朱宇鹏
中铁一局集团新运工程有限公司 712000
【摘要】能源短缺是世界性难题，在工程建设施工生产中如何节约减排是工作时每个项目建设中必须考虑解决的问题，该问题也纳入项目工程管理考核标准。在铁路T梁或公路箱梁冬季施工时需进行蒸汽养护，以保障其在规定时间内到达额定额定强度满足施工要求。笔者根据自己工作经验浅析混凝土制品的养护设备效率分析。
【关键词】锅炉 蒸汽发生器 热效率 蒸发量
本文以铁路T梁生产为例，传统的蒸汽养护设备是蒸汽锅炉，一般根据施工需要配备一台6t/h或2台4t/h的蒸汽锅炉。在施工初期一般需要有安装资质的安装公司对锅炉进行安装、安装完成后需在当地特种设备检验机构进行检验，质量技术监督局注册备案，安装完成后还要进行蒸汽养护管道的规划、铺设、安装和检验、注册备案，施工周期长、费用大，使用过程中不但燃料消耗大且要满足节能减排环保要求。
电加热蒸汽锅炉也称免检电蒸汽发生器或微型电蒸汽锅炉是一种容积＜30L（容积≥30L则属于《特种设备安全监察条例》中锅炉的范畴，市场上的蒸汽发生器大多数容积<30L，所以不归技术监督部门监管，节省了安装、使用费用）自动补水、加热，同时连续的产生蒸汽的一种设备。它的基本工作原理是：通过一套自动控制装置，确保运行过程中液体控制器或高、中、低电极探棒反馈控制水泵的开启、闭合、供水量长短、炉胆加热时间；由压力继电器调定的最高蒸汽压力随着蒸汽的不断输出，炉胆水位不断下降，当处于低水位（机械式）、中水位（电子式）时，水泵自动补水，到高水位时，水泵停止补水；与此同时，炉胆内电热管继续加热，源源不断产生蒸汽，面板上或顶端上部的指针式压力表即刻显示蒸汽压力数值，整个过程均可通过指示灯自动显示。该设备的优势是方便、轻巧、购置和使用费用低、不用进行检验和注册登记、无安装费用，只需要检验安全额定压力。
通过试验二者均可用于T梁蒸养工作，经济比选分析如下：
1.技术参数
1.1.锅炉技术参数：
额定蒸发量：6t/h
额定蒸汽压力：1.25Mpa
额定蒸汽温度：194.13℃
给水温度：20℃
受热面
锅炉主体：137.6㎡
适用燃料：甲醇
炉排有效面积：7.23㎡
1.2.电加热蒸汽锅炉技术参数
型号: LDR0.065-0.7
蒸发量: 0.065t/h
电热功率: 48KW
额定工作压力: 0.7Mpa (0.7Mpa以下随意调节)
水压实验压力: 1.05Mpa(10.5Kgf/cm2)
效率: 98%
2.性能对比
2.1.蒸发量对比性能
=0.065t/h*93=6t/h
即：一台6吨蒸汽锅炉相当于93台电热蒸汽发生器所产生出的热量
，每台6T锅炉原值为366000元，包括不含安装费用，不含检测费。
每台电热蒸汽发生器原值9800元，93台位911400元，包括安装费用，没有检测费。
2．2.热效率对比分析
2.2.1.正平衡法计算公式：
6T锅炉
热效率＝有效利用热量/燃料所能放出的全部热量*100％
＝锅炉蒸发量*（蒸汽焓－给水焓）/燃料消耗量*燃料低位发热量*100％
=6*（2785.3-798.3）/10*2000*100%
=6*2287/20000
= 68.61%
2.2.2.反平衡法计算公式：
电热蒸汽发生器
热效率＝100％－各项热损失的百分比之和
＝100％－q2－q3－ q4－ q5－q6
式中 q2——排烟热损失，％；
q3——气体未完全燃烧热损失，％；
q4——固体未完全燃烧热损失，％；
q5——散热损失，％；
q6——灰渣物理热损失，％。
=100%-q5
=80%
即：锅炉6t/h*68.61%=4.1166t/h
电热蒸汽发生器0.065t/h*80%=0.052t/h
4.1166/0.052=79
一台锅炉每小时产生的蒸发量相当于79台电热蒸汽发生器。根据热效率值对比蒸汽锅炉比较划算。
3.根据实际使用面积与所需温度计算所需的蒸发量计算
每片T梁的尺寸为32米长、2.1米宽、2.6米高
需加热N=1养护池：（长*宽*高：32m *2.1m*2.6m）
ρ空气：1.25kg/m3
C空气：1KJ/kg.℃
温度条件：加热前室温： 0℃ 要求室温：40℃ △t=25℃
房间空气重量：m空=ρ空气* V房间 * N = 1.25kg/m3 *（32m *2.1m*2.6m）m *1 =175kg
单位换算：
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空气吸热: m空*△t =175kg * 40℃*1KJ/kg.℃/4.18/0.7(根据空气密度不同流余量)=2392大卡
因每平方散热为200大卡 ，所以一片T梁的总散热为200*32=6400大卡，另外其他散热为50% 。
经实测得知一台48kw的蒸汽发生器的总出热量为20000大卡。
因此一台电热蒸汽发生器可以满足2片两的蒸养需要。若生产每天生产12片（6孔），每天需要蒸养6孔梁，购买6台即可够用。
每台原值9800元，即9800元/台*6台=58800元。
结论：根据性能对比和热效率对比分析看，蒸汽发生器并不占优势。但锅炉的实际使用过程中需管道远距离输送蒸汽，管道距离的长短特别影响热量的损失。蒸汽发生器可就近安装，从实际使用的面积和所需温度的蒸发量来对比，蒸汽发生器具有节能环保；安全可靠；安装轻方便；热损失少；检验快捷；成本低廉等优势。
因此笔者推荐在铁路T梁冬季施工中使用蒸汽发生器进行梁体混凝土养护，公路小箱梁也可参考使用。
参考文献：
《特种设备安全监察条例》中华人民共和国国务院令第549号
《锅炉安全技术监察规程》TSG G001-2012
《锅炉安装工程施工及验收规范》GB50273-2009
《工业炉砌筑工程施工及验收规范》GB50211-2004
《工业锅炉运行规程》JB/T10354-2002
《电加热锅炉技术条件》JB/T10393-2002
《工业锅炉通用技术条件》JB/T1094-2002