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关于煤化工中大型空分装置自控系统电源系统设计研究

杜举鹏 崔原 张栋博

陕西煤业化工技术研究院有限责任公司,陕西省西安市,710100

摘要: 煤化工中大型空分装置自控系统电源系统的设计,是保证自控系统正常运行的重要基础,也是保证煤化工工厂安全、稳定运行的前提条件。目前,我国煤化工空分装置的自控系统电源系统设计,在设计原则、设计流程以及相关标准方面都存在一定问题。为了提高煤化工空分装置自控系统电源系统设计质量,本文首先对煤化工空分装置自控系统电源系统的作用进行了分析,同时研究在设计过程中可能遇到的问题以及相应的解决对策,以期为相关领域提供更具应用型的实践参考。
关键词: 煤化工;空分;自控系统;对策
DOI:10.12721/ccn.2023.157111
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随着我国现代工业的快速发展,煤化工企业作为国家支柱重点的能源企业,其对生产稳定性的要求也在逐步增加。空分装置是许多大型化工厂必不可少的一个原料来源,该装置自动化程度高,且耗电量巨大。近些年来,为了提高生产效率,降低环境污染,新建化工厂规模的越来越庞大,相应的空分装置的规模也越来越大,为了保证整个工厂的稳定运行,对空分装置自控系统电源系统的设计也随之提出了更高的要求,只有做好电源系统的设计工作,才能有效提高空分装置自控系统运行质量,保证整个煤化工厂的运行稳定。

一、煤化工中大型空分装置自控系统电源系统设计的重要性

在煤化工中大型空分装置自控系统电源系统的设计中,其作用主要体现在两个方面:一方面,当自控系统的电源系统出现波动,都可能引起自控系统运行不稳定,从而导致影响空分装置的生产状况,最终降低了整个煤化工厂的生产效率;另一方面,自控系统由于电源系统出现故障时产生的运行错误还有可能会影响到整个生产系统的安全运行,最终酿成安全生产事故。

二、电源系统设计时存在的问题

(一)电源系统设计时没有遵循一定的标准

在对大型空分装置自控系统电源系统进行设计时,必须严格遵循相应的标准,保证其电源系统的安全性、可靠性,同时还要兼顾电源系统的通用性和灵活性。另外,在进行设计时,还要充分考虑到一些其他因素,例如:在设计电源系统时,一定要满足相关的正常所需的生产工艺条件需求 。其次,要进行合理的布局设计,充分利用场地空间,在设计过程中还要考虑到后续设备安装、操作、维护等问题。最后,还要设计一定的可扩展性,为后期的系统升级或者工厂规模扩大做好准备。

(二)供电系统与自控系统之间的连接不够合理

在对供电系统进行设计的过程中,供电系统与自控系统之间的连接不够合理,容易造成电源系统出现故障问题。在供电系统中,如果电源与仪表之间的连接和规划不合理,就会导致电源与仪表之间存在一定的电磁干扰,这会影响到整个供电系统的正常运行,最终引起自控系统的失效。

(三)UPS设备选型没有按照现场实际情况来选择

在大型空分装置中,自控系统的供电设计时,一般都是将 UPS设备作为其电源系统的主要供电设备,但是在对 UPS进行选型时,设计人员并没有将现场的实际情况考虑在内,从而导致了选型与现场实际情况不匹配。一是有的空分装置自控系统的负荷等级较高,而 UPS的输入功率因数要求也相应提高,但在实际的选择中,却没有按照设计人员所提供的数据来选择 UPS设备。二是有的空分装置自控系统的负荷等级较低,但其却需要供电保证不间断运行,在这种情况下,设计人员选用了带并联充电功能的 UPS设备,而这种 UPS设备在实际使用过程中却出现了不能充电的问题。

三、针对电源系统设计时存在问题的对策

(一)对供电方式进行选择

在对电源系统进行设计的时候,应该对其供电方式进行选择,根据实际情况进行分析,分析电源系统的供电方式,才能够确保其供电质量。一是如果是电力公司直接提供电能的话,其供电质量是比较稳定的,但是所消耗的费用比较高,需要相关人员进行计算。二是选择自备电厂供电的情况下,在自备电厂的规划设计阶段就需要做好相应的规划,一方面要做好容量和供电稳定性的设计,另一方面也需要电厂与整个生产厂区做好安全联锁,避免因为供电不稳定引起生产事故或者安全事故。

(二)完善备用电源设计

在对煤化工大型空分装置自控系统电源系统设计时,需要根据生产的实际需求,合理的设计备用电源。对备用电源进行设计时,需要遵循以下原则:第一,备用电源应以UPS电源为主,直流发电机为辅;第二,备用电源必须能够保证不间断的供电且电源的切换时间应当符合保证系统稳定运行的标准;第三,要建立对备用电源的维护和检查制度,保证备用电源不能出现问题。

(三)设置合理的运行时间

根据实际工作经验来看,自控系统的电源系统是随着厂区的生产而长期运行的,为了保证系统能够长期稳定的运行下去,需要保证电源系统的检修周期与厂区的检修周期保持一致,在工厂停工检修的同时也对电源系统进行保养和维护。

(四)避免出现电力事故

电源系统的稳定除了在设计阶段尽可能的做到完善,在日常的运行过程中也需要建立完善的运行机制,减少因为不可抗力因素引发的事故,杜绝因为制度不完善或者执行不到位引发的人为事故。另外,在系统设计时也要充分考虑到所有可能发生的电力事故,做好冗余和备份,避免因为电力事故引发的停车或者其他安全事故。

四、结论

综上所述,煤化工空分装置自控系统电源系统的设计,不仅是保证自控系统正常运行的重要基础,也是确保煤化工工程安全、稳定运行的重要前提,因此,需要引起相关部门和人员的高度重视,从设计阶段到运行阶段都必须采取有效的措施来保证系统的长期运行。不同的煤化工厂,应当结合自身的厂子的具体情况,在扎实分析煤化工空分装置自控系统电源设计时存在的问题基础上,采取必要的应对措施。

参考文献

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