ZJGKXNY01-压水堆核电站仿真模拟实训装置

压水堆核电站仿真模拟实训装置包括“AP1000MW压水堆核电站模拟实体+AP1000MW压水堆核电站工艺流程演示板+核电站三维动画软件”联合教学培训系统。结合《能源与动力工程专业》《核工程与核技术专业》《新能源科学与工程专业》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。

一、设备规格型号及配置：

1.1、实训模拟实体：4000×1500×1800mm；

演示板（悬挂式）：3000×1500mm；

1.2、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。

1.3、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。

1.4、中控中心：

1.4.1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。

1.4.2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。

1.4.3计算机：

1）英特尔®奔腾处理器G3240（3M缓存，3.1GHz）。2）主板：Inbbb 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。

二、压水堆核电站模拟实训系统技术参数：

我国当前建设核电站也是以压水堆为主力堆型，建成了一个以压水堆（热中子反应堆中的一种）为主体的核动力体系（包括反应堆及有关设备的设计、制造、运行、发电、送电等），还初步建立了一个相应的核燃料循环体系（包括铀矿的勘探、开采、核燃料浓缩、加工、处理和最终处理）。我国大陆的核电站，如大亚湾核电站（ 2×98.4 万千瓦）、岭澳核电站（ 2×99 万千瓦+2×100 万千瓦）、秦山核电站（ 1×31 万千瓦+2×65 万千瓦）、田湾核电站（ 2×106 万千瓦）、阳江核电站（ 2×100 万千瓦）、三门核电站（ 2×100 万千瓦）、海阳核电站（2×100 万千瓦）等核电站也是压水堆核电站。

以海阳第三代AP1000核电站机组为原形按比例缩小仿真加工展示；系统详细描述了核电站核岛和常规岛组成系统知识、工艺流程、设备基础知识；目的是让学生熟悉核电站系统结构组成、工艺装置及工作原理、设备结构；通过学习、观摩、操作、应用核电站系统模拟实训装置；将专业课的理论教学与实体模拟装置有机的结合形成一体化教学模式，实现融理论教学与技能培训，职业能力与素质养成为一体的教学模式。通过对系统结构功能的形象化教学；使学生不出校门就能感受压水堆核电系统装置结构原理、工作过程，达到现场实习的目的。

2.1、AP1000压水堆核电站技术参数：

以压水堆为热源的核电站，它主要由核电站厂房、核岛和常规岛组成；压水堆核电站厂房由核岛、汽轮机厂房、附属厂房、柴油发电机厂房和放射性废物厂房。核岛由安全壳厂房、屏蔽厂房和核辅助厂房组成,核岛中的四大部件是蒸汽发生器、稳压器、主泵和堆芯。在核岛中的系统设备主要有压水堆本体，一回路系统，以及为支持一回路系统正常运行和保证反应堆安全而设置的辅助系统。常规岛主要包括汽轮机组及二回等系统。

2.1.1、核电站厂房介绍

1）安全壳厂房：是安全壳容器以及该容器内所含的所有结构；主要系统是反应堆冷却剂系统、安全相关系统。

2）屏蔽厂房: 是环绕安全壳容器的结构和环形区域;屏蔽厂房与安全壳厂房的内部结构为安全壳内的反应堆冷却剂系统和所有其它放射性系统和部件提供所要求的屏蔽保护。

3）辅助厂房:是为位于安全壳厂房外的安全相关抗震Ⅰ类机械和电气设备提供保护和隔离; 设备和系统有: 主控室、仪控系统、电气系统、燃料吊装区、燃料厂房、乏燃料水池、机械设备区、安全壳贯穿区和主蒸汽、给水阀门隔间.

4）汽轮机厂房:厂房内不含安全相关设备。安装了主汽轮机、发电机相关流体和电气系统。

5）柴油发电机厂房:装备了2 台柴油发电机;

6）放射性废物厂房:包括各类废料在处理前的隔离储存设施、移动式废物系统的处理设施和将经处理的废物贮存装入输送和处置容器的设施。

2.1.2、核岛系统

核岛主要设备由核反应堆、蒸汽发生器、稳压器、主循环泵以及相应的管道等组成。

1)核反应堆：它由堆芯组织、堆内构件、压力容器和控制棒驱动机构等主要部件组成；反应堆堆芯装载有193束燃料组件，61组控制棒组件，2组启动中子源和整体可燃毒物组件及部分阻力塞组件。

2)蒸汽发生器：蒸汽发生器是一回路冷却剂将反应堆热能传给二回路工质使其变为蒸汽的热交换设备。采用立式倒“U”形管自然循环结构形式。它由一次侧下封头、管板、U形管束和二次侧筒体、汽水分离装置等组成。

3)稳压器: 稳压器的作用是补偿一回路冷却水温度变化引起回路水容积的变化和调节系统工作压力，防止一回路系统压力变化引起设备损坏或堆内冷却剂沸腾。普遍采用立式电加热式稳压器，它的结构呈钟罩形筒体。顶部设有安全阀，卸压阀喷雾装置，底部设置电加热元件。

4)主冷却剂泵: 冷却剂主泵用于即送高温高压冷却剂，将反应堆热能输送到蒸汽发生器，以保证二回路系统正常工作，是系统中重要转动设备采用直立式、单级、混流式轴封泵，它由泵壳、叶轮、转轴部件、密封部件，飞轮和电机等组成。

5)核II级泵: 高压安注泵，余热排出泵，安全壳喷淋泵和上充泵是核岛辅助系统中重要安全设备。高压安注泵选用多级，双壳、卧式离心泵;余热排出泵通常采用单级，悬臂卧式离心泵;喷淋泵一般为单级，单吸、悬臂立式离心泵;上充泵有往复式及离心式两种，往复式一般为卧式三柱活塞泵.

6)主冷却剂管道：主冷却剂管道包括连接压力容器，蒸汽发生器、主泵的热端和冷端管段。为双回路布置，每个回路有一条31英寸内径的热段将冷却剂运到蒸发器，和两条22英寸内径的冷段将冷却剂运回压力容器，完成一个循环。蒸汽发生器/主泵的竖向支撑与蒸汽发生器的下封头相联并生根在平台上。 蒸汽发生器下封头采用一体锻制而成。

2.1.3、常规岛主、辅设备系统

1）反动式汽轮机；型号TC6F－49，双组复合四缸六排汽机组。四个汽缸与发电机，励磁机用单轴串联，布置在同一平台上，两侧设置两台汽水分离再热器；具有一个高压缸和三个相同的低压缸。每个低压缸配备一台冷凝器。每台低压缸有两个排汽口，往冷器器排汽。

2） 汽水分离再热器：将高压缸排出的蒸汽进行分离除湿，并进行加热升温，使其成为微过热蒸汽，然后再进入低压缸继续作功。汽水分离再热器采用卧式筒体结构，一级分离和两级再热。由分配管、导流孔板、波纹板、低压再热器、高压再热器及安全阀等组成。

3）冷凝器：汽轮机低压缸配备冷凝器，横向布置，双通道，双流程，单背压；

4）除氧器：采用淋水盘式除氧器，设有多层平行的淋水盘，盘上钻有许多小孔，待除氧的水由淋水盘上部引入，由喷雾器粉碎成雾滴，在降落过程中被流动蒸汽加热进行初级除氧，再通过小孔，分散成细流，以此通过各层淋水盘流至给水箱。

5）发电机：发电机采用国际成熟大型水，氢冷却发电机，定子线圈采用水冷，转子线圈采用氢冷，铬牌出力为1345MVA(或1450MVA)电压22KV，发电机为三相两极，转速1500rp/min。

2.1.4、AP1000压水堆核电站工艺流程板

AP1000压水堆核电厂主要由压水反应堆、反应堆冷却剂系统（简称一回路）、蒸汽和动力转换系统（又称二回路）、循环水系统、发电机和输配电系统及其辅助系统组成。板面设备制作成半剖式结构，工艺流程采用LED灯管分色演示生产过程.

三、AP1000压水堆核电站仿真动画软件：

采用Sparkle Interactive Designer 软件设计开发，以bbbbbbs 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。

3.1、操作系统：

bbbbbbs XP或更新的bbbbbbs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。

3.2、参数说明：

AP1000压水堆核电站实训软件是对系统的原理、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。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系统的全部主要功能等。

主要设备的3D结构演示，主要有反应堆、蒸汽发生器、主泵、稳压器、冷却剂管道、核汽轮机等设备。

3.3、功能说明：

AP1000压水堆核电站“漫游、360o全景观看”、“重点展示”、“设备参数说明”四个模块。通过三维虚拟现实进行系统的原理、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。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。

四、压水堆核电站仿真模拟实训装置展台参数：

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。

五、压水堆核电站仿真模拟实训装置安装：

实现了系统装置等全过程仿真模拟；动态演示，形象逼真，仿真性强，使人有身临其境的感觉。具有很高的观赏性，直观性，操作性。使学生不出校门就掌握了作业实习所需掌握的大部分内容，使学生犹如在宝贵的工厂实习时间里，去真正实习生产、实习操作和控制演示运行过程，完成一个高起点、高效率的实习环节。

实训装置在教学实践中的应用，不仅使学员对各设备的布局模块、系统与实际应用、装置的部件组成、实训装置的运行演示、实训装置的运行功能等进行初步了解，还可通过演示操作来加深学员对系统装置的观摩认识。训练学员从事专业类设备的设计、制造、安装、运行、维护及检修的基本技能；达到“教、学、训”一体化功能。仿真实训系统安装培训正式移交用户运行后进入质保期，仿真机软件质保期为24个月，在质保期内对仿真系统的升级、模型修改、维护、故障处理等提供全部免费服务。提供多种形式的技术支持服务。包括：技术培训、技术咨询、专人现场维修服务、电子邮件响应、电话响应等。

六、参考图片：