透平渦輪機控制系統(tǒng)供電方案——PULS普爾世電源在煤化工行業(yè)的應用
煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學加工使煤轉(zhuǎn)化為氣體、液體和固體產(chǎn)品或半成品，而后進一步加工成化工、能源產(chǎn)品的工業(yè)。主要包括煤的氣化、液化、干餾，以及焦油加工和電石乙炔化工等。按不同工藝路線可以分為煤焦化、煤氣化和煤液化。按產(chǎn)品路線可以分為煤焦化-焦碳-電石、煤氣化 -合成氨、煤制醇醚、煤制烯烴、煤制油等。
煤化工分傳統(tǒng)型和新型兩種，傳統(tǒng)的涉及煤焦化、煤電石、煤合成氨等領(lǐng)域，新型煤化工以生產(chǎn)潔凈能源和可替代石油化工的產(chǎn)品為主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油氣、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，它與能源、化工技術(shù)結(jié)合，可形成煤炭——能源化工一體化的新興產(chǎn)業(yè)[1]。煤化工的產(chǎn)業(yè)鏈如下所述：
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圖1 煤化工產(chǎn)業(yè)鏈[1]
目前，我國的煤化工項目投資主體是以神華、中煤、陜煤、大唐、中電等為代表的大型煤炭、煤電企業(yè)。
透平機是將流體工質(zhì)中蘊有的能量轉(zhuǎn)換成機械功的機器。又稱渦輪或渦輪機，透平是英文turbine的音譯，源于拉丁文turbo一詞，意為旋轉(zhuǎn)物體。由于透平的工作條件和所用工質(zhì)不同，因此它的結(jié)構(gòu)形式多種多樣，但基本原理相似。透平的最主要的部件是一個旋轉(zhuǎn)件即轉(zhuǎn)子，或稱葉輪，它安裝在透平軸上，具有均勻排列的葉片，流體能量在流動中，經(jīng)過噴管時轉(zhuǎn)換成功能，流過葉輪時流體沖擊葉輪，推動葉輪轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動透平軸旋轉(zhuǎn)，輸出機械功。
透平機的工質(zhì)可以是氣體，如：蒸汽、燃氣、空氣、其他氣體或混合氣。也可以是液體，如：水、油、其他液體。以水為工質(zhì)的叫水輪機，以蒸汽為工質(zhì)的叫汽輪機，以燃氣為工質(zhì)的叫燃氣機，也就是燃氣透平。
本項目業(yè)主為國內(nèi)知名的煤層氣生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過長時間的全面考察，該業(yè)主決定采用PULS電源將其透平渦輪機控制系統(tǒng)的供電系統(tǒng)升級為冗余供電系統(tǒng)。客戶將原始設計中的單電源供電全部改成冗余供電，方案為：單相電源QS40.244通過冗余模塊YR40.241與原來的電源構(gòu)成1+1冗余電源為PLC、觸摸屏和LED報警燈等供電。為PLC控制系統(tǒng)供電仍以PLC配套的電源為主，但采用冗余模塊YR2.DIODE，同時配以SLZ10裝到西門子的307導軌上。
圖2 PULS電源系統(tǒng)升級方案
普爾世電源產(chǎn)品在該項目中的主要特點是：
1. 體積小，40A的開關(guān)電源QS40.244其導軌上的寬度只有125mm，遙遙領(lǐng)先于市場上的其他競爭對手收，小巧的體積對于一個改造項目而言非常重要，因為周圍的布局空間都已固定，改變難度極大。普爾世電源的小體積為客戶解決了大難題。
2. 完善的冗余方案，普爾世電源不僅能提供小電流的以傳統(tǒng)二極管為技術(shù)的初代冗余模塊，又能夠提供以MOSFET為技術(shù)的最新一代的冗余模塊，該冗余模塊以 MOSFET代替二極管，使得功耗降低為初代產(chǎn)品的10%左右，大大提高了系統(tǒng)的效率，降低了熱溫升，提高了系統(tǒng)可靠性。
3. 普爾世電源產(chǎn)品在EMC方面的優(yōu)秀特性也極為適合在煤化工行業(yè)的應用，滿足EN61000-6-1，EN61000-6-2，EN61000-6-3和EN61000-6-4。
4. 普爾世電源產(chǎn)品的可靠性較高，滿載狀態(tài)下，25℃時的壽命預期達到19年，MTBF在25℃，滿載時可達到75年(SN29500)。
5. 惡劣環(huán)境下的工作能力突出，60℃以下滿載輸出，可在-25℃環(huán)境工作，2000m以下工作不降額，最高工作海拔可高達6000m。
普爾世電源除了在煤化工行業(yè)的突出表現(xiàn)而廣獲好評外，在相類似的化工行業(yè)、石化行業(yè)都有廣泛應用。PULS普爾世電源以其出色的產(chǎn)品性能詮釋著“精于電、致于心”的理念，為中國的工控自動化行業(yè)提供穩(wěn)定而可靠的電力。
參考文獻：
[1] 《2012年煤化工行業(yè)風險分析報告》
