1 引 言
济南钢铁股份有限公司（简称济钢）燃气-蒸汽联合循环发电工程采用两套PG6561B-L型燃气发电机，该系列燃机配备有双燃料系统即气体燃料系统和液体燃料系统。一般情况下，燃汽轮机采用燃油点火启动，启动点火燃油为-20#轻柴油，在负荷升到26%左右时切换至混合煤气燃烧，燃油转为热备用状态。燃机燃料的特殊性对伴热装置要求：（1）安全性：必须保证加热区域特别是燃油管道的防火防爆要求；（2）快速性：由于燃机的特殊性，从启机到并网只有几十分钟时间且燃油量较大（2台机40t/h），故需升温迅速；（3）可控性：由于燃机对燃油温度范围有限制，故需对加热温度能进行控制；（4）稳定性：要求持续稳定加热，传统的加热方式不能适应燃机的要求。新型可控电伴热技术具有安全可靠、施工简便、操作费用低等优点，该装置对保证冬季燃油温度符合燃机条件，实现燃机对燃油加热系统安全、快速、可控、稳定的要求。
2 结构与工作原理
与一般电伴热相比，新型电伴热具有以下优点：（1）加热板采用铸入铝合金中的陶瓷电热管，绝缘电阻不小于50MΩ，耐压1500V1min不击穿。对故障加热单元可自动解列、报警保护，安全性高。（2）在管线长度方向上大面积均匀放热。（3）由多组加热板构成，每组加热板配有1台调节器，实行单路控制，可在不影响正常工作情况下对任意加热线路进行维修。（4）系统采用智能化控制，在计算机上通过远程控制调节器可对每一加热区进行检测、控制、故障显示、温度自动跟踪及调节，自动化程度高。（5）加热温度达到设定值后自动调整输出功率，节能。（6）操作简单方便，所有操作全部在上位机完成。
加热板由上下两块组成一对（如图1所示），环扣于输油管上。加热管（单块加热板1500W）铸于铝合金内，采用耐高温电导线引出至防爆接线盒处，再统一接到集中控制柜处。加热板采用串排包裹式安装，轴向排列间隔和径向间隔留有一定膨胀空间，加热板与油管之间用柔性导热垫铺垫，导热垫与加热板压紧连接，以保证其导热性。在整个加热板所在管道外加保温层以减少热量损失确保加热效果。
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整个系统（如图2所示）由上位机监控，上位机与集中控制柜采用光缆通讯。
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集中控制柜是电伴热系统的核心，由80组单回路组成（可拓展），每一组单回路由电气回路（仪表电气回路220V、加热板电气回路380V）与控制回路（24V）组成，实行自动单回路调节，每一对加热板为一个加热单元（R001），其中加热板电气回路中串联固态继电器325ZF,在电气回路上电后由该继电器的通断决定加热板电路的导通继而控制加热板发热。控制回路由PT100测温元件、SR94温控仪表组成，其中2组单回路专为温度测量（测量环境温度与燃机入口油温），其余78组为加热单元。首先通过一组PT测量空气温度，通过温控仪表与初设值比较确定是否需要加热，将判断信号输出至主计算机，然后通过采集燃机入口处PT测量的燃油温度，与温控仪表中初始设定值进行实时比较（SR94根据SV值实现PID的算法功能），输出信号至主计算机。主计算机根据程序输出信号控制78组加热单元，由各组中温控仪表输出信号控制每组加热板电气回路（固态继电器）对加热板中加热管加热，继而加热整个油管路。再根据实际运行情况在希曼顿温控仪表中设定抗超调系数，有效避免系统超调和欠调，使系统达到最佳稳定运行状态。
同样，当燃机燃油入口温度达到设定值后，由主计算机按程序控制每组加热单元温控仪表（SR94）对各组固态继电器（325ZF）切断，从而实现对加热板自动进行解列，在控制温度的同时节省了大量电能。由于每组加热板都预埋一组PT，单回路加热单元可设定上限温度，在测量到加热板温度超上限后，自动切断电气回路，从而确保不会出现局部过热等危险情况发生。此外，集中控制柜也可实现单独控制，每组加热单元通过温控仪表（SR94）单独设定加热启动的下限温度与加热停止的上限温度，单独实现加热功能。
3 运行情况分析
考虑到环境温度高,且供油系统自身小循环供油泵等设备发热也起到一定加热作用,试验过程中相应提高了初始环境设定值与工作油温温度设定值,并相应降低了加热设定温度,通过在3次不同环境温度下启动该套电伴热系统试验燃油加热及保温效果,测量燃机入口处燃油温度变化情况见表1。
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根据实际测量值可清楚地看出该伴热装置的加热效果快速稳定，能够满足燃机启动及运行过程中快速加热与持续保温的要求。加热温度超调量不大于5%，对燃油温度的自动控制较理想。同时在温度达到设定值之后，电伴热输出功率下降为额定功率的40.5%，保持温度的同时起到了很好的节能作用。
