今天海越就以三門2#SG管板為例,從多個角度為大家進行電磁感應(yīng)加熱和燃氣加熱的能源成本分析。
優(yōu)點描述:
三門2#SG管板,重量約105t,厚度約790mm,同時工件外徑達4487mm,如果采用紅外電加熱設(shè)備,則所需功率將至少大于1200KW,加熱器的設(shè)定溫度最高不能超過400℃,單靠熱輻射傳熱慢,同時管板重量和厚度決定蓄熱大,造成所需加熱時間長且管板溫度易不均勻。
如果使用燃氣加熱,首先必須采用燃氣熱處理爐進行加熱,為了使整個管板溫度均勻,在預熱保溫溫度下至少保溫20h,在進行焊接過程中,又需要多個散燒嘴持續(xù)加熱。由于管板厚達790mm,在整個焊接過程中,容易出現(xiàn)局部溫度不足,而局部加熱溫度又過高的現(xiàn)象,工人焊接環(huán)境惡劣。當需要進爐后熱時,又增加了拆裝吊運等工序。根據(jù)這種情況,經(jīng)過調(diào)查和研究,提出了管板感應(yīng)加熱裝置,不僅可以滿足管板預熱及后熱的溫度要求,且可以滿足溫度可控和記錄的目的。
該裝置采用電磁感應(yīng)加熱的原理,交變磁場在周圍的空間中產(chǎn)生電場,當導體處于此磁場中,內(nèi)部就會產(chǎn)生感應(yīng)電流,發(fā)熱升溫。
1. 熱透性好,加熱速度快;
2. 工件不容易起氧化皮;
3. 采用智能程序能夠有效控制升溫速度和保溫溫度;
4. 高效節(jié)能;
5. 加熱線纜纏繞在工件的外表面的方式不容易受工件外形的限制,使用范圍廣。
在使用過程中,保證了管板達到預熱及后熱要求,雖然前期布置較為復雜,但是一旦運行后采用程序控溫,操作方便。由于管板具有保溫措施,散熱少,降低了焊工操作環(huán)境溫度,且工件到達溫度后容易保持溫度。在該管板堆焊使用完成后,現(xiàn)又成功地用于CMT進出口接管內(nèi)壁堆焊、人孔接管內(nèi)壁堆焊、PRHR管板堆焊時的預熱及后熱。
目前國內(nèi)采用電磁感應(yīng)裝置來預熱及后熱管板暫無先例,且AP1000蒸汽發(fā)生器管板的尺寸和重量大造成焊接預熱及后熱困難,現(xiàn)我公司的管板順利堆焊完成,說明電磁感應(yīng)加熱設(shè)備在我公司核電產(chǎn)品上應(yīng)用取得成功。
效益說明:
三門2#SG管板電磁感應(yīng)加熱和火焰加熱能源經(jīng)濟成本分析
針對三門2#SG管板直邊段手工堆焊,由于堆焊工作量大,基本需要1個月時間完成?,F(xiàn)將電磁感應(yīng)加熱及燃氣加熱的使用成本計算如下:
1. 電磁感應(yīng)加熱設(shè)備
使用功率:320KW,設(shè)備一般從未滿功率運行,使用功率最大約占80~85%,保溫階段所用功率較少,按照60%來計算,平均功率約為190KW。
1天:190KW×24h×0.9元(1度電,今年廠內(nèi)使用成本)=4104元
1個月:4104×30(天)=123,120元
2. 燃氣加熱
成本=燃氣熱處理爐運行成本+所有散燒嘴運行成本
=【2700m3×3. 5元/m3+4000元燃動費】(1次大爐運行成本)×2(次進爐)+
10(個散燒嘴)×8m3/h×24h×30(天)×3. 5元/m3
=228,500元
燃氣加熱1個月運行成本—電磁感應(yīng)裝置運行成本=228,500-123,120=105,380元
通過計算可以得出,針對三門2#SG管板直邊段堆焊,感應(yīng)加熱的運行成本低于燃氣加熱的,針對三門2#SG第一塊管板電渣焊堆焊,一直使用的是進爐加熱以及散燒嘴維持的方式,如果從開始采用電磁感應(yīng)加熱裝置,就可減少3次燃氣加熱爐的使用(管板中心直道堆焊前預熱、堆焊后后熱、環(huán)向堆焊前預熱),這部分費用約【2700m3×3. 5元/m3+4000元燃動費】(1次大爐運行成本)×3(次進爐)=40,350萬。因此,三門2#SG第二塊管板堆焊總共可減少運行成本約40,350+105,380=145,730萬元。
后續(xù)電磁感應(yīng)加熱用于了CMT接管內(nèi)壁堆焊以及PRHR管板堆焊預熱及后熱,這些工件一般均只使用1臺加熱柜即可滿足溫度要求。這些工件連續(xù)焊接及使用加熱設(shè)備的有效時間累積基本為1.5月。
使用功率為:80KW,按60%計算,平均功率為48KW。
1天:48KW×24h×0.9元(1度電,今年廠內(nèi)使用成本)=1,036.8元
1.5個月:1,036.8元×45(天)=46,656元
成本=燃氣熱處理爐運行成本+所有散燒嘴運行成本
=1.5萬(1次大爐運行成本)×6~8(次進爐)+
3(個散燒嘴)×8m3/h×24h×45(天)×3.5元/m3
=180,720 ~210,720元
通過計算,可以看出使用電磁感應(yīng)加熱的明顯優(yōu)勢,除三門2#管板外,至少節(jié)約成本180,720-46,656=134,064元。
以上就是以三門2#SG管板為例從多個角度為大家進行的電磁感應(yīng)加熱和燃氣加熱能源成本分析。通過對比數(shù)據(jù)可以看出,電磁感應(yīng)加熱比燃氣加熱具有更多的優(yōu)勢,更能節(jié)約成本。更多關(guān)于電磁感應(yīng)加熱的相關(guān)技術(shù)知識,請咨詢青島海越機電--中頻高頻電磁感應(yīng)加熱設(shè)備制造商。