[发明专利]一种气化炉煤粉流量和氧气流量的控制方法及控制装置

说明书

本发明公开了一种气化炉煤粉流量和氧气流量的控制方法及控制装置，涉及煤化工技术领域。该控制方法包括：利用煤粉实际流量乘以第一参数作为煤粉限定值，利用煤粉限定值计算第一需氧流量，利用气化炉负荷的煤量值计算第二需氧流量，据第一需氧流量和第二需氧流量取小值作为氧气流量调节回路的设定值；利用氧气实际流量乘以第二参数得到的结果作为氧气限定值，利用氧气限定值计算第一需煤量；根据第一需煤量与气化炉负荷的煤量值取大值作为煤粉流量调节回路的设定值。这样，能够有效避免气化炉的过氧燃烧，保证了气化炉氧煤比的稳定性，减少氧气阀门的动作频率，又保证了气化炉运行的安全性。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，具体而言，涉及一种气化炉煤粉流量和氧气流量的控制方法及控制装置。

背景技术

煤气化是一个十分复杂的反应过程，既有煤与气化剂之间的反应，也有气化剂与生成物之间的反应；既有异相反应，又有同相反应。气化炉负荷控制是气化的重要控制之一，选用合适的测量方法，实现气化炉氧气流量和煤粉流量的精确检测；选用安全可靠的氧气流量调节阀、煤粉流量调节阀完成调节功能；选用合适的控制方式实现气化炉氧气流量控制、煤粉流量控制、氧煤比控制，最终实现气化炉的负荷控制，再配以先进可靠的安全联锁系统，最终实现气化装置安全稳定、经济运行。

目前，气化炉负荷控制主要有两种，一种是以氧定煤，即通过控制氧气流量来间接控制煤粉流量，氧气流量作为主变量；另一种是以煤定氧，即通过控制煤粉流量来间接控制氧气流量，煤粉流量作为主变量。

但是，两种控制方式都无法实现氧气流量和煤粉流量控制的稳定性和安全性。气化炉运行过程中氧气流量是相对稳定的，煤粉流量波动较大，如果采用以氧定煤的控制方式，在煤粉流量波动的过程中，氧煤比也会随之波动，煤粉流量波动较大时，还存在安全风险，容易出现气化炉的过氧燃烧；如果采用以煤定氧的控制方式，在煤粉流量波动的过程中，氧气流量也会随之调节，氧煤比相对稳定，但是对于氧阀调节性能要求较高，且氧阀动作频繁。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气化炉煤粉流量和氧气流量的控制方法及控制装置，旨在保证氧煤比的相对稳定，减少氧气阀门的动作频率。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明提供一种气化炉煤粉流量和氧气流量的控制方法，包括如下步骤：

检测运行过程中的氧气实际流量和煤粉实际流量；

将煤粉实际流量乘以第一参数得到的结果作为煤粉限定值，利用煤粉限定值与实际运行的氧煤比计算第一需氧流量；根据气化炉负荷的煤量值和氧煤比计算第二需氧流量，根据第一需氧流量和第二需氧流量取小值作为氧气流量调节回路的设定值；

将氧气实际流量乘以第二参数得到的结果作为氧气限定值，利用氧气限定值与实际运行的氧煤比计算第一需煤量；根据第一需煤量与气化炉负荷的煤量值取大值作为煤粉流量调节回路的设定值；

其中，第一参数的取值范围为0.5-2，第二参数的取值范围为0.1-1.5。

第二方面，本发明提供一种用于执行前述实施方式中控制方法的控制装置，包括：

第一流量检测单元，用于检测氧气实际流量；

第二流量检测单元，用于检测煤粉实际流量；

第一获取单元，用于将煤粉实际流量乘以第一参数得到的结果作为煤粉限定值，利用煤粉限定值与实际运行的氧煤比计算第一需氧流量；根据气化炉负荷的煤量值和氧煤比计算第二需氧流量，根据第一需氧流量和第二需氧流量取小值作为氧气流量调节回路的设定值；

第二获取单元，用于将氧气实际流量乘以第二参数得到的结果作为氧气限定值，利用氧气限定值与实际运行的氧煤比计算第一需煤量；根据第一需煤量与气化炉负荷的煤量值取大值作为煤粉流量调节回路的设定值；