第一篇:热能与动力电厂仿真实训资料解读
目 录
第1章 仿真系统的操作与认识...............................................................2 1.知识目标...........................................................................................2 2.技能目标...........................................................................................2 3.仿真系统简介...................................................................................2 4.600MW仿真机组的硬件构成.......................................................3 5.仿真机系统的主要功能..................................................................4 第2章 机组设备概述................................................................................5 1 锅炉设备概述型式及结构特点.......................................................5 2 汽机设备概述....................................................................................5 3 发电机设备概述................................................................................6 4 仿真试验及相关系统的投入...........................................................6 5 机组冷态启动....................................................................................7 第3章 机组正常运行及维护...................................................................9 1 机组运行方式....................................................................................9 2 机组协调控制方式............................................................................9 3 负荷调整..........................................................................................14 第4章 机组停运......................................................................................12 1 机组停运前的准备..........................................................................15 2 高参数热备用停运..........................................................................16 第5章 心得体会......................................................................................14
第1章 仿真系统的操作与认识
通过本项目的学习,能正确使用仿真机的基本功能,能够进行仿真机的配置、启动、运行、保存工况、调用工况以及维护工况等基础操作;能初步适应仿真机界面的切换、参数监视以及图元认识和操作器操作;能够了解仿真单元机组的重要步骤,主要数据以及主要系统画面。1.知识目标
1.1 掌握单元机组的重要系统组成与重要设备用途 1.2 掌握单元机组的重要参数的监视范围 1.3 掌握单元机组锅炉型式以及结构特点 1.4 掌握单元机组的汽轮机形式及结构特点 1.5 掌握单元机组的主要热工保护参数与设置 2.技能目标
2.1 能共进行仿真机的启动与系统设置 2.2 能共熟练访问单元机组的主要系统 2.3 能熟练操作仿真机组的主要操作器
2.4 能进行仿真曲线监视、运行条件查看等常规操作 2.5 能进行仿真机工况调用、保存、整理等操作 2.6 能识别常用的系统图元 3.仿真系统简介
随着教育事业的改革和发展,教育越来与注重学生理论联系实际的能力,在保证学生理论知识的培训后,更重要的是获得与工作过程
有关的实际操作训练。火电仿实训就是结合热能专业特点,围绕火电仿真培训教学,认真研究并制定既切合学生实际,又在实习环节有所创新的培训方法,对学生加深专业理论课的学习,提高实际操作技能有着非常重要的意义。
火电厂的仿真机是采用数学技术模拟各种类型的火力发电厂机组,用于培训和研究的装置,涉及计算机技术、控制理论、数学模型、电站专业知识、工作经验等多学科的系统工程。4.600MW仿真机组的硬件构成
根据仿真对象——某600MW机组的现场集控室布置及仿真教学的实际要求,本仿真系统由一台服务器(教练员及工程师站)及操作站组成,如图1.1,每台操作站均可独立设置为就地站。
图1.1 系统配置图
表1.1 XX的工业分析和元素分析 工业分析(ad)
A / % V / % FC / % Qnet
元素分析(dry,%)/ C
H
O
N
kJ·kg-1
27.38 64.09 8.53
14923
37.53
5.85
19.88
5.37
(M: moisture content, A: ash, V: volatile, FC: fixed carbon)
4.1 仿真主机(兼教练员站及工程师站)
仿真系统的核心——服务器,采用了Windows 2000 server 作为操作系统,加载了Foxpro数据库及Visual C++语言编译器;仿真支撑和管理程序为Prosims3.1。为了扩展主机的功能,还安装了教练员/工程师站管理软件,服务器的主要功能:一是实现600MW火电机组的实时仿真运算和计算机系统的信息交换管理;二是用于仿真机系统的管理、调初值、过程加减速、设置故障等;三是实现数学模型的在线、离线修改和进行应用软件的维护及系统运行分析。
4.2 操作站
该套仿真系统可满足电厂特殊过程控制和现场操作要求,实现了对操作站页面图和全功能操作的仿真,同时还配备了灵活多样的观察工具软件包和多种报警方式软件包,能显示任选变量的趋势图及棒图,报警变量列表,为操作员对整个生产过程实施监控提供了方便。
4.3 仿真盘台/就地操作站
为了模拟机组的盘台操作及集控室外的各类就地操作,确保仿真机的控制功能与实际系统基本一致,采用了多媒体技术,将硬盘台仿
真为软盘台,实现DEH操作台、MEH操作台、BPC控制盘台、吹灰控制操作盘台、电气控制操作盘台以及主要就地操作仿真。在仿真盘台/就地操作站上,通过鼠标来对盘台、就地设备进行开/关、切/投操作。
4.4 电子光字牌及汽包水位、火焰监视器
仿真机使用三台多媒体计算机分别作为机、炉、电的报警光字牌显示器,较完整地模拟了现场的报警环境,也为事故模拟提供了必要的信号输出通道。
另外,仿真机还利用多媒体技术逼真地模拟了电厂锅炉汽包水位和炉膛火焰监视,为机组仿真运行提供了更完善、直观、便捷的监视手段。
为了方便教学培训,仿真机专门配备了一台图形计算机和大屏幕投影仪,使仿真室同时具备了多媒体教室的功能。
仿真机系统的各操作员站与服务器之间采用以太网进行通信,各微机均采用了分组交换传输协议,每秒可发送200多个数据包,保证系统运行的实时性。5.仿真机系统的主要功能
5.1 可进行具有分布式控制系统的600MW火电机组的正常和非正常运行操作,包括冷态、温态、热态、极热态启动和停机以及任意初态下的升降负荷和负荷控制方式切换操作。
5.2 能实现多个故障的设置、演示和处理,并具有事故重演、过程回溯的功能,便于对操作员所进行的操作进行分析和重复练习。
5.3 嵌入式评分系统依据大系统理论,细化教学过程和教学要求,实时监视、记录、评判学员的训练过程,并依据路径搜索理论,提供及时帮助操作信息。
5.4 仿真机的支撑软件还可以作为系统在开发的手段,通过该软件,系统使用者可自行开发新算法和新功能。
5.5 仿真机提供了功能齐全的操作站和图形站的图形生成软件,方便构成新的就地操作设备和虚拟盘台操作界面。
第2章 机组设备概述锅炉设备概述型式及结构特点
600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂引进技术制造的国产超临界参数、变压、直流、本生型锅炉,锅炉型号DG1900/25.4-Ⅱ1型,单炉膛,一次中间再热,尾部双烟道,固态排渣,全钢构架,全悬吊结构,平衡通风,露天布置,采用内置式启动分离系统; 设计用煤:锅炉设计燃用山西省晋城贫煤与河南省平顶山烟煤的混煤,在B-MCR工况下,燃用发热量Qnet,ar=22570KJ/kg的设计煤种时,燃料消耗量约为245T/h;调温方式:过热汽温主要通过调节燃料和给水配比并配合一、二级减温水调整,再热汽温主要通过置于尾部烟道的调温烟气挡板调节;锅炉运行方式:带基本负荷并参与调峰,30%~90%ECR负荷段滑压运行,其余负荷段定压运行; 制粉系统:采用双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统,每台炉配置6台磨煤机,5台运行一台备用; 燃烧设备:采用HT-NR3旋流燃烧器,前后墙布置、对冲燃烧;每面墙3层,每层4只燃烧器,每只燃烧器
都配备有一阀双枪控制的小出力点火油枪,前、后墙中层各燃烧器中心还配置有大出力的启动油枪;在三层燃烧器上方,前、后墙各布置了一层燃尽风口,以实现分阶段按需送风、组织合理的炉内气流结构、防止火焰贴墙、使燃烧完全的目的; 给水调节:机组配置2³50%B-MCR汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速给水泵; 配用汽轮机旁路系统:采用30%B-MCR容量高、低压串联旁路; 锅炉设计最低不投油稳燃负荷:不大于45%B-MCR负荷; 2 汽机设备概述
600MW 汽轮机为上海汽轮机厂生产的超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机,型号为N600-24.2/566/566。汽轮机具有冲动式调节级和反动式压力级的混合型式。共48 级叶轮,其中高压缸1+11 级,中压缸8 级,低压缸2³2³7 级,具有8 段不调整抽汽。主蒸汽通过汽轮机两侧的高压主汽阀-调节阀组件进入汽轮机,其中高压进汽管两根接在上缸,两根接在下缸,分别经进汽套管连接到高压缸上。发电机设备概述
3.1 发电机冷却系统
600MW 发电机为上海电机厂生产的QFSN-600-2 水-氢-氢汽轮发电机。定子线圈采用水内冷,定子铁芯及定子端部采用氢外冷,转子采用氢内冷。
3.2 发电机的结构
3.2.1 发电机定子铁芯采用高导磁、低损耗的无取向冷轧硅钢板
冲制并绝缘叠装而成,紧固成整体。
3.2.2 发电机定子共设42 槽,每槽设上、下两层线棒,线圈由空实心铜线由1:2 的比例交叉组成线棒。
3.2.3 为保证氢气的冷却和防止氢气外漏,在两端各设有两组氢气冷却器和一个双流双环式密封瓦。
3.3 发电机励磁系统
3.3.1 600MW 发电机励磁系统采用静态自并励方式:发电机出口励磁变(3³ 2300KVA,/0.88KV)经励磁功率柜整流调节后由磁场开关通过发电机集流器送入发电机转子;
3.3.2 励磁调节器(ABB UN5000)为双自动通道(内含自动/手动)加双手动通道。励磁功率柜按(n-1)方式配置,共设5 柜.第5章 机组整体启动 仿真试验及相关系统的投入
4.1 相关系统的投入
4.1.1 厂用电系统(包括UPS及直流系统)运行正常; 4.1.2 所有具备送电条件的设备均已送电; 4.1.3 投入循环水系统; 4.1.4 投入开式水系统; 4.1.5 投入工业水系统; 4.1.6 投入仪用气、厂用气系统; 4.1.7 凝结水补水箱补水; 4.1.8 闭式水系统投入;
4.1.9 投入汽机润滑油系统; 4.1.10 投入发电机密封油系统; 4.1.11 投入发电机氢气系统; 4.1.12 投入内冷水系统; 4.1.13 投入顶轴油系统; 4.1.14 投入主机盘车; 4.1.15 凝结水系统投入并冲洗: 4.1.15.1 检查凝汽器热井水质合格,启动凝泵对凝结水系统和除氧器进行冲洗;
4.1.15.2 开启除氧器至锅炉疏水扩容器放水门,投入除氧器水位调整门自动;
4.1.15.3 除氧器排水水质达到Fe<300ppb,关闭除氧器至锅炉疏水扩容器放水门,开启除氧器至凝汽器放水门,凝结水系统及除氧器清洗完成,投入凝结水精处理。
4.1.16 投入小机润滑油系统; 4.1.17 投入小机盘车; 4.1.18 辅汽联箱送汽;
4.1.19 除氧器清洗完成后,启动除氧器再循环泵,投入除氧器加热,准备向锅炉上水;
4.1.20 锅炉点火前8小时,通知投入电除尘灰斗、绝缘子加热和电除尘振打装置;
4.1.21 燃油雾化蒸汽系统进行暖管、疏水。机组冷态启动
5.1 锅炉上水
5.1.1 采用凝泵或补水泵上水 1)启动一台凝泵或补水泵运行;
2)开启凝结水至锅炉上水手动门、电动门,高加水侧走旁路运行,向给水管道及高加水侧注水,调节锅炉给水流量至85t/h左右;
5.1.2 采用电泵、汽泵前置泵上水
1)当给水泵入口水质达到Fe<100ppb,高加水侧走旁路; 2)启动电泵或汽泵前置泵上水,调节锅炉给水流量至夏天80~90t/h左右、其他季节40~45t/h;
3)根据辅汽压力尽量维持除氧器温度在80~90℃ 5.3 汽机送轴封
5.3.1 确认主机、小机盘车运行(小机盘车非必要条件,但是为防止小机轴封系统阀门内漏,建议送主机轴封前小机应在盘车状态);
5.3.2 确认轴封加热器水侧投入,有足够的连续流量; 5.3.3 检查开启各路轴封供汽调整门前、后疏水门及各轴封进口滤网放水门,投入辅汽至轴封供汽调节站;
5.3.4 稍开辅汽至轴封供汽电动总门进行轴封暖管;
5.3.5 暖管结束关闭轴封滤网放水门及轴封系统所有疏水门,全开辅汽至轴封供汽电动总门;
5.3.6 启动一台轴封风机运行,一台投入备用;
5.3.7 低压轴封汽温150℃以上,并有14℃以上的过热度后,开
启高、中压缸轴封进汽门及低压缸轴封进汽门;
5.3.8 设定温度150℃,投入低压轴封减温水自动控制,维持低压轴封供汽温度150~176℃。
5.4锅炉点火
5.4.1 吹扫结束,全面检查点火条件具备,开启燃油进油快关阀、回油电动门,检查燃油压力正常,燃油雾化蒸汽压力、温度自动控制正常;
5.4.2 投入炉膛烟温探针;
5.4.3 调整给水流量至402t/h、炉膛负压至-600Pa、总风量调整至35%;
5.4.4 水质要求:省煤器进口水质含铁量Fe<50PPb,分离器出口含铁量Fe<100PPb;
5.4.5 联系值班员到就地检查配合,依次启动B12-B34-D12-D34点火油枪;
5.4.6 检查点火油枪燃烧良好,依次投入B、D层启动油枪运行; 5.4.7 点火后投入空预器连续吹灰;
5.4.8 投入高、低压旁路自动,检查高低旁5.3.7.8 投入高、低压旁路自动,检查高低旁蒸汽转换阀自动开启至预设的点火开度;
5.4.9 调整燃烧,以不超过2.0℃/min、0.056MPa/min的速率升温升压;
5.4.10 过热蒸汽压力达0.2MPa时,关闭启动分离器后过热器空气门和过、再热器疏水门;
5.4.11 再热蒸汽压力达到0.2MPa时,关闭再热器系统空气门;
5.4.12 投入油枪的过程中要注意观察储水罐水位,在锅炉水冷壁汽水膨胀时要停止投入油枪,待汽水膨胀结束,储水罐水位恢复正常后再投入其它油枪;
5.4.13 随锅炉的升温、升压,检查高、低压旁路阀逐渐开大;
5.4.14 主汽压力到8.4MPa,检查高、低压旁路控制转入定压运行,全面抄录锅炉膨胀指示一次。
第3章 机组正常运行及维护 机组运行方式
1.1 汽轮机运行方式:DEH系统接受汽轮机转速、发电机功率和高、中压缸第一级后压力三种反馈信号,有OPER AUTO、ATC、REMOTE、AUTOSYNC、TM共5种方式;
1.2 OPER AUTO(操作员自动方式):是汽轮机的主要控制方式,在此方式下,可以投入DEH控制器的所有功能;
1.3 在大范围转速控制区域,设定汽轮发电机组的升速率和目标转速;
1.4 执行TV-IV转换和TV-GV转换;
1.5 在机组同步并网后,建立负荷变化率和目标负荷;
1.6 投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路;
1.7 确定在线运行的极限。
1.8 ATC(自动汽机控制方式):是一个随机组运行而自动运行的功能程序,一般不会选择。
1.9 REMOTE(远方遥控方式):在此方式下,DEH的目标值和设定值是DCS系统外给出的信号。选择遥控方式必须满足下列条件:
1.9.1 必须在操作员自动方式;
1.9.2 发电机必须并网并带上负荷;
1.9.3 遥控信号必须有效;
1.9.4 遥控允许接点必须闭合。机组协调控制方式
协调控制系统(CCS)的任务是:在保证机组安全的前提下尽快响应调度的负荷变化要求,并使机组经济和稳定地运行。协调控制系统主要通过锅炉燃烧率和汽机调门来调节机组负荷和主蒸汽压力。机组负荷应能快速跟随负荷指令,并保持主蒸汽压力在允许的范围。选择协调控制方式的目的就是在保证压力稳定的前提下尽最大可能满足电网对负荷的要求。协调控制系统广义上应包括机组所有的调节,狭义上指以锅炉指令和汽机指令为调节量,以电负荷和主蒸汽压力为被调量,组成的联合调节系统,它有以下几种主要方式。
2.1 机跟炉方式(TF方式)
机跟炉方式下,主蒸汽压力由汽机指令(调门)调节,机组负荷由锅炉指令(燃烧率)调节,这种方式主蒸汽压力的调节品质比较好,但负荷调节性能差,负荷的响应延迟大,负荷的波动大。这种方式对机组比较有利,但不能满足电网的负荷控制要求。6.2.1 机跟炉方式(TF方式)
机跟炉方式下,主蒸汽压力由汽机指令(调门)调节,机组负荷由锅炉指令(燃烧率)调节,这种方式主蒸汽压力的调节品质比较好,但负荷调节性能差,负荷的响应延迟大,负荷的波动大。这种方式对机组比较有利,但不能满足电网的负荷控制要求。
2.2 炉跟机方式(BF方式)
炉跟机方式下,主蒸汽压力由锅炉指令(燃烧率)调节,机组负荷由汽机指令(调门)调节。这种方式机组负荷的调节品质比较好,但主蒸汽压力调节性能差,主蒸汽压力的波动大。这种方式对电网比较有利,但相对而言不利于机组的安全、稳定运行。
2.3 协调方式
协调方式下,汽机指令和锅炉指令随负荷指令协同变化,使机组有较好的负荷响应性能,并且保证主蒸汽压力在允许的安全范围内,其负荷和主蒸汽压力调节品质介于机跟炉和炉跟机二种方式之间。6.2.1 机跟炉方式(TF方式)
机跟炉方式下,主蒸汽压力由汽机指令(调门)调节,机组负荷由锅炉指令(燃烧率)调节,这种方式主蒸汽压力的调节品质比较好,但负荷调节性能差,负荷的响应延迟大,负荷的波动大。这种方式对机组比较有利,但不能满足电网的负荷控制要求。
2.4 炉跟机方式(BF方式)
炉跟机方式下,主蒸汽压力由锅炉指令(燃烧率)调节,机组负荷由汽机指令(调门)调节。这种方式机组负荷的调节品质比较好,但主蒸汽压力调节性能差,主蒸汽压力的波动大。这种方式对电网比较有利,但相对而言不利于机组的安全、稳定运行。负荷调整
3.1 在机炉协调控制模式下,负荷指令由值班员根据值长升(降)负荷命令手动输入;
3.2 如投入AGC方式,则机组负荷指令受调度控制;
3.3 变负荷过程中,应加强沿程汽水、风、烟温度及受热面壁温监视,检查燃烧、风量、给水、汽温、汽压等自动调节正常,必要时
手动干预配合负荷变化;
3.4 如采用手动方式调整机组负荷,应注意风、煤、水的加减幅度不要过大,负荷变化幅度超过50MW时,应小幅度、多次数地分阶段操作;
3.5 正常运行调整的升、降负荷的速率不应超过10MW/min,达到目标负荷后全面检查机组各运行参数是否正常;
3.6 如果加负荷时磨煤机裕量不足,应及时增启制粉系统;
3.7 若减负荷后运行磨煤机平均煤量可能低到25t/h以下时,要根据机组带低负荷时间的长短选择停止一套制粉系统运行或启动点火油枪助燃。
第4章 机组停运机组停运前的准备
1.1 值长接到停机命令并明确停机的原因、时间、方式后,应通知各相关部门及各岗位做好停机前的准备及工作安排;
1.2 各岗位值班人员对所属设备、系统进行一次全面检查,对设备缺陷进行记录登记,准备好机组停运的有关操作票;
1.3 做好辅汽、轴封及除氧器汽源切换的准备工作,使切换具备条件;
1.4 高、低压旁路暖管备用,确认低压旁路暖管阀门在适当开度;
1.5 对炉前燃油系统全面检查一次,确认系统备用良好,对油雾化蒸汽系统充分疏水;
1.6 停炉前应对锅炉受热面(包括空预器)全面吹灰一次;
1.7 分别进行主机交流润滑油泵、直流润滑油泵、氢密封油备用泵、空侧直流密封油泵、顶轴油泵、盘车电机、小机直流油泵、盘车电机试转,检查联锁正常投入,若试转不合格,非故障停机条件下应暂缓停机,待缺陷消除后再停机;
1.8 全面抄录一次蒸汽及汽缸金属温度,从开始减负荷起,应每隔一小时抄录一次。2 高参数热备用停运
2.1 当机组因各种原因需短时间停运时,应采用高参数热备用停运方式,该方式与滑参数停运主要区别
2.2 汽温尽量保持在额定值,在解列减温器后仍无法维持时,可任其自然下降,但必须保证不小于500℃;
2.3 减负荷停机过程中,降压速度比滑参数停运要小,并注意与汽温配合,保证足够的过热度;
2.4 锅炉MFT后,启动电泵上水至启动分离器高水位后停运,关严各疏水、排气、取样、加药阀门;引、送风机停止后立即关闭各风烟挡板闷炉;
2.5 各监视仪表、热工保护、报警信号、安全门等安全监视装置,仍应处于投入或备用状态,未经值长批准,不得进行影响设备备用状态的检修和工作;
2.6 其余注意事项与停运操作参照滑参数停运同。
第5章 心得体会
两个周的仿真实训结束了,我对火力发电厂有了更全面、深入的了解,掌握了电厂的热力系统。因为我找的工作是伊泰能源公司,也与火电发电密切相关,经过这次仿真实训,我认识到只靠本科期间所学的课堂知识是完全不够的,只有实践操作以后才能更清楚的熟悉电厂的热力系统,才能对以后的学习与工作带来更大的帮助。
期间我模拟操作了辅助蒸汽系统、润滑油系统、疏水系统、排污系统、化学水处理、就地操作站等,这些系统同热力系统的完美的结合方式,使我对设计者的缜密思维为之惊叹。
熟悉了电厂值班人员的工作方式,为我进入电厂工作做了坚实的铺垫,在学习过程中,老师还强调了操作的严密性,每位员工都要严格按照操作票操作,一个小小的操作,也就意味着现场的设备的真是运转,不可儿戏。爱岗敬业,是每位即将进入职场的大学生应具备的先提条件。机组是电厂的经济来源,我们共同的同事,我们都要爱护它。
最后感谢学校和学院,能给我们这个平台让我们进行仿真实训,来提高我们的整体能力。也感谢天天耐心指导我们操作的薛老师,谢谢你!
读书的好处
1、行万里路,读万卷书。
2、书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷,下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力,老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早,白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
8、读书要三到:心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器,人不学、不知义。
10、一日无书,百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生,一日不写手生。
13、我扑在书上,就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书,就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学,如日出之阳;壮而好学,如日中之光;志而好学,如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘,思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
第二篇:热能与动力电厂仿真实训111
热能与动力电厂仿真实训
仿真系统的操作与认识
通过本项目的学习,能正确使用仿真机的基本功能,能够进行仿真机的配置、启动、运行、保存工况、调用工况以及维护工况等基础操作;能初步适应仿真机界面的切换、参数监视以及图元认识和操作器操作;能够了解仿真单元机组的重要步骤,主要数据以及主要系统画面。
一、仿真系统简介
随着教育事业的改革和发展,教育越来与注重学生理论联系实际的能力,在保证学生理论知识的培训后,更重要的是获得与工作过程有关的实际操作训练。火电仿实训就是结合热能专业特点,围绕火电仿真培训教学,认真研究并制定既切合学生实际,又在实习环节有所创新的培训方法,对学生加深专业理论课的学习,提高实际操作技能有着非常重要的意义。火电厂的仿真机是采用数学技术模拟各种类型的火力发电厂机组,用于培训和研究的装置,涉及计算机技术、控制理论、数学模型、电站专业知识、工作经验等多学科的系统工程。1.600MW仿真机组的硬件构成
根据仿真对象——某600MW机组的现场集控室布置及仿真教学的实际要求,本仿真系统由一台服务器(教练员及工程师站)及操作站组成,每台操作站均可独立设置为就地站。
(1)仿真主机(兼教练员站及工程师站)
仿真系统的核心——服务器,采用了Windows 2000 server 作为操作系统,加载了Foxpro数据库及Visual C++语言编译器;仿真支撑和管理程序为 Prosims3.1。为了扩展主机的功能,还安装了教练员/工程师站管理软件,服务器的主要功能:一是实现600MW火电机组的实时仿真运算和计算机系统的信息交换管理;二是用于仿真机系统的管理、调初值、过程加减速、设置故障等;三是实现数学模型的在线、离线修改和进行应用软件的维护及系统运行分析。(2)操作站
该套仿真系统可满足电厂特殊过程控制和现场操作要求,实现了对操作站页面图和全功能操作的仿真,同时还配备了灵活多样的观察工具软件包和多种报警方式软件包,能显示任选变量的趋势图及棒图,报警变量列表,为操作员对整个生产过程实施监控提供了方便。(3)仿真盘台/就地操作站
为了模拟机组的盘台操作及集控室外的各类就地操作,确保仿真机的控制功能与实际系统基本一致,采用了多媒体技术,将硬盘台仿真为软盘台,实现DEH操作台、MEH操作台、BPC控制盘台、吹灰控制操作盘台、电气控制操作盘台以及主要就地操作仿真。在仿真盘台/就地操作站上,通过鼠标来对盘台、就地设备进行开/关、切/投操作。
(4)电子光字牌及汽包水位、火焰监视器
仿真机使用三台多媒体计算机分别作为机、炉、电的报警光字牌显示器,较完整地模拟了现场的报警环境,也为事故模拟提供了必要的信号输出通道。
另外,仿真机还利用多媒体技术逼真地模拟了电厂锅炉汽包水位和炉膛火焰监视,为机组仿真运行提供了更完善、直观、便捷的监视手段。
为了方便教学培训,仿真机专门配备了一台图形计算机和大屏幕投影仪,使仿真室同时具备了多媒体教室的功能。
仿真机系统的各操作员站与服务器之间采用以太网进行通信,各微机均采用了分组交换传输协议,每秒可发送200多个数据包,保证系统运行的实时性。2.仿真机系统的主要功能
可进行具有分布式控制系统的600MW火电机组的正常和非正常运行操作,包括冷态、温态、热态、极热态启动和停机以及任意初态下的升降负荷和负荷控制方式切换操作。能实现多个故障的设置、演示和处理,并具有事故重演、过程回溯的功能,便于对操作员所进行的操作进行分析和重复练习。嵌入式评分系统依据大系统理论,细化教学过程和教学要求,实时监视、记录、评判学员的训练过程,并依据路径搜索理论,提供及时帮助操作信息。仿真机的支撑软件还可以作为系统在开发的手段,通过该软件,系统使用者可自行开发新算法和新功能。仿真机提供了功能齐全的操作站和图形站的图形生成软件,方便构成新的就地操作设备和虚拟盘台操作界面。
二、锅炉及汽轮机概述
1.锅炉系统(1)锅炉分类
按锅炉的容量分为:大型、中型、小型锅炉;按锅炉出口的蒸汽压力分为:低压、中压、高压锅炉;按锅炉内燃料的燃烧方式分为:火床炉、室燃炉、硫化床锅炉;按锅炉蒸发受热面内工质的流动方式分为:自然循环锅炉、强制循环锅炉、直流循环锅炉、复合循环锅炉。(2)锅炉设备
锅炉设备是由锅炉本体和辅助设备两大类组成的,锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。锅炉的辅助系统和设备包括燃料供应系统、煤粉制备系统、给水系统、通风系统、除灰除尘系统、水处理系统、测量及控制系统等。
(3)锅炉各个受热面的布置
锅炉的受热面有:水冷壁、锅炉管束与凝结渣管束、过热器、省煤器、空气预热器。
1)水冷壁:主要是蒸发受热面,作用是保护炉墙,是垂直布置在炉膛内壁的两侧或四周的,由无缝钢管组成,通常为光滑水冷壁。水冷壁管布置的疏密是用相对节距来表示的,水冷壁相对节距越大,则炉内布置的辐射受热面减少,而每根管子作为有效辐射受热面的利用率则增高。反之亦然。
水冷壁管的上端和下端分别与锅筒和下部集箱相连接,组成不同的水循环系统
2)锅炉管束和凝渣管束
在炉膛出口后面还要装设很多的对流蒸发受热面,这种对流蒸发受热面即为锅炉管束。一般采用上下双筒锅炉的结构,锅炉管束就胀接于上下锅筒之间。凝渣管束是布置在炉膛出口的对流管束。这个管束在结构上横向和纵向节距都设计的很大,因此它本身不容易凝渣。凝渣管束可以保护后面密集的过热受热面不结渣堵塞。
3)蒸汽过热器:由一组完成蛇形的优质无缝钢管和与之相连的进出口集箱组成由于流经过热器的是过热蒸汽,及热能力较差,为防止管壁过热而损坏,又保持有一定传热温差,一般布置在烟温为800-900度左右的烟道中。
4)省煤器:是锅炉的给水预热器,因能有效利用排烟余热而得名。现在,锅炉几乎不分大小,都装置省煤器或余热水箱。
5)空气预热器:是一种有效利用排烟余热的换热器装置。它的任务是把燃料燃烧所需要的空气预热成一定温度的热空气,从而提高炉温,改善燃料的着火条件和燃烧过程,使燃烧效率和传热效果进一步得以提高。
6)尾部受热面
尾部受热面包括布置在锅炉对流烟道尾部的省煤器和空气预热器。
2.汽轮机系统
汽轮机主要系统介绍:
(1)主汽系统:锅炉与汽轮机之间的蒸汽通道与通往各用汽点的支管及其附件称为发电厂主汽系统,对于再热机组还包括再热蒸汽管道。
(2)旁路系统:指高参数蒸汽不进入汽缸通流部分做功而是经过与汽缸并联的减温减压器,将减温减压后的蒸汽送至低一级参数的管道或凝结器。
作用:加快启动时间,改善启动条件;
保护不允许干烧的再热器;
回收工质降低噪音。
(3)回热抽汽系统:
回热系统作用是:抽取汽轮机做功后蒸汽作为各加热器的加热汽源,用于提高凝结水和给水温度以提高机组的循环热效率。
300MW机组共计8段非调整抽汽。(三高、四低、一除氧)
三段高压抽汽分别在:高压9级后、高压13级后、中压5级后;作为#1、2、3高压加热器的汽源。四段低压抽汽分别在低压2级后(调阀端)、低压4级后(电机端)、低压5级后(调阀、电机端)、低压6级后(调阀、电机端);作为#5、6、7、8低压加热器的汽源。一级除氧抽汽(四抽)。作为除氧器的汽源。
(4)主凝结水系统:指凝结器至除氧器之间与主凝结水相关的管路与设备。
包括:2台100%容量的凝结水泵、凝结水精处理装置、一台轴封加热器、四台低压加热器、一台凝结水补水箱和补水泵。
主要作用:加热凝结水,并将凝结水从凝结器热水井送至除氧器。轴封加热器为表面式热交换器,用于凝结轴封漏汽、门杆漏汽,轴封加热器以及与之相连的汽轮机轴封汽室靠轴抽风机维持微负压状态,防止蒸汽漏入环境中或进入汽轮机润滑油系统。其他作用:杂用母管,二三减温水、汽缸冷却水、给水泵密封水、轴封减温水等多种用途。
(5)主给水及除氧系统:
主给水系统:指除氧器与锅炉省煤器之间的设备、管路及附件等。
主要作用:在机组各种工况下,对主给水进行除氧、升压和加热,为锅炉省煤器提供数量和质量都满足要求的给水。
主要流程:除氧器---前置泵---流量测量装置---给水泵---#3高压加热器---#2压加热器---#1压加热器---流量测量装置---给水操作台---省煤器进口集箱。
除氧器:将水中的不凝结气体(主要是氧气)除去,以防止或减轻这些气体对设备和管道造成腐蚀。除氧器是汽水系统中唯一的混合式加热器,能方便的汇集各种汽体、疏水,因此它除了加热给水除去不凝结气体外还有回收工质的作用。(介绍与除氧器连接的主要汽水管道)
(6)汽封系统:
汽轮机运行中,转子高速旋转,静子部分静止不动,动静之间必须留有一定间隙,避免动静摩擦,而间隙前后存在压差必然会产生漏汽降低汽轮机的循环热效率。为减少通流部分的漏汽造成的损失就需要汽封。汽轮机转子穿过汽缸端部也有间隙,为防止在转子穿出汽缸部位造成蒸汽外漏或空气漏入,就需要轴端汽封。
(7)凝汽器真空及疏水管道系统:
降低凝结器排汽压力是提高机组循环热效率的主要方法之一,凝汽式汽轮机配有完备的凝汽系统,一方面在汽轮机排汽口建立高度真空,另一方面回收洁净的凝结水作为锅炉给水循环使用。
锅炉给水中溶解一些不凝结气体,会随蒸汽一起进入汽轮机,做功完毕进入凝结器,其次在凝结器工作时,真空系统一些不严密地方会漏入空气,这些气体无法在凝结器内凝结,若不及时除去,会积聚在凝结器换热管束表面,阻碍蒸汽放热影响凝结器真空度,并且使凝结水过冷度增大,热损耗随之增大。
(8)循环水冷却水系统及工业水系统:
凝汽式发电厂中,为了使汽轮机排汽凝结,凝结器需要大量的循环冷却水。除此之外电厂中诸多转动机械轴承摩擦产生热量、发电机运行中的铜损、铁损也产生大量的热量,这些热量不及时排除积聚在设备内部,会引起设备超温甚至损坏。为确保设备安全运行,电厂必须有完备的冷却设备。
(9)润滑油系统:
润滑油系统的任务是可靠的向汽轮发电机组的支持、推力轴承和盘车装置提供合格的润滑冷却油。主要组成:主油箱、主油泵、交直流润滑油泵、注油器、高压油泵、冷油器、滤网、排烟机等。
(10)发电机冷却及密封油系统:
发电机在运行中会发生能量损耗,包括铁芯和绕组线圈发热、转子转动时气体与转子之间的鼓风摩擦发热,以及励磁损耗、轴承摩擦损耗等。所有这些损耗最终都转化为热量,致使发电机发热,必须及时排除此热量。发电机的冷却系统完成此任务,全过程的提供温度、流量、压力、品质均符合要求的冷却介质。
三、600MW机组设备概述 1 锅炉设备概述型式及结构特点
600MW超临界机组锅炉为东方锅炉厂引进技术制造的国产超临界参数、变压、直流、本生型锅炉,锅炉型号DG1900/25.4-Ⅱ1型,单炉膛,一次中间再热,尾部双烟道,固态排渣,全钢构架,全悬吊结构,平衡通风,露天布置,采用内置式启动分离系统; 设计用煤:锅炉设计燃用山西省晋城贫煤与河南省平顶山烟煤的混煤,在B-MCR工况下,燃用发热量Qnet,ar=22570KJ/kg的设计煤种时,燃料消耗量约为245T/h;调温方式:过热汽温主要通过调节燃料和给水配比并配合一、二级减温水调整,再热汽温主要通过置于尾部烟道的调温烟气挡板调节;锅炉运行方式:带基本负荷并参与调峰,30%~90%ECR负荷段滑压运行,其余负荷段定压运行; 制粉系统:采用双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统,每台炉配置6台磨煤机,5台运行一台备用; 燃烧设备:采用HT-NR3旋流燃烧器,前后墙布置、对冲燃烧;每面墙3层,每层4只燃烧器,每只燃烧器都配备有一阀双枪控制的小出力点火油枪,前、后墙中层各燃烧器中心还配置有大出力的启动油枪;在三层燃烧器上方,前、后墙各布置了一层燃尽风口,以实现分阶段按需送风、组织合理的炉内气流结构、防止火焰贴墙、使燃烧完全的目的; 给水调节:机组配置2350%B-MCR汽动给水泵和一台30%B-MCR容量的电动调速给水泵; 配用汽轮机旁路系统:采用30%B-MCR容量高、低压串联旁路; 锅炉设计最低不投油稳燃负荷:不大于45%B-MCR负荷; 2 汽机设备概述
600MW 汽轮机为上海汽轮机厂生产的超临界、单轴、三缸四排汽、一次中间再热、凝汽式汽轮机,型号为N600-24.2/566/566。汽轮机具有冲动式调节级和反动式压力级的混合型式。共48 级叶轮,其中高压缸1+11 级,中压缸8 级,低压缸23237 级,具有8 段不调整抽汽。主蒸汽通过汽轮机两侧的高压主汽阀-调节阀组件进入汽轮机,其中高压进汽管两根接在上缸,两根接在下缸,分别经进汽套管连接到高压缸上。3发电机冷却系统
600MW 发电机为上海电机厂生产的QFSN-600-2 水-氢-氢汽轮发电机。定子线圈采用水内冷,定子铁芯及定子端部采用氢外冷,转子采用氢内冷。1发电机的结构
(1)发电机定子铁芯采用高导磁、低损耗的无取向冷轧硅钢板冲制并绝缘叠装而成,紧固成整体。
(2)发电机定子共设42 槽,每槽设上、下两层线棒,线圈由空实心铜线由1:2 的比例交叉组成线棒。
(3)为保证氢气的冷却和防止氢气外漏,在两端各设有两组氢气冷却器和一个双流双环式密封瓦。发电机励磁系统
(1)600MW 发电机励磁系统采用静态自并励方式:发电机出口励磁变(33 2300KVA,/0.88KV)经励磁功率柜整流调节后由磁场开关通过发电机集流器送入发电机转子;
(2)励磁调节器(ABB UN5000)为双自动通道(内含自动/手动)加双手动通道。励磁功率柜按(n-1)方式配置,共设5 柜.四、机组冷态启动 1 锅炉上水
(1)采用凝泵或补水泵上水
1)启动一台凝泵或补水泵运行;
2)开启凝结水至锅炉上水手动门、电动门,高加水侧走旁路运行,向给水管道及高加水侧注水,调节锅炉给水流量至85t/h左右;(2)采用电泵、汽泵前置泵上水
1)当给水泵入口水质达到Fe<100ppb,高加水侧走旁路;
2)启动电泵或汽泵前置泵上水,调节锅炉给水流量至夏天80~90t/h左右、其他季节40~45t/h;
3)根据辅汽压力尽量维持除氧器温度在80~90℃ 2 汽机送轴封(1)确认主机、小机盘车运行(小机盘车非必要条件,但是为防止小机轴封系统阀门内漏,建议送主机轴封前小机应在盘车状态);
(2)确认轴封加热器水侧投入,有足够的连续流量;
(3)检查开启各路轴封供汽调整门前、后疏水门及各轴封进口滤网放水门,投入辅汽至轴封供汽调节站;
(4)稍开辅汽至轴封供汽电动总门进行轴封暖管;
(5)暖管结束关闭轴封滤网放水门及轴封系统所有疏水门,全开辅汽至轴封供汽电动总门;
(6)启动一台轴封风机运行,一台投入备用;
(7)低压轴封汽温150℃以上,并有14℃以上的过热度后,开启高、中压缸轴封进汽门及低压缸轴封进汽门;
(8)设定温度150℃,投入低压轴封减温水自动控制,维持低压轴封供汽温度150~176℃。3锅炉点火
(1)吹扫结束,全面检查点火条件具备,开启燃油进油快关阀、回油电动门,检查燃油压力正常,燃油雾化蒸汽压力、温度自动控制正常;
(2)投入炉膛烟温探针;
(3)调整给水流量至402t/h、炉膛负压至-600Pa、总风量调整至35%;(4)水质要求:省煤器进口水质含铁量Fe<50PPb,分离器出口含铁量Fe<100PPb;
(5)联系值班员到就地检查配合,依次启动B12-B34-D12-D34点火油枪;(6)检查点火油枪燃烧良好,依次投入B、D层启动油枪运行;(7)点火后投入空预器连续吹灰;
(8)投入高、低压旁路自动,检查高低旁5.3.7.8 投入高、低压旁路自动,检查高低旁蒸汽转换阀自动开启至预设的点火开度;
(9)调整燃烧,以不超过2.0℃/min、0.056MPa/min的速率升温升压;(10)过热蒸汽压力达0.2MPa时,关闭启动分离器后过热器空气门和过、再热器疏水门;
(11)再热蒸汽压力达到0.2MPa时,关闭再热器系统空气门;
(12)投入油枪的过程中要注意观察储水罐水位,在锅炉水冷壁汽水膨胀时要停止投入油枪,待汽水膨胀结束,储水罐水位恢复正常后再投入其它油枪;
(13)随锅炉的升温、升压,检查高、低压旁路阀逐渐开大;
(14)主汽压力到8.4MPa,检查高、低压旁路控制转入定压运行,全面抄录锅炉膨胀指示一次。
五、机组正常运行及维护 机组运行方式
(1)汽轮机运行方式:DEH系统接受汽轮机转速、发电机功率和高、中压缸第一级后压力三种反馈信号,有OPER AUTO、ATC、REMOTE、AUTOSYNC、TM共5种方式;
(2)OPER AUTO(操作员自动方式):是汽轮机的主要控制方式,在此方式下,可以投入DEH控制器的所有功能;
(3)在大范围转速控制区域,设定汽轮发电机组的升速率和目标转速;(4)执行TV-IV转换和TV-GV转换;
(5)在机组同步并网后,建立负荷变化率和目标负荷;(6)投入或切除压力反馈回路和功率反馈回路;(7)确定在线运行的极限。
(8)ATC(自动汽机控制方式):是一个随机组运行而自动运行的功能程序,一般不会选择。
(9)REMOTE(远方遥控方式):在此方式下,DEH的目标值和设定值是DCS系统外给出的信号。选择遥控方式必须满足下列条件:
1)必须在操作员自动方式; 2)发电机必须并网并带上负荷; 3)遥控信号必须有效; 4)遥控允许接点必须闭合。2 机组协调控制方式
协调控制系统(CCS)的任务是:在保证机组安全的前提下尽快响应调度的负荷变化要求,并使机组经济和稳定地运行。协调控制系统主要通过锅炉燃烧率和汽机调门来调节机组负荷和主蒸汽压力。机组负荷应能快速跟随负荷指令,并保持主蒸汽压力在允许的范围。选择协调控制方式的目的就是在保证压力稳定的前提下尽最大可能满足电网对负荷的要求。协调控制系统广义上应包括机组所 有的调节,狭义上指以锅炉指令和汽机指令为调节量,以电负荷和主蒸汽压力为被调量,组成的联合调节系统,它有以下几种主要方式。3 负荷调整
(1)在机炉协调控制模式下,负荷指令由值班员根据值长升(降)负荷命令手动输入;
(2)如投入AGC方式,则机组负荷指令受调度控制;
(3)变负荷过程中,应加强沿程汽水、风、烟温度及受热面壁温监视,检查燃烧、风量、给水、汽温、汽压等自动调节正常,必要时手动干预配合负荷变化;
(4)如采用手动方式调整机组负荷,应注意风、煤、水的加减幅度不要过大,负荷变化幅度超过50MW时,应小幅度、多次数地分阶段操作;
(5)正常运行调整的升、降负荷的速率不应超过10MW/min,达到目标负荷后全面检查机组各运行参数是否正常;
(6)如果加负荷时磨煤机裕量不足,应及时增启制粉系统;
(7)若减负荷后运行磨煤机平均煤量可能低到25t/h以下时,要根据机组带低负荷时间的长短选择停止一套制粉系统运行或启动点火油枪助燃
六、机组停运 机组停运前的准备(1)值长接到停机命令并明确停机的原因、时间、方式后,应通知各相关部门及各岗位做好停机前的准备及工作安排;
(2)各岗位值班人员对所属设备、系统进行一次全面检查,对设备缺陷进行记录登记,准备好机组停运的有关操作票;
(3)做好辅汽、轴封及除氧器汽源切换的准备工作,使切换具备条件;(4)高、低压旁路暖管备用,确认低压旁路暖管阀门在适当开度;(5)对炉前燃油系统全面检查一次,确认系统备用良好,对油雾化蒸汽系统充分疏水;
(6)停炉前应对锅炉受热面(包括空预器)全面吹灰一次;
(7)分别进行主机交流润滑油泵、直流润滑油泵、氢密封油备用泵、空侧直流密封油泵、顶轴油泵、盘车电机、小机直流油泵、盘车电机试转,检查联锁正常投入,若试转不合格,非故障停机条件下应暂缓停机,待缺陷消除后再停机;(8)全面抄录一次蒸汽及汽缸金属温度,从开始减负荷起,应每隔一小时抄录一次。高参数热备用停运
(1)当机组因各种原因需短时间停运时,应采用高参数热备用停运方式,该方式与滑参数停运主要区别
(2)汽温尽量保持在额定值,在解列减温器后仍无法维持时,可任其自然下降,但必须保证不小于500℃;
(3)减负荷停机过程中,降压速度比滑参数停运要小,并注意与汽温配合,保证足够的过热度;
(4)锅炉MFT后,启动电泵上水至启动分离器高水位后停运,关严各疏水、排气、取样、加药阀门;引、送风机停止后立即关闭各风烟挡板闷炉;(5)各监视仪表、热工保护、报警信号、安全门等安全监视装置,仍应处于投入或备用状态,未经值长批准,不得进行影响设备备用状态的检修和工作;
(6)其余注意事项与停运操作参照滑参数停运同。
七、电厂主要设备包括:
一次风机:干燥燃料,将燃料送入炉膛,一般采用离心式风机。送风机:克服空气预热器、风道、燃烧器阻力,输送燃烧风,维持燃料充分燃烧。
引风机:将烟气排除,维持炉膛压力,形成流动烟气,完成烟气及空气的热交换。
磨煤机:将原煤磨成需要细度的煤粉,完成粗细粉分离及干燥。
空预器:空气预热器是利用锅炉尾部烟气热量来加热燃烧所需空气的一种热交换装置。提高锅炉效率,提高燃烧空气温度,减少燃料不完全燃烧热损失。空预器分为导热式和回转式。回转式是将烟气热量传导给蓄热元件,蓄热元件将热量传导给一、二次风,回转式空气预热器的漏风系数在8~10%。
炉水循环泵:建立和维持锅炉内部介质的循环,完成介质循环加热的过程。
燃烧器:将携带煤粉的一次风和助燃的二次风送入炉膛,并组织一定的气流结构,使煤粉能迅速稳定的着火,同时使煤粉和空气合理混合,达到煤粉在炉内迅速完全燃烧。煤粉燃烧器可分为直流燃烧器和旋流燃烧器两大类。
汽轮机本体
汽轮机本体是完成蒸汽热能转换为机械能的汽轮机组的基本部分,即汽轮机本身。它与回热加热系统、调节保安系统、油系统、凝汽系统以及其他辅助设备共同组成汽轮机组。汽轮机本体由固定部分(静子)和转动部分(转子)组成。固定部分包括汽缸、隔板、喷嘴、汽封、紧固件和轴承等。转动部分包括主轴、叶轮或轮鼓、叶片和联轴器等。固定部分的喷嘴、隔板与转动部分的叶轮、叶片组成蒸汽热能转换为机械能的通流部分。汽缸是约束高压蒸汽不得外泄的外壳。汽轮机本体还设有汽封系统。
汽轮机:汽轮机是一种将蒸汽的热势能转换成机械能的旋转原动机。分冲动式和反动式汽轮机。
给水泵:将除氧水箱的凝结水通过给水泵提高压力,经过高压加热器加热后,输送到锅炉省煤器入口,作为锅炉主给水。
高低压加热器:利用汽轮机抽汽,对给水、凝结水进行加热,其目的是提高整个热力系统经济性。
除氧器:除去锅炉给水中的各种气体,主要是水中的游离氧。
凝汽器:使汽轮机排汽口形成最佳真空,使工质膨胀到最低压力,尽可能多地将蒸汽热能转换为机械能,将乏汽凝结成水。
凝结泵:将凝汽器的凝结水通过各级低压加热器补充到除氧器。
油系统设备:一是为汽轮机的调节和保护系统提供工作用油,二是向汽轮机和发电机的各轴承供应大量的润滑油和冷却油。主要设备包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油净化装置等。在发电厂中,同步发电机是将机械能转变成电能的唯一电气设备。因而将一次能源(水力、煤、油、风力、原子能等)转换为二次能源的发电机,现在几乎都是采用三相交流同步发电机。在发电厂中的交流同步发电机,电枢是静止的,磁极由原动机拖动旋转。其励磁方式为发电机的励磁线圈FLQ(即转子绕组)由同轴的并激直流励磁机经电刷及滑环来供电。同步发电机由定子(固定部分)和转子(转动部分)两部分组成。定子由定子铁心、定子线圈、机座、端盖、风道等组成。定子铁心和线圈是磁和电通过的部分,其他部分起着固定、支持和冷却的作用。转子由转子本体、护环、心环、转子线圈、滑环、同轴激磁机电枢组成。主变压器:利用电磁感应原理,可以把一种电压的交流电能转换成同频率的另一种电压等级的交流电的一种设备。6KV、380V配电装置:完成电能分配,控制设备的装置。
电机:将电能转换成机械能或将机械能转换成电能的电能转换器。
蓄电池:指放电后经充电能复原继续使用的化学电池。在供电系统中,过去多用铅酸蓄电池,现多采用镉镍蓄电池
控制盘:有独立的支架,支架上有金属或绝缘底板或横梁,各种电子器件和电器元件安装在底板或横梁上的一种屏式的电控设备。
八、心得体会
两周的仿真实训结束了,我对火力发电厂有了更全面、深入的了解,掌握了电厂的热力系统。经过这次仿真实训,我认识到只靠本科期间所学的课堂知识是完全不够的,只有实践操作以后才能更清楚的熟悉电厂的热力系统,才能对以后的学习与工作带来更大的帮助。
通过此次仿真实习,我对火力发电厂有了更全面、深入的了解,刚刚结束的热力发电厂课程设计,掌握了电厂的热力系统,这次仿真实习中,我清楚地认识到仅仅知道热力系统是完全不够的,如同管中窥豹,只见一斑。
辅助蒸汽系统、润滑油系统、疏水系统、排污系统、化学水处理、就地操作站等,这些系统同热力系统的完美的结合方式,使我对设计者的缜密思维为之惊叹。
熟悉了电厂值班人员的工作方式,为我进入电厂工作做了坚实的铺垫,在学习过程中,老师还强调了操作的严密性,每位员工都要严格按照操作票操作,一个小小的操作,也就意味着现场的设备的真是运转,不可儿戏。爱岗敬业,是每位即将进入职场的大学生应具备的先提条件。机组是电厂的经济来源,我们共同的同事,我们都要爱护它。
最后感谢学校和学院,能给我们这个平台让我们进行仿真实训,来提高我们的整体能力。也感谢天天耐心指导我们操作的薛老师,谢谢您!
第三篇:热能与动力锅炉复习重点解读
一、名次解释
1、锅炉容量:一般指锅炉在额定蒸汽参数、额定给水温度和使用设计燃料时每小时的最大连续蒸发量
2、煤的可磨性指数:在风干状态下,将等量的标准煤和被测试煤由相同的出事粒度磨成同一规格的细煤粉时所消耗的能量之比。
3、过量空气系数:实际供给空气量与理论空气量之比。
4、煤粉细度:表示煤粉的粗细程度,是煤粉的重要特性。
5、直吹式系统: 煤粉经磨煤机磨成煤粉后直接吹入炉膛燃烧;因此每台锅炉所有运行磨煤机制粉量总和,在任何时候均等于锅炉煤耗量,即制粉量随锅炉负荷的变化而变化
6、中间储仓式制粉系统: 是将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中,然后再根据锅炉运行负荷的需要,从煤粉仓经给粉机送人炉膛燃烧。
7、汽温特性:过热器和再热器出口气温随锅炉负荷变化的关系特性
8、热偏差
: 受热面中每根管子的结构、热负荷和工质流量的大小不完全一致,工质焓增也就不同,这种现象叫热偏差
9、酸露点:烟气中的硫酸蒸汽开始凝结的温度
10、水露点: 开始从气相中分离出第一批水液滴的温度。
11、运动压头:自然循环回路中的循环推动力
12、有效压头: 运动压头扣除上升管系统的阻力,汽水分离装置的阻力之后的剩余部分
13、质量流速 : 单位时间流经单位流通截面的工质质量
14、循环流速:循环回路中水在饱和温度下按上升管入口截面计算的水流速度
15、容积含汽率:流经管子某一截面的蒸汽容积流量与汽水混合物总容积流量之比
16、循环倍率K: 循环回路中进入上升管的循环水量G与上升管出口的蒸汽量D之比
17、质量含汽率:中在汽水混合物中流过蒸汽的质量流量D与流过工质总的质量流量G之比
18、自补偿能力:在上升管含汽率小于界限含汽率范围内,自然循环回路上升管受热增强时,循环水量与循环流速也随之增大,这种特性
19、循环停滞: 当循环流速低到进入管中循环水量G等于该管的产气量D时。
20、循环倒流: 引入汽包水空间的上升管或具有上下联箱的水冷壁管组由于受热较弱以至其重位压差大于回路工作压差,此时上升管内工质是自上向下流动,成为受热的下降管。
21、机械性携带:蒸汽通过携带含盐水滴而污染
22、选择性携带:蒸汽通过直接溶盐而污染
23、连续排污:连续不断地从锅炉含盐浓度最大的接近汽包蒸发表面处排出一部分锅水,并补充较清洁给水,使锅炉含盐浓度不至过高,并维持锅水有一定碱度
24、定期排污:间断地将沉积在锅炉蒸发系统较低处的不溶性沉渣和铁锈等杂质排出
25、低循环倍率锅炉:循环倍率K=1.5左右的控制循环锅炉
26、容积热强度:指锅炉输入热量占炉膛容积的比值
27、截面热强度:指锅炉输入热量占炉膛截面积的比值
1,Fw——2020t/h亚临界压力自然循环锅炉的过热器和再热器系统蒸汽流程
答:过热器系统:饱和蒸汽由汽包引出,送到炉顶管和包覆过热器,由包覆过热器引出至低温过热器入口联箱2,经低温对流过热器6至出口联箱7,由两根导管引入前屏10,再由前屏出口联箱引出送入末级高温对流过热器9,。前屏过热器布置在燃烧器中心线以上下62m处,以确保火焰不会冲刷屏式过热器,还使炉膛出口烟气温度控制在110度以下。
再热器系统:再热器为单级布置分水平和竖直两部分,且没有中间联箱。吸收烟气的对流传热,低温段5为卧室,与低温级过热器并列布置在尾部烟道的两个烟道内,低温段再热器布置在旁路烟道的前侧,高温段过热器布置在水平烟道高温过热器的后部。
过热蒸汽温度是靠喷水减温来调节的,再热蒸汽温度是靠烟气调节挡板来调整。2,HG--1021t/h亚临界自然循环锅炉的过热器再热器系统
答:过热器系统:饱和蒸汽由汽包引出,送到炉顶管和包覆过热器,由包覆过热器引出至低温过热器13,经低温对流过热器出口联箱引入前屏3,再由前屏出口联箱引至后屏过热器5,最后由后屏过热器出口联箱引出至末级高温对流过热器9,完成过热蒸汽加热过程。
过热蒸汽温度主要靠喷水减温来进行调节,由于过热器是采用辐射,半辐射和对流串级布置,汽温特性比较平稳,故仅设一级喷水减温器,喷水减温器布置在低温过热器出口至前屏过热器入口的两根导管上。
再热器系统:再热器也采用辐射,半辐射和串级布置。汽轮机高压缸的排气引到壁式再热器入口联箱,再由壁式再热器1引至屏式再热器6和高温对流再热器7.再热蒸汽温度是依靠燃烧器摆角来调节的,再热器布置在烟气高温区。
3、超临界压力锅炉的特点及在我国的发展。特点:(1)机组容量大,蒸汽参数提高,可使电厂建设速度加快,机组热效率提高,热耗下降(2)压力提高,蒸汽比体积减小,蒸汽管道的直径减小(3)提高蒸汽压力后,对同样功率的机组,可以减小蒸汽用量(4)在超临界压力范围内,水在加热过程中呈单相流变化,比体积逐渐增大而成为过热蒸汽(5)在一定条件下,超临界压力直流锅炉水冷壁管内工质流动也存在水动力不稳定性
在我国发展:火力发电机组向高参数大容量方向发展,是各国一致的趋势,这可加快发电厂建设的速度和提高电厂的经济性。超临界机组优势是能够大幅度提高循环热效率,降低发电煤耗,但相应地提高对金属材料的要求和金属部件焊接工艺水平。目前,世界上超临界参数机组的蒸汽压力已经提高到25~31MPa。蒸汽温度控制在540~600℃。
中国从20世纪90年代以来开始引进超临界压力机组,如上海石洞口第二电厂引进的600MW超临界压力机组,南京热电厂、天津盘山电厂内蒙古伊敏电厂和辽宁绥中电厂引进的300、500MW和800MW的超临界压力机组相继投入运行。标志着中国电力行业开始跨入世界先进技术水平的行列,并为实现超临界压力机组的国产化提供了实践条件。
4、锅炉的各项热损失。
(1)机械不完全燃烧热损失: 影响因素:燃烧方式、燃料性质、煤粉细度、过量空气系数、炉膛结构以及运行工况(2)化学不完全燃烧热损失: 影响因素:炉内过量空气系数、燃料挥发分量、炉膛温度以及炉内空气动力工况等(3)排烟热损失: 影响排烟热损失的主要因素是排烟焓的大小,而排烟焓又取决与排烟容积和排烟温度。(4)散热损失: 影响因素:锅炉容量、锅炉负荷、锅炉外表面积、水冷壁和炉墙结构、周围空气温度等。(5)灰渣物理热损失。
影响因素:燃料中灰含量的多少、炉渣中纯灰量占总灰量的份额以及炉渣温度的高低。
5、影响水动力多值性的主要因素?
1、工作压力的影响:锅炉蒸发受热面的工作压力高时,蒸汽与水的密度或比体积的差减小,则在流量G增加时工质平均比体积V的减少要少,水动力特性便趋向单值。锅炉压力越高,水动力特性越稳定。
2、入口焓值的影响:管圈进口工质的状态越接近饱和水,即过焓越小,或管圈进口工质的温度越接近于对压管圈进口压力下的饱和温度,则水动力特性越趋向稳定,管圈进口工质焓值越高,水动力特性越趋向稳定。
3、管圈热负荷和锅炉负荷的影响:当管圈热负荷Q增加时,水动力特性趋向于稳定,在额力和低负荷运行时,若高压加热器未投入运行给水焓较大,则将对水动力特性带来不利影响。
6、消除或减少水动力不稳定的措施:
1、提高工作压力;引起强制流动水动力不稳定的根本原因是蒸汽与水的比体积有差别,随着压力提高,蒸汽与水的比体积差将减小,水动力特性趋于稳定
2、适当减小蒸发区段进口税与欠焓;当管圈进口水的欠焓为零时,管圈中就没有加压区段,在一定热负荷下管圈的蒸汽产量不随工质流量而变化,而流动阻力总是随工质流量增加而增加,所以欠焓越小,水动力特性月趋向稳定,但进口水的欠焓过小也不合适
3、增加加热区段阻力;方法是在管圈进口处加装节流圈
4、加装呼吸联箱。各管部的压力区域均匀,减小流动不稳定性。
7、防止脉动产生的措施:
1、提高质量流苏;2增大加热段与蒸发段的阻力比;
3、提高工作压力;
4、锅炉启停和运行方面的措施;直流锅炉在运行时应注意保持燃烧工况的稳定性和炉内温度场的尽可能均匀,以减小各并列管的受热不均
5、锅炉炉设计方面的措施。在蒸发受热面结构上应使并列管圈的长度,直径等几何尺寸尽量相同、保证管圈进口有足够的质量流速;加热区段采用较小直径的管子,以提高该区段流动阻力,蒸发区段装中间联箱及呼吸联箱,管圈进口装节流圈。
8、影响锅炉布置的主要因素:
1、蒸汽参数;低参数锅炉的过热器,省煤器受热面积小,蒸发受热面积大,随着蒸汽参数提高,过热器和省煤器受热面积增大,蒸发受热面积减小
2、锅炉容量;容量增大,炉膛容积和炉膛内表面积也随之增大
3、燃料性质;燃料水分,灰分,燃料挥发分4热空气温度对省煤器和空气预热器布置的影响。低于300~350,度时,空气预热器和省煤器可以采用单级布置方式高于此温度时采用两级布置方式。
9、高灰分水分对燃料特性的影响 灰分多:(1)理论燃烧温度降低,而且煤粒表面往往形成灰分外壳,妨碍煤中可燃质和氧气接触,使煤不宜燃尽,增加机械不完全燃烧热损失。
(2)使炉膛温度下降,燃烧不稳定,也增加不完全燃烧热损失。
(3)灰粒随烟气流过受热面时,如果烟速高,会磨损受热面,如果烟速低,会形成受热面积灰,降低传热效果,并使排烟温度升高,增加排烟热损失,降低锅炉效率。(4)会产生炉内结渣,同时会腐蚀金属。(5)增加煤粉制备的能量消耗。水分多:增加着火热,使着火推迟
降低炉内温度,使着火困难,燃烧也不完全,机械和化学不完全燃烧热损失会增加,煤中水分会吸热变成水蒸气并随同烟气排出炉外,增加烟气量而使排烟热损失加大降低锅炉效率同时使引风机电耗增大,也为低温受热面的积分腐蚀创造了条件。
原煤粉水分过多,会给煤粉制备增加困难,也会造成原煤仓,给煤机及落煤管中的黏结堵塞以及给煤机出力下降等不良后果。
10、蒸发设备的构成:
锅炉中吸收火焰和烟气的热量使水能转化为饱和蒸汽的受热面称为蒸发受热面。自然循环锅炉的蒸发设备过汽包、下降管、水冷壁、联箱、及连接管道组成。
11、汽包的作用?
1、与受热面管道连接:汽包是汽包锅炉内工质加热、蒸发、过热一个过程的连接中心,也是一个过程的分界点;
2、增加锅炉水位平衡和蓄热能力:汽包中存有一定小量,因而有一定蓄热能力和水位平衡能力。在锅炉符合变化时起到了蓄热器和储水器作用,可以延缓起亚和汽包水位的变化速度;
3、汽水分离和改善蒸汽品质:由水冷壁进入汽包的工质是汽水混合物,利用汽包的内部的蒸汽空间和汽水分离元件对其进行汽水分离,使离开汽包的整个蒸汽中水分减少到最低值;
4、装有安全附件,保证了锅炉安全。汽包上装有许多温度测点,压力表,水位计安全门等附近,保证了锅炉安全工作。
12、蒸汽温度的调节方法:(1)、烟气侧调温方法?
我国大型锅炉主要采用以下三种方法:
1、烟气挡板;
2、摆动燃烧器;
3、烟气再循环。主要方法有改变前期流量和改变烟气温度两种,两种方法常用作粗调节,多用于调节在热蒸汽温度。
(2)、蒸汽侧调温方法?
1、面式减温器
2、喷水减温器
3、汽-汽热交换器。前两种方法主要用于调节过热蒸汽温度,后一种方法用于调节再热汽温。
13、煤的燃烧过程:
三个阶段:着火前的准备阶段,燃烧阶段,燃尽阶段
炭粒的燃烧:一次反应:碳粒表面,周围环境氧想碳粒表面扩散生成CO和CO2
二次反应:CO向外扩散生成CO2;CO2向炭粒扩散时高温下生成CO
14、不同温度条件下,由于化学反应条件与气体扩散条件的影响不同,燃烧过程三种区域:
1、动力燃烧区:燃烧速度主要决定于化学反应动力因素,与氧的扩散速度关系不大,提高温度是强化动力燃烧工况的有效措施。
2、扩散燃烧区:改善扩散混合条件,加大气流与炭粒的相对速度,减小炭粒直径。
3、过度燃烧区:提高炉膛温度和氧的扩散速度,强化扩散。
15、结渣的危害:
1、传热热阻增加,传热减弱,工质吸热量减少,锅炉排烟温度升高,排烟热损失增加,锅炉效率下降,结渣使锅炉运行的经济性明显降低。
2、结渣时,为了保持锅炉的出力,必须增大风量。
3、炉膛受热面结渣后,炉膛出口烟温升高,导致过热气温升高,加之结渣造成的热偏差,易引起过热器超温损坏。
4、燃烧器喷口结渣,改变了燃烧器出口气流结构,从而使炉内空气动力工况受到破坏,影响燃烧过程的进行。
5、水冷壁结渣,会使其各部分受热不均,对自然循环锅炉的水循环安全性和控制流动锅炉水冷壁的热偏差带来不利影响,可能导致水冷壁管破坏。
6、炉膛上部积累的焦块掉落时可能会砸坏冷灰斗的水冷壁管。
7、冷灰斗处结渣严重时,会使冷灰斗出口逐渐堵塞,无法排渣,锅炉无法继续运行。
16、省煤器的类型:省煤器按出口水温可分为沸腾式省煤器和非沸腾式省煤器,沸腾式省煤器是指出口水温达到饱和温度,并且还有部分水蒸发气化的省煤器。非沸腾式省煤器的出口水温低于该压力下的沸点即未达到饱和状态。中压锅炉多采用沸腾式省煤器,这是由于中压锅炉水的压力低,气化潜热大,加热水的热量小,蒸发所需热量大,故需把一部分水的蒸发放到省煤气中进行,以防止炉膛温度过低引起燃烧不稳定和炉膛出口烟温过低,并造成过热器等受热面金属耗量增加,此外也有助于发挥省煤器的作用。高压以上的锅炉多采用非沸腾式省煤器,因为随着压力提高,水的气化热相应减小,加热水的热量相应增大,蒸发所需热量减少,故需把水的部分加热过程转移到炉内水冷壁管中进行,以防止炉膛温度和炉膛出口烟温过高,引起炉内及炉膛出口受热面结焦。
17、影响煤粉气流着火的主要因素:
1、燃料性质:燃料性质中对着火过程影响最大的是挥发分含量,挥发分降低时,煤粉气流的着火温度显著提高着火热也随之增大,原煤水分增大时,着火热也随之增大,煤粉越细着火越容易。
2、一次风温:提高一次风温可以减少着火热,从而加快着火。
3、一次风量:一次风量越大,着火热增加的越多,将使着火推迟。
4、一次风速:过高时通过单位截面管道堵塞等故障,5、炉内散热条件:减少颅内散热,有利于着火。
6、燃烧器结构特性:
7、锅炉负荷降低对燃烧气流着火不利。
18、为什么qA随着锅炉容量增加而增加,qv随着锅炉容量增加而减小?
qk变化快。
19、煤粉燃烧器的形式有几种,分别说明。
根据燃烧器出口气流特征分为:直流、旋流
燃烧器两大类。直流燃烧器:出口气流为直流、射流或直流射流组的燃烧器。旋流燃烧器:出口气流包含有旋转射流的燃烧器,此时燃烧器的出口气流可以使几个同轴旋转射流的组合,也可以是旋转射流和直流射流的组合。20、燃烧完全的条件
要组织良好的燃烧过程,其标志就是尽量接近完全燃烧,也就是锅炉内不接扎的情况下,燃烧速度快而且燃烧完全,达到最高的燃烧效率。
1、供应充足且有合适的空气量:
2、适当提高炉膛温度;
3、空气和煤粉的良好扰动和混合;
4、保证足够的停留时间。
21、煤中V、M、A、C对燃烧的影响;
1、挥发分 V :
V含量越多(C含量越少),V中含O量亦多,其中的可燃成分相应减少,这时,V的热值低
V含量越多,煤的着火温度低,易着火燃烧
V 多,V挥发使煤的孔隙多,反应表面积大,反应速度加快
V 多,煤中难燃的固定碳含量便少,煤易于燃尽
V 多,V着火燃烧造成高温,有利于碳的着火、燃烧
2、水分M、灰分A:
M、A 高,煤中可燃成分相对减少,煤的热值低
M、A 高,M 蒸发、A熔融均要吸热,炉膛温度降低
M、A 高,增加着火热或包裹碳粒,使煤着火、燃烧与燃尽困难;
M、A 高,q2、q3、q4、q6 增加,效率下降
M、A 高,过热器易超温
M、A 高,受热面腐蚀、堵灰、结渣及磨损加重
M、A 高,煤粉制备困难或增加能耗
3、含碳量 C :
C 高,热值高;但不易着火、燃烧
读书的好处
1、行万里路,读万卷书。
2、书山有路勤为径,学海无涯苦作舟。
3、读书破万卷,下笔如有神。
4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。——达尔文
5、少壮不努力,老大徒悲伤。
6、黑发不知勤学早,白首方悔读书迟。——颜真卿
7、宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
8、读书要三到:心到、眼到、口到
9、玉不琢、不成器,人不学、不知义。
10、一日无书,百事荒废。——陈寿
11、书是人类进步的阶梯。
12、一日不读口生,一日不写手生。
13、我扑在书上,就像饥饿的人扑在面包上。——高尔基
14、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游
15、读一本好书,就如同和一个高尚的人在交谈——歌德
16、读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。——笛卡儿
17、学习永远不晚。——高尔基
18、少而好学,如日出之阳;壮而好学,如日中之光;志而好学,如炳烛之光。——刘向
19、学而不思则惘,思而不学则殆。——孔子
20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。——培根
第四篇:控制系统仿真实训
《控制系统仿真课程设计》报告
题目: 控制系统仿真实训
专业:自动化
班级: 本自动化124班
姓名: 冯伶俐
指导老师: 李颖琼
实训一 熟悉MATLAB集成环境与基础运算
1.先求下列表达式的值,然后显示MATLAB工作空间的使用情况并保存变量。
2sin850z1
1e2>> z1 =(2*sin(pi*85/180))/(1+exp(2))z1 =
0.2375 12344131,B203,求下列表达式的值: 34787
2.已知 A3657327 A+6*B和A-B+I(其中I为单位矩阵)
ans =
ans =
0
A*B和A.*B ans =
309
-72
596
154
241 ans =
0
261
9-130
A^3和A.^3 ans =
37226
233824
48604
247370
149188
600766
78688
454142
118820 ans =
1728
39304
-64
39304
343
274625
A/B及BA ans =
16.4000-13.6000
7.6000
35.8000-76.2000
50.2000
67.0000-134.0000
68.0000 ans =
109.4000-131.2000 322.8000
-53.0000
85.0000-171.0000
-61.6000
89.8000-186.2000 3.设有矩阵A和B 1234510317A67891112131415,B01617181920921222324254(1)求它们的乘积C;
>> A = [1,2,3,4,5;
6,7,8,9,10;
11,12,13,14,15;
16,17,18,19,20;
21,22,23,24,25];B = [3,0,16;
17,-6,9;
0,23,-4;
9,7,0;
658503
343 0166923470 1311
4,13,11];C = A*B C =
150
258
335
237
423
520
397
588
705
557
753
890
717(2)将矩阵C的右下角3*2子矩阵赋给D;
>> E = [3,4,5];F = [2,3];D = C(E,F)D =
520
397
705
557
890
717(3)保存变量(mat文件)
save D.mat
实训二 MATLAB编程基础
1. 求[100,999]之间能被21整除的数的个数。
>> i=100:999;j=find(mod(i,21)==0);length(j)ans =
2. 利用randn函数产生均值为0,方差为1的6×6正态分布随机矩阵C,然后统计A中大于-0.3,小于0.3的元素个数t。(find语句)。
3.根据261111......,求的近似值。当n分别取100、1000、122232n210000时,结果是多少?
4.有一分数序列:
12, 32, 5813213, 5, 8, 13,
编写一段程序,求前16项的和。
5.已知:
f11,n1f20,n2f1,n3 3fnfn12fn2fn3,n3求f1~f100中:
(1)最大值、最小值、各数之和;(2)正数、零、负数的个数。>> a = 0;b = 0;c = 0;for i = 1:100
if(i==1)
f(i)= 1;
elseif(i==2)
f(i)=0;
elseif(i==3)
f(i)=1;
else
f(i)=f(i-1)-2*f(i-2)+f(i-3);
end
if(f(i)>0)
a = a+1;
end
if(f(i)==0)
b = b+1;
end
if(f(i)<0)
c = c+1;
end end max_f = max(f)min_f = min(f)sum_f = sum(f)a b c 最大值、最小值、各数之和乤 max_f =437763282635
min_f =-899412113528
sum_f =-742745601951
正数、零、负数的个数如下: a = 49
b = 2
c =49
6.有三个多项式p1(x)=x4+2x3+4x2+5,p2(x)=x+2,p3(x)=x2+2x+3,试进行下列操作:
(1)求P(x)=P1(x)+P2(x)P3(x);
(2)求P(x)的根;
(3)当x取矩阵A的每一元素时,求P(x)的值,其中
11.21.4 A0.7523.552.50(4)当以矩阵A为自变量时,求P(x)的值,其中A的值与(3)题相同。>> p1=[1,2,4,0,5];p2=[1,2];p3=[1,2,3];p2=[0,0,0,p2];p3=[0,0,p3];p4=conv(p2,p3);
%p4是p2与p3的乘积后的多项式
np4=length(p4);np1=length(p1);p=[zeros(1,np4-np1)p1]+p4
%求p(x)=p1(x)+p2(x)x=roots(p)
%求p(x)的根 A=[-1 1.2-1.4;0.75 2 3.5;0 5 2.5];y=polyval(p,A)
%x取矩阵A的每一元素时的p(x)值
7. 分别对符号矩阵2xt2tsin(x)e的两个变量求微分。x
实训三 MATLAB图形系统
3sinx]cosx,在x=0~2π区间取101点,绘制函数曲线。21xx1 = linspace(0,2*pi,100);
y1 = 0.5+3*sin(x1)./(1+x1.^2);plot(x1,y1)1.设y[0.5
2.已知y1=x2,y2=cos(2x),y3=y1*y2,完成下列操作(x∈(0,10)):(1)在同一坐标系下用不同的颜色和线型绘制三条曲线; x = linspace(-pi,pi);y1 = x.^2;
y2 = cos(2*x);y3 = y1.*y2;figure
plot(x,y1,'g--',x,y2,'b:',x,y3,'r-')
(2)在不同的图形窗中分别用条形图、阶梯图、杆图绘制三条曲线。x = linspace(-pi,pi);y1 = x.^2;
y2 = cos(2*x);y3 = y1.*y2;figure
subplot(221)plot(x,y1)
title('y1=x^2')subplot(222)plot(x,y2)
title('y2=cos(2x)')subplot(212)plot(x,y3)
title('y3=y1*y2')
3.绘制极坐标曲线asin(bn),并分析参数a、b、n对曲线形状的影响。
a=2 b=pi/4 n=2;a=2 b=0 n=3 a=2;b=pi/4;n=2;
theta = 0:0.01:2*pi;rho = a*sin(b+n*theta);polar(theta,rho,'k')
a=2;b=0;n=3;
theta = 0:0.01:2*pi;rho = a*sin(b+n*theta);polar(theta,rho,'k')
由上2图可知,当n为偶数时画出该偶数的两倍个偶数环,当n为奇数时画出奇数个环,参数a控制极坐标的半径,参数b可以对图进行角度旋转。
4.绘制分段函数
t2,0t1z4t211t2,其中t0:0.5:2.5
t22t1,2t3提示:用逻辑表达式求分段函数值。
实训四 SIMULINK仿真控制系统实验
91.利用SIMULINK仿真来实现摄氏温度到华氏温度的转化:TfTc32(Tc范
5围在-10℃~100℃)
2.已知系统的动态结构图模型,绘制其单位负反馈系统的单位阶跃响应曲线,并判断闭环系统的稳定性。
由scope仿真的曲线可知,改闭环系统是稳定系统。
3.某控制系统结构图如图所示,编程实现如下要求。
(1)利用MATLAB建立上述控制系统的数学模型;
(2)绘制开环系统的Bode图和Nyquist曲线;
(3)判断系统的稳定性,如不稳定,绘制闭环系统的根轨迹点图; 由开环系统的Bode图和Nyquist曲线可知,改系统是不稳定
(4)绘制系统的阶跃响应曲线。
实训五 MATLAB仿真控制应用实验
一.《数值计算》应用
x22x10 1.求三元非线性方程x3z4的解。(提示:solve)
yz1>> a = sym('x^2+2*x+1');b = sym('x+3*z=4');c = sym('y*z=-1');[x,y,z] = solve(a,b,c)x =-1 y =-3/5 z =5/3 1lim1xx的极限。 2.试求>> syms x k y =(1-1/x)^(k*x);limit(y,x,inf)ans = exp(-k)
kx二.《数字电子技术》应用
1.设计一个2位的串行加法器
2.数字电子电路(ABC涵盖八种状态)
三、《电力电子技术》
1.设计单相桥式全控整流电路,变压器一次侧电压220V,变比n1:n2=1:2;电阻为10Ω,用示波器观察变压器一二次侧及负载上的电压。(验证阻性感性负载电压波形)
2.设计三相桥式全控整流电路
四、自动控制原理
1.设计串联控制器对下列系统进行校正,要求校正后系统的静态速度误差系数等于30s-1,相角裕度不低于40°,幅值裕度不小于10dB,截止频率不小于2.3rad/s。
20lg(b)L'(c)0 提示:
''1''0.1cbT设计串联校正环节。
2.已知两子系统传递函数分别为:
57s8G1(s) G2(s)2 试求:
s1s2s9(1)两系统并联连接的等效传递函数,观察其单位阶跃响应;
num1 = [5];den1 = [1,1];num2 = [7,8];den2 = [1,2,9];
[num,den] = parallel(num1,den1,num2,den2);step(num,den)grid on
(2)两系统串联连接的等效传递函数,观察其单位阶跃响应;
num1 = [5];den1 = [1,1];num2 = [7,8];den2 = [1,2,9];
[num,den] = series(num1,den1,num2,den2);step(num,den)grid on
(3)以G2(s)为前向通道函数,以G1(s)为反馈通道函数,观察其单位阶跃响应。
说明:可采用编程和simulink两种方法共同完成
num1 = [5];den1 = [1,1];num2 = [7,8];den2 = [1,2,9];
[num,den] = feedback(num2,den2,num1,den1);step(num,den)grid on
实训六 MATLAB仿真控制综合应用
1.液位前馈-反馈控制系统设计及仿真。
要求:编程实现液位的PID控制,设置PID控制参数,计算系统偏差、PID控制输出、前馈补偿控制输出、限幅输出与总输出,绘制给定值、输出值、偏差曲线。
液位被控对象的传递函数是:G(s)250
s250s
2.设置用户图形界面GUI,实现图形绘制功能,实现绘图类型选择、图形颜色选择、图形线性选择。
3.设计一个计算器,要求有数字按钮,至少实现加减乘除四则混合运算,实现显示。
心得体会
为期两周的MATLAB实训在学习与忙碌中度过了,时间虽短,但我们却真真切切的学到了知识,在现实工作中可以运用的知识。
在第一节课,我们便了解到MATLAB是世界上最流行的,应用最广泛的工程计算和仿真软件,它将计算、可视化和编程等功能同时集于开发的环境。同时,我们知道了MATLAB程序的一些最基本的应用和运算,并能够进行一些简单的编程。就这样,实训第一天在期待和兴奋中度过。
接下来的时间,主要是以大家自学和练习为主,老师进行辅导和考察。在学习过程中,不懂得可以相互之间讨论,也可向老师请教,但必须确保自己真正学到了知识,认真的看书并进行编程练习。一天的实习接近尾声时,就是老师考察大家一天收获的时候了,老师会出一些小题目让大家编程。
就这样,仅仅两周的实训就结束了,虽然不能十分熟悉和运用MATLAB的所有程序,但是我们却打下了一定的基础。在以后,当我们真正开始深入学习这门学问时,我们对它将不会再那么陌生,学起来也将轻松许多。这次实训为我们提供了一个很好的学习机会,唯一不足的是时间有点紧,我们不能早这段时间里学到更多的知识。因此,在这两周打下的基础上,我们需要用自己的努力去自学,以获取更多的知识。
知识是无穷无尽的,知识的获取需要一颗上进的心,老师将我们领进了门,下面的路就应该我们自己去走。
第五篇:热能与动力实习报告
河北建筑工程学院实习报告
这次我们的实习主要是包含了两个部分,一是相对于锅炉设备的生产、应用。二是换热站的相关知识学习。认识实习的任务和目的
按照教学计划的安排,我们在学习本专业方向的理论课及其他实践性环节的教学之前,要通过认识实习,也就是老师课堂上的讲解,了解本专业领域的现状及发展趋势,认识各种供暖供热机构(如热力公司,换热站)以及锅炉的工作原理及其应用情况,了解换热站与热力公司以及锅炉房的主要组成部分、布置方式、运行管理情况等。这样也为我们以后的专业课程学习打下一定的基础。认识实习内容
刚来到学校不久,在接下来的两周时间里我们将围绕热源,热网,热用户三方面重点对热交换站,热力公司,以及锅炉厂和我校暖通实验室进行参观学习了解系统的原理及具体流程。
2.1学校暖通实验室
我们学校的锅炉设备是小型工作态的设备,而学校的几台设备有着一些特点: 1)无需除尘器:引用流化床原理在锅炉尾部加设旋流器,通过离心作用使得颗粒物重回炉燃烧,既减少尘土也能更加充分的利用燃料。
2)二次分技术:在炉壁四处开多个喷嘴使得炉内空气产生旋流扰动,增加煤尘燃烧时间,使得燃烧更充分。
3)分层给煤技术:在排煤管末端安放梯形栅栏,上疏下密将不同品次的煤分层燃烧,使得燃烧更充分。
2.2张家口市东源热力公司
我们在张家口东源热力比较全面的参观了整个锅炉房的部分,比如储煤场、灰渣场、水处理车间、运煤廊、水泵、鼓风机、引风机、除渣机、除尘器以及吹灰装置等。
1)储煤场:公司的储煤场并不是完全封闭的,这也是不合理的一点。按要求热力公司的储煤场应该是完全封闭的,这样才能减少环境污染
2)运煤廊:主要任务是从运煤场运煤到高处的锅炉口,在期间应根据运煤的干湿情况进行适量的洒水
3)引风机:引风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械,它是一种从动的流体机械。
4)水处理车间:一是用来处理水中残留的杂质,防止产生的各种阴阳离子杂物损坏锅炉,经过水处理车间的水储存在软化水箱
5)除渣机:在锅炉的下部有着连通的炉排,在炉排的高处连接着水管用来冲洗残留在炉排中的煤渣,使其进入除渣机,在由除渣机运出 此外公司在处理落灰上面完成的不够完美,在参观的锅炉炉排房间有许多落灰,应该是公司的除尘器运行不够完整。还有许多装置没有介绍,因为其中包含的部件很多,因此构建成一个大型工作态的锅炉设备是一件富有知识含量的一件工作。2.3机械学院换热站
记得以前看过一次小区的换热站,但是我们在这里看到了错中复杂的管道设备以及庞大的水处理器,在老师的指导下我们循着管道像走迷宫一样的沿着管道认知这些设备的构造以及工作原理。参观完后有着一些认识收获:
3.1 换热站原理:电厂为一次供线,小区为二次供线,热源预热户之间的枢纽既是换热站,就像变电器一样,只不过这是用高温水换热给低温水(75~95摄氏度)供给给用户采暖。
3.2 板式换热器:有一系列带有螺纹的金属板叠加而成,由于之间的缝隙小而曲折惹到面积大而且占地面积小,换热效率高,最显著的是机动灵活可根据需要拆装金属板,便于清洁。
3.3软化水箱:玻璃钢罐体内装有Na+交换树脂可实现Na+置换出水中的Ca+、Mg+达到软化水的目的,树脂失效后可用高浓度工业盐液还原。只有经软化的水才能进入循环系统减少水垢堵塞管道及影响热效率,减少使用寿命。
3.4 高地区划分:由于能更好的给于用户与之需求所对应的温度压力与所 需温差,满足不同温差的空调供热系统或地板辐射采暖系统。并满足处于不同楼层 高度的用户的供暖需求。
3.5定压计:测量管道压力,稳定压力使得不会因为压力过大而破坏管道系统造成炸暖气片的产生,或因为压力过小导致高层用户无法达到预期供热效果。
3.6 蝶阀:顾名思义打开方式类蝴蝶展翅,其结构简单、体积小、重量轻,只由少数几个零件组成,且只需旋转90度即可快速启动关闭,操作简单,同时具有良好的流体控制特性,全开时阻力小仅为板厚因而压降小,且能灵敏控制流量,密闭性好,死区小。
3.7突发事件预防及处理
1)换热器内空气为排出:运行前排出空气,并在运行中检。
2)换热器泄露:外漏易发现根据实际情况作出对策。内漏会发出水击声,需拆 开热阀修理。
3)突发停电:主要措施及时关闭蒸气阀门,不让蒸气流动加热,关闭凝水阀防止汽侧阀流加热,并关闭换热器进水、出水阀防止汽化出现水击出现。对水泵采用止水阀使水泵不至于被逆向水压冲击坏。
2.4大力神锅炉厂
大力神锅炉厂是建国初期首批国家投资建设的48座锅炉厂之一,拥有丰富的锅炉制造经验,经过了多次技术改造,经历了后来新兴的各大锅炉制造商的竞争,仍然拥有先进技术与广大客户源。他的悠久的历史,雄厚的技术支撑,以及先进的设备都是每一个在这里工作的员工的骄傲。参观完后的认识收获:
4.1锅炉的定义:锅炉是一种将燃料燃烧使其中的化学能转变成热能并将热能传递给水或其他工质使工质变为具有一定压力和温度的蒸汽或热水的设备它由能从燃料获得足够热能的设备即“炉”,以及盛装水及蒸汽并具有吸收足够热量的受热面的耐压容器,即“锅”组成.4.2锅炉本体:锅炉本体由炉膛,燃烧设备,锅筒,水冷壁,过热器,省煤器,空气预热器和炉墙构架组成.还有就是构成锅炉本体设备的一些功能
1)炉膛:保证燃料燃尽,并使出口烟气冷却到对流受热面能安全工作,锅炉炉膛由水冷壁与锅筒,集箱和炉墙构架所组成.火焰中心高达1500~1600,烟气在到达出口处降低到1000~1200左右。
2)锅筒:是自然循环锅炉受热面的集散容器
3)水冷壁:水冷壁是锅炉的主要受热面,并起到保护炉墙的作用 4)燃烧热备:将燃料和燃烧所需空气送入炉膛并组织燃料燃烧 5)过热器:将饱和蒸汽加热到额定的过热蒸汽的设备 6)空气预热器:加热燃烧用的空气,以加强着火和燃烧 7)炉墙:锅炉的保护外壳,起到密封和保温的作用 8)构架:支撑和固定锅炉各部件,并保持相对位置
9)省煤器:利用锅炉尾部的烟气的热量加热给水,使给水在进入锅炉之前被加热到某一设定温度,以降低排烟温度,节省燃料
4.3 锅炉隔热材料:我们参观的大力神锅炉厂生产的锅炉一共有五层隔热保温材料,由内而外分别是砖、石棉网、硅藻土、玻璃棉、美化钢板。3.实习心得
短暂的认识实习到这里就算结束了两周的东奔西跑,这次的认识实习,经过两个星期的时间,在三位老师的辛苦带领下,我们参观学习了一个换热站,一个热力公司和一个锅炉厂以及校热能实验室使我们了解了很多和专业相关的知识,开拓了我们视野。实践是检验真理的唯一标准,本次生产实习在我们专业的课程中起到了承上启下的作用,通过此次实习,我们知道了将来需要努力的方向和改进不足的地方,在实际生产中所学到的知识必将促进下一阶段知识的学习。这次生产实习意义深远,让我们经常在教室中坐着学习的学生见到了工厂的实际生产情况以及真正工作中会遇到的艰辛和坎坷,对将来就业体系和未来的规划有了新的认识.