[发明专利]控制输送固体燃料的干法进料系统的控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及将固体燃料气力输送到至诸如气化炉的容器内的干法进料系统的控制系统和控制方法。

背景技术

干法进料系统通常包括进料罐以及数条管道。进料罐通过管道接收固体燃料和载气，且输出固体燃料和载气混合形成的固气混合物。管道包括一条连接进料罐和气化炉用于输送固气混合物的混合物管道。固体燃料稳定、可控的流动对气化炉的气化性能有重要影响。因此，需要采用控制系统对固体燃料的输送进行控制。对于控制系统而言，固气混合物中的固体质量流量是一个监控和调整固体燃料流动的重要参数。

在一个现有的控制系统中，固体质量流量是通过调整进料罐的压力(称为“进料罐压力”)进行控制的。在另一现有的控制系统中，混合物管道上安装有若干个固体控制阀。这些固体控制阀通过响应基于实时固体质量流量产生的控制信号来调整固体质量流量。尽管与前一个现有控制系统相比，后一个现有控制系统可以获得更稳定的固体质量流量，但是由于固体燃料可能严重磨损固体控制阀，所以固体控制阀通常要求采用耐磨材料制造。这种材料方面的要求导致固体控制阀的生产成本较高。

因此，需要提供一种改进的、经济的控制系统和控制方法，其可控制固体燃料稳定地输送。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种控制输送固体燃料的干法进料系统的控制系统。该控制系统包括：数个传感器、充压气控制器、至少一个辅助气控制器以及数个气体流量控制阀。该传感器生成表示干法进料系统特征的数个测量信号。该充压气控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物中的固体质量流量(SR)计算进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差；且基于所述进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差生成至少一个第一控制信号。该辅助气控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物中的固气比(SLR)计算辅助气偏差；且基于所述辅助气偏差生成至少一个第二控制信号。气体流量控制阀在所述第一控制信号、第二控制信号或者第一控制信号以及第二控制信号联合驱动下，通过调节实时充压气流量以及实时辅助气流量来控制固气混合物中的固体燃料。

本发明的另一实施例还提供了一种气力输送系统。该气力输送系统包括：干法进料系统以及控制该干法进料系统输送固体燃料的控制系统。该干法进料系统包括：接收固体燃料和充压气且在其内形成固气混合物的进料罐；至少一条用于向进料罐输送充压气的充压气管道；至少一条用于将固气混合物从进料罐输出的混合物管道；以及至少一条将补充气引入位于混合物管道内的固气混合物的补充气管道。该控制系统包括数个传感器、充压气控制器、补充气流量控制器以及安装在每一充压气管道和补充气管道上的至少一个气体流量控制阀。该传感器生成表示干法进料系统特征的数个测量信号。该充压气控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物中的SR计算进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差；且基于所述进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差生成至少一个第一控制信号。该补充气流量控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物中的SLR计算补充气流量偏差；且基于所述补充气偏差生成至少一个第二控制信号。气体流量控制阀在第一控制信号、第二控制信号或者第一控制信号和第二控制信号联合的驱动下，通过改变充压气管道内的实时充压气流和补充气管道内的实时补充气来调整固体混合物中的固体燃料。

本发明其他另一实施例提供了一种控制输送固体燃料的干法进料系统的控制方法。该控制方法包括：通过数个传感器生成表示所述干法进料系统特征的数个测量信号；通过充压气控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物的SR计算进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差；通过所述进料罐压力偏差、充压气流量偏差或者进料罐压力偏差以及充压气流量偏差生成至少一个第一控制信号；通过至少一个辅助气控制器基于由至少一个测量信号确定的固气混合物中的SLR来计算辅助气偏差；通过所述至少一个辅助气控制器基于所述辅助气偏差生成至少一个第二控制信号；以及由第一控制信号、第二控制信号或者第一控制信号以及第二控制信号联合驱动数个气体流量控制阀通过改变实时充压气流量和实时辅助气流量来调整固气混合物中的固体燃料。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，以期更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明一个实施例的气力输送系统的结构示意图；该气力输送系统包括干法进料系统以及控制该干法进料系统输送固体燃料的控制系统。

图2为本发明另一实施例的控制系统的结构示意图。