煤油氣相干燥罐增加輔助電加熱系統的改造

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，導致變壓器產品加熱干燥有時不能滿足工藝生產要求。決定改造氣相干燥罐，增加一套輔助電加熱系統。

2 改造方案

2.1 改造整體方案

在現有的煤油氣相干燥罐（以下簡稱“干燥罐”）內增加安裝電熱油專用蒸發器1套。該蒸發器內部為無縫鋼管焊接的加熱排管，頂部設有煤油噴淋裝置，將煤油噴淋到加熱排管上，煤油接觸加熱排管后，在管內熱油的加熱下形成煤油蒸汽，擴散到整個干燥罐內，實現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的電熱油專用蒸發器。

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“調節加熱器”，具有自動控制功能，可以根據設定溫度調整加熱電流；另外4組為“底功加熱器”，無法自動調節加熱電流，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定溫度或者罐內需要熱量較多時，可以全部投入，當實際溫度接近設定溫度或者罐內需要的熱量穩定且較少時，可以人工減少投入組數。

2.2.2 煤油進入罐內的流向及蒸發流程

煤油進入罐內后，從“蒸汽專用蒸發器”蒸發為煤油蒸汽，擴散至整個罐內，加熱變壓器器身；在輔助電加熱系統改造完畢，并投入運行時，煤油不再流向“蒸汽專用蒸發器”，而是流向對側新裝的“電熱油專用蒸發器”，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，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，輔助電加熱系統投入。此時應有一定的蒸汽加熱基礎，罐內的管壁加熱能夠對罐內進行較為全面的前期加熱，前期系統升溫平穩，但后期如果不投入輔助電加熱系統，罐內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和蒸餾室(主要是煤油流經的管路和罐室)進行檢測，觀察是否存在泄露。當真空度能夠抽到限值以下，判斷系統不存在泄露時，系統就可正式運行，進入加熱階段。

3.2 加熱階段

系統進入加熱階段后，加熱站啟動。電加熱站出油溫度設置為190 ℃、回油溫度設置為150 ℃，通過熱油循環泵，將熱油打入干燥罐電加熱專用蒸發器內。

雖然此時進入罐內的加熱油溫度超過150 ℃，但是通過加熱油流量開關的自動控制，將加熱排管的溫度穩定控制在135 ℃左右，防止罐內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、回油溫度設置高于蒸發器工作需求溫度，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，盡可能多地帶走熱量，使罐內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節加熱溫度，可以隨著干燥系統不同階段對熱量的不同需求而自動調節加熱電流。

4 設備運行效果

系統運行完畢后，經過變壓器干燥效果試驗，干燥效果完全滿足工藝技術要求。輔助電加熱系統運行情況平穩，系統運行良好。

2018采暖季節，該公司使用電輔助加熱系統處理了12臺次變壓器產品，經過變壓器干燥效果試驗，均滿足工藝要求，項目改造成功。

5 設備改造提升

該加熱站的自動調節組數為2組，底功加熱組數為4組，如將全部加熱組設置為自動調節加熱，將更加有利于溫度的控制，減少人工干預，使設備運行更加平穩、故障率更低。