张福亭,师元华,裴栓宝,郭宁
(伊犁新天煤化工有限责任公司,新疆 伊宁835000)
[摘 要]伊犁新天煤化工有限责任公司20×108 m3/a煤制天然气装置外网供电引自伊宁市巴彦岱镇220 kV变电站,冬季巴彦岱镇变电站供电负荷较高,要求每天的20:00—24:00下网电量控制在40 MW以内,在新天煤化工锅炉系统稳定运行时,外网供电仅需30 MW,无需考虑电网限电的问题;但当1台锅炉跳车停运时,系统蒸汽严重不足,电网限电就成为必须考虑的问题了,需通过平衡与调整保证系统生产并尽可能减少下网电量。为此,对电网限电期间热电车间1台锅炉跳车停运后生产系统的工艺处理方式、处理过程进行介绍,对工艺处理后蒸汽、热脱盐水等公用工程介质的平衡进行论证,并据锅炉检修进度对在运装置提出工况调整方案。生产系统经工艺处理、在运装置工况调整后,至少可维持化工主装置正常运行4~5 d,为锅炉检修提供充足的时间,从而可防止冬季生产系统的大面积停车及管线冻堵,更好地保证化工主装置的安全、稳定运行。
[关键词]煤制天然气装置;限电期间;下网电量;蒸汽消耗与产出;锅炉跳车;蒸汽平衡;热脱盐水平衡;系统工况调整
[中图分类号]TQ083+.3 [文献标志码]B [文章编号]1004-9932(2021)02-0006-05
0 引 言
随着国民经济的快速发展,人们生活水平不断提高、生活质量不断改善,伊宁市巴彦岱镇周边大多数居民将自家冬季取暖的煤炭锅炉改为了电热锅炉,使得巴彦岱镇变电站供电负荷较高,要求冬季每天的20:00—24:00下网电量控制在40 MW以内。伊犁新天煤化工有限责任公司(简称新天煤化工)20×108 m3/a煤制天然气装置,原设计正常生产时热电车间需运行4台锅炉,3台发电机组运行即可满足整个生产系统的用电需求,但因热电锅炉长期进行改造,很长时间内都是3台锅炉在运,为满足化工系统蒸汽用量,2台发电机组仅发电90 MW,需外网(伊宁市巴彦岱镇220 kV变电站)供电30 MW。可见,在新天煤化工锅炉系统稳定运行时,外网下网电量仅需30 MW,无需考虑冬季电网限电的问题;但当1台锅炉跳车停运时,电网限电就成为必须考虑的问题了,需通过平衡与调整保证系统生产并尽可能减少下网电量。
1 供电状况
新天煤化工外网供电引自伊宁市巴彦岱镇220 kV变电站,变电站距厂区约15 km,外部供电电源电压为110 kV,双回路供电;据用电负荷分布情况,厂区内设有1座110 kV的全厂总变电站,设置2台110 kV/35 kV总降压变压器,以35 kV和10 kV供电线路向各装置区供电;各装置区据界区内负荷情况设置35 kV或10 kV配变电所。新天煤化工热电站3×50 MW机组采用发电机-变压器组的单元式接线方式,发电机出线电压为10.5 kV,通过10.5 kV/35 kV、63 MVA升压变与总变电所连接,采用35 kV绝缘管型母线接入110 kV总变电站的35 kV配电装置。
2 主装置工艺流程
备煤车间原煤供给为伊犁4#矿井开采的长焰煤,用长输皮带直接将原煤送到备煤煤仓,煤经筛分处理后,块煤送至气化炉,粉煤则送至热电车间。热电车间为全厂的动力供给单元,3台锅炉运行约产蒸汽1 100 t/h;2台发电机组100%负荷时发电90 MW,75%负荷时发电约60 MW。煤制天然气装置配套3套空分装置(单套装置设计氧气产量为51 000 m3/h、氮气产量为23 000 m3/h),采用杭州杭氧空气深冷分离技术,正常生产时2套空分装置运行,为系统提供合格的氧气、氮气、仪表空气、装置空气。
化工主装置分为A、B两个系列。气化装置采用碎煤加压气化工艺,正常生产时18台气化炉运行(汽氧比约7.5 kg/m3),前9台运行气化炉对应变换A系列,后9台运行气化炉对应变换B系列;变换系统采用钴钼系催化剂未完全变换工艺,将粗煤气中的CO转换为CO2和H2;低温甲醇洗系统采用林德低温甲醇洗工艺,以向甲烷化合成系统提供合格的净化气,同时将产生的酸性气送去热电锅炉配烧,CO2及尾气送去RTO蓄热装置作进一步的处理,低温甲醇洗系统所需冷量由混合制冷系统提供;甲烷化合成系统采用戴维工艺技术公司的高一氧化碳甲烷化工艺,甲烷化反应采用预还原镍基催化剂,甲烷化合成后的工艺气经三甘醇干燥系统脱水并经天然气压缩机加压后送入天然气输气管网。气化炉生产过程中产生的煤气水,由煤气水分离系统(6个系列)分离其中的溶解气、焦油、中油、煤尘等后,产生的浓酚水送至酚回收系统(3个系列),经酚回收系统脱除浓酚水中的CO2、H2S、NH3-N、酚后,稀酚水送污水处理系统,处理后的废水分别经回用水处理、浓盐水预处理、多效蒸发得到清净水,清净水可补入空分、热电、气化、净化循环水站,实现污水零排放。
3 生产过程中的蒸汽产出与消耗
更多内容详见《中氮肥》2021年第2期