一种煤气化装置及其PID参数整定方法实施装置与流程

本实用新型属于自动控制技术领域，涉及一种煤气化装置及其PID参数整定方法实施装置。

背景技术：

目前，粉煤加压气化技术是一种重要的清洁能源生产方式。以粉煤为原料的气化技术具有煤种适应性广、原料消耗低、碳转化率高等技术优势,有更强的市场竞争力。粉煤加压气化工艺是以粉煤和纯氧为原料,在高温、高压、非催化条件下在气化炉内进行部分氧化反应,生成以一氧化碳和氢气为有效成分的粗合成气。煤气化装置含有多条控制回路，大部分采用PID(比例-积分-微分控制器)控制。PID控制回路的正常工作，是保证煤气化装置安全稳定运行的基础，也是采用先进过程控制、操作优化、质量管理、节能策略的基础。PID参数的优化与否直接影响着控制效果。优化方法一般分为工程整定法和理论计算法。工程整定法，主要依赖工程经验，直接在控制系统的试验中进行，虽然方法简单，但往往控制效果不理想。理论计算法，依据系统的数学模型，经过理论计算确定控制器参数。该类算法得出的结果具有很高的可信度和代表性，控制效果也很理想。

现有的煤气化装置及其PID参数整定方法实施装置，多采用工程整定法，由于整定的参数不具有代表性，导致存在现场的很多控制回路都停留在手动状态，耗费大量人力，控制效果不佳，造成了生产原 料的浪费等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于，提供一种煤气化装置及其PID参数整定方法实施装置，解决现有技术中由于整定的参数不具有代表性，导致存在的控制回路都停留在手动状态，耗费大量人力，控制效果不佳，造成了生产原料的浪费等问题，通过得到优化后的控制器参数，使煤气化装置控制回路能够平稳地投用自动控制，控制回路正常运行时不需人为干预，让操作员解放双手，节约人力成本，提高生产效率，同时降低生产成本，节约能源。

为实现上述目的，本实用新型一方面提供一种煤气化装置，包括高压闪蒸罐，高压闪蒸罐的上部与进料组件相连接，高压闪蒸罐的下部通过液位调节阀与出料组件相连接，高压闪蒸罐的顶部与出料组件相连接；高压闪蒸罐的侧面设置有液位测量组件，液位测量组件与液位调节阀之间通过液位控制器相连接；

高压闪蒸罐通过法兰接口与来自气化炉和洗涤塔的黑水管道相连，高压闪蒸罐的顶部通过法兰接口与闪蒸汽出口管道相连，高压闪蒸罐的下部通过法兰接口与闪蒸后黑水管道相连，液位调节阀位于出口管道上，用于调节高压闪蒸罐的液位；

高压闪蒸罐的液位测量组件通过法兰取压，经毛细管导压，通过测量变送器将信号送至液位控制器，由液位控制器对液位调节阀进行控制。

本实用新型另一方面提供一种煤气化装置的PID参数整定方法 实施装置，用于如权利要求所述的煤气化装置，其特征在于：该实施装置包括依次连接的现场测量变送器、第一安全栅、AI信号卡件、控制器、AO信号卡件和第二安全栅；控制器通过服务器与上位机相连接；第二安全栅与气化装置的液位调节阀相连接。

在以上方案中优选的是，煤气化装置的液位控制器在控制器中实现。

还可以优选的是，液位控制器为PID控制器。

还可以优选的是，上位机设置有人机交互界面组件。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型的一种煤气化装置及其PID参数整定方法实施装置，能够解决现有技术中由于整定的参数不具有代表性，导致存在的控制回路都停留在手动状态，耗费大量人力，控制效果不佳，造成了生产原料的浪费等问题，通过得到优化后的控制器参数，使煤气化装置控制回路能够平稳地投用自动控制，控制回路正常运行时不需人为干预，让操作员解放双手，节约人力成本，提高生产效率，同时降低生产成本，节约能源。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1是本实用新型的煤气化装置的结构示意图；

图2是本实用新型的煤气化装置的PID参数整定方法实施装置结构示意图；

具体实施方式

实施例1：

一种煤气化装置，如图1所示，包括高压闪蒸罐101，高压闪蒸罐101的上部与进料组件102相连接，高压闪蒸罐101的下部通过液位调节阀103与出料组件104相连接，高压闪蒸罐101的顶部与出料组件107相连接；高压闪蒸罐101的侧面设置有液位测量组件105，液位测量组件105与液位调节阀103之间通过液位控制器106相连接；

高压闪蒸罐101通过法兰接口与来自气化炉和洗涤塔的黑水管道102相连，高压闪蒸罐101的顶部通过法兰接口与闪蒸汽出口管道107相连，高压闪蒸罐101的下部通过法兰接口与闪蒸后黑水管道104相连，液位调节阀103位于出口管道104上，用于调节高压闪蒸罐101的液位；

高压闪蒸罐101的液位测量组件105通过法兰取压，经毛细管导压，通过测量变送器将信号送至液位控制器106，由液位控制器106对液位调节阀103进行控制。

实施例2：

一种煤气化装置的PID参数整定方法实施装置，用于如实施例1所述的煤气化装置，如图2所示，该实施装置包括依次连接的现场测量变送器201、第一安全栅202、AI信号卡件203、控制器204、AO信号卡件207和第二安全栅208；控制器204通过服务器205与上位机206相连接；第二安全栅208与气化装置的液位调节阀103相连接。

优选的，煤气化装置的液位控制器106在控制器204中实现。

优选的，液位控制器106为PID控制器。

优选的，上位机206设置有人机交互界面组件。

本实用新型的煤气化装置的PID参数整定方法实施装置，现场测量变送器201将4～20mA信号通过第一安全栅202和AI信号卡件203传输至控制器204中，并进行信号处理，且在控制器204中完成对回路的控制过程。其尤其适用于蚁群算法的参数优化应用中。其将蚁群算法优化后的参数在上位机206中进行优化修改，并通过服务器205及网络与控制器204进行数据交换，控制器204将运算后的数据通过AO信号卡件207和第二安全栅208传输至现场阀门定位器，以控制现场的液位调节阀103。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。