CN114655924A - 一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***及方法，本发明***包括主控制器和辅控制器，分别对煤炭超临界水气化制氢***产量进行粗调和细调；主控制器根据预设氢气产量调节超临界给水流量和水煤浆流量；辅控制器考虑了变工况过程超临界水流量的变化对超临界水温度的影响，并通过对氧化器的氧气入口流量的调控，保证调节结束后氢气产量为预设氢气产量，降低了煤炭超临界水气化制氢***产量调控对其他调控回路的影响，降低了由于空间因素带来的惯性延迟，提高了***的可控性和鲁棒性，满足了煤炭超临界水气化制氢***变工况的需求。

Description

一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***及方法
技术领域
本发明涉及制氢***产量调控技术领域，具体是一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***及方法。
背景技术
目前煤气化制氢比较其他化石能源转化制氢有明显的资源优势。
煤炭超临界水气化制氢***实现了煤在超临界水中发生气化反应，产生高含量的氢气以及二氧化碳和部分可燃碳氢化合物的过程。由于超临界水的物理特性，气化过程产生的氢气等气体可以很好的溶解在超临界水中，而煤中的杂质如氮、硫等不溶于超临界水，直接形成固体残渣被排出反应器。这种煤炭超临界水气化制氢方式从源头上解决了气体污染物，且氢元素的转化率相比传统气化过程中更高。
煤炭超临界水气化制氢***要求反应水达到超临界状态，而这一过程的巨大能量来源与传递方式将影响整个***的安全性和能量利用率。煤炭超临界水气化制氢***中超临界水换热器***利用换热器，将制氢***产生的部分氢气燃烧释放的化学能传递用于加热给水，使气化反应器达到生产要求。这一过程要求煤炭超临界水气化制氢***包含氧化器部分。氧化器与气化炉均为大体积设备且两者之间为串联，由于气体流动需要时间，这两者设备的存在势必会增大***的惯性延迟。
为了满足超临界水换热器***生产过程中供需关系的平衡需要调节煤炭超临界水气化制氢***产量，使煤炭超临界水气化制氢***满足更多的工业需求。
目前，煤炭超临界水气化制氢***中仅存在水煤浆流量和超临界水给水量的调控方法，是利用生产的氢气流量信号与预设生产氢气流量的差值信号作为反馈控制水煤浆流量和超临界水给水量。一方面，这种调控方式下***的较大惯性延迟会延长调节时间，加大调节偏差；另一方面，直接作用于超临界水流量会影响换热器***的平衡，在换热器调控***的作用下，氧化器内氢气消耗量将会增加，其结果便是导致主控制器在短时间内接收到更大的变差信号，容易出现超调现象，严重影响到***运行的稳定性和安全性。煤炭超临界水气化制氢***本身的特性决定了其运行过程中氢气产量随超临界水流量和水煤浆流量变化的动态响应具有较大的惯性延迟，因此，水煤浆流量和超临界水给水量的调控方法不适用于调节氢气产量。
针对所述煤炭超临界水气化制氢***还未有过具体的产量调控方法，而以往的其它工业制氢***与煤炭超临界水气化制氢***相差较大，控制方法并不适用于本***产量调控。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***及方法，实现煤炭超临界水气化制氢***的安全运行和产量调控要求。
本发明通过以下技术方案实现：
一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，包括超临界水给水泵、水煤浆供应装置、气化炉、氧化器、换热器、变压吸附分离装置、高压鼓风电机、温度变送器、流量变送器、压力变送器、主控制器和辅控制器；
超临界水给水泵的出水口与换热器的冷流体入口连接，换热器的冷流体出口与气化炉的进水口连接，水煤浆供应装置的水煤浆出口与气化炉的水煤浆进口连接；气化炉的气体出口与氧化器的燃料进口连接，氧化器的出口与换热器的热流体入口连接，换热器的热流体出口与变压吸附分离装置的进口连接；高压鼓风电机的出风口与氧化器的氧气进口连接；
温度变送器用于采集换热器冷流体出口的超临界水温度及换热器热流体入口温度，流量变送器用于采集变压吸附分离装置气体出口的氢气流量，压力变送器用于采集高压鼓风电机出风口压力；主控制器用于根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值调节进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量；辅控制器用于根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量。
优选的，辅控制器根据预设超临界水温度与换热器冷流体出口超临界水温度的差值、换热器热流体入口温度及热流体总流量计算值得到第一氧气流量调节信号，根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值得到第二氧气流量调节信号，将第一氧气流量调节信号和第二氧气流量调节信号叠加得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量。
优选的，还包括给水泵变频器，当主控制器接收到预设氢气产量信号时根据预设氢气产量和变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值计算出超临界水流量调节量，根据超临界水流量调节量输出调频信号至给水泵变频器，给水泵变频器根据调频信号调节超临界水给水泵转速。
优选的，还包括水煤浆流量控制器，当主控制器接收到预设氢气产量信号时根据预设氢气产量和变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值计算出水煤浆流量调节量，根据水煤浆流量调节量输出控制信号至水煤浆流量控制器，水煤浆流量控制器根据控制信号调节水煤浆供应装置的水煤浆流量。
优选的，还包括高压鼓风电机变频器，辅控制器用于根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力计算出氧气流量调节量，根据氧气流量调节量输出调频信号至高压鼓风电机变频器，高压鼓风电机变频器根据调频信号调节高压鼓风电机转速。
一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控方法，基于所述的***，包括：
温度变送器采集换热器冷流体出口的超临界水温度及换热器热流体入口温度，流量变送器采集分离装置气体出口的氢气流量，压力变送器用于采集高压鼓风电机出风口压力；
主控制器接收预设氢气产量信号，根据预设氢气产量计算得到与预设氢气产量匹配的预设超临界水流量和预设水煤浆流量，调节进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量分别等于预设超临界水流量和预设水煤浆流量；
辅控制器根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力，调节进入氧化器的氧气流量，直至变压吸附分离装置气体出口的氢气流量等于预设氢气产量且***处于稳定状态。
进一步的，辅控制器根据预设超临界水温度与换热器冷流体出口的超临界水温度的差值、换热器热流体入口温度及热流体总流量计算值得到第一氧气流量调节信号，根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值得到第二氧气流量调节信号，将第一氧气流量调节信号和第二氧气流量调节信号叠加得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量，直至流量变送器采集的氢气流量等于预设氢气产量且***处于稳定状态。
进一步的，主控制器仅在变工况条件下工作，辅控制器同时在变工况和稳定工况条件下工作。
进一步的，主控制器仅在接收到预设氢气产量信号变化的第一个时刻下工作，对进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量的调节只执行一次。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明***包括主控制器和辅控制器，分别对煤炭超临界水气化制氢***产量进行粗调和细调。主控制器根据预设氢气产量调节超临界给水流量和水煤浆流量；辅控制器根据温度变送器的温度信号、预设的超临界水温度、流量变送器的氢气流量信号、预设氢气产量、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、高压鼓风机出口压力，调控氧气流量，保证调节结束后氢气产量为预设氢气产量。辅控制器考虑了变工况过程超临界水流量的变化对超临界水温度的影响，并通过对氧化器的氧气入口流量的调控，降低了煤炭超临界水气化制氢***产量调控对其他调控回路的影响，降低了由于空间因素带来的惯性延迟，提高了***的可控性和鲁棒性，满足了煤炭超临界水气化制氢***变工况的需求。
本发明调控方法利用主控制器和辅控制器同时对煤炭超临界水气化制氢***产量进行调控，分别对煤炭超临界水气化制氢***产量进行粗调和细调。主控制器根据预设氢气产量调节超临界给水流量和水煤浆流量，不会因为采集的氢气流量变化而过度调节。辅控制器根据温度变送器的温度信号、预设的超临界水温度、流量变送器的氢气流量信号、预设氢气产量、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、高压鼓风机出口压力，调控氧气流量，解决了超临界水流量的变化对超临界水温度的影响，通过避免了过度调节氧气流量而造成的氢气产量的变化，降低了由于空间因素带来的惯性延迟，提高了***的可控性和鲁棒性。
进一步的，本发明主控制器仅在变工况条件下工作，辅控制器同时在变工况和稳定工况条件下工作。既满足了煤炭超临界水气化制氢***变工况的需求，又实现了在稳定工况生产条件下消除内外干扰，稳定氢气产量。
附图说明
图1是一种用于煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控逻辑图。
图2是一种用于煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控下主控回路下的调控过程。
图3是一种用于煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控下辅控回路下的调控过程。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明进行描述，这些描述只是进一步解释本发明的特征和优点，并非用于限制本发明的权利要求。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是暗示或指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗指相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明的具体含义。
如图1，本发明用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，包括超临界水给水泵、给水泵变频器、水煤浆流量控制***、气化炉、氧化器、换热器***、变压吸附分离装置(PSA)、流量变送器、主控制器、高压鼓风电机、高压鼓风电机变频器、温度变送器、压力变送器以及辅控制器。水煤浆流量控制***包括水煤浆供应装置和水煤浆流量控制器，水煤浆流量控制器用于控制水煤浆供应装置输出的水煤浆流量。换热器***包括换热器和温度变送器。
超临界水给水泵的出水口与换热器的冷流体入口连接，换热器的冷流体出口与气化炉的进水口连接，水煤浆供应装置的水煤浆出口与气化炉的水煤浆进口连接；气化炉的气体出口与氧化器的燃料进口连接，氧化器的出口与换热器的热流体入口连接，换热器的热流体出口与变压吸附分离装置的进口连接。高压鼓风电机的出风口与氧化器的氧气进口连接。
给水泵变频器通过调节超临界水给水泵的转速来调节超临界水流量；高压鼓风电机变频器用于调节高压鼓风电机的转速来调节氧气流量。
流量变送器用于采集变压吸附分离装置出口的氢气流量，温度变送器用于采集换热器冷流体出口的超临界水温度及换热器热流体入口温度，压力变送器用于采集高压鼓风电机出风口的压力。
超临界水给水泵、给水泵变频器、水煤浆流量控制***、气化炉、氧化器、换热器、变压吸附分离装置、流量变送器以及主控制器构成主控回路。
高压鼓风电机、高压鼓风电机变频器、鼓风机出风口、氧化器、换热器***、PSA***、温度变送器、流量变送器、压力变送器和辅控制器构成辅控回路。
所述主控制器仅作用在变工况条件，根据预设氢气产量调节超临界给水流量和水煤浆流量，所述主控回路不保证控制氢气产量结果为预设氢气产量，但保证调控完成后，实际运行超临界水给水泵水流量和水煤浆流量与给定预设氢气产量对应的预设超临界水流量和预设水煤浆流量相同。即所述主控制器为有差调节，但主控回路中的超临界水流量控制和水煤浆流量控制为无差调节。
所述辅控制器同时作用在变工况和稳定工况条件。所述辅控回路控制的是所述氧化器入口氧气流量。所述辅控回路依据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力，控制改变高压鼓风电机运行工况，从而调控氧气流量。所述辅控制器为无差调节。所述辅控回路保证调节结束后氢气产量为预设氢气产量且***处于稳定状态。其中热流体总流量由超临界水总流量和水煤浆总流量，依据***质量平衡和能量平衡式计算得出。辅控制器根据压力变送器采集的压力信号估计氧气流量，反馈作用于高压鼓风机氧气流量调节。
通过以下实施例阐述本发明调控过程。
实施例1提高氢气产量
图2是一种用于煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控下主控回路下的调控过程，该示意图展示了当***接收到需要提高氢气产量后，主控回路的响应过程及结果。
所述煤炭超临界水气化制氢***中决定***产量的根本因素在于输入***气化器内的超临界水流量和水煤浆流量。所述煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控下主控回路的调节过程就是在提高超临界水流量和水煤浆流量。
所述预设氢气产量和所述流量变送器采集的氢气流量信号传输至主控制器内，主控制器计算预设氢气产量和所述流量变送器的氢气流量信号的差值，此时差值为一个正值，根据预设氢气产量对于的预设超临界水流量和预设水煤浆流量，通过计算输出需要提高的超临界水流量和水煤浆流量值，并以电信号的方式输出给给水泵变频器和水煤浆流量控制器。给水泵变频器根据接收的电信号调节超临界水给水泵的转速，超临界水流量在超临界水给水泵提高转速后增加，水煤浆流量控制器根据接收的电信号调节水煤浆供应装置输出的水煤浆流量，但由于***的迟滞效应，氧化器氧化放热量不变，换热器出口超临界水温度降低。这种情况下，现有技术中是使氧化器的入口氧气流量增加，氢气在氧化器内消耗量增加，最终导致在短时间内提高产量的信号得到了降低产量的结果。这个结果如果作用于主控制器会过调超临界水流量和水煤浆流量，增加调节时间，加大调节偏差，并且超调较为严重时可能会引发安全事故。
为了避免出现上述情况的发生，本发明主控制器为有差调节，仅作用在变工况条件下，仅在接收到预设氢气产量值变化的第一个时刻下作用，即只执行一次。在同一个预设氢气产量的信号下，主控制器给出的超临界水流量信号和水煤浆流量信号维持在第一个接收时刻下的计算值。即所述主控回路不保证控制氢气产量结果为预设氢气产量，但保证调控完成后，实际运行超临界水给水泵水流量和水煤浆流量与给定预设氢气产量对应的预设超临界给水量和预设水煤浆流量相同。与给定预设氢气产量对应的预设超临界给水量和预设水煤浆流量均为固定值，不随流量变送器采集的氢气流量的变化而变化。
虽然上述过程避免了过度调节的情况发生，但是却并没有解决氢气产量降低的反馈，同时不能够做到无差调节。对于煤炭超临界水气化制氢***运行过程中的内外干扰导致的产量变化没有能够消除。
图3是一种用于煤炭超临界水气化制氢***提高产量调控下辅控回路下的调控过程。该示意图展示了当***接收到需要提高氢气产量后，主控回路不能够做到的无差调节和快速反应调节过程时辅控回路的调控过程，解决了上述调控过程的问题。
辅控回路的辅控制器为无差调节，同时作用在变工况和稳定工况条件。辅控回路有两个作用：一是保证换热器出口水温能够达到生产要求；二是保证煤炭超临界水气化制氢***的氢气产量与预设氢气产量值相同。
所述第一个作用的实现，利用换热器热流体入口温度信号和热流体总流量计算值来计算氧化器产生的热量值。超临界水流量增加后，辅控制器计算预设超临界水温度与换热器冷流体出口超临界水温度的差值，此时差值为一正值。根据计算的热量值来评估，得到一个当换热器能补足冷流体温度差值的氧化器氧气流量增加的信号。
所述第二个作用的实现，辅控制器接收预设氢气产量和流量变送器的氢气流量信号，计算所述预设氢气产量和所述流量变送器的氢气流量差值信号，根据差值信号的大小，给出了一个氧化器氧气流量的减小信号。
辅控制器将氧化器氧气流量增加信号和氧化器氧气流量的减小信号进行叠加，得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力得到最终的控制信号输出给高压鼓风电机变频器，高压鼓风电机变频器调高高压鼓风电机转速，增加氧化器氧气流量，增加氧化器内氢气的氧化量，从而保证换热器冷流体出口超临界水温度满足要求，又能实现煤炭超临界水气化制氢***产量的提高。
所述氧化器氧气流量减小信号在调控产量初期起到的是一个抑制由于换热器冷流体出口温度达不到要求而提高氧气流量导致的氢气产量降低的作用。在调控后期，所述氧气流量减小信号，即所述预设氢气产量和所述流量变送器的差值信号调控回路起到主要调控作用。同时，在稳定工况下，所述预设氢气产量和所述流量变送器的差值信号调控回路依然随着偏差信号的存在而起到产量调控作用。上述过程即为辅控回路的微调过程。
实施例2降低氢气产量
主控回路的响应过程：
所述预设氢气产量和所述流量变送器采集的氢气流量信号传输至主控制器内，主控制器计算预设氢气产量和所述流量变送器的氢气流量信号的差值，此时差值为一个负值，根据预设氢气产量对于的预设超临界水流量和预设水煤浆流量，通过计算输出需要降低的超临界水流量和水煤浆流量值，并以电信号的方式输出给给水泵变频器和水煤浆流量控制器。给水泵变频器根据接收的电信号调节超临界水给水泵的转速，超临界水流量在超临界水给水泵减少转速后降低，水煤浆流量控制器根据接收的电信号调节水煤浆供应装置输出的水煤浆流量，但由于***的迟滞效应，氧化器氧化放热量不变，换热器出口超临界水温度升高。
辅控回路的响应过程：利用换热器热流体入口温度信号和热流体总流量计算值来计算氧化器产生的热量值。辅控制器计算预设超临界水温度与换热器冷流体出口超临界水温度的差值，此时差值为一负值。根据计算的热量值来评估，得到一个当换热器能补足冷流体温度差值的氧化器氧气流量减小的信号。
辅控制器接收预设氢气产量和流量变送器的氢气流量信号，计算所述预设氢气产量和所述流量变送器的氢气流量差值信号，此时差值为一正值，辅控制器给出一个氧化器氧气流量增加信号。
辅控制器将氧化器氧气流量增加信号和氧化器氧气流量的减小信号进行叠加，得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力得到最终的控制信号输出给高压鼓风电机变频器，高压鼓风电机变频器减小高压鼓风电机转速，减少氧化器氧气流量，减少氧化器内氢气的氧化量，从而保证换热器冷流体出口温度满足要求，又能实现煤炭超临界水气化制氢***产量的降低。
所述换热器热流体入口温度反馈信号还起到用于维持煤炭超临界水气化制氢***的鲁棒性，防止辅控制器过度调控导致氧化器***和换热器***处于危险工况。
本发明主控回路的控制量为超临界水流量和水煤浆流量；辅控回路的控制量为氧化器入口氧气流量。本控制方法以主控回路粗调，辅控回路为细调的方式，既保证了***变工况运行的鲁棒性，又能够在稳定工况生产条件下消除内外干扰，稳定氢气产量。辅控回路的存在还解决了主控回路调节下，其他控制***随超临界给水量的改变而导致的***鲁棒性变差，主控回路过调的问题。

Claims (9)

1.一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，其特征在于，包括超临界水给水泵、水煤浆供应装置、气化炉、氧化器、换热器、变压吸附分离装置、高压鼓风电机、温度变送器、流量变送器、压力变送器、主控制器和辅控制器；
超临界水给水泵的出水口与换热器的冷流体入口连接，换热器的冷流体出口与气化炉的进水口连接，水煤浆供应装置的水煤浆出口与气化炉的水煤浆进口连接；气化炉的气体出口与氧化器的燃料进口连接，氧化器的出口与换热器的热流体入口连接，换热器的热流体出口与变压吸附分离装置的进口连接；高压鼓风电机的出风口与氧化器的氧气进口连接；
温度变送器用于采集换热器冷流体出口的超临界水温度及换热器热流体入口温度，流量变送器用于采集变压吸附分离装置气体出口的氢气流量，压力变送器用于采集高压鼓风电机出风口压力；主控制器用于根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值调节进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量；辅控制器用于根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量。
2.根据权利要求1所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，其特征在于，辅控制器根据预设超临界水温度与换热器冷流体出口超临界水温度的差值、换热器热流体入口温度及热流体总流量计算值得到第一氧气流量调节信号，根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值得到第二氧气流量调节信号，将第一氧气流量调节信号和第二氧气流量调节信号叠加得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量。
3.根据权利要求1所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，其特征在于，还包括给水泵变频器，当主控制器接收到预设氢气产量信号时根据预设氢气产量和变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值计算出超临界水流量调节量，根据超临界水流量调节量输出调频信号至给水泵变频器，给水泵变频器根据调频信号调节超临界水给水泵转速。
4.根据权利要求1所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，其特征在于，还包括水煤浆流量控制器，当主控制器接收到预设氢气产量信号时根据预设氢气产量和变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值计算出水煤浆流量调节量，根据水煤浆流量调节量输出控制信号至水煤浆流量控制器，水煤浆流量控制器根据控制信号调节水煤浆供应装置的水煤浆流量。
5.根据权利要求1所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控***，其特征在于，还包括高压鼓风电机变频器，辅控制器用于根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力计算出氧气流量调节量，根据氧气流量调节量输出调频信号至高压鼓风电机变频器，高压鼓风电机变频器根据调频信号调节高压鼓风电机转速。
6.一种用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控方法，其特征在于，基于权利要求1所述的***，包括：
温度变送器采集换热器冷流体出口的超临界水温度及换热器热流体入口温度，流量变送器采集分离装置气体出口的氢气流量，压力变送器用于采集高压鼓风电机出风口压力；
主控制器接收预设氢气产量信号，根据预设氢气产量计算得到与预设氢气产量匹配的预设超临界水流量和预设水煤浆流量，调节进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量分别等于预设超临界水流量和预设水煤浆流量；
辅控制器根据换热器冷流体出口的超临界水温度、预设超临界水温度、换热器热流体入口温度、热流体总流量计算值、变压吸附分离装置气体出口的氢气流量、预设氢气产量和高压鼓风电机出风口压力，调节进入氧化器的氧气流量，直至变压吸附分离装置气体出口的氢气流量等于预设氢气产量且***处于稳定状态。
7.根据权利要求6所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控方法，其特征在于，辅控制器根据预设超临界水温度与换热器冷流体出口的超临界水温度的差值、换热器热流体入口温度及热流体总流量计算值得到第一氧气流量调节信号，根据预设氢气产量与变压吸附分离装置气体出口的氢气流量的差值得到第二氧气流量调节信号，将第一氧气流量调节信号和第二氧气流量调节信号叠加得到氧气流量调节信号，根据氧气流量调节信号和高压鼓风电机出风口压力调节进入氧化器的氧气流量，直至流量变送器采集的氢气流量等于预设氢气产量且***处于稳定状态。
8.根据权利要求6所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控方法，其特征在于，主控制器仅在变工况条件下工作，辅控制器同时在变工况和稳定工况条件下工作。
9.根据权利要求8所述的用于煤炭超临界水气化制氢的产量调控方法，其特征在于，主控制器仅在接收到预设氢气产量信号变化的第一个时刻下工作，对进入气化炉的超临界水流量和水煤浆流量的调节只执行一次。
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