用于將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體的控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種方法，用于控制高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成具有基本一致特性的氣體，包括：提供一種設(shè)施，用于根據(jù)綜合加工將高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成具有基本一致特性的氣體；感測多個操作特性，每個操作特性表示一個或更多個綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；根據(jù)表示多個操作特性的信息，使用一個或更多個計(jì)算平臺，產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)；至少部分地基于該一個或更多個控制參數(shù)，使用通信地與一個或更多個計(jì)算平臺相關(guān)聯(lián)的多個響應(yīng)元件，控制綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；以及用數(shù)字特性值來表示該多個操作特性中的一個或更多個。
【專利說明】用于將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體的控制系統(tǒng)
本申請是分案申請，原申請的申請日為2007年5月7日，申請?zhí)枮?00780025449.1，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“用于將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體的控制系統(tǒng)”。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，特別是涉及用于將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體的控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣化是能夠?qū)⒅T如城市固體廢物(MSW)、煤的含碳原料轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w的加工。該可燃?xì)怏w可用來發(fā)電、蒸汽，或者作為制造化學(xué)品和液體燃料的基本原料。
[0003]可燃?xì)怏w的應(yīng)用包括:在鍋爐中燃燒以產(chǎn)生蒸汽，用于內(nèi)部加工和/或其它外用目的，或者通過燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電；在燃?xì)廨啓C(jī)或燃?xì)獍l(fā)動機(jī)中直接燃燒以發(fā)電；燃料電池；產(chǎn)生甲醇及其它液體燃料；作為進(jìn)一步的原料用于生產(chǎn)例如塑料和肥料的化學(xué)品；提取氫和一氧化碳作為分離的工業(yè)燃料氣；和其它工業(yè)應(yīng)用。
[0004]一般而言，氣化加工包括將含碳原料連同受控的和/或限量氧氣以及任選的蒸汽一起輸送至已加熱的室(氣化器)中。與以過量氧反應(yīng)而產(chǎn)生C02、H2O, SOx、和NOx的煅燒或燃燒不同，氣化加工產(chǎn)生包括CO、H2, H2S和NH3在內(nèi)的原料氣組合物。在凈化之后，主要目標(biāo)氣化產(chǎn)物是H2和CO。
[0005]有用的原料可包括任何城市廢物、工業(yè)活動產(chǎn)生的廢物和生物醫(yī)藥廢物、污水、污泥、煤、重油、石油焦炭、重質(zhì)精煉殘洛(heavy refinery residual)、煉油廠廢物、烴污染土壤、生物體和農(nóng)業(yè)廢物、輪胎和其它有害廢物。取決于原料的來源，揮發(fā)物可包括Η20、Η2、Ν2、
02、C02、C0、CH4、H2S、NH3、C2H6、諸如乙炔的不飽和烴、烯烴、芳族化合物、焦油、烴類液體(油)和燒焦物(炭黑和灰分)。
[0006]當(dāng)原料被加熱時，水是離析出的第一種組分。隨著干原料的溫度升高，發(fā)生熱解。在熱解期間，原料被熱分解以釋放焦油、酚和易揮發(fā)烴類氣體，同時原料被轉(zhuǎn)化為燒焦物或炭洛。
[0007]燒焦物包括由有機(jī)物質(zhì)和無機(jī)物質(zhì)組成的殘留固體。在熱解后，燒焦物比干原料具有更高的碳濃度，并且可作為活性炭的來源。在高溫(>1，2000C )運(yùn)行的氣化器中或者在具有高溫區(qū)的系統(tǒng)中，無機(jī)礦物質(zhì)被熔化或玻璃化以形成稱為熔渣的熔融玻璃樣物質(zhì)。
[0008]因?yàn)槿墼幱谌廴?、玻璃化狀態(tài)，其通常是無害的，并且可作為無害物質(zhì)以垃圾掩埋法處理掉，或者作為礦石、路基或其它建筑材料售出。通過煅燒來處理廢物物質(zhì)越來越不合需要，因?yàn)樵诩訜峒庸ぶ袠O端浪費(fèi)燃料，并且將其作為殘留廢物物質(zhì)進(jìn)行處置是進(jìn)一步的浪費(fèi)，材料可轉(zhuǎn)化為有用的合成氣和固體材料。
[0009]實(shí)現(xiàn)氣化加工的手段能夠以多種方式變化，但是依賴于四個主要的工程因素:氣化器中的氣氛(氧或空氣或水蒸汽組成的水平)；氣化器的設(shè)計(jì)；內(nèi)部和外部加熱裝置；以及加工的運(yùn)行溫度。影響產(chǎn)物氣體質(zhì)量的因素包括:原料組分、制備物和顆粒大??；氣化器加熱速率；居留時間；工廠構(gòu)造，包括是使用干進(jìn)料系統(tǒng)還是漿進(jìn)料系統(tǒng)，原料-反應(yīng)物流動幾何學(xué)、干灰分或熔渣物質(zhì)去除系統(tǒng)的設(shè)計(jì)；其使用直接還是間接的熱產(chǎn)生以及轉(zhuǎn)移方法；和合成氣凈化系統(tǒng)。通常在大約650°C至1200°C范圍內(nèi)的溫度下、在真空中、大氣壓下或高達(dá)大約100個大氣壓下實(shí)行氣化。
[0010]已提出數(shù)個系統(tǒng)來捕獲氣化加工產(chǎn)生的熱，并且使用這種熱發(fā)電，這通常被稱為組合的循環(huán)系統(tǒng)。
[0011]產(chǎn)物氣體的能量與加工和整個氣化系統(tǒng)產(chǎn)生的大量可回收的焓(顯熱)相關(guān)聯(lián)，通常能夠產(chǎn)生足夠的電來驅(qū)動該加工，從而減少局部電消耗的費(fèi)用。氣化一噸含碳原料需要的電量直接取決于原料的化學(xué)組成。
[0012]如果在氣化加工中產(chǎn)生的氣體包括寬范圍的揮發(fā)物，例如“低質(zhì)”含碳原料在低溫氣化器中容易產(chǎn)生的氣體類型，通常稱為廢氣。如果氣化器中原料和條件產(chǎn)生的氣體中CO和H2是主要化學(xué)物種類，這種氣體稱為合成氣。通過使用一些技術(shù)，一些氣化設(shè)備在由氣體質(zhì)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)冷卻和清潔之前將原料廢氣或原料合成氣轉(zhuǎn)化為更精煉的氣體組成。
[0013]使用等離子體加熱技術(shù)氣化物質(zhì)是已商業(yè)應(yīng)用許多年的技術(shù)。等離子體是高溫發(fā)光氣體，其至少部分離子化，并且由氣體原子、氣體離子和電子組成。能夠以這種方式用任何氣體來制造等離子體。由于氣體可以是中性的(例如，氬氣、氦氣、氖氣)、還原性的(例如，氫氣、甲烷、氨、一氧化碳)、或氧化性的(例如，氧氣、二氧化碳)，這對等離子體中的化學(xué)反應(yīng)提供良好的控制。在體相中，等離子體是電中性的。
[0014]一些氣化系統(tǒng)使用等離子體加熱，以在高溫下驅(qū)動氣化加工和/或精制廢氣/合成氣——這是通過在添加或不添加其它進(jìn)料或反應(yīng)物的情況下，使長鏈的揮發(fā)物和焦油轉(zhuǎn)化、重建或重整為較小分子而實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)氣體分子與等離子體加熱接觸時，氣體分子離解為組成原子。這些原子中的許多原子會與進(jìn)料分子反應(yīng)形成新的分子，而其它原子可以自身重新結(jié)合。隨著與等離子體加熱接觸的分子的溫度降低，所有原子完全重新結(jié)合。當(dāng)進(jìn)料氣體可被化學(xué)計(jì)算方式控制時，可控制輸出氣體，例如產(chǎn)生大量的一氧化碳和少量水平的二氧化碳。
[0015]用等離子體加熱可得到非常高的溫度(3000°C到7000°C )，能進(jìn)行更高溫度的氣化加工，其中實(shí)際上可適應(yīng)任何進(jìn)料原料，包括在接收條件下的廢物，包括任何形式的液體、氣體和固體或組合。等離子體技術(shù)可置于初始?xì)饣抑幸允顾蟹磻?yīng)同時發(fā)生(高溫氣化)，可置于系統(tǒng)內(nèi)以使反應(yīng)接續(xù)發(fā)生(低溫氣化，伴隨高溫精煉)，或者上述兩種方式一定程度的組合。
[0016]在含碳原料氣化期間產(chǎn)生的氣體通常是非常熱的，但是可能含有少量的不想要組成，需要進(jìn)一步的處理將其轉(zhuǎn)化為可用的產(chǎn)品。在將含碳材料轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)后，可將如金屬、硫化物和灰分的不需要物質(zhì)從氣體中除去。例如，通常使用干式過濾系統(tǒng)和濕洗器從氣化期間產(chǎn)生的氣體中除去顆粒物質(zhì)和酸性氣體。已經(jīng)開發(fā)了許多氣化系統(tǒng)，包括處理在氣化加工期間所產(chǎn)生氣體的系統(tǒng)。
[0017]在現(xiàn)有技術(shù)中多種不同系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)考慮這些因素，例如下列專利中描述的系統(tǒng):美國專利第6，686，556號、第6,630, 113號、第6，380，507號、第6，215，678號、第5，666，891號、第5，798，497號、第5，756，957號，以及美國專利申請第2004/0251241號、第2002/0144981號。在現(xiàn)有技術(shù)中還有許多專利涉及在多種應(yīng)用中使用并用于產(chǎn)生合成氣體的不同碳?xì)饣夹g(shù)，包括美國專利第4，141，694號、第4，181，504號、第4，208，191號、第 4，410，336 號、第 4，472，172 號、第 4，606，799 號、第 5，331，906 號、第 5，486，269 號和第6，200，430 號。
[0018]現(xiàn)有系統(tǒng)和加工沒有充分考慮在連續(xù)變化的基礎(chǔ)上必須處理的問題。一些這些類型的氣化系統(tǒng)描述了通過氣化反應(yīng)產(chǎn)生可用氣體的加工的調(diào)節(jié)手段。因此，在本領(lǐng)域中，以加工和/或含有全部加工的步驟的總效率最大化的方式，提供能有效氣化含碳原料的系統(tǒng)是重要的進(jìn)步。
[0019]因此，需要一種能夠克服已知控制系統(tǒng)一些缺點(diǎn)的控制系統(tǒng)用于將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體。
[0020]上述背景信息是 申請人:認(rèn)為與本發(fā)明相關(guān)的信息，并非意味著承認(rèn)上述信息皆構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0021]本發(fā)明的目的是提供一種控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于控制將含碳原料轉(zhuǎn)化成氣體。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)用于控制含碳原料轉(zhuǎn)化為適用于選定下游應(yīng)用的氣體的氣化加工處理，所述系統(tǒng)包括:一個或多個用于感測所述氣體的一種或多種特征的傳感元件；一個或多個計(jì)算平臺，其與所述一個或多個傳感元件通信地連接，用于獲取代表所感測的一種或多種特征的特征值；將所述特征值與所述值得預(yù)定范圍進(jìn)行比較，所述預(yù)定范圍限定為表征所述氣體適用于選定的下游應(yīng)用；以及計(jì)算有助于將所述特征值維持在所述預(yù)定范圍內(nèi)的一個或多個加工處理控制參數(shù)；以及多個響應(yīng)元件，其可操作地聯(lián)接至一個或多個加工處理設(shè)備，所述加工處理設(shè)備可運(yùn)轉(zhuǎn)以影響所述加工處理，從而調(diào)節(jié)所述氣體的一種或多種特征，以及，所述響應(yīng)元件通信地聯(lián)接至所述一個或多個計(jì)算平臺，用于獲取所述一個或多個計(jì)算出的加工處理控制參數(shù)，以及，按照所述加工處理控制參數(shù)運(yùn)行所述一個或多個加工處理設(shè)備。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法用于控制含碳原料向適用于選定下游應(yīng)用的氣體的轉(zhuǎn)化，所述方法包括:提供將所述原料轉(zhuǎn)化為氣體的轉(zhuǎn)化器，所述轉(zhuǎn)化器包括原料進(jìn)口、一個或多個添加劑進(jìn)口和一個或多個熱源和出口 ；感測所述出口下游的氣體的一種或多種特征，并將其代表值與此種值的預(yù)定范圍相比較，所述預(yù)定范圍限定為表征所述氣體適合于選定的下游應(yīng)用；計(jì)算用于將所述特征值維持在所述預(yù)定范圍內(nèi)的一個或多個加工處理控制參數(shù)；以及，按照所述加工處理控制參數(shù)運(yùn)行所述原料進(jìn)口、所述一個或多個添加劑進(jìn)口和所述一個或多個熱源中的一個或多個。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法用于控制含碳原料向氣體的轉(zhuǎn)化，所述方法包括:提供將所述原料轉(zhuǎn)化為氣體的轉(zhuǎn)化器，所述轉(zhuǎn)化器包括原料進(jìn)口、一個或多個添加劑進(jìn)口和一個或多個熱源和出口 ；感測氣體組成、氣體流量和氣體壓力中的一個或多個，并將其代表值與此種值的各自預(yù)定范圍相比較；以及，在一個或多個所述代表值偏離所述各自的預(yù)定范圍時，通過所述一個或多個添加劑進(jìn)口來調(diào)節(jié)添加劑輸入速率，以對所述偏離提供快速響應(yīng)；以及，通過所述原料進(jìn)口來調(diào)節(jié)原料輸入速率，以對所述偏差提供更長期的響應(yīng)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種方法，其用于控制高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成具有基本一致特性的氣體，所述方法包括以下步驟:提供一種設(shè)施，用于根據(jù)綜合加工將所述高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成所述具有基本一致特性的氣體，所述設(shè)施包括一個或更多個原料輸入口、一個或更多個添加劑輸入口、一個或更多個等離子體熱源以及一個或更多個輸出口，所述綜合加工包括多個局部加工、區(qū)域性加工或二者；
感測多個操作特性，每個操作特性表示一個或更多個綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；
根據(jù)表示所述多個操作特性的信息，使用一個或更多個計(jì)算平臺，產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)，所述一個或更多個控制參數(shù)能夠獲得所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工的多個目標(biāo)條件、朝著所述目標(biāo)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)或維持所述目標(biāo)條件，其中，所述一個或更多個控制參數(shù)配置成協(xié)同地控制兩個或更多個所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；
至少部分地基于所述一個或更多個控制參數(shù)，使用通信地與一個或更多個計(jì)算平臺相關(guān)聯(lián)的多個響應(yīng)元件，控制所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；以及用數(shù)字特性值來表示所述多個操作特性中的一個或更多個；
其中，所述產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)包括，部分地基于下述比較來計(jì)算所述控制參數(shù)中的一個或更多個:
將所述特性值中的一個或更多個與一個或更多個數(shù)字目標(biāo)值或其范圍進(jìn)行比較，其中，各所述特性值直接或間接地由一個或更多個傳感元件提供，或者，由所述一個或更多個傳感元件直接或間接提供的信號得到，以及，其中，各所述一個或更多個目標(biāo)值與所述目標(biāo)條件中的一個或更多個相關(guān)聯(lián)；
其中，所述一個或更多個操作特性包括所述氣體的H2含量和所述氣體的CO含量，其中，所述氣體的所述H2含量由特性值[H2]表示，以及，所述氣體的所述CO含量由特性值[CO]表示，其中，所述一個或更多個控制參數(shù)包括，用于控制空氣[空氣]輸入所述設(shè)施的氣化器的參數(shù)，以及，用于控制蒸汽[蒸汽]輸入所述氣化器的參數(shù)，其中，所述參數(shù)[空氣]和[蒸汽]至少部分地使用根據(jù)下述關(guān)系式的關(guān)系來確定:
【權(quán)利要求】
1.一種方法，其用于控制高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成具有基本一致特性的氣體，所述方法包括以下步驟: 提供一種設(shè)施，用于根據(jù)綜合加工將所述高度可變碳含量的原料轉(zhuǎn)化成所述具有基本一致特性的氣體，所述設(shè)施包括一個或更多個原料輸入口、一個或更多個添加劑輸入口、一個或更多個等離子體熱源以及一個或更多個輸出口，所述綜合加工包括多個局部加工、區(qū)域性加工或二者； 感測多個操作特性，每個操作特性表示一個或更多個綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工； 根據(jù)表示所述多個操作特性的信息，使用一個或更多個計(jì)算平臺，產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)，所述一個或更多個控制參數(shù)能夠獲得所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工的多個目標(biāo)條件、朝著所述目標(biāo)條件進(jìn)行調(diào)節(jié)或維持所述目標(biāo)條件，其中，所述一個或更多個控制參數(shù)配置成協(xié)同地控制兩個或更多個所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工； 至少部分地基于所述一個或更多個控制參數(shù)，使用通信地與一個或更多個計(jì)算平臺相關(guān)聯(lián)的多個響應(yīng)元件，控制所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工；以及 用數(shù)字特性值來表示所述多個操作特性中的一個或更多個； 其中，所述產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)包括，部分地基于下述比較來計(jì)算所述控制參數(shù)中的一個或更多個: 將所述特性值中的一個或更多個與一個或更多個數(shù)字目標(biāo)值或其范圍進(jìn)行比較，其中，各所述特性值直接或間接地由一個或更多個傳感元件提供，或者，由所述一個或更多個傳感元件直接或間接提供的信號得到，以及，其中，各所述一個或更多個目標(biāo)值與所述目標(biāo)條件中的一個或更多個相關(guān)聯(lián)； 其中，所述一個或更多個操作特性包括所述氣體的H2含量和所述氣體的CO含量，其中，所述氣體的所述H2含量由特性值[H2]表示，以及，所述氣體的所述CO含量由特性值[CO]表示，其中，所述一個或更多個控制參數(shù)包括，用于控制空氣[空氣]輸入所述設(shè)施的氣化器的參數(shù)，以及，用于控制蒸汽[蒸汽]輸入所述氣化器的參數(shù)，其中，所述參數(shù)[空氣]和[蒸汽]至少部分地使用根據(jù)下述關(guān)系式的關(guān)系來確定:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的碳含量，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)，所述用于控制一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述碳含量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的碳含量，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)，用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述碳含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的碳含量，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率、用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、以及用于控制穿過所述設(shè)施至少預(yù)定部分的總流量的參數(shù)，所述用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制總流量的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述碳含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的碳含量，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制向所述設(shè)施預(yù)定部分的蒸汽添加速率的參數(shù)，所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制蒸汽的添加速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述碳含量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的燃料值，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)，所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述燃料值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的燃料值，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率、用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、以及用于控制穿過所述設(shè)施至少預(yù)定部分的總流量的參數(shù)，所述用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制總流量的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述燃料值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括下述一種或更多種:用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、以及用于控制向所述設(shè)施至少預(yù)定部分的蒸汽添加速率的參數(shù)，所述用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制所述蒸汽添加速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述H2含量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括下述一種或更多種:用于控制所述含碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、用于控制所述高碳原料向所述設(shè)施的進(jìn)料速率的參數(shù)、用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、以及用于控制向所述設(shè)施至少預(yù)定部分的蒸汽添加速率的參數(shù)，所述用于控制所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動的參數(shù)、所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制所述蒸汽添加速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的所述CO含量。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的氣體壓力和所述氣體的氣體組成中的一者或二者，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于調(diào)節(jié)添加劑輸入速率的參數(shù)和用于調(diào)節(jié)原料輸入速率的參數(shù)中的一種或多種，所述用于調(diào)節(jié)所述添加劑輸入速率的參數(shù)和所述用于調(diào)節(jié)所述原料輸入速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體壓力和所述氣體組成中的一者或二者。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括所述氣體的氣體組成，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制添加劑輸入速率的參數(shù)，所述用于控制添加劑輸入速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體組成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述氣體組成用于確定所述氣體的熱值，以及，其中所述添加劑輸入速率包括作為所述熱值的函數(shù)被調(diào)節(jié)的空氣添加劑輸入速率。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所 述的方法，其中所述空氣添加劑輸入速率作為所述熱值的線性函數(shù)被調(diào)節(jié)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制添加劑輸入速率的參數(shù)，所述用于控制所述添加劑輸入速率的參數(shù)至少部分地基于所述CO含量和所述H2含量中的一者或二者。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中高度可變碳含量的所述原料由原料熱值域限定，所述熱值域從約3000KJ/Kg到約33000KJ/Kg。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中: 所述產(chǎn)生一個或更多個控制參數(shù)包括: 確定所述一個或更多個控制參數(shù)的一個或更多個選擇控制參數(shù)，所述一個或更多個選擇控制參數(shù)用于控制所述多個響應(yīng)元件中至少一個選擇響應(yīng)元件；以及 所述控制包括，至少部分地基于所述一個或更多個選擇控制參數(shù)，至少部分地使用所述一個或更多個計(jì)算平臺，產(chǎn)生一個或更多個控制信號，以及，將所述一個或更多個控制信號提供給所述至少一個選擇響應(yīng)元件，以對其進(jìn)行控制。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或更多個所述特性值表示所述氣體的組成，以及，其中一個或更多個所述控制參數(shù)配置成用于調(diào)節(jié)向所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工中的一個或更多個的添加劑輸入速率，其中所述輸入速率至少部分地作為所述氣體組成的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或更多個所述特性值表示所述氣體的組成、以及所述一個或更多個特性值至少部分地用于得到所述氣體的熱值的測量，其中一個或更多個所述控制參數(shù)配置成用于調(diào)節(jié)向所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工中的一個或更多個的空氣添加劑輸入速率，以及，其中所述輸入速率至少部分地作為所述熱值的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述輸入速率作為所述熱值的線性函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中一個或更多個所述特性值表示所述氣體的組成，所述組成包括所述氣體的感測CO含量和所述氣體的感測H2含量，其中一個或更多個所述控制參數(shù)配置成用于調(diào)節(jié)向所述綜合加工、局部加工、以及區(qū)域性加工中的一個或更多個的添加劑輸入速率，其中所述輸入速率至少部分地作為所述氣體的感測CO含量和所述氣體的感測H2含量的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
21.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述參數(shù)[空氣]用于控制作為加工處理添加劑供應(yīng)到所述設(shè)施的氣化器中的空氣量，該參數(shù)[空氣]作為所述氣體的熱值[HV]的函數(shù)，根據(jù)[HV] = [a][空氣]，產(chǎn)生所述參數(shù)[空氣]; 其中，[a]是依賴于所述設(shè)施的設(shè)計(jì)和所述設(shè)施的一個或更多個期望輸出特性的經(jīng)驗(yàn)值。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述熱值為所述氣體的低熱值(LHV)。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述熱值為所述氣體的高熱值(HHV)。
24.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，所述方法進(jìn)一步包括接收來自轉(zhuǎn)化器固體水平檢測模塊的輸出，所述轉(zhuǎn)化器固體水平檢測模塊可操作地與所述設(shè)施相關(guān)聯(lián)，其中，來自所述轉(zhuǎn)化器固體水平檢測模塊的輸出的至少一部分協(xié)作方式用于產(chǎn)生一個或更多個所述控制參數(shù)，所述一個或更多個控制參數(shù)用以控制:一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動，含碳原料(CF)的進(jìn)料速率，以及，高碳原料(HCF)的進(jìn)料速率。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，是根據(jù)所述一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動速率、所述含碳原料的進(jìn)料速率、所述高碳原料的進(jìn)料速率和所述設(shè)施氣化器中固態(tài)物高度之間限定的線性關(guān)系產(chǎn)生的。
26.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，其中所述設(shè)施包括分離器，所述分離器配置成便于將含碳原料和高碳原料供入所述設(shè)施，其中所述多個操作特性包括所述氣體的碳含量、以及含碳原料(CF):高碳原料(HCF)的比值，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述分離器的參數(shù)、用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)，以及，其中所述用于控制分離器的參數(shù)、所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的碳含量。
27.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，其中所述設(shè)施包括一個或更多個橫向轉(zhuǎn)移單元，所述橫向轉(zhuǎn)移單元配置成便于得自所述原料的轉(zhuǎn)化器固體在所述設(shè)施內(nèi)的橫向運(yùn)動，所述設(shè)施還包括分離器，所述分離器配置成便于將所述含碳原料和所述高碳原料供入所述設(shè)施，其中所述多個操作特性包括所述氣體的燃料值，以及其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括:一個或更多個用于控制燃料空氣比控制器的參數(shù)，以及，一個或更多個用于控制輸送到所述分離器的總的含碳原料(CF)和高碳原料(HCF)進(jìn)料速率的參數(shù)，所述燃料空氣比控制器向轉(zhuǎn)移單元控制器提供一個或更多個控制參數(shù)，以控制一個或更多個所述橫向轉(zhuǎn)移單元的運(yùn)動。
28.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述原料包括含碳原料和高碳原料，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)、以及用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)，所述用于控制所述含碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)和所述用于控制所述高碳原料的進(jìn)料速率的參數(shù)至少部分地基于所述氣體的H2含量和所述氣體的CO含量。
29.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制包括實(shí)時控制。
30.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述控制包括連續(xù)控制。
31.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多個操作特性包括氣體流量、氣體壓力以及氣體組成中的一種或多種，以及，其中所述一個或更多個控制參數(shù)包括一種或多種下述控制參數(shù):用于控制添加劑輸入速率的參數(shù)，用于控制原料輸入速率的參數(shù)，用于控制空氣與燃料輸入比的參數(shù)，用于控制MSW與HCF輸入比的參數(shù)，以及，用于控制蒸汽與燃料輸入比的參數(shù)。
【文檔編號】G05B19/418GK103995503SQ201410148446
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2007年5月7日 優(yōu)先權(quán)日:2006年5月5日
【發(fā)明者】安德烈亞斯·燦格瑞斯, 肯尼思·克雷格·坎貝爾, 道格拉斯·邁克爾·菲斯比, 阿利斯代爾·艾倫·麥克萊恩 申請人:普拉斯科能源Ip控股集團(tuán)畢爾巴鄂沙夫豪森分公司