楊金勇，鄭 朋

(1.保定保菱變壓器有限公司，河北 保定 071056；2.保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071056)

1 項目實施背景

某公司煤油氣相干燥系統(tǒng)采用蒸汽作為加熱能源，由于該公司地處北方，冬季采暖季節(jié)民用蒸汽量大幅提高，供熱電廠蒸汽供應能力不足，導致變壓器產(chǎn)品加熱干燥有時不能滿足工藝生產(chǎn)要求。決定改造氣相干燥罐，增加一套輔助電加熱系統(tǒng)。

2 改造方案

2.1 改造整體方案

在現(xiàn)有的煤油氣相干燥罐（以下簡稱“干燥罐”）內(nèi)增加安裝電熱油專用蒸發(fā)器1套。該蒸發(fā)器內(nèi)部為無縫鋼管焊接的加熱排管，頂部設(shè)有煤油噴淋裝置，將煤油噴淋到加熱排管上，煤油接觸加熱排管后，在管內(nèi)熱油的加熱下形成煤油蒸汽，擴散到整個干燥罐內(nèi)，實現(xiàn)加熱干燥變壓器主體的目的。

在干燥罐的附近安裝一臺導熱油加熱站，如圖1所示。通過無縫鋼管將熱油傳輸進干燥罐內(nèi)的電熱油專用蒸發(fā)器。

2.2 控制方式

2.2.1 加熱站熱油溫度控制

加熱站總功率為400 kW，分6組加熱，均可單獨投入和退出。其中2組為“調(diào)節(jié)加熱器”，具有自動控制功能，可以根據(jù)設(shè)定溫度調(diào)整加熱電流；另外4組為“底功加熱器”，無法自動調(diào)節(jié)加熱電流，只能單組整體投入或者退出，需要人工進行操作，當實際溫度遠低于設(shè)定溫度或者罐內(nèi)需要熱量較多時，可以全部投入，當實際溫度接近設(shè)定溫度或者罐內(nèi)需要的熱量穩(wěn)定且較少時，可以人工減少投入組數(shù)。

2.2.2 煤油進入罐內(nèi)的流向及蒸發(fā)流程

煤油進入罐內(nèi)后，從“蒸汽專用蒸發(fā)器”蒸發(fā)為煤油蒸汽，擴散至整個罐內(nèi)，加熱變壓器器身；在輔助電加熱系統(tǒng)改造完畢，并投入運行時，煤油不再流向“蒸汽專用蒸發(fā)器”，而是流向?qū)?cè)新裝的“電熱油專用蒸發(fā)器”，從而將電加熱站加熱油的熱量通過煤油蒸汽擴散至整個罐內(nèi)，完成變壓器器身的加熱干燥流程。

3 運行過程

獨立使用蒸汽加熱時，要求溫度在140 ℃以上，當蒸汽熱源不足時，電廠提供的蒸汽溫度為100 ℃左右，不能滿足干燥工藝要求，輔助電加熱系統(tǒng)投入。此時應有一定的蒸汽加熱基礎(chǔ)，罐內(nèi)的管壁加熱能夠?qū)迌?nèi)進行較為全面的前期加熱，前期系統(tǒng)升溫平穩(wěn)，但后期如果不投入輔助電加熱系統(tǒng)，罐內(nèi)整體溫度將無法達到變壓器器身干燥要求的平均溫度 (超過 115 ℃)。

3.1 準備階段

將變壓器主體推入干燥罐后，按照正常的加熱流程運行。首先采用抽真空法對管路系統(tǒng)和蒸餾室(主要是煤油流經(jīng)的管路和罐室)進行檢測，觀察是否存在泄露。當真空度能夠抽到限值以下，判斷系統(tǒng)不存在泄露時，系統(tǒng)就可正式運行，進入加熱階段。

3.2 加熱階段

系統(tǒng)進入加熱階段后，加熱站啟動。電加熱站出油溫度設(shè)置為190 ℃、回油溫度設(shè)置為150 ℃，通過熱油循環(huán)泵，將熱油打入干燥罐電加熱專用蒸發(fā)器內(nèi)。

雖然此時進入罐內(nèi)的加熱油溫度超過150 ℃，但是通過加熱油流量開關(guān)的自動控制，將加熱排管的溫度穩(wěn)定控制在135 ℃左右，防止罐內(nèi)溫度過高造成變壓器器身絕緣件的損壞。

將加熱站出油溫度、回油溫度設(shè)置高于蒸發(fā)器工作需求溫度，是為了提高加熱效果，使噴淋在加熱排管上的煤油充分揮發(fā)，盡可能多地帶走熱量，使罐內(nèi)整體溫度盡快達到干燥工藝要求。在加熱后期，可以適當降低加熱站熱油的設(shè)置溫度。

3.3 加熱后期

當熱油的出油溫度達到190 ℃時，退出一組底功加熱器，出油溫度下降一段時間后，隨著罐內(nèi)整體溫度的提高，再次達到190 ℃，然后再次退出一組底功加熱器。如此反復操作，最后只剩下2組具有自動控制功能的加熱器調(diào)節(jié)加熱溫度，可以隨著干燥系統(tǒng)不同階段對熱量的不同需求而自動調(diào)節(jié)加熱電流。

4 設(shè)備運行效果

系統(tǒng)運行完畢后，經(jīng)過變壓器干燥效果試驗，干燥效果完全滿足工藝技術(shù)要求。輔助電加熱系統(tǒng)運行情況平穩(wěn)，系統(tǒng)運行良好。

2018采暖季節(jié)，該公司使用電輔助加熱系統(tǒng)處理了12臺次變壓器產(chǎn)品，經(jīng)過變壓器干燥效果試驗，均滿足工藝要求，項目改造成功。

5 設(shè)備改造提升

該加熱站的自動調(diào)節(jié)組數(shù)為2組，底功加熱組數(shù)為4組，如將全部加熱組設(shè)置為自動調(diào)節(jié)加熱，將更加有利于溫度的控制，減少人工干預，使設(shè)備運行更加平穩(wěn)、故障率更低。