CN113568441A - 一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，包括：液位主控制回路，液位前馈控制回路和上料流量控制回路；上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；在扰动引起蒸发器内液位变化后，液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路；以蒸发器液位控制为中心，以液位前馈控制回路和上料流量控制回路为辅的安全、可靠、高效的调节系统，以提高控制系统的抗干扰能力，实现蒸发器液位的强稳定性，保证二次蒸汽的净化品质及蒸发效率，并提高蒸发器设备的工艺安全。
Description
技术领域
本发明涉及蒸发器的液位控制技术领域，具体涉及一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法。
背景技术
核电厂的放射性废液大致可分为三类:①主要来自工艺过程的低电导废液，主要用离子交换法处理；②主要来自去污、冲洗地板和树脂再生的高电导废液，主要用蒸发法、化学沉淀法处理；③洗衣、淋浴水，主要用吸附或沉淀法处理。
我国核电厂、核设施产生的放射性废液越来越多，放射性废液的主要去除对象是具有放射性的重金属元素，由于放射性元素的衰变周期不可改变，因此处理放射性废液一般遵循二个基本原则：
(1)通过稀释和扩散处理达到无害水平，这主要适用于极低浓度的放射性废液；
(2)将放射性废液浓缩并与人类环境隔离后，任其自然衰减，这适用于任何浓度的放射性废液。
与上述技术相关的处理技术，包括化学沉淀法、气浮法、生物处理法、蒸发法、离子交换法、吸附法等；
在采用蒸发浓缩技术处理废液时，蒸发器是放射性废液蒸发浓缩的核心设备，在废液蒸发过程中，蒸发器二次蒸汽的净化品质及蒸发量是衡量废液蒸发系统好坏的重要指标，蒸发器的液位稳定保证二次蒸汽的净化品质，蒸发器的上料流量稳定保证蒸发器的蒸发量。
目前，在实际工程上，蒸发器液位控制主要采用单变量PID控制，蒸发器液位是唯一的被控制变量，虽然这一控制技术结构简单，但对纯滞后时间较长的蒸发器，校正作用时间滞后，并且对应一定幅值的干扰，不能立即提供一个精确的输出。随着干扰频率的提高，控制系统抗干扰能力差的劣势就越明显，需较长时间才能实现调节稳定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的单一液位变量控制系统校正作用时间滞后，并且对一定幅值的干扰不能立即提供精确的输出，随着干扰频率的提高，其抗干扰能力差的劣势就明显体现，实现调节稳定需要耗费较长时间，本发明目的在于提供一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，以解决上述问题。
本发明通过下述技术方案实现：
本方案提供一种放射性废液蒸发器液位控制系统，包括：液位主控制回路，液位前馈控制回路和上料流量控制回路；
所述上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；
在扰动引起蒸发器内液位变化后，所述液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；
液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
本方案工作原理：在实际工程上，蒸发器液位控制主要采用单变量PID控制，蒸发器液位是唯一的被控制变量，虽然这一控制技术结构简单，但对纯滞后时间较长的蒸发器，校正作用时间滞后，并且对应一定幅值的干扰，不能立即提供精确的输出；随着干扰频率的提高，控制系统抗干扰能力差的劣势就越明显，需较长时间才能实现调节稳定。因此，本发明基于现有的蒸发器液位控制系统对废液蒸发流程典型调节系统进行改进，建立一套以蒸发器液位控制为中心，以液位前馈控制回路和上料流量控制回路为辅的安全、可靠、高效的调节系统，以提高控制系统的抗干扰能力，实现蒸发器液位的强稳定性，保证二次蒸汽的净化品质及蒸发效率，并提高蒸发器设备的工艺安全。
本方案将蒸发器液位作为主被控变量，与液位调节器组成主回路控制，实现液位的定值控制。引入蒸发器二次蒸汽流量作为前馈信号，引至主回路控制，形成前馈控制，前馈控制把影响液位被控变量的干扰因素测量出来，使得干扰一出现，刚开始影响液位时就起校正控制作用，该控制按照扰动量进行校正的一种控制方式，来减少和消除干扰对系统的影响；缩短调节稳定时间，提高调控效率。
现有的蒸发器液位单变量PID控制系统，根据蒸发器液位来直接控制放射性废液的上料流量，上蒸发器上流料量的突变又向控制系统增加了新的扰动，蒸发器液位又一次改变，如此往复，系统需要很长时间才能实现调节稳定；由于放射性废液含盐量较高，而且含有杂质，在蒸发器内蒸发一段时间就会产生泡沫，大量泡沫堆积会引起虚假液位，进而影响控制系统的误调节，严重影响系统控制质量；本方案中令上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料，不随意更改上料流量，保证预热器和蒸发器的废液上料量是恒定值，以减少放射性废液的上料流量对蒸发器液位带来的扰动，液位前馈控制回路将二次蒸汽流量引入液位主控制回路，在蒸发器液位变化前对二次蒸汽流量干扰进行校正作用，减少系统的干扰，有效克服虚假液位现象。
进一步优化方案为，引起蒸发器液位变化的扰动包括：控制系统引起的扰动和干扰量引起的扰动。
进一步优化方案为，所述系统引起的扰动包括：上料流量引起的扰动和饱和蒸汽引起的扰动。
进一步优化方案为，所述上料流量控制回路采用旁路调节控制。
旁路调节方法减少了废液上料流量对系统的扰动，有效改善控制过程的动态特性，提高了系统控制质量。
进一步优化方案为，所述上料流量控制回路包括：上料阀、旁路调节阀、流量测量变送器、比较器和上料流量调节器；
放射性废液经过上料阀和流量测量变送器输送至预热器中进行预热，流量测量变送器将监测流量发送给第一比较器，第一比较器将监测流量与给定流量进行比较后反馈给上料流量调节器，上料流量调节器通过旁路调节阀调节经过上料阀的放射性废液。
进一步优化方案为，上料流量调节器采用PI调节。对于纯滞后时间较长的蒸发器来说，使用比例调节和积分调节方式以改善控制系统的稳态性能，比例环节即时成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差；积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。
进一步优化方案为，所述液位主控制回路包括：液位测量变送器、第二比较器、液位调节器、第三比较器和饱和蒸汽调节阀；
饱和蒸汽经过蒸汽调节阀进入蒸发器，预热后的放射性废液进入蒸发器被饱和蒸汽进行加热和蒸发并完成气液分离；
液位测量变送器监测蒸发器内液位，并将液位信号发送给第二比较器，第二比较器将检测液位与给定液位进行比较后反馈给液位调节器，液位调节器将调节信号发送给第三比较器，第三比较器结合液位前馈控制回路引入的干扰量通过蒸汽调节阀调节进入蒸发器的饱和蒸汽。
进一步优化方案为，所述液位前馈控制回路包括二次蒸汽流量测量变送器和开方器；
所述二次蒸汽流量测量变送器监测气液分离出的二次蒸汽流量并将二次蒸汽流量信号发送给开方器，二次蒸汽流量信号经过开方器引入液位主控制回路中的第三比较器。
向液位主控制回路中引入了二次蒸汽流量信号作为前馈信号，对系统起校正作用，纠正虚假水位引起的误动作，有效保证蒸发器设备的工艺安全。
进一步优化方案为，所述液位调节器采用PI调节。对于纯滞后时间较长的蒸发器来说，使用比例调节和积分调节方式以改善控制系统的稳态性能，比例环节即时成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差；积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。
蒸发器工艺流程：放射性废液经过上料阀输送至预热器中预热，达到指定温度后进入蒸发器，被来自饱和蒸汽调节阀的饱和蒸汽进行加热、蒸发，然后在蒸发器中进行汽液分离，分离后的二次蒸汽进入后续系统。蒸发器的液位信号来自液位测量变送器，废液上料流量信号来自上料流量测量变送器，二次蒸汽流量信号来自二次蒸汽流量测量变送器。
蒸发器液位作为主被控变量，任何扰动引起的液位变化，都会使液位调节器的输出发生变化，从而改变饱和蒸汽调节阀的开度大小，相应改变废液上料流量，使液位恢复到给定值。
二次蒸汽流量经过开方器后作为前馈信号引入主被控变量控制回路，属于一个抗干扰的前馈-反馈液位控制；由于放射性废液含盐量较高，而且含有杂质，蒸发一段时间就会产生泡沫，常引起虚假液位。在液位主控制回路中引入二次蒸汽流量可以在蒸发器液位变化前对干扰进行校正作用，减少系统的干扰，有效克服虚假液位。
本方案还提供一种放射性废液蒸发器液位控制方法，应用于上述放射性废液蒸发器液位控制系统，通过上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；在扰动引起蒸发器内液位变化后，通过液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
进入预热器或蒸发器的放射性废液上料流量与流量调节器单独组成定值流量调节回路，保证放射性废液以给定的流量进入蒸发器，减少上料流量对蒸发器液位的扰动，从而保证蒸发器液位的稳定和蒸发流量。
改进后的放射性废液蒸发器液位控制方法弥补单变量PID控制技术的不足，有效克服系统产生的扰动和虚假液位，并有效改善蒸发器的滞后现象，提高控制的响应速度。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、本发明提供的一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，基于现有的蒸发器液位控制系统对废液蒸发流程典型调节系统进行改进，建立一套以蒸发器液位控制为中心，以液位前馈控制回路和上料流量控制回路为辅的安全、可靠、高效的调节系统，以提高控制系统的抗干扰能力，实现蒸发器液位的强稳定性，保证二次蒸汽的净化品质及蒸发效率，并提高蒸发器设备的工艺安全；
2、本发明提供的一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，采用以蒸发器液位为主被控变量，把二次蒸汽流量作为干扰量引入，为前馈变量，对系统起校正作用，与液位主回路控制形成前馈-反馈液位控制，把影响液位被控变量的干扰因素测量出来，干扰一出现开始影响液位时立即进行校正，以减少和消除干扰对系统的影响；
3、本发明提供的一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，上料流量控制回路使用旁路调节方法减少了废液上料流量对系统的扰动，有效改善控制过程的动态特性，提高了系统控制质量；
4、本发明提供的一种放射性废液蒸发器液位控制系统及方法，采用三个变量协调-联动控制，有效克服系统的扰动和虚假液位，有效改善蒸发器的滞后现象，提高控制回路的响应速度，保证了蒸发器液位的稳定性，从而提高放射性废液的处理效率和净化品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。在附图中：
图1为放射性废液蒸发器液位控制示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-上料阀，2-旁路调节阀，3-流量测量变送器，4-预热器，5-蒸发器，6-液位测量变送器，7-二次蒸汽流量测量变送器，8-饱和蒸汽调节阀，9-第二比较器，10-液位调节器，11-开方器，12-第三比较器，13-第一比较器，14-上料流量调节器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
现有的蒸发器液位单变量PID控制系统，根据蒸发器液位来直接控制放射性废液的上料流量，上蒸发器上流料量的突变又向控制系统增加了新的扰动，蒸发器液位又一次改变，如此往复，系统需要很长时间才能实现调节稳定；由于放射性废液含盐量较高，而且含有杂质，在蒸发器内蒸发一段时间就会产生泡沫，大量泡沫堆积会引起虚假液位，进而影响控制系统的误调节，严重影响系统控制质量。对于纯滞后时间较长的蒸发器，校正作用时间滞后，并且对应一定幅值的干扰，不能立即提供一个精确的输出。随着干扰频率的提高，控制系统抗干扰能力差的劣势就越明显，需较长时间才能实现调节稳定。
以下实施例基于现有的蒸发器液位单变量PID控制系统进行改进，令上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料，不随意更改上料流量，保证预热器和蒸发器的废液上料量是恒定值，以减少放射性废液的上料流量对蒸发器液位带来的扰动，液位前馈控制回路将二次蒸汽流量引入液位主控制回路，在蒸发器液位变化前对二次蒸汽流量干扰进行校正作用，减少系统的干扰，有效克服虚假液位现象。
实施例1
一种放射性废液蒸发器液位控制系统，包括：液位主控制回路，液位前馈控制回路和上料流量控制回路；
所述上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；
在扰动引起蒸发器内液位变化后，所述液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；
液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
引起蒸发器液位变化的扰动包括：控制系统引起的扰动和干扰量引起的扰动。
所述系统引起的扰动包括：上料流量引起的扰动和饱和蒸汽引起的扰动。
所述上料流量控制回路采用旁路调节控制。
废液上料流量作为独立被控变量，控制采用旁路调节，保证进入预热器4和蒸发器5的废液上料量是恒定值，减少上料流量对蒸发器液位带来的扰动。
如图1所示，所述上料流量控制回路包括：上料阀1、旁路调节阀2、流量测量变送器3、第一比较器13和上料流量调节器14；
放射性废液经过上料阀1和流量测量变送器3输送至预热器4中进行预热，流量测量变送器3将监测流量发送给第一比较器13，第一比较器13将监测流量与给定流量进行比较后反馈给上料流量调节器14，上料流量调节器14通过旁路调节阀2调节经过上料阀1的放射性废液。
上料流量调节器14采用PI调节。
所述液位主控制回路包括：液位测量变送器6、第二比较器9、液位调节器10、第三比较器12和饱和蒸汽调节阀8；
饱和蒸汽经过蒸汽调节阀8进入蒸发器5，预热后的放射性废液进入蒸发器5被饱和蒸汽进行加热和蒸发并完成气液分离；
液位测量变送器6监测蒸发器5内液位，并将液位信号发送给第二比较器9，第二比较器9将检测液位与给定液位进行比较后反馈给液位调节器10，液位调节器10将调节信号发送给第三比较器12，第三比较器12结合液位前馈控制回路引入的干扰量通过蒸汽调节阀(8)调节进入蒸发器5的饱和蒸汽。
所述液位前馈控制回路包括二次蒸汽流量测量变送器(7)和开方器(11)；
所述二次蒸汽流量测量变送器7监测气液分离出的二次蒸汽流量并将二次蒸汽流量信号发送给开方器11，二次蒸汽流量信号经过开方器11引入液位主控制回路中的第三比较器12。
所述液位调节器10采用PI调节。
对于纯滞后时间较长的蒸发器来说，使用比例调节和积分调节方式以改善控制系统的稳态性能，比例环节即时成比例的反映控制系统的偏差信号，偏差一旦产生，控制器立即产生控制作用，以减少偏差；积分环节主要用于消除静差，提高系统的无差度。
由蒸发器液位、二次蒸汽流量、液位调节器、饱和蒸汽调节阀构成前馈-反馈液位定值控制，蒸发器液位为主被控变量，引入二次蒸汽流量为前馈变量，防止系统的干扰。
为减少和消除废液上料流量对液位带来扰动，影响蒸发器液位的快速和稳定调节，由废液上料流量、流量调节器及上料旁路调节阀构成流量定值控制，采用旁路调节方式，使蒸发器内的废液以恒定流量进入。
采用以上防干扰的液位-流量定值回路控制方法，使整个系统能有效克服系统干扰、虚假液位及滞后现象，充分保证蒸发器液位的稳定性及工艺安全，该液位调节方法稳定、可靠，有利于实际的工程应用。
实施例2
本实施例提供一种放射性废液蒸发器液位控制方法，应用于上一实施例的放射性废液蒸发器液位控制系统，通过上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；
在扰动引起蒸发器内液位变化后，通过液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；
液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
蒸发器工艺流程：放射性废液经过上料阀1输送至预热器4中预热，达到指定温度后进入蒸发器5，被来自饱和蒸汽调节阀8的饱和蒸汽进行加热、蒸发，然后在蒸发器5中进行汽液分离，分离后的二次蒸汽进入后续系统。蒸发器5的液位信号来自液位测量变送器6，废液上料流量信号来自上料流量测量变送器3，二次蒸汽流量信号来自二次蒸汽流量测量变送器7。
蒸发器液位作为主被控变量，任何扰动引起的液位变化，都会使液位调节器10的输出发生变化，从而改变饱和蒸汽调节阀8的开度大小，相应改变废液上料流量，使液位恢复到给定值。
二次蒸汽流量经过开方器11后作为前馈信号引入主被控变量控制回路，属于一个抗干扰的前馈-反馈液位控制；由于放射性废液含盐量较高，而且含有杂质，蒸发一段时间就会产生泡沫，常引起虚假液位。在液位主控制回路中引入二次蒸汽流量可以在蒸发器液位变化前对干扰进行校正作用，减少系统的干扰，有效克服虚假液位。
由废液上料流量信号、上料流量调节器14、旁路调节阀2组成定值调节回路，通过控制旁路调节阀2的开度大小实现定值流量上料。此旁路调节方法减少了废液上料流量对系统的扰动，有效改善控制过程的动态特性，提高了系统控制质量。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，包括：液位主控制回路，液位前馈控制回路和上料流量控制回路；
所述上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；
在扰动引起蒸发器内液位变化后，所述液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；
液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
2.根据权利要求1所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述引起蒸发器液位变化的扰动包括：控制系统引起的扰动和干扰量引起的扰动。
3.根据权利要求1所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述系统引起的扰动包括：上料流量引起的扰动和饱和蒸汽引起的扰动。
4.根据权利要求1所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述上料流量控制回路采用旁路调节控制。
5.根据权利要求4所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述上料流量控制回路包括：上料阀(1)、旁路调节阀(2)、流量测量变送器(3)、比较器(13)和上料流量调节器(14)；
放射性废液经过上料阀(1)和流量测量变送器(3)输送至预热器(4)中进行预热，流量测量变送器(3)将监测流量发送给第一比较器(13)，第一比较器(13)将监测流量与给定流量进行比较后反馈给上料流量调节器(14)，上料流量调节器(14)通过旁路调节阀(2)调节经过上料阀(1)的放射性废液。
6.根据权利要求5所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，上料流量调节器(14)采用PI调节。
7.根据权利要求1所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述液位主控制回路包括：液位测量变送器(6)、第二比较器(9)、液位调节器(10)、第三比较器(12)和饱和蒸汽调节阀(8)；
饱和蒸汽经过蒸汽调节阀(8)进入蒸发器(5)，预热后的放射性废液进入蒸发器(5)被饱和蒸汽进行加热和蒸发并完成气液分离；
液位测量变送器(6)监测蒸发器(5)内液位，并将液位信号发送给第二比较器(9)，第二比较器(9)将检测液位与给定液位进行比较后反馈给液位调节器(10)，液位调节器(10)将调节信号发送给第三比较器(12)，第三比较器(12)结合液位前馈控制回路引入的干扰量通过蒸汽调节阀(8)调节进入蒸发器(5)的饱和蒸汽。
8.根据权利要求7所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述液位前馈控制回路包括二次蒸汽流量测量变送器(7)和开方器(11)；
所述二次蒸汽流量测量变送器(7)监测气液分离出的二次蒸汽流量并将二次蒸汽流量信号发送给开方器(11)，二次蒸汽流量信号经过开方器(11)引入液位主控制回路中的第三比较器(12)。
9.根据权利要求7所述的一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，所述液位调节器(10)采用PI调节。
10.一种放射性废液蒸发器液位控制方法，应用于权利要求1-9任意一种放射性废液蒸发器液位控制系统，其特征在于，
通过上料流量控制回路向预热器进行定值流量上料；
在扰动引起蒸发器内液位变化后，通过液位主控制回路调节预热器的上料定值流量，和注入蒸发器的饱和蒸汽量以使液位恢复；
液位前馈控制回路将经过蒸发器气液分离后的二次蒸汽流量作为干扰量引入液位主控制回路。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114014395A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 废液热泵蒸发系统及其液位控制方法、控制设备和介质 |
| CN114661074A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 深圳市家家分类科技有限公司 | 一种液位控制方法及装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771846A (en) * | 1995-03-23 | 1998-06-30 | Asea Brown Boveri Ag | Method for feed water control in waste heat steam generators |
| CN101696793A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 广州粤能电力科技开发有限公司 | 一种超临界机组实现锅炉热态清洗的自动控制方法 |
| CN104005801A (zh) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低压蒸汽差压发电系统及其回用蒸汽背压控制方法 |
| CN111878889A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-03 | 西安热工研究院有限公司 | 一种能降低供热主管网流量波动的换热站系统 |
| CN112947607A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-11 | 山西大学 | 一种超临界cfb机组储水罐水位控制系统及其控制方法 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5771846A (en) * | 1995-03-23 | 1998-06-30 | Asea Brown Boveri Ag | Method for feed water control in waste heat steam generators |
| CN101696793A (zh) * | 2009-10-23 | 2010-04-21 | 广州粤能电力科技开发有限公司 | 一种超临界机组实现锅炉热态清洗的自动控制方法 |
| CN104005801A (zh) * | 2013-02-25 | 2014-08-27 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种低压蒸汽差压发电系统及其回用蒸汽背压控制方法 |
| CN111878889A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-11-03 | 西安热工研究院有限公司 | 一种能降低供热主管网流量波动的换热站系统 |
| CN112947607A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-06-11 | 山西大学 | 一种超临界cfb机组储水罐水位控制系统及其控制方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨兰菊;司丹丹;陈先林;: "蒸发器液位控制系统动态特性研究及仿真", 化工自动化及仪表, no. 11, pages 1351 - 1354 * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114014395A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-02-08 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 废液热泵蒸发系统及其液位控制方法、控制设备和介质 |
| CN114014395B (zh) * | 2021-11-05 | 2024-03-29 | 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 | 废液热泵蒸发系统及其液位控制方法、控制设备和介质 |
| CN114661074A (zh) * | 2022-05-24 | 2022-06-24 | 深圳市家家分类科技有限公司 | 一种液位控制方法及装置 |
| CN114661074B (zh) * | 2022-05-24 | 2022-09-20 | 深圳市家家分类科技有限公司 | 一种液位控制方法及装置 |
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