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【關鍵詞】保溫管;電加熱;工藝研究
1、引言
保溫管又稱作為絕熱導管,主要用于氣體、液體及其他介質的輸送,在石油、化工、航天、軍事、集中供熱熱、中央空調、市政等等管道的絕熱保溫工程中有較廣泛的應用[1]。
保溫管是影響節能的重要因素之一,世界各國非常重視保溫管的研制和保溫管的應用。20世紀70年代以后,保溫管的生產和應用受到國外的普遍重視,為的是大幅度減少能源的消耗量,以致減少環境污染和溫室效應,達到保護環境的要求。國外保溫工業的發展歷史悠久,而新型的保溫材料也正在不斷地涌現出來。20世紀80年代以前,我國保溫管的發展剛剛起步,僅有幾家保溫廠可以生產少量的地下直埋保溫管。改革開放以來,中國保溫工業經過30多年的努力,特別是最近10年的快速發展,很多新產品不斷涌現,產品種類從單一到多樣,產品質量也從低到高,產品的應用范圍也越來越廣。聚氨酯材料是目前世界上最常用的保溫材料之一。硬質的聚氨酯用途最為廣泛,其具有非常多的優異性能,在美國和歐洲等國家被廣泛用于保溫隔熱領域。聚氨酯材料約占歐美等發達國家的保溫材料中的49%左右,但中國這一比例還不超過20%。因此,用聚氨酯材料制作的保溫管在中國有很大的發展前景,市場潛力巨大。
高溫電阻絲均勻的分布于耐高溫的不銹鋼無縫管內,由于結晶氧化鎂粉具有良好的導熱性能和絕緣性能,在不銹鋼無縫管空隙部分致密地填入,這種結構不但熱效率高,而且非常先,另一優勢是發熱均勻,當電流通過高溫電阻絲中時,結晶氧化鎂粉將產生的熱擴散至金屬管表面,再傳遞到被加熱件或空氣中去,進行加熱。但對于加熱工藝的研究鮮有報道,本文主要介紹電加熱工藝的研究。
2、管狀加熱元件
金屬電熱管被廣泛應用于電加熱的產品當中,最好的金屬是鎳鉻發熱絲,引用也最廣,最差的是鐵鉻發熱絲,應用較少。應用較多的是是鎳鉻絲電熱管,又分為不銹鋼電熱管、鐵質電熱管、銅質電熱管等;在金屬管與發熱絲中間有一層氧化鎂(絕緣效果和導熱性能俱佳的材料),按國標要求,一般要承受1250V高壓測試其電器強度方能合格。在儲水式的電熱水器中,大部分也采用此類加熱方法,比如海爾、史密斯、阿里斯頓等公司,因為該方法是一種發展比較成熟也比較價廉物美的電加熱方法,因此被廣泛采用。鐵質電熱管用在電熱水器上,但由于其非常容易生銹,所以很少被使用,不銹鋼電熱管的應用則較多,但其容易產生水垢,不如銅質金屬電熱管應用廣泛,但銅電熱管的相對成本又較高,其中最好的又是紫銅電熱管,不過目前應用的比例只占金屬電熱管的10%。
電熱金屬管狀加熱管是一種加熱元件,其制作方法為:在金屬管中放入電阻絲,并緊密填充有良好導熱性、耐熱性、絕緣性的結晶氧化鎂粉在周圍空隙部分,最后再用其他工藝處理。它的特點為結構簡單,熱效率高,機械強度高,安裝方便,安全可靠,使用壽命長等。廣各種硝水槽,石槽,熱模具,酸堿槽及空氣加熱爐干燥箱等裝置采用這種加熱管較多。加熱介質和使用環境是用戶在選擇加熱管的時候應首先考慮的。它的原理是在電熱絲與金屬管之間填充電熔結晶氧化鎂粉作為導熱和絕緣層[2]。常用的發熱電阻有如下兩種:
(1)鐵鉻鋁等高電阻電熱合金材料:該材料特點為:電阻溫度系數小、電阻率高、使用溫度高。在高溫下的耐腐蝕性能較好,非常適合應用在含有硫和硫化物氣氛中,并且相對成本較低廉,是家用電器、工業電爐、遠紅外裝置中較為理想的發熱材料。
(2)鎳鉻材料:該材料具有可塑性強和高溫強度高等特點。廣泛用于家用電器、工業電爐、遠紅外裝置等方面。
3、PTC熱敏電阻加熱
PTC熱敏電阻恒溫加熱最大有點是恒溫加熱,該電阻的工作原理為:PTC熱敏電阻通入電流后自動加熱升溫,使電阻值進入躍變區,恒溫加熱PTC熱敏電阻表面溫度將保持不變,PTC熱敏電阻的居里溫度和外加電壓是影響該溫度的重要因素,環境溫度對表面溫度的影響不大。
PTC加熱器是利用恒溫加熱PTC熱敏電阻恒溫發熱特性設計的加熱元器件。在要求功率不是很大的情況下,該加熱器具有無明火、恒溫發熱、熱轉換率高、自然壽命長、受電源電壓影響極小等傳統發熱元件無法具備的優勢,在電熱器具中的應用越來越廣泛,被研發工程師廣泛采用。恒溫加熱PTC熱敏電阻制作方便,可制作成不同規格和多種外形結構,可塑性較強,常見的有長方形、圓片形、圓環、長條形以及蜂窩多孔狀等,可任意加工成不同性狀。當要求的功率較大時,可將金屬構件和上述PTC發熱元件進行組合,可以形成各種形式的大功率PTC加熱器。按傳導方式分,PTC加熱器可以分為一下下幾類:
(1)PTC陶瓷加熱器。以熱傳導為主。其特點是通過電極板(導電兼傳熱功能,安裝于PTC發熱元件表面)、導熱蓄熱板、絕緣層(隔電兼傳熱)等多層傳熱結構(有些還附有導熱膠)將PTC元件所發出的熱量傳到被加熱的物體上。
(2)PTC陶瓷熱風器。對流式傳熱所形成的熱風。其輸出功率較大,并能自動調節輸出的熱量和吹出的風溫。
(3)紅外線輻射加熱器。紅外線加熱原理,這種加熱器實際利用導熱板表面或PTC元件快速發出的熱量直接或間接地激發接觸涂覆于其表面的遠紅外涂料或遠紅外材料使之輻射出紅外線,起到加熱的目的,便形成了PTC陶瓷紅外輻射加熱器。
按結構特點分,PTC加熱器可以分為以下幾類:
(1)自動恒溫型。這類器具的主要應用于:小型晶體器件恒溫槽、電子保溫瓶、恒溫培養箱、保溫箱、保溫盤、保溫杯、保溫桌、保溫柜等各種保溫設備。其功能特點是結構簡單、自動保溫、熱效率高、恒溫特性好、使用環境溫度范圍寬等[3]。
(2)普通實用型。這類器具主要應用于: 電熱蚊藥驅蚊器、干燥器、暖手器、電熱板、電烙鐵、電燙斗、卷發燙發器、電熱粘合器等。這種加熱器的功能特點是功率較小,但熱效率很高,非常實用[4]。
(3)熱風PTC加熱器。這類熱風PTC加熱器主要應用于:小型溫風取暖器、暖房機、電吹風、烘干機、干衣機、干衣柜、工業烘干設備等. 其功能特點是輸出熱風功率很大、加熱速度快、安全、能自動調節風溫和功耗等[5]。
4、結果與討論
關鍵詞:電蓄熱;自動控制
Abstract:Living hot water system makes use of the controller and temperature sensor to automatic control the electric boiler operation in the 22:00/PM to 5:00/AM ,which applying the trough electricity price,recircling to store heat by the recircling pump and water tank.It can exchange heat by heat exchanger.The heat in the storing heat water tank can be released in the daytime,that used in the living hot water system.The proposal uses the trough electricity price in the night,which not only decreasing the operation cost, but also balanceing the municipal electricity net.
Keywords: electric storing heat;automatic control
中圖分類號:TU822文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
1 引言
項目為大連某高檔公寓式酒店,酒店部分共12層,內有280戶,其中四樓為健身房和桑拿,共計30個淋浴噴頭。由于春季、夏季、秋季市政熱力管網均不供應蒸汽熱源,所以生活熱水系統只能選用電鍋爐蓄熱方案。如果選用燃煤鍋爐,環保不符合要求;選用燃油鍋爐運行費用太高。電蓄熱方案利用夜間低谷電價不但降低了運行費用,而且還對電網起到了“削峰填谷”的作用。在晚上10:00時,啟動電鍋爐進行蓄熱,熱量儲存在蓄熱槽中,當溫度傳感器檢測到溫度達到95℃時,停止電鍋爐工作。儲存在蓄熱槽中的熱量供第二天使用。
酒店內的生活熱水供應采用了蓄熱電鍋爐的形式。蓄熱系統方案設計該蓄熱系統晚上用電低谷期制熱,全量蓄熱,白天不開主機,以節約運行成本。
本工程蓄熱電鍋爐設計內容如下:
2 蓄熱電鍋爐的選型
以下為熱量計算公式及數據:
Q=C*M*(TR- TL)
TL:自來水基礎水溫,按冬季管網供水50C 。
TR:加熱后生活熱水供水溫度。
C:水的比熱,1 kcal /kg.度
M:生活熱水的質量,kg。1 kg水等同1L水。
Q:供熱量kcal。1kcal=1/860kwh。
2.1 樓內共280戶,根據規范每戶最大日用600C水量240L,全日總用水量240 X280=68m3
計算全日總供熱負荷Q=1*68000*(60-5) =3740000kcal=4348 kwh
使用時間3h。
尖峰負荷為4348 kwh /3h=1450 kw
2.2 樓內30個淋浴噴頭,每個噴頭用600C水量180L/h,使用時間12h,按照70%的使用率進行設計。
計算全日總供熱負荷Q=1*180*30*12*0.7*(60-5)=2494800 kcal=2900 kwh
尖峰負荷為2900 kwh/12h=242 kw
2.3 根據以上計算,整個項目全日總負荷為4348+2900=7248 kwh
尖峰負荷為 1450+242=1692 kw
大連地區低谷電時間段為22:00~5:00合計7h,采用全量蓄熱系統,將第二天生活熱水換熱用的負荷全部儲存起來,設計2臺電鍋爐的選型為:
7248 kwh/7h/2臺=518 kw,因此設計選用2臺540 kw的電鍋爐,總功率1080 kw。
3 蓄熱水箱幾何體積的選型
V―蓄熱水箱幾何容積,m3
N―電鍋爐選用功率,kw
Ng―谷電時段值班電鍋爐功率,kw(本項目無值班電鍋爐)
tx―蓄熱的各時間段時間,h
η―鍋爐效率,一般取98%
Δt―蓄熱水箱的可利用溫差(蓄熱水箱可利用溫差為500C)
η1―蓄熱水箱的保溫效率,一般取95%
k―蓄熱水箱的容積利用系數,一般取0.95
ρ―熱水的密度, 1000kg/ m3
蓄熱水箱通過熱交換器將熱量傳遞給生活熱水的,考慮蓄熱水箱內熱水最高溫度不超過1000C,可利用溫差按500C計算。
V=(1080*7*0.98*3600)/(50*0.95*0.95*1000*4.18)=141 m³
因此本項目蓄熱水箱體積為141 m³,根據設備間空間,設計水箱尺寸為8.5 m(長)m *5.5(寬)*3 m(高)。
4 容積式換熱器、蓄熱循環泵的選型計算
根據供熱尖峰負荷,選用1臺容積式換熱器,換熱量為1700 kw,二次側生活熱水設計溫度600C/50C。設計2臺供應二次側生活熱水變頻泵,按最低供水溫度350C計算,每臺流量為(1700/2)X0.86/30=24 m3/h,設計選用2臺流量30m3/h,揚程40 m生活熱水供應泵,按照2臺變頻配置。
蓄熱循環泵流量要滿足帶走電鍋爐的加熱所產生的熱量,1臺540 kw電鍋爐對應1臺循環泵,鍋爐為即熱式電鍋爐,進出水溫差按200C考慮流量為540*0.86/20=23 m3/h,設計選用3臺流量25m3/h,揚程19 m一次側蓄熱循環泵,按照2臺變頻1臺備用配置
整個生活熱水電蓄熱系統包含電鍋爐、蓄熱水箱、蓄熱水泵、儀表閥門及控制系統。
控制系統中包括:溫度傳感器6套、壓力傳感器1套、液位傳感器1套、DN125電動閥門含執行器4套。
整個系統應該實現五種工況的自動切換:電鍋爐蓄熱、電鍋爐單供熱、蓄熱槽供熱、電鍋爐和蓄熱槽聯合供熱、電鍋爐蓄熱供熱。自控系統用于控制熱水系統在不同工況下的運行和參數檢測,具有下述基本功能:
(1) 根據工況要求,控制電動閥門的開關。
(2) 電鍋爐的開關及傳感器各種信號收發控制。
(3) 水泵開關及各種信號的收發控制。
(4) 通過安裝在系統中的傳感器自動檢測溫度。
(5) 通過接觸器、執行器控制蓄熱各種工況的切換。
(6) PLC彩色觸摸屏顯示、記錄各種設備運行參數。
5 生活熱水系統電鍋爐蓄熱工作流程、系統
電熱水鍋爐控制系統
Electric hot water boiler control system
結構圖
Framework chart
6 控制系統運行環境要求
-10℃
環境濕度≤95%。
海拔高度≤2000m
無水滴灰塵及油性灰塵之場所。
無腐蝕易燃性之氣體、液體。
堅固無震動之場所。
保證良好通風。
室內安裝使用。
7 自動控制
(1) 在自動情況下,系統啟動各組加熱管相互聯鎖,加熱管根據熱水鍋爐溫度變化率,實現模糊溫度控制,系統設備根據運行模式與相應的控制溫度進行控制,控制圖:
圖 電熱水鍋爐運行控制系統
Fig.Electric hot water boiler operation control system
(2) 系統停止后,各設備按程序依次停止,其流程見下圖:
圖電熱水鍋爐停止控制系統
Electric Hot Water Boiler Stop Control System
8 控制系統性能特點
控制精確:高精度壓力、溫度監控系統可保證調節參數精確。
運行穩定:PI、PID調節功能可保證裝置運行平穩、出口參數穩定。
調節靈敏:工業級控制器、電動執行器反應迅速,保證生產工藝要求及采暖舒適性要求。
性能可靠:核心配件均采用國外著名廠商產品、集成熱工行業世界頂尖技術、性能卓越、質量可靠。
全智能化:全自動無人值守、節省運行維護費用。
功能多樣:功能強大的控制器可提供定時、報警等多種模擬、數字信號輸出及計算機接口等延伸功能。
安裝簡便:結構緊湊、占地空間小;減溫水接口方向可根據現場調整,裝置可整體法蘭對接于熱力管網中,安裝快速簡便。
操作簡單:友善的控制界面可輕易實現人機對話,保證參數設定和指令輸入的正確操作,并附帶手動操作裝置,保證意外情況下仍可正常使用。
9 生活熱水控制系統調試
9.1調試步驟
調試前準備設備外觀和安裝工程質量檢查環境溫濕度、衛生及電源的檢查接地系統的檢查傳感器、執行器接線的檢查單體設備的檢查與測試PLC功能測試受控設備單體動作和功能測試系統調試(包括軟件功能測試)系統驗收
9.2調試方法
開機前要求所有的設備根據設計圖紙進行對照。系統管道流向要求作箭頭標志,明示管道系統的流向。對有油漆脫落或有局部破損的地方應進行修補。
9.2.1 檢查蓄熱電鍋爐上所有閥門位置是否正常;
9.2.2 檢查各控制及安全保護設定是否正常;
9.2.3 檢查控制箱指示燈是否正常;
9.2.4 檢查水泵、軟化水裝置等設備的電源電壓是否正常;
9.2.5 檢查水泵、換熱器、蓄熱電鍋爐等設備的進出口壓差是否正常;
9.2.6 檢查要求啟動的回路上的閥門是否正常開啟;
上述各部位發現有不正常必須立即修正,方可正常投入運行。
9.3系統開機步驟及工況調試
9.3.1系統待機工況
關閉蓄熱系統中的所有電動閥門將所有電動裝置(水泵、電鍋爐等)處于停機狀態記錄蓄熱電鍋爐進出口的溫度,記錄蓄熱循環泵進出口壓力。
9.3.2 蓄熱電鍋爐蓄熱工況
打開對應回路的電動閥門啟動蓄熱循環泵檢查各個溫度計、壓力表、電流、電壓是否正常啟動蓄熱電鍋爐蓄熱工況。
蓄熱結束時,電加熱管停止工作關閉蓄熱循環泵恢復到待機工況。
9.3.3 蓄熱水箱供熱工況
打開對應回路的電動閥門啟動一、二次循環泵檢查各個溫度計、壓力表、電流、電壓是否正常蓄熱水箱供熱工況工況啟動。
蓄熱水箱釋熱結束時,系統恢復到待機工況。
9.3.4電鍋爐直接供熱工況
打開對應回路的電動閥門啟動一、二次循環泵檢查各個溫度計、壓力表、電流、電壓是否正常電鍋爐直接供熱工況啟動。
電鍋爐釋熱結束時,系統恢復到待機工況。
9.3.5電鍋爐邊蓄熱、邊供熱工況
打開對應回路的電動閥門啟動一、二次循環泵檢查各個溫度計、壓力表、電流、電壓是否正常電鍋爐邊蓄熱、邊供熱工況啟動。
電鍋爐邊蓄熱、邊供熱工況結束時,系統恢復到待機工況。
9.3.6水箱供熱與電鍋爐供熱聯合運行工況
打開對應回路的電動閥門啟動一、二次循環泵檢查各個溫度計、壓力表、電流、電壓是否正常水箱供熱與電鍋爐供熱聯合運行工況啟動。
水箱供熱與電鍋爐供熱聯合運行工況結束時,系統恢復到待機工況。
運行結果正常。
10 結論
給生活熱水電鍋爐控制柜、PLC控制柜、蓄熱水泵變頻柜送電,此時PLC主頁面顯示出蓄熱水箱的實際溫度。晚上21:55,PLC控制柜發出指令,此時連接電鍋爐和蓄熱水箱之間的電動閥門執行器打開,蓄熱循環水泵開始運轉,22:00整,電鍋爐自動啟動投入運行。此時,安裝在蓄熱水箱內的溫度傳感器把溫度信號傳送到PLC,PLC屏幕顯示水箱內的溫度逐漸升高,當第二天3:20時,PLC顯示溫度達到95℃。此時PLC控制柜發出指令,電鍋爐停止運行,5分鐘后循環水泵停止運行,執行器動作將連接電鍋爐與蓄熱水箱的閥門關閉。系統運行成功。
整個酒店的生活熱水系統采用傳感器、執行器、PLC對電鍋爐、水泵等設備進行控制,同時監測蓄熱水箱的實際溫度,運行效果良好。
參考文獻
[1] 劉君華.現代檢測技術與測試系統設計.西安:西安交通大學出版社,1999.
[2] 曲波等.工業常用傳感器選型指南.北京:清華大學出版社,2002.
[3] 孫寶元等.現代執行器技術.吉林:吉林大學出版社,2003.
【關鍵詞】熱力系統;經濟指標;計算方法;節能技術
引 言
眾所周知,能源問題已經成為世界各國共同關注的問題,在我國這一現象更加凸顯。由于我國粗放型經濟增長方式,又處在消費結構升級加快的歷史階段,能源消耗過大,因此節能降耗將是一項長遠而艱巨的任務。根據美國及我國電力行業調查統計表明,我國平均供電煤耗率要比發達國家高出30~60g/kWh,這是一個很大的差距,說明我國的電廠節能有很大的節能潛力可以挖掘。因此,電站熱力系統節能是關系到節能全局以及可持續性發展的大事。因此,在熱力系的環境下,揭示各種節能理論內在的聯系,深入地研究和發展節能要的理論和現實意義,對電廠的節能降耗工作具有很強的指導性。
一、熱力系統經濟指標
我國火力發電廠常用的熱經濟型指標主要有效率和能耗率兩種。
(一)全場熱效率ηcp
其中,Nj為凈上網功率,B為燃煤量,Ql為燃煤低位發熱量。
全廠熱效率指標是電廠運行的綜合指標,在進行系統分析是,常將這一綜合指標進行分解,以區分各廠家的責任和主攻方向,因此可以改寫為:
其中,ηb:鍋爐效率,鍋爐有效吸熱量與燃煤低位發熱量之比;
ηp:管道效率,汽輪機循環吸熱量與鍋爐有效吸熱量之比;
ηi:汽輪機循環裝置效率,汽輪機內部功與循環吸熱量之比;
ηm:機械效率,汽輪機輸出功率與內部功率之比;
ηg:發電機效率,發電機上網功率與前端功率之比;
∑ξi:廠用電率,電廠所有輔機消耗電功率之和與發電機上網功率之比。
(二)熱耗率和標準煤耗率
熱耗率指標綜合評價汽輪機發電機組熱經濟性,其實質是發電機每發電1kWh,工質從鍋爐吸收的熱量值。定義式如下:
煤耗率指標也可以分為兩種:發電標準煤耗率和供電標準煤耗率。
二、熱力系統計算方法現狀
熱力系統計算是火力發電廠汽輪機組運行性能分析、熱力試驗和系統改進中常見的計算工作,對熱力系統進行計算的目的是為了確定機組的各項熱性指標,因此選擇適當的熱力系統計算方法是機組熱經濟性分析的重要前提。系統計算方法種類很多,按照它們所依賴的熱力學基礎可分為:第一定律分析和第二定律分析法。
常規熱平衡法是在結合質量平衡和能量平衡基礎上,對實際熱力系統進行的數值計算方法。計算中需要對熱力系統進行變工況計算,以確定汽輪機抽汽口和排汽端的蒸汽參數以及回熱系統的各相應參數,其實質是確定汽輪機新的膨脹過程線和系統參數,核心和難點是汽輪機變工況計算。
等效熱降法是以新蒸汽流量、循環的初終參數和熱力過程線均保持不變為前提,以內功率(等效熱降)的變化來分析熱力系統的熱經濟性。在熱力系統局部分析中,等效熱降法改善了常規熱力計算的不足,提出了等效熱降的概念并在此基礎上建立了熱力系統分析的新方法,使熱力計算具有了系統分析功能。
循環函數法根據熱力學第二定律,以循環不可逆性(或冷源損失)分析輪機循環節能定性分析的判據,以循環函數式為汽輪機循環節能定量計算的工循環函數法是一種計算復雜熱力系統的好方法。
熵分析法是通過對體系的熵平衡計算,求取熵產的大小及其分布,分析影響熵產的因素,確定熵產與不可逆損失的關系,作為評價過程的不完善程度和改進過程的依據。
火用分析法是在熱力學兩大定量的基礎上,結合環境情況從對能的本性的全面認識,從能的實用性出發提出的一種思想和方法,它是從能量轉換的角度表示設備或熱力過程完善性的科學指標。
代數熱力學法是一種分析熱力系統能量的分析方法。該方法運用事件矩陣來描述一個系統中各個子系統的能量出、入關系,火用矩陣定義了各股流的火用值,火用分支定義了單一系統出、入流的關系,最終得到結構矩陣[FP],該矩陣從全局的高度開拓了研究全、子系統關系的新趨勢。
三、當前仍然存在的問題
1.普遍意義上的系統工程分析方法仍然欠缺,數學工具仍然有待發展,利用計算機來進行熱力系統節能分析的研究不足。目前都是采用局部優化運行的方法,系統節能分析方法仍有待于進一步發展。
2.本質上來講,目前的系統研究都屬于穩態研究。研究的基礎是發電系統部分熱力學參數一致,且在運行中保持恒定,這固然會使研究的復雜程度大大簡化,但同時也使其具有局限性。熱力系統節能分析方法在機組變工況下應用研究較少。
3.不同的熱力系統分析理論都是從不同的角度來研究熱力系統這一對象,不同理論之間的相互關系的研究還很不充分。
4.無論是設計高參數的大容量機組,還是改善現有機組的運行水平,挖掘機組的節能潛力,都需要一種有效準確的節能理論進行指導,才能有的放矢地采取節能措施。而合理地確定優化的性能指標,正確地建立系統與生產過程的數學模型仍然需要加大研究。
四、熱力系統節能技術措施
熱力系統節能有多種途徑可以實現。對于新設計機組,可通過優化設計,合理配套進行節能;而對于運行機組,可通過節能診斷,優化改造,監測能損,指導運行,實現節能目標。
在電廠的發展中,曾先后采用回熱和再熱兩種循環方式,使得循環效率大為提高。當前,可行的節能技術改造措施包括:
汽輪機通流部分實施技術改造。目前這種改造大體可以分為兩類:一類是提高汽輪機內效率,達到降耗目的;另一類是降耗的同時提高汽輪機的出力。具體改造措施有更換氣缸,將雙列調節級改為單列調節級等。
采用新型密封技術改造鍋爐空氣預熱器。空預器的漏風問題一直是影響鍋爐燃燒,降低效率的威脅。通過采用新型密封技術,降低空預器漏風率,不僅減少排煙損失,降低飛灰含碳量,還可以節約廠用電,降低廠用電率。
鍋爐制粉系統技術改造。通過改造磨煤機系統、密封系統,可以提高制粉效率,降低制粉單耗,從而降低煤耗。
電站循環冷卻水余熱再利用。通過凝汽器由循環冷卻水帶走的熱量一般占輸送總能量的15%以上,有的甚至高達25%以上,造成了能量的極大浪費。如果能采用余熱利用技術把這部分能量利用起來,勢必會對電廠效率提高產生明顯的效果。
五、結語
目前,面臨著能源資源逐漸匱乏和能源需求總量日益增大的雙重挑戰,節能降耗刻不容緩,尤其是能耗大戶行業。電廠熱力系統首當其沖,且與發達國家相比,我國的熱力系統節能降耗還是有很大的潛力和空間可以充分挖掘。有理由相信,隨著相關熱力系統分析方法的逐步發展和完善,電廠熱力系統節能降耗將會取得更長遠的進步。
【參考文獻】
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[4]張彥.聯合分析法-電廠熱力系統分析法的研究[D].華北電力大學,2000.
關鍵詞:電氣設備;熱故障;分析;原因;解決對策
1 前言
電氣發熱會使載流導體和周圍介質溫度升高,工作環境惡化,使絕緣老化損壞,導致電氣設備的故障或事故。這種故障或事故往往是引發火災的直接或間接原因。因此研究電氣設備的發熱對電氣設備的正常運行具有重要的意義。
2 電氣設備熱故障原因
盡管電氣設備發生故障的機理涉及力、熱、電、磁等方面,但絕大多數故障的表象均為溫度的異常,因此IRT技術監測設備的熱分布圖像,可以直觀地反映出設備的運行狀態。電力設備熱故障一般可分為外部故障和內部故障兩種。外部故障大都數是因電氣接頭長期暴露在大氣中,金屬導體表面受電化學腐蝕及因熱脹冷縮接觸面壓力減小使導體連接部位接觸不良,形成較大的接觸電阻,其發熱功率取決于接觸電阻與通過的電流;少數是因表面污穢或機械力作用造成外絕緣性能下降,其發熱功率取決于外絕緣的絕緣電阻與泄漏電流。內部熱故障主要發生在導電回路和絕緣介質上,其內部發熱機理因設備內部結構和運行狀態的不同而異,一般可概括為:導體連接或接觸不良、介質損耗增大、電壓分布不均勻或泄漏電流過大、因絕緣老化、受潮、缺油等產生局部放電、磁回路不正常等。
本文主要分析了電氣設備熱故障產生的原因,針對電氣設備的熱故障和危害進行了分析。首先分析了在正常和故障情況下電氣設備發熱形成的原因;并且提出了如何預防電氣設備熱故障的具體對策,以及常見電氣設備溫度的測試標準,紅外診斷技術對電氣設備的早期故障缺陷及絕緣性能做出可靠的預測,使傳統電氣設備的預防性試驗維修提高到預知狀態檢修。
3 電氣設備熱故障的判斷
3.1外部熱故障的判斷
外部熱故障的致熱部位是的,可用熱像儀直接測溫,且測量值與實際的溫度值差別不大,一般可根據測得的溫度值或溫升值,按照GB/T11022- 1999《高壓開關設備和控制設備共同技術要求》規定的溫度和溫升極限,以及DL/T664-1999《帶電設備紅外診斷技術應用導則》中的相對溫差判斷法來判斷缺陷的嚴重程度。當溫度值或溫升值接近或稍微超過GB/T11022- 1999標準的規定值時,如此時設備的負荷還較輕,但在還有可能出現更高的負荷的情形下,應定為“重大”或“緊急”缺陷,同時采取相應的措施。
我們在現場用紅外成像儀測量到,在設備電氣連接處最高溫度達到194.8 0C,根據熱故障檢測標準緊急停電處理。現場發現固定螺絲和部分導體已熔化,對發熱部分的金屬材料近距離觀察失去光澤,表面嚴重氧化。
3.2 內部熱故障的判斷
內部熱故障也可用熱像儀測溫,但山于其致熱部位被封閉,小部分熱量可能通過導體傳遞到外部,大部分要通過空氣、油、SF6或絕緣紙等介質,再通過金屬箱體或瓷套傳到其表面,所以其測量值與實際的溫度值差別一般較大。山于設備本身結構和致熱因素比外部熱故障要復雜些,對此類故障的判斷分析也顯得困難些。應根據DL/T 664- 1999導則中的同類比較法和熱譜圖比較法來判斷,不宜按GB/T11022-1999標準規定的溫度和溫升限值或DL/T 664- 1999導則中的相對溫差判斷法來判斷。
4 紅外線檢測技術的運用
紅外線檢測技術是一種高科技在線監測技術,它包含了計算機技術、圖像處理技術和光電成像技術,能夠接收設備發出的紅外輻射,并且在經圖像技術后形成的熱像圖顯示在熒光屏上,通過分析熱像圖就可以準確的判斷設備表面的溫度分布情況,在進行電氣設備檢修時具有準確、實時和快速等優點。紅外溫度記錄法是紅外線檢測技術在電氣設備中應用最多的方法。利用紅外溫度記錄法可以實現對電氣設備的無損探測、檢測設備性能和運行狀態,熱像儀可以在一定的距離內實時檢測出發熱點的溫度,并且制作出設備的溫度梯度熱像圖,具有較高的靈敏度,可以在設備現場使用。它可以在-20℃~2000℃的寬量程內以0.05℃的高分辨率檢測電氣設備的熱故障,揭示出如導線接頭或線夾發熱,以及電氣設備中的局部過熱點等等。
通過應用紅外檢測技術對電氣設備熱故障進行檢測,再根據熱故障的類型(包括有危險性熱故障、嚴重性熱故障、一般性熱故障三種)采取相應的措對其進行處理具體如圖1所示。
圖.1 電氣設備熱故障的類型及相應處理措施
在對熊家嘴220kV變電站一次設備進行紅外線測溫時,《電力設備預防性試驗規程 》(DL /596-1996)規定油紙絕緣的耦合電容器 ,電容量的變化率應在-5%~10%之間,雖然U相數據沒有超標,但介質損耗有上升的趨勢且接近臨界值,電容量的變化率也有上升趨勢,綜合判斷后得出結論:U相耦合電容器絕緣已發生變化,有進一步劣化的趨勢。為了防止發生一次設備事故,調度將其退出了運行。
保修期是指廠商向消費者賣出商品時承諾的對該商品因質量問題而出現的故障時提供免費維修及保養的時間段。
保修分為有一定期限的保修和終身保修兩種。有保修期的產品主要是指電子電器產品、交通工具、機械設備等等。
它的表現形式是保修憑證。它的上面一般會明確消費者信息、購買日期、產品型號、出廠日期、保修期限和范圍、維修記錄等。
(來源:文章屋網 )