鶴壁煤化化工分公司是年產(chǎn)60萬(wàn)噸甲醇的化工企業(yè)，氣化爐在生產(chǎn)甲醇的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，而絮凝劑制備站是氣化爐廢水處理的主要環(huán)節(jié)，所以絮凝劑制備站的可靠運(yùn)行尤為顯的重要。

絮凝劑制備站管線溫度的維持是工藝生產(chǎn)過(guò)程中比較重要的一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)冬季來(lái)臨環(huán)境溫度下降，管線中的介質(zhì)流速降低影響工藝運(yùn)行指標(biāo)，當(dāng)氣化爐冬季停機(jī)檢修時(shí)，介質(zhì)有可能凝固，還會(huì)發(fā)生管線堵塞甚至斷裂等現(xiàn)象。因此，對(duì)管線中的介質(zhì)保溫是極其重要的一項(xiàng)工作。

鶴壁煤化化工分公司氣化爐的管線伴熱大部分采用蒸汽伴熱。電伴熱是用電熱能來(lái)補(bǔ)充被伴熱體在工藝流程中所散失的熱量，從而維持流動(dòng)介質(zhì)最合理的工藝溫度。電伴熱是沿管線長(zhǎng)度均勻放熱，熱穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)，適合長(zhǎng)期使用。故此鶴壁煤化化工分公司氣化爐絮凝劑制備站管線采用電伴熱。

一、電伴熱的主要優(yōu)點(diǎn)

鶴壁煤化化工分公司在氣化爐上的保溫手段主要是蒸汽伴熱來(lái)防止管線因溫度過(guò)低而造成的影響，但是氣化爐絮凝劑制備站的管線錯(cuò)綜復(fù)雜，有很多三通和引壓管道，不適宜用蒸汽伴熱，并且蒸汽伴熱各方面效果不如電伴熱優(yōu)越，就電伴熱與傳統(tǒng)蒸汽伴熱相比，有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）電伴熱裝置簡(jiǎn)單、發(fā)熱均勻、控溫準(zhǔn)確，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。（2）在防爆區(qū)域內(nèi)具有防爆、全天候工作，可靠性能高、使用壽命長(zhǎng)。（3）電伴熱具有無(wú)泄漏，有利于保護(hù)環(huán)境。（4）電伴熱安裝不需要額外的保溫材料，節(jié)省保溫材料。（5）不需要大量的蒸汽，從而節(jié)省了大量的水源。（6）電伴熱解決了蒸汽難于解決的問(wèn)題，如三通和引壓管道等。（7）電伴熱設(shè)計(jì)工作量小，施工方便，維護(hù)工作量小。（8）效率高，能大大的降低能耗。

二、電伴熱系統(tǒng)介紹

防爆區(qū)域內(nèi)電伴熱系統(tǒng)由防爆電源配電/控制、防爆溫度檢測(cè)/控制元件、電伴熱帶、防爆接線盒等主要組成部分。

（一）低壓電源配電/控制

電伴熱配電系統(tǒng)采用AC380/ 220V電壓等級(jí)，配電回路采用單相AC 220V，開關(guān)采用帶漏電保護(hù)的額定電流20A防爆開關(guān)，漏電動(dòng)作電流設(shè)定為30mA，回路控制采用接觸器/溫度檢測(cè)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)，溫度元件實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)管線溫度，當(dāng)管線溫度達(dá)到設(shè)定值以上時(shí)，跳開接觸器，電伴熱退出運(yùn)行；當(dāng)管線溫度低于設(shè)定值時(shí)，接觸器接通，電伴熱自動(dòng)投入運(yùn)行。本工程根據(jù)工藝要求氣化爐絮凝劑在40度制備效果最好，所以溫度設(shè)定值為40度。

以上為自動(dòng)投入電伴熱的過(guò)程。設(shè)計(jì)時(shí)考慮如果溫度檢測(cè)元件突然損壞，自動(dòng)投入也就不能使用，為此我們又設(shè)計(jì)了手動(dòng)開啟電伴熱的方案。按下手動(dòng)啟動(dòng)按鈕，接觸器接通，電伴熱自動(dòng)投入運(yùn)行；按下停止按鈕，跳開接觸器，電伴熱推出運(yùn)行。這樣就使我們的電伴熱系統(tǒng)更加可靠。

（二）防爆溫度檢測(cè)/控制元件

溫度在線監(jiān)測(cè)采用三線RTD安裝于管線上，通過(guò)溫度檢測(cè)元件可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)管線的溫度，RTD采用PT-100的熱敏電阻，采用綁扎帶固定于管線上。溫度控制元件采用微處理器為基礎(chǔ)的控制檢測(cè)模塊，通過(guò)采集RTD的溫度數(shù)據(jù)來(lái)控制電伴熱的供電回路。由于現(xiàn)場(chǎng)屬于防爆區(qū)域，所以我們配備的電氣元件必須滿足現(xiàn)場(chǎng)的安裝現(xiàn)場(chǎng)的防爆和外殼防護(hù)等級(jí)的要求。

（三）電伴熱

伴熱帶采用自限式伴熱產(chǎn)品。溫控伴熱電纜的電熱元件，是在兩根平行金屬母線之間均勻地?cái)D包一層PTC材料制成的芯帶。電纜一端的兩根母線與電源接通時(shí)，電流從一根母線橫向流過(guò)PTC材料層到達(dá)另一根母線，PTC層就是連續(xù)并聯(lián)在母線之間的電阻發(fā)熱體，將電能轉(zhuǎn)化成熱能，對(duì)操作系統(tǒng)進(jìn)行伴熱保溫。芯帶電阻隨溫度升高增大，到了高阻區(qū)，電阻大到幾乎阻斷電流，芯帶溫度便達(dá)到高限不再升高卻自動(dòng)限溫。電纜的輸出功率主要受控于傳熱過(guò)程以被加熱體系的溫度。

三、電伴熱在氣化爐絮凝劑制備站的應(yīng)用

第一步，由工藝分廠專業(yè)提供給PI圖，確定工藝流程及每條管線的運(yùn)行溫度，并根據(jù)管線所需溫度將需要伴熱的管線制成連續(xù)的伴熱管線示意圖。

第二步，設(shè)計(jì)選型前的準(zhǔn)備工作：1.環(huán)境條件：冬季需要開啟伴熱，最低環(huán)境溫度為-15度；2.安裝敷設(shè)：防爆區(qū)域、防腐蝕區(qū)域；3.管道內(nèi)的介質(zhì)性質(zhì)：管道內(nèi)的物質(zhì)及特性的確認(rèn)，介質(zhì)所需的工藝溫度上限和下限確認(rèn)。4.介質(zhì)管道的情況：管道的管徑；管道材料；管道的三通、閥門、彎頭等附件的數(shù)量。5.保溫層狀況：采用何種物質(zhì)保溫及其厚度。6.配電/控制裝置：開關(guān)、接觸器、溫控器、溫度傳感器、電纜的選型。

第三步，工程設(shè)計(jì)與施工同時(shí)進(jìn)行，安裝時(shí)所注意事項(xiàng)如下：1.安裝電熱帶時(shí)，不應(yīng)打硬折或長(zhǎng)距離拽拉踩壓。注意防止電熱帶外層絕緣劃破損壞。2.連接電熱帶時(shí)，應(yīng)注意不能超過(guò)電熱帶最大使用長(zhǎng)度，電熱帶最大使用長(zhǎng)度為100米。3.常規(guī)閘門、法蘭按廠家《設(shè)計(jì)安裝維護(hù)指南》圖例施工。4.平敷電熱帶的位置應(yīng)在管道水平下端的位置緊貼管壁保持結(jié)合緊密進(jìn)行施工。5.纏繞方式按照安裝系數(shù)，進(jìn)行施工。6.電熱帶縱向應(yīng)用鋁箔膠帶全程粘貼，每間隔500mm-700mm徑向用耐溫膠帶纏繞一周固定，粘貼方式先徑向固定后再用鋁箔膠帶全程粘貼，確保電熱帶與管道保持緊密結(jié)合，外觀平實(shí)。7.電源處及尾端，電熱帶應(yīng)預(yù)留1米，二通、三通接線盒應(yīng)預(yù)留0.5米，其接線盒應(yīng)固定在管道上。8.嚴(yán)禁承受溫度低于電熱帶最高表面溫度的電源線與電熱帶混用于一體。9.若被伴熱體為非金屬體，應(yīng)用鋁箔膠帶增大接觸面積。10.嚴(yán)禁用金屬絲綁扎電熱帶。11.法蘭處介質(zhì)泄露，纏繞電熱帶時(shí)應(yīng)避開其正下方。12.電熱帶一端接電源，另一端接線芯嚴(yán)禁短接。并剪切為“V”型，必須使用配套的封頭嚴(yán)密套封，使用屏蔽層的電熱帶終端處必須將屏蔽層剝離10公分，以防造成短路。防爆場(chǎng)合，接線后應(yīng)用硅橡膠密封。