专利名称：用于优化化工循环工艺的控制系统和方法
技术领域：
本公开大体涉及用于控制和优化功率发生和气化工艺的系统和方法，并且更具体而言，涉及用于控制和优化在功率发生和气化装置内采用的化工循环工艺的系统和方法。
背景技术：
可在功率发生装置(例如，发电装置或蒸汽发生装置)中使用化工循环(CL)，功率发生装置燃烧燃料，诸如例如煤、石油、生物燃料、生物质量和其它燃料。采用CL的典型的系统利用高温工艺，其中，诸如例如钙基或金属基化合物的固体在第一反应器(其被称为氧化器)和第二反应器(其被称为还原器)之间“循环”。在氧化器中发生的氧化反应中，喷射到氧化器中的空气中的氧被弓I入到氧化器的固体捕捉。捕捉的氧然后被经氧化固体携带到还原器，在其中，氧用于燃烧和/或气化上面提到的燃料中的一个(诸如例如煤)。在还原器中的还原反应之后，固体释放捕捉的氧，并且回到氧化器以再次氧化，从而形成循环且重复该循环。在许多发生系统中，多个CL循环相互作用。CL工艺以及特别是多循环CL工艺的控制和优化可为复杂的。不仅固体的传输会使控制和优化复杂，而且化学反应和热反应会引入变量，诸如例如由于固体的传输以及燃烧和气化工艺中的化学反应速率而引起的时间延迟，这大体在控制和优化系统中得到了处理。概述
根据本文示出的各方面，提供一种用于优化化工循环系统的控制系统，其包括用于测量化工循环中的一个或多个参数的一个或多个传感器。传感器设置在定位在化工循环中的管道上。传感器产生表示管道中的固体的量的一个或多个数据信号。控制系统包括与传感器通信的数据采集系统。控制系统还包括与数据采集系统通信的控制器，诸如(但不限于)计算机。数据采集系统接收数据信号，并且控制器产生控制信号。控制器与定位在化工循环中的一个或多个阀通信。阀构造成调整通过化工循环的固体流。根据本文公开的其它方面，数据信号表示管道中的固体的高度、体积和/或质量。根据本文公开的其它方面，数据信号表示跨过化工循环的一部分而测得的压差、化工循环的一部分中的质量流率和/或化工循环的一部分中的空气流率。根据本文公开的其它方面，传感器定位在其上的管道是基本竖向的，并且定位在分离器和另一个阀之间，并且与该分离器和该另一个阀处于流体连通。分离器和另一个阀两者定位在管道中。分离器在氧化器和还原器中的至少一个的下游设置在化工循环中。
根据本文公开的其它方面，化工循环系统包括与第二化工循环处于流体连通的第一化工循环。控制信号中的一个或多个与定位在第一化工循环中的一个或多个第一阀和定位在第二化工循环中的一个或多个第二阀通信。第二阀构造成调整通过第二化工循环和/或在第一化工循环和第二化工循环之间的固体流。根据本文公开的其它方面，公开一种用于控制和优化化工循环的方法。提供氧化器，其具有与氧化器的内部区域处于流体连通的第一管道。还提供分离器，其与第一管道处于流体连通，并且具有联接到其上的第二管道。第二管道的一部分基本沿竖向定位。控制阀定位在第二管道中，并且一个或多个传感器在分离器和控制阀之间定位在第二管道的基本竖向部分中。还提供了控制系统。传感器与控制系统通信。传感器产生表示第二管道中的固体的量的一个或多个数据信号。数据信号由控制系统接收。用控制信号来控制控制阀，以调整通过化工循环的固体流。附图简述 现在参照附图，附图是示例性实施例，并且其中，相同元件以相同的方式编号
图I是功率发生装置的CL系统的简化框图；以及 图2是功率发生装置的互相连接的多循环CL系统的简化框图。优选实施例的详细描述
本文公开一种用于在例如功率发生装置和/或气化装置内采用的具有一个或多个化工循环(CL)的化工循环系统的控制和优化系统。该控制和优化系统在系统中的一个或多个点处测量装置和工艺参数，诸如例如温度、压力、质量流率、系统内的质量水平和质量体积、反应时间等，而且为了保持期望的运行状况，控制和优化系统响应于测量结果而调节阀位置、流量和/或体积。图I示出了用于功率发生工艺中的单循环CL系统，其大体由数字100指示。如图I中显示的那样，CL系统100包括还原器110 (即，还原反应器)，其可实现还原反应；以及氧化器120 (即，氧化反应器)，其可实现氧化反应。适当的反应器包括例如输送床反应器和流化床反应器。还原器110和氧化器120如下面描述的那样彼此处于流体连通。还原器包括用于移除还原器中产生的气体的出口 112。在一个实施例中，CL系统100类似于共同拥有的美国专利No. 7，083，658中描述的CL系统，该专利公开通过引用而结合在本文中。虽然描述了 CL系统用于功率发生工艺中，但是还构想到其它应用，包括(但不限于)气化工艺，诸如(但不限于)用来产生合成气的那些和用来封存二氧化碳的那些。如图I中显示的那样，空气供应130通过在空气供应130和氧化器120之间延伸的管道150而与氧化器120的内部区域处于流体连通。控制阀250在空气供应130的下游定位在管道150中，以调整排到管道150中的空气流。在一个实施例中，管道150大体定位在氧化器和/或还原器110的下面。氧化器120的出口 122与分离器180 (例如旋风分离器)的入口 172处于流体连通。分离器180包括气体出口 182，例如，定位在分离器的大体上部部分上的排气口。另外，分离器180包括另一个出口 184，例如定位在分离器的基本与气体出口 182相对的端部上的管。分离器180的另一个出口 184通过管道190而与控制阀200 (例如密封罐控制阀(SPCV))处于流体连通。在一个实施例中，管道190是基本竖向的。仍然参照
图1，SPCV 200限定两个出口 203和204。出口 203中的一个通过管道156而连接到还原器110上，从而在SPCV 200和还原器110的内部区域之间提供流体连通。SPCV 200的另一个出口 204连接到另一个管道205上，该另一个管道205与管道150处于流体连通。SPCV 200也与两个空气供应线路201和202处于流体连通，空气供应线路201和202与空气供应130处于流体连通。空气供应线路201包括定位在其中的控制阀254，并且空气供应线路202包括定位在其中的另一个控制阀252。控制阀252和254中的各个如下面描述的那样调整进入SPCV 200中的空气流。如图I中显示的那样，还原器110的内部区域1)通过入口 210而与燃料源(未显示)(例如粉煤供应)处于流体连通；2)通过另一个入口 220而与石灰石和/或碳酸钙(CaCO3)源(未显示)处于流体连通；以及3)通过又一个入口 230而与蒸汽供应(未显示)处于流体连通。还原器110也包括出口 111，出口 111通过管道155而与控制阀256的入口处于流体连通。控制阀256的出口通过管道155而与管道205处于流体连通。CL系统100包括定位在整个系统中的多个传感器，它们中的各个均产生一个或多个数据信号。传感器和数据信号包括(但不限于)1)用于测量跨过氧化器120的压差以及产生数据信号DP120的压差传感器S120 ；2)用于测量跨过管道190的压差以及产生数据 信号DP190的压差传感器S190 ；3)用于测量跨过管道205的压差以及产生数据信号DP205 的压差传感器S205 ；4)定位在管道150中的点152处且产生数据信号D152的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S152 ；5)定位在管道190中的点192处且产生数据信号D192的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S192 ；6)定位在管道205中的点207处且产生数据信号D207的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S207 ；以及7)在管道190中的点194处测量且产生数据信号D194的质量、体积和/或水平传感器S194。另外，数据信号包括在外部源(未显示)(例如计算机)中产生的预定数据信号DR0预定数据信号DR包括(但不限于)管理控制、负载变化极限和/或装置关闭和启动特性。虽然描述和显示了在点152、192、194和207处测量质量水平、质量流率、空气流率和质量体积，但构想到的是,也可在多个点处测量质量水平、质量流率、空气流率和质量体积,而不偏离本文公开的较宽泛的方面。此外，传感器S120、S190、S205、S152、S192、S207和S194可定位在管道、还原器、氧化器或分离器的外表面或内表面上或内部区域中，或者与它们处于流体连通。在一个实施例中，I)用语质量水平指的是在一定时间点或多个时间点处固体填充特定管道的程度，例如管道190中的固体的高度或存在于管道的特定横截面中的固体的量，以及2)用语质量体积指的是在一定时间点或多个时间点处存在于管道或管道的一部分中的固体相对于管道或管道的一部分的最大容量的量，例如以质量单位来表达，诸如千克和/或分数或百分比。可采用用于测量固体的质量水平和质量体积的多种技术，包括(但不限于)超声传感器、声波传感器、激光传感器、电容传感器及它们的组合。传感器可安装在相应的管道上、在相应的管道内，或者在相应的管道的可操作距离内。参照图I，显示了控制系统280通过通信链路285来与数据采集系统(DAS) 290通信。在一个实施例中，控制系统280是计算机。控制系统280包括彼此通信的分析模块281、信号发生器282和信号发送器283。DAS 290通过适当的数据链路来与压差传感器S120、压差传感器S190、压差传感器S205、质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S152、质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S192、质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S207、质量体积和/或水平传感器S194和外部源通信。因而，DAS 290接收数据信号DP120,DP 190,DP 205、D152、D192、D207、D194 和 DR。信号发送器 283 与控制阀 250、252、254和256通信，以如下面描述的那样将控制信号C250、C252、C254和C256分别发送到控制阀250、252、254 和 256。在一个实施例中，控制系统280包括一个或多个控制模块诸如例如比例积分微分(PID)控制器、模糊控制器、自适应控制器和基于模型的控制器。自适应控制器可包括例如自调自适应控制、神经自适应控制、神经网络(NN)和/或小波网络。因为CL系统和其中采用的工艺涉及多相流和化学反应，所以系统的特征在于由于除了别的之外的质量传输速率和化学反应速率引起的工艺非线性和时间延迟。因此，典型地在CL工艺内采用非线性控制和优化技术。在一个实施例中，控制系统280包括从例如基本原理方程(诸如质量、动量)和能量守衡方程中得出的非线性动态CL建模和模拟。建模和模拟可包括例如单独地或以任何组合的方式采用的下者中的一个或多个常微分方程(0DE)、代数方程(AE)和偏微分方程(PDE)。另外，经验建模方法(例如，数据驱动式模型，诸如神经网络(NN))可用于混合 动态模型结构中，混合动态模型结构结合简化的基本原理模型与数据驱动式模型。另外，使用线性模型和非线性模型两者的多变量模型预测控制(MPC)对CL工艺的动态优化提供了解决方法。如本文描述的那样，控制系统280的一个目标是调整CL系统100内的固体的质量流率。与传统的控制系统相比，使用质量、流量、体积和水平传感器(诸如(但不限于)质量、体积和/或水平传感器S194)会提供关于CL系统内的质量流率的更有用的信息。例如，管道190中的固体的体积和/或水平帮助对CL系统100产生足够的密封压力。提高管道190中的固体的水平会提高密封压力。CL系统100中的较高的密封压力有助于增大CL系统的运行范围。可通过例如调整馈送通过控制阀256的固体(例如Ca)来控制管道190中的固体的水平。因而，管道190中的体积和/或水平的测量具有作为用于产生控制信号(其调整控制阀256的位置，以实现CL系统100的运行范围的改变)的参数的效用。此外，至少部分地以管道190中的体积和/或水平为基础的控制信号C250、C252、C254和C256可最大程度地减小运行参数的波动。例如，CL系统100在CL系统的运行极限处或其附近的稳定性会改进操作CL系统的获利能力。在一个实施例中，CL系统100包括热循环240，热循环240包括热交换器241，热交换器241与氧化器120连通，以抽取其中产生的热。热循环240包括例如蒸汽轮机246，蒸汽轮机246使用通过用氧化期间产生的热使给水242沸腾而产生的蒸汽244来驱动功率发生器248。在运行期间，由于还原反应,在还原器110中产生固体,诸如例如钙(Ca)。在一个实施例中，Ca是硫化钙(CaS)。Ca通过管道155、205和150而从还原器110排到氧化器120的内部区域中。Ca在氧化器120中氧化而产生氧化钙(CaO)。CaO通过管道170而传输到分离器180。在分离器180处，从CaO中移除氧化气体，诸如例如氮气(N2)，并且氧化气体通过气体出口 182从分离器中排出。CaO通过管道190而从分离器180排到SPCV 200中。CaO的一部分通过管道156而从SPCV 200传送到还原器110。CaO是用于将氧输送到还原器110的载体。燃料通过入口 210而输送到还原器110，并且石灰石通过入口 220而引入到还原器中。燃料和石灰石在燃烧和/或气化反应中与包含在CaO中的氧反应，从而使CaO还原成Ca。然后Ca通过管道155和管道150而回到氧化器120，以在氧化器120中再次氧化成CaO。上面描述的循环重复进行。虽然CL系统100在上面被描述成基于氧化钙的CL系统，但是在CL系统100内采用金属氧化物也是合适的，诸如例如共同拥有的美国专利No. 7，533，620中描述的那样，该专利通过引用而结合在本文中。另外，还原器110中的还原也会产生气体，通过出口 112从还原器中移除该气体。气体包括例如合成气体(合成气)、氢气(H2)，和/或二氧化碳气体(CO2)。气体的成分(例如，其中的合成气、H2和/或CO2的比例)基于比燃料与空气的比而改变。在运行期间，控制系统280基于从空气供应130供应到管道150的空气的量和从空气供应130供应到SPCV 200的空气的量来控制CL系统100内传输的固体(例如Ca和CaO)的量。例如，I)控制阀250控制引入到管道150中的空气的量，这控制传输到氧化器120的固体(例如Ca)的量；2)控制阀252然后控制引入到SPCV空气供应入口 202中的空气的量，这控制从SPCV 200传送到还原器110的CaO的量；以及3)控制阀254控制引入到SPCV空气供应入口 201中的空气的量，这控制从SPCV传送到管道205 (例如绕过还原器 110)的CaO的量。分析模块281 基于分析数据信号 DP120、DP190、DP205、D152、D192、D207、D194 和 DR来控制CL系统100中的固体的传输。数据采集系统DAS 290收集数据信号DP120、DP190、DP205、D152、D192、D207、D194和DR，并且将通过数据链路285将数据信号发送到控制系统280。控制系统280的分析模块281分析和比较数据信号DP120、DP190、DP205、D152、D192、D207、D194和DR。另外，分析模块281将数据发送到信号发生器282，信号发生器282产生控制信号，以调节在CL系统100内的各点处的空气和固体的流量和/或体积。空气和/或固体的流量和/或体积的调节以在系统100内测得的两个或更多个参数的比较(例如，确定它们之间的差异)(例如，跨过管道190和氧化器120的压差的差异)为基础，并且/或者空气和/或固体的流量和/或体积的调节是要满足预定设定点和/或基于例如管道190中的预定质量水平而作出的基于规则的控制和优化决策。例如，基于数据信号DP120、DP190、DP205、D152、D192、D207、D194 和 DR，信号发生器282产生控制信号C250、C252和C254，并且发送器283分别将控制信号C250、252和C254发送到控制阀250、252和254，以分别调节从空气供应130通过控制阀250、252和254的空气流。控制阀256控制来自还原器110的、通过管道150而回到氧化器120的固体(例如Ca)的量。控制阀256响应于来自控制系统280的控制信号C256。虽然图I示出了单循环CL系统100，但是本文描述的控制和优化系统和方法不限于这点。例如，构想到在多个循环中使用CL，包括(但不限于)如图2中显示的那样的双循环CL系统300 (包括第一化工循环300A和第二化工循环300B)，以及其它多循环CL，诸如具有蒸汽活化和/或煅烧的那些，以及如共同拥有的美国专利No. 7，083，658中描述的那样的多循环CL。在第一化工循环300A中，显示了空气供应302A通过管道305A而与还原器310A处于流体连通。控制阀350A在空气供应302A的下游定位在管道305A中，以调整排到管道305A中的空气流。在一个实施例中，管道305A大体定位在还原器310A的下面。还原器3IOA通过管道315A而与分离器320A处于流体连通。分离器320A通过管道325A而与SPCV330A处于流体连通。SPCV 320A包括两个出口 332A和334A。ASPCV 330A的出口 332A通过管道335A和管道305A而与还原器310A处于流体连通。另一个出口 334A如下面描述的那样与第二化工循环300B处于流体连通。另外，SPCV 330A包括连接到其上的两个空气入口线路301A和311A。空气入口线路301A包括定位在其中的控制阀354A。控制阀354A通过管道306A而与空气供应302A处于流体连通。空气入口线路31IA包括定位在其中的控制阀352A。控制阀352A通过管道306A而与空气供应302A处于流体连通。在第二化工循环300B中，显示了空气供应302B通过管道305B而与氧化器310B处于流体连通。控制阀350B在空气供应302B的下游定位在管道305B中，以调整排到管道305B中的空气流。在一个实施例中，管道305B大体定位在氧化器310B的下面。氧化器310B通过管道315B而与分离器320B处于流体连通。分离器320B通过管道325B而与SPCV330B处于流体连通。SPCV 320B包括两个出口 332B和334B。BSPCV 320B的出口 332B通过管道335B和管道305B而与氧化器310B处于流体连通。另一个出口 334B如下面描述的那样与第一化工循环300A处于流体连通。另外，SPCV 330B包括连接到其上的两个空气入口线路301B和311B。空气入口线路30IB包括定位在其中的控制阀354B。控制阀354B通过管道306B而与空气供应302B处于流体连通。空气入口线路31IB包括定位在其中的控制阀352B。控制阀352B通过管道306B而与空气供应302B处于流体连通。 仍然参照图2，显示了 ASPCV 330A的出口 334A通过管道340A而与氧化器310B处于流体连通。另外，显示了 BSPCV 330B的出口 334B通过管道340B而与还原器310A处于流体连通。CL系统300包括定位在整个系统中的多个传感器，它们中的各个均产生一个或多个数据信号。第一化工循环300A中的传感器和数据信号包括(但不限于)1)用于测量跨过还原器310A的压差以及产生数据信号DP310A的压差传感器S310A ；2)用于测量跨过管道325A的压差以及产生数据信号DP325A的压差传感器S325A ；3)用于测量跨过管道335A的压差以及产生数据信号DP335A的压差传感器S335A ；4)定位在管道335A中的点337A处且产生数据信号D337A的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S337A ；5)定位在管道305A中的点307A处且产生数据信号D307A的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S307A ；6)定位在管道325A中的点327A处且产生数据信号D327A的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S327A ;以及7)在管道325A中的点329A处测量且产生数据信号D329A的质量体积和/或水平传感器S329A。在一个实施例中，点329A在点327A之上。第二化工循环300B中的传感器和数据信号包括(但不限于)1)用于测量跨过氧化器310B的压差以及产生数据信号DP310B的压差传感器S310B ；2)用于测量跨过管道325B的压差以及产生数据信号DP325B的压差传感器S325B ；3)用于测量跨过管道335B的压差以及产生数据信号DP335B的压差传感器S335B ；4)定位在管道335B中的点337B处且产生数据信号D337B的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S337B ；5)定位在管道305B中的点307B处且产生数据信号D307B的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S307B ；6)定位在管道325B中的点327B处且产生数据信号D327B的质量水平、质量流率和/或空气流率传感器S327B ;以及7)在管道325B中的点329B处测量且产生数据信号D325B的质量体积和/或水平传感器S329B。在一个实施例中，点329B在点327B之上。传感器(S310A,S310B)、(S325A, S325B)、(S335A, S335B)，(S337A, S337B)、(S307A,S307B)、(S327A，S327B)和(S329A，S329B)分别类似于上面针对CL系统100所描述的传感器S120、S190、S205、S207、S152、S192和S194。另外，数据信号包括外部源(未显示)(例如计算机)中产生的预定数据信号DR。预定数据信号DR包括(但不限于)管理控制、负载变化极限和/或装置关闭和启动特性。虽然描述和显示了在点337A、337B、335A、335B、307A、307B、325A和325B处测量质量水平、质量流率、空气流率和质量体积，但构想到的是，也可在多个点处测量质量水平、质量流率、空气流率和质量体积，而不偏离本文公开的较宽泛的方面。参照图2，显示了控制系统480与通过通信链路485而与数据采集系统(DAS) 490通信。控制系统480和DAS 490构造成类似于上面针对CL 100所描述的控制系统280和DAS 290。例如，DAS 490 与传感器 S337A、S337B、S335A、S335B、S307A、S307B、S325A 和S325B通信，并且控制系统480与控制阀350A、350B、352A、352B、354A和354B通信。控制系统如下面描述的那样分别将控制信号C350A、C350B、C352A、C352B、C354A和C354B发送到控制阀 350A、350B、352A、352B、354A 和 354B。在运行期间，在化工循环300A和300B内(其在本文中被称为“再循环传输”)和在各个化工循环300A和300B之间(其在本文中被称为“交叉传输”)传输固体(例如Ca 和/或CaO)。例如，在化工循环300A中，通过分离器320A和SPCV 330A而离开还原器310的Ca的一部分通过管道335A和305A而再循环回到还原器310。控制阀350A控制引入到管道305A中的空气的量，管道305A控制提供给还原器310A的固体(例如Ca)的量。类似地，参照化工循环300B，通过分离器320B和SPCV而离开氧化器310B的CaO的一部分通过管道335B和305B而再循环回到氧化器310B。控制阀350B控制引入到管道305B中的空气的量，管道305B控制提供给氧化器310B的固体(例如CaO)的量。备选地，在交叉传输中，在化工循环300A和300B之间传输固体(例如Ca和/或CaO)。例如，并且参照化工循环300A，通过分离器320A和SPCV 330A而离开还原器310A的Ca的一部分通过管道340A和305B而传输到氧化器310B。类似地，参照化工循环300B，通过分离器320B和SPCV 330B而离开氧化器3IOB的CaO的一部分通过管道340B和305A而传输到还原器310A。在化工循环300A中，控制阀354A控制引入到空气供应入口 301A中的空气的量，空气供应入口 30IA控制通过管道340A从SPCV 330A传输到氧化器3IOB的Ca的量。在化工循环300B中，控制阀354B控制引入到空气供应入口 301B中的空气的量，空气供应入口30IB控制通过管道340B从SPCV 330B传输到还原器3IOB的CaO的量。控制系统480 基于对数据信号 DP310A、DP325A、DP335A、D337A、D307A、D327A、D329A、DP310B、DP325B、DP335B、D337B、D307B、D327B 和 D325B 的分析，将控制信号 C350A、C350B、C352A、C352B、C354A 和 C354B 提供给控制阀 350A、350B、352A、352B、354A 和 354B。虽然参照多个示例性实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员将理解，可在不偏离本发明的范围的情况下做出多种改变，而且等效物可代替本发明的元件。另外，可在不偏离本发明的实质范围的情况下作出许多改良，以使具体情况或内容适于本公开的教导。因此，意图的是本发明不限于被公开为为了执行本发明而构想的最佳模式的特定实施例，相反，本发明将包括落在所附权利要求的范围内的所有实施例。
权利要求
1.一种用于优化化工循环系统的控制系统，所述控制系统包括 用于测量第一化工循环中的至少一个参数的至少一个传感器，所述至少一个传感器设置在定位在所述第一化工循环中的管道上，所述至少一个传感器构造成产生至少一个数据信号，并且所述至少一个数据信号表示所述管道中的固体的量； 与所述至少一个传感器通信的数据采集系统；以及 控制器，其与所述数据采集系统通信，以接收所述数据信号，并且所述控制器产生至少一个控制信号，并且与定位在所述第一化工循环中的至少一个第一阀通信，所述至少一个第一阀构造成调整通过所述第一化工循环的固体流。
2.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述管道中的固体的高度。
3.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述管道中的固体的质量。
4.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述管 道中的固体的体积。
5.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个数据信号表示下者中的至少一个跨过所述第一化工循环的一部分而测得的压差、所述第一化工循环的一部分中的质量流率以及所述第一化工循环的一部分中的空气流率。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，跨过下者中的至少一个而测量所述 压差设置在所述化工循环中的氧化器、所述管道，以及与在所述氧化器的下游设置在所述第一化工循环中的分离器处于流体连通的出口线路。
7.根据权利要求5所述的控制系统，其特征在于，在下者中的至少一个中测量所述质量流率通往设置在所述第一化工循环中的氧化器的入口、所述管道，以及与在所述氧化器的下游设置在所述第一化工循环中的分离器处于流体连通的出口线路。
8.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述管道是基本竖向的，并且定位在位于所述管道中的分离器和第二阀之间，并且与所述分离器和所述第二阀处于流体连通，并且所述分离器在氧化器和还原器中的至少一个的下游设置在所述第一化工循环中。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，所述第二阀包括用于将固体传输通过其中的入口和两个出口。
10.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个控制信号与定位在第二化工循环中的至少一个第三阀通信，所述第一化工循环与所述第二化工循环处于流体连通，并且所述第三阀构造成调整通过所述第二化工循环的固体流。
11.根据权利要求I所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个控制信号与定位在第二化工循环中的至少一个第三阀通信，所述第一化工循环与所述第二化工循环处于流体连通，并且所述第一阀和所述第三阀中的至少一个构造成调整所述第一化工循环和所述第二化工循环之间的固体流。
12.一种用于优化化工循环的控制系统，所述系统包括 氧化器，其具有与所述氧化器的内部区域处于流体连通的第一管道； 与所述第一管道处于流体连通的分离器，所述分离器具有联接到其上的第二管道，所述第二管道的一部分基本沿竖向而定位；定位在所述第二管道中的第一阀； 与所述第一阀的出口处于流体连通的还原器，所述还原器具有与所述还原器的内部区域和所述第一管道处于流体连通的出口 ；以及 定位在所述第二管道的基本竖向部分中的传感器，所述传感器构造成测量所述第二管道中的固体的质量、体积和水平中的至少一个，所述传感器与所述控制系统通信，所述控制系统与至少所述第一阀通信，并且构造成产生用于控制至少所述第一阀以及从而控制通过所述化工循环的固体流的控制信号。
13.一种用于控制和优化化工循环的方法，所述方法包括 提供控制系统；第一化工循环，其包括氧化器，所述氧化器具有与所述氧化器的内部区域处于流体连通的第一管道；分离器，其与所述第一管道处于流体连通，并且具有联接到其上的第二管道，所述第二管道的一部分基本沿竖向定位；定位在所述第二管道中的控制阀；在所述分离器和所述控制阀之间定位在所述第二管道的基本竖向部分中的传感器，所述传感器与所述控制系统通信； 在所述传感器处产生表示所述第二管道中的固体的量的至少一个数据信号； 在所述控制系统处接收所述至少一个数据信号；以及 用所述控制信号来控制所述控制阀，并且调整通过所述化工循环的固体流。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述第二管道中的固体的高度。
15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述第二管道中的固体的质量。
16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据信号表示所述第二管道中的固体的体积。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个数据信号表示下者中的至少一个跨过所述第一化工循环的一部分而测得的压差、所述第一化工循环的一部分中的质量流率，以及所述第一化工循环的一部分中的空气流率。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，跨过所述氧化器和所述第二管道中的至少一个而测量所述压差。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制信号与定位在第二化工循环中的至少一个第二阀通信，所述第一化工循环与所述第二化工循环处于流体连通，并且所述第二阀构造成调整通过所述第二化工循环的固体流。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述至少一个控制信号与定位在所述第一化工循环和所述第二化工循环之间的至少一个第三阀通信，并且所述至少一个第三阀构造成调整所述第一化工循环和所述第二化工循环之间的固体流。
全文摘要
一种用于优化化工循环系统的控制系统包括用于测量化工循环中的一个或多个参数的一个或多个传感器。传感器设置在定位在化工循环中的管道上或管道中。传感器产生表示管道中的固体的量的一个或多个数据信号。控制系统包括与传感器通信的数据采集系统，以及与数据采集系统通信的控制器。数据采集系统接收数据信号，并且控制器产生控制信号。控制器与定位在化工循环中的一个或多个阀通信。阀构造成调整通过化工循环的固体流。
文档编号C01B3/10GK102811945SQ201180016686
公开日2012年12月5日 申请日期2011年1月28日 优先权日2010年1月29日
发明者X.林, A.乔施, H.雷 申请人:阿尔斯通技术有限公司