透平涡轮机控制系统供电方案——PULS普尔世电源在煤化工行业的应用

煤化工是指以煤为原料，经化学加工使煤转化为气体、液体和固体产品或半成品，而后进一步加工成化工、能源产品的工业。主要包括煤的气化、液化、干馏，以及焦油加工和电石乙炔化工等。按不同工艺路线可以分为煤焦化、煤气化和煤液化。按产品路线可以分为煤焦化-焦碳-电石、煤气化 -合成氨、煤制醇醚、煤制烯烃、煤制油等。

煤化工分传统型和新型两种，传统的涉及煤焦化、煤电石、煤合成氨等领域，新型煤化工以生产洁净能源和可替代石油化工的产品为主，如柴油、汽油、航空煤油、液化石油气、乙烯原料、聚丙烯原料、替代燃料(甲醇、二甲醚)等，它与能源、化工技术结合，可形成煤炭——能源化工一体化的新兴产业[1]。煤化工的产业链如下所述：

目前，我国的煤化工项目投资主体是以神华、中煤、陕煤、大唐、中电等为代表的大型煤炭、煤电企业。

透平机是将流体工质中蕴有的能量转换成机械功的机器。又称涡轮或涡轮机，透平是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。由于透平的工作条件和所用工质不同，因此它的结构形式多种多样，但基本原理相似。透平的最主要的部件是一个旋转件即转子，或称叶轮，它安装在透平轴上，具有均匀排列的叶片，流体能量在流动中，经过喷管时转换成功能，流过叶轮时流体冲击叶轮，推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转，输出机械功。

透平机的工质可以是气体，如：蒸汽、燃气、空气、其他气体或混合气。也可以是液体，如：水、油、其他液体。以水为工质的叫水轮机，以蒸汽为工质的叫汽轮机，以燃气为工质的叫燃气机，也就是燃气透平。

本项目业主为国内知名的煤层气生产企业，经过长时间的全面考察，该业主决定采用PULS电源将其透平涡轮机控制系统的供电系统升级为冗余供电系统。客户将原始设计中的单电源供电全部改成冗余供电，方案为：单相电源QS40.244通过冗余模块YR40.241与原来的电源构成1+1冗余电源为PLC、触摸屏和LED报警灯等供电。为PLC控制系统供电仍以PLC配套的电源为主，但采用冗余模块YR2.DIODE，同时配以SLZ10装到西门子的307导轨上。

普尔世电源产品在该项目中的主要特点是：

1. 体积小，40A的开关电源QS40.244其导轨上的宽度只有125mm，遥遥领先于市场上的其他竞争对手收，小巧的体积对于一个改造项目而言非常重要，因为周围的布局空间都已固定，改变难度极大。普尔世电源的小体积为客户解决了大难题。

2. 完善的冗余方案，普尔世电源不仅能提供小电流的以传统二极管为技术的初代冗余模块，又能够提供以MOSFET为技术的最新一代的冗余模块，该冗余模块以 MOSFET代替二极管，使得功耗降低为初代产品的10%左右，大大提高了系统的效率，降低了热温升，提高了系统可靠性。

3. 普尔世电源产品在EMC方面的优秀特性也极为适合在煤化工行业的应用，满足EN61000-6-1，EN61000-6-2，EN61000-6-3和EN61000-6-4。

4. 普尔世电源产品的可靠性较高，满载状态下，25℃时的寿命预期达到19年，MTBF在25℃，满载时可达到75年(SN29500)。

5. 恶劣环境下的工作能力突出，60℃以下满载输出，可在-25℃环境工作，2000m以下工作不降额，最高工作海拔可高达6000m。

普尔世电源除了在煤化工行业的突出表现而广获好评外，在相类似的化工行业、石化行业都有广泛应用。PULS普尔世电源以其出色的产品性能诠释着“精于电、致于心”的理念，为中国的工控自动化行业提供稳定而可靠的电力。

参考文献：

[1] 《2012年煤化工行业风险分析报告》