电伴热在某烧结厂给水管道中的应用.pdf

1 8 现代冶金 第 4 4卷 恒功率型电伴热单位长度的发热量是恒定的 ， 温度不能 自动调节 。根据电阻丝的连接方式可分为 并联型和串联型两种。对于前者 ， 其 电阻丝为并联 连接 ， 可随意剪切 ； 串联型恒功率 电伴热带， 其电阻 丝是串联方式连接， 不可剪切。 2 电伴热的计算与应用 2 ． 1 工 程概 述 以某钢铁厂 2 0 1 4年新建烧结厂项 目为例 ， 该烧 结机面积 为 4 5 0 m。 ， 设计 规模为年产成 品烧结矿 4 6 3 ． 3万 t 。烧结厂区室外架 空生产给水管均采用 电伴热保温防冻 。 2 ． 2 实例计算 以 D N2 0 0管道防冻保温计算为例 ： ( 1 ) 计 算 温差 查全 国各地气象参数表《 管道和设备保温、 防结 露及电伴热>> 0 3 S 4 0 1 —1 5 ～1 7得出： 该地区极端最低气温为 T a 一一2 6 ． 8℃。 设计维持温度取 T。 一5℃， 则最大温差At 一 ( T。 ～ T自 ) 一5 一 ( ～2 6 ． 8 ) 一3 1 ． 8℃ 。 ( 2 ) 计算管道散热量 Q 查电伴热金属管道散热量表《 管道和设备保温 、 防结露及电伴热>> 0 3 S 4 0 1 —1 0 7 ～1 0 8得出 ： △ 一3 0℃， 绝热层厚度为 3 0 mm 时 ， 散热量 QB 一3 7 ． 7 W／ m； A￡ 一4 0℃ ， 绝热层厚度为 3 0 mm 时， 散热量 Q B 一5 0 ． 3 W／ m ； 采用内插法求得 Q 一3 9 ． 9 7 w／ m。 ( 3 ) 计算实际散热量。 查绝热材料系数表《 管道和设备保温、 防结露及 电伴热 > > O 3 S 4 O l 一1 O 7 ～l O 9得 出 f 一1 ． 1 6 ， QT B —f Q B 一4 6 ． 3 6 W／ m ( 4 ) 计算电热带总长度 查电热带编制说明《 管道和设备 、 保温防结露及 电伴 热 >> 0 3 S 4 0 1 — 1 0 7 ～ 9 2 ， 9 3选 用 4 5 DX W —P一 2 2 0型变功率电热带， 电压 2 2 0 V， 并从 电热带编制 说明中查 出 5 ~C时输出功率 4 7 ． 5 w／ m， 大于实际散 热量 4 6 ． 3 6 w／ m， 故采用 4 5 D XW--P 一2 2 0型变功 率电热带满足 D N2 0 0管道防冻保温要 求。其余管 径皆可按此计算方法依次计算。 2 ． 3技术 经 济分析 以该厂区 1 0 0 m 长的生产给水管道保温 为例 ， 采用蒸汽伴热和电伴热进行经济技术比较 。其中， 蒸汽管道按 工艺 要求 采用 DN2 0伴 热钢 管 ， 全 长 1 0 0 m， 电伴热采用变功率电热带， 电压 2 2 0 V。 表 1 投 资费用估算表 表 2 操作 费用估 算表 两套方案均可满足管线的保温防冻要求。由表 1 ， 2可知 ， 对于初期投资 ， 蒸 汽伴热是电伴热方案 的 2 6 ． 6 3 9 ／ 6 ， 运行费用前者是后者的 3 ． 5 7倍 。两套方 案 的年费用分析如下 ： 经济寿命通常按经验取值 ， 蒸汽伴 热 1 O年 ， 电 伴 热 1 2年 ， 蒸汽伴热方案的年费用为： 年折旧费用+年运行费用 = = = 1 4 3 0 0 ／ 1 0 +2 4 2 6 0 = = = 2 5 6 9 0元 电伴热方案的年费用为： 年折 旧费用 +年运 行费用 一5 3 7 0 0 ／ 1 2 +6 8 0 0 — 1 1 2 7 5元 由上面计算可知， 电伴热与蒸汽伴热方案的费用 相 比 ， 前者 是后者 的 4 3 ． 8 9 ， 电伴热 的优 势显著 。 2 ． 4 安装 及运 行维 护 电伴热设施 的安装非常关键 ， 直接决定 了电伴 热能否正常工作。电伴热的安装应该在主体工程完 成 以后进 行 ， 确认 管道 已经过 吹扫 、 试压 及管 道表 面 清理 干净 。管 道 的上方 没有施 工 、 吊装 和焊 接等 ， 以 免损坏电伴热带。 每根 电伴热带应在安装完成 以后进行绝缘测 试 ， 核查 电伴热带线芯与管道或容器间的电阻值大 第 1 期 甄 青： 电伴热在某烧结厂给水管道中的应用 于等于 2 O ME 3 ， 所有检查完毕后 ， 试送电 2 h后检查 电伴热带的发热情况及各种 电气参数， 一切正常后 可进行下一步保温层和防护层的施工 ， 施工结束后 ， 继续重复前面的绝缘检查 ， 并 连续 送 电 2 4 h ， 检查 各种参数正常后 ， 方可正式投入运行 。 在电伴热使用过程 中， 常见故 障、 故障原因及解 决 办法 如下 ： ( 1 ) 电伴热开关跳 闸。现 场检查发现电伴 热由 于长期受热或电伴 热接头处未严密处理 ， 致使 电伴 热屏蔽层与相线接触导致接地 。处理方法 ： 在 电伴 热的安装过程中存在的问题 ， 要在 日常巡检时 ， 加强 检查处理受损电伴热。另外 ， 北方冬天多雪， 很多电 伴热都暴露在雪中， 电伴热加热时积雪融化， 积水 的 有终端的地方很容易进水 ， 因此 ， 应做好对终端的防 水措施 。 ( 2 ) 电伴 热接线均正 常， 电源正 常， 但不加热。 检查发现电伴热温控器 由于质量原因， 温控器失效， 导致不加热。处理方法 ： 定期进行巡检 ， 检查电伴热 温控器设备 ， 对不合格的或者使用寿命到期的温控 器进行更换。 ( 3 ) 电伴热接线正常， 电源正常 ， 温控器正常， 但 是不加热。检查发现电伴热温控器探头处在阳光直 射位置( 电伴热探头未正确放人物料管线 内) ， 温度 较高， 电伴热不启动 ， 而管线实际温度低。处理方法 ： 正确安装电伴热温度探头 。 3 结束 语 电伴热工艺虽然初期投资较高 ， 但运行费用与 其他伴热形式相 比有较大降低 ， 经济效益显著。从 目前国内已采用 电伴热系统进行伴热的烧结厂运行 情况来看 ， 电伴热系统投运后运行正常， 伴热效果达 到了设计要求 ， 伴热温度稳定 ， 完全能够满 足工艺 要求。 同时 ， 与传统的蒸汽伴热相 比较 ， 消除了“ 跑 冒 滴漏” 等现象 ， 明显改观了企业的生产环境 ， 加大了 企业的经济效益 。可以预见 ， 在冶金行业 的保温应 用 中， 电伴热取代蒸汽和热水伴热 ， 成为工艺伴热的 主要方式 ， 将成为必然趋势 。 参 考文 献 ： [ 1 ] 蔡桥， 柏群耀． 电伴热方案与蒸汽伴热方案的技术经济 分析[ J 3 ． 节能 ， 2 0 0 0 ， ( 儿) ： 3 O 一3 2 ． [ 2 ] 唐光弟， 赖远波， 祁斌 ， 等． 电伴热在工厂的应用及故障 分享[ J ] ． 电源技术应用 ， 2 0 1 4 ， ( 3 ) ： 4 8 5 ． [ 3 ] 中 国建 筑标 准 设 计研 究 院．国家 建筑 标 准 设 计 0 3 S 4 0 1 ： 管道 和设备保温 、 防结 露及 电伴热 l- s ] ．北京 ： 中国计划 出版社 ， 2 0 0 8 ．