检测装置、分配控制系统和方法与流程

本公开涉及煤气化，尤其涉及一种检测装置、分配控制系统和方法。

背景技术：

1、粉煤加氢气化是粉煤与高温(700℃-1000℃)、高压(5mpa-7mpa)氢气发生加氢裂解、加氢气化等反应，生成富含甲烷的粗煤气，并副产轻质煤焦油及半焦的工艺过程。

2、粉煤加氢气化在气化炉中产生的半焦颗粒随粗煤气排出气化炉后需要气固分离。第一，气固分离时需要检测粗煤气中半焦颗粒的浓度，相关技术中采用静电感应测量仪等仪器对粗煤气中半焦颗粒的浓度进行测量，该测量方法受粉尘的粒径、水分等影响较大，检测不准确，检测效果不理想。第二，排出气化炉的含半焦颗粒的粗煤气被气固分离时一部分被分离收集装置分离后处理半焦颗粒，另一部分含半焦颗粒的粗煤气进入过滤器过滤后处理半焦颗粒，分离收集装置和过滤器共同处理半焦颗粒，相关技术中分离收集装置和过滤器处理半焦颗粒时进入两者的含半焦颗粒的粗煤气分配不合适，影响整个系统的正常运行。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种检测装置、分配控制系统和方法。

2、第一方面，本技术实施例提供一种检测装置，包括：

3、检测装置本体，所述检测装置本体具有用于插入被检测管路的插入端、第一通道和第二通道，所述第一通道于所述插入端形成有朝向第一方向的第一开口，所述第一开口用于使被检测管路内朝向所述第一开口运动的半焦颗粒进入所述第一通道，所述第二通道于所述插入端形成有朝向第二方向的第二开口，在所述第二通道中与所述第二开口对应的另一端为封闭端，所述第二方向与所述第一方向的夹角为90°～150°；

4、第一压力检测器，设置于所述第一通道且用于检测第一通道内的全压p1；

5、第二压力检测器，设置于所述第二通道且用于检测第二通道内的静压p2，p1与p2的差值为动压，根据公式计算得到第一通道中流体速度v，其中ρ为气体密度，根据公式qg＝sv计算得到气体体积流量qg，其中s为第一通道的横截面积；

6、称重组件，与所述第一通道连通，所述称重组件用于承接并称量进入所述第一通道内的半焦颗粒，单位时间内称重组件获取的重量变化值为第一通道内流体的质量流量qs；

7、根据公式qs/qg＝ds，计算得到流体中半焦颗粒的浓度ds。

8、根据本技术第一方面的实施例，所述第二通道为环绕所述第一通道的环形通道。

9、根据本技术第一方面的实施例，所述称重组件包括收集罐、波纹管和称重单元，所述收集罐通过所述波纹管与所述第一通道连通，所述称重单元设置于所述收集罐，用于称量进入所述收集罐内的半焦颗粒。

10、根据本技术第一方面的实施例，所述检测装置本体包括相连接的第一段体和第二段体，所述第一段体与所述第二段体之间成设定夹角，所述第一段体和部分所述第二段体构成所述插入端，所述第二段体远离所述第一段体的一端与所述收集罐连通。

11、根据本技术第一方面的实施例，所述收集罐与所述第二段体远离所述第一段体的一端可拆卸连接；

12、所述第二段体上设有第一阀，拆卸所述收集罐时，关闭所述第一阀，避免所述第一通道内的流体漏出，安装有所述收集罐时，开启所述第一阀，以连通所述第一通道和所述收集罐。

13、根据本技术第一方面的实施例，所述插入端具有变径段，沿所述第一开口的进入方向，所述变径段的直径逐渐增大；

14、沿所述第一开口的进入方向，所述第二开口位于所述变径段直径最大的位置处。

15、第二方面，本技术实施例提供了一种分配控制系统，分配控制系统包括控制单元、第一方面所述的检测装置以及通过管路依次连通的气化炉、分配单元和过滤器，所述检测装置的插入端插入位于所述分配单元和所述过滤器之间的管路内，以检测进入所述过滤器中流体的半焦颗粒浓度ds；

16、所述控制单元将所述ds与预设半焦颗粒浓度阈值进行比对判断，若所述ds在所述阈值内，则不进行再分配，若所述ds不在所述阈值内，则指示所述分配单元分配进入所述分配单元和所述过滤器的流体量，直至所述ds在所述阈值内。

17、根据本技术第二方面的实施例，所述分配单元包括旁通管路、分离收集模块、与所述气化炉连通的气化炉出口管路和与所述过滤器连通的过滤器入口管路，所述检测装置的插入端插入过滤器入口管路内；

18、所述气化炉出口管路与所述过滤器入口管路之间并联地接入所述旁通管路和所述分离收集模块，所述旁通管路设有第三阀，所述控制单元通过控制所述第三阀的开度，分配进入所述分离收集模块和所述旁通管路的流体量，进而调节至ds在所述阈值内。

19、根据本技术第二方面的实施例，所述分离收集模块包括收集装置和与所述收集装置连通的分离管路，所述分离管路与所述气化炉出口管路连通，所述收集装置的顶部与所述过滤器入口管路连通，以使分离收集后的流体进入所述过滤器入口管路；

20、所述分离管路位于所述收集装置外的部分管路设有第二阀，所述分离管路位于所述收集装置内部的另一部分管路包括依次连通的沿竖直方向朝向所述收集装置的顶部延伸的第一竖直段、横向延伸的弧形段以及沿竖直方向朝向所述收集装置的底部延伸的第二竖直段，所述弧形段的侧壁设有出口。

21、根据本技术第二方面的实施例，所述分离管路至少为两个，至少两个所述分离管路并联地接入所述收集装置，各所述分离管路的内径不等，各所述分离管路上均设有第二阀；

22、当ds大于所述阈值时，若所述控制单元指令关闭所述第三阀(7)，ds仍大于所述阈值，则进一步调整第二阀，关闭内径大的所述分离管路，开启内径小的所述分离管路，直至ds在所述阈值内。

23、第三方面，本技术实施例提供了一种分配控制方法，采用第二方面所述的分配控制系统，包括步骤：

24、s1，将所述检测装置的所述插入端插入所述过滤器入口管路内采集进入所述过滤器内的半焦颗粒浓度数据ds；

25、s2，所述控制单元对所述ds与所述阈值进行比较判断，若ds在所述阈值内，则不发出分配指令，若ds不在所述阈值内，则发出分配指令；

26、s3，所述控制单元指令增大或减小所述第三阀的开度，增大或减小所述旁通管路中流体的流量；

27、循环步骤s2和s3，直至ds在所述阈值内。

28、根据本技术第三方面的实施例，当ds大于所述阈值时，若所述控制单元指令关闭所述第三阀(7)，ds仍大于所述阈值，则进一步调整第二阀，关闭内径大的所述分离管路，开启内径小的所述分离管路，直至ds在所述阈值内。

29、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

30、本公开实施例提供的检测装置，通过设置具有第一通道和第二通道的检测装置本体，且该检测装置本体具有用于插入被检测管路的插入端，从而使检测装置本体能够通过插入端插入被检测管路中检测其中半焦颗粒的浓度。通过在第一通道于插入端设置第一开口和设置与第一通道连接的第一压力检测器，以获取被检测管路内流体的全压，通过在第二通道于插入端设置第二开口和设置与第二通道连接的第二压力检测器，以获取被检测管路内流体的静压，从而得到流体的动压，根据动压得到第一通道内流体的速度进而得到第一通道的气体体积流量qg，同时通过称重组件承接并称量由第一开口进入第一通道内的半焦颗粒的重量，从而可计算单位时间内称重组件获取的重量变化值为第一通道内流体的质量流量qs，再利用质量流量qs与气体体积流量qg的比值即可以计算出流体中半焦颗粒的浓度ds，该检测装置不受粉尘的粒径、水分等影响，最终得到较为准确的半焦颗粒的浓度值。

31、本公开实施例提供的分配控制系统和方法，通过将检测装置的插入端插入过滤器入口管路内检测过滤器入口管路内半焦颗粒的浓度，根据检测到的半焦颗粒的浓度控制分配单元对进入所述分配单元和所述过滤器的流体量进行分配，从而控制进入分离收集模块和过滤器中的流体分配，使得整个系统稳定运行。