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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。工作原理是通過伴熱介質(zhì)的直接或間接換熱來補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。長期以來，蒸汽伴流一直是大多數(shù)火電廠保溫的主要方法。其工作原理是通過冷卻熱管來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行。

20世紀(jì)70年代，美國能源行業(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)。

溫度自動控制與電伴熱的原理與應(yīng)用

溫度自動控制電伴熱計劃主要通過溫度自動控制和電源熱線完成。自動控溫型電伴熱導(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，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，熱絲開始加熱;當(dāng)溫度較高時，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)熱絲自動降低功率輸出，發(fā)熱。體積會減少。當(dāng)環(huán)境溫度變冷時，塑料恢復(fù)到差動分子的收縮狀態(tài)，碳顆粒連接形成電路，發(fā)熱絲的發(fā)熱功率自動增加。由于整個溫度控制過程是由材料本身自動調(diào)節(jié)的，所以控制溫度不會過高或過低。因此，電伴熱的優(yōu)良特性是其他熱伴熱系統(tǒng)所無法比擬的。自動溫度電伴熱系統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)管道的保溫和防凍過程。根據(jù)電廠熱伴熱的特殊技術(shù)要求，自動溫度電伴熱系統(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行提供有力保障。電伴熱在美國和歐洲廣泛使用，因為它比傳統(tǒng)的蒸汽伴熱有明顯的優(yōu)勢。目前，發(fā)達國家的電廠很難找到蒸汽伴熱管道。電伴熱項目*于1986年初進入中國電力市場。雷化學(xué)技術(shù)最初被用于世界銀行(world bank)或亞洲開發(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(通常為20a)等優(yōu)點。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)，這是目前我國電廠沒有廣泛應(yīng)用功率伴熱帶技術(shù)的主要障礙之一。本文重點研究了火電廠1000米長儀表管道的經(jīng)濟效益和社會效益。

2.2運營成本比較

2.2.1蒸汽伴熱計劃

(1)管道熱汽耗:儀器管、供汽管的熱汽耗為0.30噸/小時，每噸蒸汽量為50元。運行天數(shù)為100天，年耗汽量為0.3 x 100 x 24 x 50 = 3.6萬元。

(2)伴熱管道的維修費用包括檢查、維修、更新、維修費用，每年約4.2萬元。

2.2.2電伴熱方案

(1)功耗

寬自動控制熱線的應(yīng)用是33w /米。管道的總長度是1000米,每小時耗電量是1000 * 33/1000 = 33千瓦。h .當(dāng)管道溫度達到維護的上限溫度、伴熱的發(fā)熱值會逐漸減少,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)輔助電源價格為0.20元/ kw.h，運行時間為100天(2400小時)時，年正常用電量成本為(33 * 2400)* 0.20 * 60% = 9504元。

(2)維修費用

自動溫度和功率電伴熱幾乎不需要維護。按照規(guī)定，每年只需要使用搖床，測量和保溫的費用估計為1萬元/年。根據(jù)以上項目，兩種方案的預(yù)計運營成本如表2所示。

2.3經(jīng)濟效益分析

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)濟壽命為10a，電伴熱經(jīng)濟壽命為12a)。根據(jù)計算:

蒸汽加熱方案的年成本為:

年折舊費+年營運成本= 228803 / 10 + 7800 = 100880.3元

電伴熱方案的年成本為:

年折舊費+年營運成本= 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。

也可以從動態(tài)額外投資回收期的角度進行比較。功率伴熱帶方案的一次性投資成本較高，但其年運營成本遠低于蒸汽伴熱帶方案。電伴熱帶計劃節(jié)省的成本可以回收太多的投資，所需的時間是一個額外的回收期。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社會效益分析

溫度自動控制電伴熱帶是一種節(jié)能措施，因為它是根據(jù)傳感管壁(介質(zhì))的溫度來調(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。國外熱伴熱產(chǎn)品公司計算的電伴熱與蒸汽伴熱比例為1:1 .8。此外，自動電伴熱還能有效消除運行、運行、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)濟分析可以看出，雖然一次性投資相對較高，但經(jīng)營成本大大降低，經(jīng)濟效益顯著。此外，從目前使用電伴熱系統(tǒng)的火電廠運行情況來看，電伴熱已經(jīng)達到了預(yù)期的效果?？梢灶A(yù)見，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。目前，電伴熱產(chǎn)品市場可分為國產(chǎn)和進口兩大類。國內(nèi)電伴熱帶熱線具有相對價格優(yōu)勢，一次性投資相對較低。其缺點是國內(nèi)不少電伴熱線路仍采用落后恒功率伴熱帶技術(shù)，在使用過程中會浪費大量能源。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)。進口自動伴熱加熱絲具有啟動快、溫度均勻、安裝方便、使用壽命長等技術(shù)優(yōu)勢。在進口的電伴熱產(chǎn)品中，瑞化學(xué)的溫度自動伴熱帶熱線在中國得到了廣泛的應(yīng)用。目前，國外電廠的大部分供熱系統(tǒng)都是由公司設(shè)計和提供的。