CN104062987B - 固体供应系统和用于供应固体的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固体供应系统和用于供应固体的方法。提供一种压力控制系统。压力控制系统包括：第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，该第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，该第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及压力控制器，其构造成使用第一压力度量和第二压力度量来控制固体供应系统内的压力。

Description

固体供应系统和用于供应固体的方法

技术领域

本发明大体涉及气化系统，并且更特别地，涉及具有压力控制系统的固体供应系统，固体供应系统用于在气化系统中供应固体燃料。

背景技术

至少一个已知气化系统，诸如整体气化联合循环(IGCC)装置，包括燃料供应系统，该燃料供应系统联接于气化器上游，并且构造成将燃料引导到气化器。至少一种已知燃料是成浆料的粉煤和水。在这种系统中，浆料是粘稠液体，该粘稠液体在燃料供应系统内被计量，并且在预定压力下输送到气化器。使用水来促进输送浆料通过燃料供应系统。因此，在这样的系统中，用来输送粘稠液体的大量的水可对燃料供应系统、气化器、或IGCC装置内的其它系统施加热力惩罚。取决于系统，施加的惩罚可不利地影响IGCC装置的效率和资金成本。

至少一个其它已知燃料供应系统将干燃料(诸如煤)引导到气化器。干燃料被引导通过闭锁式料斗，该闭锁式料斗对干煤加压。一旦闭锁式料斗已经对煤加压，则煤通过燃料供应系统输送到气化器，其中，燃料喷射到气化器中。但是，对燃料进料的流和压力的控制不稳定性可使得难以用一致的方式供应燃料。这可导致运行和资金成本较高，因为对效率有消极影响，停机时间增加，以及需要使用更昂贵的构件。

至少一个已知进料料斗使用控制器来控制进料容器和反应器之间的压差。但是，这种控制处理系统压降，而不控制横跨系统的构件的压降。另一个已知的压力控制系统控制固体的进料速率，并且处理系统压降，而不控制横跨系统的构件的压降。另外，压力控制系统要求通气管线和加压管线连接于同一集管。

发明内容

在一方面，提供一种压力控制系统。压力控制系统包括：第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，该第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，该第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及压力控制器，其构造成使用第一压力度量和第二压力度量来控制固体供应系统内的压力。

在另一方面，提供一种固体供应系统。固体供应系统包括：加压装置，其构造成将给料从第一压力加压到高于第一压力的第二压力，高压进料箱联接成与加压装置处于流连通，高压进料箱构造成接收来自加压装置的加压给料；联接成与高压进料箱处于流连通的计量装置，计量装置构造成计量进入下游构件中的加压给料；以及联接成与加压装置、高压进料箱和计量装置连通的压力控制系统。压力控制系统包括：第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，该第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，该第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及压力控制器，其构造成使用第一压力度量和第二压力度量来控制高压进料箱内的压力。

在另一方面，提供一种用于使用固体供应系统将固体从低压源供应到高压容器的方法。该方法包括：使用固体供应系统内的第一压力感测装置来获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；使用固体供应系统内的第二压力感测装置来获得第二压力度量，第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及基于第一压力度量和第二压力度量，使用压力控制器来控制固体供应系统内的压力。

在又一方面，提供一种用于控制固体供应系统的进料器内的压力的方法。该方法包括：使用第一压力感测装置来获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从进料器内和进料器的下游中的至少一个获得第一压力度量；使用第二压力感测装置来获得第二压力度量，第二压力度量包括来自进料器内和进料器的上游中的至少一个的第二压差和第二压力中的至少一个；以及基于第一压力度量和第二压力度量，通过使用供应到进料器的气体流和从进料器排出的气体流中的至少一个来对计量装置选择性地加压或减压，来控制进料器内的压力。

一种压力控制系统，包括：第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及压力控制器，其构造成使用第一压力度量和第二压力度量来控制固体供应系统内的压力。

优选地，压力控制系统进一步包括联接成与压力控制器连通的二级控制器，二级控制器构造成计算固体供应系统内的固体的流率和量中的至少一个，以控制固体供应系统的高压进料箱内的压力变化速率。

优选地，压力控制系统进一步包括联接成与二级控制器连通的主控制器，主控制器构造成计算固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化。

优选地，第一压力感测装置包括压力发送器，压力发送器联接成与固体供应系统的固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个连通，压力发送器构造成测量固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个内的压力，作为第一压力度量。

优选地，第二压力感测装置包括第二压差控制器，其联接成沿着在固体供应系统的计量装置的入口的上游和入口处中的至少一个的第一进料管线连通，以及联接成沿着在计量装置的出口的下游和出口处中的至少一个的第二进料管线连通，第二压差控制器构造成测量横跨计量装置的压差，作为第二压力度量。

优选地，压力控制系统进一步包括：沿着与高压进料箱处于流连通的加压气体管线的加压阀，加压阀与压力控制器或与压力控制器连通的第一流控制器中的至少一个连通，第一流控制器构造成使用加压气体管线中的加压气体流，基于第一压力度量和第二压力度量，来控制高压进料箱内的压力。

优选地，压力控制系统进一步包括联接成与压力控制器连通的第二流控制器，以及沿着在高压进料箱的上游处于流连通的缓冲气体管线的缓冲阀，第二流控制器构造成控制通过缓冲气体管线的缓冲气体流，以促进阻止过程气体回流到高压进料箱上游的加压装置中。

优选地，压力控制系统进一步包括联接成与压力控制器连通的第三流控制器，以及沿着在固体供应系统的计量装置下游处于流连通的缓冲气体管线的缓冲阀，第三流控制器构造成控制通过缓冲气体管线的缓冲气体流，以促进阻止过程气体回流到计量装置中。

一种固体供应系统，包括：加压装置，其构造成将给料从第一压力加压到高于第一压力的第二压力；联接成与加压装置处于流连通的高压进料箱，高压进料箱构造成接收来自加压装置的加压给料；联接成与高压进料箱处于流连通的计量装置，计量装置构造成计量进入下游构件中的加压给料；以及联接成与加压装置、高压进料箱和计量装置连通的压力控制系统，压力控制系统包括：第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量；第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及压力控制器，其构造成使用第一压力度量和第二压力度量来控制高压进料箱内的压力。

优选地，固体供应系统进一步包括联接成与压力控制器连通的二级控制器，二级控制器构造成计算固体供应系统内的固体的流率和量中的至少一个，以控制高压进料箱内的压力变化速率。

优选地，固体供应系统进一步包括联接成与二级控制器连通的主控制器，主控制器构造成计算固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化。

优选地，第一压力感测装置包括联接成与固体供应系统的固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个连通的压力发送器，压力发送器构造成测量固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个内的压力，作为第一压力度量。

优选地，固体供应系统进一步包括：第一进料管线，其在计量装置上游，并且构造成将加压给料从高压进料箱引导到计量装置；以及第二进料管线，其在计量装置下游，并且构造成将加压给料从计量装置引导向下游构件，其中，第二压力感测装置包括联接成沿着第一进料管线和沿着第二进料管线连通的第二压差控制器，第二压差控制器构造成测量横跨计量装置的压差，作为第二压力度量。

优选地，固体供应系统进一步包括：加压气体管线，其与高压进料箱处于流连通，并且构造成将加压气体流供应到高压进料箱；加压阀，其联接成与加压气体管线处于流连通，并且构造成控制通过加压气体管线的加压气体流；以及联接成与压力控制器和加压阀连通的第一流控制器，第一流控制器构造成使用加压气体流，基于第一压力度量和第二压力度量，来控制高压进料箱内的压力。

一种用于使用固体供应系统将固体从低压源供应到高压容器的方法，该方法包括：使用固体供应系统内的第一压力感测装置来获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得第一压力度量：使用固体供应系统内的第二压力感测装置来获得第二压力度量，第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及基于第一压力度量和第二压力度量，使用压力控制器来控制固体供应系统内的压力。

优选地，该方法进一步包括：使用主控制器来计算固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化；使用联接成与压力控制器和主控制器连通的二级控制器，来计算固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个；以及基于主控制器和二级控制器的计算，控制固体供应系统内的压力变化速率。

一种用于控制固体供应系统的进料器内的压力的方法，该方法包括：使用第一压力感测装置来获得第一压力度量，第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从进料器内和进料器的下游中的至少一个获得第一压力度量；使用第二压力感测装置来获得第二压力度量，第二压力度量包括来自进料器内和进料器上游中的至少一个的第二压差和第二压力中的至少一个；以及基于第一压力度量和第二压力度量，通过使用供应到进料器的气体流和从进料器排出的气体流中的至少一个来对计量装置选择性地加压或减压，来控制进料器内的压力。

优选地，控制进料器内的压力包括以比从进料器排出的计量装置气体的流率更高的流率供应缓冲气体流。

优选地，控制进料器内的压力包括利用通过缓冲气体管线供应的缓冲气体流来对进料器的出口加压。

优选地，控制进料器内的压力包括通过经由计量装置返回管线排出计量装置气体流来对进料器减压。

优选地，控制进料器内的压力包括调节进料器的吸力侧处的压力。

附图说明

图1是示例性整体气化联合循环(IGCC)系统的示意图。

图2是可用于图1中显示的IGCC系统的示例性固体供应系统的示意图。

图3是用于图2中显示的固体供应系统的示例性压力控制系统的示意图。

图4是可用于图1中显示的IGCC系统的备选固体供应系统的示意图。

图5是用于图4中显示的固体供应系统的示例性压力控制系统的示意图。

部件列表

10 IGCC系统

12 压缩机

14 ASU

16 气化器

17 气化器压力传感器

18 冷却器

20 燃气涡轮发动机

22 蒸汽涡轮

24 燃气涡轮发动机压缩机

26 燃气涡轮发动机燃烧器

28 压缩机

30 固体供应系统

32 清洁装置

34 发电机

36 蒸汽发生器

38 发电机

40 泵

100 固体供应系统

102 箱

102 第一进料箱

104 加压装置

106 第二进料箱

108 计量装置

110 输送管线

112 控制系统

114 给料

116 气体供应

118 入口

120 出口

122 阀

124 入口

126 气体流

128 阀系统

130 返回源

132 气体流

134 回流阀系统

136 出口

138 阀

140 入口

142 出口

144 吸力侧

146 排放侧

148 监测系统

150 流测量装置

152 密度测量装置

154 功率测量装置

156 入口系统

158 分支

160 入口管线

162 阀

164 返回管线

166 阀

167 循环通气系统

168 气化器入口

169 压力传感器

170 气体流

172 第二入口

173 气化器喷射器

174 缓和剂源

176 混合装置

178 控制马达

180 进料管线

182 进料管线

184 进料源

200 压力控制系统

202 第一加压气体源

204 第二加压气体源

206 流化气体源

210 缓冲气体源

212 运载气体源

214 第一加压气体流

216 第二加压气体流

218 流化气体流

222 缓冲气体流

224 运载气体流

226 气体管线

228 第二加压气体管线

230 流化气体管线

234 缓冲气体管线

236 运载气体管线

238 第一加压阀

238 阀

242 第二加压阀

244 流化阀

247 流控制器

248 缓冲阀

250 运载阀

252 旁通管线

254 旁通阀

256 旁通气体流

258 进料箱返回管线

260 加压装置返回管线

262 进料箱返回管线

264 计量装置返回管线

268 进料箱回流阀

270 加压装置回流阀

274 进料箱回流阀

276 计量装置回流阀

278 进料箱气体流

279 第一进料箱通气口

280 泵

282 加压装置气体流

283 加压装置通气口

284 进料箱气体流

285 第一高压通气口

286 计量装置气体流

287 第二高压通气口

288 液位发送器

289 液位发送器

290 液位发送器

292 压力发送器

294 压力发送器

295 流发送器

296 温度发送器

298 流发送器

300 流发送器

302 流发送器

304 分析器传感器

306 分析器

308 分析器

310 分析器

312 压力控制器

314 压力控制器

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 压差发送器

332 压差控制器

334 压差控制器

336 压差控制器

337 气体供应管线

338 压差控制器

340 压差控制器

342 闭锁式料斗控制器

344 主控制器

346 二级控制器

348 命令信号

350 SLR信号

400 固体供应系统

404 加压装置

412 控制系统

416 气体供应

426 气体流

428 供应阀系统

430 返回源

432 气体流

434 回流阀系统

448 马达

483 加压装置通气口

484 吸力侧

485 高压通气口

486 排放侧

487 高压通气口

488 马达

500 压力控制系统

504 第二加压气体源

506 流化气体源

510 缓冲气体源

512 运载气体源

516 第二加压气体流

518 流化气体流

522 缓冲气体流

524 运载气体流

528 第二加压气体管线

530 流化气体管线

534 缓冲气体管线

536 运载气体管线

537 气体供应管线

542 第二加压阀

544 流化阀

547 控制阀

548 缓冲阀

549 流控制器

550 运载阀

552 旁通管线

554 旁通阀

556 旁通气体流

558 进料箱返回管线

560 加压装置返回管线

562 进料箱返回管线

564 计量装置返回管线

568 进料箱回流阀

570 加压装置回流阀

574 进料箱回流阀

576 计量装置回流阀

578 进料箱气体流

580 泵

582 加压装置气体流

584 进料箱气体流

586 计量装置气体流

588 液位发送器

590 液位发送器

592 压力发送器

594 压力发送器

595 流发送器

596 温度发送器

598 流发送器

600 流发送器

602 流发送器

604 分析器

608 分析器

610 分析器

612 压力控制器

614 压力控制器

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 压差控制器

634 压差控制器

636 压差控制器

640 压差控制器

644 主控制器

646 二级控制器

648 命令信号

650 SLR信号

652 第一进料阀

654 第二进料阀

656 燃料进料管线

658 流发送器

660 流发送器

662 压力控制器

664 速度控制器

666 压差控制器。

具体实施方式

本文描述的实施例提供用于固体供应系统的压力控制系统。更特别地，压力控制系统使用遍及固体供应系统的多个压力和压差度量来使燃料给料从相对低的压力提高到相对高的压力，以在高压下将燃料馈送到另一个构件中。另外，本文描述的压力控制系统促进阻止过程气体流到位于固体供应系统的上游部分处的低压构件中。在本文描述用来将燃料馈送到气化器中的压力控制系统；但应理解的是，可在需要对固体材料进行高压馈送的任何构件(诸如鼓风炉)内使用压力控制系统。

将在下面描述本发明的一个或更多个特定实施例。为了提供这些实施例的简明描述，可不在说明书中描述实际实施的所有特征。应当认识到，在任何这种实际实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须作出许多特定实施决定以实现开发者的特定目的，诸如符合系统相关且商业相关的约束，这可从一个实施变化到另一个实施。此外，应当认识到，这种开发努力可为复杂且耗时的，但是对于受益于本公开的技术人员而言，仍将是设计、制作和制造的日常工作。

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”意图表示存在元件中的一个或更多个。用语“包括”、“包含”和“具有”意图是包含的，并且表示可存在除了列出的元件之外的附加元件。

图1是示例性整体气化联合循环(IGCC)功率产生系统10的示意图。IGCC系统10大体包括主空气压缩机12、联接成与压缩机12处于流连通的空气分离单元(ASU)14、联接成与ASU 14处于流连通的气化器16、联接成与气化器16处于流连通的合成气冷却器18、联接成与合成气冷却器18处于流连通的燃气涡轮发动机20，以及联接成与合成气冷却器18处于流连通的蒸汽涡轮22。

在运行中，压缩机12压缩周围空气，接着该周围空气被引导到ASU 14。在示例性实施例中，除了来自压缩机12的压缩空气，来自燃气涡轮发动机压缩机24的压缩空气供应到ASU 14。备选地，来自燃气涡轮发动机压缩机24的压缩空气供应到ASU 14，而非来自压缩机12的压缩空气供应到ASU 14。在示例性实施例中，ASU 14使用压缩空气来产生供气化器16使用的氧。更特别地，ASU 14将压缩空气分离成单独的氧(O₂)流和气体副产物，有时被称为“过程气体”。O₂流被引导到气化器16，用于产生部分地燃烧的气体，在本文被称为“合成气”，燃气涡轮发动机20将合成气用作燃料，如下面更详细地描述的。

由ASU 14产生的过程气体包括氮，并且将在本文被称为“氮过程气体”(NPG)。NPG还可包括其它气体，诸如(但不限于)氧和/或氩。例如，在示例性实施例中，NPG包括大约95％和大约100％之间的氮。在示例性实施例中，NPG流中的至少一些从ASU 14排到大气，并且NPG流中的至少一些喷射到燃气涡轮发动机燃烧器26内的燃烧区(未显示)中，以促进控制发动机20的排放，并且更特别地，促进降低燃烧温度和减少来自发动机20的一氧化二氮排放。在示例性实施例中，IGCC系统10包括压缩机28，用于在氮过程气体流喷射到燃气涡轮发动机燃烧器26的燃烧区中之前，压缩氮过程气体流。

在示例性实施例中，气化器16将燃料和/或供应自固体供应系统30的燃料、由ASU14供应的O₂、蒸汽和石灰石的混合物转换成合成气的输出，燃气涡轮发动机20将该输出用作燃料。虽然气化器16可使用任何燃料，但在示例性实施例中，气化器16使用煤、石油焦炭和/或其它类似的燃料。此外，在示例性实施例中，由气化器16产生的合成气包括二氧化碳(CO₂)。气化器16可为固定床气化器、流化床气化器和/或全夹带式流气化器。

在示例性实施例中，将由气化器16产生的合成气引导到合成气冷却器18，以促进冷却合成气，如下面更详细地描述的。将冷却合成气从冷却器18引导到清洁装置32，用于在合成气被引导到燃气涡轮发动机燃烧器26用于其燃烧之前清洁合成气。在清洁期间，可从合成气中分离出CO₂，并且在示例性实施例中，可将CO₂排到大气。在备选实施例中，CO₂可在IGCC10内用作用于气化器18中使用的固体进料的缓和剂和/或载体。燃气涡轮发动机20驱动发电机34，发电机34将电功率供应到电网(未显示)。来自燃气涡轮发动机20的排气被引导到热回收蒸汽发生器36，热回收蒸汽发生器36产生用于驱动蒸汽涡轮22的蒸汽。由蒸汽涡轮22产生的功率驱动发电机38，发电机38对电网提供电功率。在示例性实施例中，来自热回收蒸汽发生器36的蒸汽可供应到气化器16，用于产生合成气。

此外，在示例性实施例中，IGCC系统10包括泵40，泵40将沸水从蒸汽发生器36供应到合成气冷却器18，以促进冷却从气化器16引导出的合成气。沸水被引导通过合成气冷却器18，其中，水转换成蒸汽。来自冷却器18的蒸汽接着返回到蒸汽发生器36，用于在气化器16、合成气冷却器18和/或蒸汽涡轮22内使用。

在图2-5中，控制信号由虚线表示，而流体和/或固体流由实线表示。固体供应系统30可包括如图2和图3中显示的闭锁式料斗、如图4-5中显示的加压进料器。

图2是可关于系统10(在图1中显示)用作固体供应系统30(在图1中显示)的示例性固体供应系统100的示意图。固体供应系统100构造成将燃料从低压源(诸如第一进料箱102)引导到高压接收系统，诸如气化器16。固体供应系统100包括多个构件，其包括多个计量和加压装置，该多个计量和加压装置联接于气化器16的上游，并且用来将燃料引导到气化器16。特别地，在示例性实施例中，固体供应系统100包括第一进料箱102、加压装置104、第二进料箱106、计量装置108、输送管线110和至少一个控制系统112。在示例性实施例中，加压装置104联接于第一进料箱102的下游，第二进料箱106联接于加压装置104的下游，计量装置108联接于第二进料箱106的下游，并且输送管线110联接于计量装置108的下游。更特别地，构件102、104、106、108和110联接在一起，使得给料114(诸如煤)可由于重力而馈送通过箱102和106和装置104和108，如将在下面更详细地描述的。此外，在示例性实施例中，气体从气体供应116喷射到固体供应系统100中，以促进将给料114引导到下游。

控制系统112电联接于各个箱102和106、装置104和108、输送管线110，并且电联接于额外的下游元件，如将在本文更详细地描述的。控制系统112选择性地控制各个箱102和106、装置104和108和输送管线110的运行，如将关于图3在本文更详细地描述的，以控制固体供应系统100内的压力。控制系统112还起压力控制系统的作用。

在示例性实施例中，给料114在高压下通过固体供应系统100引导到气化器16中。在示例性实施例中，给料114是固体燃料，诸如煤。备选地，给料114可为使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何适当的燃料。在运行期间，使用加压气体来对给料114加压，如将在本文更详细地描述的。

更特别地，在示例性实施例中，给料114最初被引导到第一进料箱102中。第一进料箱102是低压进料箱，并且给料114在第一压力下供应到第一进料箱102。在示例性实施例中，第一压力大约等于大气压力。更特别地，给料114通过入口118引导到第一进料箱102中，并且通过使用联接在出口120附近的自动控制阀122，通过出口120将给料114从第一进料箱102中排出。例如，自动阀122可为(但不限于)以电、液压和/或气动的方式操作的阀。备选地，阀122可为手动操作的阀和/或使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何其它阀。在示例性实施例中，阀122与控制系统112电联接，使得控制系统112在开启位置和闭合位置之间选择性地操作阀122，该开启位置使得给料114能够从第一进料箱102中排出，该闭合位置基本上阻止给料114从第一进料箱102中排出。此外，阀122能够运行来促进阻止高压气体和固体从加压装置104倒流到第一进料箱102中。

当阀122处于开启位置时，第一进料箱102在第一压力下通过出口120排出给料114。给料114向下游排到加压装置104中，加压装置104对诸如给料114的固体加压。特别地，在示例性实施例中，加压装置104是闭锁式料斗容器。备选地，加压装置104是对固体加压且使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何加压装置。给料114通过入口124流到加压装置104中。

气体供应116联接成与加压装置104、第二进料箱106、计量装置108和输送管线110处于流连通，使得来自气体供应116的气体流至少部分地对装置104和/或108和/或箱106内的给料114加压。在示例性实施例中，气体供应116提供促进对给料114加压的任何加压气体。例如，通常用氮、CO₂或基本上阻止自动点燃的其它惰性气体来对闭锁式料斗容器加压。通过使用联接在气体供应116和加压装置104之间的自动供应阀系统128，将气体流126从气体供应116间歇地引导到加压装置104中。供应阀系统128包括多个阀，如下面更详细地描述的。此外，气体供应116可包括不止一个气体源，各个气体源将气体供应到一个或更多个装置104和108、箱106和输送管线110。

在示例性实施例中，自动供应阀系统128包括(但不限于包括)以电、液压和/或气动的方式操作的阀。备选地或另外，供应阀系统128包括手动阀和/或使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何其它适当的阀。在示例性实施例中，供应阀系统128联接成与控制系统112处于电子连通，使得控制系统112在开启位置和闭合位置之间选择性地操作供应阀系统128的(多个)阀，该开启位置使得气体流126能够排到装置104和/或108和/或箱106中，该闭合位置基本上阻止气体流126排到装置104和/或108和/或箱106中。

当供应阀系统128的阀处于开启位置时，例如在加压装置104内，相应的气体流126将给料114从第一压力加压到第二预定压力，如将在下面更详细地描述的。在示例性实施例中，给料114的第二压力大于给料114的第一压力。在一个实施例中，第二压力大约等于将给料114供应到气化器16所需的压力。备选地，给料114的第二压力可略微小于或略微大于将给料114供应到气化器16所需的压力，如下面进一步描述的。

返回源130(诸如通气口)也联接成与箱102和/或106和/或装置104和/或108处于流连通，使得气体流132能够从箱102和/或106和/或装置104和/或108引导到一个或更多个其它构件。自动回流阀系统134联接在箱102和106和装置104和108和返回源130之间，以控制来自箱102和/或106和/或装置104和/或108的气体流132的流。例如，自动回流阀系统134包括(但不限于包括)以电、液压和/或气动的方式操作的阀。备选地或另外，回流阀系统134包括手动阀和/或使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何其它适当的阀。在示例性实施例中，回流阀系统134以电子的方式联接于控制系统112，使得控制系统112在开启位置和闭合位置之间选择性地操作回流阀系统134的阀，在该开启位置，气体流132从箱102和/或106和/或装置104和/或108中排出，在该闭合位置，基本上阻止气体流132从箱102和/或106和/或装置104和/或108中排出。此外，返回源130可包括不止一个来自箱102、箱106、装置104和/或装置108的返回源。

在示例性实施例中，通过使用联接于出口136的自动阀138，使给料114在闭锁式料斗系统中通过出口136，从加压装置104中间歇地或循环地排出。自动阀138可为(但不限于)以电、液压和/或气动的方式操作的阀。备选地，阀138可为手动阀和/或使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何其它适当的阀。在示例性实施例中，阀138电联接于控制系统112，使得控制系统112在开启位置和闭合位置之间选择性地操作阀138，在该开启位置，加压给料114(即，处于第二压力的给料)从加压装置104中排出，在该闭合位置，基本上阻止加压给料114(即，处于第二压力的给料)从加压装置104中排出。此外，在示例性实施例中，将阀122和138定位在它们的闭合位置促进通过阻止箱102和箱106之间的流来使加压给料114保持处于第二压力。

当阀138处于开启位置时，加压装置104在第二压力下通过阀138从出口136排出给料114。给料114通过入口140向下游排到第二进料箱106中，从而排出加压气体，同时使加压气体从第二进料箱106移位到加压装置104中。在给料114通过进料箱出口142引导到计量装置108中之前，进料箱106使给料114保持处于第二压力。

计量装置108是设备，其将给料114从入口或吸力侧144处的第一高压区引导到出口或排放侧146处的第二高压区。在示例性实施例中，第一高压区和第二高压区保持处于大约相同的压力。就此而言，在示例性实施例中，使用控制系统112，存在较小的压差，如果有任何压差也是在计量装置108内的吸力侧144和排放侧146之间。在备选实施例中，当加压装置104将给料114的第二压力修改成大于或小于将给料14供应到气化器16所需的压力时，控制系统112可使得在吸力侧144和排放侧146之间有微小的压差，如下面更详细地描述的。通过设计，这样的实施例中的压差促进分别降低或提高给料压力，使得排放侧146处的给料压力大约等于将给料114供应到气化器16所需的压力。例如，在其中给料114的压力降低的备选实施例中，吸力侧144和排放侧146之间的压差可在大约负10psi至大约0psi的范围内。另外，在其中给料114的压力提高的备选实施例中，压差可在大约0psi至大约30psi的范围内。

在示例性实施例中，计量装置108是旋转型进料器或螺旋型进料器。例如，计量装置108可为由纽约斯克内克塔迪的通用电气公司制造的(“Posimetric”是位于乔治亚亚特兰大Wildwood Parkway 4200的GE能源的注册商标)进料器。进料器是旋转式盘型进料器，其利用固体锁定的原理来输送和计量微粒固体，诸如给料114。计量装置108的旋转速度由速度可控式马达(未显示)控制。在一些实施例中，计量装置108可结合一个或更多个限流机构(未显示)，诸如约束给料114和/或与给料114相关联的气体的流通过计量装置108的一个或更多个动态插销。备选地，计量装置108是使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何适当的计量装置。

结合这样的限流机构促进使计量装置108在压力减小或压力增大的模式中运行。另外，这样的限流机构促进降低给料114和/或与给料114相关联的气体经受计量装置108的上游或下游的压力变化的易感性。利用计量装置108中的锁定和/或摩擦驱动机构的原理来输送固体通过计量装置108，促进减小固体流被横跨计量装置108的压力波动或压差中断的易感性。结合限流装置还可促进降低过程气体传送通过计量装置108的能力。就此而言，可在其中压力被控制成在计量装置108的入口和出口处基本上相同的运行模式中使用限流机构。

计量装置108实现在高压下基本上连续且均匀地将给料114供应到输送管线110。输送管线110基本上均匀地将给料114从计量装置108引导到气化器16。特别地，在示例性实施例中，气体流126连续地引导到输送管线110中，以防止给料114通过输送管线110引导到气化器16时的压力损失。气体流126可为使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何适当的气体。在示例性实施例中，控制系统112可控制气体流126经由阀系统128进入输送管线110中的流。

在示例性实施例中，监测系统148可与输送管线110电联接，以使得监测系统148能够计算给料114的流。监测系统148可包括流测量装置150，以及联接成与输送管线110处于流连通的密度测量装置152，以测量固体供应系统100内的各种因素。此外，监测系统148还可包括电联接于计量装置108的速度和功率测量装置154，以测量固体供应系统100内的各种因素。这样的测量因素可包括(但不限于包括)输送管线110内的压差、气体流126的速度、输送管线110内的静态压力、计量装置108的速度和功率和/或给料114的密度和重量。存储在监测系统148内的预定算法使用测量因素来计算任何给定时间的给料114的流。此外，监测系统148可与控制系统112电联接，以促进控制和/或监测进入气化器16中的给料114的流。特别地，控制系统112和/或监测系统148促进将给料114基本上均匀地分配到气化器16中。

在示例性实施例中，固体供应系统100还包括联接成与输送管线110和气化器16处于流连通的入口系统156。在示例性实施例中，入口系统156包括联接成与输送管线110处于流连通的分支158，入口管线160包括联接于分支158下游的阀162，并且返回管线164包括联接于分支158下游的阀166。阀162联接于气化器16的入口168，并且阀166联接于循环通气系统167。使用分支158和阀162和166促进将加压给料114(即，处于第二压力的给料)引导到气化器16或循环通气系统167。

阀162是自动阀，该自动阀与控制系统112电联接，以使得控制系统112能够选择性地操作阀162。特别地，阀162能够在开启位置和闭合位置之间操作。在开启位置，当阀166闭合时，给料114和/或气体从输送管线110引导到气化器16的入口168中。在闭合位置上，基本上阻止给料114和/或气体引导到入口168中。

阀166是自动阀，该自动阀与控制系统112电联接，使得控制系统112在开启位置和闭合位置之间选择性地操作阀166。在开启位置且当阀162闭合时，给料114和/或气体被引导到循环通气系统167，以在启动气化器16之前建立给料114和/或气体的初始流，以及用于在气化器16停机之后，清洁输送管线110和给料114和/或气体的进料系统100的其它构件。当阀166处于闭合位置时，基本上阻止给料114和/或气体引导到循环通气系统167。

当给料114和/或气体引导到气化器入口168中时，气体流170引导通过气化器16的第二入口172。特别地，在示例性实施例中，气体流170是从氧和/或缓和剂源174引导出的氧和/或缓和剂流。氧和/或缓和剂流与给料114和/或给料114内的气体反应。

图3是用于固体供应系统100(在图2中显示)的示例性压力控制系统200的示意图。压力控制系统200包括箱102和106、加压装置104、计量装置108、控制系统112、气体供应116、阀系统128、阀系统134和返回源130。另外，压力控制系统200联接成与入口系统156(在图2中显示)、气化器16(在图1中显示)和循环通气系统167连通。

气体供应116包括第一加压气体源202、第二加压气体源204、流化气体源206、缓冲气体源210和运载气体源212，它们各自具有相应的气体流214、216、218、222和224，它们统称为气体流126。在示例性实施例中，气体源202联接成与加压装置104处于流连通，以供应第一加压气体流214，加压气体源204联接成与第二进料箱106处于流连通，以供应第二加压气体流216，流化气体源206联接成与第二进料箱106处于流连通，以提供流化气体流218，缓冲气体源210联接成与计量装置108的下游处于流连通，以提供缓冲气体流222，并且运载气体源212联接成与输送管线110处于流连通，以提供运载气体流224。在示例性实施例中，运载气体源212经由混合装置176联接成与输送管线110处于流连通，混合装置176联接成与计量装置108处于流连通。备选地，混合装置176与计量装置108集成，并且/或者运载气体212可在混合装置176的入口处或入口的上游至少部分地与给料114组合。

输送管线110联接成与入口系统156处于流连通。在示例性实施例中，入口系统156联接成与循环通气系统167和气化器喷射器173处于流连通。气化器喷射器173联接成与气化器16处于流连通。

各个气体流214、216、218、222和224被引导通过相应的管线。更特别地，气体流214被引导通过第一加压气体管线226，气体流216被引导通过第二加压气体管线228，流化气体流218被引导通过流化气体管线230，缓冲气体流222被引导通过缓冲气体管线234，并且运载气体流224被引导通过运载气体管线236。虽然管线226、228、230、234，和236在图中被显示为单个管线，但应当理解的是，管线226、228、230、234和/或236中的任一个可包括可用来在正常运行期间快速改变压力和/或吞吐量或进行较小调节的平行管线。

供应阀系统128联接成在气体源202、204、206、210和212和箱102和/或106、装置104和/或108和/或输送管线110之间处于流连通。就此而言，供应阀系统128包括用于各个气体源202、204、206、210和212的至少一个阀。更特别地，供应阀系统128包括第一加压阀238、第二加压阀242、流化阀244、缓冲阀248和运载阀250。阀238联接成沿着气体管线226在气体源202和加压装置104之间处于流连通，以控制气体流214。加压阀242联接成沿着加压气体管线228在加压气体源204和第二进料箱106之间处于流连通，以控制加压气体流216。流化阀244联接成沿着流化气体管线230在流化气体源206和第二进料箱106之间处于流连通，以控制流化气体流218。缓冲阀248联接成沿着缓冲气体管线234在缓冲气体源210和计量装置108的下游之间处于流连通，以控制缓冲气体流222。运载阀250联接成沿着运载气体管线236在运载气体源212和混合装置176之间处于流连通，以控制运载气体流224。各个阀238、242、244、248和250与控制系统112通信地联接，如下面更详细地描述的。

在一些实施例中，第一加压气体、第二加压气体、流化气体和缓冲气体可为惰性气体，而运载气体可为惰性气体或合成气体(合成气)。适当的惰性气体包括(但不限于)氮和二氧化碳。在示例性实施例中，惰性气体用来促进最小化对有关通气流的气体处理要求。在备选实施例中，可从公共气体源(未显示)提供第一加压气体源202、第二加压气体源204、流化气体源206和缓冲气体源210。公共气体源接着可联接成与管线226、228、230和234处于流连通。另外，通过提供气体通过管线236，可使用公共气体源来取代或补充运载气体源212。例如，在启动期间，公共气体源可用来通过进料系统100中的管线236供应运载气体，并且在正常运行期间，气体源212可用来通过进料系统100中的管线236供应运载气体。

旁通管线252将第二进料箱106和运载气体管线236联接成处于流连通。旁通阀254沿着旁通管线252联接，以控制通过旁通管线252的旁通气体流256。旁通阀254与控制系统112通信地联接，如下面更详细地描述的。在一个实施例中，旁通管线252另外或备选地与混合装置176下游的输送管线110处于流体连通，或者与混合装置176的入口处或上游的管线182处于流体连通。在一些实施例中，使用气体供应管线337将运载气体供应到第二进料箱106。

为了从固体供应系统100的构件中移除气体，压力控制系统200包括多个通气口或返回管线。更特别地，第一进料箱返回管线258将第一进料箱102联接成与包括在返回源130中的第一进料箱通气口279处于流连通，加压装置返回管线260将加压装置104联接成与包括在返回源130中的加压装置通气口283处于流连通，第二进料箱返回管线262将第二进料箱106联接成与包括在返回源130中的第一高压通气口285处于流连通，并且计量装置返回管线264将计量装置108联接成与包括在返回源130中的第二高压通气口287处于流连通。回流阀系统134联接成沿着返回管线258、260、262和264处于流连通，以控制通过各个返回管线258、260、262和264的气体流。虽然管线258、260、262和264在图中被显示为单个管线，但应当理解的是，管线258，260，262，和/或264中的任一个可包括可用来在正常运行期间快速改变压力和/或吞吐量或进行较小调节的平行管线。

更特别地，回流阀系统134包括第一进料箱回流阀268、加压装置回流阀270、第二进料箱回流阀274和计量装置回流阀276。第一进料箱回流阀268沿着第一进料箱返回管线258联接，以控制第一进料箱气体流278。在示例性实施例中，诸如真空吸送器的泵280沿着第一进料箱返回管线258联接。加压装置回流阀270沿着加压装置返回管线260联接，以控制加压装置气体流282。第二进料箱回流阀274沿着第二进料箱返回管线262联接，以控制第二进料箱气体流284。计量装置回流阀276沿着计量装置返回管线264联接，以控制计量装置气体流286。各个阀268、270、274和276通信地联接于控制系统112，用于其控制。

控制系统112包括遍及压力控制系统200定位的多个传感器、发送器和/或控制器。在示例性实施例中，控制系统112包括液位发送器288、289、和290、压力发送器292、294和315、温度发送器296、流发送器295、298、300和302、分析器传感器304、306、308和310、压力控制器312和314、速度控制器316、流控制器320、322、326和328、压差发送器330、压差控制器332、334、336、338和340、闭锁式料斗控制器342、主控制器344和二级控制器346。压力发送器、压力控制器、压差发送器和压差控制器在本文也称为压力感测装置。另外，在示例性实施例中，控制系统112构造成接收来自气化器压力传感器17和循环通气系统压力传感器169的压力数据。

液位发送器288联接成与第一进料箱102连通，以测量第一进料箱102内的液位。液位发送器289联接成与加压装置104连通，以测量加压装置104内的液位。液位发送器290联接成与第二进料箱106连通，以测量第二进料箱106内的液位。压力发送器292联接成与第二进料箱106连通，以测量第二进料箱106内的压力。压力发送器294联接成与输送管线110连通，以测量输送管线110内的压力。温度发送器296联接成与输送管线110连通，以测量输送管线110内的温度。流发送器302联接成与旁通管线252连通，以测量旁通管线252内的流。流发送器298联接成与第二进料箱返回管线262连通，以测量第二进料箱返回管线262内的流。流发送器300联接成与计量装置返回管线264连通，以测量计量装置返回管线264内的流。流发送器295联接成与输送管线110连通，以测量输送管线110内的流。在备选实施例中，流发送器295可联接成与压差控制器340、压力发送器294或温度发送器296连通，以测量输送管线110内的流。在备选实施例中，通过使得控制系统200能够如本文描述地起作用的任何适当的方法测量输送管线110中的流。

分析器304联接成与第一进料箱返回管线258连通，以检测至少一种预定化学制品(诸如CO或H₂)在第一进料箱返回管线258内的存在。分析器308联接成与加压装置返回管线260连通，以检测至少一种预定化学制品(诸如CO或H₂)在加压装置返回管线260内的存在。分析器306联接成与第二进料箱返回管线262连通，以检测至少一种预定化学制品(诸如CO或H₂)在第二进料箱返回管线262内的存在。分析器310联接成与计量装置返回管线264连通，以检测至少一种预定化学制品(诸如CO或H₂)在计量装置返回管线264内的存在。如果预定化学制品由分析器304、306、308和/或310中的至少一个检测到，则可确定在固体供应系统100中是否发生了过程气体回流。

压力控制器312联接成与第一进料箱返回管线258和第一进料箱回流阀268连通，以测量第一进料箱返回管线258内的压力，以及使用测得压力来控制第一进料箱回流阀268。速度控制器316联接成与计量装置108的马达178连通，以基于命令信号348来控制马达178。

流控制器320联接成与加压气体管线228和加压阀242连通，以测量加压气体管线228内的流，以及使用测得流来控制加压阀242。流控制器322联接成与流化气体管线230和流化阀244连通，以测量流化气体管线230内的流，以及使用测得流来控制流化阀244。在备选实施例中，加压阀242直接由压力控制器314控制，其中，流控制器320像流传感器那样运行，从而对压力控制器314提供流率。

流控制器326联接成与缓冲气体管线234和缓冲阀248连通，以测量缓冲气体管线234内的流，以及使用测得流来控制缓冲阀248。流控制器326还联接成与压差控制器338和流发送器300连通，以接收来自压差控制器338和流发送器300的信号。流控制器328联接成与运载气体管线236和运载阀250连通，以测量运载气体管线236内的流，以及使用测得流来控制运载阀250。流控制器328还联接成与流发送器302和压力控制器314连通，以从其中接收信号。流控制器328还接收指示固体进料速率的命令信号348，以及指示固体供应系统100的固体加载比的固体加载比(SLR)信号350。

压差发送器330联接成与加压装置104和第二进料箱106连通，以测量加压装置104和第二进料箱106之间的压差。压差控制器332联接成与旁通阀254的各侧上的旁通管线252连通，以测量沿着旁通管线252的压差。压差控制器334联接成与计量装置108上游的进料管线180连通，以及联接成与计量装置108连通，以测量进料管线180和计量装置108之间的压差。压差控制器336联接成与进料管线180和计量装置108下游的进料管线182连通，以测量进料管线180和进料管线182之间的压差。就此而言，压差控制器336测量横跨计量装置108的压差。压差控制器338联接成在进料管线182在此处与缓冲气体管线234处于流连通的点的上游和下游与进料管线182连通。压差控制器338构造成测量沿着进料管线182的压差。压差控制器340联接成与输送管线110上的上游点和输送管线110上的下游点连通，以测量沿着输送管线110的压差。

压差控制器332、334、336和338各自联接成与压力控制器314连通，以将压差发送到压力控制器314，并且压差控制器332和338各自联接成至少与二级控制器346连通，以将压差发送到二级控制器346。压差控制器338进一步联接成与流控制器326连通，以经由流控制器326控制缓冲阀248。压差控制器340联接成与主控制器344连通，以将压差发送到主控制器344。

闭锁式料斗控制器342构造成控制加压装置104内的压力，以例如在加压装置104内实现期望或预定压力。在示例性实施例中，闭锁式料斗控制器342联接成与阀122、138、238和270处于操作性连通，以及控制阀122和270，以调节加压装置104内的压力。闭锁式料斗控制器342接收来自压力控制器312、压力控制器314、压差发送器330、分析器306、液位发送器290、液位发送器288和二级控制器346的信号，以确定如何调节阀122、138、238和270来在加压装置104内实现期望压力。例如，闭锁式料斗控制器342可使用阀238和阀270来控制加压装置104的加压和减压的速率。

主控制器344构造成计算固体供应系统100内的固体的净变化速率。更特别地，主控制器344基于从加压装置104中排出的固体的速率或量，以及由计量装置108计量的进入输送管线110中的固体的速率，来计算包含在高压进料箱106中的固体的变化速率。在示例性实施例中，主控制器344接收来自压差控制器340、速度控制器316、温度发送器296、压力发送器294、和闭锁式料斗控制器342的信号和给料114的密度度量。主控制器344将速率差输出到二级控制器346，二级控制器346将信号发送到压力控制器314。压力控制器314使用差别速率信号来确定第二进料箱106内的气体量的变化速率。就此而言，压力控制器314可在净固体量在第二进料箱106中增加时，降低第二进料箱106的加压速率，并且在第二进料箱106中的净固体量减少时，提高加压速率。

二级控制器346构造成计算通过固体供应系统100的流率和液位，以控制压力控制器314的变化速率。更特别地，二级控制器接收来自主控制器344的固体的量差和通过固体供应系统100的其它流、液位和压力，以确定用于压力控制器314和闭锁式料斗控制器342的变化速率。在示例性实施例中，二级控制器346接收来自主控制器344、液位发送器290、流发送器300、流发送器298、流发送器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、压差控制器332和压差控制器338的信号和密度度量。二级控制器346将变化速率信号输出到闭锁式料斗控制器342和压力控制器314。就此而言，二级控制器346通过考虑诸如命令的变量中发生的净变化，以及加压气体、通气气体和可影响第二进料箱106内的气体或固体的压力或量的其它气体流，来促进压力控制器314的运行。

压力控制器314构造成使用至少两个压力度量和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器314接收来自二级控制器346、压力发送器292、压差控制器336、压差控制器332、压差控制器338、压差控制器334的信号，以及来自气化器压力传感器17的气化器16内的压力度量和/或来自通气系统压力传感器169的循环通气系统176中的压力度量。压力控制器314基于来自二级控制器346的信号来确定第二进料箱106内的压力的变化速率。压力控制器314可将信号发送到流控制器328、流控制器247、流控制器320、旁通阀254、回流阀274和回流阀276。

在一些实施例中，箱106中的压力可随压力控制器314增大或减小。当增大压力时，压力控制器314促进经由管线228引导加压气体204通过阀242至箱106。在这种实施例中，第二进料箱106被加压气体流216加压。当减小压力时，压力控制器314促进经由阀274和管线262将气体从箱106排到第一高压通气口285。在其中箱106中的压力低于运载气体压力的实施例中，箱压力还可经由管线252随压差控制器332和/或压力控制器314增大。另外，阀250可在管线252在管线110处的连接的下游和混合装置176的上游重新定位在运载气体管线110中的位置，使得在较高的压力下实现运载气体的移送(off-take)。此外，可经由管线337从运载气体源212对第二进料箱106加压。在其中箱106中的压力高于运载气体压力的实施例中，箱106中的压力可经由阀254和管线256随压差控制器332和/或压力控制器314减小。在其中箱106中的压力保持处于与阀250和混合装置176之间的管线110中的运载气体压力基本上相同的压力的实施例中，可从压力控制系统200中省略旁通阀254，或者用备选的限流装置(诸如限流孔(未显示))代替旁通阀254。在这样的实施例中，来自压差发送器332的压差度量和/或来自流发送器302的流度量被压力控制器314和流控制器328用来保持被引导到混合装置176中的运载气体流224的流率。

为了对加压装置104进行填充和加压，在阀122开启且阀138、238和270闭合的情况下，在第一压力下将给料114排到加压装置104中。阀122接着闭合并且阀238开启，阀238在高压下将第一加压气体流214引导到加压装置104中，从而对给料114加压。当加压装置104中的压力基本上等于箱106中的压力时，加压气体阀242闭合。阀138接着开启，以将加压给料114排到第二进料箱106中，第二进料箱106使等量气体从第二进料箱106移位回到加压装置104中。在给料114从加压装置104传送到第二进料箱106中之后，阀138闭合。接着通过开启阀270以通过通气管线260排出气体，来降低进料箱106中的压力。通气阀270接着闭合，以使燃料进料过程继续。在示例性实施例中，压力控制器314和/或闭锁式料斗控制器342使用来自液位发送器288、分析器304、压力控制器312、压差发送器330、流控制器318和分析器308的信号，以控制阀122、138、238、268和/或270和/或泵280。就此而言，压力控制系统200构造成控制加压装置104和/或第一进料箱102内的压力，以实现通过固体供应系统100的期望给料压力。

为了最小化过程气体通过加压装置返回管线260回流的可能性，缓冲气体流222被引导到计量装置108的下游，以在计量装置108的出口146处产生比混合装置176处更高的压力。在示例性实施例中，压力控制器314构造成接收来自压差控制器334、压差控制器338、流控制器326、流发送器300和/或分析器310中的至少一个的信号，以控制阀248和/或276。

压力在固体供应系统100内被恰当地标识和控制，以使压力波动和伴随的气体和颗粒的速度波动保持为最小。这种标识和控制在诸如启动和吞吐量和SLR改变的过渡期间尤其重要。在示例性实施例中，调节压差控制器设定点和/或控制，以考虑系统属性和/或规格，诸如计量装置108速度、固体流率、固体液位，进料属性(即，类型、水分含量、密度、粒度分布、渗透性)、气体泄漏速率和/或任何其它适当的属性和/或规格。设定点和/或控制用来控制第二进料箱106内的压力，以进而控制计量装置108内的压力。可通过实现两种类型的基于环境的控制来实现期望的压力设定点。

第一类控制实施为压力控制器314。压力控制器314使用两个或更多个压力或压差度量的组合，其中，基于至少一个其它压力或压差控制器的设定点和/或实际值，诸如压差控制器332和/或压差控制器336处的度量，来调节至少压力控制器314的设定点。在示例性实施例中，压力控制器314允许基于由传递函数调节的下游压力来估计第二进料箱106的压力的所需设定点，该传递函数估计第二进料箱106和下游压力之间的压降。例如，如果进料被引导向气化器16，则压力控制器314可使用来自压力发送器17的压力作为下游压力，并且如果进料被引导向循环通气系统167，则压力控制器314可使用来自压力发送器169的压力作为下游压力。使用横跨构件的容易限定的压降设定点或固体供应系统100的增量来对估计设定点进行精调，例如，使用横跨紧接着第二进料箱106下游的计量装置108的压降来对估计设定点进行精调。可另外或备选地用来调节设定点的其它压差包括(但不限于包括)横跨第二进料箱106和计量装置108的压差、横跨输送管线110的一部分的压差，以及/或者横跨阀254的压差。估计设定点用来控制第二进料箱106内的压力。在备选实施例中，可使用用于第二进料箱106和气化器16之间的压差的估计设定点来控制第二进料箱106内的压力，并且/或者，当循环/通气系统167正在使用时，使用用于进料箱106和循环通气系统166之间的压差的估计设定点来控制第二进料箱106内的压力。接着使用计量装置108的出口146处的静态压力，基于第二进料箱106中的压力和横跨计量装置108的期望压力变化，来对估计设定点进行精调。

使用来自不同的发送器和/或控制器的压力或压差的度量的组合是特别有益的，因为避免了仅依赖彼此作为控制输入的潜在问题。例如，仅使用气化器压力和传递函数将控制第二进料箱106的压力，使其接近实际需要的设定点，但可导致固体供应系统100和下游过程中的压力分布和流有不稳定性，因为预计设定点和实际需要设定点之间有差异。另外，即使第二进料箱106的压力有模式速率误差，通过仅使用计量装置108压差，也可引起压力和流摆动，因为压差控制试图实现正确压差。

第二类控制由主控制器344和二级控制器346实施。这种控制使用关于固体供应系统100中的其它控制器和装备的作用的信息来调谐或调节给定控制器或一组控制器运行的方式。例如，使用加压气体流216添加到第二进料箱106(可包含不同量的固体)所处的速率考虑到气体将占据的在第二进料箱106内的实际空隙容积，以及实际空隙容积如何受进入和离开第二进料箱106的固体流的任何正在进行的速率变化的影响。

当存在旁通管线252时，压力控制器314使用至少两个压力和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器314使用来自压力发送器292的压力度量和来自压差控制器332的压差度量来控制旁通阀254。虽然在本文描述了来自压力发送器292和压差控制器332的度量，但应当理解的是，与给料114的活动流径(包括第二进料箱106且在第二进料箱106下游)连通的两个或更多个压力和/或压差度量的其它组合可被压力控制器314用来控制旁通阀254。在示例性实施例中，压力控制器314使用来自二级控制器346的信号来确定旁通阀254的变化速率，以控制第二进料箱106内的压力的变化速率。压力控制器314还将关于通过旁通阀254的流的方向和/或量的信号发送到流控制器328，使得可相应地调节运载气体流224。流发送器302另外或备选地将流度量发送到流控制器328，以控制运载气体流224。

当省略了旁通管线252时，压力控制器314使用至少两个压力和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器314可使用来自压力发送器292的压力度量和来自压差控制器336的压差度量来控制加压阀242。虽然在本文描述了来自压力发送器292和压差控制器336的度量，但应当理解的是，与给料114的活动流径(包括第二进料箱106且在第二进料箱106下游)连通的两个或更多个压力和/或压差度量的其它组合可被压力控制器314用来对阀242加压。在示例性实施例中，压力控制器314使用来自二级控制器346的信号来确定加压阀242的变化速率，以控制第二进料箱106内的压力的变化速率。另外，因为在该实施例中，气体不经由旁通管线252从第二进料箱106排到运载气体管线236，所以压力控制器314还控制阀274和276，以控制第二进料箱106内的压力。

在一些实施例中，使用压力控制器314，而没有主控制器344和/或二级控制器346。例如，在一个实施例中，压力控制器314可用于压差控制器332和/或压差控制器336、压力发送器292和流发送器302，从而基于第二进料箱106中的由液位发送器290测得的固体的量和固体量的变化速率，来调节加压和减压速率。另外，在一个实施例中，压力控制器314用于压差控制器332和/或压差控制器336、压力发送器292，和流发送器302，而不调节第二进料箱106中的固体的量和/或固体量的变化速度。

使用压差控制器334来限制通过计量装置104至燃料供应系统100的上游或下游构件的不合需要的气体流，它们中的任一个可中断来自系统100的给料流114。例如，如果计量装置108的入口144处的压力低于计量装置108内的压力，则气体可流过出口146，这干扰进入计量装置108中的固体的流。在示例性实施例中，压差控制器334通过控制阀276，在入口144之间和在计量装置108内保持压差，来基本上防止不合需要的流。可基于有关静态压力，诸如与箱106或计量装置108相关联的静态压力，来调节压差的设定点。另外，由流发送器300测得的来自计量装置108的通过管线264的得到的通气流可用作通往流控制器326的输入。例如，在一个实施例中，流控制器326的设定点可基本上等于由增量和/或倍增因数调节的通气口气体流。此外，还可基于静态压力，诸如与箱106、计量装置108、管线182和/或混合装置176相关联的静态压力，来调节缓冲气体流的设定点。

图4是可用于IGCC系统10的固体供应系统400的备选实施例的示意图。固体供应系统400基本上类似于固体供应系统100(在图2和3中显示)，并且用图1-5中使用的相同附图标记来标识类似的构件。值得注意的是，固体供应系统400不包括加压装置(即，闭锁式料斗)104和阀122(两者均在图2中显示)。相反，在示例性实施例中，固体供应系统400包括联接在箱102和106之间的加压装置404。加压装置404为加压进料器，该加压进料器至少部分地对给料114加压。另外，固体供应系统400包括分别类似于气体供应116、供应阀系统128、回流阀系统134和返回源130的气体供应416、供应阀系统428、回流阀系统434和返回源430，但包括用于加压装置404的构件。

在示例性实施例中，加压装置404联接于第一进料箱102的下游和第二进料箱106的上游。特别地，加压装置404将给料114从入口或吸力侧484处的第一压力区引导到出口或排放侧486处的第二压力区。第一压力区处于第一压力，而第二压力区处于高于第一压力的第二压力。换句话说，加压装置404使吸力侧484和排放侧486之间的给料114的压力提高。

在示例性实施例中，加压装置404是旋转型进料器或螺旋型进料器。例如，加压装置404可为由纽约斯克内克塔迪的通用电气公司制造的(“Posmetric”是位于乔治亚亚特兰大Wildwood Parkway 4200的GE能源的注册商标)进料器。进料器是旋转式盘型进料器，其利用固体锁定的原理来输送和计量颗粒固体，诸如给料114。加压装置404的旋转速度由速度可控式马达488(在图5中显示)控制，以产生来自计量装置108的给料114的期望流率。加压装置404对给料流114基本上均匀地加压，并且将给料流114供应到第二进料箱106。在一些实施例中，加压装置404可结合限流机构(未显示)，诸如动态插销，其约束给料114或与给料114相关联的气体的流。备选地，加压装置404是使得固体供应系统100能够如本文描述地起作用的任何适当的计量装置。

固体供应系统400的运行基本上类似于固体供应系统100的运行。但是，与固体供应系统100的运行相反，固体供应系统400不用第一加压气体流214(在图3中显示)和/或加压装置104(在图2和3中显示)来对给料114加压。相反，固体供应系统400通过操作加压装置404来将给料114从第一压力加压到第二压力。特别地，给料114从第一进料箱102引导到加压装置404中。加压装置404将给料114从吸力侧484处的第一压力区馈送到排放侧486处的第二压力区，使得加压装置404使吸力侧484和排放侧486之间的给料114的压力提高。在示例性实施例中，加压装置404使用压力控制系统500(在图5中显示)来基本上均匀地对给料流114加压，并且将给料流114供应到第二进料箱106。使用压力控制系统500来控制固体供应系统400内的压力。在特定实施例中，压力控制系统500使用供应阀系统428来控制来自气体供应416的气体流426，并且使用回流阀系统434来控制通往返回源430的气体流432。

图5是用于固体供应系统400的示例性压力控制系统500的示意图。压力控制系统500包括箱102和106、加压装置404、计量装置108、控制系统412、气体供应416、供应阀系统428、回流阀系统434和返回源430。

气体供应416包括缓冲气体源510、第二加压气体源504、流化气体源506和运载气体源512，它们各自具有相应的气体流522、516、518和524，它们统称为气体流426(在图4中显示)。更特别地，缓冲气体源510联接成与加压装置404下游处于流连通，以供应缓冲气体流522，加压气体源504联接成与第二进料箱106处于流连通，以供应第二加压气体流516，流化气体源506联接成与第二进料箱106处于流连通，以提供流化气体流518，并且运载气体源512联接成与输送管线110处于流连通，以提供运载气体流524。在示例性实施例中，运载气体源512经由混合装置176联接成与输送管线110处于流连通，混合装置176联接成与计量装置108处于流连通。备选地，混合装置176与计量装置108集成。

各个气体流522、516、518和524被引导通过相应的管线。更特别地，缓冲气体流522被引导通过缓冲气体管线534，第二加压气体流516被引导通过第二加压气体管线528，流化气体流518被引导通过流化气体管线530，并且运载气体流524被引导通过运载气体管线536。虽然管线534、528、530和536在图中被显示为单个管线，但应当理解的是，管线534、528、530和/或536中的任一个可包括可用来在正常运行期间快速改变压力和/或吞吐量或者进行较小调节的平行管线。另外，虽然在示例性实施例中，缓冲气体管线534联接成与加压装置404的下游和阀138的上游处于流连通，但缓冲气体管线534可备选地联接成与计量装置108处于流连通(在图3中显示)。

第一进料阀652和第二进料阀654联接成沿着燃料进料管线656在进料源184和第一进料箱102之间处于流连通，以控制给料流114。供应阀系统428联接成在气体源510、504、506和512和箱102和/或106和/或装置404和/或108之间处于流连通。就此而言，供应阀系统428包括用于各个气体源510、504、506和512的至少一个阀。更特别地，供应阀系统428包括缓冲阀548、第二加压阀542、流化阀544和运载阀550。缓冲阀548联接成沿着缓冲气体管线534在缓冲气体源510和加压装置404的下游之间处于流连通，以控制缓冲气体流522。第二加压阀542联接成沿着加压气体管线528在第二加压气体源504和第二进料箱106之间处于流连通，以控制第二加压气体流516。流化阀544联接成沿着流化气体管线530在流化气体源506和第二进料箱106之间处于流连通，以控制流化气体流518。运载阀550联接成沿着运载气体管线536在运载气体源512和混合装置176之间处于流连通，以控制运载气体流524。各个阀542、544、548和550与控制系统412通信地联接，如下面更详细地描述的。

在一些实施例中，缓冲气体可为惰性气体，而运载气体、加压气体和流化气体可为惰性气体或合成气体(合成气)。适当的惰性气体包括(但不限于)氮和二氧化碳。在示例性实施例中，惰性气体用来促进最小化对有关通气流的气体处理要求。在备选实施例中，可从公共气体源(未显示)提供加压气体源504、流化气体源506和运载气体源512。公共气体源接着可联接成与管线528、530和536处于流连通。另外，在启动期间，而非在进料系统400中的正常运行期间，可使用不同的公共气体源来供应第二加压气体通过管线528，供应流化气体通过管线530，以及供应运载气体通过管线536。

旁通管线552将第二进料箱106和运载气体管线536联接成处于流连通。旁通阀554沿着旁通管线552联接，以控制通过旁通管线552的旁通气体流556。旁通阀554与控制系统412通信地联接，如下面更详细地描述的。在一个实施例中，旁通管线552另外或备选地与混合装置176下游的输送管线110处于流体连通，或者与混合装置176的入口处或其上游的管线182处于流体连通。

在一些实施例中，使用气体供应管线537来将运载气体供应到第二进料箱106。

为了从固体供应系统400的构件中移除气体，压力控制系统500包括多个通气口或返回管线。更特别地，第一进料箱返回管线558将第一进料箱102联接成与包括在返回源430中的加压装置通气口483处于流连通，加压装置返回管线560将加压装置404联接成与包括在返回源430中的加压装置通气口483处于流连通，第二进料箱返回管线562将第二进料箱106联接成与包括在返回源430中的高压通气口485处于流连通，并且计量装置返回管线564将计量装置108联接成与包括在返回源430中的高压通气口487处于流连通。第一进料箱返回管线558联接成与加压装置返回管线560处于流连通，以经由加压装置返回管线560将气体引导到返回源430。

回流阀系统434联接成沿着返回管线558、560、562和564处于流连通，以控制通过各个返回管线558、560、562和564的气体流。虽然管线558、560、562和564在图中被显示为单个管线，但应当理解的是，管线558、560、562和/或564中的任一个可包括可用来在正常运行期间快速改变压力和/或吞吐量或进行较小调节的平行管线。

更特别地，回流阀系统434包括第一进料箱回流阀568、加压装置回流阀570、第二进料箱回流阀574和计量装置回流阀576。第一进料箱回流阀568沿着第一进料箱返回管线558联接，以控制第一进料箱气体流578。第一加压装置回流阀570沿着加压装置返回管线560联接，以控制加压装置气体流582。在示例性实施例中，诸如真空吸送器的泵580沿着加压装置返回管线560联接于第一进料箱返回管线558在此处联接成与加压装置返回管线560处于流连通的点的下游。第二进料箱回流阀574沿着第二进料箱返回管线562联接，以控制第二进料箱气体流584。计量装置回流阀576沿着计量装置返回管线564联接，以控制计量装置气体流586。各个阀568、570、574和576通信地联接于控制系统412，用于其控制。

控制系统412包括遍及压力控制系统500定位的多个传感器、发送器和/或控制器。在示例性实施例中，控制系统412包括液位发送器588和590、压力发送器592和594、温度发送器596、流发送器598、600、602、658、660和595、分析器传感器604、608和610、压力控制器612、614和662、速度控制器616和664、流控制器620、622、626和628、压差控制器632、634、636、640和666、主控制器644和二级控制器646。另外，在示例性实施例中，控制系统112构造成接收来自气化器压力传感器17和循环通气系统压力传感器169的压力数据。

液位发送器588联接成与第一进料箱102连通，以测量第一进料箱102内的液位。液位发送器590联接成与第二进料箱106连通，以测量第二进料箱106内的液位。压力发送器592联接成与第二进料箱106连通，以测量第二进料箱106内的压力。压力发送器594联接成与输送管线110连通，以测量输送管线110内的压力。温度发送器596联接成与输送管线110连通，以测量输送管线110内的温度。流发送器658联接成与第一进料箱返回管线558连通，以测量第一进料箱返回管线558内的流。流发送器602联接成与旁通管线552连通，以测量旁通管线552内的流。流发送器660联接成与加压装置返回管线560连通，以测量加压装置返回管线560内的流。流发送器598联接成与第二进料箱返回管线562连通，以测量第二进料箱返回管线562内的流。流发送器600联接成与计量装置返回管线564连通，以测量计量装置返回管线564内的流。流发送器595联接成与输送管线110和/或压差控制器640、压力发送器594和温度发送器596连通，以确定输送管线110内的流。在备选实施例中，通过使得固体进料系统500能够如本文描述地起作用的任何方法测量输送管线110中的流。

分析器604联接成与第一进料箱返回管线558连通，以检测至少一种预定化学制品CO或H₂在第一进料箱返回管线558内的存在。分析器608联接成与加压装置返回管线560连通，以检测至少一种预定化学制品(诸如CO或H₂)在加压装置返回管线560内的存在。分析器610联接成与计量装置返回管线564连通，以检测至少一种预定物质(诸如一氧化碳或氢)在计量装置返回管线564内的存在。如果预定化学制品被分析器604、608和/或610中的至少一个检测到，则可确定固体供应系统400中是否发生了过程气体回流。

压力控制器612联接成与第一进料箱返回管线558和第一进料箱回流阀568连通，以使用测得压力来测量第一进料箱返回管线558内的压力和控制第一进料箱回流阀568。压力控制器662联接成与加压装置404和加压装置回流阀570连通，以使用测得压力来测量加压装置404和控制加压装置回流阀570内的压力。速度控制器664联接成与加压装置404的马达488连通，以基于来自二级控制器646的信号来控制马达488。速度控制器616联接成与计量装置108的马达178连通，以基于命令信号648来控制马达178。

流控制器626联接成与缓冲气体管线534和缓冲阀548连通，以使用测得流来测量缓冲气体管线534内的流和控制缓冲阀548。流控制器626进一步联接成与流发送器660和压差控制器666连通，以接收来自流发送器660和压差控制器666的信号。流控制器620联接成与第二加压气体管线528和加压阀542连通，以使用测得流来测量第二加压气体管线528和控制加压阀542内的流。流控制器622联接成与流化气体管线530和流化阀544连通，以使用测得流来测量流化气体管线530和控制流化阀544内的流。流控制器628联接成与运载气体管线536和运载阀550连通，以使用测得流来测量运载气体管线536和控制运载阀550内的流。流控制器628还联接成与流发送器602和压力控制器614连通，以从其中接收信号。流控制器628还接收指示固体进料速率的命令信号648，以及指示固体供应系统400的固体加载比的SLR信号650。流控制器549联接成与运载气体管线537，和旁通管线552和/或第二箱106处于流连通，以使用测得流来测量气体供应管线537和控制阀547内的流。

压差控制器666联接成与加压装置404和第二进料箱106连通，以测量加压装置404和第二进料箱106之间的压差。压差控制器666还联接成与流控制器626连通，以对流控制器626发送信号。压差控制器632联接成与旁通阀554的各侧上的旁通管线552连通，以测量沿着旁通管线552的压差。压差控制器636联接成与计量装置108上游的进料管线180和计量装置108下游的进料管线182连通，以测量进料管线180和进料管线182之间的压差。就此而言，压差控制器636测量横跨计量装置108的和/或二级进料箱106的出口和混合装置176的入口之间的压差。压差控制器640联接成与输送管线110上的上游点和输送管线110上的下游点连通，以测量沿着输送管线110的压差。

压差控制器632和636各自联接成与压力控制器614连通，以将压差发送到压力控制器614，并且压差控制器632和666各自联接成至少与二级控制器646连通，以将压差发送到二级控制器646。压差控制器666进一步联接成与流控制器626连通，以经由流控制器626控制缓冲阀548。压差控制器640联接成与主控制器644连通，以将压差发送到主控制器644。

主控制器644构造成计算固体供应系统400内的固体的净变化速率。更特别地，主控制器644基于从加压装置404排出的固体的速率和被计量装置108引导到输送管线110中的固体的速率，来计算包含在第二进料箱106内的固体的变化速率。在示例性实施例中，主控制器644接收来自压差控制器640、速度控制器616、速度控制器664、温度发送器596和压力发送器594的信号和给料114的密度度量。主控制器644将信号输出到二级控制器646。更特别地，主控制器644将差别速率信号输出到二级控制器646，二级控制器646将信号发送到压力控制器614。压力控制器614使用差别速率信号来确定第二进料箱106内的气体量的净变化。就此而言，压力控制器614可在净固体量在第二进料箱106中增加时，降低第二进料箱106的加压速率，并且在第二进料箱106中的净固体量减少时，提高加压速率。

二级控制器646构造成通过固体供应系统400来计算流率和液位，以控制压力控制器614的变化速率。更特别地，二级控制器646通过固体供应系统400接收来自主控制器644的固体的差量，以及其它流、液位和/或压力，以确定压力控制器614的变化速率。在示例性实施例中，二级控制器646接收来自主控制器644、液位发送器590、流发送器598、流发送器600、流发送器602、流发送器660、流控制器622、流控制器626、流控制器628、压差控制器632和压差控制器666的信号和密度度量。二级控制器646将变化速率信号输出到速度控制器664和压力控制器614。就此而言，通过压力控制器614，通过考虑变量(诸如给料114和/或箱106中的气体的量)的净变化、可影响第二进料箱106内的压力的命令和其它给料114或气体流，以及来自主控制器644的输入，诸如净气体回流通过加压装置404或来自加压装置404的净气体回流，二级控制器646提供额外的控制。

压力控制器614构造成使用至少两个压力度量和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器614接收来自二级控制器646、压差控制器632、压差控制器634、压差控制器636、压力发送器592和流发送器602的信号和来自气化器压力传感器17的气化器16内的压力的度量，以及/或者来自通气系统压力传感器169的循环通气系统176中的压力的度量。压力控制器614基于来自二级控制器646的信号来确定第二进料箱106内的压力的变化速率。压力控制器614可将信号发送到流控制器620、流控制器628、控制阀549、旁通阀554、第二进料箱回流阀574和计量装置回流阀576。

在一些实施例中，箱106中的压力可随压力控制器614提高或降低。当提高压力时，压力控制器614促进经由管线528引导第二加压气体504通过阀542至箱106。在这种实施例中，第二进料箱106被加压气体流516加压。当降低压力时，压力控制器614促进经由阀574和管线562将气体从箱106排到第一高压通气口485。在其中箱106中的压力低于运载气体压力的实施例中，箱压力可经由管线552利用压差控制器632和/或压力控制器614提高。另外，阀550可重新定位在管线552在管线110处的连接的下游和混合装置176的上游的运载气体管线110中的位置，使得在较高的压力下实现运载气体的移送。此外，可经由管线537从运载气体源512对第二进料箱106加压。在其中箱106中的压力高于运载气体压力的实施例中，箱106中的压力可经由阀554和管线552随压差控制器632和/或压力控制器614而降低。在其中箱106中的压力保持处于与阀550和混合装置176之间的管线110中的运载气体压力基本上相同的压力的实施例中，可从压力控制系统200中省略旁通阀554，或者用备选限流装置(诸如限流孔)代替旁通阀554。在这样的实施例中，流控制器628使用来自压差控制器632的压差度量和/或来自流发送器602的流度量来保持引导到混合装置176中的运载气体流524的流率。

在固体供应系统400内恰当地标识和控制压力，以使压力波动和伴随的气体和颗粒速度波动保持为最小。这种标识和控制在诸如启动以及吞吐量和SLR改变的过渡期间可为尤其重要的。在示例性实施例中，调节压差控制器设定点和/或控制，以解决系统属性和/或规格，诸如进料器速度、固体流率、固体液位、进料属性(即，类型、水分含量、密度、粒度分布、渗透性)、气体泄漏速率和/或任何其它适当的属性和/或规格。使用设定点和/或控制来控制第二进料箱106内的压力，以进而控制计量装置108内的压力。可通过实现两类基于环境的控制来实现期望的压力设定点。

第一类控制实施为压力控制器614。压力控制器614使用两个或更多个压力或压差度量的组合，其中，基于至少一个其它压力或压差度量(诸如来自压差控制器632和/或压差控制器636的度量)的设定点和/或实际值来调节至少压力控制器614的设定点。在示例性实施例中，压力控制器614允许基于由传递函数调节的下游压力来估计第二进料箱106的压力的所需设定点，该传递函数估计第二进料箱106和下游压力之间的压降。例如，如果进料被气化器16引导，则压力控制器614可使用来自压力发送器17的压力作为下游压力，并且如果进料被引导到循环通气系统167，则压力控制器614可使用来自压力发送器169的压力度量作为下游压力。使用横跨构件的容易限定的压降设定点或固体供应系统400的增量来对估计设定点进行精调，例如，使用横跨紧接着第二进料箱106的下游的计量装置108的压降来对估计设定点进行精调。可另外或备选地用来调节设定点的其它压差包括(但不限于包括)横跨第二进料箱106和计量装置108的压差、横跨输送管线110的部分的压差和/或横跨阀554的压差。估计设定点用来控制第二进料箱106内的压力。在备选实施例中，可使用第二进料箱106和气化器16之间的压差的估计设定点来控制第二进料箱106内的压力，并且/或者，当循环通气系统167正在使用时，可使用进料箱106和循环通气系统167之间的压差的估计设定点来控制第二进料箱106内的压力。接着使用计量装置108的出口146处的静态压力，基于第二进料箱106中的压力和横跨计量装置108的期望变化压力，来对估计设定点进行精调。

使用来自不同的发送器和/或控制器的压力或压差的度量的组合是特别有益的，因为避免了仅依赖彼此作为控制输入的潜在问题。例如，仅使用气化器压力和传递函数将把第二进料箱106的压力控制为接近实际需要的设定点，但可导致固体供应系统400和下游过程中的压力分布和流有不稳定性，因为预计设定点和实际需要的设定点之间有差异。另外，即使第二进料箱106的压力有模式速率误差，通过单独使用计量装置压差，也可导致压力和流摆动，因为压差控制试图实现正确压差。

第二类控制由主控制器644和二级控制器646实施。这种控制使用关于固体供应系统400中的其它控制器和装备的作用的信息来调谐或调节给定控制器或一组控制器运行的方式。例如，使用加压气体流516添加到第二进料箱106(可包含不同量的固体)时所处的速率考虑气体将占据的在第二进料箱106内的实际空隙容积，以及实际空隙容积如何受进入和离开第二进料箱106的固体流的任何正在进行的速率变化影响。

为了控制固体供应系统400内的压力，压力控制系统500旁通管线552和旁通阀554；用于经由流化阀544来控制通过流化气体管线530的流化气体流518的流控制器622；SLR信号650、命令信号648流控制器628、用于经由运载阀550来控制通过运载气体管线536的运载气体流524的流发送器602；以及用于控制计量装置108的命令信号648和速度控制器616。更特别地，压力控制器614使用来自压差控制器632和/或压差控制器636、流发送器602、压力发送器592和用于控制流控制器628和旁通阀554的反应器压力17的输入，以在第二进料箱106内实现预定压力。备选地，压力控制系统500使用用于经由加压阀542来控制通过加压气体管线528的第二加压气体流516的压力控制器614和流控制器620，以在第二进料箱106内实现预定压力。在这种备选实施例中，压力控制器614使用来自流发送器598、流发送器600、压差控制器634和压差控制器636的信号来进一步控制第二进料箱回流阀574和计量装置回流阀576。在示例性实施例和备选实施例中，固体供应系统400或构件的增量部分的压力设定点，诸如从第二进料箱106到计量装置108出口146的压差，用来确定另一个压力控制器的设定点，以最小化过程变化性/不稳定性，如上面描述的。

用于利用旁通管线552和旁通阀554的运行的流径和控制与主控制器644和二级控制器646有关。更特别地，主流径控制包括缓冲气体管线534、缓冲阀548和流控制器626；阀138；旁通管线552和旁通阀554；流化气体管线530、流化阀544和流控制器622；用以控制马达178的速度控制器616和命令信号648；运载气体管线536、运载阀550、SLR信号650和流控制器628；第一进料箱返回管线558和第一进料箱回流阀568；速度控制器664和马达448；加压装置返回管线560、加压装置回流阀570、压力控制器662、流发送器660和泵580；来自液位发送器590、压力发送器594、温度发送器596、压差控制器640、主控制器644、二级控制器646和压力控制器614的密度信号和信号。用于在没有旁通管线552和旁通阀554的情况下运行的流径和控制与二级控制器646有关，并且包括加压气体管线528、加压阀542和流控制器620；第二进料箱返回管线562和第二进料箱回流阀574；计量装置返回管线564和计量装置回流阀576；以及来自流发送器598、流发送器600和压差控制器636的信号。流径和控制使用关于流和存量的信息来改进基本压力控制构思的有效性。例如，使用上面提到的成组的路径和控制，压力控制系统500确定第二进料箱106中的气体存量有多少，以确定固体供应系统400应当如何响应于下降或上升的压力。

当在固体供应系统400中使用缓冲气体时，压力控制系统500通过控制阀548、568和570来控制缓冲气体流522、第一进料箱气体流578和加压装置气体流582。更特别地，速度控制器664用来控制马达488，压力控制器612用来控制第一进料箱回流阀568，压力控制器662用来控制加压装置回流阀570，并且流控制器626用来基于来自流发送器602、分析器604、分析器608、流发送器660和速度控制器664的信号来控制缓冲阀548。另外，泵580运行来通过抽吸气体通过第一进料箱返回管线558和/或加压装置返回管线560而促进排出返回气体流578和582。在示例性实施例中，流控制器626控制缓冲阀548，以确保阀138上游的压力高于第二进料箱106内的压力，以促进阻止气体从第二进料箱106流到加压装置404中。基于来自流发送器660的流度量，流控制器626还可确保从加压装置404的本体到加压装置返回管线560中有正流。例如，流控制器626可具有比流发送器660测得的压力高预定百分比(诸如10％)的压力设定点。另外，可对计量装置108使用类似于用于加压装置404的那些的、使得固体供应系统400能够如本文描述地起作用的任何适当的缓冲气体系统。

另外，控制第一进料箱102内的压力，使其高于加压装置404的本体内的压力，以促进引导气体通过加压装置返回管线560，而非通过第一进料箱返回管线558。更特别地，压力控制器612控制第一进料箱回流阀574，以使第一进料箱102内的压力保持高于加压装置404的本体内的压力。在示例性实施例中，压力控制器662和压力控制器612构造成控制横跨加压装置404的压力平衡。更特别地，压力平衡确保通过加压装置404的本体，而非通过加压装置404的吸力侧484，从加压装置404中排出任何气体，其中，流到加压装置404中的固体可受到影响。备选地，可通过用压力控制和压差控制代替压力控制器662和压力控制器612来实现类似的功能性，在该压力控制和该压差控制中，压差控制控制横跨吸力侧484和加压装置404的本体的压力，而压力控制控制加压装置404的进料器吸力压力。

当存在旁通管线552时，压力控制器614使用至少两个压力和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器614使用来自压力发送器592的压力度量和来自压差控制器632的压差度量来控制旁通阀554。虽然本文描述了来自压力发送器592和压差控制器632的度量，但应当理解的是，压力控制器614可使用其它压力和/或压差度量来控制旁通阀554。在示例性实施例中，压力控制器614使用来自二级控制器646的信号来确定旁通阀554的变化速率，以控制第二进料箱106内的压力的变化速率。压力控制器614还将关于通过旁通阀554的流的方向和/或量的信号发送到流控制器628，使得可相应地调节运载气体流524。流发送器602另外或备选地将流度量发送到流控制器628，以控制运载气体流524。

当省略了旁通管线552时，压力控制器614使用至少两个压力和/或压差度量来控制第二进料箱106内的压力。更特别地，压力控制器614使用来自压力发送器592的压力度量和来自压差控制器636的压差度量来控制加压阀542。虽然本文描述了来自压力发送器592和压差控制器636的度量，但应当理解的是，压力控制器614可使用其它压力和/或压差度量来对阀542加压。在示例性实施例中，压力控制器614使用来自二级控制器646的信号来确定加压阀542的变化速率，以控制第二进料箱106内的压力的变化速率。另外，因为在这个实施例中，气体不经由旁通管线552从第二进料箱106排到运载气体管线536，所以压力控制器614还控制阀574和/或576，以控制第二进料箱106内的压力。

在一些备选实施例中，固体供应系统400可包括组合式计量和加压装置，而非计量装置108。组合式装置可为至少部分地对给料114进行加压和计量的双重功能装置。组合式装置可联接在第二进料箱106和输送管线110之间，并且更特别地，联接在第二进料箱106的下游和输送管线110的上游。

在另一个备选实施例中，固体供应系统400可包括联接在第二进料箱106的下游和计量装置108的上游的第二加压装置。第二加压装置可为至少部分地对给料114加压的单功能装置。更特别地，第二加压装置可将给料114从第二压力加压到大于第二压力的第三压力。就此而言，在备选实施例中，固体供应系统400不止一次对给料114加压。

上面描述的发明促进提高对固体供应系统内的给料(即，固体)和/或燃料源进行加压和计量的效率和稳健性，使得给料基本上均匀地引导到气化器，诸如整体气化联合循环系统内的气化器。特别地，本文描述的固体供应系统使得至少一个装置能够将给料加压到高压，以及单独的装置能够计量在高压下通往气化器的固体。此外，计量固体的装置在入口和出口之间具有低压差，使得可在基本上稳定的条件下在大的进料速率范围内计量固体。

本文描述的系统和方法的技术效果包括下者中的至少一个：(a)使用固体供应系统内的第一压力感测装置来获得第一压力度量，第一压力度量包括固体供应系统内的第一压差和第一压力中的至少一个；(b)使用固体供应系统内的第二压力感测装置来获得第二压力度量，第二压力度量包括固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；(c)基于第一压力度量和第二压力度量，使用压力控制器来控制固体供应系统的高压进料箱内的压力；(d)使用主控制器来计算所述固体供应系统内的固体的速率和固体量中的至少一个的变化；(e)使用联接成与压力控制器和主控制器连通的二级控制器，来计算遍及固体供应系统的流率和液位；以及(f)基于主控制器和二级控制器的计算来控制高压进料箱内的压力变化速率。

在上面详细地描述压力控制系统的示例性实施例。系统不限于本文描述的具体实施例，而是相反，各个系统的构件可单独使用，并且与本文描述的其它构件分开来使用。本文描述的各个系统还可与其它系统结合起来使用，并且不限于仅利用本文描述的气化系统来实践。

虽然可在一些图中显示本发明的各种实施例的具体特征，而在其它图中不显示，但这仅是为了方便。根据本发明的原理，可结合任何其它图的任何特征来参考和/或声明图的任何特征。

该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (21)

1.一种用于将固体从低压源供应到高压容器的压力控制系统，包括：

第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，所述第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从固体供应系统内和固体供应系统的下游中的至少一个获得所述第一压力度量；

第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，所述第二压力度量包括所述固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及

压力控制器，其构造成使用所述第一压力度量和所述第二压力度量来控制所述固体供应系统内的压力。

2.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述压力控制器连通的二级控制器，所述二级控制器构造成计算所述固体供应系统内的固体的流率和量中的至少一个，以控制所述固体供应系统的高压进料箱内的压力变化速率。

3.根据权利要求2所述的压力控制系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述二级控制器连通的主控制器，所述主控制器构造成计算所述固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化。

4.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，所述第一压力感测装置包括压力发送器，所述压力发送器联接成与所述固体供应系统的固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个连通，所述压力发送器构造成测量所述固体流径、所述循环系统和所述接收系统中的至少一个内的压力，作为所述第一压力度量。

5.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，所述第二压力感测装置包括第二压差控制器，其联接成沿着在所述固体供应系统的计量装置的入口的上游和所述入口处中的至少一个的第一进料管线连通，以及联接成沿着在所述计量装置的出口的下游和所述出口处中的至少一个的第二进料管线连通，所述第二压差控制器构造成测量横跨所述计量装置的压差，作为所述第二压力度量。

6.根据权利要求5所述的压力控制系统，其特征在于，进一步包括：沿着与所述高压进料箱处于流连通的加压气体管线的加压阀，所述加压阀与所述压力控制器或与所述压力控制器连通的第一流控制器中的至少一个连通，所述第一流控制器构造成使用所述加压气体管线中的加压气体流，基于所述第一压力度量和所述第二压力度量，来控制高压进料箱内的压力。

7.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述压力控制器连通的第二流控制器，以及沿着在所述高压进料箱的上游处于流连通的缓冲气体管线的缓冲阀，所述第二流控制器构造成控制通过所述缓冲气体管线的缓冲气体流，以促进阻止过程气体回流到高压进料箱上游的加压装置中。

8.根据权利要求1所述的压力控制系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述压力控制器连通的第三流控制器，以及沿着在所述固体供应系统的计量装置下游处于流连通的缓冲气体管线的缓冲阀，所述第三流控制器构造成控制通过所述缓冲气体管线的缓冲气体流，以促进阻止过程气体回流到计量装置中。

9.一种固体供应系统，包括：

加压装置，其构造成将给料从第一压力加压到高于所述第一压力的第二压力；

联接成与所述加压装置处于流连通的高压进料箱，所述高压进料箱构造成接收来自所述加压装置的所述加压给料；

联接成与所述高压进料箱处于流连通的计量装置，所述计量装置构造成计量进入下游构件中的所述加压给料；以及

联接成与所述加压装置、所述高压进料箱和所述计量装置连通的压力控制系统，所述压力控制系统包括：

第一压力感测装置，其构造成获得第一压力度量，所述第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从所述固体供应系统内和所述固体供应系统的下游中的至少一个获得所述第一压力度量；

第二压力感测装置，其构造成获得第二压力度量，所述第二压力度量包括所述固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及

压力控制器，其构造成使用所述第一压力度量和所述第二压力度量来控制所述高压进料箱内的压力。

10.根据权利要求9所述的固体供应系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述压力控制器连通的二级控制器，所述二级控制器构造成计算所述固体供应系统内的固体的流率和量中的至少一个，以控制所述高压进料箱内的压力变化速率。

11.根据权利要求10所述的固体供应系统，其特征在于，进一步包括联接成与所述二级控制器连通的主控制器，所述主控制器构造成计算所述固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化。

12.根据权利要求9所述的固体供应系统，其特征在于，所述第一压力感测装置包括联接成与所述固体供应系统的固体流径、循环系统和接收系统中的至少一个连通的压力发送器，所述压力发送器构造成测量所述固体流径、所述循环系统和所述接收系统中的至少一个内的压力，作为所述第一压力度量。

13.根据权利要求12所述的固体供应系统，其特征在于，进一步包括：

第一进料管线，其在所述计量装置上游，并且构造成将所述加压给料从所述高压进料箱引导到所述计量装置；以及

第二进料管线，其在所述计量装置下游，并且构造成将所述加压给料从所述计量装置引导向所述下游构件，其中，所述第二压力感测装置包括联接成沿着所述第一进料管线和沿着所述第二进料管线连通的第二压差控制器，所述第二压差控制器构造成测量横跨所述计量装置的压差，作为所述第二压力度量。

14.根据权利要求13所述的固体供应系统，其特征在于，进一步包括：

加压气体管线，其与所述高压进料箱处于流连通，并且构造成将加压气体流供应到所述高压进料箱；

加压阀，其联接成与所述加压气体管线处于流连通，并且构造成控制通过所述加压气体管线的所述加压气体流；以及

联接成与所述压力控制器和所述加压阀连通的第一流控制器，所述第一流控制器构造成使用所述加压气体流，基于所述第一压力度量和所述第二压力度量，来控制所述高压进料箱内的压力。

15.一种用于使用固体供应系统将固体从低压源供应到高压容器的方法，所述方法包括：

使用所述固体供应系统内的第一压力感测装置来获得第一压力度量，所述第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从所述固体供应系统内和所述固体供应系统的下游中的至少一个获得所述第一压力度量：

使用所述固体供应系统内的第二压力感测装置来获得第二压力度量，所述第二压力度量包括所述固体供应系统内的第二压差和第二压力中的至少一个；以及

基于所述第一压力度量和所述第二压力度量，使用压力控制器来控制所述固体供应系统内的压力。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括：

使用主控制器来计算所述固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个的变化；

使用联接成与所述压力控制器和所述主控制器连通的二级控制器，来计算所述固体供应系统内的固体的流率、压力和量中的至少一个；以及

基于所述主控制器和所述二级控制器的计算，控制所述固体供应系统内的压力变化速率。

17.一种用于控制固体供应系统的进料器内的压力的方法，所述方法包括：

使用第一压力感测装置来获得第一压力度量，所述第一压力度量包括第一压差和第一压力中的至少一个，从所述进料器内和所述进料器的下游中的至少一个获得所述第一压力度量；

使用第二压力感测装置来获得第二压力度量，所述第二压力度量包括来自所述进料器内和所述进料器上游中的至少一个的第二压差和第二压力中的至少一个；以及

基于所述第一压力度量和所述第二压力度量，通过使用供应到所述进料器的气体流和从所述进料器排出的气体流中的至少一个来对计量装置选择性地加压或减压，来控制所述进料器内的压力。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，控制所述进料器内的压力包括以比从所述进料器排出的计量装置气体的流率更高的流率供应缓冲气体流。

19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，控制所述进料器内的压力包括利用通过缓冲气体管线供应的缓冲气体流来对所述进料器的出口加压。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，控制所述进料器内的压力包括通过经由计量装置返回管线排出计量装置气体流来对所述进料器减压。

21.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，控制所述进料器内的压力包括调节所述进料器的吸力侧处的压力。