火力發(fā)電機(jī)組仿真(軟件)模擬實(shí)訓(xùn)裝置為1000MW超臨界機(jī)組配套“電廠機(jī)組模擬模型+電廠機(jī)組仿真操作實(shí)訓(xùn)軟件”。
結(jié)合《能源與動(dòng)力工程專業(yè)》《熱能動(dòng)力設(shè)備與應(yīng)用專業(yè)》《電廠熱能動(dòng)力裝置專業(yè)》《電廠設(shè)備運(yùn)行與維護(hù)專業(yè)》《火電廠集控運(yùn)行專業(yè)》基礎(chǔ)理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以設(shè)備認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)為重點(diǎn)，突出實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在學(xué)生基本技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才需要的教學(xué)環(huán)境；實(shí)現(xiàn)職前、職后教培資源共享。設(shè)備以實(shí)踐實(shí)訓(xùn)為出發(fā)點(diǎn)，保持其一定的先進(jìn)性、開放性和持續(xù)性。為培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、專業(yè)基本技能和專業(yè)素質(zhì)發(fā)揮了積極作用，激發(fā)了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
1、先進(jìn)性；實(shí)訓(xùn)設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)高，以實(shí)踐頂崗職位仿真實(shí)習(xí)內(nèi)容為參照。
2、實(shí)用性；密切結(jié)合專業(yè)建設(shè)，與專業(yè)人才培養(yǎng)方案（教學(xué)計(jì)劃）相吻合，體現(xiàn)實(shí)訓(xùn)設(shè)備的效益為目標(biāo)，提高實(shí)訓(xùn)設(shè)備的利用率。
3、前瞻性；充分考慮學(xué)科的發(fā)展和專業(yè)規(guī)模的發(fā)展，專業(yè)實(shí)訓(xùn)設(shè)備努力營(yíng)造特色，突出專業(yè)培養(yǎng)特色，體現(xiàn)學(xué)校辦學(xué)特色。
4、功能性；實(shí)訓(xùn)設(shè)備對(duì)完成學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)任務(wù)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力、創(chuàng)新意識(shí)和適應(yīng)變革的應(yīng)用型技術(shù)人才發(fā)揮重要作用的，發(fā)揮其生產(chǎn)開發(fā)和新的教培方式應(yīng)用推廣。
一、1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真模擬系統(tǒng)概述
仿真模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用1000MW超超臨界火力發(fā)電廠機(jī)組為原型模擬，通過(guò)軟硬結(jié)合（機(jī)組演示模擬模型+機(jī)組仿真軟件、漫游系統(tǒng)、參數(shù)內(nèi)容、虛擬拆裝實(shí)習(xí)）；以計(jì)算機(jī)技術(shù)、圖形圖像技術(shù)、多媒體技術(shù)、軟件工程、等相關(guān)技術(shù)知識(shí)為支撐。實(shí)訓(xùn)裝置總體布置見附圖；
1000MW超臨界火力發(fā)電機(jī)組仿真實(shí)訓(xùn)室布置圖
通過(guò)學(xué)習(xí)、觀摩、操作、應(yīng)用1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真模擬系統(tǒng)裝置；目的是讓學(xué)生熟悉1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成、工藝裝置及工作原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)參數(shù)、生產(chǎn)應(yīng)用和零部件組裝基本操作，初步熟悉1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電工藝功能，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際及解決實(shí)際問(wèn)題的意識(shí)和能力，并為專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及今后工作打下良好的基礎(chǔ)。實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的形象化教學(xué)；使學(xué)生不出校門就能感受1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電系統(tǒng)裝置作業(yè)環(huán)境、工作過(guò)程，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的目的。
二、實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)規(guī)格型號(hào)及配置：
2.1、電廠機(jī)組實(shí)訓(xùn)模擬設(shè)備：5000×2200×2500mm；
2.2、設(shè)備電源：220V.50HZ,電流≤5A，燈泡負(fù)載電壓6-12V；具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
2.3、主要材質(zhì)：進(jìn)口聚氨脂、鋼材、演示系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)；框架承臺(tái)采用工字鋼焊接支撐；內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視可見，便于觀察了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。管線采用PVC管線連接；工藝中燈光采用LED實(shí)現(xiàn)。本裝置采用電氣動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)、演示。
2.4、中控中心：
2.4.1控制柜配置：靜電噴塑工藝/機(jī)械鎖；I/O控制平臺(tái)；系統(tǒng)構(gòu)成: 開放式的控制平臺(tái)、人性化的中文操作界面、交互式的控制結(jié)構(gòu)；輸入端口:8路獨(dú)立可編程RS-232控制接口、8路數(shù)字I/0輸入；輸出端口: 20路獨(dú)立 發(fā)射口、20路數(shù)字I/0輸出口；電力輸入:110V-240V；電力輸出: 20路控制接口。
2.4.2電氣部分：主要有電源模塊、按鈕模塊、編程控制器（PLC）模塊、變頻器模塊、接線端子排等組成。所有的電氣元件均連接到接線端子排上，通過(guò)接線端子排連接到安全插孔，由安全接插孔連接到各個(gè)模塊。結(jié)構(gòu)為拼裝式，各個(gè)模塊均為通用模塊，可以互換，能完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
2.4.3計(jì)算機(jī)：1）英特爾®奔騰 處理器G3240（3M緩存，3.1GHz）。2）主板：Inb H81或以上芯片。3）內(nèi)存4G DDRIII 1600MHz或以上。4）≥500GB SATA3 6Gb/s（7200轉(zhuǎn)）硬盤，帶有硬盤故障保護(hù)技術(shù)，提供故障前保修，硬盤數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，硬盤防震設(shè)計(jì)；5）原廠隔電防水鍵盤+光電鼠標(biāo)。6）AMD Radeon HD 84702G128bit或同檔次其他型號(hào)三頭DVI+VGA+HDMI（可以支持最多3個(gè)輸出）顯卡。7）19寸寬屏顯示器。
2.4.4投影儀：教育型投影機(jī)；投影技術(shù)：DLP；技術(shù)規(guī)格：0.65英寸DMD芯片×1；投影亮度：3500流明；對(duì)比度：3000:1；分辨率 1024×768；鏡頭：富可視IN124;變焦比：1.2倍變焦；投影比：50英寸@2m；燈泡規(guī)格：230W 可換式燈泡；屏幕；輸入端子HDMI×1 VGA×2 S端子×1 復(fù)合視頻×1 音頻×1；輸出端子VGA×1 音頻×1；控制端子：USB×1 RJ45×1 RS232×1。
三、1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真模擬系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：
1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真實(shí)訓(xùn)裝置根據(jù)整體系統(tǒng)的設(shè)備、廠房配置等工藝特點(diǎn)完整系統(tǒng)地制作的微型“仿真演示模擬模型”與“仿真操作型虛擬軟件”配套教學(xué)培訓(xùn)。本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)適應(yīng)能源與動(dòng)力工程專業(yè)，火力發(fā)電廠，鍋爐，汽輪機(jī)原理與運(yùn)行、發(fā)電機(jī)原理與運(yùn)行，煙氣脫硝、除塵、脫硫，熱能動(dòng)力設(shè)備應(yīng)用專業(yè)有關(guān)的實(shí)踐、觀摩認(rèn)知教學(xué)，是現(xiàn)代專業(yè)的大型直觀教學(xué)設(shè)備之一。系統(tǒng)裝置具有工藝特征和典型設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使學(xué)生不出校門就掌握了實(shí)習(xí)所需掌握的內(nèi)容，使學(xué)生在寶貴的工廠實(shí)習(xí)時(shí)間里在校就能真正實(shí)習(xí)生產(chǎn)、實(shí)習(xí)操作和控制，完成一個(gè)高起點(diǎn)、高效率的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。
1000MW超超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真軟件
3.1、1000MW超超臨界直流鍋爐裝置參數(shù)：
3.1.1、1000MW超超臨界直流鍋爐描述：
超超臨界參數(shù), 直流爐，一次中間再熱、單爐膛,對(duì)沖燃燒方式，Π型布置、全鋼構(gòu)架, 全懸吊結(jié)構(gòu), 露天布置、固態(tài)排渣, 平衡通風(fēng)、尾部雙煙道，煙氣擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫、同步建設(shè)脫硝裝置，預(yù)熱器外拉布置、配中速磨直吹式制粉系統(tǒng)。
3.1.2、1000MW超超臨界直流鍋爐總體布置及其說(shuō)明：
包括鍋爐本體、輸煤、制粉、風(fēng)煙、燃燒、汽水系統(tǒng)及其設(shè)備與仿真軟件配套。三維顯示鍋爐的生產(chǎn)過(guò)程，可自動(dòng)演示、也可手動(dòng)選擇性點(diǎn)擊軟件進(jìn)入；設(shè)備三維立體、剖視、圖解、工質(zhì)流程演示；系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)容全面；點(diǎn)擊設(shè)備系統(tǒng)彈出設(shè)備參數(shù)及內(nèi)容說(shuō)明；達(dá)到全三維仿真。
3.2、1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)裝置參數(shù)：
1000MW超超臨界機(jī)組汽輪機(jī)為汽輪機(jī)型式為超超臨界、一間再熱、單軸、缸四排汽。采用一個(gè)高壓缸（逆流）、一個(gè)雙流程中壓缸和兩個(gè)雙流低壓缸串聯(lián)組成。
汽輪機(jī)本體包括：高壓缸、中壓缸、低壓缸（2）、隔板、隔板套、轉(zhuǎn)子、葉片、高壓噴咀、汽管、高壓主汽閥（2個(gè)）、中壓主汽閥（2個(gè)）、盤車、機(jī)頭箱內(nèi)包括：主油泵、危急保安器、調(diào)速滑閥均做出外形。貓爪、縱銷、橫銷、立銷、角銷、死點(diǎn)等。
3.3、1000MW超超臨界發(fā)電機(jī)裝置參數(shù)：發(fā)電機(jī)為三相同步汽輪發(fā)電機(jī)，為汽輪機(jī)直接拖動(dòng)的隱極式、二極、三相同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式，配有一套氫油水控制系統(tǒng)，采用靜止可控硅，機(jī)端變自勵(lì)方式勵(lì)磁，并采用端蓋式軸承支撐。
3.4、1000MW超超臨界發(fā)電機(jī)組除塵脫硫系統(tǒng)參數(shù)：
脫硫系統(tǒng)主要包括：石灰石漿液制備系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SO 2 吸收系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、排放系統(tǒng)等。將電廠鍋爐排出至煙囪前的含二氧化硫（SO2）的煙氣,通過(guò)合理的工藝流程和可靠的設(shè)備,進(jìn)行凈化處理，除去其中絕大部分SO2,然后再排入大氣環(huán)境中。
3.5、1000MW超超臨界火力發(fā)電機(jī)組模擬裝置操作：
系統(tǒng)操作實(shí)現(xiàn)以教學(xué)培訓(xùn)演練功能為基礎(chǔ)，通過(guò)系統(tǒng)裝置工藝操作流程為引導(dǎo)，結(jié)合實(shí)時(shí)操作，對(duì)應(yīng)選擇界面來(lái)完成系統(tǒng)任務(wù)操作實(shí)訓(xùn)；采用專業(yè)開發(fā)的“易控”軟件設(shè)置界面系統(tǒng)；完成系統(tǒng)工藝生產(chǎn)仿真運(yùn)行等實(shí)訓(xùn)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作與模擬設(shè)備、仿真軟件操作一體、控制生產(chǎn)工藝；通過(guò)軟件界面控制操作完成，模擬生產(chǎn)操作系統(tǒng)。設(shè)備軟硬結(jié)合且可虛實(shí)聯(lián)動(dòng)，屬于智能化教學(xué)實(shí)訓(xùn)裝備。
3.3.1計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)、LED燈光演示功能；生動(dòng)豐富的多種軟件界面表現(xiàn)形式；
3.3.2具有語(yǔ)音講解系統(tǒng)，同步描述工藝裝置的運(yùn)行過(guò)程及設(shè)備原理功能；系統(tǒng)裝置的圖文、信息系統(tǒng)內(nèi)容的解說(shuō)；
3.3.3模擬裝置工藝運(yùn)行過(guò)程演示；模塊化工藝運(yùn)行過(guò)程演示；
3.6、1000MW超超臨界火力發(fā)電機(jī)組仿真軟件參數(shù)：
采用Sparkle Interactive Designer 軟件設(shè)計(jì)開發(fā)，以Windows Vista操作系統(tǒng)中WinFX編程模型為基礎(chǔ)，開發(fā)出混合3D內(nèi)容、動(dòng)畫、ASP、HTML和多媒體內(nèi)容、多格式文本、矢量圖；Sparkle 全方位的3D、動(dòng)畫、加速顯示引擎，將矢量圖形、位圖、3D內(nèi)容、視頻、音頻和富文本合成，自由地混合在2D和其他元素之間，不同元素之間進(jìn)行功能強(qiáng)大的可視化交互、操作演練交互。
3.6.1、操作系統(tǒng)：
Windows XP或更新的Windows操作系統(tǒng)。適應(yīng)校園網(wǎng)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)，都可以運(yùn)行鍋爐全尺寸虛擬軟件，可以與電站汽輪機(jī)全尺寸虛擬軟件相連接。
3.6.2、參數(shù)說(shuō)明：
600MW超臨界機(jī)組火力發(fā)電仿真軟件系統(tǒng)是對(duì)系統(tǒng)裝置的原理、數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等全面解析系統(tǒng)。操作者可以任意角度進(jìn)行電廠三維系統(tǒng)漫游、三維虛擬設(shè)備局部漫游，漫游的角度、速度、行進(jìn)、停留，全部由操作者來(lái)控制。系統(tǒng)的全部設(shè)備（包括設(shè)備的各個(gè)主要部件），全部按照原尺寸進(jìn)行縮放建模。三維虛擬漫游系統(tǒng)包含超臨界機(jī)組火力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的全部主要功能，包含鍋爐及其系統(tǒng)、汽輪機(jī)及其系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)及其系統(tǒng)、煙氣處理及其系統(tǒng)等。系統(tǒng)主要設(shè)備3D結(jié)構(gòu)演示。
3.6.3、功能說(shuō)明：包括系統(tǒng)漫游、三維動(dòng)畫、360度旋轉(zhuǎn)、熱點(diǎn)展示、機(jī)組主要設(shè)備參數(shù)、機(jī)組設(shè)備拆裝訓(xùn)練（學(xué)員可自行操作演練，分自動(dòng)、手動(dòng)操作模式）互動(dòng)仿真軟件系統(tǒng)重點(diǎn)分為三維動(dòng)畫“360º全景觀看”、“重點(diǎn)展示”、“設(shè)備參數(shù)說(shuō)明”、“設(shè)備拆裝演練”四個(gè)模塊。通過(guò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行發(fā)電廠系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)的演示，又形象又直觀，配以模型、文字、語(yǔ)音的說(shuō)明，方便進(jìn)行產(chǎn)品使用的說(shuō)明和培訓(xùn)。該系統(tǒng)具有真實(shí)性、沉浸性、交互性和易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，不僅大大提高了教學(xué)容量，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足，運(yùn)用生動(dòng)、形象的方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，是教學(xué)不可缺少的崗位平臺(tái)。
學(xué)員可以通過(guò)選擇目標(biāo)設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)作原理、尺寸數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、設(shè)備零件信息、設(shè)備順序拆卸過(guò)程、設(shè)備順序安裝過(guò)程等，使得學(xué)員對(duì)目標(biāo)設(shè)備增加學(xué)習(xí)趣味的同時(shí)，對(duì)其有更清晰的認(rèn)知。分別實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備總體、主要零部件結(jié)構(gòu)及性能介紹。選擇不同的零部件對(duì)應(yīng)出現(xiàn)該零部件的實(shí)際圖片、名稱、型號(hào)、生產(chǎn)日期、檢修日期提示等信息。通過(guò)該模塊可以使學(xué)員直觀地掌握設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、各個(gè)零部件位置、信息及其作用。
3.4、模擬實(shí)訓(xùn)裝置展臺(tái)參數(shù)：
模擬設(shè)備結(jié)構(gòu)主體承重部分臺(tái)座建筑結(jié)構(gòu)采用型鋼制作，保證的牢固耐用，用奧松板制作龍骨，底座高不低于700 mm，邊框不小于10 mm寬，采用國(guó)標(biāo)2 mm以上不銹鋼包邊。
四、1000MW超超臨界火力發(fā)電機(jī)組實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)安裝培訓(xùn)：
模擬實(shí)訓(xùn)裝置緊緊圍繞以就業(yè)為導(dǎo)向，以能力為核心的基本思路，以職業(yè)崗位群的知識(shí)、能力、訓(xùn)練需求作為制定設(shè)備建設(shè)方案的主要依據(jù)；實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)裝置等全過(guò)程仿真模擬；仿真模擬，形象逼真，使人有身臨其境的感覺。具有很高的觀賞性，直觀性，操作性。使學(xué)生不出校門就掌握了作業(yè)實(shí)習(xí)所需掌握的大部分內(nèi)容，使學(xué)生猶如在寶貴的工廠實(shí)習(xí)時(shí)間里，去真正實(shí)習(xí)生產(chǎn)、實(shí)習(xí)操作和控制演示運(yùn)行過(guò)程，完成一個(gè)高起點(diǎn)、高效率的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。
實(shí)訓(xùn)裝置在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，不僅使學(xué)員掌握各設(shè)備的布局模塊、系統(tǒng)與實(shí)際應(yīng)用、裝置的部件組成、實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行演示、實(shí)訓(xùn)裝置參數(shù)內(nèi)容等功能知識(shí)，還可通過(guò)演示操作來(lái)加深學(xué)員對(duì)系統(tǒng)裝置的觀摩認(rèn)識(shí)。訓(xùn)練學(xué)員從事能動(dòng)專業(yè)類設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)及檢修的基本技能；達(dá)到“教、學(xué)、訓(xùn)”一體化功能。仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)安裝培訓(xùn)正式移交用戶運(yùn)行后進(jìn)入質(zhì)保期，仿真機(jī)軟件質(zhì)保期為24個(gè)月，在質(zhì)保期內(nèi)對(duì)仿真系統(tǒng)的升級(jí)、模型修改、維護(hù)、故障處理等提供全部免費(fèi)服務(wù)。提供多種形式的技術(shù)支持服務(wù)。包括：技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢、專人現(xiàn)場(chǎng)維修服務(wù)、電子郵件響應(yīng)、電話響應(yīng)等。
五、參考圖片：
