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电磁感应加热和燃气加热能源成本分析

时间:2022-04-27 14:34:16 来源:本站 点击:300次

电磁感应加热与燃气加热作为两种不同的加热方式,对于哪种加热方法更好,更节约能源成本,业内一直众说纷纭。
今天海越就以三门2#SG管板为例,从多个角度为大家进行电磁感应加热和燃气加热的能源成本分析。

优点描述:
三门2#SG管板,重量约105t,厚度约790mm,同时工件外径达4487mm,如果采用红外电加热设备,则所需功率将至少大于1200KW,加热器的设定温度最高不能超过400℃,单靠热辐射传热慢,同时管板重量和厚度决定蓄热大,造成所需加热时间长且管板温度易不均匀。
如果使用燃气加热,首先必须采用燃气热处理炉进行加热,为了使整个管板温度均匀,在预热保温温度下至少保温20h,在进行焊接过程中,又需要多个散烧嘴持续加热。由于管板厚达790mm,在整个焊接过程中,容易出现局部温度不足,而局部加热温度又过高的现象,工人焊接环境恶劣。当需要进炉后热时,又增加了拆装吊运等工序。根据这种情况,经过调查和研究,提出了管板感应加热装置,不仅可以满足管板预热及后热的温度要求,且可以满足温度可控和记录的目的。
该装置采用电磁感应加热的原理,交变磁场在周围的空间中产生电场,当导体处于此磁场中,内部就会产生感应电流,发热升温。

电磁感应加热 的主要优点是:
1. 热透性好,加热速度快;
2. 工件不容易起氧化皮;
3. 采用智能程序能够有效控制升温速度和保温温度;
4. 高效节能;
5. 加热线缆缠绕在工件的外表面的方式不容易受工件外形的限制,使用范围广。
在使用过程中,保证了管板达到预热及后热要求,虽然前期布置较为复杂,但是一旦运行后采用程序控温,操作方便。由于管板具有保温措施,散热少,降低了焊工操作环境温度,且工件到达温度后容易保持温度。在该管板堆焊使用完成后,现又成功地用于CMT进出口接管内壁堆焊、人孔接管内壁堆焊、PRHR管板堆焊时的预热及后热。
目前国内采用电磁感应装置来预热及后热管板暂无先例,且AP1000蒸汽发生器管板的尺寸和重量大造成焊接预热及后热困难,现我公司的管板顺利堆焊完成,说明电磁感应加热设备在我公司核电产品上应用取得成功。

效益说明:
三门2#SG管板电磁感应加热和火焰加热能源经济成本分析
针对三门2#SG管板直边段手工堆焊,由于堆焊工作量大,基本需要1个月时间完成。现将电磁感应加热及燃气加热的使用成本计算如下:
1. 电磁感应加热设备
使用功率:320KW,设备一般从未满功率运行,使用功率最大约占80~85%,保温阶段所用功率较少,按照60%来计算,平均功率约为190KW。
1天:190KW×24h×0.9元(1度电,今年厂内使用成本)=4104元
1个月:4104×30(天)=123,120元

2. 燃气加热
成本=燃气热处理炉运行成本+所有散烧嘴运行成本
=【2700m3×3. 5元/m3+4000元燃动费】(1次大炉运行成本)×2(次进炉)+
10(个散烧嘴)×8m3/h×24h×30(天)×3. 5元/m3
 =228,500元
燃气加热1个月运行成本—电磁感应装置运行成本=228,500-123,120=105,380元

通过计算可以得出,针对三门2#SG管板直边段堆焊,感应加热的运行成本低于燃气加热的,针对三门2#SG第一块管板电渣焊堆焊,一直使用的是进炉加热以及散烧嘴维持的方式,如果从开始采用电磁感应加热装置,就可减少3次燃气加热炉的使用(管板中心直道堆焊前预热、堆焊后后热、环向堆焊前预热),这部分费用约【2700m3×3. 5元/m3+4000元燃动费】(1次大炉运行成本)×3(次进炉)=40,350万。因此,三门2#SG第二块管板堆焊总共可减少运行成本约40,350+105,380=145,730万元。

后续电磁感应加热用于了CMT接管内壁堆焊以及PRHR管板堆焊预热及后热,这些工件一般均只使用1台加热柜即可满足温度要求。这些工件连续焊接及使用加热设备的有效时间累积基本为1.5月。
使用功率为:80KW,按60%计算,平均功率为48KW。
1天:48KW×24h×0.9元(1度电,今年厂内使用成本)=1,036.8元
1.5个月:1,036.8元×45(天)=46,656元

然而当使用燃气加热时,CMT进出口接管内壁堆焊、人孔接管内壁堆焊、PRHR管板堆焊,这4种工件基本每个都需要进炉进行预热和后热,散烧嘴维持。按照燃气加热,保守成本计算如下:
成本=燃气热处理炉运行成本+所有散烧嘴运行成本
=1.5万(1次大炉运行成本)×6~8(次进炉)+
3(个散烧嘴)×8m3/h×24h×45(天)×3.5元/m3
=180,720 ~210,720元
通过计算,可以看出使用电磁感应加热的明显优势,除三门2#管板外,至少节约成本180,720-46,656=134,064元。

以上就是以三门2#SG管板为例从多个角度为大家进行的电磁感应加热和燃气加热能源成本分析。通过对比数据可以看出,电磁感应加热比燃气加热具有更多的优势,更能节约成本。更多关于电磁感应加热的相关技术知识,请咨询青岛海越机电--中频高频电磁感应加热设备制造商。


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