蒸汽伴熱與電伴熱方案的比較
2016.11.10
電伴熱技術(shù)在火電廠的保溫防凍應(yīng)用中。具有發(fā)熱效率高、安裝簡便、質(zhì)量可靠及使用壽命長(通常為20a)等優(yōu)勢。但采用自控溫電伴熱技術(shù)的一次性投資較蒸汽伴熱方案高，這是目前我國電廠尚未普遍采用電伴熱技術(shù)的主要障礙之一。本文著重從經(jīng)濟(jì)效益和社會效益2方面以火電廠1000m長儀表管線防凍伴熱(維持溫度為5-10攝氏度)采用蒸汽伴熱和電伴熱保溫方案為例進(jìn)行比較。
2.1投資比較
2.1.1蒸汽伴熱方案
(1) 伴熱管道:按工藝要求選用1根DN20伴熱鋼管,管線全長1 000 m 總重量2.27t(DN20, 2.27KG/m),單價(jià)為5 000元/t,則材料費(fèi)為5 000×2.27=11 350元;安裝費(fèi)用(包括安裝材料和人工工資)為7 850元。
(2) 供汽管道:選用DN100 供氣管道,全長1000M。則材料費(fèi)用為102 180元，安裝費(fèi)用(包括安裝材料和人工工資)為40 423元。
(3) 供汽管道保溫:選用50mm厚巖棉,外保護(hù)層為鍍鋅鐵皮,全長1 000m。經(jīng)估算，材料費(fèi)用為20 250元，安裝費(fèi)用為44 200元。
(4) 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。
2.1.2電伴熱保溫方案
(1) 電伴熱線 :自控溫電伴熱線,電壓220V ,伴熱溫度為5攝氏度，價(jià)格為人民幣133元/m。全長1000米，則材料費(fèi)用為1000×133=133 000元;安裝費(fèi)用(主要是人工工資),按每m 3元計(jì)算,為1000×3=3 000元
(2) 供電配電系統(tǒng):包括配電室、輸電線路等材料費(fèi)用為157 000元。安裝費(fèi)用為6 810元
綜合以上數(shù)據(jù)，投資估算表(見表1)
表1 投資估算 單位:元
費(fèi)用項(xiàng)目主材料費(fèi)安裝費(fèi)合計(jì)
蒸汽伴熱方案
(1)伴熱管道11350785019200
(2)供汽管道10218040423142603
(3)供汽管道保溫202504420064450
(4)供汽和疏水系統(tǒng)2550 2550
合計(jì) 228803
電伴熱方案
(1)電伴熱線1330003000136000
(2)供電、配電系統(tǒng)1570006810163810
合計(jì) 299810
兩方案總投資比例：蒸汽伴熱:電伴熱=1:1.31
2.2 運(yùn)行費(fèi)用比較
2.2.1 蒸汽伴熱方案
(1) 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元計(jì)算,運(yùn)行日為100天,全年耗汽費(fèi)用為0.3×100×24×50=36 000元
(2) 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
2.2.2 電伴熱方案
(1) 耗電量
應(yīng)用廣泛的自控電伴熱線每米用電量為33W。管道全長為1000m,每小時(shí)用電量為1000×33/1000=33 kW.h。當(dāng)管道溫度達(dá)到維持溫度上限時(shí)，電伴熱的發(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
(2) 維修費(fèi)用
自控溫電伴熱,幾乎不需要維修,按規(guī)定每年只需要搖表測絕緣即可,這里按10000元/年估算。經(jīng)以上分項(xiàng)估算，兩方案的運(yùn)行費(fèi)用估算見表二
表二 操作費(fèi)用估算 單位：元
費(fèi)用項(xiàng)目蒸汽伴熱方案電伴熱方案
伴熱能耗360009504
檢修維護(hù)費(fèi)用4200010000
合計(jì)7800019504
兩方案比例 4 : 1
2. 3經(jīng)濟(jì)效益分析
由表1和表2可知，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=10088.3元
電伴熱保溫方案的年費(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。
2.4社會效益分析
自控溫電伴熱保溫因本身根據(jù)感應(yīng)管壁(介質(zhì))的溫度而自調(diào)發(fā)熱量，是一種節(jié)能措施。蒸汽伴熱只能利用一部分熱能，大量熱能由高品位變?yōu)榈推肺?，無法利用，白白損耗掉了，經(jīng)國外的伴熱產(chǎn)品公司測算，電伴熱與蒸汽伴熱的耗能之比為1:5.8 。另外，由于自控電伴熱可以有效地杜絕跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，還可改善企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境。
