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热工仪表与管道的电伴热保温系统的应用
热工仪表与管道的电伴热保温系统的应用App lica tion of e lec tric trace r hea ting system in in strum en t and m e trica l p ip e line s杨育红 ,岳伟挺(山东电力工程咨询院 ,山东 济南210053 )摘 要 :介绍了电伴热技术的优势 ,比较了自控温电缆和高温矿物绝缘电缆的特点 ,根据火电厂热工保温对象的特点 ,以潍坊电厂热工仪表管道保温方案为例 ,分析了目前电伴热系统在国内火电厂热工仪表管道保温 中的设计与应用情况 。现场投运效果显示 ,电伴热系统在火电厂的保温应用中技术可靠 、投资合理 、运行稳定 。关键词 :热工仪表 ;电伴热 ;自控温伴热电缆 ;高温矿物绝缘电缆中图分类号 : TK39文献标识码 : B文章编号 : 1006 - 6446 ( 2007 ) 12 - 0015 - 02就地分散布置时的管路伴热 [ 2 ] 。山东潍坊电厂二期2 ×670MW 超临界机组采用了德国 BAR TEC 电伴热 保温防冻技术 ,本文以此为例 ,根据流体介质温度 、仪 表安装位置 、施工周期等方面的要求 ,介绍目前电伴 热技术在火力发电厂中的设计与应用 。0 引言当电厂的锅炉 、除氧器 、除盐水箱等设备采用露 天布置时 ,有关的热工自动化设备 ,包括变送器 、就地 仪表以及测量管道等 ,有一部份不可避免地将布置于 室外 。为了保证热工自动化设备的正常运行 ,在冬季 有冰冻的地区 ,凡是测量蒸汽 、水 、燃油的仪表导压管 (如流体压力 、流量 、液位的仪表管路以及分析仪表的 低流速取样管 )必须采取防冻措施 ,使仪表及其测量 管道处于正常工作状态 。防冻措施的主要方式是伴 热保温 ,可分为蒸汽伴热保温和电伴热保温 2 种方 式 。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量 ,通 过直接或间接的热交换补充被伴热管道及仪表的热 损失 ,以达到升温 、保温或防冻的目的 。目前 ,蒸汽伴热和电伴热在国内电厂都有应用 , 相对来说 ,电伴热在新建电厂的应用更加广泛 。蒸汽 伴热的热能是不稳定的 ,属于不调解伴热方式 ,故温度波动较大 ,整个管路伴热不均匀 ,有造成被测介质汽化的可能 ,而且耗能较大 [ 1 ] 。电伴热克服了上述缺 点 ,它以电热元件为热源 ,属于较稳定的热源 ,伴热温度可通过温度控制器精确地控制 ,整个管路加热均 匀 ,不易造成汽化 ;仅当需要提供热量时才投入通电 , 能耗较低 、施工简便 、维护量极少 ,特别适用于变送器1 伴热电缆特性分析自控温电 伴 热 方 案 主 要 采 用 了 自 控 温 电 伴 热 带 。自控温电伴热带由导电塑料和 2 根平行母线加 绝缘层 、金属屏蔽网及防腐外套构成 。其中由塑料 加导电碳 粒经 特 殊 加 工 而 成 的 导 电 塑 料 是 发 热 核 心 。当伴热带周围温度较低时 ,导电塑料产生微分 子收缩 ,碳粒连接形成电路使电流通过 ,伴热带便开 始发热 ;当温度较高时 ,导电塑料产生微分子膨胀 , 碳粒逐渐分开 ,导致电路中断 ,电阻上升 , 伴热带自 动减少功率输出 ,发热量便降低 。当周围温度降低 时 ,塑料又恢复到微分子收缩状态 ,碳粒相应连接起 来形成电路 ,伴热带发热功率又自动上升 。由于整 个温度控制过程是由材料本身自动调节完成的 ,其 控制温度不会过高或过低 。自控温电伴热带不需要 温控器即能自动有效地将伴热温度控制在一定范围 内 。该电伴 热 带 具 有 发 热 均 匀 、可 以 缠 绕 、不 怕 重叠 、无局部过热 、可以任意剪切 、施工简单 、安装方便 、收稿日期 : 2007 - 09 - 17作者简介 :杨育红 ( 1964 - ) ,女 ,山东荣成人 ,山东电力工程咨询院高级工程师 ,从事热工控制系统的设计和研究工作 。·16 ·水利电力机械2007年 12月不需 要 日 常 维 护 。运 行 费 用 低 、最 高 耐 温 可 达250 ℃等优点 。高温 流 体 管 道 的 伴 热 采 用 M ine ra l In su la tion (M I)伴热电缆 。M I伴热电缆属于恒功率电热带 , 俗称矿物绝缘电缆 ,使用合金护层 ,中间是紧密氧化 镁绝缘层 ,内层是固体合金或铜导线 ,这种高含量的 镍 /铬合金非常适合高温条件 , 最高耐温达 593 ℃, 其单位长度的发热量恒定 ,且不因外界环境 、保温材料的变化而变化 ,通常只因温度传感器设放位置的 不同而变化 。恒功率电热带的通断由温控器控制 , 能较准确地控制介质的温度 。但由于温控器检测的 是某一点的温度 ,不能准确反映整条被伴热管道的 温度情况 ,因而具有一定局限性 。自控温伴 热电 缆由
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