一種配置變頻泵的海上平臺熱介質系統的製作方法

2023-12-09 10:05:36 2

本實用新型涉及海上平臺油氣田開發領域，特別是關於一種配置變頻泵的海上平臺熱介質系統。

背景技術：

海上平臺熱介質系統中熱介質循環泵作為動設備通常配置備用機組，當一座海上平臺上配置不同規模的熱站時，熱站對應的熱介質循環泵的流量不同，而不同流量的熱介質循環泵之間無法直接互為備用，此時就需要為不同流量的熱介質循環泵分別配置備用熱介質循環泵，此種配置會產生如下的問題：(1)多配置2臺備用熱介質循環泵，成本增加；(2)配置不同流量的熱介質循環泵，增加了維修維護工作量，同時也增加了備品備件數量和費用；(3)增加了平臺佔地面積，增加了平臺重量。

技術實現要素：

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種配置變頻泵的海上平臺熱介質系統，該系統中熱介質循環泵能夠與不同規格的熱站配合使用，互為備用，有效降低了投資成本。

為實現上述目的，本實用新型採取以下技術方案：一種配置變頻泵的海上平臺熱介質系統，其特徵在於：其包括一熱介質循環供熱系統和一用戶系統；所述熱介質循環供熱系統的輸出端通過循環主管路與所述用戶系統的輸入端相連，所述用戶系統的輸出端通過所述循環主管路與所述熱介質循環供熱系統的輸入端相連，構成封閉的熱循環系統；所述熱介質循環供熱系統包括流量相同的三個熱介質循環泵、兩種不同規格的三個熱站以及若干切換閥門；所述第一熱介質循環泵與所述第一熱站串聯構成第一支路，所述第二、第三熱介質循環泵分別與所述第二、第三熱站串聯構成第二、第三支路，且所述第一、第二、第三支路並聯後與所述循環主管路相連；所述第一支路上設置有與所述第二、第三支路連通的旁通管路，且兩所述旁通管路上分別設置有第一、第二切換閥門；所述第二支路上還設置有與所述第三支路連通的另一旁通管路，所述另一旁通管路上設置有第三切換閥門。

所述第一熱介質循環泵為定頻熱介質循環泵，所述第二、第三熱介質循環泵為可變頻熱介質循環泵，所述第一、第二熱站為大規格熱站，所述第三熱站為小規格熱站。

所述熱介質循環泵中需包括至少兩臺可變頻熱介質循環泵，且兩所述可變頻熱介質循環泵分別與不同規格的熱站相對應連接。

所述各熱介質循環泵的流量均相同，且各所述熱介質循環泵的流量需與最大規格的熱站相匹配。

各所述熱站採用餘熱回收裝置或直燃鍋爐。

所述熱介質循環供熱系統的輸出端與所述用戶系統的輸入端之間的循環主管路上，還設置有一熱介質過濾旁通管路，所述熱介質過濾旁通管路上設置有一用於對熱介質進行過濾的熱介質過濾器。

所述用戶系統包括若干熱用戶支路以及一壓差調節支路，且所述壓差調節支路上還設置有一用於調節壓差的壓差調節閥；各所述熱用戶支路與所述壓差調節支路並聯連接後與循環主管路相連。

所述系統還包括一熱介質膨脹洩放系統，其包括熱介質洩放罐、熱介質膨脹罐以及一補給泵；所述熱介質洩放罐的入口端通過兩洩放管路分別與所述熱介質膨脹罐和循環主管路相連，且兩所述洩放管路上均設置有一用於洩放熱介質的閥門；所述熱介質洩放罐的出口端與所述補給泵的入口端相連，所述補給泵的出口端通過供給管路與所述熱介質膨脹罐相連，所述供給管路上設置有一閥門；所述熱介質膨脹罐底部通過一分流管路與所述循環主管路相連，且所述分流管路上設置有一用於分流的閥門。

本實用新型由於採取以上技術方案，其具有以下優點：1、本實用新型由於設置了若干可變頻的熱介質循環泵以及相應的旁通管路，使得各熱介質循環泵能夠與不同規格的熱站配合使用，互為備用，避免了配置不同流量的循環泵及備用泵，降低了投資。2、本實用新型由於配置的熱介質循環泵均為相同流量，減少了備品備件數量和費用，同時也減少了維修維護工作量。3、本實用新型由於各熱介質循環泵相互備用，減少了需配置的熱介質循環泵的數量，節省了平臺佔用面積和重量。4、本實用新型採用可變頻的熱介質循環泵，使用變頻調速的方式調節泵的流量，更加節能。因而本實用新型可以廣泛應用於海上平臺熱介質系統中。

附圖說明

圖1是本實用新型結構示意圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的進行詳細的描述。

如圖1所示，本實用新型配置變頻泵的海上平臺熱介質系統包括一熱介質循環供熱系統1、一用戶系統2以及一熱介質膨脹洩放系統3。熱介質循環供熱系統1的輸出端通過循環主管路4與用戶系統2的輸入端相連，且兩者之間的循環主管路4上還設置有一熱介質過濾旁通管路5，該熱介質過濾旁通管路5上設置有一用於對熱介質進行過濾的熱介質過濾器6。用戶系統2的輸出端通過循環主管路與熱介質循環供熱系統1的輸入端相連，構成封閉的熱循環系統。

熱介質循環供熱系統1包括第一、第二、第三熱介質循環泵11～13、規格不同的第一、第二、第三熱站14～16以及切換閥門17～19。其中，第一熱介質循環泵11為定頻熱介質循環泵，第二、第三熱介質循環泵12、13為可變頻熱介質循環泵，第一、第二熱站14、15為大規格熱站，第三熱站16為小規格熱站。第一熱介質循環泵11與第一熱站14串聯構成第一支路，第二、第三熱介質循環泵12、13分別與第二、第三熱站15、16串聯構成第二、第三支路，且第一、第二、第三支路並聯後與循環主管路4相連。第一支路上設置有與第二、第三支路連通的旁通管路，且兩旁通管路上分別設置有第一、第二切換閥門17、18；第二支路上還設置有與第三支路連通的旁通管路，該旁通管路上設置有第三切換閥門19。

用戶系統2包括若干熱用戶支路21以及一壓差調節支路22，且壓差調節支路22上還設置有一用於調節壓差的壓差調節閥23；各熱用戶支路21與壓差調節支路22並聯連接後與循環主管路相連。

熱介質膨脹洩放系統3，包括熱介質洩放罐31、熱介質膨脹罐32以及一補給泵33。熱介質洩放罐31的入口端通過兩洩放管路分別與熱介質膨脹罐32和循環主管路4相連，且兩洩放管路上分別設置有一用於洩放熱介質的閥門34、35。熱介質洩放罐31的出口端與補給泵33的入口端相連，補給泵33的出口端通過供給管路與熱介質膨脹罐32相連，供給管路上設置有一閥門36。熱介質膨脹罐底部通過一分流管路與循環主管路4相連，且該分流管路上設置有一用於分流的閥門37。

上述實施例中，熱介質循環供熱系統1中熱介質循環泵、熱站數量及規格根據海上平臺熱介質系統規模確定，但熱介質循環泵中需包括至少兩臺可變頻熱介質循環泵，且兩可變頻熱介質循環泵分別與不同規格的熱站相對應連接。

上述各實施例中，各熱介質循環泵的流量均相同，且流量需與最大規格的熱站相匹配。

上述各實施例中，各熱站採用餘熱回收裝置或直燃鍋爐。

上述各實施例中，熱介質過濾旁通管路5中熱介質流量為循環主管路4中熱介質流量的25％。

本實用新型在使用時，熱介質循環供熱系統1中兩個支路運行，剩下一個支路作為備用。具體的：

當兩個大規格的熱站同時運行時，也即當第一熱站14和第二熱站15同時運行時，開啟第一熱介質循環泵11和第二熱介質循環泵12，另一熱介質循環泵13在不調速的狀態下作為第一、第二熱介質循環泵11、12的備用泵，即若第一熱介質循環泵11故障，則開啟第二切換閥18，由第三熱介質循環泵13驅動第一熱站14；若第二熱介質循環泵12故障，則開啟第三切換閥19，由第三熱介質循環泵13驅動第二熱站15。

當其中一個大規格的熱站和一個小規格熱站運行時，分兩種情況：

一是第一熱站14和第三熱站16同時運行，此時開啟第一熱介質循環泵11和第三熱介質循環泵13，同時第三熱介質循環泵13通過變頻調速使其流量與小規格第三熱站16相匹配；此時，第二熱介質循環泵12作為第一、第三熱介質循環泵11、13的備用泵，即若第一熱介質循環泵11故障，則開啟第一切換閥17，由第二熱介質循環泵12驅動第一熱站14；若第三熱介質循環泵13故障，則開啟第三切換閥19，並將第二熱介質循環泵12通過變頻調速後驅動第三熱站16。

二是第二熱站15和第三熱站16同時運行，此時開啟第一熱介質循環泵11以及第一切換閥17，由第一熱介質循環泵11驅動第二熱站15；開啟第三熱介質循環泵13，並將第三熱介質循環泵13通過變頻調速使其流量與小規格第三熱站16相匹配後驅動第三熱站16；此時，第二熱介質循環泵12作為第一、第三熱介質循環泵11、13的備用泵；即若第一熱介質循環泵11故障，則關閉第一切換閥17，由第二熱介質循環泵12直接驅動第二熱站15；若第三熱介質循環泵13故障，則開啟第三切換閥19，並將第二熱介質循環泵12通過變頻調速後驅動第三熱站16。

經各熱站輸出的高溫熱介質進入循環主管路4後，一部分高溫熱介質經熱介質過濾旁通管路5上的熱介質過濾器6進行過濾後，與另一部分高溫熱介質在循環主管路4中混合，混合後的高溫熱介質進入用戶系統2為各熱用戶供熱。其中，用戶系統2中的壓差調節支路22用於當熱用戶數目變化時，通過壓差調節閥23調節壓差調節支路22管道內的熱介質流量，以使得循環主管路4內熱介質壓力平衡。用戶系統2輸出的低溫熱介質經循環主管路4再次進入熱介質循環供熱系統1進行加熱和加壓，不斷循環。

在上述幾種運行情況中，熱介質膨脹洩放系統3中，熱介質膨脹罐32均用於為熱介質循環供熱系統1中熱介質由於溫度變化導致的體積膨脹提供緩衝。同時，當系統故障時，熱介質膨脹罐32以及熱介質循環供熱系統1中的熱介質均可以排放到熱介質洩放罐31中進行儲存。當需重新恢復運行時，熱介質洩放罐31中的熱介質經補給泵32再次進入熱介質循環供熱系統1進行循環。

上述各實施例僅用於說明本實用新型，其中各部件的結構、連接方式等都是可以有所變化的，凡是在本實用新型技術方案的基礎上進行的等同變換和改進，均不應排除在本實用新型的保護範圍之外。