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透平渦輪機控制系統供電方案——PULS普爾世電源在煤化工行業的應用

煤化工是指以煤為原料，經化學加工使煤轉化為氣體、液體和固體產品或半成品，而后進一步加工成化工、能源產品的工業。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。

煤化工分傳統型和新型兩種，傳統的涉及煤焦化、煤電石、煤合成氨等領域，新型煤化工以生產潔凈能源和可替代石油化工的產品為主，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、化工技術結合，可形成煤炭——能源化工一體化的新興產業[1]。煤化工的產業鏈如下所述：

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。

透平機是將流體工質中蘊有的能量轉換成機械功的機器。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，意為旋轉物體。由于透平的工作條件和所用工質不同，因此它的結構形式多種多樣，但基本原理相似。透平的最主要的部件是一個旋轉件即轉子，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，經過噴管時轉換成功能，流過葉輪時流體沖擊葉輪，推動葉輪轉動，從而驅動透平軸旋轉，輸出機械功。

透平機的工質可以是氣體，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。以水為工質的叫水輪機，以蒸汽為工質的叫汽輪機，以燃氣為工質的叫燃氣機，也就是燃氣透平。

本項目業主為國內知名的煤層氣生產企業，經過長時間的全面考察，該業主決定采用PULS電源將其透平渦輪機控制系統的供電系統升級為冗余供電系統。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。

普爾世電源產品在該項目中的主要特點是：

1. 體積小，40A的開關電源QS40.244其導軌上的寬度只有125mm，遙遙領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二極管為技術的初代冗余模塊，又能夠提供以MOSFET為技術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品的10%左右，大大提高了系統的效率，降低了熱溫升，提高了系統可靠性。

3. 普爾世電源產品在EMC方面的優秀特性也極為適合在煤化工行業的應用，滿足EN61000-6-1，EN61000-6-2，EN61000-6-3和EN61000-6-4。

4. 普爾世電源產品的可靠性較高，滿載狀態下，25℃時的壽命預期達到19年，MTBF在25℃，滿載時可達到75年(SN29500)。

5. 惡劣環境下的工作能力突出，60℃以下滿載輸出，可在-25℃環境工作，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的突出表現而廣獲好評外，在相類似的化工行業、石化行業都有廣泛應用。PULS普爾世電源以其出色的產品性能詮釋著“精于電、致于心”的理念，為中國的工控自動化行業提供穩定而可靠的電力。

參考文獻：

[1] 《2012年煤化工行業風險分析報告》