CN101855496A - 用于固体微粒的喷射系统 - Google Patents
用于固体微粒的喷射系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101855496A CN101855496A CN200880115384A CN200880115384A CN101855496A CN 101855496 A CN101855496 A CN 101855496A CN 200880115384 A CN200880115384 A CN 200880115384A CN 200880115384 A CN200880115384 A CN 200880115384A CN 101855496 A CN101855496 A CN 101855496A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- downstream
- flow
- upstream
- velocity
- mass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 59
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 59
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 9
- 239000002245 particle Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 84
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000011343 solid material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002817 coal dust Substances 0.000 claims description 32
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 28
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 18
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 14
- 238000005243 fluidization Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 23
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 9
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 5
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 4
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 4
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000001915 proofreading effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
- F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2203/00—Feeding arrangements
- F23K2203/006—Fuel distribution and transport systems for pulverulent fuel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
- F23K2203/00—Feeding arrangements
- F23K2203/20—Feeding/conveying devices
- F23K2203/201—Feeding/conveying devices using pneumatic means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Transport Of Granular Materials (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Furnace Charging Or Discharging (AREA)
- Manufacture Of Iron (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于固体微粒的喷射系统,包括:位于上游位置(1)的传送料斗(11);用于在传送料斗(11)的出口处流化固体微粒并且形成固体-气体流的流化装置(21);用于将固体-气体流从流化装置(21)传送到下游位置(2)的气动传送管线(15);以及具有连接有多个喷射管线(19i)的静态分配装置(17)。上游流量控制系统响应于在上游位置(1)处的气动传送管线中测得的固体材料质量流,通过控制上游流量控制阀(35)的开启来控制上游位置(1)处的气动传送管线(15)中的质量流速。下游流量控制系统响应于由主下游质量流速传感器(53)感测的瞬时质量流速,通过控制下游流量控制阀(51,79i)的开启来控制下游位置(2)处的气动传送管线(15)中的质量流速。
Description
技术领域
本发明通常涉及固体微粒的喷射,并且具体地,涉及将煤粉喷射到鼓风炉中。
背景技术
在鼓风炉操作的领域中,众所周知可通过将煤粉喷射到鼓风炉鼓风口中的热风中来减少焦炭的消耗。这种喷射系统典型地包括:位于第一位置的传送料斗,第一位置通常靠近煤粉准备车间(plant);用于将传送料斗出口处的煤粉流体化的流化装置;以及将流化装置连接到位于第二位置的分配装置的气动传送管线,第二位置通常靠近鼓风炉。在分配装置中,气流在几个喷射管线之间分配,喷射管线连接至设置在鼓风炉鼓风口中的喷射喷枪,以便于把煤粉喷射到热风中。应该注意,第一位置(在下文中还称为上游位置)与第二位置(在下文中还称为下游位置)之间的距离通常等于几百米并且经常超过1km。
为了在鼓风炉中保证恒定的工艺条件,被喷射到鼓风炉中的煤粉的量必须是可精确调节的,并且不应该遭受大的波动。迄今为止已经研发出了用于这种喷射系统中质量流速控制的不同方法。根据第一种方法,响应于配备有料斗的差分称重系统的输出信号或者响应于直接安装在气动传送管线中的质量流速传感器的输出信号,通过调节传送料斗中的气压来控制质量流速。根据第二种方法,响应于配备有料斗的差分称重系统的输出信号或者响应于直接安装在气动传送管线中的质量流速传感器的输出信号,通过调节被喷射到传送料斗的流化装置中的流化气体的流速或调节被喷射到气动传送管线中的稀释气体的流速来控制质量流速。根据第三种方法,通过利用流量控制阀节流气流来控制质量流速。根据该第三种方法的第一实施例,主流量控制阀安装在传送管线中的传送料斗位置处,也就是安装在气动传送管线的起始截面(start section)中,并且该主流量控制阀响应于配备有传送料斗的差分称重系统的输出信号或者响应于安装在传送管线中传送料斗位置处的质量流速传感器的输出信号而被控制。根据该第三种方法的第二实施例,喷射流量控制阀安装在每个喷射管线中分配器位置处,并且该喷射流量控制阀响应于安装在各个喷射管线中的喷射质量流速传感器的输出信号而被控制。
US5,123,632披露了一种用于将煤粉喷射到鼓风炉中的气动喷射系统。该系统包括两个位于上游位置处的传送料斗。待喷射到鼓风炉中的煤粉的总流速在每个传送料斗的出口处的计量设备中被调节。该计量设备通过主气动传送管线连接到静态分配装置,其位于鼓风炉附近的下游位置处并且其例如是US4,702,182中所描述的类型。在该分配器中,初级气动气流被分为次级气动气流,该次级气动气流通过喷射管线被传送到鼓风炉的鼓风口(tuyere)。每个喷射管线均包括关闭阀和至少一个流速控制鼓风口。该文献建议通过补偿气体的压力控制喷射或者通过第一流速控制鼓风口下游的喷射管线中的压力控制阀,保持第一流速控制鼓风口下游的每个喷射管线中的恒定压力。
US5,285,735披露了一种用于控制从加压供应箱(pressurizedfeed tank)到气动传送管线的煤粉喷射量的系统,该气动传送管线将煤粉传送到鼓风炉。该文献建议在加压供应箱附近的传送管线中安装粉末流测量仪(powder flow meter),以便测量流入气动传送管线的煤粉的流速。该粉末流测量仪的输出信号由所谓的流指示控制器(flow indicating controller)来使用,以便控制安装在供应箱与气动传送管线之间的粉末阀的开启。可替代地,流指示控制器可以使用来自称重系统(weighing system)的输出信号,该称重系统装备有用于控制粉末阀开启的加压供应箱。
由本申请的申请人最近进行的测试已经显示出-不管现有技术的质量流速控制的状态-传送管线中和喷射管线中的质量流速令人惊奇地遭受到显著的波动。申请人已经发现气动传送管线越长质量流速中的这些波动就越显著。
发明内容
本发明的主要目的是减少所观察到的质量流速中的波动,特别是针对将上游位置处的传送料斗与下游位置处的分配装置相互连接的长气动传送管线。
根据本发明的用于固体微粒的喷射系统包括(以本质上所知的方式):位于上游位置的传送料斗;用于在传送料斗的出口处流化固体微粒并且形成固体-气体流的流化装置;用于将所述固体-气体流从所述流化装置传送到下游位置的气动传送管线,该气动传送管线通常在距离所述上游位置几百米的下游位置处包括静态分配装置,该静态分配装置连接有多个喷射管线;以及上游流量控制系统。该上游流量控制系统包括(以本质上所知的方式):设置在上游位置处的气动传送管线中的上游流量控制阀,和能够测量在上游位置处的气动传送管线中的固体材料质量流量的上游质量流速确定装置。这个上游流量控制系统能够响应于在上游位置处的气动传送管线中测量到的固体材料质量流量,通过控制上游流量控制阀的开启来控制上游位置处的气动传送管线中的质量流速。根据本发明的重要方面,喷射系统进一步包括下游流量控制系统,下游流量控制系统包括:设置在下游位置处的气动传送管线中的至少一个下游流量控制阀,以及设置在下游位置处的气动传送管线中并位于静态分配装置上游的主下游质量流速传感器。该下游控制系统能够响应于由至少一个下游质量流速传感器所感测的瞬时质量流速,通过控制下游流量控制阀的开启来控制下游位置处的气动传送管线中的质量流速。应该理解,较快的下游流量控制系统与较慢的上游流量控制系统的该组合使得可以有效地减少对于几百米的气动传动管线所观察到的质量流速中的波动,所述气动传动管线用于将上游位置处的传送料斗与下游位置处的分配装置相互连接。
在一个非常简单的实施例中,下游流量控制系统包括设置在下游位置处的气动传送管线中并且位于静态分配装置上游的主下游流量控制阀。该下游控制系统能够响应于由主下游质量流速传感器所感测的瞬时质量流速,通过控制主下游流量控制阀的开启来控制下游位置处的气动传送管线中的质量流速。
在另一个实施例中,下游流量控制系统在每个喷射管线中包括喷射流量控制阀。该下游控制系统能够响应于由主下游质量流速传感器所感测的瞬时质量流速,通过控制所有喷射流量控制阀的开启来控制下游位置处的气动传送管线中的质量流速。它允许彼此更加独立地调节喷射管线中的质量流速。
在又一个实施例中,下游流量控制系统在每个喷射管线中包括喷射流量控制阀和喷射质量流速传感器。这个下游控制系统能够响应于由主下游质量流速传感器所感测的瞬时质量流速以及由喷射质量流速传感器所感测的瞬时质量流速,通过控制所有喷射流量控制阀的开启来控制下游位置处的气动传送管线中的质量流速。它使得可以更好地控制喷射管线之间的质量流速的分配。
下游流量控制系统可以进一步包括:在每个喷射管线中串联安装的喷射流量控制阀和喷射质量流速传感器;接收主下游质量流速传感器的输出信号的第一流量控制器作为处理信号,第一流量控制器产生用于每个喷射流量控制阀的第一控制信号;接收喷射质量流速传感器的输出信号的第二流量控制器作为处理信号,第二流量控制器产生第二控制信号;以及用于将第一控制信号与第二控制信号结合起来以产生用于喷射流量控制阀的控制信号的装置,所述装置与喷射流量控制阀串联安装。
在优选的实施例中,上游控制回路和下游控制回路都包括能够相互独立地限制上游流量控制阀和至少一个下游流量控制阀的开启范围的限制回路。
上游质量流速确定装置通常包括:配备有传动料斗的校准差分称重系统;以及基于在测量间隔期间由校准差分称重系统测量的重量差来计算绝对质量流速值的质量流速计算装置。应该理解,这个质量流速确定装置提供高度可靠的绝对质量流速。
上游质量流速确定装置的优选实施例进一步包括:包括流动密度传感器和流动速度传感器的相对质量流速传感器,流动密度传感器能够感测在气动传送管线于上游位置处的截面中的固体材料浓度,并且速度传感器能够在气动传送管线于上游位置处的截面中测量传输速度,其中这两个值的乘积是这个截面中的瞬时质量流速的相对值。回路装置随后将由相对质量流速传感器感测到的相对质量流速值与由质量流速计算装置计算的绝对质量流速值结合起来,从而基于差分称重来产生叠加有由相对质量流速传感器感测到的瞬时质量流速波动的绝对质量流速值。
下游控制系统的主质量流速传感器的优选实施例包括相对质量流速传感器。这个相对质量流速传感器有利地包括流动密度传感器和流动速度传感器,其中流动密度传感器能够感测在气动传送管线于下游位置处的截面中的固体材料浓度,并且速度传感器能够在气动传送管线于下游位置处的截面中测量传输速度,这两个值的乘积是这个截面中的瞬时质量流速的相对值。
上游质量流速确定装置有利地包括配备有传送料斗的校准差分称重系统,以及在测量间隔期间基于由校准差分称重系统测量的重量差来计算绝对质量流速值的质量流速计算装置。回路装置随后将由相对质量流速传感器感测到的相对值与由质量流速计算装置计算的绝对质量流速值结合起来,从而产生叠加有由相对质量流速传感器感测到的瞬时波动的绝对质量流速值。
这样的喷射系统有利地用于将煤粉或是其它具有高碳含量的粉末状的或是粒状的材料(比如废弃材料)喷射到鼓风炉中。
附图说明
下面,从参照附图的几个非限制性实施例的详细描述中,本发明的进一步的目的、特征以及随后的优点将会显而易见,其中:
图1是示出了控制系统第一实施例的用于煤粉的喷射系统的示意图;
图2是示出了控制系统第二实施例的用于煤粉的喷射系统的示意图;
图3是示出了控制系统第三实施例的用于煤粉的喷射系统的示意图;以及
图4是示出了本发明如何减少质量流动中波动的图表。
在这些图中,同样的参考标号标识出相同或等效的零件。
具体实施方式
现在将参照例如用于将煤粉喷射到鼓风炉的鼓风口中的煤粉喷射系统更加详细地描述本发明的优选实施例。
在图1、图2和图3中,方框1示意性地界定出上游位置,在这里煤粉被存储在传送料斗11中。这个上游位置通常靠近煤粉准备车间。方框2示意性地界定出靠近鼓风炉的下游位置,煤粉在这里被煤喷射喷枪喷射到鼓风炉的鼓风口中,煤喷射喷枪示意性地由符号131...13n表示。这两个位置隔开距离D,该距离通常等于几百米并且甚至可能超过1000m。方框1中示出的所有元件都位于上游位置。方框2中示出的所有元件都位于下游位置。
气动传送管线15用于将煤粉从上游位置传送距离D到达下游位置。在下游位置处(见方框2),气动传送管线15配备有静态分配装置17。静态分配装置17在几个喷射管线191-19n之间分配气流,喷射管线191-19n将煤粉供应给煤喷射喷枪131...13n。
在上游位置(见方框1),气动传送管线15被连接到用于在传送料斗11的出口处流化煤粉的流化装置21。流化气体供应系统23通过气体供应管线25将流化气体(也称作载运气体,例如氮气(N2))喷射到流化装置21中,以在传送料斗11的出口处流化煤粉并且形成所谓的固体-气体流,其能够流动通过气动传送管线15。
在封闭的气体控制环路27中控制流化装置21中煤粉的流化。这个气体控制环路27包括:气流计29,它测量气体供应管线25中流化气体的流速;气体流量控制阀31,它能够节流气体供应管线25中的气流;以及气体流量控制器33,它控制气体流量控制阀31的开启,接收由气流计29测量的气体流速作为反馈信号。SP是用于气体流量控制器33的设定值。例如可以通过过程计算机以所需要的或是测得的气动传送管线15中煤粉质量流速的函数和/或其它参数的函数来计算这个设定值SP。
根据本发明,喷射系统进一步包括用于在上游位置处(方框1)的气动传送管线15中控制煤粉质量流量的上游流量控制系统,以及用于在下游位置处(方框2)的气动传送管线15中控制煤粉质量流量的下游流量控制系统。现在将参照图1、图2和图3更加详细地描述该上游流量控制系统和下游流量控制系统的几个实施例。
图1的方框1中示出的上游控制系统包括在气动传送管线15中的上游流量控制阀35。例如,适合的流量控制阀35是申请人的在商标下出售的流量控制阀。这个上游流量控制阀35由第一PID流量控制器37控制,该第一PID流量控制器接收来自质量流速计算装置39的输出信号作为处理信号PV。基于由传送料斗11的校准差分称重系统41测得的重量差,质量流速计算装置39间接计算气动传送管线15中煤粉的质量流速的绝对值,其中它以测量间隔周期除测得的重量差。因此,提供了以kg/s为单位的质量流速,其代表了测量间隔期间质量流速的均值。所得的上游质量流速值被作为处理信号PV输入到第一流量控制器37中,第一流量控制器37将它与可调节的设定值45(以kg/s为单位的数值)进行比较并且提供用于上游流量控制阀35的基本控制信号47。在限制回路49中,这个基本控制信号47关于它的最小值和最大值被限制,以能够在正常操作中预先设定上游流量控制阀35的开启范围(最小开启-最大开启)。
图1的方框2中示出的下游控制系统包括下游流量控制阀51和质量流速传感器53(下文中还被称为“相对质量流速传感器53”)。这个传感器53的输出信号主要表示在气动传送管线15于下游位置处的截面中的瞬时质量流速变化。例如,适当的相对质量流速传感器53是由F.BLOCK,D-52159ROETGEN(德国)在商标CABLOC下销售的电容流速传感器。后者是电容流密度传感器和电容-相关速度传感器的结合。它测量煤粉在测量截面中的浓度和传输速度,其中这两个值的乘积是质量流速的相对值。
在倍增回路55中,传感器53的相对质量流速输出信号57与来自上游质量流速计算装置39的校正因数59(也就是信号75的等同的或是处理后的复制物)结合,以形成用于第二PID控制器61的被校正的处理信号63。该校正的处理信号63代表正处于分配装置17上游的气动传送管线15中的上游质量流速。控制器61接收方框1中流量控制器37的设定值45的复制值(或是设定值45的后处理复制值)作为设定值,并且提供用于流量控制阀51的基本控制信号65。在限制回路67中,这个基本控制信号65关于它的最小值和最大值被限制,以能够在正常操作中预先设定下游流量控制阀51的开启范围。
图1中示出的煤粉喷射系统已经在测试车间中在真实操作中进行了测试。在测试车间中上游位置与下游位置之间的距离约为500m。图4示出了已经获得的测试结果。图4中示出的整个测试周期是2小时。这个测试被细分成阶段I和阶段II(见箭头),每个阶段具有1小时的周期。在阶段I期间(也就是,在测试的第一个小时期间),上游流量控制阀35控制如上文所述的上游位置处的气动传送管线15中的质量流速,而下游流量控制阀51被保持为完全开启(100%开启)。在阶段II期间(也就是在测试的第二个小时期间),上游流量控制阀35继续控制如上文所述的上游位置处的气动传送管线15中的质量流速,并且下游流量控制阀51控制如上文所述的下游位置处的气动传送管线15中的质量流速。图4中的曲线A表示下游流量控制阀51的相对开启百分比。曲线B表示由传感器53测得的下游位置处的质量流速。应该理解,在测试阶段II期间由传感器53测得的流速波动的幅度(见曲线B)远小于在测试阶段I期间测得的那些流速波动的幅度。
为了降低系统变得不稳定的风险,推荐为上游流量控制阀35选择的工作范围比为下游流量控制阀51选择的工作范围更小。这两个工作范围能够利用限制回路49、67容易地调节。在上述的测试期间,例如,第一流量控制阀35和下游流量控制阀51的工作范围可以如下设置:
流量控制阀35 | 流量控制阀51 | |
最小开启 | 50% | 25% |
最大开启 | 60% | 50% |
此外,在测试期间,以下的调整参数被用于上游位置处的PID流量控制器37以及下游位置处的PID流量控制器61:
流量控制器37 | 流量控制器61 | |
Kp(比例增益) | 0.007 | 0.015 |
Ti(积分时间) | 80 | 60 |
仍然应该注意,在煤粉喷射系统的启动期间,推荐停止下游位置处的流速控制回路(第二PID流量控制器61)的运作,也就是保持流量控制阀51的恒定开启。此外,当启动下游位置处的流速控制回路(第二PID流量控制器61)时,强烈推荐为流量控制阀51预设上面指定的工作范围内的开启。如图4中可见,在图4的测试期间为流量控制阀51预先设定例如40%的开启。
图2的方框1中示出的控制系统与图1的方框1中示出的系统不同之处主要在于传感器69提供了相对质量流速值71。例如,用于此目的的适合传感器为上述来自F.BLOCK,D-52159ROETGEN(德国)的CABLOC传感器。倍增回路73将传感器69的相对质量流速值71与上游质量流速计算装置39的输出信号75结合起来,以产生校正的处理信号77,该校正后的处理信号被用作控制器37的输入信号。这个校正后的处理信号77代表传送管线15中的上游质量流速。它比图1中的上游质量流速计算装置的未校正的处理信号更快速地对质量流速中的快速波动做出响应,因此它有助于在气动传送管线15中实现更均匀的流速。开关78可以使图2的方框1中示出的控制系统中的传感器69停止工作,以使图2的方框1中示出的控制系统以与图1的方框1中示出的控制系统相同的方式运行。为了稳定的原因,真正优选地是不考虑传感器69的信号而开启喷射系统。
图2的方框2中示出的控制系统与图1的方框2中示出的系统不同之处主要在于静态分配装置17上游的主流量控制阀51被每个喷射管线191-19n中的喷射流量控制阀791...79n取代。主质量流速传感器和倍增回路55是与图1中所示相同的类型并且以与图1中所示相同的方式运行。PID流量控制器81为每个喷射流量控制阀791...79n提供基本控制信号,从而响应于由所述下游主质量流速传感器53所感测到的瞬时质量流速,通过控制全部喷射流量控制阀791...79n的开启来控制下游位置处的气动传送管线15中的质量流速。在校正回路85中,校正信号86可以从由流量控制器81产生的基本控制信号中减去。该校正信号86例如可以是上游流量控制器37的原始或后处理输出信号47。与每个喷射流量控制阀791...79n相连的调节回路87i将恒定值信号89i添加到限制回路67的输出上。因此就有可能单独地调节每个喷射流量控制阀79i的启动位置。
图3的方框1中示出的控制系统与图2的方框1中示出的系统相同。
图3的方框2中示出的控制系统与图2的方框2中示出的系统不同之处主要在于除了位于静态分配装置17上游的主质量流速传感器53之外,它在每个喷射管线19i中还包括喷射质量流速传感器91i。这些喷射质量流速传感器91i中的每个均连接于PID流量控制器93i,PID流量控制器93i接收喷射质量流速传感器91i的输出信号作为处理信号PV。在加法回路95i中,流量控制器93i的输出信号97i与流量控制器81的后处理输出信号结合,以形成用于喷射流量控制阀79i的控制信号101i。这适用于n个喷射管线191...19n的每个。应该理解,这个系统使得可以进一步提高喷射管线19i中质量流速的均匀分布(equi-distribution)。
总之,图1-图3中示出的控制系统使得可以减小气动传送管线15中的质量流速波动。通过大程度地减少不可预知的波动,这里描述的控制系统为煤粉喷射的精确调节和计量提供基础。某些实施例还有助于喷射管线19i中质量流速的更好的均匀分布。正如将被理解的一样,上面的控制系统以及它们的不同组合优化了煤粉喷射工艺,因而能够改善鼓风炉的操作。
参考标号:
11 传送料斗 59 校正因数
13i 喷射喷枪(i=1到n) 61 下游PID流量控制器
15 气动传送管线 63 用于61的校正的反馈信号
17 静态分配装置 65 基本控制信号(61的输出信号)
19i 喷射管线(i=1到n) 67 限制回路
21 流化装置 69 上游质量流速传感器
23 流化气体供应系统 71 69的相对质量流速值
25 气体供应管线 73 倍增回路
27 气体控制环路 75 39的输出信号
29 气流计 77 39、69的校正的处理信号
31 气体流量控制阀 78 开关
33 气体流量控制器 79i 喷射流量控制阀(i=1到n)
35 上游流量控制阀 81 PID流量控制器
37 上游PID流量控制器 83 设定值选择器开关
39 上游质量流速计算装置 85 校正回路
41 差分称重系统 87i 调节回路(i=1到n)
45 37的可调节的设定值 89i 恒定值信号(i=1到n)
47 基本控制信号(37的输出信号) 91i 相对质量流速传感器(i=1到n)
49 限制回路 93i 喷射流量控制器(i=1到n)
51 下游(主)流量控制阀 95i 加法回路(i=1到n)
53 下游(主)质量流速传感器 97i 93i的输出信号(i=1到n)
55 倍增回路 101i 用于79i的控制信号
57 53的相对质量流速输出信号
Claims (12)
1.一种用于固体微粒的喷射系统,包括:
传送料斗(11),位于上游位置(1);
流化装置(21),用于在所述传送料斗(11)的出口处流化所述固体微粒并且形成固体-气体流;
气动传送管线(15),用于将所述固体-气体流从所述流化装置(21)传送到下游位置(2),所述气动传送管线(15)在所述下游位置(2)处包括静态分配装置(17),所述静态分配装置连接有多个喷射管线(19i);以及
上游流量控制系统,包括:
上游流量控制阀(35),设置在所述上游位置(1)处的所述气动传送管线(15)中;以及
上游质量流速确定装置,能够测量在所述上游位置(1)处的所述气动传送管线(15)中的固体材料质量流量;
所述上游控制系统能够响应于在所述上游位置(1)处的所述气动传送管线(15)中测量到的所述固体材料质量流量,通过控制所述上游流量控制阀(35)的开启来控制所述上游位置(1)处的所述气动传送管线(15)中的质量流速;
其特征在于,所述喷射系统还包括下游流量控制系统,所述下游流量控制系统包括:
至少一个下游流量控制阀(51,79i),设置在所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中并位于所述静态分配装置(17)的上游;以及
主下游质量流速传感器(53),设置在所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中并位于所述静态分配装置(17)的上游,
所述下游控制系统能够响应于由所述主下游质量流速传感器(53)所感测到的所述瞬时质量流速,通过控制所述至少一个下游流量控制阀(51,79i)的开启来控制所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中的质量流速。
2.根据权利要求1所述的喷射系统,其中:
所述下游流量控制系统包括主下游流量控制阀(51),所述主下游流量控制阀设置在所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中并且位于所述静态分配装置(17)的上游,所述下游控制系统能够响应于由所述主下游质量流速传感器(53)所感测到的所述瞬时质量流速,通过控制所述主下游流量控制阀(51)的开启来控制所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中的质量流速。
3.根据权利要求1或2所述的喷射系统,其中:
所述下游流量控制系统在每个所述喷射管线(19i)中包括喷射流量控制阀(79i),所述下游控制系统能够响应于由所述主下游质量流速传感器(53)所感测到的所述瞬时质量流速,通过控制所有所述喷射流量控制阀(79i)的开启来控制所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中的质量流速。
4.根据权利要求1或2所述的喷射系统,其中:
所述下游流量控制系统在每个所述喷射管线(19i)中包括喷射流量控制阀(79i)和喷射质量流速传感器(91i),所述下游控制系统能够响应于由所述主下游质量流速传感器(53)所感测到的所述瞬时质量流速和由所述喷射质量流速传感器(91i)所感测到的所述瞬时质量流速,通过控制所有所述喷射流量控制阀(79i)的开启来控制所述下游位置(2)处的所述气动传送管线(15)中的质量流速。
5.根据权利要求1或2所述的喷射系统,其中,所述下游流量控制系统进一步包括:
在每个所述喷射管线(19i)中串联安装的喷射流量控制阀(79i)和喷射质量流速传感器(91i);
第一流量控制器,接收所述主下游质量流速传感器(53)的输出信号作为处理信号,所述第一流量控制器产生用于每个所述喷射流量控制阀(79i)的第一控制信号;
第二流量控制器,接收所述喷射质量流速传感器(91i)的输出信号作为处理信号,所述第二流量控制器产生第二控制信号;以及
用于将所述第一控制信号与所述第二控制信号结合起来以产生用于所述喷射流量控制阀(79i)的控制信号的装置,所述装置与所述喷射流量控制阀串联地安装。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的喷射系统,其中,所述上游控制回路和所述下游控制回路都包括限制回路,所述限制回路能够相互独立地限制所述上游流量控制阀(35)和所述至少一个下游流量控制阀(51,79i)的开启范围。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的喷射系统,其中,所述上游质量流速确定装置包括:
配备有所述传动料斗(11)的校准差分称重系统(41);以及
质量流速计算装置(39),在测量间隔期间基于由所述校准差分称重系统(41)测量的重量差来计算绝对质量流速值。
8.根据权利要求7所述的喷射系统,其中,所述上游质量流速确定装置进一步包括:
相对质量流速传感器(69),包括流动密度传感器和流动速度传感器,所述流动密度传感器能够感测在所述气动传送管线(15)于所述上游位置(1)处的截面中的固体材料浓度,并且所述速度传感器能够测量所述气动传送管线(15)于所述上游位置(1)处的截面中的传输速度,其中,这两个值的乘积是所述截面中的瞬时质量流速的相对值;以及
回路装置(73),用于将由所述相对质量流速传感器(69)感测到的所述相对质量流速值与由所述质量流速计算装置(39)计算的所述绝对质量流速值结合起来,从而产生叠加有由所述相对质量流速传感器(69)感测到的瞬时波动的绝对质量流速值。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的喷射系统,其中,所述下游控制系统的所述主质量流速传感器(53)包括相对质量流速传感器。
10.根据权利要求9所述的喷射系统,其中:
所述相对质量流速传感器(69)包括流动密度传感器和流动速度传感器,所述流动密度传感器能够感测在所述气动传送管线(15)于所述下游位置(2)处的截面中的固体材料浓度,并且所述速度传感器能够测量在所述气动传送管线(15)于所述下游位置(2)处的截面中的传输速度,这两个值的乘积是所述截面中的瞬时质量流速的相对值。
11.根据权利要求10所述的喷射系统,其中:
所述上游质量流速确定装置包括配备有所述传送料斗(11)的校准差分称重系统(41)、以及在测量间隔期间基于由所述校准差分称重系统(41)测量的重量差来计算绝对质量流速值的质量流速计算装置(39);并且
所述下游控制系统包括回路装置(73),所述回路装置用于将由所述相对质量流速传感器(69)感测到的所述相对值与由所述质量流速计算装置计算的所述绝对质量流速值结合起来,从而生成叠加有由所述相对质量流速传感器(69)感测到的瞬时波动的绝对质量流速值。
12.根据前述权利要求中任一项所述的喷射系统,用于将煤粉或其它具有高碳含量的粉末状或粒状的材料喷射到鼓风炉中。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
LU91376 | 2007-11-16 | ||
LU91376A LU91376B1 (en) | 2007-11-16 | 2007-11-16 | Injections system for solid particles |
PCT/EP2008/065533 WO2009063037A1 (en) | 2007-11-16 | 2008-11-14 | Injection system for solid particles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101855496A true CN101855496A (zh) | 2010-10-06 |
CN101855496B CN101855496B (zh) | 2012-08-29 |
Family
ID=39639438
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNU200820001544XU Expired - Lifetime CN201265871Y (zh) | 2007-11-16 | 2008-01-18 | 用于固体微粒的喷射系统 |
CN2008801153844A Active CN101855496B (zh) | 2007-11-16 | 2008-11-14 | 用于固体微粒的喷射系统 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNU200820001544XU Expired - Lifetime CN201265871Y (zh) | 2007-11-16 | 2008-01-18 | 用于固体微粒的喷射系统 |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8858123B2 (zh) |
EP (1) | EP2208001B1 (zh) |
JP (1) | JP5369109B2 (zh) |
KR (1) | KR101452814B1 (zh) |
CN (2) | CN201265871Y (zh) |
AU (1) | AU2008322918B2 (zh) |
BR (1) | BRPI0820534B1 (zh) |
CA (1) | CA2703822C (zh) |
LU (1) | LU91376B1 (zh) |
MX (1) | MX2010005349A (zh) |
RU (1) | RU2461777C2 (zh) |
WO (1) | WO2009063037A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114151730A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-08 | 拓荆科技股份有限公司 | 提供气体切换的气体供应系统及气体切换的方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8747029B2 (en) * | 2010-05-03 | 2014-06-10 | Mac Equipment, Inc. | Low pressure continuous dense phase convey system using a non-critical air control system |
CN102270003B (zh) | 2010-06-03 | 2016-06-15 | 通用电气公司 | 控制输送固体燃料的干法进料系统的控制系统及控制方法 |
DE102011077911A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Siemens Ag | Vergleichmäßigte Einspeisung von Stäuben mit steuerbarer Drosselstelle in der Staubförderleitung |
DE102011077910A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Siemens Ag | Vergleichmäßigte Einspeisung von Stäuben mit fester Drosselstelle in der Staubförderleitung |
US9970424B2 (en) * | 2012-03-13 | 2018-05-15 | General Electric Company | System and method having control for solids pump |
CN103383001B (zh) | 2012-05-03 | 2016-04-27 | 通用电气公司 | 进料设备 |
NL1039764C2 (en) * | 2012-08-17 | 2014-02-18 | J O A Technology Beheer B V | A method of, a control system, a device, a sensor and a computer program product for controlling transport of fibrous material in a transport line of a pneumatic conveying system. |
DE102012217890B4 (de) * | 2012-10-01 | 2015-02-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Kombination von Druckaufladung und Dosierung für eine kontinuierliche Zuführung von Brennstaub in einen Flugstromvergasungsreaktor bei langen Förderstrecken |
US9692069B2 (en) * | 2013-03-15 | 2017-06-27 | Ziet, Llc | Processes and systems for storing, distributing and dispatching energy on demand using and recycling carbon |
US9644647B2 (en) | 2013-05-01 | 2017-05-09 | Kepstrum Inc. | High pressure hydraulic contamination injection and control system |
LU92813B1 (en) * | 2015-09-02 | 2017-03-20 | Wurth Paul Sa | Enhanced pressurising of bulk material in lock hoppers |
CN106315231B (zh) * | 2016-09-22 | 2020-07-07 | 湖南慧峰环保科技开发有限公司 | 一种引射式高效气力输送系统 |
CN110194372B (zh) * | 2019-06-05 | 2023-12-29 | 中国石油大学(北京) | 实时测量静电的装置、气力输送实验系统及实验方法 |
JP7365575B2 (ja) * | 2019-08-09 | 2023-10-20 | 三菱マテリアル株式会社 | 鉱石連続供給装置 |
US11365071B2 (en) * | 2020-04-28 | 2022-06-21 | IPEG, Inc | Automatic tuning system for pneumatic material conveying systems |
CN111500805B (zh) * | 2020-05-09 | 2021-11-19 | 中冶华天工程技术有限公司 | 一种高炉喷煤罐 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5947141B2 (ja) * | 1977-06-07 | 1984-11-16 | 株式会社日立製作所 | バナジウム高温腐食抑制剤添加量制御装置 |
LU82036A1 (fr) * | 1979-12-27 | 1980-04-23 | Wurth Anciens Ets Paul | Procede et installation d'injection de quantites dosees de matieres pulverulentes par voie pneumatique dans une enceinte se trouvant sous pression variable et application a un four a cuve |
JPS582527A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-08 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | 微粉炭流量制御装置 |
JPS5949421A (ja) * | 1982-09-11 | 1984-03-22 | Babcock Hitachi Kk | 微粉炭の分配量制御装置 |
CA1252356A (fr) * | 1983-11-09 | 1989-04-11 | Michel F.E. Couarc'h | Procede et dispositif de reinjection de particules envolees dans une chaudiere a combustible solide |
LU86034A1 (fr) * | 1985-08-05 | 1987-03-06 | Wurth Paul Sa | Procede et dispositif d'injection,par voie pneumatique,de quantites dosees de matieres pulverulentes dans une enceinte se trouvant sous pression variable |
DE3603078C1 (de) * | 1986-02-01 | 1987-10-22 | Kuettner Gmbh & Co Kg Dr | Verfahren und Vorrichtung zum dosierten Einfuehren feinkoerniger Feststoffe in einen Industrieofen,insbesondere Hochofen oder Kupolofen |
JPS62215425A (ja) * | 1986-03-17 | 1987-09-22 | Kawasaki Steel Corp | 粉粒体定量輸送制御方法 |
CN1042382A (zh) * | 1988-11-01 | 1990-05-23 | 武汉钢铁公司 | 高炉用喷吹煤粉自动控制装置 |
LU87453A1 (fr) * | 1989-02-14 | 1990-09-19 | Wurth Paul Sa | Procede d'injection pneumatique de quantites dosees de matieres pulverulentes dans une enceinte sous pression variable |
US5048761A (en) * | 1990-03-14 | 1991-09-17 | The Babcock & Wilcox Company | Pulverized coal flow monitor and control system and method |
CN2076553U (zh) * | 1990-07-10 | 1991-05-08 | 鞍山钢铁公司 | 喷煤粉流量调节装置 |
JP3083593B2 (ja) * | 1991-07-16 | 2000-09-04 | ダイヤモンドエンジニアリング株式会社 | 微粉炭排出量制御装置 |
JPH05256438A (ja) * | 1992-03-13 | 1993-10-05 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ボイラの窒素酸化物低減装置 |
US5378089A (en) * | 1993-03-01 | 1995-01-03 | Law; R. Thomas | Apparatus for automatically feeding hot melt tanks |
JP3288201B2 (ja) * | 1995-06-12 | 2002-06-04 | 日本パーカライジング株式会社 | 粉体供給装置 |
JPH083606A (ja) * | 1994-06-20 | 1996-01-09 | Kawasaki Steel Corp | 粉粒体搬送方法 |
CN2369022Y (zh) * | 1999-02-11 | 2000-03-15 | 沈斌 | 粉粒浓相气力喷射输送泵 |
DE10162398A1 (de) * | 2001-12-13 | 2003-07-24 | Moeller Materials Handling Gmb | Anlage zum Beschicken einer Mehrzahl von Verbrauchern, z. B. von Zellen von Aluminiumschmelzöfen mit Schüttgut, z. B. pulverförmigem Aluminiumoxid |
JP2005249260A (ja) * | 2004-03-03 | 2005-09-15 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 加熱炉の制御システム |
DE202005021660U1 (de) * | 2005-10-04 | 2009-03-05 | Siemens Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur geregelten Zufuhr von Brennstaub in einem Flugstromvergaser |
DE202006016093U1 (de) * | 2006-10-20 | 2008-03-06 | Claudius Peters Technologies Gmbh | Kohleverteiler für Hochöfen u.dgl. |
DE102008030650B4 (de) * | 2008-06-27 | 2011-06-16 | PROMECON Prozeß- und Meßtechnik Conrads GmbH | Einrichtung und Verfahren zur Steuerung des Brennstoff-Luft-Verhältnisses bei der Verbrennung gemahlener Kohle in einer Kohlekraftwerksfeuerungsanlage |
RU84947U1 (ru) * | 2008-11-24 | 2009-07-20 | Алексей Михайлович Бондарев | Система пвк |
US7878737B2 (en) * | 2008-12-22 | 2011-02-01 | Uop Llc | Apparatus for transferring particles |
DE102009048961B4 (de) * | 2009-10-10 | 2014-04-24 | Linde Ag | Dosiervorrichtung, Dichtstromförderanlage und Verfahren zum Zuführen von staubförmigen Schüttgut |
DE102011077910A1 (de) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | Siemens Ag | Vergleichmäßigte Einspeisung von Stäuben mit fester Drosselstelle in der Staubförderleitung |
-
2007
- 2007-11-16 LU LU91376A patent/LU91376B1/en active
-
2008
- 2008-01-18 CN CNU200820001544XU patent/CN201265871Y/zh not_active Expired - Lifetime
- 2008-11-14 RU RU2010123979/06A patent/RU2461777C2/ru active
- 2008-11-14 JP JP2010533588A patent/JP5369109B2/ja active Active
- 2008-11-14 US US12/742,816 patent/US8858123B2/en active Active
- 2008-11-14 CN CN2008801153844A patent/CN101855496B/zh active Active
- 2008-11-14 MX MX2010005349A patent/MX2010005349A/es active IP Right Grant
- 2008-11-14 WO PCT/EP2008/065533 patent/WO2009063037A1/en active Application Filing
- 2008-11-14 BR BRPI0820534-5A patent/BRPI0820534B1/pt active IP Right Grant
- 2008-11-14 CA CA2703822A patent/CA2703822C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-14 AU AU2008322918A patent/AU2008322918B2/en active Active
- 2008-11-14 EP EP08849070.1A patent/EP2208001B1/en active Active
- 2008-11-14 KR KR1020107013310A patent/KR101452814B1/ko active IP Right Grant
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114151730A (zh) * | 2021-12-13 | 2022-03-08 | 拓荆科技股份有限公司 | 提供气体切换的气体供应系统及气体切换的方法 |
CN114151730B (zh) * | 2021-12-13 | 2023-09-29 | 拓荆科技股份有限公司 | 提供气体切换的气体供应系统及气体切换的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009063037A1 (en) | 2009-05-22 |
RU2010123979A (ru) | 2011-12-27 |
RU2461777C2 (ru) | 2012-09-20 |
CN201265871Y (zh) | 2009-07-01 |
KR101452814B1 (ko) | 2014-10-22 |
EP2208001B1 (en) | 2018-05-30 |
BRPI0820534A2 (pt) | 2015-06-16 |
BRPI0820534B1 (pt) | 2019-10-01 |
CN101855496B (zh) | 2012-08-29 |
KR20100110784A (ko) | 2010-10-13 |
CA2703822C (en) | 2015-05-26 |
JP2011505535A (ja) | 2011-02-24 |
US8858123B2 (en) | 2014-10-14 |
MX2010005349A (es) | 2010-06-02 |
US20110232547A1 (en) | 2011-09-29 |
LU91376B1 (en) | 2009-05-18 |
JP5369109B2 (ja) | 2013-12-18 |
CA2703822A1 (en) | 2009-05-22 |
EP2208001A1 (en) | 2010-07-21 |
AU2008322918A1 (en) | 2009-05-22 |
AU2008322918B2 (en) | 2011-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101855496B (zh) | 用于固体微粒的喷射系统 | |
EP0081622B1 (en) | Method and apparatus for distributing powdered particles | |
US4521139A (en) | Method of regulating mass streams | |
US3964793A (en) | Continuous flow pneumatic conveyor system employing a fluidized bed column for the purposes of control and regulation | |
EP0114916B1 (en) | Method of distributing and transporting powdered or granular material | |
US4936870A (en) | Process for determination and control of fuel mass flow in partial oxidation and gasification of a fine-grained to powdery fuel | |
CA2009766C (en) | Method for the pneumatic injection of metered quantities of powdered substances into a chamber at a variable pressure | |
US4662798A (en) | Method and a device for measuring and/or regulating the mass flow of solid particles | |
JPH11513646A (ja) | 微粒状固体を搬送するプロセス | |
KR101848919B1 (ko) | 건식 공급 시스템을 제어하는 시스템 및 방법 및 공압식 운반 시스템 | |
CN206970544U (zh) | 一种对干粉煤带压气力输送进料量标定的装置 | |
JP2004035913A (ja) | 粉粒体吹込み制御方法及び装置 | |
JP2019163111A (ja) | 粉体吹込システム | |
JP6859240B2 (ja) | 粉粒体吹込装置、検量線作成装置および検量線作成方法 | |
JPH0356274B2 (zh) | ||
JP2001220016A (ja) | 粉粒体の輸送速度制御方法及び輸送装置 | |
JPH0351219A (ja) | 粉粒体の輸送速度制御方法 | |
JPH09257236A (ja) | 粉粒体供給装置 | |
JPS6058132B2 (ja) | 粉粒体分配空輸方法 | |
JPH02198919A (ja) | 粉粒体の均等切出し方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |