力稳定无波动，第二用热单元2脱烃完成。
72.根据热媒升温曲线，将热媒升至第二用热单元2所需温度，热媒系统调试完成。
73.热媒用户并网：
74.第一用热单元1和第二用热单元2所需热媒温度相同，在第二用热单元2热媒系统调试完成后可进行第一用热单元1和第二用热单元2的热媒系统并网。
75.第二热媒炉e热媒出口阀门8关闭，阀门7打开；第二用热单元2回油总管阀门5关闭，回油总管阀门4打开；第一用热单元1和第二用热单元2之间供油总管阀门9打开，回油总管阀门10打开。
76.第二用热单元2膨胀管阀门3关闭，膨胀罐氮封系统投用。
77.第一用热单元1和第二用热单元2并联使用，共用膨胀管1和膨胀罐。
78.以上给出的实施方法用以说明本发明和它的实际应用，并非对本发明作任何形式上的限制，任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内，依据以上技术和方法作一定修饰和变更当视为等同变化的等效实施例，如修改用热单元数量、修改热媒炉数量、修改热媒炉循环泵数量、修改阀门类型、增设阀门旁路等。
79.本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

技术特征：
1.一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：包括：充填泵(b)、膨胀罐(a)、充填管线、膨胀管线、第一热媒炉(c)、第二热媒炉(e)、第一循环泵(d)、第二循环泵(f)、第一油气分离器(g)和第二油气分离器(h)；充填泵(b)出口与充填管线相连，充填管线与膨胀管线相连；油气分离器(g)安装在第一用热单元(1)热媒出口，第一循环泵(d)安装在第一油气分离器(g)出口，第一热媒炉(c)安装在第一循环泵(d)出口，第一用热单元(1)与第一热媒炉(c)热媒出口相连；第二油气分离器(h)与第二用热单元(2)热媒出口相连，第二循环泵(f)与第二油气分离器(h)出口相连，第二热媒炉(e)热媒入口与第二循环泵(f)出口相连，第二热媒炉(e)热媒出口与第一用热单元(1)及第二用热单元(2)热媒入口相连；膨胀罐(a)通过膨胀管线与第一油气分离器(g)和第二油气分离器(h)的气相出口相连。2.根据权利要求1所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：充填管线与膨胀管线的连接处高于各用热单元热媒系统管线最高点1.5米以上。3.根据权利要求2所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：膨胀罐(a)安装高度高于厂区所有用热单元热媒系统最高点1.5米以上。4.根据权利要求3所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：当仅有第一用热单元(1)运行时，第一热媒炉(c)和第二热媒炉(e)并联使用，两者均能够向第一用热单元(1)提供热量。5.根据权利要求3所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：当第二用热单元(2)投用时，在前期热媒加注和热媒调试阶段，第一热媒炉(c)供第一用热单元(1)使用，第二热媒炉(e)供第二用热单元(2)调试使用。6.根据权利要求3所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：当第二用热单元(2)调试完成，正常运行阶段，第一热媒炉(c)和第二热媒炉(e)并联使用，均能够为第一用热单元(1)或第二用热单元(2)提供热量供应。7.根据权利要求4～6任意一项所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：膨胀罐(a)的调节容积不小于系统中热媒从环境温度升至最高工作温度时因受热膨胀而增加容积的1.3倍；系统中热媒指厂区所有用热单元热媒系统的热媒总量。8.根据权利要求7所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：第一用热单元(1)所用膨胀管线接至膨胀罐底部；第二用热单元(2)所用膨胀管线通至膨胀罐(a)内部，高度超出膨胀罐(a)溢流管线100mm，确保第二用热单元(2)热媒调试阶段，其膨胀管线处于膨胀罐(a)气相空间。9.根据权利要求8所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：第一用热单元(1)对应的膨胀管口径根据总用热负荷确定。10.根据权利要求9所述的一种可分程调试的热媒系统，其特征在于：第二用热单元(2)对应的膨胀管口径根据第二用热单元(2)热负荷确定。11.一种可分程调试的热媒系统调试方法，其特征在于，包括步骤如下：1)关闭第二热媒炉(e)，关闭第二循环泵(f)，关闭第二热媒炉(e)热媒出口第七阀门(7)，关闭回油总管第四阀门(4)，打开第六阀门(6)，使第一热媒炉(c)独立为第一用热单元
(1)提供热量；2)打开第二热媒炉(e)热媒出口第八阀门(8)，打开回油总管第五阀门(5)，关闭第一用热单元(1)与第二用热单元(2)之间的第九阀门(9)和第十阀门(10)，使第二热媒炉(e)单独为第二用热单元(2)提供热量；3)关闭热媒充填管线第二阀门(2)，打开充填管线第一阀门(1)，关闭膨胀管线第三阀门(3)，启动充填泵(b)，为新增第二用热单元(2)加注热媒；4)第二用热单元(2)热媒系统充填完成，关闭充填泵(b)；5)启动第二循环泵(f)，使热媒在第二用热单元(2)热媒系统管线内循环；6)启动第二热媒炉(e)，打开膨胀管线第三阀门(3)，关闭充填管线第一阀门(1)，使第二用热单元(2)热媒系统内热媒升温，通过膨胀管和膨胀罐(a)完成第二用热单元(2)的热媒系统热媒的脱水脱烃；7)第二用热单元(2)热媒温度升至用户装置所需温度，关闭第二热媒炉(e)热媒出口第八阀门(8)，关闭回油总管第五阀门(5)，关闭膨胀管线第三阀门(3)，打开第二热媒炉(e)热媒出口第七阀门(7)，打开回油总管第四阀门(4)，打开第一用热单元(1)和第二用热单元(2)之间第九阀门(9)及第十阀门(10)，打开第六阀门(6)，使第一热媒炉(c)和第二热媒炉(e)并联使用，为第一用热单元(1)和第二用热单元(2)提供热量，完成热媒系统分程调试。

技术总结
一种可分程调试的热媒系统和调试方法，包括：充填泵(B)、膨胀罐(A)、充填管线、膨胀管线、第一热媒炉(C)、第二热媒炉(E)、第一循环泵(D)、第二循环泵(F)、第一油气分离器(G)和第二油气分离器(H)。本发明在既不影响现有用热单元热媒系统正常运行的情况下，又无需为新增用热单元提供独立的膨胀罐，利用原热媒系统膨胀罐完成对新增热媒系统的热媒加注和热媒系统调试。调试。调试。


技术研发人员：陈立佳 汪志强 张惠丽 李冰 李万山 范华 尚拓强 杨刚 张振华 张鑫
受保护的技术使用者：北京航天石化技术装备工程有限公司
技术研发日：2021.11.19
技术公布日：2022/3/7