火電廠蒸汽伴熱與電伴熱方案之技術經濟比較

摘要：在技術性能上介紹了電伴熱之技術優勢及蒸汽伴熱方案之缺陷,并就某火力發電廠1000 m長鍋爐儀表管道保溫采用電伴熱和蒸汽伴熱方式,進行了技術經濟分析,進而得出結論:在發電廠之保溫應用中電伴熱方案在技術上性能優越,在經濟上投資合理,效益顯著。陽光電子學校維修專家分析認為：

關鍵詞：伴熱 火電廠 自控溫電伴熱

0 概述

　　伴熱作為一種有效之管道保溫及防凍方案在火電廠中一直被廣泛應用。陽光電子學校維修專家分析認為：其工作原理是通過伴熱媒體散發一定之熱量，通過直接或間接之熱交換補充被伴熱管道之熱損失，以達到升溫、保溫或防凍之正常工作要求。陽光電子學校維修專家分析認為：過去很長一段時間內,在絕大多數火電廠中，蒸汽伴熱始終是一種主要之保溫方式。陽光電子學校維修專家分析認為：其工作原理是通過蒸汽伴熱管道散熱以補充被保溫管道之熱損失。陽光電子學校維修專家分析認為：由于蒸汽之散熱量不易控制，其保溫效率始終處于一個較低之水平。陽光電子學校維修專家分析認為：而且，由于電廠中需要伴熱之管道一般以儀表管線、工藝管線及化學管線為主，這些管線比較復雜，鋪設蒸汽伴熱管道十分不便。陽光電子學校維修專家分析認為：另外，在冬季運行時，蒸汽伴熱管道經常會出現"跑、冒、滴、漏"現象，每年冬季電廠維修部門都不得不在管線保溫上花費大量之人力、物力來確保電廠之冬季運行安全。陽光電子學校維修專家分析認為：

20世紀70年代，美國能源行業就提出用電伴熱方案來替代蒸汽伴熱之設想。陽光電子學校維修專家分析認為：70年代末80年代初，括能源業在內之很多工業部門已廣泛推廣了電伴熱技術，以電伴熱全面代替蒸汽伴熱。陽光電子學校維修專家分析認為：電伴熱技術發展至今，已由傳統之恒功率伴熱發展到以導電塑料為核心之自控溫電伴熱。陽光電子學校維修專家分析認為：

1 自控溫電伴熱原理及應用

　　自控溫電伴熱方案主要通過自控溫電伴熱線完成。陽光電子學校維修專家分析認為：自控溫電伴熱線由導電塑料和2根平行母線加絕緣層、金屬屏蔽網、防腐外套構成。陽光電子學校維修專家分析認為：其中由塑料加導電碳粒經特殊加工而成之導電塑料是發熱核心。陽光電子學校維修專家分析認為：當伴熱線周圍溫度較低時，導電塑料產生微分子收縮，碳粒連接形成電路使電流通過，伴熱線便開始發熱；而溫度較高時，導電塑料產生微分子膨脹，碳粒逐漸分開，導致電路中斷，電阻上升，伴熱線自動減少功率輸出，發熱量便降低。陽光電子學校維修專家分析認為：當周圍溫度變冷時，塑料又恢復到微分子收縮狀態，碳粒相應連接起來形成電路，伴熱線發熱功率又自動上升。陽光電子學校維修專家分析認為：由于整個溫度控制過程是由材料本身自動調節完成之，其控制溫度不會過高也不會過低。陽光電子學校維修專家分析認為：因此電伴熱所具有之良好特性是其他伴熱系統所無法比擬之。陽光電子學校維修專家分析認為：自控溫電伴熱系統應用于工業管道保溫和防凍過程，針對發電廠伴熱之特殊技術要求，自控溫電伴熱系統能夠準確、方便地起到保溫、防凍之作用，為電廠冬季之良好運行提供有力保障。陽光電子學校維修專家分析認為：由于電伴熱相對于傳統之蒸汽伴熱具有明顯之優勢，因而在美國及歐洲得到了廣泛應用，目前，在發達國家之電廠中已經很難找到蒸汽伴熱管道了。陽光電子學校維修專家分析認為：電伴熱方案 早進入中國電力市場是在1986年，在一些世行或亞行貸款之發電廠如山東石橫電廠已較早地采用了美國瑞侃（RAYCHEM）公司之自控溫伴熱技術。陽光電子學校維修專家分析認為：目前，一些較為現代化之發電廠如河北三河電廠、大連華能電廠、以及正在建設中之山西陽城電廠、天津盤山電廠、山東菏澤、聊城電廠等都已采用了自控溫電伴熱系統。陽光電子學校維修專家分析認為：

2 蒸汽伴熱與電伴熱方案之比較

　　電伴熱技術在火電廠之保溫防凍應用中。陽光電子學校維修專家分析認為：具有發熱效率高、安裝簡便、質量可靠及使用壽命長(通常為20a)等優勢。陽光電子學校維修專家分析認為：但采用自控溫電伴熱技術之一次性投資較蒸汽伴熱方案高，這是目前我國電廠尚未普遍采用電伴熱技術之主要障礙之一。陽光電子學校維修專家分析認為：本文著重從經濟效益和社會效益2方面以火電廠1000m長儀表管線防凍伴熱（維持溫度為5-10攝氏度）采用蒸汽伴熱和電伴熱方案為例進行比較。陽光電子學校維修專家分析認為：

2．1投資比較

2．1．1蒸汽伴熱方案

(1) 伴熱管道:按工藝要求選用1根DN20伴熱鋼管,管線全長1 000 m總重量2.27t(DN20, 2.27KG/m),單價為5 0個專業課程的學費歡迎查看/t,則材料費為5 000×2.27=11 350元；安裝費用（括安裝材料和人工工資）為7 850元。陽光電子學校維修專家分析認為：

(2) 供汽管道:選用DN100 供氣管道,全長1000M。陽光電子學校維修專家分析認為：則材料費用為102 180元，安裝費用（括安裝材料和人工工資）為40 423元。陽光電子學校維修專家分析認為：

(3) 供汽管道保溫:選用50mm厚巖棉,外保護層為鍍鋅鐵皮,全長1 000m。陽光電子學校維修專家分析認為：經估算，材料費用為20 250元，安裝費用為44 2個專業課程的學費歡迎查看。陽光電子學校維修專家分析認為：

(4) 供水和疏水系統:括蒸汽供汽閥門、伴熱管給汽閥、疏水器切斷閥、疏水器及疏水器檢查閥等費用為2550元。陽光電子學校維修專家分析認為：

2．1．2電伴熱方案

(1) 電伴熱線 :自控溫電伴熱線,電壓220V ,伴熱溫度為5攝氏度，價格為人民幣133元/m。陽光電子學校維修專家分析認為：全長1000米，則材料費用為1000×133＝133 0個專業課程的學費歡迎查看；安裝費用(主要是人工工資),按每m 3元計算,為1000×3=3 0個專業課程的學費歡迎查看

(2) 供電配電系統:括配電室、輸電線路等材料費用為157 0個專業課程的學費歡迎查看。陽光電子學校維修專家分析認為：安裝費用為6 810元

　　綜合以上數據,得到投資估算表(見表1)

　　表1 投資估算 單位:元

費用項目

主材料費

安裝費

合計

蒸汽伴熱方案

(1)伴熱管道

11350

7850

19200

(2)供汽管道

102180

40423

142603

(3)供汽管道保溫

20250

44200

64450

(4)供汽和疏水系統

2550

2550

合計

228803

電伴熱方案

(1)電伴熱線

133000

3000

136000

(2)供電、配電系統

157000

6810

163810

合計

299810

兩方案總投資比例：蒸汽伴熱:電伴熱=1:1.31

2.2 運行費用比較

2.2.1蒸汽伴熱方案

(1) 管道伴熱耗汽費用:儀表管道伴熱耗熱量及供汽管道自耗汽量為0.

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