[發明專利]控制輸送固體燃料的干法進料系統的控制系統及控制方法

有效

• 申請號: 201010193544.6
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102270003A
• 公開（公告）日: 2011-12-07
• 發明（設計）人: 付旭;胡忠志;趙彤;蔡自立;陳耀;黃寶明;陳衛;劉科
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: G05D27/02
• 分類號: G05D27/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 彭久云

技術領域

本發明涉及將固體燃料氣力輸送到至諸如氣化爐的容器內的干法進料系統的控制系統和控制方法。

背景技術

干法進料系統通常包括進料罐以及數條管道。進料罐通過管道接收固體燃料和載氣，且輸出固體燃料和載氣混合形成的固氣混合物。管道包括一條連接進料罐和氣化爐用于輸送固氣混合物的混合物管道。固體燃料穩定、可控的流動對氣化爐的氣化性能有重要影響。因此，需要采用控制系統對固體燃料的輸送進行控制。對于控制系統而言，固氣混合物中的固體質量流量是一個監控和調整固體燃料流動的重要參數。

在一個現有的控制系統中，固體質量流量是通過調整進料罐的壓力(稱為“進料罐壓力”)進行控制的。在另一現有的控制系統中，混合物管道上安裝有若干個固體控制閥。這些固體控制閥通過響應基于實時固體質量流量產生的控制信號來調整固體質量流量。盡管與前一個現有控制系統相比，后一個現有控制系統可以獲得更穩定的固體質量流量，但是由于固體燃料可能嚴重磨損固體控制閥，所以固體控制閥通常要求采用耐磨材料制造。這種材料方面的要求導致固體控制閥的生產成本較高。

因此，需要提供一種改進的、經濟的控制系統和控制方法，其可控制固體燃料穩定地輸送。

發明內容

本發明的一個實施例提供了一種控制輸送固體燃料的干法進料系統的控制系統。該控制系統包括：數個傳感器、充壓氣控制器、至少一個輔助氣控制器以及數個氣體流量控制閥。該傳感器生成表示干法進料系統特征的數個測量信號。該充壓氣控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物中的固體質量流量(SR)計算進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差；且基于所述進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差生成至少一個第一控制信號。該輔助氣控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物中的固氣比(SLR)計算輔助氣偏差；且基于所述輔助氣偏差生成至少一個第二控制信號。氣體流量控制閥在所述第一控制信號、第二控制信號或者第一控制信號以及第二控制信號聯合驅動下，通過調節實時充壓氣流量以及實時輔助氣流量來控制固氣混合物中的固體燃料。

本發明的另一實施例還提供了一種氣力輸送系統。該氣力輸送系統包括：干法進料系統以及控制該干法進料系統輸送固體燃料的控制系統。該干法進料系統包括：接收固體燃料和充壓氣且在其內形成固氣混合物的進料罐；至少一條用于向進料罐輸送充壓氣的充壓氣管道；至少一條用于將固氣混合物從進料罐輸出的混合物管道；以及至少一條將補充氣引入位于混合物管道內的固氣混合物的補充氣管道。該控制系統包括數個傳感器、充壓氣控制器、補充氣流量控制器以及安裝在每一充壓氣管道和補充氣管道上的至少一個氣體流量控制閥。該傳感器生成表示干法進料系統特征的數個測量信號。該充壓氣控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物中的SR計算進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差；且基于所述進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差生成至少一個第一控制信號。該補充氣流量控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物中的SLR計算補充氣流量偏差；且基于所述補充氣偏差生成至少一個第二控制信號。氣體流量控制閥在第一控制信號、第二控制信號或者第一控制信號和第二控制信號聯合的驅動下，通過改變充壓氣管道內的實時充壓氣流和補充氣管道內的實時補充氣來調整固體混合物中的固體燃料。

本發明其他另一實施例提供了一種控制輸送固體燃料的干法進料系統的控制方法。該控制方法包括：通過數個傳感器生成表示所述干法進料系統特征的數個測量信號；通過充壓氣控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物的SR計算進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差；通過所述進料罐壓力偏差、充壓氣流量偏差或者進料罐壓力偏差以及充壓氣流量偏差生成至少一個第一控制信號；通過至少一個輔助氣控制器基于由至少一個測量信號確定的固氣混合物中的SLR來計算輔助氣偏差；通過所述至少一個輔助氣控制器基于所述輔助氣偏差生成至少一個第二控制信號；以及由第一控制信號、第二控制信號或者第一控制信號以及第二控制信號聯合驅動數個氣體流量控制閥通過改變實時充壓氣流量和實時輔助氣流量來調整固氣混合物中的固體燃料。

附圖說明

通過結合附圖對于本發明的實施例進行描述，以期更好地理解本發明，在附圖中：

圖1為本發明一個實施例的氣力輸送系統的結構示意圖；該氣力輸送系統包括干法進料系統以及控制該干法進料系統輸送固體燃料的控制系統。

圖2為本發明另一實施例的控制系統的結構示意圖。