一种氧碳比控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种氧碳比控制系统，包括气化炉，其特征在于：气化炉的上部设置为圆锥形部分，气化炉上部的圆锥形部分的上面连接设置有圆筒形的炉口，气化炉的中部设置为与圆锥形部分的下面相连接的圆筒形部分，气化炉的下部设置为与圆筒形部分的下面相连接的倒圆锥形部分；气化炉在其炉口处分别与粉煤控制器、氧气控制器相连接，气化炉在其中部与成分控制器相连接；氧气控制器和成分控制器又分别与粉煤控制器相连接；粉煤控制器和氧气控制器分别与粉煤调节阀相连接。其实现氧煤比的优化自动控制，保证气化炉安全可靠运行，促进气化炉在大规模应用和推广。

【技术实现步骤摘要】
一种氧碳比控制系统
本技术属于自动控制
，涉及一种氧碳比控制系统。
技术介绍
目前，在热化学反应工程、热能动力工程中，粉煤加压气化技术是一种重要的清洁能源生产方式，气化炉则是煤气化过程的核心设备。以粉煤为原料的气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高等技术优势,有更强的市场竞争力。粉煤加压气化是以粉煤和纯氧为原料，在高温、高压、非催化条件下在气化炉内进行部分氧化反应,生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气。由于气化炉是一个复杂的多变量、大滞后、非线性及强耦合系统，且对各种扰动的影响都很敏感，控制炉温是提高碳转化率的关键,而为防止氧气过剩发生爆炸事故,必须对氧气和粉煤的流量比例进行控制。现有的控制系统又与氧煤比设定、负荷设定及前面的氧气系统、后面的合成气系统等诸多因素相互关联制约，导致存在结构十分复杂,稍有偏差就会造成装置停车乃至爆炸，尤其是升负荷时，系统容易过氧，存在安全隐患等问题，无法获得令人满意的控制效果等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于，提供一种氧碳比控制系统，解决现有技术中所存在的结构复杂，稍有偏差就会造成装置停车乃至爆炸，尤其是升负荷时，系统容易过氧，存在安全隐患等问题，以获得令人满意的控制效果；实现氧煤比的优化自动控制，保证气化炉安全可靠运行，促进气化炉在大规模应用和推广。为实现上述目的，本技术提供一种氧碳比控制系统，包括气化炉，气化炉的上部设置为圆锥形部分，气化炉上部的圆锥形部分的上面连接设置有圆筒形的炉口，气化炉的中部设置为与圆锥形部分的下面相连接的圆筒形部分，气化炉的下部设置为与圆筒形部分的下面相连接的倒圆锥形部分；气化炉在其炉口处分别与粉煤控制器、氧气控制器相连接，气化炉在其中部与成分控制器相连接；氧气控制器和成分控制器又分别与粉煤控制器相连接；粉煤控制器和氧气控制器分别与粉煤调节阀相连接；成分控制器设置为合成器成分控制器，粉煤控制器的一端通过粉煤管线与气化炉相连接；粉煤调节阀设置在粉煤控制器与气化炉之间的粉煤管线上；粉煤的另一端与合成气成分控制器相连接。在以上方案中优选的是，气化炉在其炉口处分别与三个粉煤控制器相连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：本技术的一种氧碳比控制系统，解决现有技术中所存在的结构复杂，稍有偏差就会造成装置停车乃至爆炸，尤其是升负荷时，系统容易过氧，存在安全隐患等问题，以获得令人满意的控制效果等问题；实现氧煤比的优化自动控制，保证气化炉安全可靠运行，促进气化炉在大规模应用和推广。附图说明下面结合附图和实施方式对本技术作进一步说明：图1是本技术的氧碳比控制系统结构示意框图；图2是本技术的氧碳比控制系统结构框图。具体实施方式为了更好地理解本技术，下面结合具体实施例对本技术作了详细说明。但是，显然可对本技术进行不同的变型和改型而不超出后附权利要求限定的本技术更宽的精神和范围。因此，以下实施例具有例示性的而没有限制的含义。实施例1:一种氧碳比控制系统，如图1和图2所示，包括气化炉，气化炉的上部设置为圆锥形部分，气化炉上部的圆锥形部分的上面连接设置有圆筒形的炉口，气化炉的中部设置为与圆锥形部分的下面相连接的圆筒形部分，气化炉的下部设置为与圆筒形部分的下面相连接的倒圆锥形部分；气化炉在其炉口处分别与粉煤控制器、氧气控制器相连接，气化炉在其中部与成分控制器相连接；氧气控制器和成分控制器又分别与粉煤控制器相连接；粉煤控制器和氧气控制器分别与粉煤调节阀相连接；成分控制器设置为合成器成分控制器，粉煤控制器的一端通过粉煤管线与气化炉相连接；粉煤调节阀设置在粉煤控制器与气化炉之间的粉煤管线上；粉煤的另一端与合成气成分控制器相连接。实施例2：一种氧碳比控制系统，与实施例1相似，所不同的是，气化炉在其炉口处分别与三个粉煤控制器相连接。氧气控制器和成分控制器又分别与三个粉煤控制器相连接。本技术的氧碳比控制系统，如图1和图2所示，包括以合成气成分为被控变量的串级回路，该串级回路包括主回路和副回路，主回路包括主回路控制器，副回路为粉煤流量调节回路；主回路控制器包括合成器成分控制器，副回路包括粉煤控制器；合成器成分控制器与粉煤控制器相连接，粉煤控制器还依次与粉煤调节阀、粉煤管线及气化炉相连接；合成气成分控制器由预测控制器进行控制；该氧碳比控制系统中，氧气流量由气化炉负荷决定，合成气成分控制器根据测量的合成气成分决定氧煤比，再与氧气流量相乘，然后得到粉煤流量的设定值。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧碳比控制系统，包括气化炉，其特征在于：气化炉的上部设置为圆锥形部分，气化炉上部的圆锥形部分的上面连接设置有圆筒形的炉口，气化炉的中部设置为与圆锥形部分的下面相连接的圆筒形部分，气化炉的下部设置为与圆筒形部分的下面相连接的倒圆锥形部分；气化炉在其炉口处分别与粉煤控制器、氧气控制器相连接，气化炉在其中部与成分控制器相连接；氧气控制器和成分控制器又分别与粉煤控制器相连接；粉煤控制器和氧气控制器分别与粉煤调节阀相连接；成分控制器设置为合成器成分控制器，粉煤控制器的一端通过粉煤管线与气化炉相连接；粉煤调节阀设置在粉煤控制器与气化炉之间的粉煤管线上；粉煤的另一端与合成气成分控制器相连接。

【技术特征摘要】
1.一种氧碳比控制系统，包括气化炉，其特征在于：气化炉的上部设置为圆锥形部分，气化炉上部的圆锥形部分的上面连接设置有圆筒形的炉口，气化炉的中部设置为与圆锥形部分的下面相连接的圆筒形部分，气化炉的下部设置为与圆筒形部分的下面相连接的倒圆锥形部分；气化炉在其炉口处分别与粉煤控制器、氧气控制器相连接，气化炉在其中部与成分控制器相连接；氧气控制器和...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，要艳静，杨立峰，姜从斌，
申请(专利权)人：航天长征化学工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11