CN100427572C - 一种粉煤加压气化氧气流量中值自动选择控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种粉煤加压气化氧气流量中值自动选择控制方法，将氧气流量中值选择程序分为三个程序段：一、判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为氧气流量中间值；二、判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为氧气流量中间值；三、判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值。本发明通过氧气流量中值选择程序的自动控制，在确保系统安全稳定运行的前提下使系统自动实时对三个氧气流量测量仪表流量数值进行中间值选择，实时读出氧气流量中间值进行参比计算，使氧气、煤粉、蒸汽等各种介质按最佳配比进入气化炉进行燃烧反应，从而达到最佳燃烧效果，既保证了最优的气化效率又大大降低了消耗节约了成本，保证了系统安全。
Description
技术领域
本发明涉及一种在粉煤加压气化制备合成气工艺中将粉煤与氧气按一定流量比例输送到气化炉进行混合燃烧进行化学反应产生合成气的自动控制程序设计方法，特别涉及一种粉煤加压气化氧气流量中值自动选择控制方法。
背景技术
在煤炭高效、清洁利用的气化技术中，气流床煤气化技术以其规模大、效率高、煤种适应性强等绝对优势，代表了煤气化技术发展的主流，是国际上先进的多联产系统、IGCC发电系统、煤间接液化、大宗化学品制备、制氢和燃料电池的龙头技术和关键技术。干法粉煤进料的加压气化工艺因其技术经济性具有优势和竞争力。
在粉煤加压气化制备合成气工艺中，为保证系统安全准确测量氧气管线中氧气流量，在氧气管线上安装了三块流量测量仪表(FT-101A、FT-101B、FT-101C)来测量氧气流量，为了保证在确保系统安全运行的情况下，煤粉、氧气、蒸汽按一定流量比例进入气化炉进行混合燃烧，就需要对氧气流量进行精确监测取得准确数据并根据工艺要求与煤粉、蒸汽等其他介质流量进行参比计算进行流量调节，使各种介质按最佳配比进入气化炉进行燃烧反应。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉煤加压气化氧气流量中值可自动选择的程序控制方法。使系统自动实时对三个氧气流量数值进行中值选择，自动实时读出氧气流量中间值进行参比计算。
为了实现上述发明目的，本发明一种粉煤加压气化氧气流量中值自动选择控制方法，其特征在于：氧气流量中值选择程序分为三个程序段：
程序段一：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为氧气流量中间值；
程序段二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为氧气流量中间值；
程序段三：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值；
(1)氧气流量中值选择程序运行时按顺序先执行程序段一：
第一步：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段二；
(2)程序段一不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段二：
第一步：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段三；
(3)程序段二不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段三：
第一步：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去重新执行程序段一再次循环进行。
本发明通过氧气流量中值选择程序的自动控制，在确保系统安全稳定运行的前提下使系统自动实时对三个氧气流量测量仪表流量数值进行中间值选择，实时读出氧气流量中间值进行参比计算，使氧气、煤粉、蒸汽等各种介质按最佳配比进入气化炉进行燃烧反应，从而达到最佳燃烧效果，既保证了最优的气化效率又大大降低了消耗节约了成本，保证了系统安全。
附图说明
图1为已有的粉煤加压气化气化炉工艺流程示意图。
图2为本发明的程序段一：氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值时氧气流量中值选择程序设计原理框图。
图3为本发明的程序段二：氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值时氧气流量中值选择程序设计原理框图。
图4为本发明的程序段三：氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值时氧气流量中值选择程序设计原理框图。
附图中：
仪表位号 说明
FT-101A 氧气流量测量仪表A
FT-101B 氧气流量测量仪表B
FT-101C 氧气流量测量仪表C
FY-101 氧气流量(中间变量)
FT-105A 煤粉流量测量仪表A
FT-105B 煤粉流量测量仪表B
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
本发明原理如图1所示，在粉煤加压气化制备合成气工艺中，为保证系统安全准确测量氧气管线中氧气流量，在氧气管线上安装了三块流量测量仪表(FT-101A、FT-101B、FT-101C)来测量氧气流量，为了保证在确保系统安全运行的情况下，煤粉、氧气、蒸汽按一定流量比例进入气化炉进行混合燃烧，就需要对氧气流量进行精确监测取得准确数据并根据工艺要求与煤粉、蒸汽等其他介质流量进行参比计算进行流量调节，使各种介质按最佳配比进入气化炉进行燃烧反应。为了取得尽量准确的氧气流量，最大程度上消除测量误差，根据工艺要求在系统设计上对三块氧气流量测量仪表流量数值进行比较，去掉一个最大值，去掉一个最小值，只取中间值作为当前氧气流量进行参比计算。为此，在程序设计中编制了一个氧气流量中值选择程序，使系统自动实时对三个氧气流量数值进行中值选择，自动实时读出氧气流量中间值进行参比计算。
本发明只取三块氧气流量仪表的中间值，不涉及煤粉流量仪表。
一、本发明的设计原理。氧气系统建立流量后，氧气流量测量仪表A(FT-101A)、氧气流量测量仪表B(FT-101B)、氧气流量测量仪表C(FT-101C)各自测得该处氧气流量，氧气流量中值选择程序自动对三块氧气流量测量仪表的流量数值进行实时数据采集和比较计算，去掉一个最大值，去掉一个最小值，只取中间值作为当前氧气流量进行参比计算：
1、氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值：(参见附图2)
①若氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值，则氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。
②若氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值，则氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。
2、氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值：(参见附图3)
①若氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值，则氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。
②若氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值，则氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。
3、氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中值：(参见附图4)
①若氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值，则氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。
②若氧气流量表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量表B(FT-101B)流量数值且氧气流量表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量表A(FT-101A)流量数值，则氧气流量表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，则系统自动将氧气流量表C(FT-101C)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算。(附图4)
二、本发明的技术方案。根据工艺要求进行程序设计，设计出程序逻辑框图进行编程设计：
工艺建立氧气流量后，氧气流量测量仪表A(FT-101A)、氧气流量测量仪表B(FT-101B)、氧气流量测量仪表C(FT-101C)各自测得该处氧气流量数值，计算机将三块氧气流量测量仪表流量数值读入氧气流量中值选择程序进行比较计算：
根据工艺情况将氧气流量中值选择程序分为三个程序段：
程序段一：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为氧气流量中间值(参见附图2)
程序段二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为氧气流量中间值(参见附图3)
程序段三：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值(参见附图4)
1、氧气流量中值选择程序运行时按顺序先执行程序段一(判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为氧气流量中间值)：
第一步：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真(ON)；
条件二：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真(ON)；
①上述条件一或条件二有任一为真(ON)，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真(OFF)，则说明氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段二(判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)数值流量是否为氧气流量中间值)；
2、程序段一不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段二(判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)数值流量是否为氧气流量中间值)：
第一步：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真(ON)；
条件二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真(ON)；
①上述条件一或条件二有任一为真(ON)，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真(OFF)，则说明氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段三(判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值)；
3、程序段二不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段三(判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值)：
第一步：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真(ON)；
条件二：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真(ON)且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真(ON)；
①上述条件一或条件二有任一为真(ON)，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值赋给氧气流量FY-101(中间变量)，系统程序将氧气流量FY-101(中间变量)的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真(OFF)，则说明氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去重新执行程序段一再次循环进行；
以上是氧气流量中值选择程序的程序执行过程，无论什么时候程序段一、程序段二、程序段三三个程序段中肯定有一个满足条件，选择出当时的氧气流量中间值去进行参比计算。
Claims (1)
1、一种粉煤加压气化氧气流量中值自动选择控制方法，其特征在于：氧气流量中值选择程序分为三个程序段：
程序段一：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为氧气流量中间值；
程序段二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为氧气流量中间值；
程序段三：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为氧气流量中间值；
(1)氧气流量中值选择程序运行时按顺序先执行程序段一：
第一步：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表A(FF-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段二；
(2)程序段一不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段二：
第一步：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≥氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去按顺序执行程序段三；
(3)程序段二不成立，氧气流量中值选择程序执行程序段三：
第一步：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值是否为三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值：
条件一：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真；
条件二：判断氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≥氧气流量测量仪表B(FT-101B)流量数值是否为真且氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值≤氧气流量测量仪表A(FT-101A)流量数值是否为真；
①上述条件一或条件二有任一为真，则氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，氧气流量中值选择程序程序直接执行第二步；
第二步：氧气流量中值选择程序根据比较判定氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值为氧气流量中间值，将氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值赋给氧气流量FY-101，系统程序将氧气流量FY-101的数值读出去进行参比计算；
②上述条件一或条件二都不为真，则说明氧气流量测量仪表C(FT-101C)流量数值不是三个氧气流量测量仪表流量数值的中间值，氧气流量中值选择程序转去重新执行程序段一再次循环进行。
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