电伴热在渣油装置的应用与经济效益分析Word文件下载.docx

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1.1.2.2电伴热具有防爆、全天候工作性能，可靠性高，使用寿命长;

1.1.2.3电伴热无泄漏，有利于环境保护;

1.1.2.4节省钢材：

它不需要蒸气伴热所需的一来一去两趟伴热管路;

1.1.2.5节省保温材料;

1.1.2.6节约水资源，不像锅炉每天需要大量的水;

1.1.2.7电伴热还能解决蒸气和热水伴热难以解决的问题;

1.1.2.8电伴热设计工作量小，施工方便简单，维护工作量小;

1.1.2.9效率高，能大大降低能耗。

有的项目电伴热带的一次性投资可能会略高于蒸汽热水伴热，但以年运行费用论，通常电伴热运行　1-2年节省的费用就能收回投资。

1.1.3电伴热的使用寿命

　在正确维护下，电伴热系统使用寿命为10—20年或更长。

1.2蒸汽伴热与电伴热相比不足之处

1.2.1蒸汽加热的供气、疏水、凝结水回收系统复杂，安装工程量大；

1.2.2蒸汽加热由于疏水阀的泄露改变了系统的背压值，或由于疏水阀的堵塞，都会使加热的可靠性和稳定性受到影响；

1.2.3采用内伴热和内盘管虽有热效率高的特点，但腐蚀穿孔造成严重后果：

1.2.4在北方寒冷的冬季，为防止冷凝后将管线冻裂，采用蒸汽伴热系统必须在整个冬季连续运行，但是部分工艺管线只是间断运行，运行时间很短，蒸汽能耗太大；

1.2.5蒸汽加热，蒸汽参数难以满足各类介质维持温度的需求，只能就高不就低，能量利用不合理，再加上阀门和疏水器的内漏和外漏，以及管理上的原因，使得能耗太高；

1.2.6蒸汽加热受蒸汽参数制约，既不能维持较高的温度，更不能控制所需温度；

1.2.7蒸汽伴热的日常维护工作量大，两个小时就必须要检查一次，浪费了大量的人力物力；

1.2.8在冬季蒸汽管线容易冻凝，冻凝之后解冻复杂，不仅浪费大量人力物力，还会给工作环境带来影响。

2电伴热的工作原理及应用范围

2.1电伴热的应用范围

电伴热可广泛用于石油、化工、电力、医药、机械、食品、船舶等行业的管道、泵体、阀门、槽池和罐体容积的伴热保温、防冻和防凝，是输液管道、储液介质罐体维持工艺温度　最先进、最有效的方法。

电伴热不但适用于蒸汽伴热的各种场所，而且能解决蒸汽伴热难以解决的问题，如：

长输管道的伴热，窄小空间的伴热；

无规则外型的设备（如泵）伴热；

无蒸汽　热源或边远地区管道和设备的伴热；

塑料与非金属管道的伴热，等等。

2.2电伴热工作原理

电伴热分为自控温型和恒功率型。

我厂采用的就是恒功率电伴热，恒功率电伴热是将电热丝按一定的距离与母线并联连接，母线通电后，各并联电阻发热，因而形成一条连续的加热带。

恒功率电伴热带具有最大使用长度和热效率高可使用三相380V电源供电而减小控制元件的容量和体积，且使用寿命较长。

同时若配合温控器使用，可较精确控制被加热管道的温度，尤其在长距离大口径管道进行伴热保温时，恒功率电伴热比其它类型的电热带更经济、合理。

3电伴热系统在沥青厂渣油装置的应用

3.1渣油装置电伴热介绍

沥青厂渣油外运装车设施电伴热项目采用BARTEC公司的恒功率电伴热带（图a），本系统从原料车间到渣油装置全长3200米，输送渣油，由控制配电箱、电源接线盒、温度控制系统、MI矿物绝缘电伴热带、动力及控制电缆等组成。

在管道及阀门处铺设825合金外壳MI矿物绝缘发热电缆，使DN250×

6.5×

3200m管道及六条Ø

114×

6.0×

12.5m支线内渣油在最低环境温度-37.3℃度从48小时升温到120℃，保温温度120℃.从10302-P-25至栈桥西侧管架处共有5个电伴热温控柜（图b），全线用平行的6条电伴热带进行加热。

五个温控柜分别是：

DP1温控柜控制中间原料泵房P-25泵及中间原料管廊管线电伴热。

DP2温控柜控制一联合管廊和常减压管廊管线电伴热。

DP3温控柜控制二联合至气化设施管廊管线电伴热。

DP4温控柜控制气化设施管廊和火炬管廊管线电伴热。

DP5温控柜控制栈桥西侧至罐区管线电伴热

保证管道里渣油保持畅通，并尽量节省电能，达到经济实用的最佳效果。

图a

图b

3.2电伴热的维护

为保证电伴热系统正常工作，每年应对管道感应恒温系统进行最少两次的例行检查；

半年进行一次检修一年进行一次大修。

对环境感应恒温系统应在冷天气来临之间进行检查；

发现任何伴热线、配件、保温层或防水罩有损坏者应立即维修更换，并将所有维修细节记录于维修记录单上。

3.3电伴热在应用中出现的问题及解决方案

3.3.1电伴热本身因素

故障现象

可能原因

处理方法

系统发热量趋于零或偏

1电电压趋于零或偏低

2分配件没有连接上或电热带被切断

3温器错误调整校至关闭状态

4分配件不妥当的连接

1.对供电系统进行检修

2.检修各配件和电热带

3.收紧各配件和电热带

4.重新调校温控器

电伴热使用超过保质期，化冻时间延长或环境温度过低，防冻效果差

1.产品选型有误或技术参数选择偏低

2.保温层过薄或未做防水，使电热带长期工作在低温、大功率输出状态，衰减率过大

1按说明书，初步设计和产品选型

2加厚保温层（30-50mm）并做好防水，使电伴热在干燥状态下工作

电伴热不热或冷热不均

1.未做保温

2.保温层过薄或厚薄不均

3.保温层未做防水处理，雨雪天保温层进水，使电热带部分长期处于低温或超市状态，并以较大的输出功率工作。

一不节能，二衰减率不均

1做保温

2按照说明书进行安装和维护

3沿保温层全线做好防水工作，使电热带在干燥的状态下工作

3.3.2人的因素

3.3.2.1操作人员对系统性能没有深入了解，许多内存信息没有充分利用。

3.3.2.2操作经验不足，电伴热是新设备，以前未接触过，操作经验缺乏。

3.3.2.3仪表维护人员非专业的电伴热维护，不能利用自身知识主动维护。

解决方法：

1.对员工进行电伴热相关知识的培训，使员工能够掌握电伴热的工作原理及操作方法

2.现场演示电伴热的开停操作，员工进行模拟操作，通过实际练习，掌握电伴热的开停操作

3.3.3工艺因素

由于生产计划分散，电伴热运行时间增加，使得单位产量能耗增大。

并且频繁的启停对电伴热的使用寿命有很大影响

解决方法:

1.了解当月的生产计划，及时与生产口沟通，调整计划，集中生产；

2.了解每周的生产安排，根据生产安排及时投用或停用电伴热。

4蒸汽伴热与电伴热经济方案对比

以沥青厂3200m渣油管线防冻伴热（维持温度为120摄氏度），采用蒸汽伴热和电伴热方案为例进行比较。

4.1投资方案比较

4.1.1蒸汽伴热方案

4.1.1.1伴热管道：

（1）伴热管道:

按工艺要求选用2根DN25伴热钢管,管线全长6400m总重量18.9t（DN25,2.95kG/m）,单价为7639元/t,则材料费为7639×

18.9+11517（材料运杂费8%）=160779元；

安装费用（包括安装材料和人工工资）为281160元。

（2）供水和疏水系统:

包括蒸汽供汽阀门、伴热管给汽阀、疏水器检查阀等费用为133927元。

4.1.2电伴热方案

4.1.2.1

（1）电伴热线:

MI电伴热线,电压380V,伴热温度为120摄氏度，价格为人民币100元/m。

全长20000米，则材料费用为20000×

100＝2000000元；

安装费用（主要是人工工资）,按每米3元计算,为20000×

3=60000元

（2）供电配电系统:

包括配电室、输电线路等材料费用为157000元。

安装费用为6810元综合以上数据,得到投资估算表（见表1）

表1投资估算表单位（元）

费用项目

主材料费

安装费

合计（元）

蒸汽伴热方案

（1）伴热管道

160779

281160

441938

（2）供汽和疏水系统

120247

13680

133927

合计575865元

电伴热方案

（1）电伴热线

2000000

60000

2060000

（2）供电、配电系统

157000

6810

163810

合计2223810元

4.2运行费用比较

4.2.1蒸汽伴热方案

4.2.1.1　蒸汽伴热采用双伴热，伴热管管径为DN25，蒸汽压力为1.0Mpa，故蒸汽全年用量为35400t。

蒸汽价格为62.15元/t，故蒸汽伴热所需资金220万元/年。

4.2.1.2　伴热管道维护费用包括巡线检查、检修更新及各项维护费用，每年大约为126000元

4.2.2电伴热方案

电伴热采用多点供电，其总功率为1051.8kW，道路石油沥青装置按每月装车1次计算，因电伴热需提前24小时进行管线预热，所以电伴热月工作时间为117.75小时，故电伴热年用电量为1486193.4kW.h。

电的价格为0.36元/kW.h，故电伴热所需资金53.5万元/年。

表2操作费用估算单位：

元

蒸汽伴热方案

操作费用

2200110

535029

检修维护费用

126000

10000

合计

2326110元

545029元

两方案比例4.27:

1

4.3经济效益分析

由表1和表2可知，蒸汽伴热方案投资是电伴热方案的25.9％，但运行费用是电伴热的4.27倍。

两方案的产出效果相同，都可达到工艺管线的保温防冻要求，因此可以通过对两方案年费用的比较进行分析（取蒸汽伴热的经济寿命为15年，电伴热的经济寿命为20年）,

根据计算:

蒸汽伴热方案的年费用为:

年折旧费用+年运行费用=575865/15+2326110=2364501元

电伴热方案的年费用为:

年折旧费用+年运行费用=2223810/20+545029=656220元

由年费用最小判断准则可知,电伴热方案的年费用大约是蒸汽伴热方案年费用的28%,再考虑其维护的方便等，可见明显优于蒸汽伴热方案。

还可从动态追加投资回收期角度进行比较。

电伴热方案一次性投资费用较大，但其每年运行费用远远小于蒸汽伴热方案，用电伴热方案的成本节约往返收多花的投资，所需期限即为追加投资回收期。

4.4社会效益分析

自控温电伴热因本身根据感应管壁（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，白白损耗掉了，经专业伴热产品公司测算，电伴热与蒸汽伴热的耗能之比为1：

4。

另外，由于自控电伴热可以有效地杜绝跑、冒、滴、漏现象，还可改善企业生产环境。

5结论

电伴热在沥青厂的的应用取得了预期的效果，由于生产需要电伴热的启用是间段性的，采用电伴热有效地节省了能源有效地避免的能源浪费。

由技术经济分析可知，采用电伴热虽然一次性投资较高，但运行费用却有较大降低，经济效益非常显著。

而且，从已经采用电伴热系统的渣油装置运行情况看，电伴热已经达到了预期效果。

可以预见在化工行业的保温应用中，电伴热取代蒸汽伴热将成为必然的趋势。

致谢

本论文是在指导老师张师傅的悉心指导下完成的。

非常感谢张师傅在实习期间对我的悉心教导。

张师傅严谨的工作态度，丰富的工作经验让我受益匪浅。

谨此论文完成之际，对张师傅给予我的关心和帮助表示衷心的感谢！

由于工作经验不足，论文中难免存在不足之处，望各位老师和师傅批评指正。

再次向所有帮助和关心支持我的领导、同事表示衷心的感谢！

附录

参考文献：

《电伴热技术在输油管道上的应用》蓝建新主编胜利油田设计院出版；

《集肤效应电伴热系统的理论与应用研究》尹正凯主编浙江大学出版