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获得化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的方法和控制化学品回收锅炉的方法与流程

2021-09-07 22:53:00 来源:中国专利 TAG:化学品 锅炉 回收 用于 燃烧


1.本发明涉及化学品回收锅炉。本发明涉及用于获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的方法。本发明涉及用于获得关于化学品回收锅炉内部的燃烧状况的信息的方法。本发明涉及用于控制化学品回收锅炉的方法。本发明涉及用于对化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量进行建模的计算模型。本发明涉及用于对化学品回收锅炉中的燃烧状况进行建模的计算模型。化学品回收锅炉被用于浆的生产中,以通过使黑液或棕液(brown liquor)燃烧来回收蒸煮(cooking)化学品。


背景技术:

2.在制浆和造纸工业中,化学品回收锅炉被用于浆的生产中,以通过使黑液或棕液燃烧来回收蒸煮化学品。黑液是硫酸盐浆工艺(即,硫酸盐工艺)中的中间产物,而棕液是亚硫酸盐工艺中的中间产物。在回收工艺中,通过注料枪将浓缩的黑液(在硫酸盐工艺中)或棕液(在亚硫酸盐工艺中)以液滴的形式供给到回收锅炉的炉膛中。此外,将燃烧空气供给到化学品回收锅炉以使液体(黑液或棕液)能够燃烧。当液体燃烧时,形成热量并且产生热烟气。在化学品回收锅炉中,首先利用过热器从烟气中回收热量,并且还利用节能器从由此冷却的烟气中回收,该过热器和节能器两者均为换热器。化学品回收锅炉具有两个主要任务。首先,从化学品回收锅炉的底部以熔融物的形式回收蒸煮化学品。虽然蒸煮化学品是黑液的残留物,但液体的燃烧也还原了蒸煮化学品(例如,在硫酸盐工艺中,硫酸钠na2so4被还原为硫化钠na2s),这需要最佳的温度和氧气含量以使还原充分有效。第二,热量被回收,并且通常被用于操作发电机以产生电力的蒸汽轮机中。因此,需要有效的热量回收。此外,回收锅炉的维护间隔应该尽可能的长。维护间隔受例如过热器上的沉积物的积聚的影响。沉积物可以例如由液体或由液体的残留物形成。沉积物的还原和积聚会受到化学品回收锅炉内部的燃烧状况的影响。沉积物的还原和积聚还描述了化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。可以基于关于可从化学品回收锅炉内部的燃烧工艺状况获得的液体的燃烧质量的信息,来控制化学品回收锅炉。
3.在回收工艺中,将浓缩的黑液(在硫酸盐工艺中)或棕液(在亚硫酸盐工艺中)以液滴形式供给到回收锅炉的炉膛。取决于液滴的尺寸,一些液滴落到半焦床(char bed)上,从而形成半焦床的一部分,以便在其中被还原,而一些液滴可以与烟气一起向上流动。向上流动的液滴造成携带(carryover,夹带)的问题,这是一种液滴可能流到化学品回收锅炉的传热表面上的现象。这增加了过热器上的沉积物厚度。过热器管道上的过多沉积物阻碍了向蒸汽/水的热传导,并且还可能引起化学品回收锅炉的故障和/或腐蚀。如果关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的足够信息可用,则可以控制携带。例如,气体的流速、氧气含量、温度和液滴尺寸会影响携带的量。携带是一种难以控制的现象,因为携带通常在化学品回收锅炉的操作期间动态地改变,并且炉膛内部的工艺状况会影响携带。此外,由于携带,工艺状况本身会改变。
4.关于化学品回收锅炉内部的燃烧状况的信息可以借助于测量或借助于计算建模而从化学品回收锅炉中获得。
5.计算建模是用于获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的可行工具。例如,计算模型可以是用于计算燃烧工艺状况(例如,气体温度和速度分布)的模型。原则上,使用计算模型,以使得输入参数的值被输入到模型中,运行模型,并且其结果是,可以确定(即计算)关于化学品回收锅炉内部的燃烧状况的信息。
6.当前,与化学品回收锅炉相关的计算模型具有缺乏所有相关信息的缺点,即使大部分相关信息是可用的。特别地,需要化学品回收锅炉中的液体液滴的颗粒尺寸以例如计算携带。然而,当前,假定颗粒尺寸分布的值,并且假设该值不与现实相对应,则结果是不精确的。另一个这样的参数是化学品回收锅炉的过热器上的沉积物厚度。影响沉积物厚度的因素包括在炉膛中产生的飞灰的量、携带的量和烟尘去除的有效性。沉积物例如通过阻碍或阻止烟气流来影响化学品回收锅炉内部的烟气的流动。由沉积物引起的高流阻增大了锅炉中的压力差,这通常使烟气流分布中的方差趋于平缓。此外,沉积物会影响从在过热器管道外部流动的烟气到在过热器管道内部流动的蒸汽/水的热交换。当前,在所有热交换表面上,携带颗粒的尺寸和沉积物厚度都不能被直接测量。因此,技术人员不能测量正确的颗粒尺寸分布和/或沉积物厚度分布,并且将其输入到计算模型中。此外,这些参数中的每一个的值在化学品回收锅炉的操作期间会改变。因此,即使另一时刻的正确值可能可用,精确时刻的正确值仍然是未知的。这使得难以通过计算来获得关于燃烧质量的精确信息。


技术实现要素:

7.现在已经发现如何能够获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的更精确的信息。首先,将其值仅为假设的这样的参数的值、即第一参数的值输入到计算模型,随后运行该计算模型以获得第一建模结果。如果需要,在运行该计算模型之前,还将其值为已知的这样的参数的值、即第二参数值输入到计算模型。接下来,将第一建模结果与测量值或从一个或多个测量值导出的值进行比较。此后,基于比较的结果来调整第一参数的值。对于什么被测量的问题,该方法包括从化学品回收锅炉测量指示携带的值,以获得测量结果。最后,将第一参数的经调整的值输入到随后被再次运行的模型,以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的更精确信息。该方法在权利要求1中以更具体的术语公开。
8.对于计算模型,计算模型可以包括用于计算燃烧工艺状况(例如,气体温度和速度分布)的初级部分和用于根据燃烧工艺状况计算液体的燃烧质量的次级部分。
9.携带的现象可以涉及以下中的至少一个:携带微粒的存在、携带微粒的量的变化、和携带微粒的量。
10.通常,作为连续工艺的化学品回收锅炉的控制会持续较长时间段,例如从一次维护到另一次维护。此外,如背景技术中所详细描述的,关于燃烧质量的精确信息难以获得并且最多仅在较短时间段内是精确的。因此,在现有技术中,计算模型尚未用于化学品回收锅炉的控制中。现在已经发现,可通过上述方法获得的信息对于控制化学品回收锅炉的目的来说是足够精确的。如权利要求18所详细描述的,关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息可被用于控制化学品回收锅炉。
11.例如,如权利要求19所详细描述的,可利用不同的参数运行两个模拟,以确定是否
应该采取某个控制程序。以类似的方式,如权利要求20所详细描述的,可以运行若干模拟以模拟不同控制程序的效果,并且可从结果中决定应该采取这些控制程序中的哪个。
附图说明
12.图1为具有用于测量温度分布的温度计的化学品回收锅炉的主侧视图;
13.图2为具有用于测量半焦床的尺寸的相机的化学品回收锅炉的主侧视图;
14.图3为具有用于测量温度分布的温度计和用于测量半焦床的尺寸的相机的化学品回收锅炉的主侧视图;
15.图4a为具有用于测量温度分布的温度计、用于测量半焦床的尺寸的相机以及筛子(screen)的化学品回收锅炉的主侧视图;
16.图4b为具有用于测量温度分布的温度计、用于测量半焦床的尺寸的相机以及筛子的化学品回收锅炉的主侧视图;
17.图5a示出了由计算模型覆盖的化学品回收锅炉的炉膛区域;
18.图5b示出了由计算模型的部分覆盖并连接计算模型的两个部分的化学品回收锅炉的区域;
19.图6示出了用于获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的方法,其中,将建模结果与测量结果进行比较;
20.图7示出了用于获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的方法,其中,将建模结果与从测量结果导出的结果进行比较;
21.图8示出了用于获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息的迭代方法,其中,将建模结果与测量结果进行比较;
22.图9示出了用于控制化学品回收锅炉的方法,其中,如果控制程序(根据计算建模)提高了化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量,则应用该控制程序;以及
23.图10示出了用于控制化学品回收锅炉的方法,其中,在若干控制程序中,如果控制程序(根据计算建模)最多地提高了化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量,则应用该控制程序。
24.在附图中,箭头g表示重力方向,并且向下指向。
具体实施方式
25.在本说明书中,术语参数是指一个或若干物理量。在参数涉及若干物理量的情况下,这些量中的每一个被称为参数的分量(component)。参数可以是例如高度。参数可以是由质量和高度组成的对。在后一种情况下,参数的分量将是质量和高度。术语参数值是指这样的参数的值。例如,如果参数是高度,则参数值的值可以是例如170cm。例如,如果参数是由质量和高度组成的对,则参数值可以是(70kg;170cm)的对。参数值的分量是指参数的分量的值。例如,如果参数是由质量和高度组成的对,则参数值可以是(70kg;170cm)的对;由此值的第一分量将是70kg,这将是该对(质量;高度)的第一分量的值。参数可以包括多个物理量,在这种情况下,参数值可以是具有相同数量的元素的向量。该定义特别适用于第一参数和第二参数以及它们的值,稍后将对其进行定义。
26.本发明在硫酸盐浆工艺的上下文中进行描述,其中,浓缩的黑液在化学品回收锅
炉中燃烧以回收蒸煮化学品。然而,该原理也适用于亚硫酸盐工艺的化学品回收锅炉(即,碱回收锅炉)。鉴于所提出的实施例,唯一的区别在于在亚硫酸盐工艺中,棕液(或浓缩的棕液)被燃烧而不是黑液(或浓缩的黑液)被燃烧。这适用于下面提出的所有实施例。
27.图1、2和3示出了化学品回收锅炉100,其被构造为使浓缩的黑液燃烧以产生热量和熔融物,如在背景技术的上下文中所讨论的。通过燃烧浓缩的黑液来产生热量,该浓缩黑液以液滴152的形式被供给到炉膛105。液滴152和/或它们的燃烧残留物在化学品回收锅炉100的炉膛105的下部中形成半焦床150。半焦床150包括熔融物。熔融物通过熔融物溜槽160从锅炉100排出,以进一步用作绿液的一部分,如本领域中已知的那样。
28.这样产生的热量由包括过热器210和节能器(未示出)的换热器回收。节能器布置在过热器下游的烟气通道中;沿着烟气流动的方向处于下游。热量也可以在其它传热表面(诸如锅炉管束和/或筛子320)处被回收(见图4a和图4b)。在此,过热器通常由附图标记210表示,而第一过热器由附图标记212表示。则筛子320(如果存在的话)可以是过热器。筛子320的其它可能用途包括用作再热器、节能器或锅炉管道,诸如立管(riser)。蒸汽从鼓(drum)220(仅在图1中示出)被供给到过热器。通常,鼓220被构造为将饱和蒸汽与饱和水分离,蒸汽此后在过热器210中被过加热。
29.化学品回收锅炉100包括使炉膛105变窄的外圆角(bullnose)190。第一过热器212的至少一部分被布置在比外圆角190更高的垂直层次(vertical level)处。外圆角190的目的是保护过热器210中的至少一个(例如,第一过热器212或第二过热器214)免受过热的辐射热传递和/或免于直接暴露于携带。外圆角190的目的是引导烟气流通过过热器210,特别地还通过第一过热器212。由于这些原因,第一过热器212的至少一部分被布置在比外圆角190更高的垂直层次处。
30.为了使黑液燃烧,化学品回收锅炉100包括用于将浓缩黑液供给到锅炉100中的通道140。浓缩的黑液通过注料枪148,通常通过多个注料枪148、148’供给到炉膛105。注料枪148、148’在炉膛105内形成浓缩黑液的液滴152。液滴152可以由于重力而落到半焦床150和/或与空气一起作为携带颗粒153向上流动。
31.为了提供用于黑液燃烧的氧气,将燃烧空气供给到炉膛中。燃烧空气在第一垂直层次110处供给,并且更通常地在若干垂直层次处供给,诸如第一层次110、第二层次120和第三层次130(见图3)。参照图3,燃烧空气通过若干空气入口i
nm
供给,这些空气入口i
nm
可以位于炉膛的不同壁上,诸如在炉膛105的所有壁上。在图3中,符号“i”通常是指燃烧空气入口;下标(1、2或3)是指空气入口的垂直层次,且上标(1、2或3)是指在由下标指示的垂直层次处的特定空气入口。通常,空气可以从两个、三个、四个或五个不同的垂直层次供给。通常,在每个垂直层次处,存在至少两个、至少三个或至少四个不同的供给空气的位置,例如,在每个垂直层次处的至少两个壁上的至少一个位置处。因此,总空气供应一方面被划分到不同的垂直层次,另一方面被划分到这些垂直层次内的不同空气入口。通过不同层次n和位置m处的不同空气入口i
nm
的空气的流量影响液体的燃烧质量。即使若干层次和在每个层次处的若干不同的空气入口仅在图3的上下文中示出,上述空气供给和入口也通常适用于所有化学品回收锅炉,并且因此适用于所有实施例。
32.取决于液滴152的尺寸和炉膛105内的空气流量,液滴中的一些落到半焦床150上,从而形成半焦床150的一部分,并且液滴152中的一些可以与烟气一起流向过热器210。与烟
气一起流动的颗粒通常被称为携带颗粒153,并且该现象被称为携带。因此,携带可以指以下中的一个或多个:携带颗粒153的存在、携带颗粒153的量的变化以及携带颗粒153的量。
33.携带颗粒153可以粘附到过热器210的表面上,并且以这种方式防止热传递和/或堵塞过热器210的传热管道之间的烟气通道。此外,当与飞灰混杂时,携带降低了飞灰的熔点。这样,飞灰中的一些可能由于与携带混合而变成液体或粘性的。所得的化合物是高度腐蚀性的。因此,携带也增大了腐蚀的风险。这样,优选地,携带的量被最小化到实际上可能的低水平。
34.携带会受到液滴152的尺寸的影响。小液滴152倾向于与烟气一起向上流动,而大液滴倾向于由于重力落到半焦床150上。因此,液滴152不应该太小以避开携带。此外,气体的流量和温度会影响携带。
35.在制浆和造纸工业中,从化学品回收锅炉中的黑液中回收硫化钠对于浆制造商来说是重要的,因为化学品被用来在制浆中破坏纤维的木质素以产生浆。在硫酸盐浆工艺浆厂中,由于硫酸盐工艺,浓缩的黑液包含硫酸钠(na2so4),并且化学品回收锅炉100根据下面的反应将硫酸钠的一部分转化为硫化钠(na2s)2c na2so4→
2co2 na2s。
36.被还原成硫化钠的硫酸钠的一部分可以被称为还原效率。关于亚硫酸盐工艺,其中用于回收化学品的化学反应可能是不同的。此外,亚硫酸盐工艺可以使用钙、铵、镁或钠作为碱基(base),并且回收反应取决于碱基材料。
37.反应并不总是完美的,由此硫酸钠中的一些可能在半焦床150中保持未反应。特别地,半焦床150的温度会影响还原,炉膛内的氧气含量也影响还原。例如,相对于燃烧空气供给来说供应过多的黑液可以具有半焦床150温度将降低的效果。这实际上降低了化学品回收锅炉100的还原效率。因此,半焦床150的温度应该在设计范围内以确保良好的还原效率。通常,半焦床150的高温指示高的还原效率。通常,还原在约800℃开始,由此半焦床150的温度为至少800℃,优选在850℃至1100℃的范围内。鉴于材料的热阻,较高的温度可能是有问题的。例如,太热的半焦床150可能对结构引起高热应力和/或材料可能不被设计成承受这种高温。
38.因此,对于化学品回收锅炉,同时需要以良好的效率和高的还原效率产生大量的能量。为了控制燃烧工艺,需要关于化学品回收锅炉中的液体(黑液或棕液)的燃烧质量的信息。然而,燃烧质量并不总是可直接测量的。
39.在本发明中,计算建模被用于获得关于化学品回收锅炉100中的液体(黑液或棕液)的燃烧质量的信息。
40.通常,计算模型(无论是基于计算流体动力学(cfd)还是基于机器学习)都接收描述工艺的参数值,并且被配置为通过使用这些参数值进行计算来产生关于液体的燃烧质量的信息。仅需要对化学品回收锅炉的影响携带最多的那部分进行建模。然而,如果也对其它部分建模,则可以获得更多信息。因此,并且参照图5a,仅对化学品回收锅炉的炉膛区域进行建模以获得燃烧质量的信息就足够了。然而,参照图5b和图1至3,如果模型覆盖化学品回收锅炉的炉膛区域和化学品回收锅炉的过热器区域两者,则甚至可以获得更精确的信息。
41.如上所述,至少一个参数的精确值可以是未知的,但是可以假设。在下文中,其(一个或多个)值仅为假设的至少一个参数被称为第一输入参数。因此,第一输入参数的值可以
是例如具有一个数值分量或多于一个数值分量的向量。
42.如上所述,可以精确地获知至少一个其它参数的精确值。在下文中,其(一个或多个)值为已知的至少一个参数被称为第二输入参数。因此,第二输入参数的值可以是例如具有一个数值分量或多于一个数值分量的向量。至于将若干参数分为“第一参数”和“第二参数”,在此,第一参数仅包括其值为假设的这样的量,并且相应地不是精确已知的。其值为精确已知的并且在计算模型中使用的量(quantities)形成第二参数。
43.第一输入参数的示例包括[a]化学品回收锅炉内的黑液或棕液的模型颗粒尺寸和[b]化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度中的一个或两个。对于替代方案[b],优选地,第一参数包括化学品回收锅炉的所有过热器上的沉积物厚度。因此,第一输入参数的值的示例包括[a]化学品回收锅炉内的黑液或棕液的模型颗粒尺寸、[b]化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度和[c]化学品回收锅炉的每个过热器上的模型沉积物厚度中的一个、两个或全部中的一个或多个值。参照图5b和图1至3,过热器上的模型沉积物厚度可以在也覆盖锅炉的过热器区域的模型的上下文下使用。然而,参照图5a、5b和图1至3,模型颗粒尺寸可以在覆盖锅炉的至少炉膛区域的模型的上下文下使用。对于替代方案[a],即术语“颗粒尺寸”,颗粒尺寸可以指颗粒尺寸分布的一个或多于一个统计学度量,包括平均值、中值、若干百分数值、百分数值的若干差、方差和/或标准偏差。如上文所详细描述的,这些值[a]、[b]和[c]既不是精确已知的,也不是可测量的。然而,在任何情况下都可以进行假设。此外,这些参数在时间上不是恒定的,这使得它们的使用甚至更成问题。仅优化这些参数的值一次是不够的,而是作为代替,随着化学品回收锅炉中工艺进展,该值因情况而异并且随时间变化。因此,即使其它参数(例如,第二输入参数)的值不会随时间变化,该参数的正确值也会由于化学品回收锅炉内部的燃烧工艺而改变。
[0044]
关于化学品回收锅炉的炉膛区域的第二输入参数的示例包括以下中的一个或多于一个:

通过第一空气入口i
n1m1
进入到化学品回收锅炉中的第一燃烧空气流量和通过第二空气入口i
n2m2
进入到化学品回收锅炉中的第二燃烧空气流量(n1≠n2和/或m1≠m2),

第一空气入口i
n1m1
的有效横截面积和第二空气入口i
n2m2
的有效横截面积,

第一垂直层次(110、120、130)处的燃烧空气的温度和第二垂直层次(120、130、110)处的燃烧空气的温度,

通过第一注料枪148进入到化学品回收锅炉中的黑液或棕液的第一流量,

通过第二注料枪148’进入到化学品回收锅炉中的黑液或棕液的第二流量,

化学品回收锅炉的鼓220中的压力,

供给到化学品回收锅炉中的黑液或棕液的干物质含量,

供给到化学品回收锅炉中的黑液或棕液的干物质的化学含量,

供给到化学品回收锅炉100中的黑液或棕液的热量值,

供给到化学品回收锅炉100中的黑液或棕液的温度,

供给到化学品回收锅炉100中的黑液或棕液的压力,

将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的第一注料枪148的第一角度,

将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的第二注料枪148’的第二角度,

进入到化学品回收锅炉的炉膛中的浓缩的非可凝气体(cncg)的体积流量或质量
流量,

进入到化学品回收锅炉的炉膛中的另一辅助燃料的体积流量或质量流量,以及

烟气的氧气含量。
[0045]
通过空气入口的燃烧空气的流量与空气入口的有效横截面积相结合限定了空气流量的速度。这影响了炉膛内气体的速度分布。鼓中的压力与锅炉的炉膛的壁的温度正相关。除了液体之外,(一种或多种)辅助燃料也可以在炉膛中燃烧。最常见地,至少浓缩的非可凝气体(cncg)被燃烧。其它可能的辅助燃料包括脂肪酸盐(soap)、生物污泥、甲醇、汽提塔废气(stripper offgas,sog)和松节油。通常,被供给到化学品回收锅炉中的黑液或棕液的干物质含量和/或其的化学含量不需要被连续地测量,而是可以例如基于每月或例如每年两次地进行测量。
[0046]
对于供给到锅炉的液体的温度,如图1至3所示,换热器146可以被用于加热或冷却被供给到锅炉的液体。下面将讨论该效果。
[0047]
关于化学品回收锅炉的过热器区域的第二输入参数的示例包括以下中的一个或多于一个:

被供给到第一过热器212中的蒸汽的第一温度,

被供给到第一过热器212中的蒸汽的第一压力,

被供给到第一过热器212中的蒸汽的第一质量流量,

被供给到第二过热器214中的蒸汽的第二温度,

被供给到第二过热器214中的蒸汽的第二压力,

被供给到第二过热器214中的蒸汽的第二质量流量,

从第二过热器214排出的蒸汽的第三温度,其可以等于供给到第一过热器212中的蒸汽的第一温度,

从第二过热器214排出的蒸汽的第三压力,其可以等于供给到第一过热器212中的蒸汽的第一压力,

从第二过热器214排出的蒸汽的第三质量流量,其可以等于供给到第一过热器212中的蒸汽的第一质量流量,

从第一过热器212排出的蒸汽的第四温度,

从第一过热器212排出的蒸汽的第四压力,

从第一过热器212排出的蒸汽的第四质量流量,

从最后的过热器排出的过热蒸汽的出口温度和出口压力,其中,最后的过热器是锅炉的过热器之中的沿蒸汽流动方向的最后一个,通常在利用蒸汽的蒸汽轮机之前,

对于每个过热器(210、212、214、320),进入过热器中的蒸汽的温度、压力和流量,以及离开过热器的蒸汽的温度、压力和流量,

第一过热器212的重量,

第二过热器214的重量,以及

过热器区域中的气体的速度分布的速度。
[0048]
对于蒸汽流,蒸汽从一个过热器流到另一个过热器,例如,从第二过热器214流到第一过热器212(参见图1)或从第一过热器212流到第二过热器214(未示出)。最后的过热器(参见上文)可以是第一过热器212、第二过热器214或筛子320。在筛子320被用作过热器的
情况下,在实施例中,筛子320接收来自鼓220的蒸汽而不通过另一个过热器(未示出)的蒸汽。在不同的过热器212、214、320之间,水可以被注入到蒸汽循环中,以便控制出口温度和/或出口压力。因此,蒸汽的质量流量、温度和/或压力可以在过热器之间改变。过热器的重量可以例如使用应变仪来测量。重量指示积聚在过热器上的沉积物的总量。气体的速度可以例如通过超声检测器、通过激光器或通过使用皮托管(即,皮托管探针)来测量。
[0049]
第二参数的值包括与参数本身一样多的数值分量。第二参数的值包括上述量的值。
[0050]
与第一输入参数相反,第二输入参数的值可以例如被测量。所有第二输入参数可以是其值能够被测量的这样的参数。因此,实施例包括测量第二输入参数的值,并将第二输入参数的测量值输入到计算模型。此外,第二参数的值可以对应于实际化学品回收锅炉的可调整的这样的工艺参数。因此,第二输入参数的值也可以由操作者为模型和实际化学品回收锅炉两者来设定。还可以测量第二输入参数的一些分量的值,并且为模型和实际化学品回收锅炉两者设定第二输入参数的其它分量的值。因此,实施例包括测量第二输入参数的分量的值,并将第二输入参数的值输入到模型。此外,该实施例或另一实施例包括确定第二输入参数的分量的值,将第二输入参数的值输入到模型,以及相应地控制实际化学品回收锅炉,即,以工艺参数的值对应于第二输入参数的值的方式。下面将详细描述用于控制化学品回收锅炉的其它方法。
[0051]
参照图6,方法包括将第一输入参数的值输入到计算模型,该计算模型被配置为:基于第一输入参数的值来确定化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的值。在此,术语“输入”包括用于向模型供给第一参数的值的所有手段。在将值输入到模型之后,方法包括,第一次运行计算模型以获得第一建模结果。第一建模结果与化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量相关,然而,由于第一输入参数的不精确值,第一建模结果可能是不精确的。
[0052]
如上所述,除了其值未精确已知的第一参数的值之外,计算模型可以使用其值为精确已知的第二参数的值。因此,并且参照图6,方法的实施例包括将第一输入参数的值和第二输入参数的值输入到计算模型,该计算模型被配置为基于第一输入参数和第二输入参数的值来确定化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的值。在此,术语“输入”包括用于向模型供给第一参数和第二参数的值的所有手段。在将值输入到模型之后,方法包括第一次运行计算模型以获得第一建模结果。
[0053]
在实施例中,计算模型是基于流体动力学的。在实施例中,计算模型是简化模型,诸如数据驱动神经网络模型。例如,可以使用从流体动力学计算中可获得的数据来教导这种简化模型。在优选实施例中,计算模型基于流体动力学,并且包括用于从流体动力学计算的结果来计算燃烧质量的值的部分。模型可以覆盖整个化学品回收锅炉(图1至3)、仅覆盖炉膛区域和过热器区域(图5b)或者仅覆盖炉膛区域(图5a)。
[0054]
术语化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量可以指化学品回收锅炉内部的燃烧工艺的一个或若干方面,包括:

半焦床150的尺寸的生长速率,

在第一过热器212的位置处的携带颗粒的存在,

在第一过热器212的位置处的携带颗粒的量,

通过过热器210的烟气流量和/或温度的均匀性,

离开锅炉的炉膛区域的烟气的一氧化碳(co)的含量,

离开锅炉的炉膛区域的烟气的氮氧化物(nox)的含量,

离开锅炉的炉膛区域的烟气的温度分布,

离开锅炉的炉膛区域的烟气的速度分布,

到化学品回收锅炉的炉膛的壁的热通量分布,

黑液(或棕液)的液滴到化学品回收锅炉的炉膛壁的积聚,

化学品回收锅炉内的灰粘区域的位置和尺寸,以及

半焦床150内的还原效率。
[0055]
关于还原效率,可以基于半焦床附近的温度分布和氧气含量分布来计算该效率。如上文所详细描述的,计算模型可以包括用于计算燃烧工艺状况(例如,气体温度和速度分布)的初级部分和用于从燃烧工艺状况计算液体的燃烧质量的次级部分。
[0056]
特别地,术语“化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量”可以指测量的或从测量结果导出的相同量。然而,可以从模型的中间结果计算该质量。
[0057]
参照图6,方法包括,从化学品回收锅炉测量指示携带的值,以获得测量结果(即,图6中的测量的结果)。
[0058]
指示携带的值可以指示例如以下各项:

在位置l1、l3处在炉膛的横截面a内携带颗粒153的存在,

在位置l1、l3处在炉膛的横截面a内携带颗粒153的量的变化,和/或

在位置l1、l3处在炉膛的横截面a内携带颗粒153的量。
[0059]
沿着化学品回收锅炉100中烟气的流动方向,位置l1、l3位于被构造为将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉100中的注料枪140、148’的下游。优选地,位置l1、l3还位于过热器210、212、214、320的上游。更优选地,位置l1、l3还位于第一过热器212的上游,其已经在上文限定。
[0060]
在实施例中,利用携带检测器直接测量指示携带的值。携带检测器的示例包括携带相机(或若干携带相机的组合)和携带探针。携带探针可以与图像检测结合使用。从这些图像中,可以检测到携带颗粒153的存在和/或量。
[0061]
在实施例中,间接地测量指示携带的值。例如,下降的半焦床150可以指示携带,因为当半焦床下降时,它不接收如所期望的那么多的液滴152。此外,炉膛的横截面内的温度分布可以指示携带。温度过高和/或温度分布变化太大可以指示携带。
[0062]
因此,在实施例中,通过从化学品回收锅炉测量[a]半焦床150的尺寸和[b]在位置l1、l3处的温度或温度分布中的一个或两个来测量指示携带的值,以获得测量结果,所述位置l1、l3沿化学品回收锅炉中的烟气的流动方向在化学品回收锅炉的液体注料枪148的下游并且在化学品回收锅炉的过热器的上游,该液体注料枪148被构造为将燃烧的液体供给到化学品回收锅炉中。在此,术语“尺寸”是指半焦床150的高度或体积。优选地,测量半焦床150的体积。
[0063]
已经发现,至少这些测量值(两者彼此分离和结合地)可以提供关于化学品回收锅炉内部的燃烧工艺的重要通知。此外,这些值是可测量的。关于半焦床150的尺寸,一个或多个相机410、420、430可以被用于测量半焦床150的尺寸,如图2和3所示。例如,术语“尺寸”可以涉及局部高度,或平均高度,其可以仅利用一个相机进行测量。优选地,“尺寸”是指体积,
其可以通过使用从两个不同角度对半焦床进行成像的至少两个相机来确定。关于位置l1或l3处的温度或温度分布,可以利用如图1和图3所示的温度计310来测量温度分布。温度计可以基于声学高温测定法(acoustic pyrometry)。下面将详细描述其它可能性。术语温度分布是指化学品回收锅炉内的二维表面上的多个温度值。温度分布可以在例如化学品回收锅炉的横截平面a上测量。平面a的表面法线可以与锅炉内的烟气在平面a的位置处的平均流动方向基本上平行。
[0064]
当使用一个相机410或多个相机410、420、430来测量半焦床150的尺寸时,优选地,一个或多个相机(可选地与处理单元连接)被配置为还测量半焦床150的温度。因此,一个或多个相机410、420、430可以用作高温计。这具有获得关于半焦床150的温度的信息的效果。如上文所详细描述的,良好的还原需要半焦床150的适当温度。
[0065]
参照图6和图7,方法包括将第一建模结果与[a]测量结果或[b]从测量结果导出的结果进行比较,以获得初级比较结果。在图6的实施例中,第一建模结果直接与测量结果(即“测量的结果”)进行比较。在图7的实施例中,将第一建模结果与从测量结果导出的结果(即,“导出的结果”)进行比较。从测量结果导出的结果也可以从另一测量导出。例如,半焦床150的生长速率可以从两个测得的尺寸导出。
[0066]
上文已经详细描述了术语“化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量”的不同的可能解释。注意,如上所述,第一建模结果不必是化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。然而,第一建模结果[i]可与测量结果或从中导出的结果相比较,并且[ii]可用于确定燃烧质量。
[0067]
因此,第一建模结果可以包括以下中的至少一个:

半焦床150的尺寸的生长速率,

在炉膛区域处的携带颗粒的存在,

在炉膛区域处的携带颗粒的量,和

在炉膛区域处的温度分布。
[0068]
参照图6和图7,方法包括基于初级比较结果调整第一输入参数的值,以获得第一输入参数的经调整的值;将第一输入参数的经调整的值输入到计算模型;并且此后,第二次运行计算模型以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息。在实施例中,如果使用第二参数的值,则不基于初级比较结果来调整第二参数的值。然而,可以由于其它原因而对其进行调整,例如,如果值由于一些其它原因而改变,例如,由于对进入锅炉的空气流量的实际控制或者当确定计划的控制程序将如何影响燃烧的质量时。
[0069]
由于在第二次之前调整了第一参数的值,所以由此获得的关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息比从第一建模结果可导出的信息更加精确。此外,即使使用第二参数的值,也不需要将第二参数的值再次输入到模型,因为模型可以记住第二参数的值。在替代方案中,如果第二参数的值的任何分量(例如,参见上文)改变,则也可以在第二次之前调整第二参数的值。
[0070]
对于第一建模结果与化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的关系,注意,当第二次运行计算模型时,计算经调整的第一建模结果(或第二建模结果)。经调整的第一建模结果通常比第一建模结果更精确地描述燃烧工艺。然而,经调整的第一建模结果本身不一定是化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。作为代替,可能需要进一步的计算来从经调整的第一建模结果计算化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。然而,已经可以考虑使用经调整
的第一建模结果本身来描述化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。
[0071]
通常,测量结果是以测量结果为基础的参数的值。在方法中,其值被调整的第一输入参数既不是被测量的参数,也不是以从测量导出的结果为基础的参数。此外,为了能够进行有意义的比较,第一建模结果还描述测量结果或从测量结果导出的结果。
[0072]
参照图1、2、3、4a和4b,在实施例中,计算模型是描述炉膛105的区域、过热器210的区域、以及炉膛105与过热器之间的区域的模型。参照图5b,在实施例中,计算模型是描述炉膛105的区域和过热器210的区域、但不是描述炉膛105与过热器之间的区域的模型。参照图5a,在实施例中,计算模型是仅描述炉膛105的区域的模型。在图1至4和图5b的实施例中,计算模型至少考虑化学品回收锅炉的炉膛区域和化学品回收锅炉的过热器区域。在图1至4和图5b的实施例中,计算模型包括描述化学品回收锅炉内部的炉膛区域的第一部分和描述化学品回收锅炉内的过热器区域的第二部分。此外,第一部分的输出被用作对第二部分的输入。
[0073]
参照图1、2、3、4a和4b,如果基于cfd的单个模型被用于描述炉膛105的区域、过热器210的区域、以及炉膛105与过热器210之间的区域,则模型的第一部分描述化学品回收锅炉内部的炉膛区域,且模型的第二部分描述化学品回收锅炉内部的过热器区域。此外,遵循cfd的原理,第一部分的输出在计算中被自然地用作对第二部分的输入。
[0074]
参照图5b,如果模型包括两个部分cfd模型,其中,第一部分用于仅描述炉膛105的区域,且第二部分用于仅描述过热器210的区域,由此cfd不被用于对这些区域之间的部分进行建模,则第一部分的输出可以被用作对第二部分的输入。与图1、2、3、4a和4b的完整模型相比,这种方法通常节省了计算时间。
[0075]
优选地,计算模型被配置为,对化学品回收锅炉内部的燃烧状况进行建模,并且通过使用这样建模的化学品回收锅炉内部的燃烧状况来计算化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的值。这种计算模型可以基于计算流体动力学(cfd),其中,cfd被用于对化学品回收锅炉内部的燃烧状况进行建模。化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量可以是燃烧状况之一或从燃烧状况得出的值。在炉膛区域内的化学品回收锅炉内部的燃烧状况包括以下中的一个或多个:

携带颗粒的存在,

携带的颗粒的量,

半焦床附近的温度,

半焦床附近的氧气(o2)含量,

半焦床的尺寸,

气体的温度分布,

气体的温度分布的方差(variance),

气体的温度分布的对称性,

气体的流速分布,

气体的流速分布的方差,

通过化学品回收锅炉的炉膛的壁的热通量,

在化学品回收锅炉的炉膛的壁上的黑液(或棕液)液滴积聚,

一氧化碳(co)的含量,

氧气(o2)含量,以及

氮氧化物(nox)的含量。
[0076]
在过热器区域处的化学品回收锅炉内部的燃烧状况包括以下中的一个或多个:

携带颗粒的存在,

携带颗粒的量,

气体的温度分布,

气体的温度分布的方差,

气体的温度分布的对称性,

过热器的表面的温度分布,

气体的流速分布,

气体的流速分布的方差,

气体的流速的湍流,

灰粘区域的位置和尺寸,

一氧化碳(co)的含量,

氧气(o2)含量,和

氮氧化物(nox)的含量。
[0077]
在上文中,术语“过热器的表面的温度分布”是指过热器上的沉积物的温度,如果存在的话。
[0078]
例如,一旦已知液体的量、不同垂直层次处的空气流量、液体液滴的尺寸(分布)和液体液滴的含量,就可以计算半焦床的生长速率,该生长速率可以是与从测量导出的结果进行比较的第一建模结果。半焦床的生长速率可以例如通过计算半焦床在两个建模的时间实例处的尺寸并且计算差来计算。
[0079]
参照图7,在实施例中,将第一建模结果与从测量结果和另一测量结果导出的结果进行比较。图7的实施例的具体示例是在其中第一建模结果包括半焦床150的生长速率的一个示例。此外,如上所述,化学品回收锅炉内的黑液或棕液的颗粒尺寸或尺寸分布不是精确已知的。因此,在该实施例中,第一输入参数包括化学品回收锅炉内的黑液或棕液的模型颗粒尺寸或尺寸分布。相应地,第一输入参数的值包括化学品回收锅炉内的黑液或棕液的模型颗粒尺寸的值,或颗粒尺寸分布的多于一个统计学度量的值。这种统计学度量的示例已经在上文详细描述。注意,半焦床在锅炉的炉膛区域内。因此,在该实施例中,计算模型覆盖锅炉的炉膛区域(参见图5a),并且还可以覆盖其它区域(参见图5b和图1至4b)。
[0080]
由于第一建模结果包括半焦床150的生长速率,所以从测量结果导出的结果也是半焦床150的生长速率。因此,该实施例包括:

在第一时间实例测量化学品回收锅炉100内部的半焦床150的第一尺寸,

在第二时间实例测量半焦床150的第二尺寸,并且

使用第一尺寸和第二尺寸确定半焦床150的真实生长速率。
[0081]
当确定真实生长速率时,也可以使用第二时间实例与第一时间实例之间的差。
[0082]
此外,将至少包括黑液或棕液的模型颗粒尺寸或尺寸分布的第一参数的值输入到计算模型,以获得描述半焦床的生长速率的第一建模结果,在该实施例中该生长速率是化
学品回收锅炉中的液体的燃烧质量。这样,该实施例包括使用第一建模结果来确定半焦床的模型生长速率。在模型运行之前,包括精确已知的参数(例如,空气流量、液体的含量和液体供给)的值的第二参数的值可以被输入到模型。
[0083]
该实施例包括将半焦床的真实生长速率与半焦床的模型生长速率进行比较以获得第一比较结果,并且基于第一比较结果调整模型颗粒尺寸的值(即,第一参数的值),以获得第一参数的经调整的值。
[0084]
如上文所详细描述的,第一参数的经调整的值随后被输入到计算模型中,并且该模型被重新运行以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的更加精确的信息。
[0085]
对于调整在该实施例中为模型颗粒尺寸的值的第一参数的值,在真实生长速率大于模型生长速率的情况下,这意味着模型颗粒尺寸的值太小,因为在模型中小颗粒与烟气一起流动,而在现实中较大颗粒落在半焦床上。相应地进行调整。因此,实施例包括确定真实生长速率大于模型生长速率,并且调整第一输入参数的值的步骤包括增大模型颗粒尺寸的值。此外,相反的情况也是成立的,从而实施例包括确定真实生长速率小于模型生长速率,并且调整第一输入参数的值的步骤包括减小模型颗粒尺寸的值。如上文已经描述的,基于初级比较结果来调整第一输入参数的值,以获得第一输入参数的经调整的值。
[0086]
参照图2和图3,可以使用相机410或多个相机410、420、430来测量半焦床的尺寸。优选地,通过在第一时间实例确定指示半焦床的体积的第一值和在第二时间实例确定指示半焦床的体积的第二值并通过从这些值确定生长速率来测量半焦床150的生长速率。当值指示半焦床的体积时,使用至少两个相机来测量该值。半焦床的体积可以例如从相机的图像来确定。
[0087]
与先前示例不是相互排斥而可与其结合的另一具体示例与图6、4a和4b相关。如上所述,携带是与燃烧质量相关的另一参数。此外,已经注意到,在位置(l1、l3)处化学品回收锅炉中的温度或温度分布与携带相关,所述位置(l1、l3)沿化学品回收锅炉内部的烟气流动方向被布置在构造为将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的注料枪148、148’的下游和在过热器210的上游。例如,温度分布的大变化指示在上述位置处携带颗粒的存在。作为另一示例,高温指示在上述位置处携带颗粒的存在。注意,位置(l1,l3)可以在锅炉的炉膛区域中(参见图5a)或在锅炉的过热器区域中(参见图5b,上部)。因此,在该实施例中,计算模型覆盖锅炉的炉膛区域,并且也可以覆盖其它区域。
[0088]
因此,在实施例中,第一输入参数的值包括化学品回收锅炉内的黑液或棕液的模型颗粒尺寸的值;或颗粒尺寸分布的多于一个统计学度量的值。此外,该实施例包括测量位置l3处的真实温度分布。图3、4a和4b描绘了一些可能的位置l3。位置l3沿化学品回收锅炉内部的烟气的流动方向被布置在构造为将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的注料枪148、148’的下游和过热器(例如,图4a中的212;以及图4b中的212和320)的上游。利用温度计310来测量真实温度分布,该温度计被构造为测量来自位置l3的温度分布。
[0089]
该实施例包括使用第一建模结果确定位置l3处的模型温度分布;将位置l3处的真实温度分布与位置l3处的模型温度分布进行比较以获得第二比较结果,并且基于第二比较结果调整模型颗粒尺寸的值。
[0090]
即使位置l2和另一温度计315如上所述在图4a和图4b中示出,在实施例中也不需要这些,其中,位置l3处的真实温度分布被用作携带的指示。
[0091]
位置l3处的真实温度分布可以通过声学高温测定法、光学高温测定法、抽吸高温计、激光光谱法和温度计中的一种或多种进行测量。优选地,通过声学高温测定法测量位置l3处的真实温度分布。已经发现,即使在化学品回收锅炉内部的高度波动的环境中,声学高温测定法也可以提供精确的结果。此外,声学高温计的组件(即,声音源和声音检测器)对沉积物积聚的灵敏度不如对例如光学组件敏感。当使用声学高温测定法时,声学信号的飞行时间与锅炉内部的温度相关。此外,通过使用至少两个声音源和至少四个声音检测器,温度的二维分布是可测量的。
[0092]
不与先前示例相互排斥而且可与它们中的一个或两个结合的另一具体示例与图6、1和3相关。如上所述,过热器的表面的温度分布是与燃烧质量相关的另一参数。然而,沉积物厚度对此影响巨大。沉积物厚度确定过热器的效率,即,烟气的温度下降有多迅速。通常,厚的沉积物层会增加过热器上的温度。此外,沉积物厚度会影响过热器区域内的烟气的压力损失,从而影响过热器区域处的流量分布,这进一步影响灰粘区域。当沉积物积聚时,灰粘区朝向锅炉管束移动,这也影响锅炉管束的运作。
[0093]
在实施例中,由于这些原因,第一输入参数的值包括化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度的值。更优选地,第一输入参数的值包括化学品回收锅炉的每个过热器上的模型沉积物厚度的值。方法包括测量在位置l1(参见图1和图3)处的真实温度或真实温度分布。位置l1沿化学品回收锅炉内部的烟气流动方向被布置在构造为将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的注料枪148的下游和过热器212的上游。图4a和图4b的位置l3也可用作位置l1,由此如果使用筛子,则位置l1可以被布置在筛子320的上游或下游。注意,过热器上的沉积物厚度与锅炉的过热器区域(图5b,上部和/或图1至4b)相关。因此,在该实施例中,计算模型覆盖锅炉的过热器区域,并且优选地还覆盖锅炉的炉膛区域。
[0094]
方法包括测量在位置l2处的真实温度或真实温度分布,其中,位置l2被布置为使得至少过热器(212、214)沿化学品回收锅炉内部的烟气的流动方向被布置在位置l1与位置l2之间。优选地,至少一部分被布置在外圆角190上方的至少这样的过热器沿化学品回收锅炉内部的烟气的流动方向被布置在位置l1与位置l2之间。
[0095]
该实施例包括使用位置l1处的真实温度或真实温度分布和位置l2处的真实温度或真实温度分布来确定真实温度差。
[0096]
该实施例包括:

使用第一建模结果确定位置l1处的模型温度或温度分布,

使用第一建模结果确定位置l2处的模型温度或温度分布,以及

使用位置l1处的模型温度或温度分布和位置l2处的模型温度或温度分布确定模型温度差。
[0097]
此外,该实施例包括将真实温度差与模型温度差进行比较以获得第三比较结果,并基于第三比较结果来调整过热器上的模型沉积物厚度的值。
[0098]
在模型沉积物厚度的值高于其实际值的情况下,在模型中,热量在过热器中没有被良好地回收,由此模型温度差可能高于真实温度差。因此,适当的调整将是减小化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度的值。
[0099]
因此,实施例包括确定真实温度差大于模型温度差,并且增大化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度的值。相应地,实施例包括确定真实温度差小于模型温度差,以
及减小化学品回收锅炉的过热器上的模型沉积物厚度的值。
[0100]
可以通过声学高温测定法、光学高温测定法、抽吸高温计、激光光谱法和温度计(用于温度)或(多个)温度计(用于温度分布)中的一种或多种来测量位置l1处的真实温度或温度分布。优选地,通过声学高温测定法测量位置l1处的真实温度分布。位置l1和l3可以是相同的。
[0101]
可以通过声学高温测定法、光学高温测定法、抽吸高温计、激光光谱法和/或一个或多个温度计中的一种或多于一种来测量位置l2处的真实温度或温度分布。在实施例中,包括位置l2处的温度的温度分布被测量。在实施例中,使用声学高温测定法来测量包括位置l2处的温度的温度分布。
[0102]
除了位置l2处的真实温度之外,还可以测量该位置处的若干其它温度,以便获得位置l2处的温度分布。
[0103]
不与先前示例相互排斥而且可与它们结合的另一具体示例与直接测量携带相关。优选地,从位置(l1、l3)测量携带,这样的位置(l1、l3)沿化学品回收锅炉内部的烟气流动方向被布置在构造为将黑液或棕液供给到化学品回收锅炉中的注料枪148、148’的下游和过热器210的上游。注意,位置(l1,l3)可以在锅炉的炉膛区域中(参见图5a)或在锅炉的过热器区域中(参见图5b,上部)。因此,在该实施例中,计算模型覆盖锅炉的炉膛区域,并且也可以覆盖其它区域。
[0104]
当直接测量携带(例如,携带颗粒的量)时,可以将其与第一建模结果进行比较。
[0105]
在观察到第一建模结果指示的更多携带的情况下,这意味着模型颗粒尺寸的值太大,因为在模型中大颗粒不与烟气一起流动,而在现实中较小的颗粒作为携带向上流动。相应地进行调整。
[0106]
因此,实施例包括确定真实携带量大于模型携带量,并且调整第一输入参数的值的步骤包括减小模型颗粒尺寸的值。此外,相反情况也是成立的,从而实施例包括确定真实携带量小于模型携带量,并且调整第一输入参数的值的步骤包括增大模型颗粒尺寸的值。
[0107]
在直接测量携带、特别是携带颗粒的量的变化的情况下,也可以将该结果与第一建模结果进行比较。如作适当变动,上文所述的与测量携带颗粒的量关联的内容也适用。
[0108]
参照图8,方法也可以以迭代的方式使用。换句话说,第一输入参数的值可以被调整多于一次,并且计算模型可以被运行多于两次以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的甚至更加精确的信息。例如,第一输入参数的值可以被调整两次并且计算模型可以被运行三次。在这种情况下,迭代在预定数量的调整之后停止。作为替代方案,该工艺就可以被迭代,只要建模结果不同于测量结果(或从中导出的结果)或者直到建模结果即使被迭代也不会变得更好为止。
[0109]
相应地,参照图8,如上所述的第一输入参数的值可以是调整第一参数的初始值的结果。
[0110]
因此,实施例包括在将第一输入参数的值输入到计算模型之前,

将第一输入参数的初始值输入到计算模型,

运行计算模型以获得描述化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初始建模结果,

将初始建模结果与[a]测量结果或[b]从测量结果导出的结果进行比较,以获得
初始比较结果,以及

基于初级比较结果调整第一输入参数的初始值,以获得第一输入参数的值。
[0111]
然而,如果用于结束迭代的标准是所建模的结果与真实结果仅有少许不同,那么仅在所建模的结果与真实结果之间的差异超过阈值的情况下第二次运行计算模型。相应地,实施例包括确定初级比较结果超过阈值。虽然这适用于第二次运行模型,但可以进行这样的比较以确定在已作适当变动的情况下是否需要运行模型第三次、第四次等。
[0112]
由此获得的关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息可被用于控制化学品回收锅炉。因此,用于控制化学品回收锅炉的方法包括:

如上文所详细描述的获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息,以及

使用关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息来控制化学品回收锅炉。
[0113]
控制的步骤可以由操作员(例如,人类操作员)执行,或者自动地(例如,由电子控制单元)执行。在实施例中,控制化学品回收锅炉的步骤由电子控制单元执行,诸如微控制器。
[0114]
控制化学品回收锅炉可以包括控制以下中的至少一个:

被供给到化学品回收锅炉的炉膛中的黑液或棕液的温度,

被供给到化学品回收锅炉的炉膛中的黑液或棕液的压力,

被构造为将液体供给到化学品回收锅炉中的注料枪148的角度,

与第二注料枪148’的第二角度无关地控制第一注料枪148的第一角度,

通过注料枪148的黑液或棕液的流量,

与通过第二注料枪148’的黑液或棕液的第二流量无关地控制通过第一注料枪148的黑液或棕液的第一流量,

进入炉膛中的燃烧空气流量,

与通过第二空气入口i
n2m2
的燃烧空气流量(n1≠n2和/或m1≠m2)无关地控制通过第一空气入口i
n1m1
的燃烧空气流量,

与第二空气入口i
n2m2
的有效横截面积(n1≠n2和/或m1≠m2)无关地控制第一空气入口i
n1m1
的有效横截面积,

通过第一空气入口i
n1m1
的燃烧空气的温度,以及

与通过第二空气入口i
n2m2
的燃烧空气的温度无关地控制通过第一空气入口i
n1m1
的燃烧空气的温度(n1≠n2和/或m1≠m2)。
[0115]
燃烧空气的温度可以例如通过控制燃烧空气预热器(未示出)进行控制。
[0116]
液体的温度可以通过换热器146来控制。通常,通过提高温度(即,加热液体),液体的粘度降低,这产生较小的液滴152。相应地,通过冷却液体,粘度会增加,并且形成较大的液滴152。液体的压力可以通过泵144来控制。
[0117]
在上文中,(第一)注料枪148的角度或第一角度是指注料枪148供给黑/棕液的方向与向下的垂直方向之间的角度。如作适当变动这适用于第二角度。这一方面影响携带,另一方面影响液滴152被供给的位置。电子控制单元或操作者可以控制角度(或第一角度和/或第二角度)。
[0118]
通过注料枪148的黑液或棕液的流量可以例如通过控制被构造为泵送黑液的泵
144(参见图1至3)和/或构造为限制黑液的流量的阀142而进行控制。如果需要的话,通过使用阀142和/或泵144,可以使黑液通过特定注料枪148的流动停止。泵144可被构造为控制压力,通过该压力黑液被供给通过注料枪148。压力的设定值可以被用于以控制注料枪148中的黑液的压力的方式来控制泵144和/或阀142。此外或可替代地,注料枪148的孔口可以以类似于阀142的方式来控制。通过打开孔口,将会供给更多的黑液,而通过关闭孔口,将会供给更少的黑液。操作者也可以通过将限流器应用于注料枪148来改变注料枪148的孔口。这种限流器可以例如手动地应用。如果需要,可以控制泵144、阀142和注料枪148’的孔口中的至少一个,使得通过注料枪148’的流动被停止。相应地,黑液将流经另一注料枪148。电子控制单元或操作者可以控制泵144、阀142和注料枪148的孔口中的至少一个。
[0119]
参照图3,例如通过控制被构造为供给燃烧空气的风扇(114、124、134)和/或通过控制被构造为控制燃烧空气的流量的阀(112、113、122、123、132、133),可以控制通过空气入口i
nm
(n=1,2,3;m=1,2,3)的燃烧空气的流量。如果喷嘴被用于供给燃烧空气,则如果需要的话,可以控制喷嘴的孔口。在图3中,风扇114被用于将空气输送到第一层次110;风扇124被用于将空气输送到第二层次120;且风扇134被用于将空气输送到第三层次130。在图3中,阀112用于控制空气到第一层次110的流动。因此,阀112可用于控制通过空气入口i
1m
的总空气流量。在图3中,阀122被用于控制空气到第二层次120的流动。因此,阀122可用于控制通过空气入口i
2m
的总空气流量。在图3中,阀132被用于控制空气到第三层次130的流动。因此,阀132可用于控制通过空气入口i
3m
的总空气流量。
[0120]
空气入口i
nm
的有效横截面积可以通过控制阀113、123、133(参见图3)来控制。这些阀可以通过使用挡板来实现。有效面积以及相应的流量也可以利用挡板来控制。在替代方案中,空气入口i
nm
的有效横截面积可以通过控制供给空气的喷嘴的孔口来控制。
[0121]
在图3中,阀113用于控制通过第一垂直层次110的不同空气入口i
11
、i
12
、i
13
的空气流量。在图3中,阀123用于控制通过第二垂直层次120的不同空气入口i
21
、i
22
、i
23
的空气流量。在图3中,阀133用于控制通过第三垂直层次130的不同空气入口i
31
、i
32
、i
33
的空气流量。这样,阀112、122、132中的每一个都可用于控制至垂直层次中的一个的燃烧空气的总量,如上所述。此外,阀113可用于控制第一垂直层次内的空气分布,阀123可用于控制第二垂直层次内的空气分布,且阀133可用于控制第三垂直层次内的空气分布。通常,挡板可以用作负责特定垂直层次内的空气分布的阀113、123、133。电子控制单元或操作者可以控制泵114、124、134中的至少一个和/或阀112、113、122、123、132、133中的至少一个。
[0122]
注意,上文公开的所有参数涉及化学品回收锅炉的炉膛区域处的工艺控制。因此,应用仅考虑化学品回收锅炉的炉膛区域的这种计算模型可能就足够了。
[0123]
为了提高工艺控制的质量,可以以预测的方式对化学品回收锅炉进行控制。预测方式可以以至少两种方式实施。参照图9,在实际控制工艺之前,可以计算性地检查控制程序的结果将是什么。随后,如果所建模的控制程序的结果良好(即,根据计算,燃烧质量由于控制程序的结果而改善),则可以通过根据控制程序控制工艺来实现控制程序。然而,如果所建模的控制程序的结果不佳,则不需要实施这种控制程序。参照图10,还可以模拟至少两个不同控制程序的结果。此后,可以分析控制程序中的哪个对燃烧质量具有最佳影响,并且可以根据该控制程序进行工艺控制。如果控制程序似乎都不会提高质量,则不需要实施这些控制程序中的任何一个。
[0124]
在对应于图9的实施例中,用于控制化学品回收锅炉的方法包括如上文所详细描述的获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息。为了清楚起见,这样的信息可以被称为关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初级信息。第二输入参数的值也被用于计算模型中。此外,限定了控制程序。此外,方法包括根据控制程序调整第二输入参数的值,以获得第二输入参数的经调整的值。例如,如果控制程序涉及增加空气入口处i
nm
的空气流量,则第二输入参数的对应分量的值被相应地增加,以获得第二输入参数的经调整的值。
[0125]
该实施例包括将第二输入参数的经调整的值输入到计算模型;以及例如第三次运行计算模型以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息。最后,将关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息(即,初级信息)与关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息进行比较,以获得次级比较结果。当次级比较结果指示由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息所指示的燃烧质量优于由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初级信息所指示的燃烧质量时,可以相应地控制该工艺。因此,该实施例包括使用次级比较结果来控制化学品回收锅炉。换句话说,方法包括确定由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息所指示的燃烧质量优于由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初级信息所指示的燃烧质量,并且根据控制程序来控制化学品回收锅炉。
[0126]
在对应于图10的实施例中,用于控制化学品回收锅炉的方法包括如上文所详细描述的获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息。为了清楚起见,这样的信息可以被称为关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初级信息。第二输入参数的值也被用于计算模型中。
[0127]
此外,定义了第一控制程序。此外,方法包括根据第一控制程序调整第二输入参数的值,以获得第二输入参数的第一经调整的值。例如,如果控制程序涉及增加空气入口i
nm
处的空气流量,则第二输入参数的对应分量的值相应地增大,以获得第二输入参数的第一经调整的值。该实施例包括将第二输入参数的第一经调整的值输入到计算模型;以及第三次运行计算模型以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息。
[0128]
此外,定义了第二控制程序,并且方法包括根据第二控制程序调整第二输入参数的值,以获得第二输入参数的第二经调整的值。例如,如果控制程序涉及增加黑液的温度,则相应地增大第二输入参数的对应分量的值,以获得第二输入参数的第二经调整的值。该实施例包括将第二输入参数的第二经调整的值输入到计算模型;以及例如第四次运行计算模型以获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的三级信息。
[0129]
最后,可以将以下信息进行比较:

关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的信息(即,初级信息),

关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息,以及

关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的三级信息,以得到液体的最佳燃烧质量。化学品回收锅炉可以通过应用提供最高燃烧质量的控制程序来控制;或者,如果控制程序中的每一个都似乎使质量恶化,则省略该控制。
[0130]
换句话说,实施例包括:

确定由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的次级信息所指示的燃烧质量优于[i]由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的初级信息所指示的燃烧质量和[ii]
由关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的三级信息所指示的燃烧质量二者;以及

根据第一控制程序来控制化学品回收锅炉。
[0131]
当第一控制程序根据模拟产生最佳结果时,该第一控制程序特别适用。自然地,可能发生的是,第二控制程序根据模拟产生最佳结果。如作适当变动上文关于确定和控制的描述也适用。因此,在这种情况下,根据第二控制程序来控制化学品回收锅炉。
[0132]
即使图10仅公开了两个控制程序,但在以类似的方式实际控制回收锅炉之前,可以计算更多数量的控制程序的结果,并且选择控制程序中的最佳的一个。
[0133]
特别关于化学品回收锅炉的控制,注意连续工艺中的控制,其是需要在化学品回收锅炉处于运转的所有时间中进行的。此外,化学品回收锅炉在维护间隔的时间内处于运转,该维护间隔的时间可以是例如一年或两年。然而,如上文所详细描述的,在这样长的时间段内,化学品回收锅炉内部的工艺状况会改变,并且特别地,与模型的第一输入参数对应的量的值会改变。这强调了为什么需要如上文所详细描述地那样来调整第一输入参数的值,特别地是为了达到控制化学品回收锅炉的目的。
[0134]
此外,如上所述,工艺控制是连续的,并且随后可以应用不同的控制程序。因此,在实施例中,在第一时间段期间,如上文所详细描述地那样控制化学品回收锅炉。此外,该实施例包括在第二时间段期间,如上文所详细描述的获得关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的第二信息;以及例如通过电子控制单元,使用关于化学品回收锅炉中的液体的燃烧质量的第二信息来控制化学品回收锅炉。在此,第二时间段在时间上晚于第一时间段。作为示例,在实施例中,第二时间段在第一时间段结束后的至少1分钟开始。第二时间段可以在第一时间段结束后的至少15分钟或至少1小时开始。在这些时间段之间,化学品回收锅炉内部的燃烧状况会改变,并且通常改变如此之大以致于与第一参数相对应的量会改变。因此,如在第一时间段期间计算的第一参数的经调整的值不再是对于第二时间段期间的第一参数的值的精确值。这强调了需要连续调整第一参数的值。
再多了解一些

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