蒸汽伴熱與電伴熱的優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比

丁劍偉

（蘭州三葉實(shí)業(yè)有限公司，甘肅 蘭州 730060）

1 概述

蒸汽伴熱作為石油化工行業(yè)當(dāng)中較為傳統(tǒng)的保溫形式，因蒸汽溫度顯著高于物料所需存儲(chǔ)溫度要求，若溫度調(diào)節(jié)不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致其局部物料出現(xiàn)過熱，同時(shí)蒸汽伴熱管線需配置疏水器實(shí)現(xiàn)冷凝水排放，疏水器損壞或排放量不足會(huì)導(dǎo)致伴熱線凍結(jié)影響生產(chǎn)。疏水器排放量過大造成伴熱溫度升高，能耗增加，不利于車間平穩(wěn)生產(chǎn)。

電伴熱系統(tǒng)，溫度梯度小，熱穩(wěn)定時(shí)間較長，具有工作性能、可靠性高、使用壽命長、無泄漏、施工方便簡(jiǎn)單、維護(hù)工作量小等優(yōu)勢(shì)，能準(zhǔn)確維持工藝伴熱溫度，但由于通過伴熱工藝，一次性成本較高，電伴熱方法可執(zhí)行性需給予更加深入的分析，并對(duì)技術(shù)經(jīng)濟(jì)性給予綜合的考慮。

150#柴油線，管線均架設(shè)于蘭州石化公司3#管廊上，跨越蘭州石化廠區(qū) 10、8、6、4#馬路。管線直徑 DN100 ，長度3200米。

2 投資估算

2.1 蒸汽伴熱

（1）伴熱管線 DN20(1.39 公斤∕米)，全長 3200 米 ，總重 4.448噸，單價(jià)按7000元∕噸計(jì)算，材料費(fèi)3.11萬元，DN20伴熱線管線安裝費(fèi)為40.1元∕米，安裝費(fèi)12.832萬元，總計(jì)15.942萬元。

（2）給汽管道、冷凝水排放管道DN20(1.39 公斤∕米)，總長800米，共重1.11噸，單價(jià)依據(jù)7000元∕噸完成計(jì)算，材料費(fèi)為0.78 萬元，DN20 伴熱線管線安裝費(fèi)為 40.1 元∕米，安裝費(fèi) 3.2 萬元，總計(jì)3.98萬元。

（3）其他相關(guān)附件包括蒸汽給汽閥、疏水器前后操作手閥，疏水器等共計(jì)1.9萬元，安裝費(fèi)0.5萬元，總計(jì)2.4萬元。

（4）保溫及安裝費(fèi)為14.21元∕m2，安裝費(fèi)為1.42萬元。

（5）綜上所述，蒸汽伴熱方案投資金額為23.742萬元。

2.2 電伴熱

（1）電伴熱線總長4000米，（選用40FSR2-CT電伴熱帶，18元∕米)材料費(fèi) 7.2 萬元，配件 5 萬元，安裝費(fèi) 2.5 萬元 ，總計(jì) 14.7萬元。

（2）供電、控制系統(tǒng)配電柜、控制系統(tǒng)與輸電線材料費(fèi)纜20萬元，安裝費(fèi)2萬元，總計(jì)22萬元。

（3）保溫及安裝費(fèi)與蒸汽伴熱相同，為1.42萬。

（4）綜上所述，電伴熱方案投資金額為38.12萬元。

2.3 依據(jù)蒸汽伴熱、電伴熱投資成本分析能夠得出，二者投資比例為1:1.61。

3 日常操作費(fèi)用估算

3.1 蒸汽伴熱

（1）蒸汽費(fèi)用：伴熱蒸汽按照2噸∕小時(shí)計(jì)算，蒸汽不含稅價(jià)122元∕噸，冬季防凍約周期為150天，在防凍期間伴熱蒸汽所發(fā)生費(fèi)用為87.84萬元。

（2）伴熱線后續(xù)保養(yǎng)維護(hù)成本：主要有巡檢、檢修更新、各個(gè)項(xiàng)目維護(hù)費(fèi)用等，平均每年為5萬元。

（3）綜上所述，蒸汽伴熱在投用后每年發(fā)生費(fèi)用約為92.84萬元。

3.2 電伴熱

（1）耗電量：伴熱帶40 瓦∕米 ，耗電量160000 瓦。若管線滿足持續(xù)溫度上限則電伴熱發(fā)熱溫度可控，每天運(yùn)行5小時(shí)，150天共運(yùn)行750小時(shí)，每年耗電量120000度。不含稅電價(jià)按0.54元∕度，每年電費(fèi)為6.48萬元。

（2）維修成本:電伴熱通過無需進(jìn)行維護(hù)，僅需要在每年通過搖表對(duì)線路絕緣進(jìn)行檢測(cè)方可，按2萬元∕年估算。

（3）綜上所述，電伴熱在投用后每年發(fā)生費(fèi)用約為8.48萬元。

3.3 根據(jù)蒸汽伴熱及電伴熱預(yù)估操作費(fèi)用可得出，蒸汽伴熱與電伴熱操作維護(hù)費(fèi)用約為10.95:1

4 蒸汽伴熱與電伴熱優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)探討

4.1 蒸汽伴熱

其具有一次性投資成本低的優(yōu)勢(shì)，但后續(xù)維護(hù)成本相對(duì)較高。其通常穩(wěn)定期能夠達(dá)到3-5 年，后續(xù)維護(hù)成本則會(huì)成倍增加。一句相關(guān)技術(shù)改革方案分析可選取DN20 管線伴熱，在具體作業(yè)以及維護(hù)等過程中需注意以下幾點(diǎn)：

4.1.1 施工方面

（1）伴熱管線給汽、排凝管線等項(xiàng)目需完成焊接作業(yè)，所有伴熱管線在甘肅省蘭州石化公司廠區(qū)內(nèi)，跨越不同生產(chǎn)車間，動(dòng)火繁瑣，工作壓力大，同時(shí)存在諸多的安全風(fēng)險(xiǎn)，需要多想施工協(xié)同配合環(huán)節(jié)。

（2）排凝點(diǎn)布置區(qū)域較為困難，既要滿足管線伴熱要求同時(shí)又要滿足節(jié)能減排要求，因此需公司相關(guān)部分給予有效的配合；

（3）作業(yè)完成后續(xù)完成試壓、焊點(diǎn)檢查，此過程中涉及的數(shù)量較多。

4.1.2 日常維護(hù)方面

（1）在此過程中操作量相對(duì)較大，需委派專業(yè)人員對(duì)汽點(diǎn)、排凝點(diǎn)的閥門、疏水器等給予合理的操作，若是距離作業(yè)或操作時(shí)間長并實(shí)施上鎖掛簽管理。

（2）班組需定期給予維護(hù)與巡視檢修，因管線所有架設(shè)均位于管廊上，因此進(jìn)一步增加了巡視檢修的任務(wù)，同時(shí)增加了安全風(fēng)險(xiǎn)與威脅。

（3）蒸汽伴熱"跑冒滴漏"故障極易出現(xiàn)，因此只能了每年維護(hù)成本，因此需定期組織巡檢或?qū)κ杷鬟M(jìn)行更換，其中國產(chǎn)疏水器使用周期為6 個(gè)月-12 個(gè)月，若出現(xiàn)一處凍結(jié)則需人工蒸汽掃線給予化凍處理，解凍后恢復(fù)工作內(nèi)容較多。如果發(fā)生蒸汽泄漏，須拆除泄露段保溫進(jìn)行維護(hù)，所產(chǎn)生費(fèi)用較高。

（4）伴熱蒸汽采用0.8Mpa、180℃低壓蒸汽，但油品分離車間所生產(chǎn)柴油閃點(diǎn)為57℃，在日常工作安排當(dāng)中若伴熱調(diào)節(jié)失誤則會(huì)導(dǎo)致柴油出現(xiàn)氣化，管線內(nèi)部壓力增加繼而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

（5）此柴油線屬于間歇式輸送，蒸汽伴熱若投入使用則需持續(xù)給汽，防凍時(shí)間為150天，消耗的能量相對(duì)較高，柴油線停止輸送時(shí)熱量損耗過大，運(yùn)行成本較高。

4.2 電伴熱

電伴熱具有一次性成本投入過高的缺陷，同時(shí)具有運(yùn)行成本低等優(yōu)勢(shì)。

4.2.1 施工方面

（1）在具體施工過程幾乎不用動(dòng)火，電纜鋪設(shè)較蒸汽管線相對(duì)操作簡(jiǎn)便，作業(yè)周期短，在具體實(shí)施過程中不易出現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)。

（2）單端供電，不需要在中途進(jìn)行供電，配電間一級(jí)控制間施工任務(wù)較少。

4.2.2 日常維護(hù)方面

（1）電伴熱具有報(bào)警、溫度控制等性能，相關(guān)施工人員需綜合把控全線伴熱帶工作狀況，若發(fā)現(xiàn)需及時(shí)給與有效的處理，從而保證問題出現(xiàn)初期快速的解決，避免后續(xù)問題的嚴(yán)重性，不利于安全工作的開展。

（2）維護(hù)任務(wù)較少，僅需要在每年定期完成一次絕緣檢測(cè)。

（3）伴熱溫度把控凈賺，避免管線內(nèi)介阿叔氣化或凍結(jié)等狀況。

（4）需依據(jù)操作要求完成間歇調(diào)溫，運(yùn)行費(fèi)用低。

5 經(jīng)濟(jì)效益分析

依據(jù)上文計(jì)算能夠得出：蒸汽伴熱以及電伴熱二者投資比為1:1.61，但日常操作當(dāng)中后續(xù)維護(hù)成本比重為10.95:1，雖電伴熱一次性投入相對(duì)較高，但投用后每年運(yùn)行費(fèi)用比蒸汽伴熱節(jié)大概為84.36 萬元，使用電伴熱將大幅度節(jié)約車間成本。按節(jié)約的蒸汽伴熱運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算，一年可完全回收電伴熱投資差額。

電伴熱發(fā)熱量可根據(jù)伴熱介質(zhì)進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，是一種節(jié)能措施。蒸汽伴熱只能利用部分熱能，熱量利用率低。同時(shí)使用電伴熱可有效杜絕了“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生，降低車間綜合能耗帶來一定社會(huì)效益。

6 結(jié)語

綜上所述，電伴熱就有一次性投資成本高的特點(diǎn)，但在后續(xù)維護(hù)費(fèi)用層面能夠大大縮減相關(guān)維護(hù)成本，從而長遠(yuǎn)發(fā)展而已具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。因此，若工期投資費(fèi)用允許的狀況下可首選電伴熱方案，從而能夠更好的促進(jìn)企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。