RU2001110376A - Система и способ интегрированного управления процессом газификации - Google Patents
Система и способ интегрированного управления процессом газификацииInfo
- Publication number
- RU2001110376A RU2001110376A RU2001110376/12A RU2001110376A RU2001110376A RU 2001110376 A RU2001110376 A RU 2001110376A RU 2001110376/12 A RU2001110376/12 A RU 2001110376/12A RU 2001110376 A RU2001110376 A RU 2001110376A RU 2001110376 A RU2001110376 A RU 2001110376A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxygen
- carbon
- signal
- flow
- synthesis gas
- Prior art date
Links
- 238000002309 gasification Methods 0.000 title claims 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims 132
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N oxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 132
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims 132
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims 114
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 113
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 75
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 73
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims 73
- 230000002194 synthesizing Effects 0.000 claims 73
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 32
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 claims 32
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims 17
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 16
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims 16
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims 16
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 15
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 11
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 claims 10
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims 8
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims 7
- 241001646071 Prioneris Species 0.000 claims 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims 6
- 241000203231 Breda virus Species 0.000 claims 5
- 239000000571 coke Substances 0.000 claims 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 2
- 239000010866 blackwater Substances 0.000 claims 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims 2
- 230000001105 regulatory Effects 0.000 claims 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims 2
Claims (50)
1. Способ управления отношением кислорода к углероду (О/С) в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: определение потребности в синтез-газе на основании ограничений по нагрузке, причем потребность в синтез-газе представляется требуемой производительностью газификатора, определение величин параметров подачи кислорода и углерода на основании величины заданного отношения кислорода к углероду (О/С) и потребности в синтез-газе, и регулирование клапанов в линиях кислорода и углерода в газификационной установке на основании величин параметров подачи кислорода и углерода, соответственно.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы: преобразование скорости потока углерода в сигнал контроллера потребности с помощью преобразования макроединиц, прием сигнала контроллера потребности и заданной величины параметра потребности в контроллере пропорционально-интрегрально-дифференциального регулирования (ПИД) и генерирования сигнала контроллера ПИД, прием сигнала контроллера ПИД и автоматически определяемой величины потребности в селекторе сигнала и генерирование выбранной величины потребности, прием выбранной величины потребности и величины приоритета потребности в синтез-газе в нижнем селекторе и генерирование величины потребности с ограничением по нагрузке, преобразование ограниченной по нагрузке величины потребности в величину смещения, и изменения скорости потока кислорода на величину смещения.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что скорость потока углерода преобразуют в сигнал потребности в синтез-газе согласно следующему уравнению:
m = F•12, 011•(24/2000),
где m - потребность в синтез-газе, и F - расход суспензии в фунт-молекулах в час.
m = F•12, 011•(24/2000),
где m - потребность в синтез-газе, и F - расход суспензии в фунт-молекулах в час.
4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что осуществляют вычисление величины приоритета потребности в синтез-газе, содержащее следующие этапы: определение ограниченного сигнала контроллера в верхнем селекторе, вычисление 98% от ограниченной величины установки контроллера, и определение величины приоритета потребности в синтез-газе по величине 98% от ограниченной установки контроллера и ограниченному сигналу контроллера.
5. Способ определения величины параметра подачи кислорода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: умножение величины параметра подачи кислорода на величину скорости потока углерода для генерирования верхнего предела подачи кислорода, определение потребности в кислороде, ограниченной по скорости потока углерода в нижнем селекторе в зависимости от потребности в синтез-газе и верхнего предела подачи кислорода, умножение верхнего предела подачи кислорода на заранее определенный коэффициент для получения нижнего предела подачи кислорода, и определение ограниченной величины параметра подачи кислорода в верхнем селекторе по нижнему пределу параметра подачи кислорода и потребности в кислороде, ограниченной по скорости потока углерода.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что заранее определенный коэффициент равен 0,98.
7. Способ определения величины параметра подачи углерода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: определение нижнего предела параметра подачи углерода в верхнем селекторе по скорости потока кислорода и потребности в синтез-газе, умножение скорости потока кислорода на заранее определенный коэффициент для генерирования верхнего предела параметра подачи углерода, определение ограниченной величины параметра подачи углерода в нижнем селекторе по верхнему пределу параметра подачи углерода и нижнему пределу параметра подачи углерода, и деление ограниченной величины параметра подачи углерода на величину параметра отношения О/С для получения величины параметра управления подачей углерода.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что заранее определенный коэффициент равен 1,02.
9. Способ управления потоком кислорода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: вычисление компенсированного потока кислорода с использованием скорости потока кислорода и температуры кислорода в компенсаторе потока, преобразование компенсированного потока кислорода в молярный поток кислорода в молярном преобразователе, умножение величины молярного потока кислорода на величину чистоты кислорода для получения сигнала потока кислорода, прием сигнала потока кислорода и величины параметра управления подачей кислорода в контроллере ПИД и генерирование выходного сигнала контроллера ПИД, ограничение по скорости выходного сигнала контроллера ПИД в ограничителе скорости; и регулирование величины кислорода с использованием ограниченного по скорости выходного сигнала контроллера ПИД.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что компенсированный поток кислорода вычисляют по следующему уравнению:
где = компенсированный поток кислорода,
q = поток кислорода,
Р = давление кислорода, в фунтах на квадратный дюйм,
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления,
PR = абсолютное расчетное давление кислорода, в фунтах на квадратный дюйм,
Т = температура кислорода в oF,
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры, и
TR = абсолютная расчетная температура кислорода, в oR.
где = компенсированный поток кислорода,
q = поток кислорода,
Р = давление кислорода, в фунтах на квадратный дюйм,
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления,
PR = абсолютное расчетное давление кислорода, в фунтах на квадратный дюйм,
Т = температура кислорода в oF,
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры, и
TR = абсолютная расчетная температура кислорода, в oR.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что компенсированный поток кислорода преобразуют в молярный поток кислорода с использованием следующего уравнения:
F= q•(2/379,5)
где q = объемный поток кислорода в стандартных кубических футах/час, и
F = молярный поток кислорода в фунт-молекулах в час.
F= q•(2/379,5)
где q = объемный поток кислорода в стандартных кубических футах/час, и
F = молярный поток кислорода в фунт-молекулах в час.
12. Способ управления потоком углерода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: вычисление скорости потока углерода по скорости насоса подачи, выбор действительной скорости потока углерода по расчетной скорости потока углерода и измеренной скорости потока углерода в селекторе сигнала, преобразование скорости потока углерода в молярную скорость потока углерода в молярном преобразователе, генерирование сигнала потока углерода по молярной скорости потока углерода, концентрации суспензии с ограничением по скорости ее изменения и содержания углерода с ограничением по скорости его изменения, генерирование сигнала скорости насоса углерода в контроллере ПИД с использованием сигнала потока углерода и величины параметра управления подачей углерода, и регулирование скорости насоса углерода по сигналу скорости насоса углерода.
13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что скорость потока углерода вычисляют по следующему уравнению:
q= qr•(S/Sr),
где q - поток насоса подачи в галлонах в мин;
qr - расчетный поток насоса подачи;
S - скорость насоса подачи в оборотах в мин; и
Sr - расчетная скорость насоса подачи в оборотах в минуту.
q= qr•(S/Sr),
где q - поток насоса подачи в галлонах в мин;
qr - расчетный поток насоса подачи;
S - скорость насоса подачи в оборотах в мин; и
Sr - расчетная скорость насоса подачи в оборотах в минуту.
14. Способ по п. 12, отличающийся тем, что скорость потока углерода преобразуют в молярную скорость потока углерода по следующему уравнению:
F= [{ (q•8,021)} /{ 12,011•(0,017-0,000056•Xslurry)} ] •(0,01Xslurry)•(0,01xcoke),
где F - поток углерода в фунт-молекулах в ч;
q - поток суспензии;
Xcoke - концентрация углерода в коксе; и
Xslurry - концентрация углерода в суспензии.
F= [{ (q•8,021)} /{ 12,011•(0,017-0,000056•Xslurry)} ] •(0,01Xslurry)•(0,01xcoke),
где F - поток углерода в фунт-молекулах в ч;
q - поток суспензии;
Xcoke - концентрация углерода в коксе; и
Xslurry - концентрация углерода в суспензии.
15. Способ по п. 12, отличающийся тем, что скорость потока углерода преобразуют в молярную скорость потока углерода по следующему уравнению:
F= (q•Sg•8,021/12,011)•0,01•Хс
где q - поток углерода в галлонах/мин;
F - молярный поток углерода в фунт-молекулах в ч;
Sg - удельный вес углерода; и
Хс - содержание углерода в жидкости.
F= (q•Sg•8,021/12,011)•0,01•Хс
где q - поток углерода в галлонах/мин;
F - молярный поток углерода в фунт-молекулах в ч;
Sg - удельный вес углерода; и
Хс - содержание углерода в жидкости.
16. Способ управления замедлителями в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: генерирование сигнала компенсированного потока пара линии кислорода в первом компенсаторе потока по скорости потока пара линии кислорода, температуре пара и давлению пара, генерирование сигнала компенсированного потока пара линии углерода во втором компенсаторе потока по скорости потока пара в линии углерода, давлению пара и температуре пара, сложение сигнала компенсированного пара линии кислорода и сигнала компенсированного потока пара линии углерода в первом сумматоре для генерирования общего сигнала потока пара, определение общего потока замедлителя по общему сигналу потока пара и возвратному потоку черной воды; деление общего потока замедлителя на поток углерода в первом делителе для определения отношения замедлитель/углерод, определение требуемой скорости пара линии кислорода по сигналу отношения замедлитель/углерод и величине параметра отношения замедлитель/углерод в контроллере отношения; определение сигнала клапана потока пара линии кислорода по требуемой скорости пара линии кислорода и сигналу потока пара линии кислорода, регулирование клапана пара линии кислорода по сигналу клапана пара линии кислорода, определение сигнала клапана пара линии углерода по сигналу компенсированного потока пара линии углерода и величине параметра потока пара линии углерода, и регулирование клапана пара линии углерода по сигналу клапана пара линии углерода.
17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что компенсированный поток пара линии кислорода вычисляют по следующему уравнению:
где = компенсированный поток пара;
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры; и
Тr = абсолютная расчетная температура пара, в oR.
где = компенсированный поток пара;
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры; и
Тr = абсолютная расчетная температура пара, в oR.
18. Способ по п. 16, отличающийся тем, что компенсированный поток пара линии углерода вычисляют по следующему уравнению:
где = компенсированный поток пара,
q = поток пара,
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм,
Pо = коэффициент преобразования абсолютного давления,
Pr = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм,
Т = температура пара в oF,
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры, и
Tr = абсолютная расчетная температура пара, в oR.
где = компенсированный поток пара,
q = поток пара,
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм,
Pо = коэффициент преобразования абсолютного давления,
Pr = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм,
Т = температура пара в oF,
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры, и
Tr = абсолютная расчетная температура пара, в oR.
19. Способ управления блоком разделения воздуха (БРВ), вырабатывающим кислород для газификационной установки, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: сравнение положений клапана кислорода множества одновременно работающих газификаторов в верхнем селекторе, и вывода величины х, вычисление F(х)= 0,002х+0,08, где F(х)>0,99, и х представляет собой выходной сигнал верхнего селектора, и вычисление F(у)= 0,002у+0,81, где F(у)>1,0, и у представляет собой положение клапана кислорода в выбранном газификаторе.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы: деление действительной величины параметра подачи кислорода на величину F(у) в делителе, сложение выходного сигнала делителя и других выходных сигналов делителей из других газификаторов в первом сумматоре, умножение выходного сигнала первого сумматора на величину F(x) в первом умножителе и генерирование величины установки контроллера выпуска, причем величина установки контроллера выпуска представляет выпуск БРВ, и сложение скорости потока кислорода всех газификаторов во втором сумматоре и генерирование общей скорости потока кислорода.
21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы: прием установки контроллера выпуска и общей величины параметра подачи кислорода в контроллере ПИД, и подачи на выход выходного сигнала контроллера выпуска, ограничение по скорости выходного сигнала контроллера выпуска, и прием ограниченного по скорости выходного сигнала контроллера в нижнем селекторе вместе с выходными сигналами от одного или большего количества контроллеров потока компрессора всасывания, одного или большего количества контроллеров клапана всасывания БРВ и одного или большего количества контроллеров защиты компрессора, и подачи на выход сигнала впускного клапана компрессора кислорода.
22. Способ управления высоким давлением в коллекторе синтез-газа газификационной установки, который передает синтез-газ из газификатора, причем газификационная установка преобразует кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), содержащий следующие этапы: прием в компенсаторе потока сигнала скорости потока в коллекторе синтез-газа, сигнала температуры в коллекторе синтез-газа и сигнала давления в коллекторе синтез-газа и вычисление компенсированного потока в коллекторе синтез-газа, и вычисление смещения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа на основании компенсированного потока коллектора синтез-газа, температуры в коллекторе синтез-газа и максимально допустимого потока через клапан коллектора синтез-газа.
23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что смещение выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа вычисляется по следующему уравнению:
где ΔZ = смещение выходного сигнала контроллера приоритета высокого давления чистого синтез-газа, в%;
q = прогнозированный компенсированный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
qR = расчетный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
Pr = абсолютное расчетное давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р = давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
Т = температура чистого синтез-газа, в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры,
и
Tr = абсолютная расчетная температура чистого синтез-газа, в oR.
где ΔZ = смещение выходного сигнала контроллера приоритета высокого давления чистого синтез-газа, в%;
q = прогнозированный компенсированный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
qR = расчетный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
Pr = абсолютное расчетное давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р = давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
Т = температура чистого синтез-газа, в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры,
и
Tr = абсолютная расчетная температура чистого синтез-газа, в oR.
24. Способ по п. 22, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы: прием величины смещения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа и сигнала отключения турбины сгорания в блоке пилообразного смещения, и подачи на выход сигнала пилообразного смещения, сложение сигнала пилообразного смещения с сигналами отключения турбины сгорания от других турбин в сумматоре, и подачу на выход общего сигнала смещения, и умножение величины параметра давления в коллекторе синтез-газа на 1,02 в умножителе, и генерирование величины параметра высокого давления.
25. Способ по п. 24, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие этапы: прием сигнала давления в коллекторе синтез-газа и величины параметра высокого давления в контроллере ПИД, и подачи на выход выходного сигнала контроллера ПИД, и смещение выходного сигнала контроллера ПИД с помощью общего сигнала смещения, и генерирование положения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа.
26. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций управления отношением кислорода к углероду (О/С) в газификационной установке, причем газификационная установка преобразует кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: определении потребности в синтез-газе на основании ограничений по нагрузке, при этом потребность в синтез-газе представляет требуемую производительность газификатора; определении величин параметров подачи кислорода и углерода на основании величины параметра отношения кислорода к углероду (О/С) и потребности в синтез-газе, и регулировании клапанов кислорода и углерода в газификационной установке на основании величин параметров подачи кислорода и углерода, соответственно.
27. Устройство хранения программы по п. 26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью осуществления дополнительных операций: преобразования скорости потока углерода в сигнал контроллера потребности с помощью преобразования макроединиц, прием сигнала контроллера потребности и заданной величины параметра потребности в контроллере ПИД и генерирование сигнала контроллера ПИД, прием сигнала контроллера ПИД и величины автоматически определяемой потребности в селекторе сигнала и генерирования выбранной величины потребности, прием выбранной величины потребности и величины приоритета потребности в синтез-газе в нижнем селекторе и генерирования величины потребности ограниченной по нагрузке, преобразования величины потребности, ограниченной по нагрузке, в величину смещения, и изменение скорости потока кислорода с помощью этой величины смещения.
28. Устройство хранения программы по п. 26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью преобразования скорости потока углерода в сигнал потребности в синтез-газе с помощью следующего уравнения:
m= F•12,011•(24/2000),
где m представляет собой потребность в синтез-газе, и F представляет собой поток суспензии в фунт-молекулах/час.
m= F•12,011•(24/2000),
где m представляет собой потребность в синтез-газе, и F представляет собой поток суспензии в фунт-молекулах/час.
29. Устройство хранения программы по п. 26, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления величины приоритета потребности в синтез-газе с осуществлением следующих операций: определение ограниченного сигнала контроллера в верхнем селекторе, вычисление 98% от ограниченной величины установки контроллера, и определение величины приоритета потребности в синтез-газе по величине 98% от ограниченной величины установки контроллера и ограниченного сигнала контроллера.
30. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций определения величины параметра подачи кислорода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: умножении величины параметра подачи кислорода на величину скорости потока углерода для получения верхнего предела параметра подачи кислорода, определении потребности в кислороде, ограниченной по скорости потока углерода в нижнем селекторе в зависимости от потребности в синтез-газе и верхнего предела параметра подачи кислорода, умножении верхнего предела параметра подачи кислорода на заранее определенный коэффициент для получения нижнего предела параметра подачи кислорода, и определении ограниченной величины параметра подачи кислорода в верхнем селекторе по нижнему пределу параметра подачи кислорода и потребности в кислороде, ограниченной по скорости потока углерода.
31. Устройство хранения программы по п. 30, отличающееся тем, что этот заранее определенный коэффициент равен 0,98.
32. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций определения величины параметра подачи углерода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: определении нижнего предела параметра подачи углерода в верхнем селекторе по скорости потока кислорода и потребности в синтез-газе, умножении скорости потока кислорода на заранее определенный коэффициент для получения верхнего предела параметра подачи углерода, определении ограниченной величины параметра подачи углерода в нижнем селекторе по верхнему пределу параметра подачи углерода, и нижнему пределу параметра подачи углерода, и делении ограниченной величины параметра подачи углерода на величину параметра отношения О/С для получения величины параметра управления подачей углерода.
33. Устройство хранения программы по п. 32, отличающееся тем, что заранее определенный коэффициент равен 1,02.
34. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций управления потоком кислорода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: вычислении компенсированного потока кислорода по скорости потока кислорода и температуре кислорода в компенсаторе потока, преобразовании компенсированного потока кислорода в молярный поток кислорода в молярном преобразователе, умножении молярного потока кислорода на величину чистоты кислорода для получения сигнала потока кислорода, приеме сигнала потока кислорода и величины параметра управления подачей кислорода в контроллере ПИД и получение выходного сигнала контроллера ПИД, ограничении по скорости выходного сигнала контроллера ПИД в ограничителе скорости, и регулировке клапана кислорода с использованием ограниченного по скорости выходного сигнала контроллера ПИД.
35. Устройство хранения программы по п. 34, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления компенсированного потока кислорода по следующему уравнению:
где = компенсированный поток кислорода;
q = поток кислорода;
Р = давление кислорода в фунтах на квадратный дюйм;
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
pr = абсолютное расчетное давление кислорода в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура кислорода в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и
Tr = абсолютная расчетная температура кислорода, в oR.
где = компенсированный поток кислорода;
q = поток кислорода;
Р = давление кислорода в фунтах на квадратный дюйм;
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
pr = абсолютное расчетное давление кислорода в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура кислорода в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и
Tr = абсолютная расчетная температура кислорода, в oR.
36. Устройство хранения программы по п. 34, выполненное с возможностью преобразования компенсированного потока кислорода в молярный поток кислорода по следующему уравнению:
F= q•(2/379,5)
где q = объемный поток кислорода в стандартных кубических футах в час, и
F = молярный поток кислорода в фунт-молекулах в час.
F= q•(2/379,5)
где q = объемный поток кислорода в стандартных кубических футах в час, и
F = молярный поток кислорода в фунт-молекулах в час.
37. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций управления потоком углерода в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: вычислении скорости потока углерода по скорости насоса подачи, выборе действительной скорости потока углерода по расчетной скорости потока углерода и измеренной скорости потока углерода в селекторе сигнала, преобразовании скорости потока углерода в молярную скорость потока углерода в молярном преобразователе, генерировании сигнала потока углерода по молярной скорости потока углерода, концентрации суспензии с ограничением по скорости ее изменения и содержанию углерода с ограничением по скорости его изменения; генерировании сигнала скорости насоса углерода в контроллере ПИД с использованием сигнала потока углерода и величины параметра управления подачей углерода, и регулировании скорости насоса углерода по сигналу скорости насоса углерода.
38. Устройство хранения программы по п. 37, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления скорости потока углерода по следующему уравнению:
q= qr•(s/sr)
где q = поток насоса подачи в галлонах в минуту;
qr = расчетный поток насоса подачи;
s = скорость насоса подачи в оборотах в минуту; и
sr = расчетная скорость насоса подачи в оборотах в минуту.
q= qr•(s/sr)
где q = поток насоса подачи в галлонах в минуту;
qr = расчетный поток насоса подачи;
s = скорость насоса подачи в оборотах в минуту; и
sr = расчетная скорость насоса подачи в оборотах в минуту.
39. Устройство хранения программы по п. 37, отличающееся тем, что выполнено с возможностью преобразования скорости потока углерода в молярную скорость потока углерода с помощью следующего уравнения:
F= [{ (q•8,021)} /{ 12,011•(0,017-0,000056•xslurry)} ] •(0,01xslurry)•(0, 01xcoke)
где F = поток углерода в фунт-молекулах в час;
q = поток суспензии;
Xcoke = концентрация кокса; и
Xslurry = концентрация суспензии кокса.
F= [{ (q•8,021)} /{ 12,011•(0,017-0,000056•xslurry)} ] •(0,01xslurry)•(0, 01xcoke)
где F = поток углерода в фунт-молекулах в час;
q = поток суспензии;
Xcoke = концентрация кокса; и
Xslurry = концентрация суспензии кокса.
40. Устройство хранения программы по п. 38, отличающееся тем, что выполнено с возможностью преобразования скорости потока углерода в молярную скорость потока углерода с помощью следующего уравнения:
F= (q•Sg•8,021/12,011)•0,01•Хс,
где q = поток углерода в галлонах в минуту;
F = молярный поток углерода в фунт - молекулах в час;
Sg = удельный вес углерода; и
Хс = содержание углерода в жидкости.
F= (q•Sg•8,021/12,011)•0,01•Хс,
где q = поток углерода в галлонах в минуту;
F = молярный поток углерода в фунт - молекулах в час;
Sg = удельный вес углерода; и
Хс = содержание углерода в жидкости.
41. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность выполняемых операций управления замедлителями в газификационной установке, преобразующей кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, состоящий, в основном, из водорода (H2) и окиси углерода (СО), причем эти операции состоят в: генерировании сигнала компенсированного потока пара линии кислорода в первом компенсаторе потока по скорости потока пара линии кислорода, температуре пара и давлению пара, генерировании сигнала компенсированного потока пара линии углерода во втором компенсаторе потока по скорости потока пара линии углерода, давлению пара и температуре пара, сложении сигнала компенсированного потока пара линии кислорода и сигнала компенсированного потока пара линии углерода в первом сумматоре для получения общего сигнала потока пара, определении общего потока замедлителя по общему сигналу потока пара и потоку оборотной черной воды, делении общего потока замедлителя на поток углерода в первом делителе для определения отношения замедлитель/углерод, определении требуемой скорости пара линии кислорода по сигналу отношения замедлитель/углерод и величине параметра отношения замедлитель/углерод в контроллере отношения, определении сигнала клапана пара линии кислорода по требуемой скорости потока линии кислорода и сигналу потока пара линии кислорода, регулировании клапана пара линии кислорода по сигналу клапана пара линии кислорода, определении сигнала клапана пара линии углерода по сигналу компенсированного потока пара линии углерода и величине параметра потока пара линии углерода, и регулировании клапана пара линии углерода по сигналу клапана пара линии углерода.
42. Устройство хранения программы по п. 41, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления компенсированного потока пара линии кислорода по следующему уравнению:
где = компенсированный поток пара,
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм (избыточное давление);
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и TR = абсолютная расчетная температура пара в oR.
где = компенсированный поток пара,
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм (избыточное давление);
P0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и TR = абсолютная расчетная температура пара в oR.
43. Устройство хранения программы по п. 41, отличающееся тем, что выполнено с возможностью вычисления компенсированного потока пара линии углерода по следующему уравнению:
где = компенсированный поток пара;
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и
TR = абсолютная расчетная температура пара в oR.
где = компенсированный поток пара;
q = поток пара;
Р = давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
PR = абсолютное расчетное давление пара в фунтах на квадратный дюйм;
Т = температура пара в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры;
и
TR = абсолютная расчетная температура пара в oR.
44. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций управления блоком разделения воздуха (БРВ), который подает кислород в газификационную установку, преобразующую кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (Н2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: сравнении в верхнем селекторе положений клапана кислорода работающих одновременно множества газификаторов и подачи на выход величины х; вычислении F(х)= 0,002х+0,08, где F(x)>0,99, и х представляет собой выходной сигнал верхнего селектора; и вычисление F(у)= 0,002у+0,81, где F(у)>1,0, и у представляет собой положение клапана кислорода выбранного газификатора.
45. Устройство хранения программы по п. 44, отличающееся тем, что выполнено с возможностью осуществления дополнительных операций: деления действительной величины параметра подачи кислорода на величину F(у) в делителе; сложения выходных сигналов делителя и других выходных сигналов делителя от других газификаторов в первом сумматоре; умножения выходного сигнала первого сумматора на величину F(х) в первом умножителе и получение величины установки контроллера выпуска, причем эта величина установки контроллера выпуска представляет собой выпуск БРВ; и сложения скоростей потока кислорода от всех газификаторов во втором сумматоре и получения общей скорости потока кислорода.
46. Устройство хранения программы по п. 44, отличающееся тем, что выполнено с возможностью осуществления дополнительных операций: приема установки контроллера выпуска и общей величины параметра подачи кислорода в
контроллере ПИД и подачи на выход выходного сигнала контроллера выпуска, ограничения по скорости выходного сигнала контроллера выпуска, и приема ограниченного по скорости выходного сигнала контроллера выпуска в нижнем селекторе вместе с выходными сигналами с одного или большего количества контроллеров потока в компрессоре всасывания, одного или большего количества выпускных контроллеров всасывания БРВ и одного или большего количества контроллеров защиты компрессора, и подачи на выход сигнала впускного клапана компрессора кислорода.
47. Устройство хранения программы, выполненное с возможностью машинного считывания, материально воплощающее последовательность операций управления высоким давлением в коллекторе синтез-газа газификационной установки, который передает синтез-газ из газификационной установки, причем газификационная установка преобразует кислород и углеводородное сырье в синтез-газ, включающий, в основном, водород (H2) и окись углерода (СО), причем эти операции состоят в: приеме сигналов скорости потока в коллекторе синтез-газа, температуры в коллекторе синтез-газа и сигнала давления синтез-газа в компенсаторе потока, и вычислении компенсированного потока коллектора синтез-газа, и вычислении смещения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа по компенсированному потоку в коллекторе синтез-газа, температуре в коллекторе синтез- газа, и максимально допустимому потоку через клапан коллектора синтез-газа.
48. Устройство хранения программы по п. 47, выполненное с возможностью вычисления смещения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа по следующему уравнению:
где ΔZ = смещение выходного сигнала контроллера давления чистого синтез-газа высокого приоритета в процентах;
q = прогнозированный компенсированный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
qR = расчетный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
PR = абсолютное расчетное давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р = давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
Т = температура чистого синтез-газа в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры,
и ТR = абсолютная расчетная температура чистого синтез-газа в oR.
где ΔZ = смещение выходного сигнала контроллера давления чистого синтез-газа высокого приоритета в процентах;
q = прогнозированный компенсированный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
qR = расчетный поток синтез-газа, в стандартных кубических футах в час;
PR = абсолютное расчетное давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р = давление чистого синтез-газа, в фунтах на квадратный дюйм;
Р0 = коэффициент преобразования абсолютного давления;
Т = температура чистого синтез-газа в oF;
Т0 = коэффициент преобразования абсолютной температуры,
и ТR = абсолютная расчетная температура чистого синтез-газа в oR.
49. Устройство хранения программы по п. 47, выполненное с возможностью осуществления дополнительных операций: прием смещения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа и сигнала отключения турбины сгорания в блоке пилообразного смещения и подачи на выход сигнала пилообразного смещения, сложение сигнала пилообразного смещения с сигналами отключения турбины сгорания от других турбин в сумматоре, и подача на выход общего сигнала смещения, и умножение величины параметра давления в коллекторе синтез-газа на 1,02 в умножителе, и генерирование величины параметра высокого давления.
50. Устройство хранения программы по п. 49, отличающееся тем, что выполнено с возможностью осуществления следующих операций: прием сигнала давления в коллекторе синтез-газа и величины параметра высокого давления в контроллере ПИД, и подача на выход выходного сигнала контроллера ПИД, и смещение выходного сигнала контроллера ПИД по общему сигналу смещения, и генерирование положения выпускного клапана раструба коллектора синтез-газа.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/154,772 | 1998-09-17 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001110376A true RU2001110376A (ru) | 2003-04-10 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5259031B2 (ja) | 統合ガス化制御システム | |
JP2002524653A5 (ru) | ||
AU2006330602B2 (en) | Improved method for providing auxiliary power to an electric power plant using Fischer-Tropsch technology | |
US11761104B2 (en) | Fuel production system | |
AU2016294485A1 (en) | Device and method for producing synthetic gas | |
JP2021147504A (ja) | 燃料製造システム | |
CA2813714C (en) | Co2 separation and recovery equipment, and a coal gasification combined power plant comprising co2 separation and recovery equipment | |
JP7036852B2 (ja) | 燃料製造システム | |
KR100686922B1 (ko) | 합성천연가스 생산을 위한 석탄의 수소가스화 장치 | |
RU2001110376A (ru) | Система и способ интегрированного управления процессом газификации | |
US11905608B2 (en) | Fuel production system | |
EP4332201A1 (en) | Hydrogen supply system | |
CN217266051U (zh) | 一种动态调节电解制氢与煤制甲醇耦合的系统 | |
AU2003231326B2 (en) | System and method for integrated gasification control | |
CN214456839U (zh) | 一种用于合成气水气比的精确测控系统 | |
JP7449326B2 (ja) | 燃料製造システム | |
KR102255606B1 (ko) | 신재생 전력이용 메탄화 시스템과 가스화 시스템을 포함하는 메탄화 시스템 및 이를 이용한 메탄가스 제조방법 | |
CN115247085A (zh) | 一种原料油反应优化控制方法及系统 | |
Dong et al. | REDUCING CARBON DIOXIDE EMISSION OF COAL-TO-METHANOL CHAIN USING CCS AND CCU WITH P2G SYSTEM | |
CN118028029A (zh) | 一种水煤浆气化炉的控制系统及方法 |