現(xiàn)代煤化工動力島需科學(xué)配置

“刻舟求劍”的故事告訴我們一個道理，世界上的事物，總是在不斷地發(fā)展變化?；て髽I(yè)建設(shè)動力島也是這樣，隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，特別是煤化工項(xiàng)目與傳統(tǒng)化工項(xiàng)目的差異，再用“以汽定電”的思路來建設(shè)煤化工項(xiàng)目的動力島，顯然是“小馬拉大車”，無論從動力配置、能源效率還是經(jīng)濟(jì)效益，都無法滿足煤化工項(xiàng)目建設(shè)的需要。

“十一五”以前，我國建設(shè)的煤化工項(xiàng)目熱電方案是按照傳統(tǒng)的化工行業(yè)的配套熱電方案建設(shè)的，即按照“以汽定電”的原則配置煤化工動力站方案，以保證化工裝置運(yùn)行的可靠性為前提，配套中小型鍋爐和抽凝式發(fā)電機(jī)組。這樣雖然靈活性較好，但熱電方案等級較低，影響了裝置總體能源轉(zhuǎn)化效率的提高。

據(jù)了解，我國一些煤化工示范企業(yè)在開展煤制天然氣、煤制烯烴等新型煤化工項(xiàng)目的示范過程中，遇到的一個突出問題，就是公用能源島的配置問題。由于受觀念和政策的限制，這些項(xiàng)目配置的能源島說小不小、說大不大，能源轉(zhuǎn)化率不高、經(jīng)濟(jì)性也不好。

以大唐克旗40億立方米/年煤制天然氣項(xiàng)目為例。全廠加熱蒸汽負(fù)荷為3694噸/時(shí)，動力蒸汽負(fù)荷為855噸/時(shí)，全廠用電負(fù)荷328.4兆瓦，工藝副產(chǎn)蒸汽2125噸/時(shí)，熱電車間配套7臺470噸/時(shí)，9.81兆帕、540度高溫高壓鍋爐+2臺100兆瓦抽凝汽輪發(fā)電機(jī)組+3臺3兆瓦抽背式汽輪發(fā)電機(jī)。由于熱電機(jī)組按照“以汽定電”原則設(shè)計(jì)建設(shè)，雖然理論上可滿足化工項(xiàng)目用電需求，但實(shí)際上由于發(fā)電效率等問題，熱電機(jī)組僅能滿足項(xiàng)目一、二期工程用電需求。由于采用單機(jī)規(guī)模小、鍋爐數(shù)量多、凝汽量大、副產(chǎn)蒸汽利用率低等問題，無法滿足該項(xiàng)目三期工程用電需求。

同電不同價(jià)也是煤化工企業(yè)動力島遇到的一個突出問題?？似烀褐茪忭?xiàng)目由于中石油管線未等原因，一期項(xiàng)目建成后一直未能投產(chǎn)，而發(fā)電裝置又需營運(yùn)，按照現(xiàn)行政策，自備電廠富余電量上網(wǎng)電價(jià)僅為0.25元/度，為發(fā)電企業(yè)上網(wǎng)電價(jià)的50-70%；而如果項(xiàng)目全部投產(chǎn)后，當(dāng)自備電廠的電量不夠需要購電時(shí)，其購電價(jià)為0.47元/度。這就是說，購電價(jià)要高出賣電價(jià)的近一倍，如此一來，“不大不小”的動力島對大型煤化工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的影響卻很大。大唐克旗煤制天然氣項(xiàng)目中期評估結(jié)果表明，項(xiàng)目總體能效為53.23%，項(xiàng)目總體效能不高。而如果該項(xiàng)目要上“大二期”，即將40億立方米/年規(guī)模擴(kuò)至80億立方米/年規(guī)模，則需要低水平重復(fù)再建動力島。

我國“十一五”期間開建的其它幾個大型煤化工示范項(xiàng)目，如煤制合成氨、煤制甲醇、煤制乙二醇等項(xiàng)目，目前大多數(shù)都是按照傳統(tǒng)的中小型鍋爐、熱電聯(lián)產(chǎn)的方式建設(shè)，從能源轉(zhuǎn)化的效率角度看，配套熱電裝置未能優(yōu)化，也影響了項(xiàng)目總體能源效率的提高。

既然傳統(tǒng)的“以汽定電”方案導(dǎo)致的熱電效率低下，那么從提高能效、降低污染物排放出發(fā)，建設(shè)大型高效的發(fā)電機(jī)組是煤炭深加工能源島的趨勢。大型煤化工項(xiàng)目必須打破傳統(tǒng)項(xiàng)目對化工和動力的分割，實(shí)施能量優(yōu)化和集成，提高整體能源轉(zhuǎn)化效率。

專家建言，對于煤化工企業(yè)，機(jī)組建設(shè)臺數(shù)應(yīng)在2臺及以上，電力的供應(yīng)充分考慮電網(wǎng)的備用能力。用電規(guī)模較小的項(xiàng)目宜配套抽凝、抽背機(jī)組；150兆瓦及以上宜配套建設(shè)E級IGCC聯(lián)電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；400兆瓦及以上容量的電力需求宜配套建設(shè)大型超臨界機(jī)組熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組；也可建設(shè)F級IGCC熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組。

對于單個建設(shè)的大型煤化工項(xiàng)目，動力島宜大不宜小。具體來說，對于80億方/年的煤制天然氣項(xiàng)目，建議配套建設(shè)2臺350兆瓦的超臨界燃煤機(jī)組，提供高溫高壓，中溫中壓等級的蒸汽，并將化工過程副產(chǎn)的低品位蒸汽用于補(bǔ)充水系統(tǒng)的加熱。對于60萬噸/年的煤制烯烴項(xiàng)目，建議配套建設(shè)2臺E級IGCC，裝置驅(qū)動采用電力和汽動的組合。對于120萬噸/年煤制烯烴項(xiàng)目，建議配套建設(shè)2臺350兆瓦的超臨界燃煤機(jī)組。

對于大型綜合園區(qū)項(xiàng)目用電負(fù)荷高，作為多個項(xiàng)目的公用能源島，用戶對供電、供汽的可靠性要求更高，建議建設(shè)數(shù)臺350兆瓦超臨界機(jī)組，對接入和總降統(tǒng)一考慮，蒸汽用戶合理布局，統(tǒng)籌供汽、供氣、輸電。

目前的問題是，大型煤化工項(xiàng)目動力島建設(shè)往往會遭遇審批難。所以，從節(jié)能減排、綜合利用能源的角度出發(fā)，建議國家應(yīng)將大型煤化工示范項(xiàng)目真正作為一個煤、化、電、熱一體化有源轉(zhuǎn)化項(xiàng)目對待，按化工、供熱、供電規(guī)模化、一體化的方式配置，在將煤轉(zhuǎn)化為能源（化工）產(chǎn)品的同時(shí)，也可兼具公共電源點(diǎn)的功能。煤、化、電、熱一體化項(xiàng)目的發(fā)電機(jī)組，既承擔(dān)了原有煤炭加工企業(yè)的自備電站角色，又承擔(dān)了區(qū)域電廠的功能，國家應(yīng)對此類電廠應(yīng)給與系統(tǒng)接入的同等待遇，同電同價(jià)。并兼顧煤炭加工企業(yè)的用汽、用電需求，給予合理調(diào)度。

每一個大型煤化工項(xiàng)目都是一項(xiàng)繁雜的系統(tǒng)工程，而動力島則是其中重要的一環(huán)，也是困繞煤化工企業(yè)的一個頭疼問題。試想，如果“動力”不足，今后項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)行將會難以得到保障，如果能源配置不合理，則項(xiàng)目的效能問題難以解決，如果裝置落后，則節(jié)能減排落不到實(shí)處，企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益無法得到保障。

國家應(yīng)出臺關(guān)于煤炭深加工配套公用能源島申報(bào)、審批的管理規(guī)定，理順關(guān)系，明確管理程序。建議不論是采用一體化或獨(dú)立的建設(shè)模式，配套熱電項(xiàng)目裝置最好與化工裝置作為一個整體項(xiàng)目上報(bào)、審批，以優(yōu)化整體方案，簡化審批手續(xù)，減少企業(yè)負(fù)擔(dān)。也有利于切實(shí)提高煤炭深加工產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)化效率，達(dá)到社會、經(jīng)濟(jì)效益整體高效、協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。

其實(shí)，煤化工項(xiàng)目動力島建設(shè)應(yīng)適當(dāng)超前的道理，設(shè)計(jì)單位明白，企業(yè)也不糊涂，以往的問題主要出在相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的不協(xié)調(diào)上。因此，要解決煤化工動力島的科學(xué)配置問題，首先需要政府相關(guān)部門解放思想,制定政策,需要電網(wǎng)企業(yè)給予支持，從鼓勵和扶持煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度考慮問題，鼓勵企業(yè)優(yōu)化能源配置，提高能源轉(zhuǎn)化效能，增強(qiáng)企業(yè)的市場競爭能力。

（作者為大唐能源化工有限責(zé)任公司總經(jīng)理兼大唐克旗煤制天然氣公司董事長）