锅炉仪表伴热问题的探讨与改进

摘要：本文通过对锅炉现有伴热系统的现状进行了分析归纳总结，结合仪表设备测量介质的不同，从伴热方式、伴热带的选择及敷设、仪表设备安装位置等方面探讨其合理性并提出改进措施，有效提高了仪表设备保温的可靠性。

关键词：锅炉；伴热方式；电伴热；安装位置；维护

1 引言

在锅炉生产中，运行参数准确可靠关乎到锅炉安全稳定运行，特别是对于室外锅炉的一些测量蒸汽、水、烟气相关参数的仪表导压管，需要保持管道中介质物理状态以便更好地传递被测量介质参数的实时状态。在冬天仪表导压管极易因为天气寒冷上冻造成测量数据不准，以及取压管道结冰膨胀造成测量变送器的膜片等传感器的损坏，以上种种原因导致仪表测量设备不能正常工作，最近几年因仪表设备上冻造成参数无法监控甚至连锁停炉的事故时有发生，给业主生产带来安全隐患。尽管锅炉上相关测量仪表设备在生产时已经进行过保温处理，但由于存在种种原因不能有效保证仪表设备的保温效果。

2 锅炉仪表伴热概述

20世纪70年代，美国能源行业就提出用电伴热方案来替代蒸汽伴热的设想。70年代末80年代初，包括能源业在内的很多工业部门已广泛推广了电伴热技术，以电伴热全面代替蒸汽伴热。电伴热技术发展至今，已由传统的恒功率伴热发展到以导电塑料为核心的自控温电伴热。伴热作为一种有效的管道保温及防冻方案在锅炉厂中一直被广泛应用。其工作原理是通过伴热媒体散发一定的热量，通过直接或间接的热交换补充被伴热管道的热损失，以达到升温、保温或防冻的正常工作要求。

3 伴热方式及伴热带选择

仪表设备取压管道常用伴热方式主要有蒸汽伴热和电伴热。蒸汽伴热热值高，但极易造成测量介质发生变化对测量结果带来影响。特别是对于锅炉汽包液位及给水测量来说本来测量差压不大，蒸汽伴热易造成正负取压管内冷凝液的密度发生变化，对测量结果影响比较明显。另外蒸汽伴热所需材料多、成本高、维护难、存在能源浪费，综合经济效益不高。

电伴热带选用要考虑综合因素如实用性、经济性、供电条件等，根据管道维持温度及偶然性的最高操作温度选定电伴热带的耐温等级和发热温度等级。

4 伴热现状及存在问题

大部分在室外的锅炉，相关仪表测量设备虽然采用电伴热方式已经对取压管进行保温处理，但是近几年伴热效果不尽如人意，设备上冻情况时有发生，总结来说主要有以下几个方面。

4.1 供电开关容量选择不当或存在短路造成开关跳闸又无法实时监控，造成静压导压管道在寒冷天气因无热源而上冻。

4.2 伴热带敷设路线不合适，热别是伴热带尾端过于接近蒸汽管道或接近取样管道长时间接受高温烘烤而使伴热材料老化甚至烫坏伴热带，造成伴热导体之间的发热电阻体老化甚至短路现象。

4.3 高温介质的仪表检测设备在检修更换时，造成取压管内部冷凝液流失，更换后投运时不能等到行成有效的冷凝液后再开启二次阀/阀组造成取压管道过热而加速伴热带老化或损坏，另外排污阀关闭不严造成管道介质温度较高而造成伴热带老化损坏。

5 伴热带供电及安装敷设的要求与完善

电伴热系统一般有配电箱、保温柜、控制电缆、电伴热带及其附件组成。在安装使用过程中要严格遵循相关规范，可有效避免突发情况对电伴热系统相关设备的损坏。电伴热系统供电采用了220VAC交流电，在锅炉本体上应配备一套独立配电箱，每个仪表设备设置单独的电流保护装置，并具有过载、短路保护功能，我们采用了带有漏电保护的空气开关作为每个设备伴热电源。

为了实时监控温度状态，我们在保温箱内部安装中间继电器、温控器把环境温度、导压管温度、保温箱内温度等参数引入到监控系统来实现实时监控和报警，能够及时开启/关闭电伴热带电源，并且迅速有效发现处理问题。伴热带敷设时对仪表导管、阀门进行防锈、防腐、去除毛刺和锐角等处理，同时要根据测量介质的不同温度有所不同，以防取样管道泄露造成伴热带老化及损坏。锅炉中对于汽水系统相关设备来说，介质温度不高时，可采用伴热带直接贴附在取压管道壁上进行敷设（图1所示），一般建议采用卷绕方式缠绕以提高伴热效果（一般电伴热带长度与取压管道长度之比在1.1-1.5之间），每相隔不超过50CM用耐热压敏胶带进行固定；介质温度高时，可采用伴热带夹在保温层中敷设（图2所示）。

接线时，严禁母线短接及电阻丝与母线金属屏蔽层搭接以免发生漏电与短路造成电源跳闸。

6 仪表设备安装位置更改与维护

6.1 仪表设备安装

仪表设备位置采用保温柜集中安装，这种方式仪表管线较长，特别是测量蒸汽介质的仪表设备排污阀泄露会造成就地仪表柜内其他仪表管线伴热带的损坏及老化，出现问题后更换伴热带及保温层比较麻烦，不能及时更换处理对锅炉安全运行存在一定安全隐患。

6.2 电伴热系统维护

做好电伴热系统的日常维护工作既能保证伴热供电安全性与伴热带使用寿命，也能有效降低电伴热的更换频率。系统日常维护主要有以下几个方面：一是每年重新开启伴热系统前，要进行例行电气检查、系统电气绝缘、性能进行检测、伴热带是否存在短路或绝缘降低老化现象。伴热季结束后要及时停掉伴热电源。二是对现场电源接线箱进行检查，看箱体是否损坏、密封是否良好。三是检查保温层是否完好，是否存在由于管道泄露或雨水造成保溫层潮湿的现象，如有要及时进行烘干和做防潮措施。

7 结语

综上所述，只有经过合理、适当、符合实际的仪表管线的伴热处理后，才能降低伴热系统的故障率，不仅极大提高了伴热系统的稳定性，而且保温效果也更加突出，有效保证了仪表设备的正常工作和锅炉安全稳定高效运行。

参考文献：

[1]韩启，石高峰.仪表伴热的改造和维护经验 [J].化工自动化仪表，2004，31 （3）：63-65.

[2]杨育红，岳伟挺.热工仪表与管道的电伴热保温系统的应用[J].水利水电机械，2007（12）：21-23.

（作者单位：杭州杭锅电气科技有限公司）

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