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              火力發電廠蒸汽伴熱與電伴熱方案的技術經濟比較
              2023-01-09

              作為一種有效的管道保溫和防凍方案,伴熱技術在火電廠中得到了廣泛的應用。工作原理是通過伴熱介質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,這些管比較復雜,鋪設蒸汽加熱管很不方便。此外,在冬季作業中,蒸汽伴流管道常出現“跑、跑、滴、漏”現象。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70年代,美國能源行業提出了用電伴熱代替蒸汽伴熱的想法。20世紀70年代末80年代初,包括能源工業在內的許多工業部門廣泛推廣電伴熱技術,用電伴熱代替蒸汽伴熱。電伴熱技術已從傳統的恒功率伴熱技術發展到以導電塑料為核心的可控熱電伴熱技術。

              溫度自動控制與電伴熱的原理與應用

              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線由導電塑料、雙層絕緣母線、金屬屏蔽網和防腐涂層組成。導電塑料由塑料和導電碳顆粒制成,是加熱的核心。當熱絲周圍溫度較低時,導電塑料產生不同的分子收縮,碳顆粒連接電路允許電流通過,熱絲開始加熱;當溫度較高時,導電塑料產生不同的分子膨脹,碳顆粒逐漸分離,導致電路中斷,電阻上升,發熱絲自動降低功率輸出,發熱。體積會減少。當環境溫度變冷時,塑料恢復到差動分子的收縮狀態,碳顆粒連接形成電路,發熱絲的發熱功率自動增加。由于整個溫度控制過程是由材料本身自動調節的,所以控制溫度不會過高或過低。因此,電伴熱的優良特性是其他熱伴熱系統所無法比擬的。自動溫度電伴熱系統應用于工業管道的保溫和防凍過程。根據電廠熱伴熱的特殊技術要求,自動溫度電伴熱系統能夠準確、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,因為它比傳統的蒸汽伴熱有明顯的優勢。目前,發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。雷化學技術最初被用于世界銀行(world bank)或亞洲開發銀行(ADB)資助的山東石恒發電廠(Shandong shiheng power plant)等發電廠。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、聊城電廠等現代化電廠均采用了自動溫控系統。

              兩種蒸汽伴熱和電伴熱方案的比較

              電伴熱技術應用于火電廠的保溫隔熱。具有加熱效率高、安裝方便、質量可靠、使用壽命長(通常為20a)等優點。然而,自限溫電伴熱技術的一次性投資高于蒸汽電伴熱技術,這是目前我國電廠沒有廣泛應用功率伴熱帶技術的主要障礙之一。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。

              火力發電廠蒸汽伴熱與電伴熱方案的技術經濟比-河北山依電熱科技

              2.2.2電伴熱方案

              (1)功耗

              寬自動控制熱線的應用是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 .當管道溫度達到維護的上限溫度、伴熱的發熱值會逐漸減少,輸出功率將相應減少。因此,電伴熱的功耗通常是額定功耗的60%。當輔助電源價格為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。根據以上項目,兩種方案的預計運營成本如表2所示。

              火力發電廠蒸汽伴熱與電伴熱方案的技術經濟比-河北山依電熱科技

              2.3經濟效益分析

              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(蒸汽伴熱經濟壽命為10a,電伴熱經濟壽命為12a)。根據計算:

              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準,電伴熱方案的年成本約為蒸汽伴熱方案年成本的2 / 5,明顯優于蒸汽伴熱方案。

              也可以從動態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。根據相關公式,兩種方案的投資差異可以為1。4年內收回。

              2.4社會效益分析

              溫度自動控制電伴熱帶是一種節能措施,因為它是根據傳感管壁(介質)的溫度來調節熱量的。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、滴漏現象,改善企業環境。

              結論

              從以上的技術經濟分析可以看出,雖然一次性投資相對較高,但經營成本大大降低,經濟效益顯著。此外,從目前使用電伴熱系統的火電廠運行情況來看,電伴熱已經達到了預期的效果??梢灶A見,用電伴熱代替蒸汽伴熱將成為電力行業保溫應用的必然趨勢。目前,電伴熱產品市場可分為國產和進口兩大類。國內電伴熱帶熱線具有相對價格優勢,一次性投資相對較低。其缺點是國內不少電伴熱線路仍采用落后恒功率伴熱帶技術,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、使用壽命長等技術優勢。在進口的電伴熱產品中,瑞化學的溫度自動伴熱帶熱線在中國得到了廣泛的應用。目前,國外電廠的大部分供熱系統都是由公司設計和提供的。

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