
电厂热能动力仿真模拟实训室
(投影仪软件画面,各系统、单体设备界面显示,PLC视频教程,模拟软件)
一、实训室建设指导思想
以电厂热动X建设规划为方向,以XX示范学校建设方案为依据,以火电厂认识实训项目建设为重点,紧紧扭住实践教学质量这个中心,突出强化实践教学在学生基本技能和创新能力培养中的作用,建成特色鲜明的,满足培养创新型、应用型人才培养需要的实践教学环境。实训室建设学生教育与职工培训统筹兼顾,实现职前教育与职后培训资源共享。体现职前教育和培训以能力需求本位的特色。实训基地以实用出发点,保持其一定的X性、开放性和可扩展性。实训室可以充分保证学生、学员获得足够时间的高质量“真刀真枪”的实际动手技能训练,实现与工程实践的“零距离”接触。
二、实训室建设原则
(1)X性。实训室建设方案的起点高,以国内同类X实训室为参照。
(2)实用性。要密切结合X建设,与X人才培养方案(教学计划)相吻合,在提高实训开出率的同时,着眼于提高综合性、设计性、创新性实训的比例。要以体现实训室建设的效益为目标,提高实训室的利用率。
(3)前瞻性。要充分考虑学科的发展和X规模的发展。X实训室建设要努力营造特色(突出X培养特色,体现学校办学特色)。
(4)共享性。要充分考虑校内资源共享,避免重复建设。
(5)功能性。实训室建设对完成学生的实践教学任务,培养具有创新能力、创新意识和适应变革的应用型技术人才发挥重要作用的同时,又可发挥其非学历职业技能培训、职业技术鉴定与考核、生产开发和新的教培方式应用推广。
三、热动实训室建设内容
实训室建设从实践功能性教学出发,以满足社会对技能型人才培养需求为目的,建立多功能的示范性教育和职工培训实训基地。项目建设坚持“校企联合”的原则,深化实训基地建设,切实改善实训条件,提高教育教学质量,努力培养“教、学、做技能型”人才。使实训条件和实训设施的质量以及师资水平充分满足教学要求,逐步形成实训内容与实际生产零距离贴近的实训模式,保证学生获得足够时间、高质量的实际动手训练能力。
四、实训室建设步骤及依托X课程
X一阶段:启动阶段
1、成立训室建设项目组。由项目负责人总体负责完成建设项目的实施及相关事宜,落实实施工作,负责处理实训室建设工作中的重大事项及项目进度的安排。由项目负责人确定本项目组成员(成员由校内X教师和校外兄弟院校教师以及兼职教师等有关技术人员组成)。
2、完成实验、实训方案工作。编写实验室、实训室建设方案书。
X二阶段:建设阶段
1、按照方案内容全面加强实验室、实训室的建设。
2、依托X建设课程
实训室主要用于《热力发电厂》、《动力设备与系统》、《火电厂集控运行》、《锅炉原理》、《汽轮机原理》、《泵与风机》、《电厂辅助设备》、《能源动力工程》、《电厂脱硫脱销》X课程教、学、做一体化任务;训练学生从事电厂热能动力设备工程设计、制造、安装、运行、维护及检修的基本技能。
五、实训室建设方案具体内容
(一)方案及其建设内容:
1、要求实训室空间尺寸:100㎡。
2、电源:220V.50Hz,功率3000KW;
3、功能:火力发电厂模拟演示仿真实训;投影仪大屏幕系统演示界面;动态演示设备画面流程,各系统、单体设备界面显示,PLC视频教程,素材播放,模拟软件与火电厂立体演示模拟设备配套教学培训。
4、主要装备:计算机站、投影仪、教学软件系统,配套立体机组演示模拟设备,40套课桌椅等。
5、主题:火力发电机组视频教学演示功能性软件;
(1)火力发电厂生产概述
1)火电厂的分类(按蒸汽参数)与容量:
中低压: 3.4MPa,435℃, 6\12\25\50MW,
高压: 9.8MPa, 540℃, 50\100MW,
X高压:13.7MPa,535/535℃, 125\200MW,
亚临界:16.2MPa,540/540℃ ,300\600MW,
X临界:24MPa,538/566℃ 600\800MW,
XX临界:25MPa,600/600℃ 1000\1200MW,
2)1000MW机组电厂生产过程流程软件操作界面自动控制演示:
①电厂软件系统构成:
软件系统--汽水系统自动演示,配合三维立体界面:由锅炉、汽轮机、凝汽器、水泵、加热器及其管路组成;
软件系统--电厂基本汽水系统流程自动演示,配合三维立体界面:给水→锅炉→过热蒸汽→汽轮机→凝汽器→给水泵→给水送入锅炉;
②软件系统--燃料、燃烧系统自动演示,配合三维立体界面;系统包括:输煤系统、制粉系统设备、烟风系统和除灰除尘系统;
软件系统--输煤及燃运系统自动演示,配合三维立体界面:运输→卸煤装置→煤场→碎煤机→皮带→原煤仓;
软件系统--制粉系统自动演示,配合三维立体界面::原煤仓→给煤机→磨煤机→粗粉分离器→细粉分离器→煤粉仓→给粉机→燃烧器→炉膛;
③其它辅助热力系统自动演示,配合三维立体界面:
软件系统--风系统自动演示,配合三维立体界面:吸风口→冷风道→送风机→暖风器→空预器→热风道→磨煤机→粗分器→细分器→排粉机→燃烧器→炉膛;
软件系统--烟系统自动演示,配合三维立体界面:炉膛→屏过→对流过热器→省煤器→脱销→空预器→除尘器→引风机→烟囱→大气。
软件系统--灰渣系统自动演示,配合三维立体界面:炉渣:炉膛冷灰斗→除渣装置→冲灰沟→灰渣泵→输灰管→灰场。
软件系统--飞灰自动演示,配合三维立体界面:除尘器→集灰斗→除灰装置→运灰车→灰加工厂。
④电气系统
软件系统--升压站系统自动演示,配合三维立体界面:一个使通过的电荷电压变换的整体系统。主要一次设备有变压器、断路器、隔离开关、接地刀闸、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等组成。
软件系统--电能自动演示,配合三维立体界面::发电机→变压器→隔离开关→断路器→电流互感器→电网。
(2)锅炉设备及系统组成
1)锅炉容量与蒸汽参数(国内常见):
锅炉容量:每小时产生的蒸汽量(t/h);蒸汽参数:锅炉出口过热蒸汽压力和温度:
容量(t/h) | 蒸汽参数 | 汽机功率(MW) | 炉型 |
400 | 13.8MPa(540/540 ) | 125 | 煤粉炉 |
670 | 13.8MPa(540/540 ) | 200 | 煤粉炉 |
1025 | 16.2MPa(540/540 ) | 300 | 煤粉炉(引进型) |
2008 | 16.2MPa(540/540 ) | 600 | 煤粉炉 |
1950 | 24MPa(538/566℃) | 600 | X临界直流 |
3000 | 25Pa(600/600℃) | 1000 | XX临界直流 |
2)锅炉设备的组成:
锅炉本体:燃烧器、炉膛、烟道、汽包、下降管、水冷壁、过热器、再热器、省煤器、脱硝设备及空气预热器等组成;
辅助设备:送引风机、给煤机、磨煤机、排粉机、除尘和脱硫设备、烟囟等。
3)锅炉热效率与锅炉型号:
锅炉热效率:蒸汽在炉内吸热量占燃料发热量的百分比。电站锅炉一般在90%以上。
锅炉型号:如HG670/13.7—540/540—7;HG--哈尔滨锅炉厂;DG---东锅;SG--上锅;WG--武锅;BG--北锅;锅炉分类(按水循环):自然循环炉,强制循环炉,复合循环炉等。
(3)汽轮机设备及系统组成
1)汽轮机本体:
静止部分:汽缸、隔板、喷嘴、轴承和轴封等;
转动部分:叶片、叶轮和轴等;
配汽机构:主蒸汽导管、自动主汽门、调节阀等;
汽轮机的工作过程:蒸汽→喷嘴→冲动叶片转动;
2)调节保安油系统:调速器、油泵、油箱等;
3)凝汽及抽气设备:凝汽器、凝结水泵、抽气器、循环水泵和冷却塔等;
4)回热加热系统:高、低压加热器和除氧器等;
5)汽轮机分类与型号
汽轮机分类(按热力过程):凝汽式N、背压式B、调整抽汽式CC、中间再热式汽轮机。
汽轮机的型号:如N200-130/535/535;N300-16.7/538/538
6)汽轮发电机与励磁机
转子:有良好导磁性能的合金钢制成,绕组外接直流励磁电源,产生磁场;氢(水)内冷
定子:由铁芯、绕组和外壳等组成,铁芯由环形硅钢片叠压而成;水内冷
励磁机:向发电机转子绕组提供直流励磁电源;
(4)火电厂热力系统
1)锅炉汽水系统:主给水管→给水操作台→省煤器→汽包→下降管→下联箱→水冷壁→汽包→过热器→锅炉主汽门(或集汽联箱)出口。
2)主蒸汽系统及再热蒸汽系统 :(主蒸汽)锅炉主汽门(或集汽联箱)→主蒸汽管→汽机自动主汽门之前 ;(再热蒸汽)汽机高压缸出口→再热器冷段管→再热器→再热器热段管→汽机中压缸进口 。
3)主凝结水系统:凝汽器→凝结水泵→轴封冷却器→低加→除氧器。
4)除氧器系统:除氧器及其相连的所有管路和附件(安全门,水位计等)。
5)主给水系统:除氧水箱下水管→低压给水管→给水泵→高压给水管→高加→主给水管。
6)回热抽汽系统和加热器疏水系统:汽机抽汽管路→各回热加热器(高加、低加、除氧器)→ 疏水管路→疏水回收设备.示意图。(300MW图)
7)抽空气系统 :(低压加热器、凝结水泵)→凝汽器→抽真空设备和系统 。
8) 循环冷却水系统:循环水进水管→凝汽器→循环水出水管(汽机车间范围内)
9) 排污利用系统:锅炉汽包→连续排污管→连续排污扩容器→(汽)除氧器
下联箱→定排污管→水)定期排污扩容器
10) 辅助蒸汽系统及补充水系统
11)辅助蒸汽联箱及其相连接的管路和设备
12)化学车间除盐水箱→补水箱→补水泵→凝汽器(或除氧器或疏水箱)
(5)烟气除尘及脱硫系统;
1)除尘形式为:静电除尘器。
①电除尘器是火力发电厂必备的配套设备,它的功能是将燃灶或燃油锅炉排放烟气中的颗粒烟尘加以清除,从而大幅度降低排入大气层中的烟尘量,这是改善环境污染,提高空气质量的重要环保设备。它的工作原理是烟气通过电除尘器主体结构前的烟道时,使其烟尘带正电荷,然后烟气进入设置多层阴极板的电除尘器通道。由于带正电荷烟尘与阴极电板的相互吸附作用,使烟气中的颗粒烟尘吸附在阴极上,定时打击阴极板,使具有一定厚度的烟尘在自重和振动的双重作用下跌落在电除尘器结构下方的灰斗中,从而达到清除烟气中的烟尘的目的。
②电除尘器结构::电极板、电晕线、瓷绝缘支座、石英绝缘管、电晕线振打装置、阳极板振打装置、电晕线吊锤、进口X一块分流板、进口X二块分流板、出口分流板、排灰装置。
2)脱硫形式为:石灰石/石灰-石膏湿法工艺;
①技术原理烟气进入脱硫装置的湿式吸收塔,与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触,其中的酸性氧化物SO2以及其他污染物HCL、HF等被吸收,烟气得以充分净化;吸收SO2 后的浆液反应生成CaSO3,通过就地强制氧化、结晶生成CaSO4•2H2O,经脱水后得到商品X脱硫副产品—石膏,X终实现含硫烟气的综合治理。
②反应过程 :吸收→中和→氧化→结晶;
③系统组成:石灰石储运系统;石灰石浆液制备及供给系统;烟气系统;SO2 吸收系统;石膏脱水系统;石膏储运系统;浆液排放系统;工艺水系统;压缩空气系统;废水处理系统;氧化空气系统;电控制系统;
④技术特点:
⑴、吸收剂适用范围广:FGD装置中可采用吸收剂,包括石灰石、石灰、镁石、废苏打溶液等;
⑵、燃料适用范围广:适用于燃烧煤、重油、奥里油,以及石油焦等燃料的锅炉的尾气处理;
⑶、燃料含硫变化范围适应性强:可以处理燃料含硫量高达8%的烟气;
⑷、机组负荷变化适应性强:可以满足机组在15~100%负荷变化范围内的稳定运行;
⑸、脱硫效率高:一般大于95%,X高达到98%;
⑹、托盘技术:X降低液/气比,有利于塔内气流均布,方便吸收塔内件检修;
⑺、吸收剂利用率高:钙硫比低至1.02~1.03;
⑻、副产品纯度高:可生产纯度达95%以上的商品X石膏;
⑼、燃煤锅炉烟气的除尘效率高:达到80%~90%;
⑽、交叉喷淋管布置技术:有利于降低吸收塔高度。
⑤推荐的适用范围
⑴、200MW及以上的中大型新建或改造机组;
⑵、燃煤含硫量在0.5~5%及以上;
⑶、要求的脱硫效率在95%以上;
⑷、石灰石较丰富且石膏综合利用较广泛的地区。
(6)发电厂的主要技术经济指标
1)汽轮发电机组的汽耗率:机组每发1KW.h电消耗的蒸汽量;200MW机组在3kg/kw.h左右。
2)汽轮发电机组的热耗率:机组每发1KW.h电消耗的蒸汽量;200MW机组在8400kJ/kw.h左右。
3)发电厂总效率:电厂发出的电能与所消耗的燃料总能量; 200MW机组在34%左右
4)发电煤耗率:发电厂每发1KW.h的电所需的煤耗量;
标准煤耗率:发电厂每发1KW.h的电所需的标准煤耗量;我国在300-420g标煤/(kw.h);
5)厂用电率:厂用电占总发电量的百分率,大约在5%--10 %之内;
6)供电标准煤耗率:扣除厂用电的标准煤耗率
7)提高电厂热效率的措施: