CN109529620A - 基于声波测量温度场、流场的喷氨装置及其工作方法 - Google Patents

基于声波测量温度场、流场的喷氨装置及其工作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，包括声波测量温度场、流场组件、智能前馈控制器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、PI调节器、喷氨总阀、SCR反应器、不可预测扰动观测器、NOX浓度预测控制器、多模型预测控制器，所述声波测量温度场、流场组件包括声波传感器、数据采集器、工业控制计算机。本发明采用声波法实现对烟气温度场、流场的测量，并根据入口NOx浓度、脱硫出口NOx浓度和烟气流场的变化设计智能前馈控制器，动态修改前馈控制器参数，以实现对可测扰动的全工况准确补偿，使喷氨控制更及时和精确。

Description

基于声波测量温度场、流场的喷氨装置及其工作方法
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置及其工作方法。
背景技术
国外许多学者在进行SCR脱硝系统控制研究时给传统PID控制回路增加前馈环节，引入了SCR反应器入口和出口NOx流量作为所需氨量的修正，其原理类似于固定摩尔比控制方式，都是利用SCR反应器入口NOx浓度乘以烟气流量得到反应器入口NOx流量，再利用摩尔比计算得到所需的氨气流量。
上述对于SCR脱硝系统控制方法的研究大都基于传统PID控制。传统PID控制因原理简单，便于使用，适应性，鲁棒性强，易于进行参数整定等优点在工业领域得到了大量的应用，但其本身也存在着不足。由于脱硝系统是一个非线性、大滞后的系统，基于PID的事后控制会造成氨逃逸率过高、变负荷情况下NOx波动大等问题。
采用传统的控制方式会出现如下问题：脱硝出口氨逃逸高、容易造成空预器堵塞、喷氨总阀动作频繁、排放NOx数据波动大，对电厂的经济、安全运行均带来困难。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置及其工作方法，实现在线测量脱硝入口的烟道的温度场、烟道流场的情况，根据在线测量数结合其他有效数据设计智能前馈控制器，作为脱硝优化的直接依据。
根据本发明实施例的一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，包括声波测量温度场、流场组件、智能前馈控制器7、第一比较器8、第二比较器9、第三比较器10、PI调节器11、喷氨总阀12、SCR反应器13、不可预测扰动观测器14、NOX浓度预测控制器15、多模型预测控制器16，所述声波测量温度场、流场组件信号输出端与所述智能前馈控制器7信号输入端电信号连接，所述智能前馈控制器7信号输出端与所述第一比较器8正相输入端电信号连接，所述多模型预测控制器16信号输出端与所述第一比较器8反相输入端电信号连接，所述第一比较器8信号输出端与所述第二比较器9正相输入端电信号连接，所述第二比较器9信号输出端与所述第三比较器10正相输入端电信号连接，所述第三比较器10信号输出端与所述PI调节器11信号输入端电信号连接，所述PI调解器11信号输出端与所述喷氨总阀12信号输入端电信号连接，所述喷氨总阀12与所述SCR反应器13通过管道连通，所述喷氨总阀12信号输出端与所述第三比较器10反相信号输入端电信号连接，所述SCR反应器13信号输出端与所述不可预测扰动观测器14信号输入端电信号连接，所述不可预测扰动观测器14信号输出端与所述第二比较器9反相输入端电信号连接，所述多模型预测控制器16信号输入端与所述NOX浓度预测控制器15信号输出端电信号连接。
优选的，所述声波测量温度场、流场组件包括声波传感器1、数据采集器3、工业控制计算机5，所述声波传感器1信号输出端通过信号传输电缆2与所述数据采集器3信号输入端电信号连接，所述数据采集器3信号输出端通过通讯电缆4与所述工业控制计算机5信号输入端电信号连接。
优选的，所述声波传感器1共设置有16个，所述声波传感器1分两组，每组8个，对应固定安装在烟道断面6左壁与右壁上，所述声波传感器1位于左壁与右壁上，呈正八边形分布。
优选的，所述不可预测扰动观测器14上还设置有信号反馈端口，所述第二比较器9信号输出端还与所述不可预测扰动观测器14信号反馈端口电信号连接。
优选的，工作方法如下：
S1：打开所述声波测量温度场、流场组件电源，所述声波传感器开始工作，所述声波传感器的工作方式为：一个所述声波传感器作为声波信号发射源，其余十五个所述声波传感器作为声波信号接收源，并将声波信号传递给所述数据采集器，所述数据采集器将声波信号传递给所述工业控制计算机，所述工业控制计算机计算出作为声波发射源的所述声波传感器对应点的温度场与流场信息，十六个所述声波传感器依次作为声波信号发射源，其余十五个所述声波传感器作为声波信号接收源，依次测得十六个声波传感器对应位置的温度场与流场信息，由所述工业控制计算机对数据进行汇总与计算得出所述烟道断面内的烟气温度场、流场数据；
S2：应用步骤S1中得出的所述烟道断面内的烟气温度场、流场数据，输入到所述智能前馈控制器中，同时输入所述入烟道断面入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，得出烟道断面内部NOX的总量，从而得到第一组中和NOX需要喷氨值H1；
S3：向所述NOX浓度预测控制器输入所述入烟道断面入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，同时输入燃烧总煤量、总风量、负荷指令值，由所述NOX浓度预测控制器对数据进行汇总，输入到所述多模型预测控制器内部，所述多模型预测控制器得到第二组中和NOX需要喷氨值H2；
S4：所述不可预测扰动观测器收集经过所述SCR反应器内中和NOX，所述SCR反应器出口处NOX浓度，由所述不可预测扰动观测器计算得出第三组中和NOX需要喷氨值H3；
S5：收集所述喷氨总阀出口处喷氨值H4；
S6：应用步骤S2中喷氨值H1与应用步骤S3中的喷氨值H2输入到所述第一比较器中，所述第一比较器对喷氨值进行第一次偏置，得到的第一次偏置量为H10；
S7：应用步骤S6中第一次偏置量为H10与应用步骤S4中的喷氨值H3输入到所述第二比较器中，所述第二比较器对喷氨值进行第二次偏置，得到的第二次偏置量为H20；
S8：应用步骤S7中第二次偏置量为H20与应用步骤S5中的喷氨值H4输入到所述第三比较器中，所述第三比较器对喷氨值进行第三次偏置，得到的第三次偏置量为H30；
S9：应用步骤S8中的第三次偏置量为H30，通过所述PI调节器，调节所述喷氨总阀开度控制喷氨量的大小，使得喷氨量达到最佳的第三次偏置量为H30，进入到所述SCR反应器中，确保数据曲线波动平滑而且满足环保要求。
本发明中：
(1)采用声波法实现对烟气温度场、流场的测量，并根据入口NOx浓度、脱硫出口NOx浓度和烟气流场的变化设计智能前馈控制器，动态修改前馈控制器参数，以实现对可测扰动的全工况准确补偿，使喷氨控制更及时和精确；
(2)火力发电厂锅炉炉膛的温度场及流场对于电站锅炉燃烧系统的热平衡计算、燃烧效率评价及燃烧机理研究等众多工业需求具有极为重要意义，也对锅炉稳定燃烧，防止结渣，提高锅炉运行的经济性，以及尾部脱硫、脱硝的优化具有重要影响；
(3)由于电厂烟道截面积大，烟气温度高，含尘率大，而且烟气参数受运行工况、烟道结构等因素的影响，内部的流场分布变化复杂，长期、稳定、实时、高精度地进行烟气流场的测量对脱硝入口的流场分布的了解后就有了科学依据进行脱硝喷氨量的精细化控制。而且是前馈信号，响应快、无滞后。能够真正实现在线喷氨调节。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明提出的一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置的控制示意图；
图2为本发明提出的声波测量温度场、流场的结构示意图。
图中：1-声波传感器、2-信号传输电缆、3-数据采集器、4-通讯电缆、5-工业控制计算机、6-烟道断面、7-智能前馈控制器、8-第一比较器、9-第二比较器、10-第三比较器、11-PI调节器、12-喷氨总阀、13-SCR反应器、14-不可预测扰动观测器、15-NOX浓度预测控制器、16-多模型预测控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-2，一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，包括声波测量温度场、流场组件、智能前馈控制器7、第一比较器8、第二比较器9、第三比较器10、PI调节器11、喷氨总阀12、SCR反应器13、不可预测扰动观测器14、NOX浓度预测控制器15、多模型预测控制器16，声波测量温度场、流场组件信号输出端与智能前馈控制器7信号输入端电信号连接，智能前馈控制器7信号输出端与第一比较器8正相输入端电信号连接，多模型预测控制器16信号输出端与第一比较器8反相输入端电信号连接，第一比较器8信号输出端与第二比较器9正相输入端电信号连接，第二比较器9信号输出端与第三比较器10正相输入端电信号连接，第三比较器10信号输出端与PI调节器11信号输入端电信号连接，PI调解器11信号输出端与喷氨总阀12信号输入端电信号连接，喷氨总阀12与SCR反应器13通过管道连通，喷氨总阀12信号输出端与第三比较器10反相信号输入端电信号连接，SCR反应器13信号输出端与不可预测扰动观测器14信号输入端电信号连接，不可预测扰动观测器14信号输出端与第二比较器9反相输入端电信号连接，多模型预测控制器16信号输入端与NOX浓度预测控制器15信号输出端电信号连接；声波测量温度场、流场组件包括声波传感器1、数据采集器3、工业控制计算机5，声波传感器1信号输出端通过信号传输电缆2与数据采集器3信号输入端电信号连接，数据采集器3信号输出端通过通讯电缆4与工业控制计算机5信号输入端电信号连接；声波传感器1共设置有16个，声波传感器1分两组，每组8个，对应固定安装在烟道断面6左壁与右壁上，声波传感器1位于左壁与右壁上，呈正八边形分布；不可预测扰动观测器14上还设置有信号反馈端口，第二比较器9信号输出端还与不可预测扰动观测器14信号反馈端口电信号连接。
声波传感器1型号采用DK-XLE；数据采集器3型号采用PCL-9113A；PI调节器11型号采用MLU3-T0121；喷氨总阀12型号采用VQ647。
如图2，根据声波在各条路径上的传播时间，根据解耦算法c＝d/t＝sqrt[rRT/M]
式中：c＝气体里的声速(m/s)
d＝声波传播的距离(m)
t＝声波传播的时间(s)
r＝气体比热，在常压下气体的比热是一个常数
R＝气体常数(8.314J/mol)
T＝绝对温度(k)
M＝气体摩尔重量(Kg/mol)
得到每条通道对应的烟气的平均温度及速度，得到烟道断面6的温度场及流场分布，从而得出烟道断面6内烟气总量。
工作方法如下：
S1：打开声波测量温度场、流场组件电源，声波传感器1开始工作，声波传感器1的工作方式为：一个声波传感器1作为声波信号发射源，其余十五个声波传感器1作为声波信号接收源，并将声波信号传递给数据采集器3，数据采集器3将声波信号传递给工业控制计算机5，工业控制计算机5计算出作为声波发射源的声波传感器1对应点的温度场与流场信息，十六个声波传感器1依次作为声波信号发射源，其余十五个声波传感器1作为声波信号接收源，依次测得十六个声波传感器1对应位置的温度场与流场信息，由工业控制计算机5对数据进行汇总与计算得出烟道断面6内的烟气温度场、流场数据；
S2：应用步骤S1中得出的烟道断面6内的烟气温度场、流场数据，输入到智能前馈控制器7中，同时输入入烟道断面6入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，得出烟道断面6内部NOX的总量，从而得到第一组中和NOX需要喷氨值H1；
S3：向NOX浓度预测控制器15输入入烟道断面6入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，同时输入燃烧总煤量、总风量、负荷指令值，由NOX浓度预测控制器15对数据进行汇总，输入到多模型预测控制器16内部，多模型预测控制器16得到第二组中和NOX需要喷氨值H2；
S4：不可预测扰动观测器14收集经过SCR反应器13内中和NOX，SCR反应器13出口处NOX浓度，由不可预测扰动观测器14计算得出第三组中和NOX需要喷氨值H3；
S5：收集喷氨总阀12出口处喷氨值H4；
S6：应用步骤S2中喷氨值H1与应用步骤S3中的喷氨值H2输入到第一比较器8中，第一比较器8对喷氨值进行第一次偏置，得到的第一次偏置量为H10；
S7：应用步骤S6中第一次偏置量为H10与应用步骤S4中的喷氨值H3输入到第二比较器9中，第二比较器9对喷氨值进行第二次偏置，得到的第二次偏置量为H20；
S8：应用步骤S7中第二次偏置量为H20与应用步骤S5中的喷氨值H4输入到第三比较器10中，第三比较器10对喷氨值进行第三次偏置，得到的第三次偏置量为H30；
S9：应用步骤S8中的第三次偏置量为H30，通过PI调节器11，调节喷氨总阀12开度控制喷氨量的大小，使得喷氨量达到最佳的第三次偏置量为H30，进入到SCR反应器13中，确保数据曲线波动平滑而且满足环保要求。
综上所述，该基于声波测量温度场、流场的喷氨装置：
(1)采用声波法实现对烟气温度场、流场的测量，并根据入口NOx浓度、脱硫出口NOx浓度和烟气流场的变化设计智能前馈控制器，动态修改前馈控制器参数，以实现对可测扰动的全工况准确补偿，使喷氨控制更及时和精确；
(2)火力发电厂锅炉炉膛的温度场及流场对于电站锅炉燃烧系统的热平衡计算、燃烧效率评价及燃烧机理研究等众多工业需求具有极为重要意义，也对锅炉稳定燃烧，防止结渣，提高锅炉运行的经济性，以及尾部脱硫、脱硝的优化具有重要影响；
(3)由于电厂烟道截面积大，烟气温度高，含尘率大，而且烟气参数受运行工况、烟道结构等因素的影响，内部的流场分布变化复杂，长期、稳定、实时、高精度地进行烟气流场的测量对脱硝入口的流场分布的了解后就有了科学依据进行脱硝喷氨量的精细化控制。而且是前馈信号，响应快、无滞后。能够真正实现在线喷氨调节。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，其特征在于：包括声波测量温度场、流场组件、智能前馈控制器、第一比较器、第二比较器、第三比较器、PI调节器、喷氨总阀、SCR反应器、不可预测扰动观测器、NOX浓度预测控制器、多模型预测控制器，所述声波测量温度场、流场组件信号输出端与所述智能前馈控制器信号输入端电信号连接，所述智能前馈控制器信号输出端与所述第一比较器正相输入端电信号连接，所述多模型预测控制器信号输出端与所述第一比较器反相输入端电信号连接，所述第一比较器信号输出端与所述第二比较器正相输入端电信号连接，所述第二比较器信号输出端与所述第三比较器正相输入端电信号连接，所述第三比较器信号输出端与所述PI调节器信号输入端电信号连接，所述PI调解器信号输出端与所述喷氨总阀信号输入端电信号连接，所述喷氨总阀与所述SCR反应器通过管道连通，所述喷氨总阀信号输出端与所述第三比较器反相信号输入端电信号连接，所述SCR反应器信号输出端与所述不可预测扰动观测器信号输入端电信号连接，所述不可预测扰动观测器信号输出端与所述第二比较器反相输入端电信号连接，所述多模型预测控制器信号输入端与所述NOX浓度预测控制器信号输出端电信号连接。
2.根据权利要求1所述的基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，其特征在于：所述声波测量温度场、流场组件包括声波传感器、数据采集器、工业控制计算机，所述声波传感器信号输出端通过信号传输电缆与所述数据采集器信号输入端电信号连接，所述数据采集器信号输出端通过通讯电缆与所述工业控制计算机信号输入端电信号连接。
3.根据权利要求1所述的基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，其特征在于：所述声波传感器共设置有16个，所述声波传感器分两组，每组8个，对应固定安装在烟道断面左壁与右壁上，所述声波传感器位于左壁与右壁上，呈正八边形分布。
4.根据权利要求1所述的基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，其特征在于：所述不可预测扰动观测器上还设置有信号反馈端口，所述第二比较器信号输出端还与所述不可预测扰动观测器信号反馈端口电信号连接。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的基于声波测量温度场、流场的喷氨装置，其特征在于，工作方法如下：
S1：打开所述声波测量温度场、流场组件电源，所述声波传感器开始工作，所述声波传感器的工作方式为：一个所述声波传感器作为声波信号发射源，其余十五个所述声波传感器作为声波信号接收源，并将声波信号传递给所述数据采集器，所述数据采集器将声波信号传递给所述工业控制计算机，所述工业控制计算机计算出作为声波发射源的所述声波传感器对应点的温度场与流场信息，十六个所述声波传感器依次作为声波信号发射源，其余十五个所述声波传感器作为声波信号接收源，依次测得十六个声波传感器对应位置的温度场与流场信息，由所述工业控制计算机对数据进行汇总与计算得出所述烟道断面内的烟气温度场、流场数据；
S2：应用步骤S1中得出的所述烟道断面内的烟气温度场、流场数据，输入到所述智能前馈控制器中，同时输入所述入烟道断面入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，得出烟道断面内部NOX的总量，从而得到第一组中和NOX需要喷氨值H1；
S3：向所述NOX浓度预测控制器输入所述入烟道断面入口处NOX浓度、脱硫出口NOX浓度，同时输入燃烧总煤量、总风量、负荷指令值，由所述NOX浓度预测控制器对数据进行汇总，输入到所述多模型预测控制器内部，所述多模型预测控制器得到第二组中和NOX需要喷氨值H2；
S4：所述不可预测扰动观测器收集经过所述SCR反应器内中和NOX，所述SCR反应器出口处NOX浓度，由所述不可预测扰动观测器计算得出第三组中和NOX需要喷氨值H3；
S5：收集所述喷氨总阀出口处喷氨值H4；
S6：应用步骤S2中喷氨值H1与应用步骤S3中的喷氨值H2输入到所述第一比较器中，所述第一比较器对喷氨值进行第一次偏置，得到的第一次偏置量为H10；
S7：应用步骤S6中第一次偏置量为H10与应用步骤S4中的喷氨值H3输入到所述第二比较器中，所述第二比较器对喷氨值进行第二次偏置，得到的第二次偏置量为H20；
S8：应用步骤S7中第二次偏置量为H20与应用步骤S5中的喷氨值H4输入到所述第三比较器中，所述第三比较器对喷氨值进行第三次偏置，得到的第三次偏置量为H30；
S9：应用步骤S8中的第三次偏置量为H30，通过所述PI调节器，调节所述喷氨总阀开度控制喷氨量的大小，使得喷氨量达到最佳的第三次偏置量为H30，进入到所述SCR反应器中，确保数据曲线波动平滑而且满足环保要求。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112631127A (zh) * 2020-11-11 2021-04-09 华能国际电力股份有限公司营口电厂 一种scr氮氧化物含量预测控制方法和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125803A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置及び脱硝方法
WO2014118248A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method for monitoring urea quality of an scr system
CN104785105A (zh) * 2015-04-07 2015-07-22 中国矿业大学 小型scr烟气脱硝喷氨控制系统及方法
CN107890770A (zh) * 2017-12-31 2018-04-10 上海康恒环境股份有限公司 Sncr声波测温分区喷射系统
CN209530548U (zh) * 2018-12-11 2019-10-25 南京达凯电力自动化设备有限公司 基于声波测量温度场、流场的喷氨装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011125803A (ja) * 2009-12-18 2011-06-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 脱硝装置及び脱硝方法
WO2014118248A1 (en) * 2013-01-30 2014-08-07 Inergy Automotive Systems Research (Société Anonyme) Method for monitoring urea quality of an scr system
CN104785105A (zh) * 2015-04-07 2015-07-22 中国矿业大学 小型scr烟气脱硝喷氨控制系统及方法
CN107890770A (zh) * 2017-12-31 2018-04-10 上海康恒环境股份有限公司 Sncr声波测温分区喷射系统
CN209530548U (zh) * 2018-12-11 2019-10-25 南京达凯电力自动化设备有限公司 基于声波测量温度场、流场的喷氨装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112631127A (zh) * 2020-11-11 2021-04-09 华能国际电力股份有限公司营口电厂 一种scr氮氧化物含量预测控制方法和系统
CN112631127B (zh) * 2020-11-11 2022-11-04 华能国际电力股份有限公司营口电厂 一种scr氮氧化物含量预测控制方法和系统

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