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          技术文章

       

    电伴热技术应用于方案
     

       在化工生产过程中,蒸汽伴热是一种流体物料输送、贮存的传统保温方式。但由于蒸汽温度要远高于物料所需保持的温度范围,一旦调温不当,便会造成局部物料过热。而且,蒸汽伴管冷凝水管保温维护不好,时有冻结而影响生产。特别是在输送、贮存一些腐蚀性强的物料时,易造成管材局部蚀穿,严重影响正常生产。自控电伴热系统应用于工业管道保温和防冻技术上,能准确维持工艺温度和彻底消除管道因局部过热而造成的蚀穿。国外80年代已开始采用自控电伴热线,杜邦、陶氏化学、巴斯夫、壳牌、??松?、现代等公司的装置都已广泛地使用了电伴热技术。目前,国内的兰州炼油厂、乌鲁木齐石化、渤海石油、浙江巨化、大庆氯碱等石油和化工企业也都采用了电伴热系统。
    电伴热技术应用在输送线路复杂的管线、温控要求精确的线路、长距离输送管线及防腐防爆的输送线路的保温上,有性能优越、质量可靠和使用寿命长(通常20年)的明显优势。但采用电伴热技术,一次性投资较高。电伴热方案是否还有其可行性,只需作进一步的技术经济分析,答案自然明朗。首先,不妨假设蒸汽锅炉和总变电所供电容量不增加。下面着重从企业经济效益、社会效益两方面对某大型化肥厂700m长工艺管线保温(维持温度90~110°C)采用蒸汽伴热和电伴热方案进行比较。
    (1)伴热管线:按工艺条件,选用一根DN20伴热管,管道全长700m,总重1.59t(DN20,2.27kg/m) ,单价为5000元/t。则材料费用为5000×1.59=7950元;安装费用(包括安装材料和人工工资)为5570元。
    (2)供汽管道 选用DN100供汽管道,全长700m。则材料费用为71525元,安装费用(包括安装材料和人工工资)为28296元。
    (3)供汽管道保温 选用50mm厚岩棉,外?;げ阄菩刻?,全长700m。经估算,材料费用为14175元,安装费用为30295元。
    (4)供汽和疏水系统 包括蒸汽供汽阀门、伴热管给汽阀、疏水器切断阀、疏水器及疏水器检查阀等,费用(主要是材料费)共计1785元。
    2 电伴热方案
    (1)电伴热线 引进国产电伴热线,电压220V,价格为50元/m,全长700m,则伴热线材料费用为700×50=35000元;安装费用(主要是人工工资,因在厂区内,条件便利)按每米5元计算,为700×5=3500元。
    (2)供电配电系统 包括配电室、输电线路等,材料费用为110000元,安装费用为4767元。 
    3 操作费用
    (1)管道伴热耗汽费用 工艺管道伴热耗汽量及供汽管道自耗汽量合计为0.3t/h,每吨蒸汽按50元计算,操作日为300天,全年耗汽费用为:0.3×300×24×50=108000元。
    (2)伴热管线维护费用 包括巡线检查、检修更新及各项维护费用,由于化肥厂厂区仪表易受腐蚀,维护费用每年大约合计为30000元。
    1.2.2 电伴热方案
    (1)耗电量 国产自控电伴热线,每米提供热量为25W,管道全长700m,小时最大供电量为700×25=17500W。当管道温度达到维持温度上限时,电伴热线的发热量将逐渐减少,输出功率亦随之下降,从而电伴热实际正常耗电量一般为额定功率的60%。电价按0.40元/度计,每年正常耗电费用为:(17500×7200/1000)×0.40×60%=30240元。
    (2)维修费用 自控电伴热,几乎不需要修理,按规定每年只需摇表测绝缘即可,这里按15000元/年估算。
    2 经济收益分析
    蒸汽伴热方案投资与电伴热方案投资相同,但操作费用则是电伴热方案的3.5倍。两方案的产出效果相同,都可达到工艺管线保温要求,因此可以通过对两方案费用年值的比较进行分析。(取蒸汽伴热的经济寿命为10年,电伴热的经济寿命为12年,贴现率i=10%)
    蒸汽伴热方案:AC=P(A/P,i,10)+ 年操作费用 = 159596×0.16275+138000=163974元
    电伴热方案:AC=P(A/P,i,12)+ 年操作费用 = 153267×0.14676+45240=67733元
    由费用年值最小判断准则可知,电伴热方案的费用年值大约是蒸汽伴热方案费用年值的2/5,明显优于蒸汽伴热方案。
    通过各方面比较,电伴热方案的经济效益,明显优于传统蒸汽伴热方案的经济效益。
    3 社会效益分析
    自控电伴热线因本身就能感应管壁(介质)的温度而自调发热量,是一种节能措施。蒸汽伴热只能利用一部分热能,大量热能由高品位变为低品位,无法利用,白白损耗了。经测算,电伴热与蒸汽伴热的耗能之比为1:5.8。另外,由于自控电伴热可以有效地杜绝“跑、冒、滴、漏”现象,因此改善了企业生产环境。

     

     
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