固體供應(yīng)系統(tǒng)和用于供應(yīng)固體的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及固體供應(yīng)系統(tǒng)和用于供應(yīng)固體的方法。提供一種壓力控制系統(tǒng)。壓力控制系統(tǒng)包括：第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第一壓力度量，該第一壓力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個獲得第一壓力度量；第二壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，該第二壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及壓力控制器，其構(gòu)造成使用第一壓力度量和第二壓力度量來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
【專利說明】固體供應(yīng)系統(tǒng)和用于供應(yīng)固體的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體涉及氣化系統(tǒng)，并且更特別地，涉及具有壓力控制系統(tǒng)的固體供應(yīng)系 統(tǒng)，固體供應(yīng)系統(tǒng)用于在氣化系統(tǒng)中供應(yīng)固體燃料。

【背景技術(shù)】
[0002] 至少一個已知?dú)饣到y(tǒng)，諸如整體氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC)裝置，包括燃料供應(yīng)系 統(tǒng)，該燃料供應(yīng)系統(tǒng)聯(lián)接于氣化器上游，并且構(gòu)造成將燃料引導(dǎo)到氣化器。至少一種已知燃 料是成漿料的粉煤和水。在這種系統(tǒng)中，漿料是粘稠液體，該粘稠液體在燃料供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)被 計(jì)量，并且在預(yù)定壓力下輸送到氣化器。使用水來促進(jìn)輸送漿料通過燃料供應(yīng)系統(tǒng)。因此， 在這樣的系統(tǒng)中，用來輸送粘稠液體的大量的水可對燃料供應(yīng)系統(tǒng)、氣化器、或IGCC裝置 內(nèi)的其它系統(tǒng)施加熱力懲罰。取決于系統(tǒng)，施加的懲罰可不利地影響IGCC裝置的效率和資 金成本。
[0003] 至少一個其它已知燃料供應(yīng)系統(tǒng)將干燃料（諸如煤）引導(dǎo)到氣化器。干燃料被引 導(dǎo)通過閉鎖式料斗，該閉鎖式料斗對干煤加壓。一旦閉鎖式料斗已經(jīng)對煤加壓，則煤通過燃 料供應(yīng)系統(tǒng)輸送到氣化器，其中，燃料噴射到氣化器中。但是，對燃料進(jìn)料的流和壓力的控 制不穩(wěn)定性可使得難以用一致的方式供應(yīng)燃料。這可導(dǎo)致運(yùn)行和資金成本較高，因?yàn)閷π?率有消極影響，停機(jī)時間增加，以及需要使用更昂貴的構(gòu)件。
[0004] 至少一個已知進(jìn)料料斗使用控制器來控制進(jìn)料容器和反應(yīng)器之間的壓差。但是， 這種控制處理系統(tǒng)壓降，而不控制橫跨系統(tǒng)的構(gòu)件的壓降。另一個已知的壓力控制系統(tǒng)控 制固體的進(jìn)料速率，并且處理系統(tǒng)壓降，而不控制橫跨系統(tǒng)的構(gòu)件的壓降。另外，壓力控制 系統(tǒng)要求通氣管線和加壓管線連接于同一集管。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 在一方面，提供一種壓力控制系統(tǒng)。壓力控制系統(tǒng)包括：第一壓力感測裝置，其構(gòu) 造成獲得第一壓力度量，該第一壓力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體 供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個獲得第一壓力度量；第二壓力感測裝置， 其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，該第二壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力 中的至少一個；以及壓力控制器，其構(gòu)造成使用第一壓力度量和第二壓力度量來控制固體 供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
[0006] 在另一方面，提供一種固體供應(yīng)系統(tǒng)。固體供應(yīng)系統(tǒng)包括：加壓裝置，其構(gòu)造成將 給料從第一壓力加壓到高于第一壓力的第二壓力，高壓進(jìn)料箱聯(lián)接成與加壓裝置處于流連 通，高壓進(jìn)料箱構(gòu)造成接收來自加壓裝置的加壓給料；聯(lián)接成與高壓進(jìn)料箱處于流連通的 計(jì)量裝置，計(jì)量裝置構(gòu)造成計(jì)量進(jìn)入下游構(gòu)件中的加壓給料；以及聯(lián)接成與加壓裝置、高壓 進(jìn)料箱和計(jì)量裝置連通的壓力控制系統(tǒng)。壓力控制系統(tǒng)包括：第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成 獲得第一壓力度量，該第一壓力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng) 系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個獲得第一壓力度量；第二壓力感測裝置，其構(gòu) 造成獲得第二壓力度量，該第二壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的 至少一個；以及壓力控制器，其構(gòu)造成使用第一壓力度量和第二壓力度量來控制高壓進(jìn)料 箱內(nèi)的壓力。
[0007] 在另一方面，提供一種用于使用固體供應(yīng)系統(tǒng)將固體從低壓源供應(yīng)到高壓容器的 方法。該方法包括：使用固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第一壓力感測裝置來獲得第一壓力度量，第一壓 力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游 中的至少一個獲得第一壓力度量；使用固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓力感測裝置來獲得第二壓 力度量，第二壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及基 于第一壓力度量和第二壓力度量，使用壓力控制器來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
[0008] 在又一方面，提供一種用于控制固體供應(yīng)系統(tǒng)的進(jìn)料器內(nèi)的壓力的方法。該方法 包括：使用第一壓力感測裝置來獲得第一壓力度量，第一壓力度量包括第一壓差和第一壓 力中的至少一個，從進(jìn)料器內(nèi)和進(jìn)料器的下游中的至少一個獲得第一壓力度量；使用第二 壓力感測裝置來獲得第二壓力度量，第二壓力度量包括來自進(jìn)料器內(nèi)和進(jìn)料器的上游中的 至少一個的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及基于第一壓力度量和第二壓力度量， 通過使用供應(yīng)到進(jìn)料器的氣體流和從進(jìn)料器排出的氣體流中的至少一個來對計(jì)量裝置選 擇性地加壓或減壓，來控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力。
[0009] 一種壓力控制系統(tǒng)，包括：第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第一壓力度量，第一 壓力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下 游中的至少一個獲得第一壓力度量；第二壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，第二 壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及壓力控制器，其 構(gòu)造成使用第一壓力度量和第二壓力度量來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
[0010] 優(yōu)選地，壓力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與壓力控制器連通的二級控制器，二級 控制器構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率和量中的至少一個，以控制固體供應(yīng)系統(tǒng) 的高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力變化速率。
[0011] 優(yōu)選地，壓力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與二級控制器連通的主控制器，主控制 器構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率、壓力和量中的至少一個的變化。
[0012] 優(yōu)選地，第一壓力感測裝置包括壓力發(fā)送器，壓力發(fā)送器聯(lián)接成與固體供應(yīng)系統(tǒng) 的固體流徑、循環(huán)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)中的至少一個連通，壓力發(fā)送器構(gòu)造成測量固體流徑、循 環(huán)系統(tǒng)和接收系統(tǒng)中的至少一個內(nèi)的壓力，作為第一壓力度量。
[0013] 優(yōu)選地，第二壓力感測裝置包括第二壓差控制器，其聯(lián)接成沿著在固體供應(yīng)系統(tǒng) 的計(jì)量裝置的入口的上游和入口處中的至少一個的第一進(jìn)料管線連通，以及聯(lián)接成沿著在 計(jì)量裝置的出口的下游和出口處中的至少一個的第二進(jìn)料管線連通，第二壓差控制器構(gòu)造 成測量橫跨計(jì)量裝置的壓差，作為第二壓力度量。
[0014] 優(yōu)選地，壓力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括：沿著與高壓進(jìn)料箱處于流連通的加壓氣體管 線的加壓閥，加壓閥與壓力控制器或與壓力控制器連通的第一流控制器中的至少一個連 通，第一流控制器構(gòu)造成使用加壓氣體管線中的加壓氣體流，基于第一壓力度量和第二壓 力度量，來控制高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力。
[0015] 優(yōu)選地，壓力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與壓力控制器連通的第二流控制器，以 及沿著在高壓進(jìn)料箱的上游處于流連通的緩沖氣體管線的緩沖閥，第二流控制器構(gòu)造成控 制通過緩沖氣體管線的緩沖氣體流，以促進(jìn)阻止過程氣體回流到高壓進(jìn)料箱上游的加壓裝 置中。
[0016] 優(yōu)選地，壓力控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與壓力控制器連通的第三流控制器，以 及沿著在固體供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)量裝置下游處于流連通的緩沖氣體管線的緩沖閥，第三流控制 器構(gòu)造成控制通過緩沖氣體管線的緩沖氣體流，以促進(jìn)阻止過程氣體回流到計(jì)量裝置中。
[0017] 一種固體供應(yīng)系統(tǒng)，包括：加壓裝置，其構(gòu)造成將給料從第一壓力加壓到高于第一 壓力的第二壓力；聯(lián)接成與加壓裝置處于流連通的高壓進(jìn)料箱，高壓進(jìn)料箱構(gòu)造成接收來 自加壓裝置的加壓給料；聯(lián)接成與高壓進(jìn)料箱處于流連通的計(jì)量裝置，計(jì)量裝置構(gòu)造成計(jì) 量進(jìn)入下游構(gòu)件中的加壓給料；以及聯(lián)接成與加壓裝置、高壓進(jìn)料箱和計(jì)量裝置連通的壓 力控制系統(tǒng)，壓力控制系統(tǒng)包括：第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第一壓力度量，第一壓 力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游 中的至少一個獲得第一壓力度量；第二壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，第二壓 力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及壓力控制器，其構(gòu) 造成使用第一壓力度量和第二壓力度量來控制高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力。
[0018] 優(yōu)選地，固體供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與壓力控制器連通的二級控制器，二級 控制器構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率和量中的至少一個，以控制高壓進(jìn)料箱內(nèi) 的壓力變化速率。
[0019] 優(yōu)選地，固體供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括聯(lián)接成與二級控制器連通的主控制器，主控制 器構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率、壓力和量中的至少一個的變化。
[0020] 優(yōu)選地，第一壓力感測裝置包括聯(lián)接成與固體供應(yīng)系統(tǒng)的固體流徑、循環(huán)系統(tǒng)和 接收系統(tǒng)中的至少一個連通的壓力發(fā)送器，壓力發(fā)送器構(gòu)造成測量固體流徑、循環(huán)系統(tǒng)和 接收系統(tǒng)中的至少一個內(nèi)的壓力，作為第一壓力度量。
[0021] 優(yōu)選地，固體供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：第一進(jìn)料管線，其在計(jì)量裝置上游，并且構(gòu)造 成將加壓給料從高壓進(jìn)料箱引導(dǎo)到計(jì)量裝置；以及第二進(jìn)料管線，其在計(jì)量裝置下游，并且 構(gòu)造成將加壓給料從計(jì)量裝置引導(dǎo)向下游構(gòu)件，其中，第二壓力感測裝置包括聯(lián)接成沿著 第一進(jìn)料管線和沿著第二進(jìn)料管線連通的第二壓差控制器，第一壓差控制器構(gòu)造成測量橫 跨計(jì)量裝置的壓差，作為第二壓力度量。
[0022] 優(yōu)選地，固體供應(yīng)系統(tǒng)進(jìn)一步包括：加壓氣體管線，其與高壓進(jìn)料箱處于流連通， 并且構(gòu)造成將加壓氣體流供應(yīng)到高壓進(jìn)料箱；加壓閥，其聯(lián)接成與加壓氣體管線處于流連 通，并且構(gòu)造成控制通過加壓氣體管線的加壓氣體流；以及聯(lián)接成與壓力控制器和加壓閥 連通的第一流控制器，第一流控制器構(gòu)造成使用加壓氣體流，基于第一壓力度量和第二壓 力度量，來控制高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力。
[0023] -種用于使用固體供應(yīng)系統(tǒng)將固體從低壓源供應(yīng)到高壓容器的方法，該方法包 括：使用固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第一壓力感測裝置來獲得第一壓力度量，第一壓力度量包括第 一壓差和第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個 獲得第一壓力度量：使用固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓力感測裝置來獲得第二壓力度量，第二 壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及基于第一壓力度 量和第二壓力度量，使用壓力控制器來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
[0024] 優(yōu)選地，該方法進(jìn)一步包括：使用主控制器來計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率、 壓力和量中的至少一個的變化；使用聯(lián)接成與壓力控制器和主控制器連通的二級控制器， 來計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率、壓力和量中的至少一個；以及基于主控制器和二級 控制器的計(jì)算，控制固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力變化速率。
[0025] -種用于控制固體供應(yīng)系統(tǒng)的進(jìn)料器內(nèi)的壓力的方法，該方法包括：使用第一壓 力感測裝置來獲得第一壓力度量，第一壓力度量包括第一壓差和第一壓力中的至少一個， 從進(jìn)料器內(nèi)和進(jìn)料器的下游中的至少一個獲得第一壓力度量；使用第二壓力感測裝置來獲 得第二壓力度量，第二壓力度量包括來自進(jìn)料器內(nèi)和進(jìn)料器上游中的至少一個的第二壓差 和第二壓力中的至少一個；以及基于第一壓力度量和第二壓力度量，通過使用供應(yīng)到進(jìn)料 器的氣體流和從進(jìn)料器排出的氣體流中的至少一個來對計(jì)量裝置選擇性地加壓或減壓，來 控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力。
[0026] 優(yōu)選地，控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力包括以比從進(jìn)料器排出的計(jì)量裝置氣體的流率更高 的流率供應(yīng)緩沖氣體流。
[0027] 優(yōu)選地，控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力包括利用通過緩沖氣體管線供應(yīng)的緩沖氣體流來對 進(jìn)料器的出口加壓。
[0028] 優(yōu)選地，控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力包括通過經(jīng)由計(jì)量裝置返回管線排出計(jì)量裝置氣體 流來對進(jìn)料器減壓。
[0029] 優(yōu)選地，控制進(jìn)料器內(nèi)的壓力包括調(diào)節(jié)進(jìn)料器的吸力側(cè)處的壓力。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030] 圖1是示例性整體氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC)系統(tǒng)的示意圖。
[0031] 圖2是可用于圖1中顯示的IGCC系統(tǒng)的示例性固體供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
[0032] 圖3是用于圖2中顯示的固體供應(yīng)系統(tǒng)的示例性壓力控制系統(tǒng)的示意圖。
[0033] 圖4是可用于圖1中顯示的IGCC系統(tǒng)的備選固體供應(yīng)系統(tǒng)的示意圖。
[0034] 圖5是用于圖4中顯示的固體供應(yīng)系統(tǒng)的示例性壓力控制系統(tǒng)的示意圖。
[0035] 部件列表 10IGCC系統(tǒng) 12壓縮機(jī) 14ASU 16氣化器 17氣化器壓力傳感器 18冷卻器 20燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī) 22蒸汽渦輪 24燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)壓縮機(jī) 26燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器 28壓縮機(jī) 30固體供應(yīng)系統(tǒng) 32清潔裝置 34發(fā)電機(jī) 36蒸汽發(fā)生器 38發(fā)電機(jī) 40泵 100固體供應(yīng)系統(tǒng) 102箱 102第一進(jìn)料箱 104加壓裝置 106第二進(jìn)料箱 108計(jì)量裝置 110輸送管線 112控制系統(tǒng) 114給料 116氣體供應(yīng) 118 人口 120 出口 122閥 124 人口 126氣體流 128閥系統(tǒng) 130返回源 132氣體流 134回流閥系統(tǒng) 136 出口 138閥 140 人口 142 出口 144吸力側(cè) 146排放側(cè) 148監(jiān)測系統(tǒng) 150流測量裝置 152密度測量裝置 154功率測量裝置 156入口系統(tǒng) 158分支 160入口管線 162閥 164返回管線 166閥 167循環(huán)通氣系統(tǒng) 168氣化器入口 169壓力傳感器 170氣體流 172第二入口 173氣化器噴射器 174緩和劑源 176混合裝置 178控制馬達(dá) 180進(jìn)料管線 182進(jìn)料管線 184進(jìn)料源 200壓力控制系統(tǒng) 202第一加壓氣體源 204第二加壓氣體源 206流化氣體源 210緩沖氣體源 212運(yùn)載氣體源 214第一加壓氣體流 216第二加壓氣體流 218流化氣體流 222緩沖氣體流 224運(yùn)載氣體流 226氣體管線 228第二加壓氣體管線 230流化氣體管線 234緩沖氣體管線 236運(yùn)載氣體管線 238第一加壓閥 238閥 242第二加壓閥 244流化閥 247流控制器 248緩沖閥 250運(yùn)載閥 252旁通管線 254旁通閥 256旁通氣體流 258進(jìn)料箱返回管線 260加壓裝置返回管線 262進(jìn)料箱返回管線 264計(jì)量裝置返回管線 268進(jìn)料箱回流閥 270加壓裝置回流閥 274進(jìn)料箱回流閥 276計(jì)量裝置回流閥 278進(jìn)料箱氣體流 279第一進(jìn)料箱通氣口 280泵 282加壓裝置氣體流 283加壓裝置通氣口 284進(jìn)料箱氣體流 285第一高壓通氣口 286計(jì)量裝置氣體流 287第二高壓通氣口 288液位發(fā)送器 289液位發(fā)送器 290液位發(fā)送器 292壓力發(fā)送器 294壓力發(fā)送器 295流發(fā)送器 296溫度發(fā)送器 298流發(fā)送器 300流發(fā)送器 302流發(fā)送器 304分析器傳感器 306分析器 308分析器 310分析器 312壓力控制器 314壓力控制器 316速度控制器 318流控制器 320流控制器 322流控制器 324流控制器 326流控制器 328流控制器 330壓差發(fā)送器 332壓差控制器 334壓差控制器 336壓差控制器 337氣體供應(yīng)管線 338壓差控制器 340壓差控制器 342閉鎖式料斗控制器 344主控制器 346二級控制器 348命令信號 350SLR信號 400固體供應(yīng)系統(tǒng) 404加壓裝置 412控制系統(tǒng) 416氣體供應(yīng) 426氣體流 428供應(yīng)閥系統(tǒng) 430返回源 432氣體流 434回流閥系統(tǒng) 448馬達(dá) 483加壓裝置通氣口 484吸力側(cè) 485高壓通氣口 486排放側(cè) 487高壓通氣口 488馬達(dá) 500壓力控制系統(tǒng) 504第二加壓氣體源 506流化氣體源 510緩沖氣體源 512運(yùn)載氣體源 516第二加壓氣體流 518流化氣體流 522緩沖氣體流 524運(yùn)載氣體流 528第二加壓氣體管線 530流化氣體管線 534緩沖氣體管線 536運(yùn)載氣體管線 537氣體供應(yīng)管線 542第二加壓閥 544流化閥 547控制閥 548緩沖閥 549流控制器 550運(yùn)載閥 552旁通管線 554旁通閥 556旁通氣體流 558進(jìn)料箱返回管線 560加壓裝置返回管線 562進(jìn)料箱返回管線 564計(jì)量裝置返回管線 568進(jìn)料箱回流閥 570加壓裝置回流閥 574進(jìn)料箱回流閥 576計(jì)量裝置回流閥 578進(jìn)料箱氣體流 580泵 582加壓裝置氣體流 584進(jìn)料箱氣體流 586計(jì)量裝置氣體流 588液位發(fā)送器 590液位發(fā)送器 592壓力發(fā)送器 594壓力發(fā)送器 595流發(fā)送器 596溫度發(fā)送器 598流發(fā)送器 600流發(fā)送器 602流發(fā)送器 604分析器 608分析器 610分析器 612壓力控制器 614壓力控制器 616速度控制器 620流控制器 622流控制器 626流控制器 628流控制器 632壓差控制器 634壓差控制器 636壓差控制器 640壓差控制器 644主控制器 646二級控制器 648命令信號 650SLR信號 652第一進(jìn)料閥 654第二進(jìn)料閥 656燃料進(jìn)料管線 658流發(fā)送器 660流發(fā)送器 662壓力控制器 664速度控制器 666壓差控制器。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 本文描述的實(shí)施例提供用于固體供應(yīng)系統(tǒng)的壓力控制系統(tǒng)。更特別地，壓力控制 系統(tǒng)使用遍及固體供應(yīng)系統(tǒng)的多個壓力和壓差度量來使燃料給料從相對低的壓力提高到 相對高的壓力，以在高壓下將燃料饋送到另一個構(gòu)件中。另外，本文描述的壓力控制系統(tǒng)促 進(jìn)阻止過程氣體流到位于固體供應(yīng)系統(tǒng)的上游部分處的低壓構(gòu)件中。在本文描述用來將燃 料饋送到氣化器中的壓力控制系統(tǒng)；但應(yīng)理解的是，可在需要對固體材料進(jìn)行高壓饋送的 任何構(gòu)件（諸如鼓風(fēng)爐）內(nèi)使用壓力控制系統(tǒng)。
[0037] 將在下面描述本發(fā)明的一個或更多個特定實(shí)施例。為了提供這些實(shí)施例的簡明 描述，可不在說明書中描述實(shí)際實(shí)施的所有特征。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，在任何這種實(shí)際實(shí)施的開 發(fā)中，如在任何工程或設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，必須作出許多特定實(shí)施決定以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目的， 諸如符合系統(tǒng)相關(guān)且商業(yè)相關(guān)的約束，這可從一個實(shí)施變化到另一個實(shí)施。此外，應(yīng)當(dāng)認(rèn) 識到，這種開發(fā)努力可為復(fù)雜且耗時的，但是對于受益于本公開的技術(shù)人員而言，仍將是設(shè) 計(jì)、制作和制造的日常工作。
[0038] 當(dāng)介紹本發(fā)明的各種實(shí)施例的元件時，冠詞"一"、"一個"、"該"和"所述"意圖表 示存在元件中的一個或更多個。用語"包括"、"包含"和"具有"意圖是包含的，并且表示可 存在除了列出的元件之外的附加元件。
[0039] 圖1是示例性整體氣化聯(lián)合循環(huán)（IGCC)功率產(chǎn)生系統(tǒng)10的示意圖。IGCC系統(tǒng)10 大體包括主空氣壓縮機(jī)12、聯(lián)接成與壓縮機(jī)12處于流連通的空氣分離單元（ASU) 14、聯(lián)接 成與ASU 14處于流連通的氣化器16、聯(lián)接成與氣化器16處于流連通的合成氣冷卻器18、 聯(lián)接成與合成氣冷卻器18處于流連通的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)20,以及聯(lián)接成與合成氣冷卻器 18處于流連通的蒸汽渦輪22。
[0040] 在運(yùn)行中，壓縮機(jī)12壓縮周圍空氣，接著該周圍空氣被引導(dǎo)到ASU 14。在示例性 實(shí)施例中，除了來自壓縮機(jī)12的壓縮空氣，來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)24的壓縮空氣供應(yīng) 到ASU 14。備選地，來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)24的壓縮空氣供應(yīng)到ASU 14,而非來自壓 縮機(jī)12的壓縮空氣供應(yīng)到ASU 14。在示例性實(shí)施例中，ASU 14使用壓縮空氣來產(chǎn)生供氣 化器16使用的氧。更特別地，ASU 14將壓縮空氣分離成單獨(dú)的氧（02)流和氣體副產(chǎn)物，有 時被稱為"過程氣體"。〇2流被引導(dǎo)到氣化器16,用于產(chǎn)生部分地燃燒的氣體，在本文被稱 為"合成氣"，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)20將合成氣用作燃料，如下面更詳細(xì)地描述的。
[0041] 由ASU 14產(chǎn)生的過程氣體包括氮，并且將在本文被稱為"氮過程氣體"(NPG)。NPG 還可包括其它氣體，諸如（但不限于）氧和/或氬。例如，在示例性實(shí)施例中，NPG包括大 約95%和大約100%之間的氮。在示例性實(shí)施例中，NPG流中的至少一些從ASU 14排到大 氣，并且NPG流中的至少一些噴射到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器26內(nèi)的燃燒區(qū)（未顯示）中， 以促進(jìn)控制發(fā)動機(jī)20的排放，并且更特別地，促進(jìn)降低燃燒溫度和減少來自發(fā)動機(jī)20的一 氧化二氮排放。在示例性實(shí)施例中，IGCC系統(tǒng)10包括壓縮機(jī)28,用于在氮過程氣體流噴射 到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器26的燃燒區(qū)中之前，壓縮氮過程氣體流。
[0042] 在示例性實(shí)施例中，氣化器16將燃料和/或供應(yīng)自固體供應(yīng)系統(tǒng)30的燃料、由 ASU 14供應(yīng)的02、蒸汽和石灰石的混合物轉(zhuǎn)換成合成氣的輸出，燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)20將該輸 出用作燃料。雖然氣化器16可使用任何燃料，但在示例性實(shí)施例中,氣化器16使用煤、石 油焦炭和/或其它類似的燃料。此外，在示例性實(shí)施例中，由氣化器16產(chǎn)生的合成氣包括 二氧化碳（C0 2)。氣化器16可為固定床氣化器、流化床氣化器和/或全夾帶式流氣化器。
[0043] 在示例性實(shí)施例中，將由氣化器16產(chǎn)生的合成氣引導(dǎo)到合成氣冷卻器18,以促進(jìn) 冷卻合成氣，如下面更詳細(xì)地描述的。將冷卻合成氣從冷卻器18引導(dǎo)到清潔裝置32,用于 在合成氣被引導(dǎo)到燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)燃燒器26用于其燃燒之前清潔合成氣。在清潔期間，可 從合成氣中分離出C0 2，并且在示例性實(shí)施例中，可將0)2排到大氣。在備選實(shí)施例中，C02 可在IGCC10內(nèi)用作用于氣化器18中使用的固體進(jìn)料的緩和劑和/或載體。燃?xì)鉁u輪發(fā)動 機(jī)20驅(qū)動發(fā)電機(jī)34,發(fā)電機(jī)34將電功率供應(yīng)到電網(wǎng)（未顯示）。來自燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)20 的排氣被引導(dǎo)到熱回收蒸汽發(fā)生器36,熱回收蒸汽發(fā)生器36產(chǎn)生用于驅(qū)動蒸汽渦輪22的 蒸汽。由蒸汽渦輪22產(chǎn)生的功率驅(qū)動發(fā)電機(jī)38,發(fā)電機(jī)38對電網(wǎng)提供電功率。在示例性 實(shí)施例中，來自熱回收蒸汽發(fā)生器36的蒸汽可供應(yīng)到氣化器16,用于產(chǎn)生合成氣。
[0044] 此外，在示例性實(shí)施例中，IGCC系統(tǒng)10包括泵40,泵40將沸水從蒸汽發(fā)生器36 供應(yīng)到合成氣冷卻器18,以促進(jìn)冷卻從氣化器16引導(dǎo)出的合成氣。沸水被引導(dǎo)通過合成氣 冷卻器18,其中，水轉(zhuǎn)換成蒸汽。來自冷卻器18的蒸汽接著返回到蒸汽發(fā)生器36,用于在 氣化器16、合成氣冷卻器18和/或蒸汽潤輪22內(nèi)使用。
[0045] 在圖2-5中，控制信號由虛線表示，而流體和/或固體流由實(shí)線表示。固體供應(yīng)系 統(tǒng)30可包括如圖2和圖3中顯示的閉鎖式料斗、如圖4-5中顯示的加壓進(jìn)料器。
[0046] 圖2是可關(guān)于系統(tǒng)10 (在圖1中顯示）用作固體供應(yīng)系統(tǒng)30 (在圖1中顯示）的 示例性固體供應(yīng)系統(tǒng)1〇〇的示意圖。固體供應(yīng)系統(tǒng)1〇〇構(gòu)造成將燃料從低壓源（諸如第一 進(jìn)料箱102)引導(dǎo)到高壓接收系統(tǒng)，諸如氣化器16。固體供應(yīng)系統(tǒng)100包括多個構(gòu)件，其包 括多個計(jì)量和加壓裝置，該多個計(jì)量和加壓裝置聯(lián)接于氣化器16的上游，并且用來將燃料 引導(dǎo)到氣化器16。特別地，在示例性實(shí)施例中，固體供應(yīng)系統(tǒng)100包括第一進(jìn)料箱102、加 壓裝置104、第二進(jìn)料箱106、計(jì)量裝置108、輸送管線110和至少一個控制系統(tǒng)112。在示 例性實(shí)施例中，加壓裝置104聯(lián)接于第一進(jìn)料箱102的下游，第二進(jìn)料箱106聯(lián)接于加壓裝 置104的下游，計(jì)量裝置108聯(lián)接于第二進(jìn)料箱106的下游，并且輸送管線110聯(lián)接于計(jì)量 裝置108的下游。更特別地，構(gòu)件102、104、106、108和110聯(lián)接在一起，使得給料114 (諸 如煤）可由于重力而饋送通過箱102和106和裝置104和108,如將在下面更詳細(xì)地描述 的。此外，在示例性實(shí)施例中，氣體從氣體供應(yīng)116噴射到固體供應(yīng)系統(tǒng)100中，以促進(jìn)將 給料114引導(dǎo)到下游。
[0047] 控制系統(tǒng)112電聯(lián)接于各個箱102和106、裝置104和108、輸送管線110,并且電 聯(lián)接于額外的下游元件，如將在本文更詳細(xì)地描述的?？刂葡到y(tǒng)112選擇性地控制各個箱 102和106、裝置104和108和輸送管線110的運(yùn)行，如將關(guān)于圖3在本文更詳細(xì)地描述的， 以控制固體供應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的壓力?？刂葡到y(tǒng)112還起壓力控制系統(tǒng)的作用。
[0048] 在示例性實(shí)施例中，給料114在高壓下通過固體供應(yīng)系統(tǒng)100引導(dǎo)到氣化器16 中。在示例性實(shí)施例中，給料114是固體燃料，諸如煤。備選地，給料114可為使得固體供 應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何適當(dāng)?shù)娜剂稀Ｔ谶\(yùn)行期間，使用加壓氣體來對 給料114加壓，如將在本文更詳細(xì)地描述的。
[0049] 更特別地，在示例性實(shí)施例中，給料114最初被引導(dǎo)到第一進(jìn)料箱102中。第一進(jìn) 料箱102是低壓進(jìn)料箱，并且給料114在第一壓力下供應(yīng)到第一進(jìn)料箱102。在示例性實(shí) 施例中，第一壓力大約等于大氣壓力。更特別地，給料114通過入口 118引導(dǎo)到第一進(jìn)料箱 102中，并且通過使用聯(lián)接在出口 120附近的自動控制閥122,通過出口 120將給料114從 第一進(jìn)料箱102中排出。例如，自動閥122可為（但不限于）以電、液壓和/或氣動的方式 操作的閥。備選地，閥122可為手動操作的閥和/或使得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描 述地起作用的任何其它閥。在示例性實(shí)施例中，閥122與控制系統(tǒng)112電聯(lián)接，使得控制系 統(tǒng)112在開啟位置和閉合位置之間選擇性地操作閥122,該開啟位置使得給料114能夠從第 一進(jìn)料箱102中排出，該閉合位置基本上阻止給料114從第一進(jìn)料箱102中排出。此外，閥 122能夠運(yùn)行來促進(jìn)阻止高壓氣體和固體從加壓裝置104倒流到第一進(jìn)料箱102中。
[0050] 當(dāng)閥122處于開啟位置時，第一進(jìn)料箱102在第一壓力下通過出口 120排出給料 114。給料114向下游排到加壓裝置104中，加壓裝置104對諸如給料114的固體加壓。特 別地，在示例性實(shí)施例中，加壓裝置104是閉鎖式料斗容器。備選地，加壓裝置104是對固 體加壓且使得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何加壓裝置。給料114通過 入口 124流到加壓裝置104中。
[0051] 氣體供應(yīng)116聯(lián)接成與加壓裝置104、第二進(jìn)料箱106、計(jì)量裝置108和輸送管線 110處于流連通，使得來自氣體供應(yīng)116的氣體流至少部分地對裝置104和/或108和/或 箱106內(nèi)的給料114加壓。在示例性實(shí)施例中，氣體供應(yīng)116提供促進(jìn)對給料114加壓的 任何加壓氣體。例如，通常用氮、C0 2或基本上阻止自動點(diǎn)燃的其它惰性氣體來對閉鎖式料 斗容器加壓。通過使用聯(lián)接在氣體供應(yīng)116和加壓裝置104之間的自動供應(yīng)閥系統(tǒng)128,將 氣體流126從氣體供應(yīng)116間歇地引導(dǎo)到加壓裝置104中。供應(yīng)閥系統(tǒng)128包括多個閥， 如下面更詳細(xì)地描述的。此外，氣體供應(yīng)116可包括不止一個氣體源，各個氣體源將氣體供 應(yīng)到一個或更多個裝置104和108、箱106和輸送管線110。
[0052] 在示例性實(shí)施例中，自動供應(yīng)閥系統(tǒng)128包括（但不限于包括）以電、液壓和/或 氣動的方式操作的閥。備選地或另外，供應(yīng)閥系統(tǒng)128包括手動閥和/或使得固體供應(yīng)系 統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何其它適當(dāng)?shù)拈y。在示例性實(shí)施例中，供應(yīng)閥系統(tǒng)128 聯(lián)接成與控制系統(tǒng)112處于電子連通，使得控制系統(tǒng)112在開啟位置和閉合位置之間選擇 性地操作供應(yīng)閥系統(tǒng)128的（多個）閥，該開啟位置使得氣體流126能夠排到裝置104和 /或108和/或箱106中，該閉合位置基本上阻止氣體流126排到裝置104和/或108和/ 或箱106中。
[0053] 當(dāng)供應(yīng)閥系統(tǒng)128的閥處于開啟位置時，例如在加壓裝置104內(nèi)，相應(yīng)的氣體流 126將給料114從第一壓力加壓到第二預(yù)定壓力，如將在下面更詳細(xì)地描述的。在示例性實(shí) 施例中，給料114的第二壓力大于給料114的第一壓力。在一個實(shí)施例中，第二壓力大約等 于將給料114供應(yīng)到氣化器16所需的壓力。備選地，給料114的第二壓力可略微小于或略 微大于將給料114供應(yīng)到氣化器16所需的壓力，如下面進(jìn)一步描述的。
[0054] 返回源130 (諸如通氣口）也聯(lián)接成與箱102和/或106和/或裝置104和/或 108處于流連通，使得氣體流132能夠從箱102和/或106和/或裝置104和/或108引 導(dǎo)到一個或更多個其它構(gòu)件。自動回流閥系統(tǒng)134聯(lián)接在箱102和106和裝置104和108 和返回源130之間，以控制來自箱102和/或106和/或裝置104和/或108的氣體流132 的流。例如，自動回流閥系統(tǒng)134包括（但不限于包括）以電、液壓和/或氣動的方式操作 的閥。備選地或另外，回流閥系統(tǒng)134包括手動閥和/或使得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本 文描述地起作用的任何其它適當(dāng)?shù)拈y。在示例性實(shí)施例中，回流閥系統(tǒng)134以電子的方式 聯(lián)接于控制系統(tǒng)112,使得控制系統(tǒng)112在開啟位置和閉合位置之間選擇性地操作回流閥 系統(tǒng)134的閥，在該開啟位置，氣體流132從箱102和/或106和/或裝置104和/或108 中排出，在該閉合位置，基本上阻止氣體流132從箱102和/或106和/或裝置104和/或 108中排出。此外，返回源130可包括不止一個來自箱102、箱106、裝置104和/或裝置108 的返回源。
[0055] 在示例性實(shí)施例中，通過使用聯(lián)接于出口 136的自動閥138,使給料114在閉鎖式 料斗系統(tǒng)中通過出口 136,從加壓裝置104中間歇地或循環(huán)地排出。自動閥138可為（但不 限于）以電、液壓和/或氣動的方式操作的閥。備選地，閥138可為手動閥和/或使得固體 供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何其它適當(dāng)?shù)拈y。在示例性實(shí)施例中，閥138電 聯(lián)接于控制系統(tǒng)112,使得控制系統(tǒng)112在開啟位置和閉合位置之間選擇性地操作閥138， 在該開啟位置，加壓給料114(即，處于第二壓力的給料）從加壓裝置104中排出，在該閉合 位置，基本上阻止加壓給料114( S卩，處于第二壓力的給料）從加壓裝置104中排出。此外， 在示例性實(shí)施例中，將閥122和138定位在它們的閉合位置促進(jìn)通過阻止箱102和箱106 之間的流來使加壓給料114保持處于第二壓力。
[0056] 當(dāng)閥138處于開啟位置時，加壓裝置104在第二壓力下通過閥138從出口 136排 出給料114。給料114通過入口 140向下游排到第二進(jìn)料箱106中，從而排出加壓氣體，同 時使加壓氣體從第二進(jìn)料箱106移位到加壓裝置104中。在給料114通過進(jìn)料箱出口 142 引導(dǎo)到計(jì)量裝置108中之前，進(jìn)料箱106使給料114保持處于第二壓力。
[0057] 計(jì)量裝置108是設(shè)備，其將給料114從入口或吸力側(cè)144處的第一高壓區(qū)引導(dǎo)到 出口或排放側(cè)146處的第二高壓區(qū)。在示例性實(shí)施例中，第一高壓區(qū)和第二高壓區(qū)保持處 于大約相同的壓力。就此而言，在示例性實(shí)施例中，使用控制系統(tǒng)112,存在較小的壓差，如 果有任何壓差也是在計(jì)量裝置108內(nèi)的吸力側(cè)144和排放側(cè)146之間。在備選實(shí)施例中， 當(dāng)加壓裝置104將給料114的第二壓力修改成大于或小于將給料14供應(yīng)到氣化器16所需 的壓力時，控制系統(tǒng)112可使得在吸力側(cè)144和排放側(cè)146之間有微小的壓差，如下面更詳 細(xì)地描述的。通過設(shè)計(jì)，這樣的實(shí)施例中的壓差促進(jìn)分別降低或提高給料壓力，使得排放 偵U 146處的給料壓力大約等于將給料114供應(yīng)到氣化器16所需的壓力。例如，在其中給料 114的壓力降低的備選實(shí)施例中，吸力側(cè)144和排放側(cè)146之間的壓差可在大約負(fù)lOpsi至 大約0 psi的范圍內(nèi)。另外，在其中給料114的壓力提高的備選實(shí)施例中，壓差可在大約0 psi至大約30 psi的范圍內(nèi)。
[0058] 在示例性實(shí)施例中，計(jì)量裝置108是旋轉(zhuǎn)型進(jìn)料器或螺旋型進(jìn)料器。例如，計(jì)量裝 置108可為由紐約斯克內(nèi)克塔迪的通用電氣公司制造的Posimetric?( "Posimetric"是位 于喬治亞亞特蘭大Wildwood Parkway 4200的GE能源的注冊商標(biāo)）進(jìn)料器。Posimetric ?進(jìn)料器是旋轉(zhuǎn)式盤型進(jìn)料器，其利用固體鎖定的原理來輸送和計(jì)量微粒固體，諸如給料 114。計(jì)量裝置108的旋轉(zhuǎn)速度由速度可控式馬達(dá)（未顯示）控制。在一些實(shí)施例中，計(jì)量 裝置108可結(jié)合一個或更多個限流機(jī)構(gòu)（未顯示），諸如約束給料114和/或與給料114相 關(guān)聯(lián)的氣體的流通過計(jì)量裝置108的一個或更多個動態(tài)插銷。備選地，計(jì)量裝置108是使 得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)量裝置。
[0059] 結(jié)合這樣的限流機(jī)構(gòu)促進(jìn)使計(jì)量裝置108在壓力減小或壓力增大的模式中運(yùn)行。 另外，這樣的限流機(jī)構(gòu)促進(jìn)降低給料114和/或與給料114相關(guān)聯(lián)的氣體經(jīng)受計(jì)量裝置108 的上游或下游的壓力變化的易感性。利用計(jì)量裝置108中的鎖定和/或摩擦驅(qū)動機(jī)構(gòu)的原 理來輸送固體通過計(jì)量裝置108,促進(jìn)減小固體流被橫跨計(jì)量裝置108的壓力波動或壓差 中斷的易感性。結(jié)合限流裝置還可促進(jìn)降低過程氣體傳送通過計(jì)量裝置108的能力。就此 而言，可在其中壓力被控制成在計(jì)量裝置108的入口和出口處基本上相同的運(yùn)行模式中使 用限流機(jī)構(gòu)。
[0060] 計(jì)量裝置108實(shí)現(xiàn)在高壓下基本上連續(xù)且均勻地將給料114供應(yīng)到輸送管線110。 輸送管線110基本上均勻地將給料114從計(jì)量裝置108引導(dǎo)到氣化器16。特別地，在示例 性實(shí)施例中，氣體流126連續(xù)地引導(dǎo)到輸送管線110中，以防止給料114通過輸送管線110 引導(dǎo)到氣化器16時的壓力損失。氣體流126可為使得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述 地起作用的任何適當(dāng)?shù)臍怏w。在示例性實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112可控制氣體流126經(jīng)由閥 系統(tǒng)128進(jìn)入輸送管線110中的流。
[0061] 在示例性實(shí)施例中，監(jiān)測系統(tǒng)148可與輸送管線110電聯(lián)接，以使得監(jiān)測系統(tǒng)148 能夠計(jì)算給料114的流。監(jiān)測系統(tǒng)148可包括流測量裝置150,以及聯(lián)接成與輸送管線110 處于流連通的密度測量裝置152,以測量固體供應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的各種因素。此外，監(jiān)測系統(tǒng) 148還可包括電聯(lián)接于計(jì)量裝置108的速度和功率測量裝置154,以測量固體供應(yīng)系統(tǒng)100 內(nèi)的各種因素。這樣的測量因素可包括（但不限于包括）輸送管線110內(nèi)的壓差、氣體流 126的速度、輸送管線110內(nèi)的靜態(tài)壓力、計(jì)量裝置108的速度和功率和/或給料114的密 度和重量。存儲在監(jiān)測系統(tǒng)148內(nèi)的預(yù)定算法使用測量因素來計(jì)算任何給定時間的給料 114的流。此外，監(jiān)測系統(tǒng)148可與控制系統(tǒng)112電聯(lián)接，以促進(jìn)控制和/或監(jiān)測進(jìn)入氣化 器16中的給料114的流。特別地，控制系統(tǒng)112和/或監(jiān)測系統(tǒng)148促進(jìn)將給料114基本 上均勻地分配到氣化器16中。
[0062] 在示例性實(shí)施例中，固體供應(yīng)系統(tǒng)100還包括聯(lián)接成與輸送管線110和氣化器16 處于流連通的入口系統(tǒng)156。在示例性實(shí)施例中，入口系統(tǒng)156包括聯(lián)接成與輸送管線110 處于流連通的分支158,入口管線160包括聯(lián)接于分支158下游的閥162,并且返回管線164 包括聯(lián)接于分支158下游的閥166。閥162聯(lián)接于氣化器16的入口 168,并且閥166聯(lián)接 于循環(huán)通氣系統(tǒng)167。使用分支158和閥162和166促進(jìn)將加壓給料114 (即，處于第二壓 力的給料）引導(dǎo)到氣化器16或循環(huán)通氣系統(tǒng)167。
[0063] 閥162是自動閥，該自動閥與控制系統(tǒng)112電聯(lián)接，以使得控制系統(tǒng)112能夠選擇 性地操作閥162。特別地，閥162能夠在開啟位置和閉合位置之間操作。在開啟位置，當(dāng)閥 166閉合時，給料114和/或氣體從輸送管線110引導(dǎo)到氣化器16的入口 168中。在閉合 位置上，基本上阻止給料114和/或氣體引導(dǎo)到入口 168中。
[0064] 閥166是自動閥，該自動閥與控制系統(tǒng)112電聯(lián)接，使得控制系統(tǒng)112在開啟位置 和閉合位置之間選擇性地操作閥166。在開啟位置且當(dāng)閥162閉合時，給料114和/或氣體 被引導(dǎo)到循環(huán)通氣系統(tǒng)167,以在啟動氣化器16之前建立給料114和/或氣體的初始流，以 及用于在氣化器16停機(jī)之后，清潔輸送管線110和給料114和/或氣體的進(jìn)料系統(tǒng)100的 其它構(gòu)件。當(dāng)閥166處于閉合位置時，基本上阻止給料114和/或氣體引導(dǎo)到循環(huán)通氣系 統(tǒng) 167。
[0065] 當(dāng)給料114和/或氣體引導(dǎo)到氣化器入口 168中時，氣體流170引導(dǎo)通過氣化器 16的第二入口 172。特別地，在示例性實(shí)施例中，氣體流170是從氧和/或緩和劑源174引 導(dǎo)出的氧和/或緩和劑流。氧和/或緩和劑流與給料114和/或給料114內(nèi)的氣體反應(yīng)。
[0066] 圖3是用于固體供應(yīng)系統(tǒng)100 (在圖2中顯示）的示例性壓力控制系統(tǒng)200的示 意圖。壓力控制系統(tǒng)200包括箱102和106、加壓裝置104、計(jì)量裝置108、控制系統(tǒng)112、氣 體供應(yīng)116、閥系統(tǒng)128、閥系統(tǒng)134和返回源130。另外，壓力控制系統(tǒng)200聯(lián)接成與入口 系統(tǒng)156 (在圖2中顯示）、氣化器16 (在圖1中顯示）和循環(huán)通氣系統(tǒng)167連通。
[0067] 氣體供應(yīng)116包括第一加壓氣體源202、第二加壓氣體源204、流化氣體源206、緩 沖氣體源210和運(yùn)載氣體源212,它們各自具有相應(yīng)的氣體流214、216、218、222和224,它 們統(tǒng)稱為氣體流126。在示例性實(shí)施例中，氣體源202聯(lián)接成與加壓裝置104處于流連通，以 供應(yīng)第一加壓氣體流214,加壓氣體源204聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106處于流連通，以供應(yīng)第 二加壓氣體流216,流化氣體源206聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106處于流連通，以提供流化氣體 流218,緩沖氣體源210聯(lián)接成與計(jì)量裝置108的下游處于流連通，以提供緩沖氣體流222， 并且運(yùn)載氣體源212聯(lián)接成與輸送管線110處于流連通，以提供運(yùn)載氣體流224。在示例性 實(shí)施例中，運(yùn)載氣體源212經(jīng)由混合裝置176聯(lián)接成與輸送管線110處于流連通，混合裝置 176聯(lián)接成與計(jì)量裝置108處于流連通。備選地，混合裝置176與計(jì)量裝置108集成，并且 /或者運(yùn)載氣體212可在混合裝置176的入口處或入口的上游至少部分地與給料114組合。
[0068] 輸送管線110聯(lián)接成與入口系統(tǒng)156處于流連通。在示例性實(shí)施例中，入口系統(tǒng) 156聯(lián)接成與循環(huán)通氣系統(tǒng)167和氣化器噴射器173處于流連通。氣化器噴射器173聯(lián)接 成與氣化器16處于流連通。
[0069] 各個氣體流214、216、218、222和224被引導(dǎo)通過相應(yīng)的管線。更特別地，氣體流 214被引導(dǎo)通過第一加壓氣體管線226,氣體流216被引導(dǎo)通過第二加壓氣體管線228,流化 氣體流218被引導(dǎo)通過流化氣體管線230,緩沖氣體流222被引導(dǎo)通過緩沖氣體管線234， 并且運(yùn)載氣體流224被引導(dǎo)通過運(yùn)載氣體管線236。雖然管線226、228、230、234，和236在 圖中被顯示為單個管線，但應(yīng)當(dāng)理解的是，管線226、228、230、234和/或236中的任一個可 包括可用來在正常運(yùn)行期間快速改變壓力和/或吞吐量或進(jìn)行較小調(diào)節(jié)的平行管線。
[0070] 供應(yīng)閥系統(tǒng)128聯(lián)接成在氣體源202、204、206、210和212和箱102和/或106、裝 置104和/或108和/或輸送管線110之間處于流連通。就此而言，供應(yīng)閥系統(tǒng)128包括 用于各個氣體源202、204、206、210和212的至少一個閥。更特別地，供應(yīng)閥系統(tǒng)128包括 第一加壓閥238、第二加壓閥242、流化閥244、緩沖閥248和運(yùn)載閥250。閥238聯(lián)接成沿 著氣體管線226在氣體源202和加壓裝置104之間處于流連通，以控制氣體流214。加壓閥 242聯(lián)接成沿著加壓氣體管線228在加壓氣體源204和第二進(jìn)料箱106之間處于流連通，以 控制加壓氣體流216。流化閥244聯(lián)接成沿著流化氣體管線230在流化氣體源206和第二 進(jìn)料箱106之間處于流連通，以控制流化氣體流218。緩沖閥248聯(lián)接成沿著緩沖氣體管 線234在緩沖氣體源210和計(jì)量裝置108的下游之間處于流連通，以控制緩沖氣體流222。 運(yùn)載閥250聯(lián)接成沿著運(yùn)載氣體管線236在運(yùn)載氣體源212和混合裝置176之間處于流連 通，以控制運(yùn)載氣體流224。各個閥238、242、244、248和250與控制系統(tǒng)112通信地聯(lián)接， 如下面更詳細(xì)地描述的。
[0071] 在一些實(shí)施例中，第一加壓氣體、第二加壓氣體、流化氣體和緩沖氣體可為惰性氣 體，而運(yùn)載氣體可為惰性氣體或合成氣體（合成氣）。適當(dāng)?shù)亩栊詺怏w包括（但不限于） 氮和二氧化碳。在示例性實(shí)施例中，惰性氣體用來促進(jìn)最小化對有關(guān)通氣流的氣體處理要 求。在備選實(shí)施例中，可從公共氣體源（未顯不）提供第一加壓氣體源202、第二加壓氣體 源204、流化氣體源206和緩沖氣體源210。公共氣體源接著可聯(lián)接成與管線226、228、230 和234處于流連通。另外，通過提供氣體通過管線236,可使用公共氣體源來取代或補(bǔ)充運(yùn) 載氣體源212。例如，在啟動期間，公共氣體源可用來通過進(jìn)料系統(tǒng)100中的管線236供應(yīng) 運(yùn)載氣體，并且在正常運(yùn)行期間，氣體源212可用來通過進(jìn)料系統(tǒng)100中的管線236供應(yīng)運(yùn) 載氣體。
[0072] 旁通管線252將第二進(jìn)料箱106和運(yùn)載氣體管線236聯(lián)接成處于流連通。旁通閥 254沿著旁通管線252聯(lián)接，以控制通過旁通管線252的旁通氣體流256。旁通閥254與控 制系統(tǒng)112通信地聯(lián)接，如下面更詳細(xì)地描述的。在一個實(shí)施例中，旁通管線252另外或備 選地與混合裝置176下游的輸送管線110處于流體連通，或者與混合裝置176的入口處或 上游的管線182處于流體連通。在一些實(shí)施例中，使用氣體供應(yīng)管線337將運(yùn)載氣體供應(yīng) 到第二進(jìn)料箱106。
[0073] 為了從固體供應(yīng)系統(tǒng)100的構(gòu)件中移除氣體，壓力控制系統(tǒng)200包括多個通氣口 或返回管線。更特別地，第一進(jìn)料箱返回管線258將第一進(jìn)料箱102聯(lián)接成與包括在返回 源130中的第一進(jìn)料箱通氣口 279處于流連通，加壓裝置返回管線260將加壓裝置104聯(lián)接 成與包括在返回源130中的加壓裝置通氣口 283處于流連通，第二進(jìn)料箱返回管線262將 第二進(jìn)料箱106聯(lián)接成與包括在返回源130中的第一高壓通氣口 285處于流連通，并且計(jì) 量裝置返回管線264將計(jì)量裝置108聯(lián)接成與包括在返回源130中的第二高壓通氣口 287 處于流連通?；亓鏖y系統(tǒng)134聯(lián)接成沿著返回管線258、260、262和264處于流連通，以控 制通過各個返回管線258、260、262和264的氣體流。雖然管線258、260、262和264在圖中 被顯示為單個管線，但應(yīng)當(dāng)理解的是，管線258, 260, 262,和/或264中的任一個可包括可用 來在正常運(yùn)行期間快速改變壓力和/或吞吐量或進(jìn)行較小調(diào)節(jié)的平行管線。
[0074] 更特別地，回流閥系統(tǒng)134包括第一進(jìn)料箱回流閥268、加壓裝置回流閥270、第二 進(jìn)料箱回流閥274和計(jì)量裝置回流閥276。第一進(jìn)料箱回流閥268沿著第一進(jìn)料箱返回管 線258聯(lián)接，以控制第一進(jìn)料箱氣體流278。在示例性實(shí)施例中，諸如真空吸送器的泵280 沿著第一進(jìn)料箱返回管線258聯(lián)接。加壓裝置回流閥270沿著加壓裝置返回管線260聯(lián) 接，以控制加壓裝置氣體流282。第二進(jìn)料箱回流閥274沿著第二進(jìn)料箱返回管線262聯(lián) 接，以控制第二進(jìn)料箱氣體流284。計(jì)量裝置回流閥276沿著計(jì)量裝置返回管線264聯(lián)接， 以控制計(jì)量裝置氣體流286。各個閥268、270、274和276通信地聯(lián)接于控制系統(tǒng)112,用于 其控制。
[0075] 控制系統(tǒng)112包括遍及壓力控制系統(tǒng)200定位的多個傳感器、發(fā)送器和/或控制 器。在示例性實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112包括液位發(fā)送器288、289、和290、壓力發(fā)送器292、294 和315、溫度發(fā)送器296、流發(fā)送器295、298、300和302、分析器傳感器304、306、308和310、 壓力控制器312和314、速度控制器316、流控制器320、322、326和328、壓差發(fā)送器330、 壓差控制器332、334、336、338和340、閉鎖式料斗控制器342、主控制器344和二級控制器 346。壓力發(fā)送器、壓力控制器、壓差發(fā)送器和壓差控制器在本文也稱為壓力感測裝置。另 夕卜，在示例性實(shí)施例中，控制系統(tǒng)112構(gòu)造成接收來自氣化器壓力傳感器17和循環(huán)通氣系 統(tǒng)壓力傳感器169的壓力數(shù)據(jù)。
[0076] 液位發(fā)送器288聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱102連通，以測量第一進(jìn)料箱102內(nèi)的液位。 液位發(fā)送器289聯(lián)接成與加壓裝置104連通，以測量加壓裝置104內(nèi)的液位。液位發(fā)送器 290聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106連通，以測量第二進(jìn)料箱106內(nèi)的液位。壓力發(fā)送器292聯(lián)接 成與第二進(jìn)料箱106連通，以測量第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。壓力發(fā)送器294聯(lián)接成與輸送 管線110連通，以測量輸送管線110內(nèi)的壓力。溫度發(fā)送器296聯(lián)接成與輸送管線110連 通，以測量輸送管線110內(nèi)的溫度。流發(fā)送器302聯(lián)接成與旁通管線252連通，以測量旁通 管線252內(nèi)的流。流發(fā)送器298聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱返回管線262連通，以測量第二進(jìn)料 箱返回管線262內(nèi)的流。流發(fā)送器300聯(lián)接成與計(jì)量裝置返回管線264連通，以測量計(jì)量 裝置返回管線264內(nèi)的流。流發(fā)送器295聯(lián)接成與輸送管線110連通，以測量輸送管線110 內(nèi)的流。在備選實(shí)施例中，流發(fā)送器295可聯(lián)接成與壓差控制器340、壓力發(fā)送器294或溫 度發(fā)送器296連通，以測量輸送管線110內(nèi)的流。在備選實(shí)施例中，通過使得控制系統(tǒng)200 能夠如本文描述地起作用的任何適當(dāng)?shù)姆椒y量輸送管線110中的流。
[0077] 分析器304聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱返回管線258連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué)制 品（諸如⑶或托）在第一進(jìn)料箱返回管線258內(nèi)的存在。分析器308聯(lián)接成與加壓裝置返 回管線260連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué)制品（諸如C0或H 2)在加壓裝置返回管線260 內(nèi)的存在。分析器306聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱返回管線262連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué) 制品（諸如〇)或4)在第二進(jìn)料箱返回管線262內(nèi)的存在。分析器310聯(lián)接成與計(jì)量裝 置返回管線264連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué)制品（諸如C0或H 2)在計(jì)量裝置返回管線 264內(nèi)的存在。如果預(yù)定化學(xué)制品由分析器304、306、308和/或310中的至少一個檢測到， 則可確定在固體供應(yīng)系統(tǒng)100中是否發(fā)生了過程氣體回流。
[0078] 壓力控制器312聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱返回管線258和第一進(jìn)料箱回流閥268連 通，以測量第一進(jìn)料箱返回管線258內(nèi)的壓力，以及使用測得壓力來控制第一進(jìn)料箱回流 閥268。速度控制器316聯(lián)接成與計(jì)量裝置108的馬達(dá)178連通，以基于命令信號348來控 制馬達(dá)178。
[0079] 流控制器320聯(lián)接成與加壓氣體管線228和加壓閥242連通，以測量加壓氣體管 線228內(nèi)的流，以及使用測得流來控制加壓閥242。流控制器322聯(lián)接成與流化氣體管線 230和流化閥244連通，以測量流化氣體管線230內(nèi)的流，以及使用測得流來控制流化閥 244。在備選實(shí)施例中，加壓閥242直接由壓力控制器314控制，其中，流控制器320像流傳 感器那樣運(yùn)行，從而對壓力控制器314提供流率。
[0080] 流控制器326聯(lián)接成與緩沖氣體管線234和緩沖閥248連通，以測量緩沖氣體管 線234內(nèi)的流，以及使用測得流來控制緩沖閥248。流控制器326還聯(lián)接成與壓差控制器 338和流發(fā)送器300連通，以接收來自壓差控制器338和流發(fā)送器300的信號。流控制器 328聯(lián)接成與運(yùn)載氣體管線236和運(yùn)載閥250連通，以測量運(yùn)載氣體管線236內(nèi)的流，以及 使用測得流來控制運(yùn)載閥250。流控制器328還聯(lián)接成與流發(fā)送器302和壓力控制器314 連通，以從其中接收信號。流控制器328還接收指示固體進(jìn)料速率的命令信號348,以及指 示固體供應(yīng)系統(tǒng)100的固體加載比的固體加載比（SLR)信號350。
[0081] 壓差發(fā)送器330聯(lián)接成與加壓裝置104和第二進(jìn)料箱106連通，以測量加壓裝置 104和第二進(jìn)料箱106之間的壓差。壓差控制器332聯(lián)接成與旁通閥254的各側(cè)上的旁通 管線252連通，以測量沿著旁通管線252的壓差。壓差控制器334聯(lián)接成與計(jì)量裝置108 上游的進(jìn)料管線180連通，以及聯(lián)接成與計(jì)量裝置108連通，以測量進(jìn)料管線180和計(jì)量裝 置108之間的壓差。壓差控制器336聯(lián)接成與進(jìn)料管線180和計(jì)量裝置108下游的進(jìn)料管 線182連通，以測量進(jìn)料管線180和進(jìn)料管線182之間的壓差。就此而言，壓差控制器336 測量橫跨計(jì)量裝置108的壓差。壓差控制器338聯(lián)接成在進(jìn)料管線182在此處與緩沖氣體 管線234處于流連通的點(diǎn)的上游和下游與進(jìn)料管線182連通。壓差控制器338構(gòu)造成測量 沿著進(jìn)料管線182的壓差。壓差控制器340聯(lián)接成與輸送管線110上的上游點(diǎn)和輸送管線 110上的下游點(diǎn)連通，以測量沿著輸送管線110的壓差。
[0082] 壓差控制器332、334、336和338各自聯(lián)接成與壓力控制器314連通，以將壓差發(fā) 送到壓力控制器314,并且壓差控制器332和338各自聯(lián)接成至少與二級控制器346連通， 以將壓差發(fā)送到二級控制器346。壓差控制器338進(jìn)一步聯(lián)接成與流控制器326連通，以經(jīng) 由流控制器326控制緩沖閥248。壓差控制器340聯(lián)接成與主控制器344連通，以將壓差發(fā) 送到主控制器344。
[0083] 閉鎖式料斗控制器342構(gòu)造成控制加壓裝置104內(nèi)的壓力，以例如在加壓裝置104 內(nèi)實(shí)現(xiàn)期望或預(yù)定壓力。在示例性實(shí)施例中，閉鎖式料斗控制器342聯(lián)接成與閥122、138、 238和270處于操作性連通，以及控制閥122和270,以調(diào)節(jié)加壓裝置104內(nèi)的壓力。閉鎖式 料斗控制器342接收來自壓力控制器312、壓力控制器314、壓差發(fā)送器330、分析器306、液 位發(fā)送器290、液位發(fā)送器288和二級控制器346的信號，以確定如何調(diào)節(jié)閥122、138、238 和270來在加壓裝置104內(nèi)實(shí)現(xiàn)期望壓力。例如，閉鎖式料斗控制器342可使用閥238和 閥270來控制加壓裝置104的加壓和減壓的速率。
[0084] 主控制器344構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)的固體的凈變化速率。更特別地，主 控制器344基于從加壓裝置104中排出的固體的速率或量，以及由計(jì)量裝置108計(jì)量的進(jìn) 入輸送管線110中的固體的速率，來計(jì)算包含在高壓進(jìn)料箱106中的固體的變化速率。在 示例性實(shí)施例中，主控制器344接收來自壓差控制器340、速度控制器316、溫度發(fā)送器296、 壓力發(fā)送器294、和閉鎖式料斗控制器342的信號和給料114的密度度量。主控制器344將 速率差輸出到二級控制器346,二級控制器346將信號發(fā)送到壓力控制器314。壓力控制器 314使用差別速率信號來確定第二進(jìn)料箱106內(nèi)的氣體量的變化速率。就此而言，壓力控制 器314可在凈固體量在第二進(jìn)料箱106中增加時，降低第二進(jìn)料箱106的加壓速率，并且在 第二進(jìn)料箱106中的凈固體量減少時，提高加壓速率。
[0085] 二級控制器346構(gòu)造成計(jì)算通過固體供應(yīng)系統(tǒng)100的流率和液位，以控制壓力控 制器314的變化速率。更特別地，二級控制器接收來自主控制器344的固體的量差和通過 固體供應(yīng)系統(tǒng)1〇〇的其它流、液位和壓力，以確定用于壓力控制器314和閉鎖式料斗控制 器342的變化速率。在示例性實(shí)施例中，二級控制器346接收來自主控制器344、液位發(fā)送 器290、流發(fā)送器300、流發(fā)送器298、流發(fā)送器302、流控制器320、流控制器322、流控制器 324、流控制器326、流控制器328、壓差控制器332和壓差控制器338的信號和密度度量。 二級控制器346將變化速率信號輸出到閉鎖式料斗控制器342和壓力控制器314。就此而 言，二級控制器346通過考慮諸如命令的變量中發(fā)生的凈變化，以及加壓氣體、通氣氣體和 可影響第二進(jìn)料箱106內(nèi)的氣體或固體的壓力或量的其它氣體流，來促進(jìn)壓力控制器314 的運(yùn)行。
[0086] 壓力控制器314構(gòu)造成使用至少兩個壓力度量和/或壓差度量來控制第二進(jìn)料箱 106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器314接收來自二級控制器346、壓力發(fā)送器292、壓差 控制器336、壓差控制器332、壓差控制器338、壓差控制器334的信號，以及來自氣化器壓 力傳感器17的氣化器16內(nèi)的壓力度量和/或來自通氣系統(tǒng)壓力傳感器169的循環(huán)通氣系 統(tǒng)176中的壓力度量。壓力控制器314基于來自二級控制器346的信號來確定第二進(jìn)料箱 106內(nèi)的壓力的變化速率。壓力控制器314可將信號發(fā)送到流控制器328、流控制器247、流 控制器320、旁通閥254、回流閥274和回流閥276。
[0087] 在一些實(shí)施例中，箱106中的壓力可隨壓力控制器314增大或減小。當(dāng)增大壓力 時，壓力控制器314促進(jìn)經(jīng)由管線228引導(dǎo)加壓氣體204通過閥242至箱106。在這種實(shí)施 例中，第二進(jìn)料箱106被加壓氣體流216加壓。當(dāng)減小壓力時，壓力控制器314促進(jìn)經(jīng)由閥 274和管線262將氣體從箱106排到第一高壓通氣口 285。在其中箱106中的壓力低于運(yùn) 載氣體壓力的實(shí)施例中，箱壓力還可經(jīng)由管線252隨壓差控制器332和/或壓力控制器314 增大。另外，閥250可在管線252在管線110處的連接的下游和混合裝置176的上游重新定 位在運(yùn)載氣體管線110中的位置，使得在較高的壓力下實(shí)現(xiàn)運(yùn)載氣體的移送（off-take)。 此外，可經(jīng)由管線337從運(yùn)載氣體源212對第二進(jìn)料箱106加壓。在其中箱106中的壓力 高于運(yùn)載氣體壓力的實(shí)施例中，箱106中的壓力可經(jīng)由閥254和管線256隨壓差控制器332 和/或壓力控制器314減小。在其中箱106中的壓力保持處于與閥250和混合裝置176之 間的管線110中的運(yùn)載氣體壓力基本上相同的壓力的實(shí)施例中，可從壓力控制系統(tǒng)200中 省略旁通閥254,或者用備選的限流裝置（諸如限流孔（未顯示））代替旁通閥254。在這 樣的實(shí)施例中，來自壓差發(fā)送器332的壓差度量和/或來自流發(fā)送器302的流度量被壓力 控制器314和流控制器328用來保持被引導(dǎo)到混合裝置176中的運(yùn)載氣體流224的流率。
[0088] 為了對加壓裝置104進(jìn)行填充和加壓，在閥122開啟且閥138、238和270閉合的 情況下，在第一壓力下將給料114排到加壓裝置104中。閥122接著閉合并且閥238開啟， 閥238在高壓下將第一加壓氣體流214引導(dǎo)到加壓裝置104中，從而對給料114加壓。當(dāng) 加壓裝置104中的壓力基本上等于箱106中的壓力時，加壓氣體閥242閉合。閥138接著 開啟，以將加壓給料114排到第二進(jìn)料箱106中，第二進(jìn)料箱106使等量氣體從第二進(jìn)料箱 106移位回到加壓裝置104中。在給料114從加壓裝置104傳送到第二進(jìn)料箱106中之后， 閥138閉合。接著通過開啟閥270以通過通氣管線260排出氣體，來降低進(jìn)料箱106中的 壓力。通氣閥270接著閉合，以使燃料進(jìn)料過程繼續(xù)。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器314 和/或閉鎖式料斗控制器342使用來自液位發(fā)送器288、分析器304、壓力控制器312、壓差 發(fā)送器330、流控制器318和分析器308的信號，以控制閥122、138、238、268和/或270和 /或泵280。就此而言，壓力控制系統(tǒng)200構(gòu)造成控制加壓裝置104和/或第一進(jìn)料箱102 內(nèi)的壓力，以實(shí)現(xiàn)通過固體供應(yīng)系統(tǒng)100的期望給料壓力。
[0089] 為了最小化過程氣體通過加壓裝置返回管線260回流的可能性，緩沖氣體流222 被引導(dǎo)到計(jì)量裝置108的下游，以在計(jì)量裝置108的出口 146處產(chǎn)生比混合裝置176處更 高的壓力。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器314構(gòu)造成接收來自壓差控制器334、壓差控制 器338、流控制器326、流發(fā)送器300和/或分析器310中的至少一個的信號，以控制閥248 和/或276。
[0090] 壓力在固體供應(yīng)系統(tǒng)100內(nèi)被恰當(dāng)?shù)貥?biāo)識和控制，以使壓力波動和伴隨的氣體和 顆粒的速度波動保持為最小。這種標(biāo)識和控制在諸如啟動和吞吐量和SLR改變的過渡期間 尤其重要。在示例性實(shí)施例中，調(diào)節(jié)壓差控制器設(shè)定點(diǎn)和/或控制，以考慮系統(tǒng)屬性和/或 規(guī)格，諸如計(jì)量裝置108速度、固體流率、固體液位，進(jìn)料屬性（S卩，類型、水分含量、密度、粒 度分布、滲透性）、氣體泄漏速率和/或任何其它適當(dāng)?shù)膶傩院?或規(guī)格。設(shè)定點(diǎn)和/或控 制用來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力，以進(jìn)而控制計(jì)量裝置108內(nèi)的壓力?？赏ㄟ^實(shí)現(xiàn)兩 種類型的基于環(huán)境的控制來實(shí)現(xiàn)期望的壓力設(shè)定點(diǎn)。
[0091] 第一類控制實(shí)施為壓力控制器314。壓力控制器314使用兩個或更多個壓力或壓 差度量的組合，其中，基于至少一個其它壓力或壓差控制器的設(shè)定點(diǎn)和/或?qū)嶋H值，諸如壓 差控制器332和/或壓差控制器336處的度量，來調(diào)節(jié)至少壓力控制器314的設(shè)定點(diǎn)。在 示例性實(shí)施例中，壓力控制器314允許基于由傳遞函數(shù)調(diào)節(jié)的下游壓力來估計(jì)第二進(jìn)料箱 106的壓力的所需設(shè)定點(diǎn)，該傳遞函數(shù)估計(jì)第二進(jìn)料箱106和下游壓力之間的壓降。例如， 如果進(jìn)料被引導(dǎo)向氣化器16,則壓力控制器314可使用來自壓力發(fā)送器17的壓力作為下游 壓力，并且如果進(jìn)料被引導(dǎo)向循環(huán)通氣系統(tǒng)167,則壓力控制器314可使用來自壓力發(fā)送器 169的壓力作為下游壓力。使用橫跨構(gòu)件的容易限定的壓降設(shè)定點(diǎn)或固體供應(yīng)系統(tǒng)100的 增量來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)，例如，使用橫跨緊接著第二進(jìn)料箱106下游的計(jì)量裝置108 的壓降來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)。可另外或備選地用來調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)的其它壓差包括（但不 限于包括）橫跨第二進(jìn)料箱106和計(jì)量裝置108的壓差、橫跨輸送管線110的一部分的壓 差，以及/或者橫跨閥254的壓差。估計(jì)設(shè)定點(diǎn)用來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。在備 選實(shí)施例中，可使用用于第二進(jìn)料箱106和氣化器16之間的壓差的估計(jì)設(shè)定點(diǎn)來控制第二 進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力，并且/或者，當(dāng)循環(huán)/通氣系統(tǒng)167正在使用時，使用用于進(jìn)料箱106 和循環(huán)通氣系統(tǒng)166之間的壓差的估計(jì)設(shè)定點(diǎn)來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。接著使用 計(jì)量裝置108的出口 146處的靜態(tài)壓力，基于第二進(jìn)料箱106中的壓力和橫跨計(jì)量裝置108 的期望壓力變化，來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)。
[0092] 使用來自不同的發(fā)送器和/或控制器的壓力或壓差的度量的組合是特別有益的， 因?yàn)楸苊饬藘H依賴彼此作為控制輸入的潛在問題。例如，僅使用氣化器壓力和傳遞函數(shù)將 控制第二進(jìn)料箱106的壓力，使其接近實(shí)際需要的設(shè)定點(diǎn)，但可導(dǎo)致固體供應(yīng)系統(tǒng)100和下 游過程中的壓力分布和流有不穩(wěn)定性，因?yàn)轭A(yù)計(jì)設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際需要設(shè)定點(diǎn)之間有差異。另 夕卜，即使第二進(jìn)料箱106的壓力有模式速率誤差，通過僅使用計(jì)量裝置108壓差，也可引起 壓力和流擺動，因?yàn)閴翰羁刂圃噲D實(shí)現(xiàn)正確壓差。
[0093] 第二類控制由主控制器344和二級控制器346實(shí)施。這種控制使用關(guān)于固體供應(yīng) 系統(tǒng)100中的其它控制器和裝備的作用的信息來調(diào)諧或調(diào)節(jié)給定控制器或一組控制器運(yùn) 行的方式。例如，使用加壓氣體流216添加到第二進(jìn)料箱106 (可包含不同量的固體）所處 的速率考慮到氣體將占據(jù)的在第二進(jìn)料箱106內(nèi)的實(shí)際空隙容積，以及實(shí)際空隙容積如何 受進(jìn)入和離開第二進(jìn)料箱106的固體流的任何正在進(jìn)行的速率變化的影響。
[0094] 當(dāng)存在旁通管線252時，壓力控制器314使用至少兩個壓力和/或壓差度量來控 制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器314使用來自壓力發(fā)送器292的壓力 度量和來自壓差控制器332的壓差度量來控制旁通閥254。雖然在本文描述了來自壓力發(fā) 送器292和壓差控制器332的度量，但應(yīng)當(dāng)理解的是，與給料114的活動流徑（包括第二進(jìn) 料箱106且在第二進(jìn)料箱106下游）連通的兩個或更多個壓力和/或壓差度量的其它組合 可被壓力控制器314用來控制旁通閥254。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器314使用來自二 級控制器346的信號來確定旁通閥254的變化速率，以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力的變 化速率。壓力控制器314還將關(guān)于通過旁通閥254的流的方向和/或量的信號發(fā)送到流控 制器328,使得可相應(yīng)地調(diào)節(jié)運(yùn)載氣體流224。流發(fā)送器302另外或備選地將流度量發(fā)送到 流控制器328,以控制運(yùn)載氣體流224。
[0095] 當(dāng)省略了旁通管線252時，壓力控制器314使用至少兩個壓力和/或壓差度量來 控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器314可使用來自壓力發(fā)送器292的 壓力度量和來自壓差控制器336的壓差度量來控制加壓閥242。雖然在本文描述了來自壓 力發(fā)送器292和壓差控制器336的度量，但應(yīng)當(dāng)理解的是，與給料114的活動流徑（包括第 二進(jìn)料箱106且在第二進(jìn)料箱106下游）連通的兩個或更多個壓力和/或壓差度量的其它 組合可被壓力控制器314用來對閥242加壓。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器314使用來 自二級控制器346的信號來確定加壓閥242的變化速率，以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力 的變化速率。另外，因?yàn)樵谠搶?shí)施例中，氣體不經(jīng)由旁通管線252從第二進(jìn)料箱106排到運(yùn) 載氣體管線236,所以壓力控制器314還控制閥274和276,以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓 力。
[0096] 在一些實(shí)施例中，使用壓力控制器314,而沒有主控制器344和/或二級控制器 346。例如，在一個實(shí)施例中，壓力控制器314可用于壓差控制器332和/或壓差控制器336、 壓力發(fā)送器292和流發(fā)送器302,從而基于第二進(jìn)料箱106中的由液位發(fā)送器290測得的固 體的量和固體量的變化速率，來調(diào)節(jié)加壓和減壓速率。另外，在一個實(shí)施例中，壓力控制器 314用于壓差控制器332和/或壓差控制器336、壓力發(fā)送器292,和流發(fā)送器302,而不調(diào) 節(jié)第二進(jìn)料箱106中的固體的量和/或固體量的變化速度。
[0097] 使用壓差控制器334來限制通過計(jì)量裝置104至燃料供應(yīng)系統(tǒng)100的上游或下游 構(gòu)件的不合需要的氣體流，它們中的任一個可中斷來自系統(tǒng)100的給料流114。例如，如果 計(jì)量裝置108的入口 144處的壓力低于計(jì)量裝置108內(nèi)的壓力，則氣體可流過出口 146,這 干擾進(jìn)入計(jì)量裝置108中的固體的流。在示例性實(shí)施例中，壓差控制器334通過控制閥276， 在入口 144之間和在計(jì)量裝置108內(nèi)保持壓差，來基本上防止不合需要的流?？苫谟嘘P(guān) 靜態(tài)壓力，諸如與箱106或計(jì)量裝置108相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)壓力，來調(diào)節(jié)壓差的設(shè)定點(diǎn)。另外， 由流發(fā)送器300測得的來自計(jì)量裝置108的通過管線264的得到的通氣流可用作通往流控 制器326的輸入。例如，在一個實(shí)施例中，流控制器326的設(shè)定點(diǎn)可基本上等于由增量和/ 或倍增因數(shù)調(diào)節(jié)的通氣口氣體流。此外，還可基于靜態(tài)壓力，諸如與箱106、計(jì)量裝置108、 管線182和/或混合裝置176相關(guān)聯(lián)的靜態(tài)壓力，來調(diào)節(jié)緩沖氣體流的設(shè)定點(diǎn)。
[0098] 圖4是可用于IGCC系統(tǒng)10的固體供應(yīng)系統(tǒng)400的備選實(shí)施例的示意圖。固體供 應(yīng)系統(tǒng)400基本上類似于固體供應(yīng)系統(tǒng)100 (在圖2和3中顯示），并且用圖1-5中使用的 相同附圖標(biāo)記來標(biāo)識類似的構(gòu)件。值得注意的是，固體供應(yīng)系統(tǒng)400不包括加壓裝置（即， 閉鎖式料斗）104和閥122 (兩者均在圖2中顯示）。相反，在示例性實(shí)施例中，固體供應(yīng)系 統(tǒng)400包括聯(lián)接在箱102和106之間的加壓裝置404。加壓裝置404為加壓進(jìn)料器，該加 壓進(jìn)料器至少部分地對給料114加壓。另外，固體供應(yīng)系統(tǒng)400包括分別類似于氣體供應(yīng) 116、供應(yīng)閥系統(tǒng)128、回流閥系統(tǒng)134和返回源130的氣體供應(yīng)416、供應(yīng)閥系統(tǒng)428、回流 閥系統(tǒng)434和返回源430,但包括用于加壓裝置404的構(gòu)件。
[0099] 在示例性實(shí)施例中，加壓裝置404聯(lián)接于第一進(jìn)料箱102的下游和第二進(jìn)料箱106 的上游。特別地，加壓裝置404將給料114從入口或吸力側(cè)484處的第一壓力區(qū)引導(dǎo)到出 口或排放側(cè)486處的第二壓力區(qū)。第一壓力區(qū)處于第一壓力，而第二壓力區(qū)處于高于第一 壓力的第二壓力。換句話說，加壓裝置404使吸力側(cè)484和排放側(cè)486之間的給料114的 壓力提商。
[0100] 在示例性實(shí)施例中，加壓裝置404是旋轉(zhuǎn)型進(jìn)料器或螺旋型進(jìn)料器。例如，加壓裝 置404可為由紐約斯克內(nèi)克塔迪的通用電氣公司制造的Posmetric?( "Posmetric"是位于 喬治亞亞特蘭大Wildwood Parkway 4200的GE能源的注冊商標(biāo)）進(jìn)料器。Posmetric ?進(jìn) 料器是旋轉(zhuǎn)式盤型進(jìn)料器，其利用固體鎖定的原理來輸送和計(jì)量顆粒固體，諸如給料114。 加壓裝置404的旋轉(zhuǎn)速度由速度可控式馬達(dá)488 (在圖5中顯示）控制，以產(chǎn)生來自計(jì)量裝 置108的給料114的期望流率。加壓裝置404對給料流114基本上均勻地加壓，并且將給 料流114供應(yīng)到第二進(jìn)料箱106。在一些實(shí)施例中，加壓裝置404可結(jié)合限流機(jī)構(gòu)（未顯 示），諸如動態(tài)插銷，其約束給料114或與給料114相關(guān)聯(lián)的氣體的流。備選地，加壓裝置 404是使得固體供應(yīng)系統(tǒng)100能夠如本文描述地起作用的任何適當(dāng)?shù)挠?jì)量裝置。
[0101] 固體供應(yīng)系統(tǒng)400的運(yùn)行基本上類似于固體供應(yīng)系統(tǒng)100的運(yùn)行。但是，與固體 供應(yīng)系統(tǒng)100的運(yùn)行相反，固體供應(yīng)系統(tǒng)400不用第一加壓氣體流214 (在圖3中顯示）和 /或加壓裝置104 (在圖2和3中顯示）來對給料114加壓。相反，固體供應(yīng)系統(tǒng)400通過 操作加壓裝置404來將給料114從第一壓力加壓到第二壓力。特別地，給料114從第一進(jìn) 料箱102引導(dǎo)到加壓裝置404中。加壓裝置404將給料114從吸力側(cè)484處的第一壓力區(qū) 饋送到排放側(cè)486處的第二壓力區(qū)，使得加壓裝置404使吸力側(cè)484和排放側(cè)486之間的 給料114的壓力提高。在示例性實(shí)施例中，加壓裝置404使用壓力控制系統(tǒng)500(在圖5中 顯示）來基本上均勻地對給料流114加壓，并且將給料流114供應(yīng)到第二進(jìn)料箱106。使 用壓力控制系統(tǒng)500來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)400內(nèi)的壓力。在特定實(shí)施例中，壓力控制系統(tǒng) 500使用供應(yīng)閥系統(tǒng)428來控制來自氣體供應(yīng)416的氣體流426,并且使用回流閥系統(tǒng)434 來控制通往返回源430的氣體流432。
[0102] 圖5是用于固體供應(yīng)系統(tǒng)400的示例性壓力控制系統(tǒng)500的示意圖。壓力控制系 統(tǒng)500包括箱102和106、加壓裝置404、計(jì)量裝置108、控制系統(tǒng)412、氣體供應(yīng)416、供應(yīng)閥 系統(tǒng)428、回流閥系統(tǒng)434和返回源430。
[0103] 氣體供應(yīng)416包括緩沖氣體源510、第二加壓氣體源504、流化氣體源506和運(yùn)載 氣體源512,它們各自具有相應(yīng)的氣體流522、516、518和524,它們統(tǒng)稱為氣體流426 (在圖 4中顯示）。更特別地，緩沖氣體源510聯(lián)接成與加壓裝置404下游處于流連通，以供應(yīng)緩 沖氣體流522,加壓氣體源504聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106處于流連通，以供應(yīng)第二加壓氣體 流516,流化氣體源506聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106處于流連通，以提供流化氣體流518,并且 運(yùn)載氣體源512聯(lián)接成與輸送管線110處于流連通，以提供運(yùn)載氣體流524。在示例性實(shí)施 例中，運(yùn)載氣體源512經(jīng)由混合裝置176聯(lián)接成與輸送管線110處于流連通，混合裝置176 聯(lián)接成與計(jì)量裝置108處于流連通。備選地，混合裝置176與計(jì)量裝置108集成。
[0104] 各個氣體流522、516、518和524被引導(dǎo)通過相應(yīng)的管線。更特別地，緩沖氣體流 522被引導(dǎo)通過緩沖氣體管線534,第二加壓氣體流516被引導(dǎo)通過第二加壓氣體管線528， 流化氣體流518被引導(dǎo)通過流化氣體管線530,并且運(yùn)載氣體流524被引導(dǎo)通過運(yùn)載氣體 管線536。雖然管線534、528、530和536在圖中被顯示為單個管線，但應(yīng)當(dāng)理解的是，管線 534、528、530和/或536中的任一個可包括可用來在正常運(yùn)行期間快速改變壓力和/或吞 吐量或者進(jìn)行較小調(diào)節(jié)的平行管線。另外，雖然在示例性實(shí)施例中，緩沖氣體管線534聯(lián)接 成與加壓裝置404的下游和閥138的上游處于流連通，但緩沖氣體管線534可備選地聯(lián)接 成與計(jì)量裝置108處于流連通（在圖3中顯示）。
[0105] 第一進(jìn)料閥652和第二進(jìn)料閥654聯(lián)接成沿著燃料進(jìn)料管線656在進(jìn)料源184和 第一進(jìn)料箱102之間處于流連通，以控制給料流114。供應(yīng)閥系統(tǒng)428聯(lián)接成在氣體源510、 504、506和512和箱102和/或106和/或裝置404和/或108之間處于流連通。就此而 言，供應(yīng)閥系統(tǒng)428包括用于各個氣體源510、504、506和512的至少一個閥。更特別地，供 應(yīng)閥系統(tǒng)428包括緩沖閥548、第二加壓閥542、流化閥544和運(yùn)載閥550。緩沖閥548聯(lián)接 成沿著緩沖氣體管線534在緩沖氣體源510和加壓裝置404的下游之間處于流連通，以控 制緩沖氣體流522。第二加壓閥542聯(lián)接成沿著加壓氣體管線528在第二加壓氣體源504 和第二進(jìn)料箱106之間處于流連通，以控制第二加壓氣體流516。流化閥544聯(lián)接成沿著 流化氣體管線530在流化氣體源506和第二進(jìn)料箱106之間處于流連通，以控制流化氣體 流518。運(yùn)載閥550聯(lián)接成沿著運(yùn)載氣體管線536在運(yùn)載氣體源512和混合裝置176之間 處于流連通，以控制運(yùn)載氣體流524。各個閥542、544、548和550與控制系統(tǒng)412通信地聯(lián) 接，如下面更詳細(xì)地描述的。
[0106] 在一些實(shí)施例中，緩沖氣體可為惰性氣體，而運(yùn)載氣體、加壓氣體和流化氣體可為 惰性氣體或合成氣體（合成氣）。適當(dāng)?shù)亩栊詺怏w包括（但不限于）氮和二氧化碳。在示 例性實(shí)施例中，惰性氣體用來促進(jìn)最小化對有關(guān)通氣流的氣體處理要求。在備選實(shí)施例中， 可從公共氣體源（未顯示）提供加壓氣體源504、流化氣體源506和運(yùn)載氣體源512。公共 氣體源接著可聯(lián)接成與管線528、530和536處于流連通。另外，在啟動期間，而非在進(jìn)料系 統(tǒng)400中的正常運(yùn)行期間，可使用不同的公共氣體源來供應(yīng)第二加壓氣體通過管線528,供 應(yīng)流化氣體通過管線530,以及供應(yīng)運(yùn)載氣體通過管線536。
[0107] 旁通管線552將第二進(jìn)料箱106和運(yùn)載氣體管線536聯(lián)接成處于流連通。旁通閥 554沿著旁通管線552聯(lián)接，以控制通過旁通管線552的旁通氣體流556。旁通閥554與控 制系統(tǒng)412通信地聯(lián)接，如下面更詳細(xì)地描述的。在一個實(shí)施例中，旁通管線552另外或備 選地與混合裝置176下游的輸送管線110處于流體連通，或者與混合裝置176的入口處或 其上游的管線182處于流體連通。
[0108] 在一些實(shí)施例中，使用氣體供應(yīng)管線537來將運(yùn)載氣體供應(yīng)到第二進(jìn)料箱106。
[0109] 為了從固體供應(yīng)系統(tǒng)400的構(gòu)件中移除氣體，壓力控制系統(tǒng)500包括多個通氣口 或返回管線。更特別地，第一進(jìn)料箱返回管線558將第一進(jìn)料箱102聯(lián)接成與包括在返回 源430中的加壓裝置通氣口 483處于流連通，加壓裝置返回管線560將加壓裝置404聯(lián)接 成與包括在返回源430中的加壓裝置通氣口 483處于流連通，第二進(jìn)料箱返回管線562將 第二進(jìn)料箱106聯(lián)接成與包括在返回源430中的高壓通氣口 485處于流連通，并且計(jì)量裝 置返回管線564將計(jì)量裝置108聯(lián)接成與包括在返回源430中的高壓通氣口 487處于流連 通。第一進(jìn)料箱返回管線558聯(lián)接成與加壓裝置返回管線560處于流連通，以經(jīng)由加壓裝 置返回管線560將氣體引導(dǎo)到返回源430。
[0110] 回流閥系統(tǒng)434聯(lián)接成沿著返回管線558、560、562和564處于流連通，以控制通 過各個返回管線558、560、562和564的氣體流。雖然管線558、560、562和564在圖中被顯 示為單個管線，但應(yīng)當(dāng)理解的是，管線558、560、562和/或564中的任一個可包括可用來在 正常運(yùn)行期間快速改變壓力和/或吞吐量或進(jìn)行較小調(diào)節(jié)的平行管線。
[0111] 更特別地，回流閥系統(tǒng)434包括第一進(jìn)料箱回流閥568、加壓裝置回流閥570、第二 進(jìn)料箱回流閥574和計(jì)量裝置回流閥576。第一進(jìn)料箱回流閥568沿著第一進(jìn)料箱返回管 線558聯(lián)接，以控制第一進(jìn)料箱氣體流578。第一加壓裝置回流閥570沿著加壓裝置返回 管線560聯(lián)接，以控制加壓裝置氣體流582。在示例性實(shí)施例中，諸如真空吸送器的泵580 沿著加壓裝置返回管線560聯(lián)接于第一進(jìn)料箱返回管線558在此處聯(lián)接成與加壓裝置返回 管線560處于流連通的點(diǎn)的下游。第二進(jìn)料箱回流閥574沿著第二進(jìn)料箱返回管線562聯(lián) 接，以控制第二進(jìn)料箱氣體流584。計(jì)量裝置回流閥576沿著計(jì)量裝置返回管線564聯(lián)接， 以控制計(jì)量裝置氣體流586。各個閥568、570、574和576通信地聯(lián)接于控制系統(tǒng)412,用于 其控制。
[0112] 控制系統(tǒng)412包括遍及壓力控制系統(tǒng)500定位的多個傳感器、發(fā)送器和/或控制 器。在示例性實(shí)施例中，控制系統(tǒng)412包括液位發(fā)送器588和590、壓力發(fā)送器592和594、 溫度發(fā)送器596、流發(fā)送器598、600、602、658、660和595、分析器傳感器604、608和610、壓 力控制器612、614和662、速度控制器616和664、流控制器620、622、626和628、壓差控制 器632、634、636、640和666、主控制器644和二級控制器646。另外，在示例性實(shí)施例中，控 制系統(tǒng)112構(gòu)造成接收來自氣化器壓力傳感器17和循環(huán)通氣系統(tǒng)壓力傳感器169的壓力 數(shù)據(jù)。
[0113] 液位發(fā)送器588聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱102連通，以測量第一進(jìn)料箱102內(nèi)的液位。 液位發(fā)送器590聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106連通，以測量第二進(jìn)料箱106內(nèi)的液位。壓力發(fā) 送器592聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱106連通，以測量第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。壓力發(fā)送器594 聯(lián)接成與輸送管線110連通，以測量輸送管線110內(nèi)的壓力。溫度發(fā)送器596聯(lián)接成與輸 送管線110連通，以測量輸送管線110內(nèi)的溫度。流發(fā)送器658聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱返回 管線558連通，以測量第一進(jìn)料箱返回管線558內(nèi)的流。流發(fā)送器602聯(lián)接成與旁通管線 552連通，以測量旁通管線552內(nèi)的流。流發(fā)送器660聯(lián)接成與加壓裝置返回管線560連 通，以測量加壓裝置返回管線560內(nèi)的流。流發(fā)送器598聯(lián)接成與第二進(jìn)料箱返回管線562 連通，以測量第二進(jìn)料箱返回管線562內(nèi)的流。流發(fā)送器600聯(lián)接成與計(jì)量裝置返回管線 564連通，以測量計(jì)量裝置返回管線564內(nèi)的流。流發(fā)送器595聯(lián)接成與輸送管線110和/ 或壓差控制器640、壓力發(fā)送器594和溫度發(fā)送器596連通，以確定輸送管線110內(nèi)的流。 在備選實(shí)施例中，通過使得固體進(jìn)料系統(tǒng)500能夠如本文描述地起作用的任何方法測量輸 送管線110中的流。
[0114] 分析器604聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱返回管線558連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué)制 品C0或H 2在第一進(jìn)料箱返回管線558內(nèi)的存在。分析器608聯(lián)接成與加壓裝置返回管線 560連通，以檢測至少一種預(yù)定化學(xué)制品（諸如C0或H 2)在加壓裝置返回管線560內(nèi)的存 在。分析器610聯(lián)接成與計(jì)量裝置返回管線564連通，以檢測至少一種預(yù)定物質(zhì)（諸如一 氧化碳或氫）在計(jì)量裝置返回管線564內(nèi)的存在。如果預(yù)定化學(xué)制品被分析器604、608和 /或610中的至少一個檢測到，則可確定固體供應(yīng)系統(tǒng)400中是否發(fā)生了過程氣體回流。
[0115] 壓力控制器612聯(lián)接成與第一進(jìn)料箱返回管線558和第一進(jìn)料箱回流閥568連 通，以使用測得壓力來測量第一進(jìn)料箱返回管線558內(nèi)的壓力和控制第一進(jìn)料箱回流閥 568。壓力控制器662聯(lián)接成與加壓裝置404和加壓裝置回流閥570連通，以使用測得壓力 來測量加壓裝置404和控制加壓裝置回流閥570內(nèi)的壓力。速度控制器664聯(lián)接成與加壓 裝置404的馬達(dá)488連通，以基于來自二級控制器646的信號來控制馬達(dá)488。速度控制器 616聯(lián)接成與計(jì)量裝置108的馬達(dá)178連通，以基于命令信號648來控制馬達(dá)178。
[0116] 流控制器626聯(lián)接成與緩沖氣體管線534和緩沖閥548連通，以使用測得流來測 量緩沖氣體管線534內(nèi)的流和控制緩沖閥548。流控制器626進(jìn)一步聯(lián)接成與流發(fā)送器660 和壓差控制器666連通，以接收來自流發(fā)送器660和壓差控制器666的信號。流控制器620 聯(lián)接成與第二加壓氣體管線528和加壓閥542連通，以使用測得流來測量第二加壓氣體管 線528和控制加壓閥542內(nèi)的流。流控制器622聯(lián)接成與流化氣體管線530和流化閥544 連通，以使用測得流來測量流化氣體管線530和控制流化閥544內(nèi)的流。流控制器628聯(lián) 接成與運(yùn)載氣體管線536和運(yùn)載閥550連通，以使用測得流來測量運(yùn)載氣體管線536和控 制運(yùn)載閥550內(nèi)的流。流控制器628還聯(lián)接成與流發(fā)送器602和壓力控制器614連通，以 從其中接收信號。流控制器628還接收指示固體進(jìn)料速率的命令信號648,以及指示固體供 應(yīng)系統(tǒng)400的固體加載比的SLR信號650。流控制器549聯(lián)接成與運(yùn)載氣體管線537,和旁 通管線552和/或第二箱106處于流連通，以使用測得流來測量氣體供應(yīng)管線537和控制 閥547內(nèi)的流。
[0117] 壓差控制器666聯(lián)接成與加壓裝置404和第二進(jìn)料箱106連通，以測量加壓裝置 404和第二進(jìn)料箱106之間的壓差。壓差控制器666還聯(lián)接成與流控制器626連通，以對 流控制器626發(fā)送信號。壓差控制器632聯(lián)接成與旁通閥554的各側(cè)上的旁通管線552連 通，以測量沿著旁通管線552的壓差。壓差控制器636聯(lián)接成與計(jì)量裝置108上游的進(jìn)料管 線180和計(jì)量裝置108下游的進(jìn)料管線182連通，以測量進(jìn)料管線180和進(jìn)料管線182之 間的壓差。就此而言，壓差控制器636測量橫跨計(jì)量裝置108的和/或二級進(jìn)料箱106的 出口和混合裝置176的入口之間的壓差。壓差控制器640聯(lián)接成與輸送管線110上的上游 點(diǎn)和輸送管線110上的下游點(diǎn)連通，以測量沿著輸送管線110的壓差。
[0118] 壓差控制器632和636各自聯(lián)接成與壓力控制器614連通，以將壓差發(fā)送到壓力 控制器614,并且壓差控制器632和666各自聯(lián)接成至少與二級控制器646連通，以將壓差 發(fā)送到二級控制器646。壓差控制器666進(jìn)一步聯(lián)接成與流控制器626連通，以經(jīng)由流控制 器626控制緩沖閥548。壓差控制器640聯(lián)接成與主控制器644連通，以將壓差發(fā)送到主控 制器644。
[0119] 主控制器644構(gòu)造成計(jì)算固體供應(yīng)系統(tǒng)400內(nèi)的固體的凈變化速率。更特別地，主 控制器644基于從加壓裝置404排出的固體的速率和被計(jì)量裝置108引導(dǎo)到輸送管線110 中的固體的速率，來計(jì)算包含在第二進(jìn)料箱106內(nèi)的固體的變化速率。在示例性實(shí)施例中， 主控制器644接收來自壓差控制器640、速度控制器616、速度控制器664、溫度發(fā)送器596 和壓力發(fā)送器594的信號和給料114的密度度量。主控制器644將信號輸出到二級控制器 646。更特別地，主控制器644將差別速率信號輸出到二級控制器646,二級控制器646將 信號發(fā)送到壓力控制器614。壓力控制器614使用差別速率信號來確定第二進(jìn)料箱106內(nèi) 的氣體量的凈變化。就此而言，壓力控制器614可在凈固體量在第二進(jìn)料箱106中增加時， 降低第二進(jìn)料箱106的加壓速率，并且在第二進(jìn)料箱106中的凈固體量減少時，提高加壓速 率。
[0120] 二級控制器646構(gòu)造成通過固體供應(yīng)系統(tǒng)400來計(jì)算流率和液位，以控制壓力控 制器614的變化速率。更特別地，二級控制器646通過固體供應(yīng)系統(tǒng)400接收來自主控制 器644的固體的差量，以及其它流、液位和/或壓力，以確定壓力控制器614的變化速率。在 示例性實(shí)施例中，二級控制器646接收來自主控制器644、液位發(fā)送器590、流發(fā)送器598、 流發(fā)送器600、流發(fā)送器602、流發(fā)送器660、流控制器622、流控制器626、流控制器628、壓 差控制器632和壓差控制器666的信號和密度度量。二級控制器646將變化速率信號輸出 到速度控制器664和壓力控制器614。就此而言，通過壓力控制器614,通過考慮變量（諸 如給料114和/或箱106中的氣體的量）的凈變化、可影響第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力的命 令和其它給料114或氣體流，以及來自主控制器644的輸入，諸如凈氣體回流通過加壓裝置 404或來自加壓裝置404的凈氣體回流，二級控制器646提供額外的控制。
[0121] 壓力控制器614構(gòu)造成使用至少兩個壓力度量和/或壓差度量來控制第二進(jìn)料箱 106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器614接收來自二級控制器646、壓差控制器632、壓差 控制器634、壓差控制器636、壓力發(fā)送器592和流發(fā)送器602的信號和來自氣化器壓力傳 感器17的氣化器16內(nèi)的壓力的度量，以及/或者來自通氣系統(tǒng)壓力傳感器169的循環(huán)通 氣系統(tǒng)176中的壓力的度量。壓力控制器614基于來自二級控制器646的信號來確定第二 進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力的變化速率。壓力控制器614可將信號發(fā)送到流控制器620、流控制器 628、控制閥549、旁通閥554、第二進(jìn)料箱回流閥574和計(jì)量裝置回流閥576。
[0122] 在一些實(shí)施例中，箱106中的壓力可隨壓力控制器614提高或降低。當(dāng)提高壓力 時，壓力控制器614促進(jìn)經(jīng)由管線528引導(dǎo)第二加壓氣體504通過閥542至箱106。在這種 實(shí)施例中，第二進(jìn)料箱106被加壓氣體流516加壓。當(dāng)降低壓力時，壓力控制器614促進(jìn)經(jīng) 由閥574和管線562將氣體從箱106排到第一高壓通氣口 485。在其中箱106中的壓力低 于運(yùn)載氣體壓力的實(shí)施例中，箱壓力可經(jīng)由管線552利用壓差控制器632和/或壓力控制 器614提高。另外，閥550可重新定位在管線552在管線110處的連接的下游和混合裝置 176的上游的運(yùn)載氣體管線110中的位置，使得在較高的壓力下實(shí)現(xiàn)運(yùn)載氣體的移送。此 夕卜，可經(jīng)由管線537從運(yùn)載氣體源512對第二進(jìn)料箱106加壓。在其中箱106中的壓力高 于運(yùn)載氣體壓力的實(shí)施例中，箱106中的壓力可經(jīng)由閥554和管線552隨壓差控制器632 和/或壓力控制器614而降低。在其中箱106中的壓力保持處于與閥550和混合裝置176 之間的管線110中的運(yùn)載氣體壓力基本上相同的壓力的實(shí)施例中，可從壓力控制系統(tǒng)200 中省略旁通閥554,或者用備選限流裝置（諸如限流孔）代替旁通閥554。在這樣的實(shí)施例 中，流控制器628使用來自壓差控制器632的壓差度量和/或來自流發(fā)送器602的流度量 來保持引導(dǎo)到混合裝置176中的運(yùn)載氣體流524的流率。
[0123] 在固體供應(yīng)系統(tǒng)400內(nèi)恰當(dāng)?shù)貥?biāo)識和控制壓力，以使壓力波動和伴隨的氣體和顆 粒速度波動保持為最小。這種標(biāo)識和控制在諸如啟動以及吞吐量和SLR改變的過渡期間可 為尤其重要的。在示例性實(shí)施例中，調(diào)節(jié)壓差控制器設(shè)定點(diǎn)和/或控制，以解決系統(tǒng)屬性和 /或規(guī)格，諸如進(jìn)料器速度、固體流率、固體液位、進(jìn)料屬性（即，類型、水分含量、密度、粒度 分布、滲透性）、氣體泄漏速率和/或任何其它適當(dāng)?shù)膶傩院?或規(guī)格。使用設(shè)定點(diǎn)和/或 控制來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力，以進(jìn)而控制計(jì)量裝置108內(nèi)的壓力?？赏ㄟ^實(shí)現(xiàn)兩 類基于環(huán)境的控制來實(shí)現(xiàn)期望的壓力設(shè)定點(diǎn)。
[0124] 第一類控制實(shí)施為壓力控制器614。壓力控制器614使用兩個或更多個壓力或壓 差度量的組合，其中，基于至少一個其它壓力或壓差度量（諸如來自壓差控制器632和/或 壓差控制器636的度量）的設(shè)定點(diǎn)和/或?qū)嶋H值來調(diào)節(jié)至少壓力控制器614的設(shè)定點(diǎn)。在 示例性實(shí)施例中，壓力控制器614允許基于由傳遞函數(shù)調(diào)節(jié)的下游壓力來估計(jì)第二進(jìn)料箱 106的壓力的所需設(shè)定點(diǎn)，該傳遞函數(shù)估計(jì)第二進(jìn)料箱106和下游壓力之間的壓降。例如， 如果進(jìn)料被氣化器16引導(dǎo)，則壓力控制器614可使用來自壓力發(fā)送器17的壓力作為下游 壓力，并且如果進(jìn)料被引導(dǎo)到循環(huán)通氣系統(tǒng)167,則壓力控制器614可使用來自壓力發(fā)送器 169的壓力度量作為下游壓力。使用橫跨構(gòu)件的容易限定的壓降設(shè)定點(diǎn)或固體供應(yīng)系統(tǒng) 400的增量來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)，例如，使用橫跨緊接著第二進(jìn)料箱106的下游的計(jì)量 裝置108的壓降來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)?？闪硗饣騻溥x地用來調(diào)節(jié)設(shè)定點(diǎn)的其它壓差包 括（但不限于包括）橫跨第二進(jìn)料箱106和計(jì)量裝置108的壓差、橫跨輸送管線110的部 分的壓差和/或橫跨閥554的壓差。估計(jì)設(shè)定點(diǎn)用來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。在備 選實(shí)施例中，可使用第二進(jìn)料箱106和氣化器16之間的壓差的估計(jì)設(shè)定點(diǎn)來控制第二進(jìn)料 箱106內(nèi)的壓力，并且/或者，當(dāng)循環(huán)通氣系統(tǒng)167正在使用時，可使用進(jìn)料箱106和循環(huán) 通氣系統(tǒng)167之間的壓差的估計(jì)設(shè)定點(diǎn)來控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。接著使用計(jì)量裝 置108的出口 146處的靜態(tài)壓力，基于第二進(jìn)料箱106中的壓力和橫跨計(jì)量裝置108的期 望變化壓力，來對估計(jì)設(shè)定點(diǎn)進(jìn)行精調(diào)。
[0125] 使用來自不同的發(fā)送器和/或控制器的壓力或壓差的度量的組合是特別有益的， 因?yàn)楸苊饬藘H依賴彼此作為控制輸入的潛在問題。例如，僅使用氣化器壓力和傳遞函數(shù)將 把第二進(jìn)料箱106的壓力控制為接近實(shí)際需要的設(shè)定點(diǎn)，但可導(dǎo)致固體供應(yīng)系統(tǒng)400和下 游過程中的壓力分布和流有不穩(wěn)定性，因?yàn)轭A(yù)計(jì)設(shè)定點(diǎn)和實(shí)際需要的設(shè)定點(diǎn)之間有差異。 另外，即使第二進(jìn)料箱106的壓力有模式速率誤差，通過單獨(dú)使用計(jì)量裝置壓差，也可導(dǎo)致 壓力和流擺動，因?yàn)閴翰羁刂圃噲D實(shí)現(xiàn)正確壓差。
[0126] 第二類控制由主控制器644和二級控制器646實(shí)施。這種控制使用關(guān)于固體供應(yīng) 系統(tǒng)400中的其它控制器和裝備的作用的信息來調(diào)諧或調(diào)節(jié)給定控制器或一組控制器運(yùn) 行的方式。例如，使用加壓氣體流516添加到第二進(jìn)料箱106 (可包含不同量的固體）時所 處的速率考慮氣體將占據(jù)的在第二進(jìn)料箱106內(nèi)的實(shí)際空隙容積，以及實(shí)際空隙容積如何 受進(jìn)入和離開第二進(jìn)料箱106的固體流的任何正在進(jìn)行的速率變化影響。
[0127] 為了控制固體供應(yīng)系統(tǒng)400內(nèi)的壓力，壓力控制系統(tǒng)500旁通管線552和旁通閥 554 ;用于經(jīng)由流化閥544來控制通過流化氣體管線530的流化氣體流518的流控制器622 ; SLR信號650、命令信號648流控制器628、用于經(jīng)由運(yùn)載閥550來控制通過運(yùn)載氣體管線 536的運(yùn)載氣體流524的流發(fā)送器602 ;以及用于控制計(jì)量裝置108的命令信號648和速度 控制器616。更特別地，壓力控制器614使用來自壓差控制器632和/或壓差控制器636、 流發(fā)送器602、壓力發(fā)送器592和用于控制流控制器628和旁通閥554的反應(yīng)器壓力17的 輸入，以在第二進(jìn)料箱106內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)定壓力。備選地，壓力控制系統(tǒng)500使用用于經(jīng)由加壓 閥542來控制通過加壓氣體管線528的第二加壓氣體流516的壓力控制器614和流控制器 620,以在第二進(jìn)料箱106內(nèi)實(shí)現(xiàn)預(yù)定壓力。在這種備選實(shí)施例中，壓力控制器614使用來 自流發(fā)送器598、流發(fā)送器600、壓差控制器634和壓差控制器636的信號來進(jìn)一步控制第 二進(jìn)料箱回流閥574和計(jì)量裝置回流閥576。在示例性實(shí)施例和備選實(shí)施例中，固體供應(yīng)系 統(tǒng)400或構(gòu)件的增量部分的壓力設(shè)定點(diǎn)，諸如從第二進(jìn)料箱106到計(jì)量裝置108出口 146 的壓差，用來確定另一個壓力控制器的設(shè)定點(diǎn)，以最小化過程變化性/不穩(wěn)定性，如上面描 述的。
[0128] 用于利用旁通管線552和旁通閥554的運(yùn)行的流徑和控制與主控制器644和二 級控制器646有關(guān)。更特別地，主流徑控制包括緩沖氣體管線534、緩沖閥548和流控制器 626 ;閥138 ;旁通管線552和旁通閥554 ;流化氣體管線530、流化閥544和流控制器622 ;用 以控制馬達(dá)178的速度控制器616和命令信號648 ;運(yùn)載氣體管線536、運(yùn)載閥550、SLR信 號650和流控制器628 ;第一進(jìn)料箱返回管線558和第一進(jìn)料箱回流閥568 ;速度控制器664 和馬達(dá)448 ;加壓裝置返回管線560、加壓裝置回流閥570、壓力控制器662、流發(fā)送器660和 泵580 ;來自液位發(fā)送器590、壓力發(fā)送器594、溫度發(fā)送器596、壓差控制器640、主控制器 644、二級控制器646和壓力控制器614的密度信號和信號。用于在沒有旁通管線552和旁 通閥554的情況下運(yùn)行的流徑和控制與二級控制器646有關(guān)，并且包括加壓氣體管線528、 加壓閥542和流控制器620 ;第二進(jìn)料箱返回管線562和第二進(jìn)料箱回流閥574 ;計(jì)量裝置 返回管線564和計(jì)量裝置回流閥576 ;以及來自流發(fā)送器598、流發(fā)送器600和壓差控制器 636的信號。流徑和控制使用關(guān)于流和存量的信息來改進(jìn)基本壓力控制構(gòu)思的有效性。例 如，使用上面提到的成組的路徑和控制，壓力控制系統(tǒng)500確定第二進(jìn)料箱106中的氣體存 量有多少，以確定固體供應(yīng)系統(tǒng)400應(yīng)當(dāng)如何響應(yīng)于下降或上升的壓力。
[0129] 當(dāng)在固體供應(yīng)系統(tǒng)400中使用緩沖氣體時，壓力控制系統(tǒng)500通過控制閥548、568 和570來控制緩沖氣體流522、第一進(jìn)料箱氣體流578和加壓裝置氣體流582。更特別地， 速度控制器664用來控制馬達(dá)488,壓力控制器612用來控制第一進(jìn)料箱回流閥568,壓力 控制器662用來控制加壓裝置回流閥570,并且流控制器626用來基于來自流發(fā)送器602、 分析器604、分析器608、流發(fā)送器660和速度控制器664的信號來控制緩沖閥548。另外， 泵580運(yùn)行來通過抽吸氣體通過第一進(jìn)料箱返回管線558和/或加壓裝置返回管線560而 促進(jìn)排出返回氣體流578和582。在示例性實(shí)施例中，流控制器626控制緩沖閥548,以確 保閥138上游的壓力高于第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力，以促進(jìn)阻止氣體從第二進(jìn)料箱106流 到加壓裝置404中?；趤碜粤靼l(fā)送器660的流度量，流控制器626還可確保從加壓裝置 404的本體到加壓裝置返回管線560中有正流。例如，流控制器626可具有比流發(fā)送器660 測得的壓力高預(yù)定百分比（諸如10%)的壓力設(shè)定點(diǎn)。另外，可對計(jì)量裝置108使用類似于 用于加壓裝置404的那些的、使得固體供應(yīng)系統(tǒng)400能夠如本文描述地起作用的任何適當(dāng) 的緩沖氣體系統(tǒng)。
[0130] 另外，控制第一進(jìn)料箱102內(nèi)的壓力，使其高于加壓裝置404的本體內(nèi)的壓力，以 促進(jìn)引導(dǎo)氣體通過加壓裝置返回管線560,而非通過第一進(jìn)料箱返回管線558。更特別地， 壓力控制器612控制第一進(jìn)料箱回流閥574,以使第一進(jìn)料箱102內(nèi)的壓力保持高于加壓裝 置404的本體內(nèi)的壓力。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器662和壓力控制器612構(gòu)造成控 制橫跨加壓裝置404的壓力平衡。更特別地，壓力平衡確保通過加壓裝置404的本體，而非 通過加壓裝置404的吸力側(cè)484,從加壓裝置404中排出任何氣體，其中，流到加壓裝置404 中的固體可受到影響。備選地，可通過用壓力控制和壓差控制代替壓力控制器662和壓力 控制器612來實(shí)現(xiàn)類似的功能性，在該壓力控制和該壓差控制中，壓差控制控制橫跨吸力 側(cè)484和加壓裝置404的本體的壓力，而壓力控制控制加壓裝置404的進(jìn)料器吸力壓力。
[0131] 當(dāng)存在旁通管線552時，壓力控制器614使用至少兩個壓力和/或壓差度量來控 制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器614使用來自壓力發(fā)送器592的壓力 度量和來自壓差控制器632的壓差度量來控制旁通閥554。雖然本文描述了來自壓力發(fā)送 器592和壓差控制器632的度量，但應(yīng)當(dāng)理解的是，壓力控制器614可使用其它壓力和/或 壓差度量來控制旁通閥554。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器614使用來自二級控制器646 的信號來確定旁通閥554的變化速率，以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力的變化速率。壓力 控制器614還將關(guān)于通過旁通閥554的流的方向和/或量的信號發(fā)送到流控制器628,使得 可相應(yīng)地調(diào)節(jié)運(yùn)載氣體流524。流發(fā)送器602另外或備選地將流度量發(fā)送到流控制器628， 以控制運(yùn)載氣體流524。
[0132] 當(dāng)省略了旁通管線552時，壓力控制器614使用至少兩個壓力和/或壓差度量來 控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。更特別地，壓力控制器614使用來自壓力發(fā)送器592的壓 力度量和來自壓差控制器636的壓差度量來控制加壓閥542。雖然本文描述了來自壓力發(fā) 送器592和壓差控制器636的度量，但應(yīng)當(dāng)理解的是，壓力控制器614可使用其它壓力和/ 或壓差度量來對閥542加壓。在示例性實(shí)施例中，壓力控制器614使用來自二級控制器646 的信號來確定加壓閥542的變化速率，以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力的變化速率。另外， 因?yàn)樵谶@個實(shí)施例中，氣體不經(jīng)由旁通管線552從第二進(jìn)料箱106排到運(yùn)載氣體管線536， 所以壓力控制器614還控制閥574和/或576,以控制第二進(jìn)料箱106內(nèi)的壓力。
[0133] 在一些備選實(shí)施例中，固體供應(yīng)系統(tǒng)400可包括組合式計(jì)量和加壓裝置，而非計(jì) 量裝置108。組合式裝置可為至少部分地對給料114進(jìn)行加壓和計(jì)量的雙重功能裝置。組 合式裝置可聯(lián)接在第二進(jìn)料箱106和輸送管線110之間，并且更特別地，聯(lián)接在第二進(jìn)料箱 106的下游和輸送管線110的上游。
[0134] 在另一個備選實(shí)施例中，固體供應(yīng)系統(tǒng)400可包括聯(lián)接在第二進(jìn)料箱106的下游 和計(jì)量裝置108的上游的第二加壓裝置。第二加壓裝置可為至少部分地對給料114加壓的 單功能裝置。更特別地，第二加壓裝置可將給料114從第二壓力加壓到大于第二壓力的第 三壓力。就此而言，在備選實(shí)施例中，固體供應(yīng)系統(tǒng)400不止一次對給料114加壓。
[0135] 上面描述的發(fā)明促進(jìn)提高對固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的給料（即，固體）和/或燃料源進(jìn) 行加壓和計(jì)量的效率和穩(wěn)健性，使得給料基本上均勻地引導(dǎo)到氣化器，諸如整體氣化聯(lián)合 循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)的氣化器。特別地，本文描述的固體供應(yīng)系統(tǒng)使得至少一個裝置能夠?qū)⒔o料加 壓到高壓，以及單獨(dú)的裝置能夠計(jì)量在高壓下通往氣化器的固體。此外，計(jì)量固體的裝置在 入口和出口之間具有低壓差，使得可在基本上穩(wěn)定的條件下在大的進(jìn)料速率范圍內(nèi)計(jì)量固 體。
[0136] 本文描述的系統(tǒng)和方法的技術(shù)效果包括下者中的至少一個：(a)使用固體供應(yīng)系 統(tǒng)內(nèi)的第一壓力感測裝置來獲得第一壓力度量，第一壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第一 壓差和第一壓力中的至少一個；(b)使用固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓力感測裝置來獲得第二 壓力度量，第二壓力度量包括固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；（c) 基于第一壓力度量和第二壓力度量，使用壓力控制器來控制固體供應(yīng)系統(tǒng)的高壓進(jìn)料箱內(nèi) 的壓力；（d)使用主控制器來計(jì)算所述固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的速率和固體量中的至少一 個的變化；（e)使用聯(lián)接成與壓力控制器和主控制器連通的二級控制器，來計(jì)算遍及固體 供應(yīng)系統(tǒng)的流率和液位；以及（f)基于主控制器和二級控制器的計(jì)算來控制高壓進(jìn)料箱內(nèi) 的壓力變化速率。
[0137] 在上面詳細(xì)地描述壓力控制系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。系統(tǒng)不限于本文描述的具體實(shí) 施例，而是相反，各個系統(tǒng)的構(gòu)件可單獨(dú)使用，并且與本文描述的其它構(gòu)件分開來使用。本 文描述的各個系統(tǒng)還可與其它系統(tǒng)結(jié)合起來使用，并且不限于僅利用本文描述的氣化系統(tǒng) 來實(shí)踐。
[0138] 雖然可在一些圖中顯示本發(fā)明的各種實(shí)施例的具體特征，而在其它圖中不顯示， 但這僅是為了方便。根據(jù)本發(fā)明的原理，可結(jié)合任何其它圖的任何特征來參考和/或聲明 圖的任何特征。
[0139] 該書面的描述使用實(shí)例以公開本發(fā)明（包括最佳模式），并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人 員能夠?qū)嵺`本發(fā)明（包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何并入的方法）。本發(fā)明 的可專利范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這些其 它實(shí)例具有不與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果這些其它實(shí)例包括與權(quán)利 要求的字面語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則這些其它實(shí)例意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種壓力控制系統(tǒng)，包括： 第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第一壓力度量，所述第一壓力度量包括第一壓差和 第一壓力中的至少一個，從固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個獲得所述 第一壓力度量； 第二壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，所述第二壓力度量包括所述固體供 應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及 壓力控制器，其構(gòu)造成使用所述第一壓力度量和所述第二壓力度量來控制所述固體供 應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括聯(lián)接成與所述壓力 控制器連通的二級控制器，所述二級控制器構(gòu)造成計(jì)算所述固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率 和量中的至少一個，以控制所述固體供應(yīng)系統(tǒng)的高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力變化速率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括聯(lián)接成與所述二級 控制器連通的主控制器，所述主控制器構(gòu)造成計(jì)算所述固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率、壓 力和量中的至少一個的變化。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一壓力感測裝置包括壓 力發(fā)送器，所述壓力發(fā)送器聯(lián)接成與所述固體供應(yīng)系統(tǒng)的固體流徑、循環(huán)系統(tǒng)和接收系統(tǒng) 中的至少一個連通，所述壓力發(fā)送器構(gòu)造成測量所述固體流徑、所述循環(huán)系統(tǒng)和所述接收 系統(tǒng)中的至少一個內(nèi)的壓力，作為所述第一壓力度量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第二壓力感測裝置包括第 二壓差控制器，其聯(lián)接成沿著在所述固體供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)量裝置的入口的上游和所述入口處 中的至少一個的第一進(jìn)料管線連通，以及聯(lián)接成沿著在所述計(jì)量裝置的出口的下游和所述 出口處中的至少一個的第二進(jìn)料管線連通，所述第二壓差控制器構(gòu)造成測量橫跨所述計(jì)量 裝置的壓差，作為所述第二壓力度量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括：沿著與所述高壓進(jìn) 料箱處于流連通的加壓氣體管線的加壓閥，所述加壓閥與所述壓力控制器或與所述壓力控 制器連通的第一流控制器中的至少一個連通，所述第一流控制器構(gòu)造成使用所述加壓氣體 管線中的加壓氣體流，基于所述第一壓力度量和所述第二壓力度量，來控制所述高壓進(jìn)料 箱內(nèi)的壓力。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括聯(lián)接成與所述壓力 控制器連通的第二流控制器，以及沿著在所述高壓進(jìn)料箱的上游處于流連通的緩沖氣體管 線的緩沖閥，所述第二流控制器構(gòu)造成控制通過所述緩沖氣體管線的緩沖氣體流，以促進(jìn) 阻止過程氣體回流到所述高壓進(jìn)料箱上游的加壓裝置中。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力控制系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括聯(lián)接成與所述壓力 控制器連通的第三流控制器，以及沿著在所述固體供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)量裝置下游處于流連通的 緩沖氣體管線的緩沖閥，所述第三流控制器構(gòu)造成控制通過所述緩沖氣體管線的緩沖氣體 流，以促進(jìn)阻止過程氣體回流到計(jì)量裝置中。
9. 一種固體供應(yīng)系統(tǒng)，包括： 加壓裝置，其構(gòu)造成將給料從第一壓力加壓到高于所述第一壓力的第二壓力； 聯(lián)接成與所述加壓裝置處于流連通的高壓進(jìn)料箱，所述高壓進(jìn)料箱構(gòu)造成接收來自所 述加壓裝置的所述加壓給料； 聯(lián)接成與所述高壓進(jìn)料箱處于流連通的計(jì)量裝置，所述計(jì)量裝置構(gòu)造成計(jì)量進(jìn)入下游 構(gòu)件中的所述加壓給料；以及 聯(lián)接成與所述加壓裝置、所述高壓進(jìn)料箱和所述計(jì)量裝置連通的壓力控制系統(tǒng)，所述 壓力控制系統(tǒng)包括： 第一壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第一壓力度量，所述第一壓力度量包括第一壓差和 第一壓力中的至少一個，從所述固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)和所述固體供應(yīng)系統(tǒng)的下游中的至少一個 獲得所述第一壓力度量； 第二壓力感測裝置，其構(gòu)造成獲得第二壓力度量，所述第二壓力度量包括所述固體供 應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的第二壓差和第二壓力中的至少一個；以及 壓力控制器，其構(gòu)造成使用所述第一壓力度量和所述第二壓力度量來控制所述高壓進(jìn) 料箱內(nèi)的壓力。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的固體供應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括聯(lián)接成與所述壓力 控制器連通的二級控制器，所述二級控制器構(gòu)造成計(jì)算所述固體供應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)的固體的流率 和量中的至少一個，以控制所述高壓進(jìn)料箱內(nèi)的壓力變化速率。
【文檔編號】C10J3/56GK104062987SQ201410094437
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】J.S.斯蒂芬森, S.C.拉塞爾, J.P.奧彭黑姆, A.H.富爾曼, M.K.奎曼, T.F.萊寧格爾 申請人:通用電氣公司