透平渦輪機(jī)控制系統(tǒng)供電方案——PULS普爾世電源在煤化工行業(yè)的應(yīng)用
煤化工是指以煤為原料，經(jīng)化學(xué)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(jìn)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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普爾世電源透平渦輪機(jī)控制系統(tǒng)供電方案" src="http://data.51spec.com:88/51spec/202009/29/122643941.png"/>
圖1 煤化工產(chǎn)業(yè)鏈[1]
目前，我國的煤化工項(xiàng)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(jī)是將流體工質(zhì)中蘊(yùn)有的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械功的機(jī)器。又稱渦輪或渦輪機(jī)，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(gè)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(dòng)中，經(jīng)過噴管時(shí)轉(zhuǎn)換成功能，流過葉輪時(shí)流體沖擊葉輪，推動(dòng)葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)透平軸旋轉(zhuǎn)，輸出機(jī)械功。
透平機(jī)的工質(zhì)可以是氣體，如：蒸汽、燃?xì)狻⒖諝?、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(jī)，以蒸汽為工質(zhì)的叫汽輪機(jī)，以燃?xì)鉃楣べ|(zhì)的叫燃?xì)鈾C(jī)，也就是燃?xì)馔钙健?/p>
本項(xiàng)目業(yè)主為國內(nèi)知名的煤層氣生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的全面考察，該業(yè)主決定采用PULS電源將其透平渦輪機(jī)控制系統(tǒng)的供電系統(tǒng)升級(jí)為冗余供電系統(tǒng)?？蛻魧⒃荚O(shè)計(jì)中的單電源供電全部改成冗余供電，方案為：?jiǎn)蜗嚯娫碤S40.244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(bào)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(shí)配以SLZ10裝到西門子的307導(dǎo)軌上。
圖2 PULS電源系統(tǒng)升級(jí)方案
普爾世電源產(chǎn)品在該項(xiàng)目中的主要特點(diǎn)是：
1. 體積小，40A的開關(guān)電源QS40.244其導(dǎo)軌上的寬度只有125mm，遙遙領(lǐng)先于市場(chǎng)上的其他競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手收，小巧的體積對(duì)于一個(gè)改造項(xiàng)目而言非常重要，因?yàn)橹車牟季挚臻g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(yīng)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(shí)的壽命預(yù)期達(dá)到19年，MTBF在25℃，滿載時(shí)可達(dá)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(dá)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(píng)外，在相類似的化工行業(yè)、石化行業(yè)都有廣泛應(yīng)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(dòng)化行業(yè)提供穩(wěn)定而可靠的電力。
參考文獻(xiàn)：
[1] 《2012年煤化工行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)分析報(bào)告》
