蒸汽伴热与电伴热方案的技术经济比较.doc

蒸汽伴热与电伴热方案的技术经济比较

在化工生产过程中，蒸汽伴热是一种流体物料输送、贮存的传统保温方式。但由于蒸汽温度要远高于物料所需保持的温度范围，一旦调温不当，便会造成局部物料过热。而且，蒸汽伴管冷凝水管保温维护不好，时有冻结而影响生产。特别是在输送、贮存一些腐蚀性强的物料时，易造成管材局部蚀穿，严重影响正常生产。自控电伴热系统应用于工业管道保温和防冻技术上，能准确维持工艺温度和彻底消除管道因局部过热而造成的蚀穿。国外80年代已开始采用自控电伴热线，杜邦、陶氏化学、巴斯夫、壳牌、埃克森、现代等公司的装置都已广泛地使用了电伴热技术。目前，国内的兰州炼油厂、乌鲁木齐石化、渤海石油、浙江巨化、大庆氯碱等石油和化工企业也都采用了电伴热系统。电伴热技术应用在输送线路复杂的管线、温控要求精确的线路、长距离输送管线及防腐防爆的输送线路的保温上，有性能优越、质量可靠和使用寿命长（通常20年）的明显优势。但采用电伴热技术，一次性投资较高。电伴热方案是否还有其可行性，只需作进一步的技术经济分析，答案自然明朗。首先，不妨假设蒸汽锅炉和总变电所供电容量不增加。下面着重从企业经济效益、社会效益两方面对某大型化肥厂700m长工艺管线保温（维持温度90~110°C）采用蒸汽伴热和电伴热方案进行比较。1基础数据1.1投资估算1.1.1蒸汽伴热方案(1)伴热管线：按工艺条件，选用一根DN20伴热管，管道全长700m，总重1.59t(DN20,2.27kg/m)，单价为5000元/t。则材料费用为5000×1.59=7950元；安装费用（包括安装材料和人工工资）为5570元。(2)供汽管道选用DN100供汽管道，全长700m。则材料费用为71525元，安装费用（包括安装材料和人工工资）为28296元。(3)供汽管道保温选用50mm厚岩棉，外保护层为镀锌铁皮，全长700m。经估算，材料费用为14175元，安装费用为30295元。(4)供汽和疏水系统包括蒸汽供汽阀门、伴热管给汽阀、疏水器切断阀、疏水器及疏水器检查阀等，费用（主要是材料费）共计1785元。1.1.2电伴热方案(1)电伴热线引进国产电伴热线，电压220V，价格为50元/m，全长700m，则伴热线材料费用为700×50=35000元；安装费用（主要是人工工资，因在厂区内，条件便利）按每米5元计算，为700×5=3500元。(2)供电配电系统包括配电室、输电线路等，材料费用为110000元，安装费用为4767元。1.2操作费用1.2.1蒸汽伴热方案(1)管道伴热耗汽费用工艺管道伴热耗汽量及供汽管道自耗汽量合计为0.3t/h，每吨蒸汽按50元计算，操作日为300天，全年耗汽费用为：0.3×300×24×50=108000元。(2)伴热管线维护费用包括巡线检查、检修更新及各项维护费用，由于化肥厂厂区仪表易受腐蚀，维护费用每年大约合计为30000元。1.2.2电伴热方案(1)耗电量国产自控电伴热线，每米提供热量为25W，管道全长700m，小时最大供电量为700×25=17500W。当管道温度达到维持温度上限时，电伴热线的发热量将逐渐减少，输出功率亦随之下降，从而电伴热实际正常耗电量一般为额定功率的60%。电价按0.40元/度计，每年正常耗电费用为：（17500×7200/1000）×0.40×60%=30240元。(2)维修费用自控电伴热，几乎不需要修理，按规定每年只需摇表测绝缘即可，这里按15000元/年估算。2经济收益分析蒸汽伴热方案投资与电伴热方案投资相同，但操作费用则是电伴热方案的3.5倍。两方案的产出效果相同，都可达到工艺管线保温要求，因此可以通过对两方案费用年值的比较进行分析。（取蒸汽伴热的经济寿命为10年，电伴热的经济寿命为12年，贴现率i=10%）蒸汽伴热方案：AC=P（A/P，i，10）+年操作费用=159596×0.16275+138000=163974元电伴热方案：AC=P（A/P，i，12）+年操作费用=153267×0.14676+45240=67733元由费用年值最小判断准则可知，电伴热方案的费用年值大约是蒸汽伴热方案费用年值的2/5，明显优于蒸汽伴热方案。通过各方面比较，电伴热方案的经济效益，明显优于传统蒸汽伴热方案的经济效益。3社会效益分析自控电伴热线因本身就能感应管壁（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，白白损耗了。经测算，电伴热与蒸汽伴热的耗能之比为1：5.8。另外，由于自控电伴热可以有效地杜绝“跑、冒、滴、漏”现象，因此改善了企业生产环境。