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煤化工企业 煤化工是以煤为原料,经过化学加工将煤转化为气体、液体、固体以及化学品的过程,也就是生产烯烃、合成氨、甲烷气、二甲醚、乙二醇、煤制汽油、煤制芳烃等,然后以这些产品为原料进一步生产成千上万的化学品,应用到国民经济的各个领域。 煤化工企业的核心工艺装置是煤气化、煤液化和甲醇制烯烃。与传统的石油化工相比,煤化工的生产工艺路线长,生产过程更加复杂,水、电、气等公用工程消耗大,需要设动力站(自备电站)。大型煤化工企业用电负荷较大,供电可靠性要求高,需要设置应急电源。 煤化工企业供电要求 由于煤化工是加工处理固体、气体和液体等易燃易爆危险介质的连续性生产装置,中断供电将使生产混乱,造成重大经济损失,处理不当还将造成重大设备损坏、危及人身安全。因此,工艺装置的主要机泵以及直接影响装置连续运行的公用工程系统的用电负荷均属于一、二级负荷,必须采用双重电源供电,以保证装置正常生产的可靠性和连续性,此外,除了正常供电电源外,还需设有应急(保安)电源,以便在正常电源全部停电的情况下投入应急电源,向装置应急负荷和消防系统供电,确保装置能够安全停车。 煤化工企业电力系统特点 1、供电可靠性要求 生产工艺路线长,工艺复杂,用电负荷大是煤化工企业的主要特点,也是煤化工企业要求供电可靠性较高的主要原因,所以建议进行带电局部放电检测,可有效提高供电可靠性,观察局放发展趋势,了解设备使用寿命等,这也是国际电工委员会目前推荐的最有效的方法。 2、外供源的电压等级 煤化工的用电负荷大是其显著特点,因此,其外电网供电电压为110kV、220kV或330kV。与传统的石油化工或炼油企业相比,以煤为原料的年产120万吨煤制烯烃或400万吨煤制油工厂,用电负荷约为400MW,远大于以石油为原料同类规模的石油化工装置或炼油厂的用电负荷,其外电源供电电压等为220kV或330kV。 3、自备电站 由于煤化工企业均需要通过煤气化装置生产大量的合成气,煤气化装置在生产过程中需要大量的氧气,需要设多套大空分装置才能满足煤气化装置的需求。空分装置的空压机和增压机多采用汽轮机驱动,需要大量的高温高压蒸汽,从而导致自备电站需要设计多台高温高压锅炉,并根据全场不同等级的蒸汽的用量和调节要求确定汽轮机和发电机的容量和机组形式。当自备电站总的发电容量达到或接近工厂总用电负荷时,可以将自备电站作为主供电源考虑。此外,煤化工生产过程中产生大量的余热蒸汽,利用余热蒸汽发电也是比较普遍的。但与人发电机组容量较小,容易受不同生产工况和不同季节蒸汽变化的影响,余热机组的发电量也随之发生变化,不能作为主要供电电源。 4、全厂供电系统 一、大多数煤制甲醇、煤制乙二醇和100万吨以下煤制油企业用电负荷不大于100MW,多为110kV进线,设110kV总变电所,并根据装置变电所的用电负荷大小及是否有打电动机(即线变组接线)等综合考虑设110/35kV变电所或110/10kV变电所。二、60万吨以上煤制烯烃及100万吨以上煤制油企业多采用220kV或330kV进线,设220(330)/110kV或220(330)/110/35kV总变电所,采用35kV电压向各装置变电所供电。三、发电机将根据其容量大小、安装地点及选择并网点。 5、应急电源系统 煤化工企业发生大面积停电事故时,极易发生着火爆炸事故,主要生产装置还会造成重大设备事故和人员伤亡。因此,必须根据企业的供电要求设应急电源,以保证装置在正常电源失电后能安全停车。此外,煤化工企业总变电所出现回路(如35kV回路)需设计低周减载装置,以增加事故情况下发动机运行的稳定,从而实现自备电站发电机孤岛运行。当外电网供电中断时,发电机能够孤岛运行,可以保证煤化工企业的部分装置和公用工程系统维持短时运行,或按顺序安全停车,最大限度地减少开车时间和降低经济损失,使企业能够尽快恢复正常生产。当外电网中断供电时,如果自备电站发电机无法运行,需投入应急柴油发电机组,保证生产装置应急负荷及消防系统的供电,以确保装置能够安全停车。
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