[发明专利]一种反应炉热回收室液位控制系统及方法

权利要求书

1.一种反应炉热回收室液位控制方法，该方法采用的系统包括控制模块以及由上至下依次布设的反应炉(1)、冷却水射淋器(3)和热回收室(4)，所述反应炉(1)内设置有反应腔(2)，所述冷却水射淋器(3)设置有换热水入口(15)，所述热回收室(4)的底部内设置水浴(10)，所述热回收室(4)的底部外设置有排污口(14)，所述热回收室(4)的顶壁上设置有合成气出口(12)，所述热回收室(4)的侧壁上设置有排水管(13)，所述热回收室(4)内设置有物流下降管(5)和液位标高管(7)，所述物流下降管(5)和液位标高管(7)之间形成气相上行通道(6)，所述反应腔(2)入口设置有加料器(11)；

所述控制模块包括控制器(19)，所述控制器(19)的输入端接有气体含湿量测量仪(17)和用于对热回收室(4)内的液位进行检测的液位传感器(16)，所述控制器(19)的输出端接有报警器(20)和设置在排水管(13)上的出水阀(21)；其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、燃料添加及反应：

将高含碳气固混合燃料和氧化剂由加料器(11)按先后顺序送入反应炉(1)中的反应腔(2)中，并在温度为1300℃～1500℃和压力为3.0MPa～10.0MPa条件下，在反应腔(2)内发生反应，得到合成气；

步骤二、热回收室内的液位控制：

步骤201、反应腔(2)生成的合成气沿物流下降管(5)在热回收室(4)中进行换热的过程中，液位传感器(16)对热回收室(4)内的液位进行检测，并将检测到的热回收室液位测量值发送至控制器(19)；其中，所述热回收室液位测量值记作h；

气体含湿量测量仪(17)对合成气出口(12)排出的合成气的含湿量进行检测，并将检测到的合成气含湿量测量值发送至控制器(19)；其中，所述合成气含湿量测量值记作m；

步骤202、控制器(19)将得到的热回收室液位测量值与最佳液位阈值H_d进行比较，当热回收室液位测量值符合最佳液位阈值H_d时，执行步骤203和步骤204；否则，执行步骤205和步骤206；

步骤203、控制器(19)根据公式e_s＝m_d-m，得到合成气含湿量差值e_s；控制器(19)根据公式u＝k_p1e_s，得到出水阀(21)的开度；其中，m_d表示合成气含湿量期望值；

步骤204、控制器(19)将合成气含湿量差值e_s和零进行比较，具体过程如下：

步骤2041、当合成气含湿量差值e_s大于零时，说明合成气含湿量测量值小于合成气含湿量期望值，则k_p1的取值范围为(0.3～0.5]；

步骤2042、当合成气含湿量差值e_s小于零时，说明合成气含湿量测量值大于合成气含湿量期望值，则k_p1的取值范围为[0.1～0.3]；

步骤205、控制器(19)根据公式e_y＝H_d-h，得到热回收室液位测量值差值e_y；控制器(19)根据公式u＝g(k_p2,e_y)，得到出水阀(21)的开度；

步骤206、控制器(19)将得到的热回收室液位测量值与最小液位阈值H_min和最大液位阈值H_max进行比较，具体过程如下：

步骤2061、当热回收室液位测量值小于最小液位阈值H_min时，则出水阀(21)的开度为u＝g(k_p2,e_y)＝-2；

步骤2062、当热回收室液位测量值大于最小液位阈值H_min且小于最大液位阈值H_max时，则出水阀(21)的开度为u＝k_p2e_y；其中，0.5≤k_p2＜1；

步骤2063、当热回收室液位测量值大于最大液位阈值H_max时，则出水阀(21)的开度为u＝g(k_p2,e_y)＝2；

步骤三、出水阀开度的实际控制量获取：

控制器(19)根据公式得到出水阀(21)开度的实际控制量u^*。