一种氧煤比控制系统的制作方法

1.本发明涉及一种氧煤比控制系统，适用于通过泵来加压、输送物料的气化工艺，比如水煤浆气化工艺、重油（渣油）气化工艺等。


背景技术：

2.水煤浆气化工艺具有技术成熟、流程简单、过程控制安全可靠、煤种适应性强、碳转化率高、粗合成气质量好、环保性能好、装置建设投资低、建设周期短等特点。近年来，煤化工产业蓬勃发展，水煤浆气化工艺在煤制氢、煤制甲醇、煤制烯烃、煤制合成氨等工程中得到了广泛应用，大量的水煤浆气化装置已经投入商业运行。水煤浆气化装置通常为上游装置，该装置一旦停车，将导致下游装置或与之配套的生产装置中断生产，造成较大的经济损失。因此，水煤浆气化装置的安全、稳定运行至关重要。
3.影响水煤浆气化装置安全、稳定运行的最重要参数就是进入气化炉的氧气与水煤浆之间的比例，也就是氧煤比。氧煤比偏低会导致气化反应温度较低，碳转化率降低，灰渣中的残碳偏高，渣口排渣不畅，甚至发生堵渣进而导致停车。氧煤比偏高会导致气化反应温度较高，合成气中co2含量增加，气化效率降低，甚至导致过氧发生爆炸。因此，氧煤比既是气化工艺中最重要的控制参数，也是最重要的联锁参数。
4.现有水煤浆气化技术的氧煤比控制通常采用交叉限幅控制方法，该控制方法和在锅炉上广泛应用的燃烧控制方法基本一致。由于水煤浆气化工艺是采用煤浆泵来加压、输送煤浆的，而且煤浆泵通常为柱塞泵，因此，煤浆流量存在一定波动，有的装置甚至波动比较大，随着装置使用年限的增加，煤浆流量波动会越来越大。如果在这样的条件下采用交叉限幅控制，煤浆流量的波动会导致氧气流量也跟随波动。波动幅度小的话，影响合成气质量；波动幅度大的话，可能出现过氧导致误停车或发生安全事故。因此，现有的水煤浆气化装置的氧煤比控制基本无法投用，甚至很多装置的煤浆流量控制回路和氧气流量控制回路都没有实现单回路自动控制，仍维持手动控制模式，操作人员一旦没有及时、正确操作，轻则导致误停车，重则出现过氧爆炸等较大的安全事故，给气化装置的安全、稳定运行造成极大的隐患。
5.授权公告号为cn105885949b（申请号为2016103923262）的中国发明专利《氧气进料控制系统及其气化炉进料系统》仅公开了适用于多喷嘴对置式气化炉的氧气进料流程，既没有说明氧煤比控制方法，也无法解决煤浆流量波动导致氧气流量跟随波动的问题。
6.授权公告号为cn101538485b（申请号为2009101198432）的中国发明专利《气流床反应器温度控制系统与其控制方法》所公开的氧煤比控制方法依然采用的是交叉限幅控制方法，无法解决煤浆流量波动导致氧气流量跟随波动的问题。
7.申请公布号为cn106773718a（申请号为2017100542460）的中国发明专利申请《一种氧碳比控制系统及其气化炉氧煤比控制方法》所公开的氧煤比控制方法适用于粉煤气化工艺，不适用于水煤浆气化工艺，同样无法解决煤浆流量波动导致氧气流量跟随波动的问题。
107设有跟踪控制输入端，且氧气流量控制单元4中对供应的氧气流量进行控制的控制器（例如氧气流量控制器fc-109）或所述煤浆流量控制单元5中对供应的水煤浆流量进行控制的控制器（例如煤浆流量控制器fc-103）未处于串级运行模式的信号003b连接至气化炉负荷设定控制器hc-107的跟踪控制输入端。在一个实施方案中，所述氧气流量控制器fc-109或煤浆流量控制器fc-103未处于串级运行模式的信号003b来自氧煤比设定单元3。
13.在一个实施方案中，将所述氧气流量控制器fc-109或煤浆流量控制器fc-103未处于串级运行模式的信号003b、气化炉液位正常信号和气化炉停车信号用于负荷升降模块hc-108的控制输入。在一个实施方案中，负荷升降模块hc-108设有4个控制输入端，分别是跟踪控制输入端、启动控制输入端、暂停控制输入端和停止控制输入端。在一个实施方案中，所述信号003b用于所述跟踪控制输入端。在一个实施方案中，所述气化炉液位正常信号用于所述启动控制输入端和暂停控制输入端。在一个实施方案中，所述气化炉停车信号用于所述停止控制输入端。
14.在一个实施方案中，由负荷升降模块hc-108提供的气化炉当前负荷il信号与由气化炉负荷设定控制器hc-107设定的气化炉的目标负荷tl进行减法运算，并结合由氧煤比设定单元3的氧煤比异常信号003c，得到所述气化炉运行状态信号001a。在一个实施方案中，所述气化炉运行状态信号001a分为两类，例如其中第一类为气化炉处于正常运行模式或降负荷模式，第二类为气化炉处于升负荷模式或氧煤比异常。
15.在一个实施方案中，在自动选择设定值单元2中，由氧煤比设定值sr与煤浆流量测量值dfc相乘，得到氧气流量控制计算值cfo；进一步由氧气信号选择模块fy8-110对所述气化炉当前负荷需氧量ifo或该氧气流量控制计算值cfo进行选择，并将所述ifo或cfo作为所述氧气流量控制设定值sfo。在一个实施方案中，所述ifo或cfo的选择由所述氧气信号选择模块fy8-110依据所述气化炉运行状态信号001a进行。
16.在一个实施方案中，由煤浆信号选择模块fy8-103对所述气化炉当前负荷需氧量ifo或氧气流量测量值dfo进行选择，得到煤浆流量所需计算值cfc；进一步由该煤浆流量所需计算值cfc除以所述氧煤比设定值sr，得到所述煤浆流量控制设定值sfc。在一个实施方案中，所述ifo或dfo的选择由所述煤浆信号选择模块fy8-103依据所述气化炉运行状态信号001a进行。
17.在一个实施方案中，在氧煤比设定单元3中，由所述氧气流量测量值dfo除以所述煤浆流量测量值dfc，得到所述实际氧煤比ar。
18.在一个实施方案中，由氧煤比信号选择模块12hy8-102对所述实际氧煤比ar或预定氧煤比pr进行选择，并将所述ar或pr作为所述氧煤比设定值sr。在一个实施方案中，所述ar或pr的选择由所述氧气流量控制单元4的氧气流量控制器fc-109、氧气流量快速控制器fc-110或煤浆流量控制器fc-103是否均未处于串级运行模式决定。
19.在一个实施方案中，给出氧煤比异常判断设定值ur，其值用xx代表并且根据实际操作煤种确定，例如为510-530之间的一个数值，例如大约520。当所述实际氧煤比ar大于xx时，表示“氧煤比异常”，并相应产生一个或多个氧煤比异常信号，例如，氧煤比异常信号003c送往自动设定负荷单元1、氧煤比异常信号003d送往氧气流量控制单元4、和/或氧煤比异常信号003e送往煤浆流量控制单元5。
20.在一个实施方案中，在氧气流量控制单元4中，由氧气流量变送器ft-109测量水煤
浆气化工艺的氧气流量，以用于所述氧气流量测量值dfo信号004a/b。优选地，在一个实施方案中，设置3个氧气流量变送器ft-109a～c，其测量信号三取中。优选地，在一个实施方案中，对氧气流量变送器ft-109的测量信号进行温压补偿，并将温压补偿后的信号作为所述氧气流量测量值dfo信号004a/b。在一个实施方案中，设置3个氧气流量变送器ft-109a～c，先对每个氧气流量变送器的测量信号进行温压补偿，再对补偿后的信号进行三取中；或在另一个实施方案中，设置3个氧气流量变送器ft-109a～c，先对3个流量测量信号进行三取中，再对选取的测量信号进行温压补偿。在一个实施方案中，对氧气流量变送器ft-109、以及用于进行温压补偿的氧气压力变送器和氧气温度变送器的安装位置没有特别限制，可以设置于本领域常规的位置；例如，氧气流量变送器ft-109安装在氧气节流装置上。
21.在一个实施方案中，由氧气流量测量值dfo和所述氧气流量控制设定值sfo来串级控制氧气流量控制器fc-109。在一个实施方案中，由氧气流量测量值dfo和所述氧气流量控制设定值sfo来串级控制氧气流量快速控制器fc-110。在一个实施方案中，由控制信号选择模块12fy8-109对氧气流量控制器fc-109输出的氧气流量控制信号或氧气流量快速控制器fc-110输出的氧气流量快速控制信号进行选择，并用选择的控制信号对氧气流量进行控制。在一个实施方案中，所述氧气流量控制信号或氧气流量快速控制信号的选择由氧煤比异常信号决定。例如，在一个实施方案中，当出现氧煤比异常信号时，由氧气流量快速控制器fc-110输出的氧气流量快速控制信号对氧气流量进行控制；当未出现氧煤比异常信号时，由氧气流量控制器fc-109输出的氧气流量控制信号对氧气流量进行控制。
22.在一个实施方案中，在煤浆流量控制单元5中，由煤浆流量计ft-103测量水煤浆气化工艺的煤浆流量，以用于所述煤浆流量测量值dfc信号005a/b。优选地，在一个实施方案中，设置3个煤浆流量计ft-103a～c，其测量信号三取中，以作为所述煤浆流量测量值dfc信号005a/b。
23.在一个实施方案中，由煤浆流量测量值dfc和所述煤浆流量控制设定值sfc来串级控制煤浆流量控制器fc-103，从而实现对煤浆流量进行控制。在一个实施方案中，当氧煤比异常信号为1时，将煤浆流量控制器fc-103的工作模式强制置为手动运行模式。
24.与现有技术相比，本发明的优点在于：（1）可以有效解决煤浆流量波动导致氧气流量跟随波动的问题；（2）系统构成简单且易于投用；（3）能自动升降气化负荷，大幅降低操作员的劳动强度；（4）能在出现氧煤比异常时进入快速响应模式并迅速稳定生产，既能确保装置安全，还能有效避免装置非计划停车。
附图说明
25.图1为根据本发明的自动设定负荷单元1的示意图。
26.图2为根据本发明的自动选择设定值单元2的示意图。
27.图3为根据本发明的氧煤比设定单元3的示意图。
28.图4为根据本发明的氧气流量控制单元4的示意图。
29.图5为根据本发明的煤浆流量控制单元5的示意图。
具体实施方式
30.下面对本发明的具体实施方式进行详细说明，但是需要指出的是，本发明的保护范围并不受这些具体实施方式的限制，而是由附录的权利要求书来确定。
31.本说明书提到的所有出版物、专利申请、专利和其它参考文献全都引于此供参考。除非另有定义，本说明书所用的所有技术和科学术语都具有本发明所属领域内一般技术人员常理解的相同意思。在有冲突的情况下，包括定义在内，以本说明书为准。
32.当本说明书以“本领域技术人员已知的”或者“本领域常规的”或类似用语来描述材料、方法、部件、装置或设备时，该术语表示本说明书包括提出本技术时本领域常规使用的那些，但也包括目前还不常用，但将变成本领域公认为适用于类似目的的那些。
33.本说明书提到的“水煤浆”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指煤、水和任选添加剂以一定量混合的煤基燃料，其为浆体形式，可泵送、雾化、储存和稳定着火燃烧。特别地，对于本发明目的，术语“水煤浆”和“煤浆”可互换使用。
34.本发明提到的“气化炉”具有本领域公知的含义和指代对象，一般是指气化原料与气化剂发生气化反应，转化成气体产物和少量残渣，并对高温气体、残渣进行冷却、洗涤的设备，气化剂主要是水蒸气、空气（氧气）或它们的混合气体，该气化炉包括处于上部的气化室（或称为反应室、燃烧室）和处于下部的激冷室。
35.本说明书中，各个单元的相关部件会接收和/或产生各种技术参数，例如自动选择设定值单元2设计的气化炉当前负荷需氧量ifo、氧煤比设定值sr和煤浆流量测量值dfc等等，而这些参数会由相应的信号进行传输，例如用于气化炉当前负荷需氧量ifo的信号001b、用于氧煤比设定值sr的信号003a和用于煤浆流量测量值的dfc信号。本领域技术人员理解的是，本说明书中区别所述参数及其信号，但为讨论和理解的方便，有时也会将所述参数及其信号混用或互换使用，只要本领域技术人员理解其实际指代对象即可。
36.最后，在没有明确指明的情况下，本说明书内所提到的所有百分数、份数、比率等都是以重量为基准的，除非以重量为基准时不符合本领域技术人员的常规认识。
37.以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
38.如图1至图5所示，本实施例中的氧煤比控制回路包括自动设定负荷单元、自动选择设定值单元、氧煤比设定单元、氧气流量控制单元和煤浆流量控制单元。
39.（1）参见图1，在一个例示而非限制的实施方案中，自动设定负荷单元1的回路构成和控制、逻辑关系如下：自动设定负荷单元包括升负荷速率控制器hc-105、降负荷速率控制器hc-106、气化炉负荷设定控制器hc-107、负荷升降模块hc-108、减法器hy3-107、乘法器hy4-108、脉冲发生器p1～p3、与门an1～an2、或门or1～or4、非门no1～no2、触发器rs1、判断模块q1～q3、延时模块t。
40.在一个实施方案中，气化炉负荷设定控制器hc-107设有跟踪控制输入端。在一个实施方案中，负荷升降模块hc-108设有4个控制输入端，分别是跟踪控制输入端、启动控制输入端、暂停控制输入端和停止控制输入端。在一个实施方案中，负荷升降模块hc-108还设有3个信号输入端，分别是升负荷速率输入端、降负荷速率输入端和设定目标值输入端。
41.在一个实施方案中，升负荷速率控制器hc-105用于设定气化炉升负荷速率，其输出端连接至负荷升降模块hc-108升负荷速率输入端；降负荷速率控制器hc-106用于设定气
化炉降负荷速率，其输出端连接至负荷升降模块hc-108降负荷速率输入端。在一个实施方案中，气化炉负荷设定控制器hc-107用于设定气化炉的目标负荷tl，其输出端分别连接至负荷升降模块hc-108设定目标值输入端和减法器hy3-107的a输入端。
42.在一个实施方案中，启动按钮连接至脉冲发生器p1的输入端，脉冲发生器p1的输出端连接至与门an1的第一输入端；来自联锁系统的气化炉液位正常信号分别连接至与门an1的第二输入端和非门no1的输入端；与门an1的输出端连接至负荷升降模块hc-108的启动控制输入端。在一个实施方案中，非门no1的输出端连接至或门or1的第一输入端；暂停按钮连接至脉冲发生器p2的输入端，脉冲发生器p2的输出端连接至或门or1的第二输入端；或门or1的输出端连接至负荷升降模块hc-108的暂停控制输入端。来自联锁系统的气化炉停车信号连接至或门or2的第一输入端；停止按钮连接至脉冲发生器p3的输入端，脉冲发生器p3的输出端连接至或门or2的第二输入端；或门or2的输出端连接至负荷升降模块hc-108的停止控制输入端。本领域技术人员知晓并可以确定的是，在一个或多个实施方案中，可以对逻辑电路进行适当调整，只要能够根据气化炉液位正常信号和启动按钮通过逻辑运算给出负荷升降模块hc-108的启动控制输入、根据气化炉液位正常信号和暂停按钮通过逻辑运算给出负荷升降模块hc-108的暂停控制输入、和/或根据气化炉停车信号和停止按钮通过逻辑运算给出负荷升降模块hc-108的停止控制输入即可。
43.在一个实施方案中，负荷升降模块hc-108的输出信号为气化炉当前负荷il，其输出端分别连接至乘法器hy4-108的第一输入端和减法器hy3-107的b输入端；满负荷氧气流量ffo连接至乘法器hy4-108的第二输入端；乘法器hy4-108的输出端连接至自动选择设定值单元，其输出结果为气化炉当前负荷需氧量ifo，并将气化炉当前负荷需氧量ifo的信号001b送往自动选择设定值单元。
44.在一个实施方案中，减法器hy3-107的输出结果为a-b，即为气化炉负荷设定控制器hc-107设定的目标负荷tl与负荷升降模块hc-108输出的气化炉当前负荷il之间的差值。减法器hy3-107的输出端分别连接至判断模块q1、q2和q3的输入端；判断模块q1、q2和q3的设定值为0；当减法器hy3-107的输出结果小于0时，判断模块q1的输出结果为1并显示“气化炉降负荷”，否则其输出结果为0；当减法器hy3-107的输出结果等于0时，判断模块q2的输出结果为1并显示“气化炉正常运行”，否则其输出结果为0；当减法器hy3-107的输出结果大于0时，判断模块q3的输出结果为1并显示“气化炉升负荷”，否则其输出结果为0。
45.在一个实施方案中，判断模块q1的输出端连接至或门or3的第一输入端；判断模块q2的输出端连接至延时模块t的输入端，延时模块t的输出端连接至或门or3的第二输入端，延时模块t的功能为延时导通，设定时间为3-10分钟之间的一个数值，例如3分钟、5分钟、或8分钟、、或根据实际生产确定的其它合适时间；或门or3的输出端连接至与门an2的第一输入端；来自氧煤比设定单元的氧煤比异常信号003c分别连接至非门no2的输入端和或门or4的第一输入端；非门no2的输出端连接至与门an2的第二输入端；判断模块q3的输出端连接至或门or4的第二输入端；与门an2的输出端连接至触发器rs1的s输入端，或门or4的输出端连接至触发器rs1的r输入端；触发器rs1输出端连接至自动选择设定值单元，其输出结果表示气化炉运行状态，作为气化炉运行状态信号001a送往自动选择设定值单元。当触发器rs1输出结果为1表示气化炉处于正常运行模式或降负荷模式，当触发器rs1输出结果为0表示气化炉处于升负荷模式或氧煤比异常，触发器rs1的r输入端优先级高于s输入端。本领域技
术人员知晓并可以确定的是，在一个实施方案中，可以对逻辑电路进行适当调整，以使触发器rs1输出结果与前述例示的实施方案不同甚至相反，例如触发器rs1输出结果为0表示气化炉处于正常运行模式或降负荷模式，当触发器rs1输出结果为1表示气化炉处于升负荷模式或氧煤比异常；只要该触发器rs1输出结果分为两类（其中第一类为气化炉处于正常运行模式或降负荷模式，第二类为气化炉处于升负荷模式或氧煤比异常）即可。
46.在一个实施方案中，来自氧煤比设定单元的fc-109或fc-103未处于串级运行模式信号003b分别连接至气化炉负荷设定控制器hc-107的跟踪控制输入端和负荷升降模块hc-108的跟踪控制输入端；当fc-109或fc-103未处于串级运行模式信号为1时，气化炉负荷设定控制器hc-107和负荷升降模块hc-108的输出信号跟踪氧气流量测量值fi-109除以满负荷氧气流量ffo的结果（图上未显示）。
47.负荷升降模块hc-108在升负荷或在降负荷过程中，以3-10秒钟之间的一个数值，例如3秒钟、6秒钟、或8秒钟、或根据实际生产确定的其它合适时间为动作时间间隔。
48.（2）参见图2，在一个例示而非限制的实施方案中，自动选择设定值单元的回路构成和控制、逻辑关系如下：在一个实施方案中，自动选择设定值单元包括煤浆信号选择模块fy8-103、氧气 信号选择模块fy8-110、除法器fy4-103、乘法器fy4-109。
49.在一个实施方案中，来自自动设定负荷单元的气化炉运行状态信号001a分别连接至煤浆信号选择模块fy8-103的s控制端和氧气 信号选择模块fy8-110的s控制端；来自自动设定负荷单元的气化炉当前负荷需氧量ifo信号001b分别连接至煤浆信号选择模块fy8-103的b输入端和氧气 信号选择模块fy8-110的a输入端；来自氧气流量控制单元的氧气流量测量值信号004a连接至煤浆信号选择模块fy8-103的a输入端。
50.在一个实施方案中，来自煤浆流量控制单元的煤浆流量测量值dfc信号005a连接至乘法器fy4-109的第一输入端；来自氧煤比设定单元的的氧煤比设定值sr信号003a分别连接至乘法器fy4-109的第二输入端和除法器fy4-103的b输入端；乘法器fy4-109的输出端的输出信号为氧气流量控制计算值cfo，该输出端连接至氧气 信号选择模块fy8-110的b输入端。
51.在一个实施方案中，氧气 信号选择模块fy8-110的控制功能为：当s=1时（气化炉处于正常运行模式或降负荷模式），输出结果c=a（气化炉当前负荷需氧量ifo信号001b）；当s=0时（气化炉处于升负荷模式或氧煤比异常），输出结果c=b（氧气流量控制计算值cfo）。氧气 信号选择模块fy8-110的输出端c连接至氧气流量控制单元，其输出结果为氧气流量控制设定值sfo信号002a。
52.在一个实施方案中，煤浆信号选择模块fy8-103的控制功能为：当s=1时，输出结果c=a；当s=0时，输出结果c=b。煤浆信号选择模块fy8-103的输出端c连接至除法器fy4-103的a输入端；除法器fy4-103的输出结果为a
÷
b，即为煤浆流量控制设定值sfc信号002b，其输出端连接至煤浆流量控制单元。
53.（3）参见图3，在一个例示而非限制的实施方案中，氧煤比设定单元的回路构成和控制、逻辑关系如下：在一个实施方案中，氧煤比设定单元包括氧煤比设定控制器hc-102、限速器hy9-102、信号选择模块hy8-102、除法器ffy4-109、指示模块ffi-109、脉冲发生器p4、与门an3、
或门or5、非门no3～no4、触发器sr1、判断模块q4。
54.在一个实施方案中，氧煤比设定控制器hc-102和限速器hy9-102均设有跟踪控制输入端。
55.在一个实施方案中，来自氧气流量控制单元的氧气流量测量值信号004b连接至除法器ffy4-109的a输入端；来自煤浆流量控制单元的煤浆流量测量值dfc信号005b连接至除法器ffy4-109的b输入端；除法器ffy4-109的输出结果为a
÷
b，即为实际氧煤比ar，其输出端连接至指示模块ffi-109；指示模块ffi-109的输出端分别连接至信号选择模块hy8-102的a输入端和判断模块q4的输入端。判断模块q4的设定值根据实际操作煤种确定，用xx代表；当指示模块ffi-109的输出结果大于xx时，判断模块q4的输出结果为1，否则其输出结果为0。在一个实施方案中，判断模块q4的输出端连接至触发器sr1的s输入端；氧煤比异常复位按钮连接至脉冲发生器p4的输入端，脉冲发生器p4的输出端连接至触发器sr1的r输入端；触发器sr1输出端分别连接至自动设定负荷单元、氧气流量控制单元、煤浆流量控制单元，其输出结果表示实际氧煤比ar的状态，当触发器sr1输出结果为1表示氧煤比异常并显示“氧煤比异常”，相应产生氧煤比异常信号003c送往自动设定负荷单元、003d送往氧气流量控制单元、和003e送往煤浆流量控制单元，当触发器sr1输出结果为0表示氧煤比正常，触发器sr1的s输入端优先级高于r输入端。
56.在一个实施方案中，氧煤比设定控制器hc-102用于设定气化炉的氧煤比，其输出预定氧煤比pr，并连接至限速器hy9-102的输入端；限速器hy9-102按照预设的允许变化速率输出氧煤比设定值sr，允许变化速率根据实际操作煤种确定，限速器hy9-102的输出端连接至信号选择模块hy8-102的b输入端。
57.在一个实施方案中，来自氧气流量控制单元的fc-110处于串级运行模式信号004f连接至或门or5的第一输入端；来自氧气流量控制单元的fc-109处于串级运行模式信号004e分别连接至或门or5的第二输入端和与门an3的第二输入端；来自煤浆流量控制单元的fc-103处于串级运行模式信号005e分别连接至或门or5的第三输入端和与门an3的第一输入端；与门an3的输出端连接至非门no4的输入端；非门no4的输出端连接至自动设定负荷单元，非门no4的输出为fc-109或fc-103未处于串级运行模式信号003b。
58.在一个实施方案中，或门or5的输出端连接至非门no3的输入端；非门no3的输出端分别连接至氧煤比设定控制器hc-102的跟踪控制输入端、限速器hy9-102的跟踪控制输入端和信号选择模块hy8-102的s控制端，非门no3的输出为fc-103、fc-109、fc-110均未处于串级运行模式信号；当fc-103、fc-109、fc-110均未处于串级运行模式信号为1时，氧煤比设定控制器hc-102和限速器hy9-102的输出信号跟踪ffi-109的输出结果。
59.在一个实施方案中，信号选择模块hy8-102的控制功能为：当s=1时，输出结果c=a；当s=0时，输出结果c=b。信号选择模块hy8-102的输出端c连接至自动选择设定值单元，其输出结果为氧煤比设定值sr，氧煤比设定值sr信号003a送往自动选择设定值单元。
60.（4）参见图4，在一个例示而非限制的实施方案中，氧气流量控制单元的回路构成和控制、逻辑关系如下：在一个实施方案中，氧气流量控制单元包括氧气流量控制器fc-109、氧气流量快速控制器fc-110、信号选择模块fy8-109、三取中模块fy6-109、温压补偿模块fy2-109a～c和以及指示模块pi-109、ti-109、fi-109、fi-109a～c。
61.在一个实施方案中，相关的现场设备包括氧气压力变送器pt-109、氧气温度变送器tt-109、氧气节流装置fe-109、氧气流量变送器ft-109a～c和氧气流量调节阀fv-109。
62.在一个实施方案中，氧气流量变送器ft-109a～c均安装在氧气节流装置fe-109上，氧气流量变送器ft-109a的测量信号连接至温压补偿模块fy2-109a的输入端，氧气流量变送器ft-109b的测量信号连接至温压补偿模块fy2-109b的输入端，氧气流量在一个实施方案中，变送器ft-109c的测量信号连接至温压补偿模块fy2-109c的输入端。
63.氧气压力变送器pt-109的测量信号连接至指示模块pi-109的输入端，pi-109的输出端分别连接至温压补偿模块fy2-109a、温压补偿模块fy2-109b和温压补偿模块fy2-109c的p补偿端。氧气温度变送器tt-109的测量信号连接至指示模块ti-109的输入端，ti-109的输出端分别连接至温压补偿模块fy2-109a、温压补偿模块fy2-109b和温压补偿模块fy2-109c的t补偿端。
64.在一个实施方案中，温压补偿模块fy2-109a的输出端连接至指示模块fi-109a的输入端，温压补偿模块fy2-109b的输出端连接至指示模块fi-109b的输入端，温压补偿模块fy2-109c的输出端连接至指示模块fi-109c的输入端；指示模块fi-109a的输出端连接至三取中模块fy6-109的第一输入端，指示模块fi-109b的输出端连接至三取中模块fy6-109的第二输入端，指示模块fi-109c的输出端连接至三取中模块fy6-109的第三输入端；三取中模块fy6-109的输出端连接至指示模块fi-109的输入端，fi-109的输出结果即为氧气流量测量值信号。
65.在一个实施方案中，氧气流量测量值信号分别连接至氧气流量控制器fc-109的pv输入端、氧气流量快速控制器fc-110的pv输入端、以及分别作为氧气流量测量值信号004a送往自动选择设定值单元和作为氧气流量测量值信号004b氧煤比设定单元。
66.在一个实施方案中，来自自动选择设定值单元的氧气流量控制设定值sfo信号002a分别连接至氧气流量控制器fc-109的sp输入端和氧气流量快速控制器fc-110的sp输入端；氧气流量控制器fc-109的mv输出端连接至信号选择模块fy8-109的b输入端，氧气流量快速控制器fc-110的mv输出端连接至信号选择模块fy8-109的a输入端。
67.在一个实施方案中，氧气流量控制器fc-109工作在串级运行模式下，fc-109处于串级运行模式信号的状态为1，并作为fc-109处于串级运行模式信号004e连接至氧煤比设定单元。氧气流量快速控制器fc-110工作在串级运行模式下，fc-110处于串级运行模式信号的状态为1，并作为fc-110处于串级运行模式信号004f连接至氧煤比设定单元。
68.在一个实施方案中，来自氧煤比设定单元的氧煤比异常信号003d分别连接至信号选择模块fy8-109的s控制端、氧气流量控制器fc-109的工作模式控制端和的氧气流量快速控制器fc-110工作模式控制端。当氧煤比异常信号为1时，将氧气流量控制器fc-109的工作模式强制置为手动运行模式，并将氧气流量快速控制器fc-110强制置为串级运行模式。
69.在一个实施方案中，信号选择模块fy8-109的控制功能为：当s=1时（氧煤比异常），输出结果c=a（氧气流量快速控制器fc-110的mv输出信号）；当s=0时，输出结果c=b（氧气流量控制器fc-109的mv输出信号）。信号选择模块fy8-109的输出端c连接至氧气流量调节阀fv-109。
70.在一个实施方案中，氧气流量控制器fc-109的比例、积分、微分参数按照利于控制稳定的方式进行设定，氧气流量快速控制器fc-110的比例、积分、微分参数按照利于快速响
应的方式进行设定。
71.（5）参见图5，在一个例示而非限制的实施方案中，煤浆流量控制单元的回路构成和控制、逻辑关系如下：在一个实施方案中，煤浆流量控制单元包括煤浆流量控制器fc-103、三取中模块fy6-103、温压补偿模块fy2-109a～c和以及指示模块fi-103、fi-103a～c。
72.在一个实施方案中，相关的现场设备包括煤浆流量计ft-103a～c、煤浆给料泵变频器sc-103。
73.在一个实施方案中，煤浆流量计ft-103a连接至指示模块fi-103a, 煤浆流量计ft-103b连接至指示模块fi-103b, 煤浆流量计ft-103c连接至指示模块fi-103c；指示模块fi-103a的输出端连接至三取中模块fy6-103的第一输入端，指示模块fi-103b的输出端连接至三取中模块fy6-103的第二输入端，指示模块fi-103c的输出端连接至三取中模块fy6-103的第三输入端，三取中模块fy6-103的输出端连接至指示模块fi-103的输入端，fi-103的输出结果即为煤浆流量测量值dfc信号。
74.在一个实施方案中，煤浆流量测量值dfc信号连接至煤浆流量控制器fc-103的pv输入端、并分出煤浆流量测量值dfc信号005a送往自动选择设定值单元和煤浆流量测量值dfc信号005b送往氧煤比设定单元。
75.在一个实施方案中，来自自动选择设定值单元的煤浆流量控制设定值sfc信号002b连接至煤浆流量控制器fc-103的sp输入端。
76.在一个实施方案中，煤浆流量控制器fc-103工作在串级运行模式下，fc-103处于串级运行模式信号的状态为1，并将fc-103处于串级运行模式信号005e连接至氧煤比设定单元。
77.在一个实施方案中，煤浆流量控制器fc-103的mv输出端连接至煤浆给料泵变频器sc-103。
78.在一个实施方案中，来自氧煤比设定单元的氧煤比异常信号003e连接至煤浆流量控制器fc-103的工作模式控制端。当氧煤比异常信号为1时，将煤浆流量控制器fc-103的工作模式强制置为手动运行模式。
79.根据本发明的氧煤比控制系统的正常操作包括如下的例示实施例，以及两个或更多个这些例示实施例的组合：（1）在气化炉停车状态下，fc-103、fc-109、fc-110、hc-108处于关闭状态。
80.（2）在开车准备和开车过程中，将fc-103、fc-109切换为手动运行模式，fc-110处于关闭状态，hc-108、hc-107、hc-102、hy9-102处于跟踪模式。
81.（3）在开车完成以后，将fc-103、fc-109、fc-110切换为自动运行模式，hc-108、hc-107、hc-102、hy9-102处于跟踪模式，氧煤比控制系统将显示“气化炉正常运行”。
82.（4）fc-103、fc-109、fc-110处于自动运行模式并稳定一段时间后，可根据生产的需要准备升负荷操作。首先，将fc-103、fc-109切换为串级运行模式，fc-110仍保持自动运行模式；其次，通过hc-107设置升负荷的目标值；然后，检查hc-105的设置是否合适，如设置合适，按下“启动按钮”，氧煤比控制系统将按设定的升负荷速率自动地把气化炉负荷提升至hc-107设置的目标值；在升负荷的过程中，氧煤比控制系统将一直显示“气化炉升负荷”， 升负荷操作完成后，将显示“气化炉正常运行”。
83.（5）如装置需要降低操作负荷。其次，通过hc-107设置降负荷的目标值；然后，检查hc-106的设置是否合适，如设置合适，按下“启动按钮”，氧煤比控制系统将按设定的降负荷速率自动地把气化炉负荷降低至hc-107设置的目标值；在降负荷的过程中，氧煤比控制系统将一直显示“气化炉降负荷”， 降负荷操作完成后，将显示“气化炉正常运行”。
84.（6）在装置运行中，可根据煤种调整的情况或者实际工况的需要，调整氧煤比。操作时，直接调整hc-102的设定值即可。hy9-102会按照预设的允许变化速率输出氧煤比设定值sr去自动选择设定值单元。
85.在装置运行中，当指示模块ffi-109的输出结果大于xx时，判断模块q4的输出结果为1，触发器sr1的输出结果立刻翻转为1，将显示“氧煤比异常”，将fc-110切换为串级运行模式，并将fc-103、fc-109切换为手动运行模式，信号选择模块fy8-109的输出结果切换为fc-110的mv值；同时，触发器rs1的输出结果立刻翻转为0，氧气 信号选择模块fy8-110的输出结果切换为乘法器fy4-109的输出结果，fc-110将开始快速调整氧气流量，确保气化装置安全。
86.当指示模块ffi-109的输出结果恢复正常，则可以重新投用氧煤比控制系统，操作步骤如下：（1）按下“氧煤比异常复位按钮”，触发器sr1的输出结果立刻翻转为0，信号选择模块fy8-109的输出结果切换为fc-109的mv值；同时，触发器rs1的输出结果立刻翻转为1，氧气 信号选择模块fy8-110的输出结果切换为气化炉当前负荷需氧量ifo信号，煤浆信号选择模块fy8-103的输出结果切换为氧气流量测量值。
87.（2）将fc-103、fc-109、fc-110切换为自动运行模式。
88.（3）fc-103、fc-109、fc-110处于自动运行模式并稳定一段时间后，将fc-103、fc-109切换为串级运行模式，fc-110仍保持自动运行模式，之后便可以根据需要进行升、降负荷或维持正常运行。
89.在上文的说明书中，已经参照特定的实施方式描述了本发明的构思。然而，本领域技术人员可以理解，在不脱离所附的权利要求中限定的本发明范围的情况下可以做出各种修改和变更。因此，说明书和附图应认为是说明性的，而不是限制性的，并且所有这类修改和变更应当涵盖在本发明的范围之内。
90.可以理解，本文为清楚起见以独立的多个实施方式的形式描述的某些特征也可以作为组合提供在单一的实施方式中。相反，为简要起见以单一实施方式的形式描述的多个不同特征也可以单独地或以任何子组合的形式提供。