CN102944108A - 一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置及方法，属于钒生产设备及方法技术领域，用于钒成品生产过程中的盘干设备高温烟气管道兑冷温度自动控制装置及控制方法。其技术方案是：高温引风机安装在盘干设备前端，兑冷风管由回转窑出口高温烟气管道接入，在高温烟气管道上安装高温烟气管道控制器件和温度检测元件，在兑冷风管上安装兑冷风管控制器件，温度信号传送至现场控制站，现场控制站输出阀位信号，通过高温烟气管道控制器件和兑冷风管控制器件控制冷风兑入量。本发明实现了盘干设备高温烟气管道兑冷温度的自动控制，避免管壁金属氧化损耗产生安全隐患，提高了盘干设备的工作效率，节能环保，减少能源浪费，带来了可观的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种钒成品生产过程中的盘干设备高温烟气管道兑冷温度自动控制装置及控制方法，属于钒生产设备及方法技术领域。
背景技术
钒成品生产过程中，湿多钒酸铵由皮带等传输设备输送进盘干设备进行干燥，经过干燥的多钒酸铵粉剂送入回转窑进行氧化焙烧形成五氧化二钒或三氧化二钒成品，后送入融化设备进行熔化制片。
在上述的钒成品生产过程中，为节约能源和降低排放，将回转窑产生的高温烟气由高温引风机回引至盘干设备，高温烟气在盘干设备中将湿多钒酸铵烘干成干粉状多钒酸铵，再将粉状多钒酸铵送入回转窑进行氧化焙烧，以达到节约能源、减少排放有害气体的目的。
在原有工艺过程中，高温引风机设置在盘干设备后端，即将高温烟气从回转窑抽出，通过高温烟气管道经过盘干设备对湿多钒酸铵进行干燥后排空，同时在盘干设备入口处设置兑冷风管并设立手动阀门，对高温烟气进行温度调节。但是在这种工艺过程中，温度控制不佳，管道温度和盘干设备入口温度过高，会造成管道及盘干设备入口损坏，手动阀门也无法实现实时调整兑冷温度的要求。同时，这种高温烟气管道兑冷控制的硬件平台采用DCS或PLC系统，有的采用常规仪表电气控制。由于高温烟气来自回转窑，回转窑的烟气温度受产量和窑况的影响波动较大，盘干设备高温烟气管道的温度控制属于纯滞后、大惯性、多耦合的对象，温度无法实现全自动控制，系统仅实现数据的采集功能，控制过程也仅为手动控制，所以在整个兑冷操作过程中，控制基本依靠操作人员经验手工操作，由于操作员控制水平参差不齐，造成生产过程控制温度参数不稳定，对设备的安全稳定运行和对温度比较敏感的钒制成品质量产生极大的影响，极易造成高温烟气管道焊缝高温氧化、开裂和干燥设备损坏，以至于设备维修周期缩短，影响生产。生产中必须停产才能检修，且由于空间狭小使设备维护难度增大，维修成本提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置及方法，这种装置和方法可以使盘干设备高温烟气管道温度在生产过程中处于全自动控制状态，减轻了工人的劳动强度，降低了煤气等能源的消耗，且延长了高温烟气管道等设备的使用寿命，可以带来可观的经济效益和社会效益。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，它的构成中包括高温烟气管道、兑冷风管、高温引风机，其改进之处是，它还有温度检测元件、高温烟气管道控制器件、兑冷风管控制器件，高温引风机安装在盘干设备前端，高温烟气管道连接在回转窑高温烟气出口与高温引风机进口之间，在高温烟气管道上连接有兑冷风管，兑冷风管与高温烟气管道连接处安装有兑冷风管控制器件，在高温烟气管道上安装有高温烟气管道控制器件和温度检测元件，温度检测元件、高温烟气管道控制器件、兑冷风管控制器件的信号输出与输入端分别与现场控制站相连接。
上述盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，所述现场控制站由输入模块、输出模块、CPU和接口模块组成，现场控制站通过工业交换机与工程师站和操作员站相连接，工程师站由工控机和相应的网络接口卡组成。
上述盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，所述温度检测元件为热电偶或热电阻，高温烟气管道控制器件、兑冷风管控制器件为调节阀和变频器。
一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法，它采用以下步骤：
1、将回转窑中的对多钒酸铵进行氧化焙烧产生的高温烟气由高温引风机抽取至盘干设备；
2、通过安装在高温烟气管道上的温度检测元件检测高温烟气管道内烟气温度，并产生对应的温度信号，将温度信号传送至现场控制站；
3、通过现场控制站转换对应的高温烟气管道温度值，在CPU中比对高温烟气管道温度值和操作员预制高温烟气管道温度值或工艺要求温度值，通过兑冷温度控制模型计算并输出控制信号，控制安装于兑冷风管上的兑冷风管控制器件调整兑冷程度，高温烟气管道控制器件用于在发生以下情况时进行控制：物料极少又需要保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件，使阀位相应变小；物料入料量大为保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件，使阀位相应变大；当发生故障或后续设备维护检修时关闭高温烟气管道控制器件，同时关闭高温引风机，保证后续设备安全；
4、通过现场控制站对高温烟气管道进行监控，并产生对应的温度信号和控制信号传送至工程师站或操作员站；
5、在工程师站或操作员站中显示接收到的高温烟气管道的温度值、兑冷程度信号等技术参数值，存储相应的趋势值，对系统、设备状态进行集中监控，对各种超限情况发出报警信号，提醒操作员，并生成技术报表或生产日报。
上述盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法，其温度控制模型如下：
兑冷温度控制模型计算用到的温度检测值TE为连续采集N次平滑后的结果，为防止干扰情况的发生数据经过排序去掉极值，得到处理数据（温度值）TEP(m)，数据实时保持多组连续处理数据；
式中为
和
数据采集处理所对应的时间差值， 
,tc程序运行时间间隔；为正值表示温度为升高趋势，数值为温升趋势值；反之为负值表示温度为降低趋势，数值为温降趋势值。动态调整调节阀位与温控趋势值关系：
其中：
为调整系数，为温度设定值偏差，TSP为温度设定值,V为当前阀位值；
当温度设定值偏差|
|<ε(ε为控制精度，ε=0-20℃)时，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件停止动作，阀位不变；
当
>ε+1，且
为正值时，阀位增量ΔV，其中：ΔV=
)，ΔV =0-10%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件以每分钟增量为ΔV的值增加开度；
当>ε+1，且
为负值时，阀位增量ΔV=0，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件暂停动作，阀位不变；
当
<-ε-1，且
为负值时，阀位增量-ΔV，其中：-ΔV=-
)，-ΔV =- (0-10%)，即兑冷现场的兑冷风管控制器件以每分钟增量为-ΔV的值减小开度；
当
<-ε-1，且
为正值时，阀位增量ΔV=0，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件暂停动作，阀位不变；
ε+1或-ε-1用于克服温度波动而产生的调节阀震荡; ε值与ΔV值成正比关系；
经过上述计算后得到的阀位输出值控制兑冷现场的兑冷风管控制器件，实现盘干设备高温烟气管道兑冷温度自动控制功能，使温度控制在工艺允许的精度范围内。
本发明的有益之处在于：
本发明将高温引风机由盘干设备后端移到盘干设备前端，兑冷风管由从直接进入盘干设备改为由回转窑出口高温烟气管道接入，在高温烟气管道上安装高温烟气管道控制器件和温度检测元件，在兑冷风管上安装兑冷风管控制器件，高温烟气管道上的温度检测元件实时检测高温烟气管道温度，并将温度信号传送至现场控制站输入模块，现场控制站计算输出相应阀位信号，通过高温烟气管道控制器件和兑冷风管控制器件控制冷风兑入量。
本发明通过以上改进和工艺实施过程，实现了盘干设备高温烟气管道兑冷温度的自动控制，减少了高温烟气管道的烧损和开裂，缩短了检修周期，提高了产量和产品质量；同时也合理利用了能源，节约煤气等能源；全自动控制还减少了岗位操作人员和其工作量，降低了生产成本，减少了对环境的污染，带来了可观的经济和社会效益。
附图说明
图1是本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置结构示意图；
图2是本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置工作流程图；
图3是本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法流程图。
图中标记如下：工程师站1、操作员站2、工业交换机3、现场控制站4、回转窑5、高温烟气管道6、兑冷风管7、盘干设备8、温度检测元件9、高温烟气管道控制器件10、兑冷风管控制器件11、高温引风机12、接口模块13、CPU14、输入模块15、输出模块16。
具体实施方式
图1显示，本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置包括工程师站1、操作员站2、工业交换机3、现场控制站4、回转窑5、高温烟气管道6、兑冷风管7、盘干设备8、高温引风机12。
现场控制站4中包括接口模块13、CPU14、输入模块15、输出模块16。
高温烟气管道6中安装有温度检测元件9、高温烟气管道控制器件10，温度检测元件9为热电偶或热电阻，高温烟气管道控制器件10为调节阀和变频器。
兑冷风管7中安装兑冷风管控制器件11，兑冷风管控制器件11为调节阀和变频器。
图1显示，本发明的改进为：将高温引风机12由盘干设备8后端移到盘干设备8前端，兑冷风管7由从直接进入盘干设备8改为由回转窑5出口的高温烟气管道6接入，兑冷风管7上设置兑冷风管控制器件11。由回转窑5产生的高温烟气通过高温引风机12抽取进入高温烟气管道6，在高温烟气管道6上设置高温烟气管道控制器件10和温度检测元件9。兑冷调节后的烟气通过高温引风机12抽取并加压后进入盘干设备8。
图1显示，温度检测元件9、高温烟气管道控制器件10、兑冷风管控制器件11的信号输出与输入端分别与现场控制站4相连接，现场控制站4通过工业交换机3与工程师站1和操作员站2相连接，工程师站1由工控机和相应的网络接口卡组成。
本发明的一个实施例中，温度检测元件9为K型热电偶，高温烟气管道控制器件10和兑冷风管控制器件11为调节阀，工程师站1和操作员站2为工控机。
图2显示，本发明的工作流程为：
高温烟气管道6上的温度检测元件9实时检测高温烟气管道6温度，并将温度信号传送至现场控制站4的输入模块15。高温烟气管道6上的高温烟气管道控制器件10和兑冷风管7上的兑冷风管控制器件11将信号传送至现场控制站4的输入模块15。在现场控制站4中通过兑冷温度控制模型分析温度变化趋势及变化率并与设定值进行比对斜率梯度，计算输出相应阀位信号，通过兑冷风管7的兑冷风管控制器件11控制冷风兑入量。同时，通过高温烟气管道6上的高温烟气管道控制器件10控制盘干设备8的烟气进入量，高温烟气管道控制器件10用于在发生以下情况时进行控制：物料极少又需要保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件10，使阀位相应变小；物料入料量大为保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件10，使阀位相应变大；当发生故障或后续设备维护检修时关闭高温烟气管道控制器件10，同时关闭高温引风机12，保证后续设备安全。
现场控制站4通过工业交换机3将转换后的温度信号、现场执行元件状态等技术参数上传至工程师站1或操作员站2，在工程师站1或操作员站2中显示接收到的高温烟气管道6的温度值，兑冷程度信号等技术参数值，存储相应的趋势值，对系统、设备状态进行集中监控，对各种超限情况发出报警信号，提醒操作员，并生成技术报表或生产日报。
本发明在DCS/PLC的系统软件支持下，通过DCS/PLC软件组态和高级语言程序开发, 开发出兑冷温度控制模型，工程师站1用于软件编程，可兼做操作员站2使用，操作员站2应用生产过程的监控、操作与管理。
图3显示，本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法，它采用以下步骤：
A、将回转窑5中的对多钒酸铵进行氧化焙烧产生的高温烟气由高温引风机12抽取至盘干设备8；
B、通过安装在高温烟气管道6上的温度检测元件9检测高温烟气管道6内烟气温度，并产生对应的温度信号，将温度信号传送至现场控制站4；
C、通过现场控制站4转换对应的高温烟气管道温度值，在CPU14中比对高温烟气管道温度值和操作员预制高温烟气管道温度值或工艺要求温度值，通过兑冷温度控制模型计算并输出控制信号，控制安装于兑冷风管7上的兑冷风管控制器件11调整兑冷程度，同时控制安装于高温烟气管道6上的高温烟气管道控制器件10调整盘干设备8的烟气进入量，高温烟气管道控制器件10用于在发生以下情况时进行控制：物料极少又需要保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件10，使阀位相应变小；物料入料量大为保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件10，使阀位相应变大；当发生故障或后续设备维护检修时关闭高温烟气管道控制器件10，同时关闭高温引风机12，保证后续设备安全；
D、通过现场控制站4对高温烟气管道6进行监控，并产生对应的温度信号和控制信号传送至工程师站1或操作员站2；
E、在工程师站1或操作员站2中显示接收到的高温烟气管道6的温度值、兑冷程度信号等技术参数值，存储相应的趋势值，对系统、设备状态进行集中监控，对各种超限情况发出报警信号，提醒操作员，并生成技术报表或生产日报。
在本发明的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法中，其温度控制模型如下：
兑冷温度控制模型计算用到的温度检测值TE为连续采集N次平滑后的结果，为防止干扰情况的发生数据经过排序去掉极值，得到处理数据（温度值）TEP(m)，数据实时保持多组连续处理数据；
式中
为和
数据采集处理所对应的时间差值， ,tc程序运行时间间隔；
为正值表示温度为升高趋势，数值为温升趋势值；反之为负值表示温度为降低趋势，数值为温降趋势值。动态调整调节阀位与温控趋势值关系：
其中：
为调整系数，
为温度设定值偏差，TSP为温度设定值,V为当前阀位值；
当温度设定值偏差|
|<ε(ε为控制精度，ε=0-20℃)时，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11停止动作，阀位不变；
当>ε+1，且
为正值时，阀位增量ΔV，其中：ΔV=
)，ΔV =0-10%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11以每分钟增量为ΔV的值增加开度；
当
>ε+1，且
为负值时，阀位增量ΔV=0，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变；
当
<-ε-1，且
为负值时，阀位增量-ΔV，其中：-ΔV=-
)，-ΔV =- (0-10%)，即兑冷现场的高温烟气管道控制器10件和兑冷风管控制器件11以每分钟增量为-ΔV的值减小开度；
当
<-ε-1，且
为正值时，阀位增量ΔV=0，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变；
ε+1或-ε-1用于克服温度波动而产生的调节阀震荡; ε值与ΔV值成正比关系；
经过上述计算后得到的阀位输出值控制兑冷现场的兑冷风管控制器件11，实现盘干设备高温烟气管道6兑冷温度自动控制功能，使温度控制在工艺允许的精度范围内。
本发明的实施例1：
将高温烟气管道温度检测元件9的数值控制在200℃，控制精度控制在±5℃，对冷温度控制模型的参数确定如下：
温度设定值T SP =200℃，控制精度ε=5℃，温度设定值偏差|
|=| T EP (m)-T SP |=| T EP (m)-200℃|<5℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11不需要调节；
当
=T EP (m)-200℃>6℃，即温度检测元件9的数值(处理后)大于206℃且
为正值（温度曲线的斜率大于0，温度有上升的趋势）时，阀位增量为2%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11以每分钟增量为2%的值增加开度，直到温度检测元件9的数值(处理后)<205℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11停止动作；当
= T EP (m)-200℃>6℃，且即温度检测元件9的数值(处理后)大于206℃且
为负值（温度曲线的斜率小于0，温度有下降的趋势）时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变；
当= T EP (m)-200℃<-6℃，即温度检测元件9的数值(处理后)小于194℃，且
为负值（温度曲线的斜率小于0，温度有下降的趋势）时，阀位增量为-2%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11以每分钟增量为-2%的值减小开度，直到温度检测元件9的数值(处理后)>195℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11停止动作；
当
= T EP (m)-200℃<-6℃，即温度检测元件9的数值(处理后)小于194℃，且
为正值（温度曲线的斜率大于0，温度有上升的趋势）时，兑冷现场的和兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变。
这样，很快将高温烟气管道温度检测元件9的数值控制在200±5℃。
本发明的实施例2：
将高温烟气管道温度检测元件9的数值控制在150℃，控制精度控制在±2℃，对冷温度控制模型的参数确定如下：
温度设定值T SP =150℃，控制精度ε=2℃，温度设定值偏差|
|=| T EP (m)-T SP |=| T EP (m)-150℃|<2℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11不动作，即温度不需要调节；
当
=T EP (m)-150℃>3℃，即温度检测元件9的数值(处理后)大于153℃且为正值（温度曲线的斜率大于0，温度有上升的趋势）时，阀位增量为1.5%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11以每分钟增量为1.5%的值增加开度，直到温度检测元件9的数值(处理后)<152℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11停止动作；
当
= T EP (m)-150℃>3℃，且即温度检测元件9的数值(处理后)大于153℃且
为负值（温度曲线的斜率小于0，温度有下降的趋势）时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变；
当
= T EP (m)-150℃<-3℃，即温度检测元件9的数值(处理后)小于147℃，且
为负值（温度曲线的斜率小于0，温度有下降的趋势）时，阀位增量为-1.5%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件11以每分钟增量为-1.5%的值减小开度，直到温度检测元件9的数值(处理后)>148℃时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11停止动作；
当
= T EP (m)-150℃<-3℃，即温度检测元件9的数值(处理后)小于147℃，且
为正值（温度曲线的斜率大于0，温度有上升的趋势）时，兑冷现场的兑冷风管控制器件11暂停动作，阀位不变。
这样，很快将高温烟气管道温度检测元件9的数值控制在150±2℃。
Claims (6)
1.一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，它的构成中包括高温烟气管道（6）、兑冷风管（7）、高温引风机（12），其特征在于：它还有温度检测元件（9）、高温烟气管道控制器件（10）、兑冷风管控制器件（11），高温引风机（12）安装在盘干设备（8）前端，高温烟气管道（6）连接在回转窑（5）高温烟气出口与高温引风机（12）进口之间，在高温烟气管道（6）上连接有兑冷风管（7），兑冷风管（7）与高温烟气管道（6）连接处安装有兑冷风管控制器件（11），在高温烟气管道（6）上安装有高温烟气管道控制器件（10）和温度检测元件（9），温度检测元件（9）、高温烟气管道控制器件（10）、兑冷风管控制器件（11）的信号输出与输入端分别与现场控制站（4）相连接。
2.根据权利要求1所述的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，其特征在于：所述现场控制站（4）由输入模块（15）、输出模块（16）、CPU（14）和接口模块（13）组成，现场控制站（4）通过工业交换机（3）与工程师站（1）和操作员站（2）相连接，工程师站（1）由工控机和相应的网络接口卡组成。
3.根据权利要求2所述的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置，其特征在于：所述温度检测元件（9）为热电偶或热电阻，高温烟气管道控制器件（10）、兑冷风管控制器件（11）为调节阀和变频器。
4.一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法，其特征在于：它采用以下步骤：
A.将回转窑（5）中的对多钒酸铵进行氧化焙烧产生的高温烟气由高温引风机（12）抽取至盘干设备（8）；
B.通过安装在高温烟气管道（6）上的温度检测元件（9）检测高温烟气管道（6）内烟气温度，并产生对应的温度信号，将温度信号传送至现场控制站（4）；
C.通过现场控制站（4）转换对应的高温烟气管道温度值，在CPU（14）中比对高温烟气管道温度值和操作员预制高温烟气管道温度值或工艺要求温度值，通过兑冷温度控制模型计算并输出控制信号，控制安装在兑冷风管（7）上的兑冷风管控制器件（11）调整兑冷程度，高温烟气管道控制器件（10）用于在发生以下情况时进行控制：物料极少又需要保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件（10），使阀位相应变小；物料入料量大为保证生产的连续性而调整高温烟气管道控制器件（10），使阀位相应变大；当发生故障或后续设备维护检修时关闭高温烟气管道控制器件（10），同时关闭高温引风机（12），保证后续设备安全；
D.通过现场控制站（4）对高温烟气管道（6）进行监控，并产生对应的温度信号和控制信号传送至工程师站（1）或操作员站（2）；
E.在工程师站（1）或操作员站（2）中显示接收到的高温烟气管道（6）的温度值、兑冷程度信号等技术参数值，存储相应的趋势值，对系统、设备状态进行集中监控，对各种超限情况发出报警信号，提醒操作员，并生成技术报表或生产日报。
5.根据权利要求4所述的盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制方法，其特征在于：它的温度控制模型如下：
兑冷温度控制模型计算用到的温度检测值TE为连续采集N次平滑后的结果，为防止干扰情况的发生数据经过排序去掉极值，得到处理数据（温度值）TEP(m)，数据实时保持多组连续处理数据；
式中
为
和数据采集处理所对应的时间差值， ,t程序运行时间间隔；
为正值表示温度为升高趋势，数值为温升趋势值；反之为负值表示温度为降低趋势，数值为温降趋势值。
6.动态调整调节阀位与温控趋势值关系：
= TEP(m)-TSP
其中：为调整系数，
为温度设定值偏差，TSP为温度设定值,V为当前阀位值；
当温度设定值偏差|
|<ε(ε为控制精度，ε=0-20℃)时，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件（11）停止动作，阀位不变；
当
>ε+1，且
为正值时，阀位增量ΔV，其中：ΔV=)，ΔV =0-10%，即兑冷现场的兑冷风管控制器件（11）以每分钟增量为ΔV的值增加开度；
当>ε+1，且
为负值时，阀位增量ΔV=0，，即兑冷现场的兑冷风管控制器件（11）暂停动作，阀位不变；
当
<-ε-1，且
为负值时，阀位增量-ΔV，其中：-ΔV=-
)，-ΔV =- (0-10%)，即兑冷现场的兑冷风管控制器件（11）以每分钟增量为-ΔV的值减小开度；
当<-ε-1，且
为正值时，阀位增量ΔV=0，
，即兑冷现场的兑冷风管控制器件（11）暂停动作，阀位不变；
ε+1或-ε-1用于克服温度波动而产生的调节阀震荡; ε值与ΔV值成正比关系；
经过上述计算后得到的阀位输出值控制兑冷现场的兑冷风管控制器件（11），实现盘干设备（8）的高温烟气管道（6）兑冷温度自动控制功能，使温度控制在工艺允许的精度范围内。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108088250A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种带式焙烧机热工系统及其控制方法 |
| CN113753237A (zh) * | 2021-09-21 | 2021-12-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种制冷组件温度控制解耦方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050034445A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Washington Group International, Inc. | Method and apparatus for combined cycle power plant operation |
| WO2006104775A2 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Kadant Black Clawson Inc. | Method and apparatus for pneumatic drying of lime mud |
| CN101598504A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-09 | 霍镰泉 | 窑炉余热回收系统的控制方法与控制装置 |
| CN102226643A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-10-26 | 宁夏惠冶镁业集团有限公司 | 回转窑自动控制系统及回转窑自动控制方法 |
| CN102243022A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-16 | 南志远 | 陶瓷窑炉余热利用装置与控制装置 |
| CN202885473U (zh) * | 2012-10-08 | 2013-04-17 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置 |
-
2012
- 2012-10-08 CN CN201210377227.9A patent/CN102944108B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050034445A1 (en) * | 2003-08-12 | 2005-02-17 | Washington Group International, Inc. | Method and apparatus for combined cycle power plant operation |
| WO2006104775A2 (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-05 | Kadant Black Clawson Inc. | Method and apparatus for pneumatic drying of lime mud |
| CN101598504A (zh) * | 2009-07-03 | 2009-12-09 | 霍镰泉 | 窑炉余热回收系统的控制方法与控制装置 |
| CN102226643A (zh) * | 2011-03-28 | 2011-10-26 | 宁夏惠冶镁业集团有限公司 | 回转窑自动控制系统及回转窑自动控制方法 |
| CN102243022A (zh) * | 2011-04-20 | 2011-11-16 | 南志远 | 陶瓷窑炉余热利用装置与控制装置 |
| CN202885473U (zh) * | 2012-10-08 | 2013-04-17 | 河北钢铁股份有限公司承德分公司 | 一种盘干设备高温烟气管道兑冷温度控制装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 魏金辉等: "400kt钒渣深加工生产线自动化系统的设计与实现", 《化工自动化及仪表 》 * |
| 魏金辉等: "多钒酸铵生产DCS系统的开发", 《2011年河北省冶金信息化自动化年会论文集》 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108088250A (zh) * | 2016-11-23 | 2018-05-29 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种带式焙烧机热工系统及其控制方法 |
| CN108088250B (zh) * | 2016-11-23 | 2020-03-17 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种带式焙烧机热工系统及其控制方法 |
| CN113753237A (zh) * | 2021-09-21 | 2021-12-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种制冷组件温度控制解耦方法 |
| CN113753237B (zh) * | 2021-09-21 | 2023-04-07 | 中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所 | 一种制冷组件温度控制解耦方法 |
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