防爆電伴熱帶作為一種有效的管道伴熱及管線防凍方案在火電廠中一直被廣泛應(yīng)用。其工作原理是通過伴熱媒體散發(fā)一定的熱量，通過直接或間接的熱交換補(bǔ)充被伴熱管道的熱損失，以達(dá)到升溫、保溫或防凍的正常工作要求。過去的40年里，可以說(shuō)在絕大多數(shù)火電廠中，蒸汽伴熱始終是一種主要的伴熱保溫方式。其工作原理是通過蒸汽伴熱管道散熱以補(bǔ)充被保溫管道的熱損失。由于蒸汽的散熱量不易控制，其保溫效率始終處于一個(gè)較低的水平。而且，由于電廠中需要伴熱的管道一般以儀表管線、工藝管線及化學(xué)管線為主，這些管線比較復(fù)雜，鋪設(shè)蒸汽伴熱管道十分不便。另外，在冬季運(yùn)行時(shí)，蒸汽伴熱管道經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象，每年冬季電廠維修部門都不得不在管道伴熱保溫上花費(fèi)大量的人力、物力來(lái)確保電廠的冬季運(yùn)行安全。
將時(shí)間倒回20世紀(jì)70年代，美國(guó)能源行業(yè)開始提出用防爆電伴熱帶來(lái)替代蒸汽伴熱的設(shè)想。自此70年代末80年代初，包括能源業(yè)在內(nèi)的很多部門已廣泛推廣了防爆電熱帶技術(shù)，以電伴熱帶全面代替蒸汽伴熱。電伴熱技術(shù)至今，已由傳統(tǒng)的恒功率伴熱發(fā)展到以導(dǎo)電塑料為核心的新型耐腐防爆電伴熱。
電伴熱技術(shù)在火電廠的保溫防凍應(yīng)用中，以其具有發(fā)熱效率高、安裝簡(jiǎn)便、質(zhì)量可靠及使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)勢(shì)得到很高的評(píng)價(jià)與認(rèn)可度。但采用防爆電伴熱帶技術(shù)的一次性投資較蒸汽伴熱方案高，這是目前我國(guó)電廠尚未普遍采用防爆電伴熱帶技術(shù)的主要障礙之一。從經(jīng)濟(jì)投資性的角度上進(jìn)行分析計(jì)算，一次性投資安裝電伴熱帶，價(jià)格較貴，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)使用時(shí)間、運(yùn)營(yíng)成本以及環(huán)境保護(hù)、能源節(jié)約的角度上看，電伴熱帶卻比單純的蒸汽伴熱要便宜的多。
我們可以從如下數(shù)據(jù)中得出一系列的結(jié)論（以1000米需伴熱管線為例）
投資比較
蒸汽伴熱方案
伴熱管道：按工藝要求選用1根DN20伴熱鋼管，管線全長(zhǎng)1000 m總重量2.27t（DN20，2.27KG/m），單價(jià)為5000元/t，則材料費(fèi)為5000×2.27=11 350元；安裝費(fèi)用（包括安裝材料和人工工資）為7850元。
供汽管道：選用DN100供氣管道，全長(zhǎng)1000M.則材料費(fèi)用為102180元，安裝費(fèi)用（包括安裝材料和人工工資）為40423元。
供汽管道保溫：選用50mm厚巖棉，外保護(hù)層為鍍鋅鐵皮，全長(zhǎng)1000m.經(jīng)估算，材料費(fèi)用為20250元，安裝費(fèi)用為44200元。
供水和疏水系統(tǒng)：包括蒸汽供汽閥門、伴熱管給汽閥、疏水器切斷閥、疏水器及疏水器檢查閥等費(fèi)用為2550元。
電伴熱方案
電伴熱帶 ：防爆電伴熱帶，電壓220V ，伴熱溫度為5攝氏度，價(jià)格為人民幣133元/m.全長(zhǎng)1000米，則材料費(fèi)用為1000×133＝133000元；安裝費(fèi)用（主要是人工工資），按每m3元，為1000×3=3000元
供電配電系統(tǒng)：包括配電室、輸電線路等材料費(fèi)用為157000元。安裝費(fèi)用為6810元.
運(yùn)行費(fèi)用比較
蒸汽伴熱方案
管道伴熱耗汽費(fèi)用：儀表管道伴熱耗熱量及供汽管道自耗汽量為0.30t/h，每噸蒸汽按50元，運(yùn)行日為100天，全年耗汽費(fèi)用為0.3×100×24×50=36000元
伴熱管道維護(hù)費(fèi)用包括巡線檢查、檢修更新及各項(xiàng)維護(hù)費(fèi)用，每年大約為42 000元
電伴熱方案
耗電量
廣泛的電伴熱帶每米用電量為33W.管道全長(zhǎng)為1000m，每小時(shí)用電量為1000×33/1000=33kW.h.當(dāng)管道溫度達(dá)到維持溫度上限時(shí)，電伴熱帶的發(fā)熱量將逐漸減少，輸出功率亦隨之下降，從而電伴熱的耗電量一般為額定功率的60％；廠用電價(jià)按0.20元/kW.h計(jì)，運(yùn)行日為100天（2400小時(shí)），則每年正常耗電費(fèi)用為：（33×2400） ×0.20×60% =9504元
維修費(fèi)用
電伴熱帶，幾乎不需要維修，按規(guī)定每年只需要搖表測(cè)絕緣即可，這里10000元/年估算。
從數(shù)據(jù)中完全可以得出結(jié)論，蒸汽伴熱方案投資是電伴熱方案的80％，但運(yùn)行費(fèi)用是電伴熱的4倍。兩方案的產(chǎn)出效果相同，都可達(dá)到儀表管線的保溫防凍要求，因此可以通過對(duì)兩方案年費(fèi)用的比較進(jìn)行分析（取蒸汽伴熱的經(jīng)濟(jì)壽命為10a，電伴熱的經(jīng)濟(jì)壽命為12a），根據(jù)計(jì)算：
蒸汽伴熱方案的年費(fèi)用為：
年折舊費(fèi)用+年運(yùn)行費(fèi)用=228803/10+78000=100880.3元
電伴熱方案的年費(fèi)用為：
年折舊費(fèi)用+年運(yùn)行費(fèi)用=299810/12+19504=44488.2元
由年費(fèi)用 小判斷準(zhǔn)則可知，電伴熱方案的年費(fèi)用大約是蒸汽伴熱方案年費(fèi)用的2/5，明顯優(yōu)于蒸汽伴熱方案。
還可從動(dòng)態(tài)追加投資回收期角度進(jìn)行比較。電伴熱方案一次性投資費(fèi)用較大，但其每年運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于蒸汽伴熱方案，用電伴熱方案的成本節(jié)約來(lái)回收多花的投資，所需期限即為追加投資回收期。根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算，1.4年即可收回兩方案投資的差額部分。
效益分析
耐腐防爆電伴熱是一種全方位，立體式的防凍、保溫方式，而蒸汽伴熱卻只能利用一部分熱能，大量熱能由高品位變?yōu)榈推肺?，無(wú)法利用，白白損耗掉了，經(jīng)國(guó)外的專業(yè)伴熱產(chǎn)品公司測(cè)算，電伴熱與蒸汽伴熱的耗能之比為1：5.8 。此外由于電伴熱帶使用采用潔凈能源，使用過程中不產(chǎn)生任何的工業(yè)有毒有害物質(zhì)，也沒有有工業(yè)三廢，并且還可以有效地杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，是改善生產(chǎn)環(huán)境的好方式，輕松改善周遭環(huán)境。
由此以上經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)分析即可得出結(jié)論，采用防爆電熱帶技術(shù)作為管道伴熱的手段。雖然一次性投資較高，但其低廉的運(yùn)行費(fèi)用卻是很大的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。而且，從國(guó)內(nèi)已經(jīng)采用電伴熱系統(tǒng)的火電廠的運(yùn)行情況看，電伴熱已經(jīng)達(dá)到了預(yù)期效果?？梢灶A(yù)見在電力化工等行業(yè)的保溫應(yīng)用中，防爆電伴熱帶取代蒸汽伴熱將成為必然的趨勢(shì)。
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