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一种热解气化系统的控制方法与流程

2021-08-06 18:21:00 来源:中国专利 TAG:解气 生物 控制 方法 系统
一种热解气化系统的控制方法与流程

本发明涉及生物质热解气化技术领域,具体而言,涉及一种热解气化系统的控制方法。



背景技术:

生物质能是继煤、石油、天然气之后的第四大能源,我国生物质资源丰富,利用方式多样。近年来,随着我国科技的发展和对雾霾等环境问题的高度重视,能源结构变革迫在眉睫,清洁燃气需求量增大,从技术发展与应用推广角度,热解气化制备生物质气化燃气正逐渐受到广泛关注与重视。

生物质热解气化技术是近年来发展的一项较新的秸秆利用技术,即将秸秆等生物质原料转化为气体燃料的热化学过程。秸秆等生物质原料在缺氧的条件下,在气化反应器中发生部分燃烧,以提供气化吸热反应所需的热量,使秸秆在700-850℃左右的气化温度下发生热解气化反应,转化为含h2、co和低分子烃类的可燃气体。秸秆热解气化得到的可燃气体既可以直接作为锅炉燃料供热,又可以经过除尘、除焦、冷却等净化处理后,为燃气用户集中供气,或者驱动燃气轮发电机或燃气内燃发电机发电。

虽然生物质热解气化技术能够快速、高效地将低品位的秸秆等生物质原料转化为高品质的生物质气化燃气。但是在秸秆等生物质原料在热解气化产气过程中,反应釜的出口压力受多种耦合因素的影响,使反应釜的出口压力不容易控制,且反应釜中初步通过热解产生的气体是一种高焦油、高烟尘、高温度的气体,气化条件也不易控制,导致产生的可燃气体的量不稳定,或影响可燃气体的品质。



技术实现要素:

本发明旨在解决生物质热解气化过程中热解气化系统的压力不容易控制,影响可燃气体的品质和产气量稳定性的问题。

为解决上述问题,本发明提供了一种热解气化系统的控制方法,所述热解气化系统包括反应釜、燃气引风机、增压风机、储气装置、炉膛和助燃风机,所述反应釜用于热解气化产生可燃气体,所述反应釜、所述燃气引风机、所述增压风机和所述储气装置沿所述可燃气体的流向依次设置,所述炉膛设置在所述反应釜的外部,用于对所述反应釜进行加热和保温,所述助燃风机设置在所述炉膛和所述反应釜之间,所述控制方法包括:

获取所述反应釜的出口压力值和/或所述增压风机的入口压力值,根据所述反应釜的出口压力值和/或所述增压风机的入口压力值,判断是否对所述燃气引风机的转速、所述增压风机的转速、所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速中的至少一个进行调节。

优选地,所述控制方法包括:

获取所述反应釜的出口压力值,根据所述反应釜的出口压力值与第一预设压力值之间的大小关系,判断是否调整所述燃气引风机的转速,或调整所述燃气引风机的转速和所述增压风机的转速,或调整所述燃气引风机的转速、所述增压风机的转速、所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速;

和/或,获取所述增压风机的入口压力值,根据所述增压风机的入口压力值与所述第一预设压力值之间的大小关系,判断是否调整所述增压风机的转速,或调整所述增压风机的转速、所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速。

优选地,所述控制方法包括:

判断所述反应釜的出口压力值是否为所述第一预设压力值,若是,则维持当前运行状态,若否,则继续判断所述反应釜的出口压力值是否位于第二预设压力值和第三预设压力值之间,其中,所述第二预设压力值<所述第一预设压力值<所述第三预设压力值;

若所述反应釜的出口压力值位于所述第二预设压力值和所述第三预设压力值之间,则根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间的大小关系,调整所述燃气引风机的转速;

持续调整第一预设时长的所述燃气引风机的转速后,再次判断所述反应釜的出口压力值是否为所述第一预设压力值,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述增压风机的转速;

持续调整第二预设时长的所述增压风机的转速后,再次判断所述反应釜的出口压力值是否为所述第一预设压力值,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速,直至所述反应釜的出口压力值为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机。

优选地,所述根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间的大小关系,调整所述燃气引风机的转速包括:若所述反应釜的出口压力值大于所述第一预设压力值,则提高所述燃气引风机的转速;若所述反应釜的出口压力值小于所述第一预设压力值,则降低所述燃气引风机的转速;

所述根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述增压风机的转速包括:若所述反应釜的出口压力值大于所述第一预设压力值,则提高所述增压风机的转速;若所述反应釜的出口压力值小于所述第一预设压力值,则降低所述增压风机的转速;

所述根据所述反应釜的出口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速包括:若所述反应釜的出口压力值大于所述第一预设压力值,则降低所述炉膛的温度,和/或降低所述助燃风机的转速;若所述反应釜的出口压力值小于所述第一预设压力值,则提高所述炉膛的温度,和/或提高所述助燃风机的转速。

优选地,所述控制方法还包括:

若所述反应釜的出口压力值没有位于所述第二预设压力值和所述第三预设压力值之间,则继续判断所述反应釜的出口压力值是否位于所述第二预设压力值和第四预设压力值之间,或所述第三预设压力值和第五预设压力值之间,其中,所述第四预设压力值<所述第二预设压力值、所述第三预设压力值<所述第五预设压力值;

若是,则调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速,并进行持续的判断与调整,直至所述反应釜的出口压力值维持为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机;

若否,则持续第四预设时长或打开所述反应釜出口的放散管阀门后持续所述第四预设时长后,再次判断所述反应釜的出口压力值是否位于所述第二预设压力值和所述第四预设压力值之间,或所述第三预设压力值和所述第五预设压力值之间,直至所述反应釜的出口压力值为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机。

优选地,所述控制方法包括:

判断所述增压风机的入口压力值是否为所述第一预设压力值,若是,则维持当前运行状态,若否,则继续判断所述增压风机的入口压力值是否位于第二预设压力值和第三预设压力值之间,其中,所述第二预设压力值<所述第一预设压力值<所述第三预设压力值;

若所述增压风机的入口压力值位于所述第二预设压力值和所述第三预设压力值之间,则根据所述增压风机的入口压力值与所述第一预设压力值之间的大小关系,调整所述增压风机的转速;

持续调整第五预设时长的所述增压风机的转速后,再次判断所述增压风机的入口压力值是否为所述第一预设压力值,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据所述增压风机的入口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速,直至所述增压风机的入口压力值为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机。

优选地,所述根据所述增压风机的入口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述增压风机的转速包括:若所述增压风机的入口压力值大于所述第一预设压力值,则提高所述增压风机的转速;若所述增压风机的入口压力值小于所述第一预设压力值,则降低所述增压风机的转速;

所述根据所述增压风机的入口压力值与所述第一预设压力值之间大小关系,调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速包括:若所述增压风机的入口压力值大于所述第一预设压力值,则降低所述炉膛的温度,和/或降低所述助燃风机的转速;若所述增压风机的入口压力值小于所述第一预设压力值,则提高所述炉膛的温度,和/或提高所述助燃风机的转速。

优选地,所述控制方法还包括:

若所述增压风机的入口压力值没有位于第二预设压力值和第三预设压力值之间,则继续判断所述增压风机的入口压力值是否位于所述第二预设压力值和第四预设压力值之间,或所述第三预设压力值和第五预设压力值之间,其中,所述第四预设压力值<所述第二预设压力值、所述第三预设压力值<所述第五预设压力值;

若是,则调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速,并进行持续的判断与调整,直至所述增压风机的入口压力值维持为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机;

若否,则持续第七预设时长或打开所述反应釜出口的放散管阀门后持续所述第七预设时长后,再次判断所述增压风机的入口压力值是否位于所述第二预设压力值和所述第四预设压力值之间,或所述第三预设压力值和所述第五预设压力值之间,直至所述增压风机的入口压力值为所述第一预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警或停机。

优选地,所述热解气化系统还包括烟气引风机,所述烟气引风机与所述炉膛连接,适于排出所述炉膛内燃料燃烧产生的烟气,所述控制方法还包括:

获取所述炉膛的压力值;

根据所述炉膛的压力值判断是否调整所述烟气引风机、所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速。

优选地,所述根据所述炉膛的压力值判断是否调整所述烟气引风机、所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速包括:

判断所述炉膛的压力值是否等于预设炉膛压力值,若是,则维持当前的运行状态,若否,则继续判断所述炉膛的压力值是否位于第二预设压力值和第三预设压力值之间,其中,所述第二预设压力值<所述预设炉膛压力值<所述第三预设压力值;

若所述炉膛的压力值位于所述第二预设压力值和所述第三预设压力值之间,则根据所述炉膛的压力值与所述预设炉膛压力值之间的大小关系,调整所述烟气引风机的转速,若持续调整第八预设时长的所述烟气引风机的转速后,所述炉膛的压力值仍不为所述炉膛的预设压力值,则调整所述炉膛的温度和所述助燃风机的转速,直至所述炉膛的压力值为炉膛的预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警;

若所述炉膛的压力值没有位于所述第二预设压力值和所述第三预设压力值之间,则根据所述炉膛的压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至所述炉膛的压力值为炉膛的预设压力值或所述热解气化系统进行故障报警。

与现有技术相比,本发明所述热解气化系统的控制方法通过获取反应釜的出口压力值和增压风机的入口压力值,来判断热解气化系统中的压力是否恒定在一定的范围,并通过调整燃气引风机的转速、增压风机的转速、炉膛的温度和助燃风机的转速,将热解气化系统中的压力恒定在一定的范围内,以保证从反应釜中输出的可燃气体具有稳定的压力和流量,从而提高了可燃气体的品质和产气量的稳定性;并且,本发明的控制方法通过逐级的判断与及时调整,使热解气化系统的压力更易于控制,该控制方法简单、直接有效。

附图说明

图1为本发明实施例的热解气化系统的结构示意图;

图2为本发明实施例的对反应釜出口压力进行控制的流程图;

图3为本发明实施例的对增压风机入口压力进行控制的流程图;

图4为本发明实施例的对炉膛压力进行控制的流程图。

附图标记说明:

1-反应釜;2-燃气引风机;3-增压风机;4-储气装置;5-炉膛;6-助燃风机;7-烟气引风机;8-可燃气体净化装置和9-烟气净化装置。

具体实施方式

秸秆等生物质原料在热解气化产气的过程中,从反应釜中产生的可燃气体依次经过燃气引风机和增压风机后输送至储气装置,设置在反应釜外部的炉膛产生的烟气经过烟气引风机和烟气净化装置后排放,反应釜的出口压力受燃气引风机、增压风机和反应釜内产气量的影响,而反应釜内产气量又与炉膛的温度、助燃风机、反应釜的进料量、反应釜的出料量以及进料口是否形成料封等因素有关,反应釜的出口压力控制受多种耦合因素的影响,若只调整其中的某一个因素对反应釜出口压力的影响,可能导致可燃气体产量过多溢出形成浪费并造成危险,或产气量过少导致反应釜内形成负压,进入空气进而严重影响可燃气体的质量,因此,如何解决热解气化系统的压力不容易控制的问题,对提高可燃气体的品质和可燃气体产气量的稳定性至关重要。

本发明的实施例提供了一种热解气化系统的控制方法,能使可燃气体输送管道中的压力值恒定在一定的范围,使可燃气体以稳定的压力和流量从反应釜中输出,从而提高了可燃气体的品质和产气量的稳定性。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

在本发明的描述中,应当说明的是,各实施例中的术语名词例如“第一”、“第二”和“第三”等仅用于描述目的,并不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”和“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,术语“一些具体实施例”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

结合图1所示,本发明的实施例提供了一种热解气化系统,包括反应釜1、燃气引风机2、增压风机3、储气装置4、炉膛5、助燃风机6和烟气引风机7,其中,反应釜1用于热解气化产生可燃气体,反应釜1、燃气引风机2、增压风机3和储气装置4沿可燃气体的流向依次设置,炉膛5设置在反应釜1的外部,用于燃烧燃料对反应釜1进行加热和保温,助燃风机6设置在炉膛5的内壁和反应釜1的外壁之间,烟气引风机7与炉膛5连接,适于排出炉膛1内燃料燃烧产生的烟气。

本发明的实施例提供的热解气化系统还包括可燃气体净化装置8和烟气净化装置9,可燃气体净化装置8设置在燃气引风机2和增压风机3之间,以对可燃气体进行净化,提高可燃气体的品质;烟气净化装置9与烟气引风机7连接,且烟气引风机7设置在烟气净化装置9和炉膛5之间,以对燃料燃烧产生的烟气进行净化,使其达到排放标准,更加环保。

本发明的实施例提供的热解气化系统还包括多个压力传感器(图1中未示出压力传感器),通过压力传感器获取压力信号并获得相应的压力值,其中,反应釜1的出口、增压风机3的入口和炉膛5内部均设有压力传感器。在一些优选的实施例中,炉膛5内部设置有两个压力传感器,两个压力传感器沿炉膛5的两端(上下两端、左右两端或前后两端)对称设置,通过对称设置两个压力传感器以获取炉膛5压力的平均值,提高炉膛5压力值的准确性。

本发明的实施例提供的热解气化系统还包括至少两个放散管阀门(图1中未示出放散管阀门),反应釜的出口和增压风机的入口分别设置有放散管阀门,以保证可燃气体输送管道内的压力稳定,避免超压,并在压力过高时对流速较快的气体进行放散,降低可燃气体输送管道内的压力。

结合图2-图4所示,本发明的实施例提供了一种热解气化系统的控制方法,包括:

获取反应釜1的出口压力值和/或增压风机3的入口压力值,根据反应釜1的出口压力值和/或增压风机3的入口压力值所处的预设范围,判断是否对燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速中的至少一个进行调节。

需要说明的是,可燃气体从反应釜1的出口流向储气装置4的过程中,可燃气体输送管路各位置的压力基本相同,但为了提高可燃气体的品质,热解气化系统中一般还设置了可燃气体净化装置8,由此可能导致可燃气体输送管路中各位置的压力可能出现偏差,为了避免该种情况,本发明的实施例中还需要采集增压风机3的入口压力值,以检测并获取增压风机3的入口压力值,从而保证可燃气体输送管路中各位置的压力恒定在一定的范围内。

需要说明的是,根据设置在反应釜1的出口处和增压风机3的入口处的压力传感器获取反应釜1的出口压力值和增压风机3的入口压力值,为了保证整个可燃气体输送管路中各位置的压力恒定在一定的范围内,反应釜1的出口压力值和增压风机3的入口压力值所处的预设范围相同。

本实施例通过获取反应釜1的出口压力值和增压风机3的入口压力值,来判断热解气化系统中的压力是否恒定在一定的范围,并通过调整燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速,将热解气化系统中的压力恒定在一定的范围内,以保证从反应釜中输出的可燃气体具有稳定的压力和流量,从而提高了可燃气体的品质和产气量的稳定性;并且,本实施例的控制过程简单,控制方法直接有效。

具体地,热解气化系统的控制方法包括:获取反应釜1的出口压力值,根据反应釜1的出口压力值与第一预设压力值(以下简称p1)之间的大小关系,判断是否调整燃气引风机2的转速,或调整燃气引风机2的转速和增压风机3的转速,或调整燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速;

和/或,获取增压风机3的入口压力值,根据增压风机3的入口压力值与p1之间的大小关系,判断是否调整增压风机3的转速,或调整增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速。

需要说明的是,本领域的技术人员可以根据反应釜的容积、反应釜的进料量和反应釜中热解气化的温度等工艺参数确定可燃气体的产气量,从而确定第一预设压力值p1的大小,例如:第一预设压力值p1为320-380pa。

其中,结合图2所示,获取反应釜1的出口压力值后,根据反应釜1的出口压力值与p1之间的大小关系,判断是否调整燃气引风机2的转速,或调整燃气引风机2的转速和增压风机3的转速,或调整燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速包括:

先判断反应釜1的出口压力值是否为p1,若是,则维持当前运行状态,若否,则继续判断反应釜的出口压力值是否位于第二预设压力值(以下简称p2)和第三预设压力值(以下简称p3)之间,其中,p2<p1<p3;

若反应釜1的出口压力值位于p2和p3之间,则根据反应釜1的出口压力值与p1之间的大小关系,调整燃气引风机2的转速;

持续调整第一预设时长的燃气引风机2的转速后,再次判断反应釜1的出口压力值是否为p1,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据反应釜1的出口压力值与p1之间大小关系,调整增压风机3的转速;

持续调整第二预设时长的增压风机3的转速后,再次判断反应釜1的出口压力值是否为p1,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据反应釜1的出口压力值与p1之间大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;

持续调整第三预设时长的炉膛5的温度和助燃风机6的转速后,再次判断反应釜的出口压力值是否为p1,若是,则维持当前的运行状态,若否,则进行故障报警或停机。

当依次调整了预设时长的燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6转速后,反应釜1的出口压力值仍不为p1,则判断热解气化系统出现了故障,需要进行故障报警或停机,以便于操作人员对热解气化系统进行检查。

更具体地,根据反应釜1的出口压力值与p1之间大小关系,调整燃气引风机2的转速包括:若反应釜1的出口压力值大于p1,则提高燃气引风机2的转速;若反应釜1的出口压力值小于p1,则降低燃气引风机2的转速,使反应釜1的出口压力值维持为p1,以保证从反应釜1中输出的可燃气体具有稳定的压力和流量。

根据反应釜1的出口压力值与p1之间的大小关系,调整增压风机3的转速包括:若反应釜1的出口压力值大于p1,则提高增压风机3的转速;若反应釜1的出口压力值小于p1,则降低增压风机3的转速,使反应釜1的出口压力值维持为p1,以保证从反应釜1中输出的可燃气体具有稳定的压力和流量。

根据反应釜1的出口压力值与p1之间大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速包括:若反应釜1的出口压力值大于p1,则降低炉膛5的温度,和/或降低助燃风机6的转速,以减少反应釜1的产气量;若反应釜1的出口压力值小于p1,则提高炉膛5的温度,和/或提高助燃风机6的转速,以增加反应釜1的产气量。

需要说明的是,本发明的实施例对第一预设时长、第二预设时长和第三预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整,例如:1min、3min、5min或10min。

为了提高控制的精确度以及使判断更加直接有效,在本发明的实施例中,设定的p2和p3,用以判断产气量是否不足,或产气量是否过多;此外,本发明的实施例中,还设定了第四预设压力值(以下简称p4)和第五预设压力值(以下简称p5),以判断热解气化系统是否出现了故障,需要进行故障报警或停机检查,其中,p4<p2<p1<p3<p5。

需要说明的是,本发明的实施例中对p1、p2、p3、p4和p5的具体数值范围不做进一步的限定,只要满足p4<p2<p1<p3<p5即可,本领域的技术人员可以根据反应釜的容积、反应釜的进料量和反应釜中热解气化的温度等工艺参数进行确定,例如,当p1为320-380pa时,p4为190-210pa,p2为240-260pa,p3为440-460pa,p5为490-510pa。

具体地,该控制方法还包括:获取反应釜1的出口压力值后,若判断反应釜1的出口压力值不为p1,反应釜的出口压力值也没有位于p2和p3之间,则继续判断反应釜1的出口压力值是否位于p2至p4之间,或p3至p5之间,若是,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,通过降低或增大热解气化系统的产气量,调整反应釜1的出口压力值,并根据反应釜1的出口压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至反应釜1的出口压力维持为p1或热解气化系统进行故障报警或停机;若否,则根据反应釜1的出口压力值所处的预设范围,判断是持续第四预设时长,还是打开反应釜放散管阀门后持续第四预设时长;

持续第四预设时长或打开反应釜放散管阀门后持续第四预设时长后,再次判断反应釜1的出口压力值是否位于p2至p4之间,或p3至p5之间,若否,则热解气化系统进行故障报警或停机;若是,则继续判断反应釜1的出口压力值是否为p1,并根据反应釜1的出口压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至反应釜1的出口压力值维持为p1或热解气化系统进行故障报警或停机。

根据反应釜1的出口压力值所处的预设范围,判断是持续第四预设时长,还是打开反应釜放散管阀门后持续第四预设时长包括:

当判断反应釜1的出口压力值小于p4时,则持续第四预设时长后再次进行判断反应釜1的出口压力值是否小于p4,若再次判断反应釜1的出口压力值仍小于p4,则热解气化系统进行故障报警或停机;当判断反应釜1的出口压力值大于p5时,则打开反应釜出口放散管阀门,持续第四预设时长后再次进行判断反应釜的出口压力值是否大于p5,若再次判断反应釜1的出口压力值仍大于p5,则热解气化系统进行故障报警或停机。

需要说明的是,本发明的实施例对第四预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,在本发明的一些优选实施方式中,第四预设时长为30s。

需要说明的是,在热解气化系统正常运行时,反应釜1的出口设置的放散管阀门处于关闭状态,在热解气化系统使用之前,需要检测反应釜1出口的放散管阀门是否关闭,若反应釜1出口的放散管阀门没有关闭,则需要将反应釜1出口的放散管阀门完全关闭。

本发明的实施例中通过判断反应釜1的出口压力值所处的预设范围,做出相应的调整,以提高控制的精确度并使判断更加直接有效,先判断反应釜1的出口压力值是否为p1,若反应釜1的出口压力值不为p1,则继续判断反应釜1的出口压力值是否位于p2和p3之间,并根据反应釜1的出口压力值与p1之间的大小关系,先调整燃气引风机2的转速,再调整增压风机3的转速,若在预设时长内调整了燃气引风机2的转速和增压风机3的转速后,反应釜1的出口压力值仍不为p1,则可以判断热解气化系统的产气量过高或者产气量不足,使反应釜1中输出的可燃气体无法维持稳定的压力和流量,此时,需要通过降低或提高反应釜1的温度,以降低或增大热解气化系统的产气量,从而使反应釜1的出口压力值维持为p1;若判断反应釜1的出口压力值没有位于p2和p3之间,则先调整反应釜1的温度,使热解气化系统的产气量在合理的范围内,再继续判断是否需要相应的调整燃气引风机2和增压风机3的转速,形成持续的判断与调整,直至反应釜1的出口压力值维持为p1或进行故障报警或停机。本发明的实施例通过逐级的判断与及时调整,使热解气化系统的压力更易于控制,有利于提高可燃气体的品质和产气量的稳定性。

为了便于快速、准确的判断是否需要先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,在本发明的一些优选实施方式中,将燃气引风机2的转速调至零或最高转速,通过反应釜1的出口压力值与p2和p3之间的大小关系,判断是否需要调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,具体为:若将燃气引风机2的转速调至零,反应釜1的出口压力值小于p2,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,若将燃气引风机2的转速调至最高转速,反应釜1的出口压力值大于p3,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;反之,则无需先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速。

结合图3所示,获取增压风机3的入口压力值后,根据增压风机3的入口压力值与p1之间的大小关系,判断是否调整增压风机3的转速,或调整增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速包括:

先判断增压风机3的入口压力值是否为p1,若是,则维持当前运行状态,若否,则继续判断增压风机3的入口压力值是否位于p2和p3之间;

若增压风机3的入口压力值位于p2和p3之间,则根据增压风机3的入口压力值与p1之间的大小关系,调整增压风机3的转速;

持续调整第五预设时长的增压风机3的转速后,再次判断增压风机3的入口压力值是否为p1,若是,则维持当前运行状态,若否,则根据增压风机3的入口压力值与p1之间大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;

持续调整第六预设时长的炉膛5的温度和助燃风机6的转速后,再次判断增压风机3的入口压力值是否为p1,若是,则维持当前的运行状态,若否,则进行故障报警或停机。

更具体地,根据增压风机3的入口压力值与p1之间大小关系,调整增压风机3的转速包括:若增压风机3的入口压力值大于p1,则提高增压风机3的转速;若增压风机3的入口压力值小于p1,则降低增压风机3的转速,使增压风机3的入口压力值维持为p1,以保证从可燃气体输送管道中各位置的压力和流量保持恒定。

根据增压风机3的入口压力值与p1之间大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速包括:若增压风机3的入口压力值大于p1,则降低炉膛5的温度,和/或降低助燃风机6的转速,以减少反应釜1的产气量;若增压风机3的入口压力值小于p1,则提高炉膛5的温度,和/或提高助燃风机6的转速,以增加反应釜1的产气量。

需要说明的是,本发明的实施例对第五预设时长和第六预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整,例如:1min、3min、5min或10min。

具体地,该控制方法还包括:获取增压风机3的入口压力值之后,若判断增压风机3的入口压力值不为p1,增压风机3的入口压力值也没有位于p2至p3之间,则继续判断增压风机3的入口压力值是否位于p2至p4之间,或p3至p5之间,若是,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,通过降低或增大热解气化系统的产气量,调整增压风机3的入口压力值,并根据增压风机3的入口压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至增压风机3的入口压力值维持为p1或热解气化系统进行故障报警或停机;若否,则根据增压风机3的入口压力值所处的预设范围,判断是持续第七预设时长,还是打开反应釜放散管阀门后持续第七预设时长;

持续第七预设时长或打开反应釜出口放散管阀门后持续第七预设时长,再次判断增压风机3的入口压力值是否位于p2至p4之间,或p3至p5之间,若否,则热解气化系统进行故障报警或停机;若是,则继续判断增压风机3的入口压力值是否为p1,并根据增压风机3的入口压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至增压风机3的入口压力值维持为p1或热解气化系统进行故障报警或停机。

根据增压风机3的入口压力值所处的预设范围,判断是持续第七预设时长,还是打开反应釜放散管阀门后持续第七预设时长包括:

当判断增压风机3的入口压力值小于p4时,则持续第七预设时长后再次进行判断增压风机3的入口压力值是否小于p4,若再次判断增压风机3的入口压力值仍小于p4,则热解气化系统进行故障报警或停机;当判断增压风机3的入口压力值大于p5时,则打开反应釜出口放散管阀门,持续第七预设时长后再次进行判断增压风机3的入口压力值是否大于p5,若再次判断增压风机3的入口压力值仍大于p5,则热解气化系统进行故障报警或停机。

需要说明的是,本发明的实施例对第七预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,在本发明的一些优选实施方式中,第七预设时长为30s。

需要说明的是,在热解气化系统正常运行时,增压风机3的入口设置的放散管阀门处于关闭状态,在热解气化系统使用之前,需要检测增压风机3入口的放散管阀门是否关闭,若增压风机3入口的放散管阀门没有关闭,则需要将增压风机3入口的放散管阀门完全关闭。

本发明的实施例中通过判断增压风机3的入口压力值所处的预设范围,做出相应的调整,以提高控制的精确度并使判断更加直接有效,先判断增压风机3的入口压力值是否为p1,若增压风机3的入口压力值不为p1,则继续判断增压风机3的入口压力值是否位于p2和p3之间,并根据增压风机3的入口压力值与p1之间的大小关系,先调整增压风机3的转速,再调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;若判断增压风机3的入口压力值没有位于p2和p3之间,则先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,使热解气化系统的产气量在合理的范围内,再判断是否需要相应的调整增压风机3的转速,形成持续的判断与调整,直至增压风机3的入口压力值维持为p1或进行故障报警或停机。本发明的实施例通过逐级的判断与及时调整,使热解气化系统的压力更易于控制,有利于提高可燃气体的品质和产气量的稳定性。

为了便于快速、准确的判断是否需要先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,在本发明的一些优选实施方式中,将增压风机3的转速调至零或最高转速,通过增压风机3的入口压力值与p2和p3之间的大小关系,判断是否需要调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,具体为:若将增压风机3的转速调至零,增压风机3的入口压力值小于p2,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,若将增压风机3的转速调至最高转速,增压风机3的入口压力值值大于p3,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;反之,则无需先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速。

本发明的实施例提供的控制方法是动态的判断与调整过程,既可以通过获取反应釜1的出口压力值,通过反应釜1的出口压力值与p1之间的大小关系,判断是否需要对燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速进行调整,还可以通过获取增压风机3的入口压力值,判断是否需要对燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速进行调整,也可以通过同时获取反应釜1的出口压力值与增压风机3的入口压力值,通过反应釜1的出口压力值、增压风机3的入口压力值与p1之间的大小关系,判断是否需要对燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、炉膛5的温度和助燃风机6的转速进行调整,当同时获取反应釜1的出口压力值和增压风机3的入口压力值时,若经过判断后两者都需要进行调整,则按照反应釜1的出口压力值的判断与调整顺序进行调整,即按照如图2所示的方式进行调整,若只判断其中的某一个需要进行调整,则按照所对应的压力值进行调整。

当启动炉膛5的温度的调整时,还需要判断是否对助燃风机6和烟气引风机7的转速进行调整,以使炉膛5内的压力保持恒定。

在本发明的实施例中,炉膛5设置在反应釜1的外部,炉膛5内燃烧燃料对反应釜1进行加热和保温,本发明的实施例中通过调整炉膛5的温度和/或助燃风机6的转速,以调整反应釜1的温度,但在燃烧燃料获取热量的过程中,还会产生烟气,对炉膛5的压力产生影响。热解气化系统在正常运行时,反应釜的预设压力值略大于预设炉膛压力值,即p4<p2<预设炉膛压力值<p1<p3<p5,一般而言,反应釜的预设压力值比预设炉膛压力值大5-10pa,以避免炉膛5内的空气进入反应釜1中,影响可燃气体的质量,因此,在对炉膛5的温度和/或助燃风机6的转速进行调整的过程中,还需要判断炉膛5的压力是否保持恒定,并通过对烟气引风机7、炉膛5的温度和助燃风机6的转速进行调整,以使炉膛5内的压力保持恒定,并小于反应釜1的压力,从而避免炉膛5内的空气进入反应釜1中,影响可燃气体的质量。

具体地,结合图4所示,该控制方法还包括:

获取炉膛5的压力值;

判断炉膛5的压力值是否为预设炉膛压力值,若是,则维持当前的运行状态,若否,则继续判断炉膛5的压力值是否位于p2至p3之间;

若炉膛5的压力值位于p2至p3之间,则根据炉膛5的压力值与预设炉膛压力值之间的大小关系,调整烟气引风机7的转速;

持续调整第八预设时长的烟气引风机7的转速后,再次判断炉膛5的压力值是否为预设炉膛压力值,若是,则维持当前的运行状态,若否,则根据炉膛5的压力值与预设炉膛压力值之间的大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;

持续调整第九预设时长的炉膛5的温度和助燃风机6的转速后,再次判断炉膛5的压力值是否为预设炉膛压力值,若是,则维持当前的运行状态,若否,则进行故障报警。

若判断炉膛5的压力值没有位于p2至p3之间,则根据炉膛5的压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整,直至炉膛5的压力值维持为预设炉膛压力值或进行故障报警。

需要说明的是,本发明的实施例对第八预设时长和第九预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整,例如:1min、3min、5min或10min。

其中,根据炉膛5的压力值所处的预设范围,进行持续的判断与调整包括:

若炉膛5的压力值位于p2至p4之间或p3至p5之间,则先调整炉膛5的温度和助燃风机7的转速;

若炉膛5的压力值小于p4或大于p5,则运行第十预设时长后,再次判断炉膛5的压力值是否位于p2至p4之间或p3至p5之间,若是,则继续判断炉膛5的压力是否为预设炉膛压力值,若否,则进行故障报警。

以此形成持续的判断与及时调整,直至使炉膛5的压力值维持为预设炉膛压力值或进行故障报警。

需要说明的是,本发明的实施例对第十预设时长的具体数值范围不作进一步的限定,在本发明的一些优选实施方式中,第十预设时长为30s。

更具体地,根据炉膛5的压力值与预设炉膛压力值之间的大小关系,调整烟气引风机7的转速包括:若炉膛5的压力值大于预设炉膛压力值,则提高烟气引风机7的转速;若炉膛5的压力值小于预设炉膛压力值,则降低烟气引风机7的转速;

根据所述炉膛5的压力值与预设炉膛压力值之间的大小关系,调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速包括:若炉膛5的压力值大于预设炉膛压力值,则降低炉膛5的温度,和/或降低助燃风机6的转速,以减少烟气的量;若炉膛5的压力值小于预设炉膛压力值,则提高炉膛5的温度,和/或降低助燃风机6的转速,以增加烟气的量。

为了便于快速、准确的判断是否需要先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,在本发明的一些优选实施方式中,将烟气引风机7的转速调至极限值,通过炉膛5的压力值与p2和p3之间的大小关系,判断是否需要调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速,具体为:若将燃气引风机2的转速调至极限值后,炉膛5的压力值的出口压力值小于p2或大于p3,则调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速;反之,则无需先调整炉膛5的温度和助燃风机6的转速。

在本发明的一些优选实施方式中,烟气引风机7转速的极限值为烟气引风机7最高转速的30%至80%,本发明的实施例对烟气引风机7的最高转速不做进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况进行确定。

需要说明的是,本发明的实施例中对燃气引风机2的转速、增压风机3的转速、助燃风机6的转速和烟气引风机7的转速是通过pid(proportionintegrationdifferentiation)控制器进行控制和调节,本发明的实施例对此不做进一步的限定,本领域的技术人员可以根据实际情况进行调整。

当热解气化系统正常运转时,热解气化系统中的各设备维持各自的运行状态,只有当热解气化系统中反应釜1出口的压力值、增压风机3的入口压力值和炉膛5的压力值偏离了预设压力值时,才会按照上述指令进行判断和调整。本发明通过逐级的判断与及时调整,使热解气化系统的压力更易于控制,有利于提高可燃气体的品质和产气量的稳定性。

虽然本公开披露如上,但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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