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作為一種有效的管道保溫和防凍方案，伴熱技術(shù)在火電廠中得到了廣泛的應(yīng)用。工作原理是通過(guò)伴熱介質(zhì)的直接或間接換熱來(lái)補(bǔ)充伴熱管道的熱損失，以滿足加熱、保溫或防凍的正常工作要求。長(zhǎng)期以來(lái)，蒸汽伴流一直是大多數(shù)火電廠保溫的主要方法。其工作原理是通過(guò)冷卻熱管來(lái)散熱絕緣管的熱損失。由于蒸汽散熱控制困難，其保溫效率一直處于較低水平。此外，由于電廠的主熱管是儀表管、工藝管和化工管，這些管比較復(fù)雜，鋪設(shè)蒸汽加熱管很不方便。此外，在冬季作業(yè)中，蒸汽伴流管道常出現(xiàn)“跑、跑、滴、漏”現(xiàn)象。每年冬天，電廠維修部都會(huì)在管道保溫上投入大量的人力和物力，以保證電廠在冬季的運(yùn)行。

20世紀(jì)70年代，美國(guó)能源行業(yè)提出了用電伴熱代替蒸汽伴熱的想法。20世紀(jì)70年代末80年代初，包括能源工業(yè)在內(nèi)的許多工業(yè)部門廣泛推廣電伴熱技術(shù)，用電伴熱代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)已從傳統(tǒng)的恒功率伴熱技術(shù)發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的可控?zé)犭姲闊峒夹g(shù)。

溫度自動(dòng)控制與電伴熱的原理與應(yīng)用

溫度自動(dòng)控制電伴熱計(jì)劃主要通過(guò)溫度自動(dòng)控制和電源熱線完成。自動(dòng)控溫型電伴熱導(dǎo)線由導(dǎo)電塑料、雙層絕緣母線、金屬屏蔽網(wǎng)和防腐涂層組成。導(dǎo)電塑料由塑料和導(dǎo)電碳顆粒制成，是加熱的核心。當(dāng)熱絲周圍溫度較低時(shí)，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生不同的分子收縮，碳顆粒連接電路允許電流通過(guò)，熱絲開(kāi)始加熱;當(dāng)溫度較高時(shí)，導(dǎo)電塑料產(chǎn)生不同的分子膨脹，碳顆粒逐漸分離，導(dǎo)致電路中斷，電阻上升，發(fā)熱絲自動(dòng)降低功率輸出，發(fā)熱。體積會(huì)減少。當(dāng)環(huán)境溫度變冷時(shí)，塑料恢復(fù)到差動(dòng)分子的收縮狀態(tài)，碳顆粒連接形成電路，發(fā)熱絲的發(fā)熱功率自動(dòng)增加。由于整個(gè)溫度控制過(guò)程是由材料本身自動(dòng)調(diào)節(jié)的，所以控制溫度不會(huì)過(guò)高或過(guò)低。因此，電伴熱的優(yōu)良特性是其他熱伴熱系統(tǒng)所無(wú)法比擬的。自動(dòng)溫度電伴熱系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)管道的保溫和防凍過(guò)程。根據(jù)電廠熱伴熱的特殊技術(shù)要求，自動(dòng)溫度電伴熱系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確、方便地起到保溫、防凍的作用，為電廠在冬季良好運(yùn)行提供有力保障。電伴熱在美國(guó)和歐洲廣泛使用，因?yàn)樗葌鹘y(tǒng)的蒸汽伴熱有明顯的優(yōu)勢(shì)。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家的電廠很難找到蒸汽伴熱管道。電伴熱項(xiàng)目*于1986年初進(jìn)入中國(guó)電力市場(chǎng)。雷化學(xué)技術(shù)最初被用于世界銀行(world bank)或亞洲開(kāi)發(fā)銀行(ADB)資助的山東石恒發(fā)電廠(Shandong shiheng power plant)等發(fā)電廠。目前，河北三河電廠、大連華能電廠、山西陽(yáng)城電廠、天津盤山電廠、山東菏澤電廠、聊城電廠等現(xiàn)代化電廠均采用了自動(dòng)溫控系統(tǒng)。

兩種蒸汽伴熱和電伴熱方案的比較

電伴熱技術(shù)應(yīng)用于火電廠的保溫隔熱。具有加熱效率高、安裝方便、質(zhì)量可靠、使用壽命長(zhǎng)(通常為20a)等優(yōu)點(diǎn)。然而，自限溫電伴熱技術(shù)的一次性投資高于蒸汽電伴熱技術(shù)，這是目前我國(guó)電廠沒(méi)有廣泛應(yīng)用功率伴熱帶技術(shù)的主要障礙之一。本文重點(diǎn)研究了火電廠1000米長(zhǎng)儀表管道的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2.2運(yùn)營(yíng)成本比較

2.2.1蒸汽伴熱計(jì)劃

(1)管道熱汽耗:儀器管、供汽管的熱汽耗為0.30噸/小時(shí)，每噸蒸汽量為50元。運(yùn)行天數(shù)為100天，年耗汽量為0.3 x 100 x 24 x 50 = 3.6萬(wàn)元。

(2)伴熱管道的維修費(fèi)用包括檢查、維修、更新、維修費(fèi)用，每年約4.2萬(wàn)元。

2.2.2電伴熱方案

(1)功耗

寬自動(dòng)控制熱線的應(yīng)用是33w /米。管道的總長(zhǎng)度是1000米,每小時(shí)耗電量是1000 * 33/1000 = 33千瓦。h .當(dāng)管道溫度達(dá)到維護(hù)的上限溫度、伴熱的發(fā)熱值會(huì)逐漸減少,輸出功率將相應(yīng)減少。因此，電伴熱的功耗通常是額定功耗的60%。當(dāng)輔助電源價(jià)格為0.20元/ kw.h，運(yùn)行時(shí)間為100天(2400小時(shí))時(shí)，年正常用電量成本為(33 * 2400)* 0.20 * 60% = 9504元。

(2)維修費(fèi)用

自動(dòng)溫度和功率電伴熱幾乎不需要維護(hù)。按照規(guī)定，每年只需要使用搖床，測(cè)量和保溫的費(fèi)用估計(jì)為1萬(wàn)元/年。根據(jù)以上項(xiàng)目，兩種方案的預(yù)計(jì)運(yùn)營(yíng)成本如表2所示。

2.3經(jīng)濟(jì)效益分析

從表1和表2可以看出，蒸汽伴熱方案的投資是電伴熱方案的80%，但運(yùn)行成本是電伴熱方案的4倍。兩種方案的輸出效果相同，可以滿足儀器管的絕緣和防凍要求。因此，可以比較分析兩種方案的年成本(蒸汽伴熱經(jīng)濟(jì)壽命為10a，電伴熱經(jīng)濟(jì)壽命為12a)。根據(jù)計(jì)算:

蒸汽加熱方案的年成本為:

年折舊費(fèi)+年?duì)I運(yùn)成本= 228803 / 10 + 7800 = 100880.3元

電伴熱方案的年成本為:

年折舊費(fèi)+年?duì)I運(yùn)成本= 299810 / 12 + 19504 = 44488.2元

按照年成本較低的標(biāo)準(zhǔn)，電伴熱方案的年成本約為蒸汽伴熱方案年成本的2 / 5，明顯優(yōu)于蒸汽伴熱方案。

也可以從動(dòng)態(tài)額外投資回收期的角度進(jìn)行比較。功率伴熱帶方案的一次性投資成本較高，但其年運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)低于蒸汽伴熱帶方案。電伴熱帶計(jì)劃節(jié)省的成本可以回收太多的投資，所需的時(shí)間是一個(gè)額外的回收期。根據(jù)相關(guān)公式，兩種方案的投資差異可以為1。4年內(nèi)收回。

2.4社會(huì)效益分析

溫度自動(dòng)控制電伴熱帶是一種節(jié)能措施，因?yàn)樗歉鶕?jù)傳感管壁(介質(zhì))的溫度來(lái)調(diào)節(jié)熱量的。蒸汽伴熱只能利用部分熱能。大量的熱能不能從高到低使用。白浪費(fèi)。國(guó)外熱伴熱產(chǎn)品公司計(jì)算的電伴熱與蒸汽伴熱比例為1:1 .8。此外，自動(dòng)電伴熱還能有效消除運(yùn)行、運(yùn)行、滴漏現(xiàn)象，改善企業(yè)環(huán)境。

結(jié)論

從以上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析可以看出，雖然一次性投資相對(duì)較高，但經(jīng)營(yíng)成本大大降低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。此外，從目前使用電伴熱系統(tǒng)的火電廠運(yùn)行情況來(lái)看，電伴熱已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期的效果。可以預(yù)見(jiàn)，用電伴熱代替蒸汽伴熱將成為電力行業(yè)保溫應(yīng)用的必然趨勢(shì)。目前，電伴熱產(chǎn)品市場(chǎng)可分為國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口兩大類。國(guó)內(nèi)電伴熱帶熱線具有相對(duì)價(jià)格優(yōu)勢(shì)，一次性投資相對(duì)較低。其缺點(diǎn)是國(guó)內(nèi)不少電伴熱線路仍采用落后恒功率伴熱帶技術(shù)，在使用過(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量能源。此外，他們的工作效率、性能和使用壽命仍有提升的空間(有些產(chǎn)品的使用壽命只有1 - 2a)。進(jìn)口自動(dòng)伴熱加熱絲具有啟動(dòng)快、溫度均勻、安裝方便、使用壽命長(zhǎng)等技術(shù)優(yōu)勢(shì)。在進(jìn)口的電伴熱產(chǎn)品中，瑞化學(xué)的溫度自動(dòng)伴熱帶熱線在中國(guó)得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國(guó)外電廠的大部分供熱系統(tǒng)都是由公司設(shè)計(jì)和提供的。