專利名稱：氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法及裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于石油枯竭的問題，提出了將石油精煉時的殘渣、即石油焦和現(xiàn)在尚未有效得到利用的資源、即油砂、浙青、褐炭等低質(zhì)炭以及其它化石燃料、生物物質(zhì)、輪胎碎片等作為原料進行氣化，獲得以氫及碳化氫等為主體的氣化氣而加以有效利用的方案。圖1示出生成氣化氣的氣化設(shè)備的一個例子，圖1的氣化設(shè)備示出由氣化爐1與燃燒爐2構(gòu)成的雙塔式氣化設(shè)備的概況，向氣化爐1的下部供給水蒸氣3以形成流動介質(zhì) 4 (硅砂、石灰石等)的流動層，進行向該流動層投入的原料5 (煤、生物物質(zhì)、廢塑料等)的氣化，將在這里生成的氣化氣6向氣體精制設(shè)備供給。另一方面，前述氣化爐1內(nèi)的流動介質(zhì)4與氣化爐1內(nèi)生成的未反應(yīng)的木炭7 — 起經(jīng)設(shè)置在氣化爐1上的管道Ia通過溢出向燃燒爐2導(dǎo)入，被導(dǎo)入該燃燒爐2的下部的空氣8上吹，此時前述木炭7燃燒而進行流動介質(zhì)4的加熱。再有，在前述燃燒爐2中，與流動介質(zhì)4 一起被上吹的燃燒廢氣9從燃燒爐2的上部導(dǎo)入旋風(fēng)分離器10，由該旋風(fēng)分離器10分離出來的流動介質(zhì)4經(jīng)由下降管11返回前述氣化爐1，同時從前述旋風(fēng)分離器10上部取出燃燒廢氣9向廢氣處理設(shè)備供給。此外，在從氣化爐1向前述燃燒爐2流入的木炭7的量不足時，向燃燒爐2供給煤等輔助燃料F，使得燃燒爐2內(nèi)的流動介質(zhì)的溫度或燃燒爐2上部的溫度保持一定。另外，在氣化爐1與燃燒爐2之間以及氣化爐1與下降管11之間，分別具有用來阻止氣化氣6移動的由U形管道構(gòu)成的密封部12、13。此外，作為與本發(fā)明具有關(guān)聯(lián)性的氣化設(shè)備的在先技術(shù)文獻情報，有專利文獻1、
乙、。-Tf- O專利文獻1 特開2002-130647號公報， 專利文獻2 特開平4-88086號公報，
專利文獻3 特許第3933105號公報。但是，在上述這種由氣化爐與燃燒爐構(gòu)成的雙塔式氣化設(shè)備中，自氣化爐向燃燒爐供給的木炭的發(fā)熱量及流量會隨著氣化爐的溫度、水蒸氣流量、原料投入量、底料循環(huán)流量發(fā)生很大的波動，要計量出具有多少發(fā)熱量的多少木炭流向燃燒爐是困難的。此外，燃燒爐內(nèi)的流動介質(zhì)溫度或燃燒爐內(nèi)上部溫度波動的時間常數(shù)很大，若根據(jù)燃燒爐的流動介質(zhì)的溫度或燃燒爐內(nèi)上部的溫度對投入燃燒爐的輔助燃料量(煤量)進行反饋控制，則燃燒爐內(nèi)溫度的波動會很大，向燃燒爐后部的氣化爐供給的流動介質(zhì)的熱量以及來自燃燒廢氣的由熱交換器傳熱面產(chǎn)生的水蒸氣的發(fā)生量將變化，因此，存在著不再能夠保證氣化爐的穩(wěn)定操控作業(yè)的問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述實際狀況而提出的，其目的是把握自氣化爐向燃燒爐送入的木炭的送給量以及發(fā)熱量，以良好的精度對燃燒爐內(nèi)的溫度進行控制。本發(fā)明的氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法包括氣化爐及燃燒爐，該氣化爐通過水蒸氣的導(dǎo)入形成流動介質(zhì)的流動層，將原料氣化，該燃燒爐對該氣化爐內(nèi)的流動介質(zhì)與未反應(yīng)的木炭一起引導(dǎo)，并邊利用空氣上吹邊使前述木炭燃燒，對流動介質(zhì)進行加熱，將被該燃燒爐加熱后的流動介質(zhì)從燃燒廢氣中分離出來并返回前述氣化爐，還包括第一圖表和第二圖表，該第一圖表依據(jù)額定點處的送向氣化爐的水蒸氣量和原料量限定木炭自氣化爐向燃燒爐的送給量，該第二圖表以系數(shù)限定氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量對前述木炭送給量產(chǎn)生的影響，將當(dāng)前送向氣化爐的水蒸氣量和原料量與第一圖表進行比照，讀出額定點處的木炭送給量，同時將當(dāng)前的氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量與第二圖表進行比照，讀出影響系數(shù)，使該影響系數(shù)與前述額定點處的木炭送給量相乘而計算出實際的木炭送給量，還包括第三圖表和第四圖表，該第三圖表依據(jù)前述實際的木炭送給量和木炭的發(fā)熱量限定流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，該第四圖表依據(jù)燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令和燃燒爐空氣流量限定維持燃燒爐內(nèi)上部的指令溫度所需要的熱量，比照前述第三圖表，讀出流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，同時比照第四圖表，讀出維持燃燒爐內(nèi)上部的指令溫度所需要的熱量，使二者相減而計算出維持燃燒爐的溫度所需要的發(fā)熱量，還包括從前述所需要的發(fā)熱量求出輔助燃料操作量的第五圖表，對輔助燃料供給裝置進行先行控制以達(dá)到前述輔助燃料操作量，還包括比例積分器，使調(diào)節(jié)操作量與前述輔助燃料操作量相加，對前述輔助燃料供給裝置進行反饋控制，以使前述燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減所求出的差值變?yōu)榱?。此外，本發(fā)明的氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制裝置包括氣化爐及燃燒爐，該氣化爐通過水蒸氣的導(dǎo)入形成流動介質(zhì)的流動層，將原料氣化，該燃燒爐對該氣化爐內(nèi)的流動介質(zhì)與未反應(yīng)的木炭一起引導(dǎo)，并邊利用空氣上吹邊使前述木炭燃燒，對流動介質(zhì)進行加熱， 將被該燃燒爐加熱后的流動介質(zhì)從燃燒廢氣中分離出來并返回前述氣化爐，還包括對送向氣化爐的水蒸氣量進行檢測的水蒸氣量檢測機構(gòu)；對送向氣化爐的原料量進行檢測的原料量檢測機構(gòu)；對氣化爐的溫度進行檢測的氣化爐溫度檢測機構(gòu)；對流動介質(zhì)的循環(huán)量進行檢測的流動介質(zhì)循環(huán)流量檢測機構(gòu)；對送向燃燒爐的空氣量進行檢測的燃燒爐空氣流量檢測機構(gòu)；對燃燒爐內(nèi)上部的溫度進行檢測的燃燒爐溫度檢測機構(gòu)；對輔助燃料向燃燒爐的供給量進行檢測的輔助燃料供給量檢測機構(gòu)；以及控制器，該控制器具有第一圖表，依據(jù)額定點處的送向氣化爐的水蒸氣量和原料量限定木炭自氣化爐向燃燒爐的送給量；第二圖表，以系數(shù)限定氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量對前述木炭送給量產(chǎn)生的影響；乘法器，將當(dāng)前送向氣化爐的水蒸氣量和原料量與第一圖表進行比照，讀出額定點處的木炭送給量，同時將當(dāng)前的氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量與第二圖表進行比照，讀出影響系數(shù)，使該影響系數(shù)與前述額定點處的木炭送給量相乘而計算出實際的木炭送給量；第三圖表，依據(jù)前述實際的木炭送給量和木炭的發(fā)熱量限定流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量；減法器，讀出與前述第三圖表進行比照而得到的流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，與根據(jù)燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令和燃燒爐空氣流量與第四圖表進行比照而維持燃燒爐上部的指令溫度所需要的熱量，使前述木炭的總發(fā)熱量與維持指令溫度所需要的熱量相減，得到維持燃燒爐的指令溫度所需要的發(fā)熱量；第五圖表，從前述所需要的發(fā)熱量求出輔助燃料操作量作為先行指令輸出給輔助燃料供給裝置；減法器，使前述燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減；以及比例積分器，對前述輔助燃料操作量進行調(diào)節(jié)，對前述輔助燃料供給裝置進行反饋控制，以使得由該減法器求出的差值變?yōu)榱?。根?jù)本發(fā)明的氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法及裝置，能夠確切把握木炭自氣化爐向燃燒爐的送給量，使依據(jù)該把握的木炭的送給量求出的流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，與從燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒空氣流量的關(guān)系求出的維持指令溫度所需要的熱量相減，求出維持燃燒爐的指令溫度所需要的發(fā)熱量，進而從該發(fā)熱量求出輔助燃料操作量，對輔助燃料供給裝置進行先行控制，使燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減，對輔助燃料操作量進行調(diào)節(jié)，對輔助燃料供給裝置進行反饋控制，以使該相減的差值變?yōu)榱?，因此，具有能夠高精度地對燃燒爐內(nèi)溫度進行控制這一優(yōu)異的效果。


圖1是對現(xiàn)有的雙塔式氣化設(shè)備的概略進行展示的框圖， 圖2是展示本發(fā)明的實施例的框圖，
圖3是對圖2的控制器所具有的第一圖表的一個例子進行展示的附圖， 圖4是對圖2的控制器所具有的第二圖表的一個例子進行展示的附圖， 圖5是對圖2的控制器所具有的第三圖表的一個例子進行展示的附圖， 圖6是對圖2的控制器所具有的第四圖表的一個例子進行展示的附圖， 圖7是對圖2的控制器所具有的第五圖表的一個例子進行展示的附圖， 圖8是圖2的控制器中的控制器的流程圖。附圖標(biāo)記說明
1 氣化爐，2 燃燒爐，3 水蒸氣，4 流動介質(zhì)，5 原料，6 氣化氣，7 木炭，8 空氣，9 燃燒廢氣，14 水蒸氣流量計(水蒸氣量檢測機構(gòu))，17 旋轉(zhuǎn)傳感器(原料量檢測機構(gòu))，18 氣化爐溫度計(氣化爐溫度檢測機構(gòu))，19 流動介質(zhì)循環(huán)流量計(流動介質(zhì)循環(huán)流量檢測機構(gòu))，20 燃燒爐空氣流量計(燃燒爐空氣流量檢測機構(gòu))，21 輔助燃料供給裝置，21a 旋轉(zhuǎn)傳感器(輔助燃料量檢測機構(gòu))，22 控制器，27 燃燒爐溫度計(燃燒爐溫度檢測機構(gòu))。
具體實施例方式下面，參照附圖對本發(fā)明的實施例進行說明。圖2 圖8示出了本發(fā)明的實施例，具有與前述圖1相同的附圖標(biāo)記的部分表示的是同一物，基本結(jié)構(gòu)如已就圖1進行說明的那樣。本發(fā)明的實施例如圖2所示，包括對送向氣化爐1的水蒸氣3的流量(水蒸氣量)進行檢測的水蒸氣流量計14 (水蒸氣量檢測機構(gòu))；將經(jīng)由閘閥15b向氣化爐1供給原料5的螺旋輸送器16的轉(zhuǎn)速作為原料5的投入量(原料量)的代用值進行檢測的旋轉(zhuǎn)傳感器17 (原料量檢測機構(gòu))；對氣化爐1的溫度進行檢測的氣化爐溫度計18 (氣化爐溫度檢測機構(gòu));裝備在下降管11的中途、對流動介質(zhì)4 的循環(huán)量進行檢測的流動介質(zhì)循環(huán)流量計19 (流動介質(zhì)循環(huán)流量檢測機構(gòu));對送向燃燒爐 2的空氣8的流量(空氣量)進行檢測的燃燒爐空氣流量計20 (燃燒爐空氣流量檢測機構(gòu)); 將經(jīng)由閘閥15a向燃燒爐2供給輔助燃料F的螺旋輸送器21 (輔助燃料供給裝置)的轉(zhuǎn)速作為輔助燃料F的投入量(輔助燃料量)的代用值進行檢測的旋轉(zhuǎn)傳感器21a (輔助燃料量檢測機構(gòu));對燃燒爐2內(nèi)上部的溫度進行檢測的燃燒爐溫度計27 (燃燒爐溫度檢測機構(gòu)); 以及輸入來自各檢測機構(gòu)的檢測信號、對燃燒爐2內(nèi)溫度進行控制的控制器22。另外，圖2 中的附圖標(biāo)記23表示水蒸氣調(diào)流閥，M表示送風(fēng)機，25表示空氣調(diào)流閥J6表示料斗。其中，前述控制器22中具有第一圖表，該第一圖表如圖3所示，依據(jù)某一額定點 (例如氣化爐溫度為800°C、流動介質(zhì)循環(huán)量為40000kg/h的運行狀態(tài))處的送向氣化爐1的水蒸氣量與原料量而限定木炭7自氣化爐1向燃燒爐2的送給量。關(guān)于該第一圖表中的木炭7的供給量，在例如將水蒸氣量act (實際值)=150kg/h 且原料量act (實際值)=125kg/h投入氣化爐1的情況下，比照第一圖表由下述計算式(1) 能夠求出木炭7的送給量為11. 875kg/h0[式1]
木炭送給量=10X 1/2X3/4 (Α)+9Χ1/2Χ3/4 (B)+20X 1/2X 1/4 (C)+18X 1/2X 1/4
(D)
=11.875 [kg/h]…(1) 下面就計算式(1)進行說明。在水蒸氣量act為150kg/h且原料量act為12^g/h的情況下，在以圖3的第一圖表的區(qū)域考慮的情況下，水蒸氣量位于水蒸氣量min為100 [kg/h] 水蒸氣量max為200 [kg/h]的區(qū)域，原料量位于原料量min為100 [kg/h] 原料量max為200 [kg/h]的區(qū)域。 根據(jù)第一圖表，由(水蒸氣量min、原料量min)= (100kg/h、100kg/h)=10 [kg/h]、(水蒸氣量 max、原料量 min)= (200kg/h、100kg/h) =9 [kg/h]、(水蒸氣量 min、原料量 max) = (100kg/ h、200kg/h)=20 [kg/h]、(水蒸氣量 max、原料量 max) = (200kg/h、200kg/h) =18 [kg/h]能夠如下計算出木炭7的送給量。式(1)的A 項
圖表上的木炭的送給量=(水蒸氣量min、原料量min)= (100kg/h、100kg/h)=10 [kg/
h]
根據(jù)水蒸氣量的權(quán)重因數(shù)=(水蒸氣量max為200 [kg/h]-水蒸氣量act為150 [kg/ h]) /區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/2
根據(jù)原料量的權(quán)重因數(shù)=(原料量max為200 [kg/h]-原料量act為125 [kg/h]) / 區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =3/4
考慮權(quán)重因數(shù)后的圖表上的木炭的送給量=IOX 1/2X3/4=3. 75 [kg/h] 式(1)的B項
圖表上的木炭的送給量=(水蒸氣量max、原料量min) = (200kg/h、100kg/h) =9 [kg/
h]
根據(jù)水蒸氣量的權(quán)重因數(shù)=(水蒸氣量act為150 [kg/h]-水蒸氣量min為100 [kg/ h]) /區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/2
根據(jù)原料量的權(quán)重因數(shù)=(原料量max為200 [kg/h]-原料量act為125 [kg/h]) / 區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =3/4
考慮權(quán)重因數(shù)后的圖表上的木炭的送給量=9X 1/2X3/4=3. 375 [kg/h] 式(1)的C項
圖表上的木炭的送給量=(水蒸氣量min、原料量max)= (100kg/h、200kg/h)=20 [kg/h]
根據(jù)水蒸氣量的權(quán)重因數(shù)=(水蒸氣量max為200 [kg/h]-水蒸氣量act為150 [kg/ h]) /區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/2
根據(jù)原料量的權(quán)重因數(shù)=(原料量act為125 [kg/h]-原料量min為100 [kg/h]) / 區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/4
考慮權(quán)重因數(shù)后的圖表上的木炭的送給量=20X1/2X1/4=2. 5 [kg/h] 式(1)的D項
圖表上的木炭的送給量=(水蒸氣量max、原料量max)= (200kg/h、200kg/h)=18 [kg/
h]
根據(jù)水蒸氣量的權(quán)重因數(shù)=(水蒸氣量act為150 [kg/h]-水蒸氣量min為100 [kg/ h]) /區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/2
根據(jù)原料量的權(quán)重因數(shù)=(原料量act為125 [kg/h]-原料量min為100 [kg/h]) / 區(qū)域的變化范圍為100 [kg/h] =1/4
考慮權(quán)重因數(shù)后的圖表上的木炭的送給量=18X1/2X1/4=2. 25 [kg/h] 如上所述，式(1)為 A+B+C+D=3. 75+3. 375+2. 5+2. 25=11. 875 [kg/h]。此外，前述控制器22中具有第二圖表，該第二圖表如圖4所示，將前述的第一圖表中作為額定點的運行狀態(tài)(例如氣化爐溫度為800°C且流動介質(zhì)循環(huán)量為40000kg/h)作為 “1”，以系數(shù)限定氣化爐1的溫度與流動介質(zhì)4的循環(huán)量對前述木炭7的送給量產(chǎn)生的影響，呈現(xiàn)出若氣化爐溫度高出額定點則影響系數(shù)減少，若流動介質(zhì)循環(huán)量增加則影響系數(shù)增加的傾向。而且，前述控制器22如圖8的流程圖所示，首先在步驟Sl中，將當(dāng)前送向氣化爐 1的水蒸氣3的流量(由水蒸氣流量計14檢測)和原料5的流量(依據(jù)旋轉(zhuǎn)傳感器17的檢測計算出)與圖3的第一圖表進行比照，讀出額定點處的木炭7的送給量，另一方面，在步驟 S2中，將當(dāng)前的氣化爐1的溫度(由氣化爐溫度計18檢測)和流動介質(zhì)4的循環(huán)流量(由流動介質(zhì)循環(huán)流量計19檢測)與圖4的第二圖表進行比照，讀出適當(dāng)?shù)南禂?shù)，在步驟S3 (乘法器)中，將在前述步驟Sl中從第一圖表讀出的額定點處的木炭7的送給量乘以在前述步驟S2中從第二圖表讀出的影響系數(shù)，計算出實際的木炭7的送給量。再有，前述控制器22中具有第三圖表，該第三圖表如圖5所示，能夠讀出相對于木炭的送給量的木炭的發(fā)熱量，如圖8所示，依據(jù)來自前述步驟S3的實際的木炭送給量和木炭的發(fā)熱量在第四步驟S4從第三圖表讀出流入燃燒爐2的木炭的總發(fā)熱量。再有，前述控制器22中具有第四圖表，該第四圖表如圖6所示，根據(jù)燃燒爐2內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐空氣流量的關(guān)系讀出維持指令溫度所需要的熱量，如圖8所示，通過在步驟S6中使在前述步驟S4中從圖5的第三圖表讀出的流入燃燒爐2的木炭的總發(fā)熱量與在前述步驟S5中從圖6的第四圖表讀出的維持指令溫度所需要的熱量相減，從而讀出維持燃燒爐2的指令溫度所需要的發(fā)熱量。再有，前述控制器22中具有第五圖表，該第五圖表如圖7所示，根據(jù)來自步驟S6 的所需要的發(fā)熱量與操作量的關(guān)系讀出輔助燃料操作量，如圖8所示，在步驟S7中將從圖 7的第五圖表讀出的輔助燃料操作量輸出給輔助燃料供給裝置21，對輔助燃料供給裝置21 進行先行指令控制。
再有，如圖8所示，在步驟S8 (減法器)中使燃燒爐2內(nèi)上部的溫度指令，與燃燒爐溫度計27所檢測到的燃燒爐2內(nèi)上部的檢測溫度相減，并具有輸出調(diào)節(jié)操作量而使得在該步驟S8中求出的差值變?yōu)榱愕牟襟ES9 (比例積分器)，通過在步驟SlO (加法器)中使該步驟S9 (比例積分器)的調(diào)節(jié)操作量，與來自步驟S7的輔助燃料操作量相加，從而對前述輔助燃料供給裝置21進行反饋控制。此外，前述控制器22中的第一 第五圖表是預(yù)先依據(jù)運行數(shù)據(jù)及實驗數(shù)據(jù)編制成的，安裝在控制器22的軟件中。而且，這樣一來，通過將當(dāng)前送向氣化爐1的水蒸氣3的流量與原料5的流量與圖 3的第一圖表(步驟Si)進行比照，讀出額定點處的木炭7的送給量，將根據(jù)當(dāng)前的氣化爐1 的溫度與流動介質(zhì)4的循環(huán)流量與圖4的第二圖表(步驟S2)進行比照而讀出的系數(shù)乘以前述額定點處的木炭7的送給量，便能夠計算出迄今為止難以確切把握的木炭7自氣化爐 1向燃燒爐2的送給量。再有，通過與能夠讀出相對于木炭的送給量的木炭的發(fā)熱量的圖5的第三圖表 (步驟S4)進行比照，讀出流入燃燒爐2的木炭的總發(fā)熱量，在步驟S6中使維持指令溫度所需要的熱量，與來自前述步驟S4的流入燃燒爐2的木炭的總發(fā)熱量相減，從而得到維持燃燒爐2的指令溫度所需要的發(fā)熱量，其中維持指令溫度所需要的熱量從能夠根據(jù)燃燒爐2 內(nèi)上部的溫度指令和燃燒爐空氣流量(計算出將燃燒爐維持在期望溫度所需要的發(fā)熱量時所需要的信號)的關(guān)系讀出維持指令溫度所需要的熱量的圖6的第四圖表(步驟S5)讀出。并且，通過圖7的第五圖表(步驟S7)提供的根據(jù)所需要的發(fā)熱量與操作量的關(guān)系讀出的輔助燃料操作量，對輔助燃料供給裝置21進行先行指令控制。再有，在步驟S8中使燃燒爐2內(nèi)上部的溫度指令，與燃燒爐溫度計27所檢測到的燃燒爐2內(nèi)上部的檢測溫度相減，從步驟S9(比例積分器)輸出調(diào)節(jié)操作量以使在該步驟S8 中求出的差值變?yōu)榱悖诓襟ESlO (加法器)中使來自步驟S9 (比例積分器)的調(diào)節(jié)操作量， 與來自步驟S7的輔助燃料操作量相加，從而對前述輔助燃料供給裝置21進行反饋控制。如上所述，根據(jù)本實施例，能夠確切把握木炭7自氣化爐1向燃燒爐2的送給量， 使依據(jù)該把握的木炭7送給量求出的流入燃燒爐2的木炭7的總發(fā)熱量，與根據(jù)燃燒爐2 內(nèi)上部的溫度指令和燃燒空氣流量的關(guān)系求出的維持指令溫度所需要的熱量相減，求出維持燃燒爐2的指令溫度所需要的發(fā)熱量，再從該發(fā)熱量求出輔助燃料操作量，對輔助燃料供給裝置21進行先行指令控制，使燃燒爐2內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐2內(nèi)上部的檢測溫度相減，并對輔助燃料操作量進行調(diào)節(jié)，對輔助燃料供給裝置21進行反饋控制，以使該相減的差值變?yōu)榱悖虼?，能夠以良好的精度控制燃燒爐內(nèi)溫度。此外，本發(fā)明的氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法及裝置并不僅限于上述圖示的例子，既可以替代靠前述圖表進行的控制而通過神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)(neutial network)計算出最佳的燃燒爐的煤流量來控制燃燒爐溫度達(dá)到期望溫度，也可以根據(jù)氣體的組分或投入氣化爐的原料的組分等分別使用不同的圖表，當(dāng)然，除此之外，在不超出本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)可以進行各種變更。本發(fā)明的氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法及裝置能夠把握自氣化爐向燃燒爐送入的木炭的送給量，從而穩(wěn)定地對燃燒爐內(nèi)的溫度進行控制。
權(quán)利要求
1.一種氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制方法，包括氣化爐及燃燒爐，該氣化爐通過水蒸氣的導(dǎo)入形成流動介質(zhì)的流動層，將原料氣化，該燃燒爐對該氣化爐內(nèi)的流動介質(zhì)與未反應(yīng)的木炭一起引導(dǎo)，并邊利用空氣上吹邊使前述木炭燃燒，對流動介質(zhì)進行加熱，將被該燃燒爐加熱后的流動介質(zhì)從燃燒廢氣中分離出來并返回前述氣化爐，其特征是，還包括第一圖表和第二圖表，該第一圖表依據(jù)額定點處的送向氣化爐的水蒸氣量和原料量限定木炭自氣化爐向燃燒爐的送給量，該第二圖表以系數(shù)限定氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量對前述木炭送給量產(chǎn)生的影響，將當(dāng)前送向氣化爐的水蒸氣量和原料量與第一圖表進行比照，讀出額定點處的木炭送給量，同時將當(dāng)前的氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量與第二圖表進行比照，讀出影響系數(shù)，使該影響系數(shù)與前述額定點處的木炭送給量相乘而計算出實際的木炭送給量，還包括第三圖表和第四圖表，該第三圖表依據(jù)前述實際的木炭送給量和木炭的發(fā)熱量限定流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，該第四圖表依據(jù)燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令和燃燒爐空氣流量限定維持燃燒爐內(nèi)上部的指令溫度所需要的熱量，比照前述第三圖表，讀出流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，同時比照第四圖表，讀出維持燃燒爐內(nèi)上部的指令溫度所需要的熱量，使二者相減而計算出維持燃燒爐的溫度所需要的發(fā)熱量，還包括從前述所需要的發(fā)熱量求出輔助燃料操作量的第五圖表，對輔助燃料供給裝置進行先行控制以達(dá)到前述輔助燃料操作量，還包括比例積分器，使調(diào)節(jié)操作量與前述輔助燃料操作量相加，對前述輔助燃料供給裝置進行反饋控制，以使前述燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減所求出的差值變?yōu)榱恪?br> 2.一種氣化設(shè)備的燃燒爐溫度控制裝置，包括氣化爐及燃燒爐，該氣化爐通過水蒸氣的導(dǎo)入形成流動介質(zhì)的流動層，將原料氣化，該燃燒爐對該氣化爐內(nèi)的流動介質(zhì)與未反應(yīng)的木炭一起引導(dǎo)，并邊利用空氣上吹邊使前述木炭燃燒，對流動介質(zhì)進行加熱，將被該燃燒爐加熱后的流動介質(zhì)從燃燒廢氣中分離出來并返回前述氣化爐，其特征是，包括對送向氣化爐的水蒸氣量進行檢測的水蒸氣量檢測機構(gòu)； 對送向氣化爐的原料量進行檢測的原料量檢測機構(gòu)； 對氣化爐的溫度進行檢測的氣化爐溫度檢測機構(gòu)； 對流動介質(zhì)的循環(huán)量進行檢測的流動介質(zhì)循環(huán)流量檢測機構(gòu)； 對送向燃燒爐的空氣量進行檢測的燃燒爐空氣流量檢測機構(gòu)； 對燃燒爐內(nèi)上部的溫度進行檢測的燃燒爐溫度檢測機構(gòu)； 對輔助燃料向燃燒爐的供給量進行檢測的輔助燃料供給量檢測機構(gòu)； 控制器，該控制器具有第一圖表，依據(jù)額定點處的送向氣化爐的水蒸氣量和原料量限定木炭自氣化爐向燃燒爐的送給量；第二圖表，以系數(shù)限定氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量對前述木炭送給量產(chǎn)生的影響；乘法器，將當(dāng)前送向氣化爐的水蒸氣量和原料量與第一圖表進行比照，讀出額定點處的木炭送給量，同時將當(dāng)前的氣化爐的溫度和流動介質(zhì)的循環(huán)量與第二圖表進行比照，讀出影響系數(shù)，使該影響系數(shù)與前述額定點處的木炭送給量相乘而計算出實際的木炭送給量；第三圖表，依據(jù)前述實際的木炭送給量和木炭的發(fā)熱量限定流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量；減法器，讀出與前述第三圖表進行比照而得到的流入燃燒爐的木炭的總發(fā)熱量，與根據(jù)燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令和燃燒爐空氣流量與第四圖表進行比照而維持燃燒爐上部的指令溫度所需要的熱量，使前述木炭的總發(fā)熱量與維持指令溫度所需要的熱量相減，得到維持燃燒爐的指令溫度所需要的發(fā)熱量；第五圖表，從前述所需要的發(fā)熱量求出輔助燃料操作量作為先行指令輸出給輔助燃料供給裝置；減法器，使前述燃燒爐內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減； 比例積分器，對前述輔助燃料操作量進行調(diào)節(jié)，對前述輔助燃料供給裝置進行反饋控制，以使得由該減法器求出的差值變?yōu)榱恪?br> 全文摘要
根據(jù)當(dāng)前送向氣化爐(1)的水蒸氣(3)的流量與原料(5)的投入量的關(guān)系得到額定點處的木炭(7)的送給量，根據(jù)當(dāng)前的氣化爐(1)的溫度與流動介質(zhì)(4)的循環(huán)量的關(guān)系得到適當(dāng)?shù)南禂?shù)，使系數(shù)與額定點處的木炭(7)的送給量相乘而計算出實際的木炭(7)的送給量，使依據(jù)該木炭(7)的送給量求出的流入燃燒爐(2)的木炭(7)的總發(fā)熱量、與根據(jù)燃燒爐(2)內(nèi)上部的溫度指令和燃燒空氣流量的關(guān)系求出的維持指令溫度所需要的熱量相減，求出維持燃燒爐(2)的指令溫度所需要的發(fā)熱量，從該發(fā)熱量求出輔助燃料操作量，對輔助燃料供給裝置(21)進行先行指令控制，使燃燒爐(2)內(nèi)上部的溫度指令與燃燒爐內(nèi)上部的檢測溫度相減，對輔助燃料操作量進行調(diào)節(jié)，對輔助燃料供給裝置(21)進行反饋控制，以使該相減的差值變?yōu)榱恪?br> 文檔編號C10J3/54GK102575179SQ20108004871
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月28日
發(fā)明者片桐智之 申請人:株式會社Ihi