双流化床煤气化工艺负荷的控制方法及系统的制作方法_2

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>[0069] 若为正常运行状态则进一步判定其负荷状态:当a < Load〈b,判定为低负荷状态; 当b < Load〈c,判定为正常负荷状态;当Load>c,判定为高负荷状态;
[0070] 其中,a〈b〈100% <c。
[0071] 进一步的,所述控制参数计算模块包括:低负荷状态控制参数计算模块,用于当双 流化床煤气发生装置处于低负荷状态时,采用预设的进料控制算法计算相应的进煤量、空 气流量及蒸汽流量控制参数,其步骤包括:
[0072] 假设进煤量设定值为S11,空气流量设定值为S21,蒸汽流量设定值为S31 ;
[0073] 将当前周期、上一周期、上上周期的双流化床煤气发生装置负荷与设定负荷之间 的偏差分别记为dLlll、dLl 12及dLl 13,则通过进煤PID算法计算进煤量设定值Sll的公 式如下:
[0074] Sll = S11+KP11X (dLlll-dL112)+Till XdLlll+TDllX (dLlll-2dL112+dL113);
[0075] 其中,KP11、Till及TDll分别为低负荷状态时进煤PID算法的比例、积分及微分 参数;
[0076] 根据进煤量设定值SI 1计算进煤螺旋频率Wl 1 ;
[0077] 之后,根据煤量设定值Sll计算空气流量设定值S21及蒸汽流量设定值S31 :
[0078] S21 = C11XS11 ;S31 = C21XS11 ;
[0079] 其中,Cll与C21分别为低负荷状态时空气流量、蒸汽流量比例控制中与进煤量的 比值系数;
[0080] 将当前周期、上一周期、上上周期的空气流量与空气流量设定值S21之间的偏差 分别记为dF211、dF212及dF213 ;则通过空气PID算法计算空气阀门输出值V21的公式如 下:
[0081] V21 = V21+KP21X (dF211-dF212)+TI21XdF211+TD21X (dF211-2dF212+dF213);
[0082] 其中,KP21、Tm及TD21分别为低负荷状态时空气PID算法的比例、积分及微分 参数;
[0083] 将当前周期、上一周期、上上周期的蒸汽流量与蒸汽流量设定值S31之间的偏差 分别记为dF311、dF312及dF313 ;则通过蒸汽PID算法计算蒸汽阀门输出值V31的公式如 下:
[0084] V31 = V31+KP31X (dF311-dF312)+TI31XdF311+TD31X (dF311-2dF312+dF313);
[0085] 其中,KP31、TI31及TD31分别为低负荷状态时蒸汽PID算法的比例、积分及微分 参数。
[0086] 进一步的,所述控制参数计算模块包括:正常负荷状态控制参数计算模块,用于 当双流化床煤气发生装置处于正常负荷状态时,采用预设的进料控制算法计算相应的进煤 量、空气流量及蒸汽流量控制参数,其步骤包括:
[0087] 假设进煤量设定值为S12,空气流量设定值为S22,蒸汽流量设定值为S32 ;
[0088] 将当前周期、上一周期、上上周期的双流化床煤气发生装置负荷与设定负荷之间 的偏差分别记为dL121、dL122及dL123,则通过进煤PID算法计算进煤量设定值S12的公 式如下:
[0089] S12 = S12+KP12X (dL121-dL122)+TI12XdL121+TD12X (dL121-2dL122+dL123);
[0090] 其中,KP12、TI12及TD12分别为正常负荷状态时进煤PID算法的比例、积分及微 分参数;
[0091 ] 根据进煤量设定值S12计算进煤螺旋频率W12 ;
[0092] 之后,根据煤量设定值S12计算空气流量设定值S22及蒸汽流量设定值S32 :
[0093] S22 = C12XS12 ;S31 = C22XS12 ;
[0094] 其中,C12与C22分别为正常负荷状态时空气流量、蒸汽流量比例控制中与进煤量 的比值系数;
[0095] 将当前周期、上一周期、上上周期的空气流量与空气流量设定值S22之间的偏差 分别记为dF221、dF222及dF223 ;则通过空气PID算法计算空气阀门输出值V22的公式如 下:
[0096] V22 = V22+KP22X (dF221-dF222)+TI22XdF221+TD22X (dF221-2dF222+dF223);
[0097] 其中,KP22、TI22及TD22分别为正常负荷状态时空气PID算法的比例、积分及微 分参数;
[0098] 将当前周期、上一周期、上上周期的蒸汽流量与蒸汽流量设定值S32之间的偏差 分别记为dF311、dF312及dF313 ;则通过蒸汽PID算法计算蒸汽阀门输出值V31的公式如 下:
[0099] V32 = V32+KP32X (dF321-dF322)+TI32XdF321+TD32X (dF321-2dF322+dF323);
[0100] 其中,KP32、TI32及TD32分别为正常负荷状态时蒸汽PID算法的比例、积分及微 分参数。
[0101] 进一步的,所述控制参数计算模块包括:高负荷状态控制参数计算模块,用于当双 流化床煤气发生装置处于高负荷状态时,采用预设的进料控制算法计算相应的进煤量、空 气流量及蒸汽流量控制参数,其步骤包括:
[0102] 假设进煤量设定值为S13,空气流量设定值为S23,蒸汽流量设定值为S33 ;
[0103] 将当前周期、上一周期、上上周期的双流化床煤气发生装置负荷与设定负荷之间 的偏差分别记为dL131、dL132及dL133,则通过进煤PID算法计算进煤量设定值S13的公 式如下:
[0104] S13 = S13+KP13X (dL131-dL132)+TI13XdL131+TD13X (dL131-2dL132+dL133);
[0105] 其中,KP13、TI13及TD13分别为高负荷状态时进煤PID算法的比例、积分及微分 参数;
[0106] 根据进煤量设定值S13计算进煤螺旋频率W13 ;
[0107] 之后,根据煤量设定值S13计算空气流量设定值S23及蒸汽流量设定值S33 :
[0108] S23 = C13XS13 ;S33 = C23XS13 ;
[0109] 其中,C13与C23分别为高负荷状态时空气流量、蒸汽流量比例控制中与进煤量的 比值系数;
[0110] 将当前周期、上一周期、上上周期的空气流量与空气流量设定值S23之间的偏差 分别记为dF231、dF232及dF233 ;则通过空气PID算法计算空气阀门输出值V23的公式如 下:
[0111] V23 = V23+KP23X (dF231-dF232)+TI23XdF231+TD23X (dF231-2dF232+dF233);
[0112] 其中,KP23、TI23及TD23分别为高负荷状态时空气PID算法的比例、积分及微分 参数;
[0113] 将当前周期、上一周期、上上周期的蒸汽流量与蒸汽流量设定值S33之间的偏差 分别记为dF331、dF332及dF333 ;则通过蒸汽PID算法计算蒸汽阀门输出值V33的公式如 下:
[0114] V33 = V33+KP33X (dF331-dF332)+TI33XdF331+TD33X (dF331-2dF332+dF333);
[0115] 其中,KP33、TI33及TD33分别为高负荷状态时蒸汽PID算法的比例、积分及微分 参数。
[0116] 由上述本发明提供的技术方案可以看出,根据双流化床煤气化工艺负荷调节特 性,对其负荷进行了控制,从而解决了常规控制方法对不同工况下气化炉工艺波动的影响, 提高了煤气化装置对工况的适应性,提高了工艺负荷调整期间的工艺抗冲击能力,提高了 设备的寿命。
【附图说明】
[0117] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本 领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0118] 图1为本发明实施例一提供的一种双流化床煤气化工艺负荷的控制方法的流程 图;
[0119] 图2为本发明实施例二提供的一种双流化床煤气化工艺负荷的控制系统的示意 图。
【具体实施方式】
[0120] 下面结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例,都属于本发明的保护范围。
[0121] 实施例一
[0122] 图1为本发明实施例一提供的一种双流化床煤气化工艺负荷的控制方法的流程 图。如图1所示,其主要包括如下步骤:
[0123] 步骤11、测量双流化床煤气发生装置的进煤量、空气流量及蒸汽流量。
[0124] 示例性的,蒸汽流量可应用孔板式差压流量计,其他流量均可采用热式流量计。
[0125] 步骤12、根据测量到的数据判断双流化床煤气发生装置是否为正常运行状态。
[0126] 其具体步骤如下:计算实时负荷Load :Load = F (coal)/F (standard) X 100% ;其 中,F(coal)为测量到的进煤量,F(standard)为设计满负荷(即设计满负荷进煤量);
[0127] 根据计算到的实时负荷Load并结合预设的判定阈值判断双流化床煤气发生装置 的是否为正常运行状态;若a < Load,则判定双流化床煤气发生装置为正常运行状态,若 0 < Load〈a,则判定为开车或故障状态;
[0128] 若为正常运行状态则进一步判定其负荷状态:当a < Load〈b,判定为低负荷状态; 当b < Load〈c,判定为正常负荷状态;当Load>c,判定为高负荷状态;
[0129] 其中,a〈b〈100% <c。
[0130] 本步骤通过专家数据库来实现,一方面,根据实时测量的数据判断工作状态;另一 方面,根据负荷状态输出相应的参数来进行后续步骤13中的计算;专家数据库所输出的参 数与负荷状态的对应关系可参见表1。
[0132] 表1专家数据库所输出参数与工作状态的对应关系
[0133] 步骤13、若正常运行状态,则采用预设的进料控制算法并根据双流化床煤气发生 装置当前所处的负荷状态,以及空气流量及蒸汽流量的变化量计算相应的进煤量、空气流 量及蒸汽流量控制参数。
[0134] 正常运行状态下,负荷状态主要包括:低负荷状态、正常负荷状态以及高负荷状 态。本发明实施例中各个负荷状态下的进煤量、空气流量及蒸汽流量控制参数(进煤螺旋 频率、空气阀门输出值及蒸汽阀门输出值)根据相应的进煤PID算法、空气PID算法、蒸汽 PID算法实现,这些PID算法所需要的参数均由步骤12所述的专家数据库根据负荷状态来 提供。具体的计算方法如下:
[0135] 1、低负荷状态。
[0136] 假设进煤量设定值为S11,空气流量设定值为S21,蒸汽流量设定值为S31 ;
[0137] 将当前周期、上一周期、上上周
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