煤油气相干燥罐增加辅助电加热系统的改造

杨金勇，郑 朋

(1.保定保菱变压器有限公司，河北 保定 071056；2.保定天威保变电气股份有限公司，河北 保定 071056)

1 项目实施背景

某公司煤油气相干燥系统采用蒸汽作为加热能源，由于该公司地处北方，冬季采暖季节民用蒸汽量大幅提高，供热电厂蒸汽供应能力不足，导致变压器产品加热干燥有时不能满足工艺生产要求。决定改造气相干燥罐，增加一套辅助电加热系统。

2 改造方案

2.1 改造整体方案

在现有的煤油气相干燥罐（以下简称“干燥罐”）内增加安装电热油专用蒸发器1套。该蒸发器内部为无缝钢管焊接的加热排管，顶部设有煤油喷淋装置，将煤油喷淋到加热排管上，煤油接触加热排管后，在管内热油的加热下形成煤油蒸汽，扩散到整个干燥罐内，实现加热干燥变压器主体的目的。

在干燥罐的附近安装一台导热油加热站，如图1所示。通过无缝钢管将热油传输进干燥罐内的电热油专用蒸发器。

2.2 控制方式

2.2.1 加热站热油温度控制

加热站总功率为400 kW，分6组加热，均可单独投入和退出。其中2组为“调节加热器”，具有自动控制功能，可以根据设定温度调整加热电流；另外4组为“底功加热器”，无法自动调节加热电流，只能单组整体投入或者退出，需要人工进行操作，当实际温度远低于设定温度或者罐内需要热量较多时，可以全部投入，当实际温度接近设定温度或者罐内需要的热量稳定且较少时，可以人工减少投入组数。

2.2.2 煤油进入罐内的流向及蒸发流程

煤油进入罐内后，从“蒸汽专用蒸发器”蒸发为煤油蒸汽，扩散至整个罐内，加热变压器器身；在辅助电加热系统改造完毕，并投入运行时，煤油不再流向“蒸汽专用蒸发器”，而是流向对侧新装的“电热油专用蒸发器”，从而将电加热站加热油的热量通过煤油蒸汽扩散至整个罐内，完成变压器器身的加热干燥流程。

3 运行过程

独立使用蒸汽加热时，要求温度在140 ℃以上，当蒸汽热源不足时，电厂提供的蒸汽温度为100 ℃左右，不能满足干燥工艺要求，辅助电加热系统投入。此时应有一定的蒸汽加热基础，罐内的管壁加热能够对罐内进行较为全面的前期加热，前期系统升温平稳，但后期如果不投入辅助电加热系统，罐内整体温度将无法达到变压器器身干燥要求的平均温度 (超过 115 ℃)。

3.1 准备阶段

将变压器主体推入干燥罐后，按照正常的加热流程运行。首先采用抽真空法对管路系统和蒸馏室(主要是煤油流经的管路和罐室)进行检测，观察是否存在泄露。当真空度能够抽到限值以下，判断系统不存在泄露时，系统就可正式运行，进入加热阶段。

3.2 加热阶段

系统进入加热阶段后，加热站启动。电加热站出油温度设置为190 ℃、回油温度设置为150 ℃，通过热油循环泵，将热油打入干燥罐电加热专用蒸发器内。

虽然此时进入罐内的加热油温度超过150 ℃，但是通过加热油流量开关的自动控制，将加热排管的温度稳定控制在135 ℃左右，防止罐内温度过高造成变压器器身绝缘件的损坏。

将加热站出油温度、回油温度设置高于蒸发器工作需求温度，是为了提高加热效果，使喷淋在加热排管上的煤油充分挥发，尽可能多地带走热量，使罐内整体温度尽快达到干燥工艺要求。在加热后期，可以适当降低加热站热油的设置温度。

3.3 加热后期

当热油的出油温度达到190 ℃时，退出一组底功加热器，出油温度下降一段时间后，随着罐内整体温度的提高，再次达到190 ℃，然后再次退出一组底功加热器。如此反复操作，最后只剩下2组具有自动控制功能的加热器调节加热温度，可以随着干燥系统不同阶段对热量的不同需求而自动调节加热电流。

4 设备运行效果

系统运行完毕后，经过变压器干燥效果试验，干燥效果完全满足工艺技术要求。辅助电加热系统运行情况平稳，系统运行良好。

2018采暖季节，该公司使用电辅助加热系统处理了12台次变压器产品，经过变压器干燥效果试验，均满足工艺要求，项目改造成功。

5 设备改造提升

该加热站的自动调节组数为2组，底功加热组数为4组，如将全部加热组设置为自动调节加热，将更加有利于温度的控制，减少人工干预，使设备运行更加平稳、故障率更低。