电伴热在烧结厂给水管道中的应用
在工业厂区实际生产中,工艺管线较多采用蒸汽或热水伴热。但传统的伴热方式往往散热量不易控制,保温效率也不高。随着科技的进步和现代工业的发展,电伴热技术以其显著的优势已经广泛应用于冶金、化工、石油和电力等各个领域。
电伴热带分为变功率和恒功率两大类。变功率电伴热线由导电材料和两根平行母线及绝缘层等构成。其特点是导电材料有很高的电阻正温度系数特征,输出功率可随着周围温度的变化而自动调节。
当伴热线处在较低温度环境时,导电材料收缩使碳粒分子连接,形成电路使电流通过,伴热线随之发热; 而当伴热线处在较高温度环境时,导电材料开始膨胀使碳粒分子分散开,导致电路中断,与电源连通后,整个温度的控制,是通过材料自身特性自动调节完成的,其控制温度较稳定,不会过高也不会过低。
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。
以某钢铁厂 2020年新建烧结厂项目为例,该烧结机面积为 450 m2,设计规模为年产成品烧结矿463. 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。以该厂区 100 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 DN20 伴热钢管,全长 100m,电伴热采用变功率电热带,电压 220 V。通过在实际运转中,该厂发现电伴热与蒸汽伴热方案的费用相比,前者是后者的 43. 89%,电伴热的优势显著。
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。