循环流化床锅炉仿真模拟实训系统

ZJGKND006-亚临界循环流化床锅炉仿真(软件)模拟实训系统 

亚临界循环流化床锅炉仿真实训系统为300MW机组配套“流化床锅炉模拟模型+流化床锅炉仿真操作软件”。

结合《能源与动力工程专业》《热能动力设备与应用专业》《电厂热能动力装置专业》《电厂设备运行与维护专业》《火电厂集控运行专业》基础理论教学和实训教学，以设备认识实训为重点，突出实训系统在学生基本技能和创新能力培养中的作用，满足培养创新型、应用型人才需要的教学环境；实现职前、职后教培资源共享。设备以实践实训为出发点，保持其一定的先进性、开放性和持续性。为培养学生专业兴趣、专业基本技能和专业素质发挥了积极作用，激发了学员学习的积极性、主动性和创造性。

1、先进性；实训设备开发设计的起点高，以实践顶岗职位仿真实习内容为参照。

2、实用性；密切结合专业建设，与专业人才培养方案（教学计划）相吻合，体现实训设备的效益为目标，提高实训设备的利用率。

3、前瞻性；充分考虑学科的发展和专业规模的发展，专业实训设备努力营造特色，突出专业培养特色，体现学校办学特色。

4、功能性；实训设备对完成学生的实践教学任务，培养创新能力、创新意识和适应变革的应用型技术人才发挥重要作用的，发挥其生产开发和新的教培方式应用推广。

一、300MW机组循环流化床锅炉仿真模拟系统概述

仿真模拟实训系统采用300MW机组循环流化床锅炉原型模拟。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环、单锅筒、平衡通风的循环流化床锅炉；锅炉总体布置见附图；

 通过学习、观摩、操作、应用300MW循环流化床锅炉系统模拟实训装置；目的是让学生熟悉300MW循环流化床锅炉系统构成、工艺装置及工作原理、设备结构、生产应用和基本操作，初步熟悉300MW循环流化床锅炉设备工艺功能，培养学生理论联系实际及解决实际问题的意识和能力，并为专业课程的学习及今后工作打下良好的基础。实现对系统结构功能的形象化教学；使学生不出校门就能感受300MW循环流化床锅炉系统装置作业环境、工作过程，达到现场实习的目的。

二、规格型号及配置：

2.1、实训模拟设备：2400×1600×2400mm；

2.2、设备电源：

220V.50HZ,电流≤5A，灯泡负载电压6-12V；具有接地保护、漏电保护功能，安全性符合相关的国家标准。采用高绝缘的安全型插座及带绝缘护套的高强度安全型实验导线。

2.3、主要材质：

进口聚氨脂、钢材、演示系统、语音系统；框架承台采用工字钢焊接支撑；内部结构剖视可见，便于观察了解其内部结构。管线采用PVC管线连接；工艺中灯光采用LED实现。本装置采用电气动态运转、演示。

2.4、中控中心：

2.4.1控制柜配置：

静电喷塑工艺/机械锁；I/O控制平台；系统构成: 开放式的控制平台、人性化的中文操作界面、交互式的控制结构；输入端口:8路独立可编程RS-232控制接口、8路数字I/0输入；输出端口: 20路独立 发射口、20路数字I/0输出口；电力输入:110V-240V；电力输出: 20路控制接口。

 2.4.2电气部分：

主要有电源模块、按钮模块、可编程控制器（PLC）模块、变频器模块、接线端子排等组成。所有的电气元件均连接到接线端子排上，通过接线端子排连接到安全插孔，由安全接插孔连接到各个模块。结构为拼装式，各个模块均为通用模块，可以互换，能完成不同的实训项目。

2.4.3计算机：

1）英特尔?奔腾 处理器G3240（3M缓存，3.1GHz）。2）主板：Intel H81或以上芯片。3）内存4G DDRIII 1600MHz或以上。4）≥500GB SATA3 6Gb/s（7200转）硬盘，带有硬盘故障保护技术，提供故障前保修，硬盘数据保护技术，硬盘防震设计；5）原厂隔电防水键盘+光电鼠标。6）AMD Radeon HD 84702G128bit或同档次其他型号三头DVI+VGA+HDMI（可以支持最多3个输出）显卡。7）19寸宽屏显示器。

三、300MW循环流化床锅炉仿真模拟系统技术参数：

300MW循环流化床锅炉实训装置根据整体系统的设备、管道厂房配置等工艺特点完整系统地制作的微型“流化床锅炉本体”与仿真软件配套教学培训。本实训系统适应能源与动力工程专业、发电厂锅炉原理、热能动力设备应用专业有关的实验、观摩认知教学，是现代专业的大型直观教学设备之一。系统装置具有工艺特征和典型设备的内部结构，使学生不出校门就掌握了实习所需掌握的大部分内容，使学生在宝贵的工厂实习时间里犹如去真正实习生产、实习操作和控制，完成一个高起点、高效率的实习环节。

3.1、300MW循环流化床锅炉模拟装置参数：

3.1.1、锅炉主要参数：

锅炉主要由以下三大部分组成：炉膛；固体循环回路，主要由旋风分离器、回料器

及外置流化床组成（外置流化床是 ALSTOM 公司的 CFB 流程的一个特色部分，可分别用于控制炉膛温度以及再热汽温。）；尾部竖井。

循环流化床锅炉的心脏部件是炉膛， 燃料和脱硫用的石灰石这里给入。 一次通过布风板进入炉膛，作为一次燃烧用风，同时向上的气流将固体粒子托起（被流化），并充满了整个炉膛容积。二次风分两级送入炉膛，由此实现分级燃烧。高效旋风分离器将离开炉膛的固体粒子捕获下来， 通过水冷锥形阀对固体粒子流量进行分配， 一部分通过回料器直接送入下炉膛以维持主循环回路固体粒子平衡； 另一部分从旋风分离器分离下来的固体粒子通过布置在类似鼓泡床中的外置式换热器放热后被送入炉膛。 分离后含少量飞灰的干净烟气进入尾部竖井，经空气预热器和飞灰收集系统，最后由烟囱排入大气。

3.2、锅炉模拟设备系统操作：

系统操作实现以教学培训演练功能为基础，通过系统装置工艺操作流程为引导，结合实时操作，对应选择界面来完成系统任务操作实训；采用专业开发的“易控”软件设置界面系统；完成系统工艺生产仿真运行等实训。实现计算机操作与模拟设备、仿真软件操作一体、控制生产工艺；通过软件界面控制操作完成，模拟生产操作系统。设备软硬结合且可虚实联动，属于智能化教学实训装备。

3.3.1计算机控制设备的运转、LED灯光演示功能；生动丰富的多种软件界面表现；

3.3.2具有语音讲解系统，同步描述工艺装置的运行过程及设备原理功能；系统装置的图文、信息系统内容的解说；

3.3.3模拟装置工艺运行过程演示；模块化工艺运行过程演示；

3.3、300MW循环流化床锅炉仿真软件参数：

采用Sparkle Interactive Designer 软件设计开发，以Windows Vista操作系统中WinFX编程模型为基础，开发出混合3D内容、动画、ASP、HTML和多媒体内容、多格式文本、矢量图；Sparkle 全方位的3D、动画、加速显示引擎，将矢量图形、位图、3D内容、视频、音频和富文本合成，自由地混合在2D和其他元素之间，不同元素之间进行功能强大的可视化交互、操作演练交互。

3.3.1、操作系统：

Windows XP或更新的Windows操作系统。适应校园网内所有计算机，都可以运行锅炉全尺寸虚拟软件，可以与电站汽轮机全尺寸虚拟软件相连接。

3.3.2、参数说明：

锅炉仿真软件系统是对锅炉设备的原理、数据、结构等全面解析系统。操作者可以任意角度进行三维虚锅炉系统漫游、三维虚拟设备局部漫游，漫游的角度、速度、行进、停留，全部由操作者来控制。锅炉系统的全部设备（包括设备的各个主要部件），全部按照原尺寸进行缩放建模。三维虚拟漫游系统包含锅炉系统的全部主要功能，包含锅炉本体、主蒸汽系统、再热系统、疏水系统、除渣系统、制粉系统、汽水系统、一次风系统、二次风系统、石灰石输送系统、点火系统等。锅炉系统主要设备的3D结构演示，主要有锅炉本体、炉膛、省煤器、风机、磨煤机、给煤机、燃烧器、水冷壁等设备。

3.3.3、功能说明：

包括锅炉系统漫游、三维动画、360度旋转、热点展示、机组主要设备参数、锅炉拆装训练（学员可自行操作演练，分自动、手动操作模式）互动仿真软件系统重点分为三维动画“360?全景观看”、“重点展示”、“设备参数说明”、“设备拆装演练”四个模块。通过三维虚拟现实进行锅炉系统的原理、结构的演示，又形象又直观，配以模型、文字、语音的说明，方便进行产品使用的说明和培训。该系统具有真实性、沉浸性、交互性和易实现等特点，不仅大大提高了教学容量，弥补了课堂教学的不足，运用生动、形象的方式激发学生学习的兴趣，是教学不可缺少的岗位平台。

学员可以通过选择目标设备，对其进行相应的规范操作，实现设备的运作原理、尺寸数据呈现、设备零件信息、设备顺序拆卸过程、设备顺序安装过程等，使得学员对目标设备增加学习趣味的同时，对其有更清晰的认知。分别实现对设备总体、主要零部件结构及性能介绍。选择不同的零部件对应出现该零部件的实际图片、名称、型号、生产日期、检修日期提示等信息。通过该模块可以使学员直观地掌握设备的基本结构、各个零部件位置、信息及其作用。

3.4、锅炉模拟实训装置展台参数：

锅炉模拟设备结构主体承重部分台座建筑结构采用型钢制作，保证的牢固耐用，用奥松板制作龙骨，底座高不低于700 mm，边框不小于10 mm宽，采用国标2 mm以上不锈钢包边。

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