火力发电机组仿真(软件)模拟实训装置为1000MW超临界机组配套“电厂机组模拟模型+电厂机组仿真操作实训软件”。

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、1000MW超超临界机组火力发电仿真模拟系统概述

   仿真模拟实训系统采用1000MW超超临界火力发电厂机组为原型模拟，通过软硬结合（机组演示模拟模型+机组仿真软件、漫游系统、参数内容、虚拟拆装实习）；以计算机技术、图形图像技术、多媒体技术、软件工程、等相关技术知识为支撑。实训装置总体布置见附图； 

1000MW超临界火力发电机组仿真实训室布置图

    通过学习、观摩、操作、应用1000MW超超临界机组火力发电仿真模拟系统装置；目的是让学生熟悉1000MW超超临界机组火力发电系统构成、工艺装置及工作原理、设备结构参数、生产应用和零部件组装基本操作，初步熟悉1000MW超超临界机组火力发电工艺功能，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1000MW超超临界机组火力发电系统装置作业环境、工作过程，达到现场实习的目的。

二、实训系统规格型号及配置：

2.1、电厂机组实训模拟设备：5000×2200×2500mm；

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、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：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。

2.4.4投影仪：教育型投影机；投影技术：DLP；技术规格：0.65英寸DMD芯片×1；投影亮度：3500流明；对比度：3000:1；分辨率    1024×768；镜头：富可视IN124;变焦比：1.2倍变焦；投影比：50英寸@2m；灯泡规格：230W 可换式灯泡；屏幕；输入端子HDMI×1 VGA×2 S端子×1 复合视频×1 音频×1；输出端子VGA×1 音频×1；控制端子：USB×1 RJ45×1 RS232×1。

三、1000MW超超临界机组火力发电仿真模拟系统技术参数：

    1000MW超超临界机组火力发电仿真实训装置根据整体系统的设备、厂房配置等工艺特点完整系统地制作的微型“仿真演示模拟模型”与“仿真操作型虚拟软件”配套教学培训。本实训系统适应能源与动力工程专业，火力发电厂，锅炉，汽轮机原理与运行、发电机原理与运行，烟气脱硝、除尘、脱硫，热能动力设备应用专业有关的实践、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内容，使学生在宝贵的工厂实习时间里在校就能真正实习生产、实习操作和控制，完成一个高起点、高效率的实习环节。 

1000MW超超临界机组火力发电仿真软件

3.1、1000MW超超临界直流锅炉装置参数：

3.1.1、1000MW超超临界直流锅炉描述：

超超临界参数, 直流炉，一次中间再热、单炉膛,对冲燃烧方式，Π型布置、全钢构架, 全悬吊结构, 露天布置、固态排渣, 平衡通风、尾部双烟道，烟气挡板调节再热汽温、同步建设脱硝装置，预热器外拉布置、配中速磨直吹式制粉系统。

3.1.2、1000MW超超临界直流锅炉总体布置及其说明：

包括锅炉本体、输煤、制粉、风烟、燃烧、汽水系统及其设备与仿真软件配套。三维显示锅炉的生产过程，可自动演示、也可手动选择性点击软件进入；设备三维立体、剖视、图解、工质流程演示；系统设备内容全面；点击设备系统弹出设备参数及内容说明；达到全三维仿真。

3.2、1000MW超超临界机组汽轮机装置参数：

1000MW超超临界机组汽轮机为汽轮机型式为超超临界、一间再热、单轴、缸四排汽。采用一个高压缸（逆流）、一个双流程中压缸和两个双流低压缸串联组成。

汽轮机本体包括：高压缸、中压缸、低压缸（2）、隔板、隔板套、转子、叶片、高压喷咀、汽管、高压主汽阀（2个）、中压主汽阀（2个）、盘车、机头箱内包括：主油泵、危急保安器、调速滑阀均做出外形。猫爪、纵销、横销、立销、角销、死点等。

发电机为三相同步汽轮发电机，为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机。发电机采用水氢氢冷却方式，配有一套氢油水控制系统，采用静止可控硅，机端变自励方式励磁，并采用端盖式轴承支撑。 

3.4、1000MW超超临界发电机组除尘脱硫系统参数：

脱硫系统主要包括：石灰石浆液制备系统、烟气系统、SO 2 吸收系统、石膏脱水系统、排放系统等。将电厂锅炉排出至烟囱前的含二氧化硫（SO2）的烟气,通过合理的工艺流程和可靠的设备,进行净化处理，除去其中绝大部分SO2,然后再排入大气环境中。

3.5、1000MW超超临界火力发电机组模拟装置操作：

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形式；

 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；

3.6、1000MW超超临界火力发电机组仿真软件参数：

    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、操作演练交互。

3.6.1、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。

3.6.2、参数说明：

     600MW超临界机组火力发电仿真软件系统是对系统装置的原理、数据、结构等全面解析系统。操作者可以任意角度进行电厂三维系统漫游、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超临界机组火力发电机组系统的全部主要功能，包含锅炉及其系统、汽轮机及其系统、发电机及其系统、烟气处理及其系统等。系统主要设备3D结构演示。

    包括系统漫游、三维动画、360度旋转、热点展示、机组主要设备参数、机组设备拆装训练（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“360º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发电厂系统的原理、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、模拟实训装置展台参数：

   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。

四、1000MW超超临界火力发电机组实训系统安装培训：

      模拟实训装置紧紧围绕以就业为导向，以能力为核心的基本思路，以职业岗位群的知识、能力、训练需求作为制定设备建设方案的主要依据；实现了系统装置等全过程仿真模拟；仿真模拟，形象逼真，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，不仅使学员掌握各设备的布局模块、系统与实际应用、装置的部件组成、实训装置的运行演示、实训装置参数内容等功能知识，还可通过演示操作来加深学员对系统装置的观摩认识。训练学员从事能动专业类设备的设计、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。

五、参考图片：