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船舶蒸汽动力虚拟仿真系统
作者:佚名 文章来源:本站原创 点击数:410 更新时间:2014/10/15 5:58:56           ★★★

 一、系统或者平台名称

增压锅炉及蒸汽动力系统虚拟教学平台

二、面向专业

动力工程及工程热物理

三、本系统上可开展虚拟仿真实验项目(列条)

1、锅炉本体装配实验

2、锅炉启动运行实验

3、充气系统启动实验

4、蒸汽推进系统运行实验

四、典型试验项目操作指南(列举典型试验项目的全程操作指南,各个步骤多配图说明)

1、锅炉本体装配实验操作指南

 

步骤1:把“水冷壁”移动到指定位置。

步骤2:把“混凝土隔热层”移动到指定位置。

 

步骤3:把“蒸发对流管束”移动到指定位置。

步骤4:把“过热器”移动到指定位置。

步骤5:把“经济器与空气预热器”移动到指定位置。

 

步骤6:把“内部左侧混凝土隔热层”移动到指定位置。

步骤7:把“内部前侧混凝土隔热层”移动到指定位置。

 

步骤8:把“内部右侧混凝土隔热层”移动到指定位置。

步骤9:把“内部后侧混凝土隔热层”移动到指定位置。

步骤10:把“内部左侧龟甲网”移动到指定位置。

步骤11:把“内部前侧龟甲网”移动到指定位置。

步骤12:把“内部右侧龟甲网”移动到指定位置。

 

步骤13:把“内部后侧龟甲网”移动到指定位置。

步骤14:把“内部左侧外部隔热层”移动到指定位置。

步骤15:把“内部前侧外部隔热层”移动到指定位置。

 

步骤16:把“内部右侧外部隔热层”移动到指定位置。

步骤17:把“内部后侧外部隔热层”移动到指定位置。

步骤18:把“上锅筒内部”移动到指定位置。

 

步骤19:把“增压锅炉上锅筒中部”移动到指定位置。

步骤20:把“下锅筒排污管”移动到指定位置。

步骤21:把“增压锅炉下锅筒中部”移动到指定位置。

步骤22:把“上锅筒左封口”移动到指定位置。

步骤23:把“上锅筒右封口”移动到指定位置。

步骤24:把“下锅筒左封口”移动到指定位置。

步骤25:把“下锅筒右封口”移动到指定位置。

步骤26:把“内部左侧钢板”移动到指定位置。

步骤27:把“内部前侧钢板”移动到指定位置。

步骤28:把“内部右侧钢板”移动到指定位置。

 

步骤29:把“内部后侧钢板”移动到指定位置。

步骤30:把“除尘口”移动到指定位置。

 

步骤31:把“防爆门”移动到指定位置。

 

步骤32:把“燃烧器”移动到指定位置。

 

步骤33:把“壳体左侧混凝土”移动到指定位置。

步骤34:把“壳体前侧混凝土”移动到指定位置。

步骤35:把“壳体右侧混凝土”移动到指定位置。

 

步骤36:把“壳体后侧混凝土”移动到指定位置。

步骤37:把“上锅筒壳体混凝土层”移动到指定位置。

步骤38:把“下锅筒壳体混凝土层”移动到指定位置。

步骤39:把“壳体左侧保温层”移动到指定位置。

步骤40:把“壳体前侧保温层”移动到指定位置。

 

步骤41:把“壳体右侧保温层”移动到指定位置。

步骤42:把“壳体后侧保温层”移动到指定位置。

步骤43:把“上锅筒壳体保温层”移动到指定位置。

步骤44:把“下锅筒壳体保温层”移动到指定位置。

步骤45:把“壳体左侧”移动到指定位置。

步骤46:把“壳体前侧”移动到指定位置。

 

步骤47:把“壳体右侧”移动到指定位置。

步骤48:把“壳体后侧”移动到指定位置。

步骤49:把“上锅筒壳体”移动到指定位置。

步骤50:把“下锅筒壳体”移动到指定位置。

 

步骤51:把“入孔门”移动到指定位置。

 

步骤52:把“支撑架”移动到指定位置。

 

完成。

2、锅炉启动运行实验操作指南

 

准备工作:1、启动压缩机。2、开启燃油手动阀。3、打开排风扇,关闭油库门。4、检查罗茨风机滑油液位。5、开启风机冷却水。6、开启给水泵冷却水。7、检查排烟阀门。8、检查进风阀门。9、启动风机PLC变频柜。10、启动点火器。

 

界面准备:1、给除氧器加水。2、检查汽包压力及液位。3、无压情况下打开汽包排空阀。4、打开锅炉排污阀排污。5、排污完成,开启给水手动阀、给水手动阀。6、启动增压泵、给水泵为锅炉加水。7、加水完成后停止增压泵、给水泵。8、关闭给水电动阀、给水手动阀。9、确认给水再循环阀处于全开状态。

 

点火启炉:1、点击操作界面停炉按钮。2、点击操作界面燃烧器复位按钮。3、点击操作界面1工况按钮。4、点击操作界面燃油旁通电磁阀关闭按钮。5、手动开启罗茨风机,置于20Hz频率。6、燃烧压力控制置于手动控制,置于39开度。7、点击点火按钮,点火成功。8、汽包水温达到95时,观察汽包排空阀是否有蒸汽排出。9、有蒸汽排出关闭排空阀。10、开启过热蒸汽总管疏水阀。11、排烟温度190~200时提升工况。12、风机频率30,回油阀开度3213、待进风压力稳定点击燃油旁通电磁阀启动按钮。14、升工况成功,锅炉处于二工况。

 

暖管:1、汽包压力达到0.5MPa2、输汽管路疏水。3、旁通排空管路疏水。4、除氧器水封加水。5、打开旁通排空手动阀。6、给予旁通排空电动阀一定开度。7、汽包压力达到0.5MPa时,开启储气筒侧电动截止阀、及手动阀。8、待输汽管路疏水阀排出蒸汽,关闭输汽管路疏水阀。9、待旁通排空管路疏水阀排出蒸汽,关闭旁通排空疏水阀。10、关闭旁通排空气手动阀。11、关闭储气筒侧电动截止阀。12、开启汽包上饱和蒸汽去除氧气管路的手动阀。13、给除氧器温度调节电动阀一个开度。14、将给水由除氧器切换到电加热水箱。15、冷凝器排污。16、减温水管路排污。17、锅炉汽包压力达到1.2MPa时,将旁通排空阀控制置于自动,控制压力1.15MPa18、此时可以将蒸汽供给蒸汽推进系统。

3、充气系统启动实验操作指南

 

步骤1:增压锅炉汽包升至1.12MPa时,蒸汽用户切换至旁通排大气管路,控制母管压力在1.15MPa,将旁通阀控制置于自动,开启旁通手动截止阀。

步骤2:开启储汽筒侧电动截止阀、手动截止阀,准备给1#2#储汽筒进行暖筒。

步骤3:全开1#储汽筒充汽管路手动截止阀。

步骤4:将1#充汽阀控制置于自动,(小开度5%),对1#储汽筒进行暖筒。

 

步骤5:直到储汽筒水温升高至100℃关闭充汽阀,暖筒完毕。

 

步骤6:全开2#储汽筒充汽管路手动截止阀。

步骤7:将2#充汽阀控制置于自动,(小开度5%),对2#储汽筒进行暖筒。

 

步骤8:直到储汽筒水温升高至100℃关闭充汽阀,暖筒完毕。

步骤9:将旁通排大气阀控制置于手动,升三工况。

步骤10:开启旁通回收手动截止阀,将蒸汽用户切换至旁通回收系统。

步骤11:待冷凝器水温度升高至60℃进行充汽实验。

步骤121#筒与旁通回收管路切换实验:将旁通回收切至自动。

 

步骤131#筒与旁通回收管路切换实验:设定充汽压力1.1MPa与放汽压力0.7MPa,点击充汽。

步骤141#筒与旁通回收管路切换实验:待充汽结束后,系统将自动切换到旁通回收系统。切换完毕后,点击放汽按钮放汽。

步骤152#筒与旁通回收管路切换实验:将旁通回收切换至自动。

步骤162#筒与旁通回收管路切换实验:设定充汽压力1.1MPa与放汽压力0.7MPa,点击放汽。

步骤172#筒与旁通回收管路切换实验:待充汽结束后,系统将自动切换到旁通回收系统。切换完毕后,点击放汽按钮放汽。

步骤181#2#间交替充汽实验:点击1#储汽筒充汽按钮进行充汽。

 

步骤191#2#间交替充汽实验:充汽结束后间隔一定时间对2#进行充汽,此时对1#进行放汽。

步骤201#2#间交替充汽实验:点击1#储汽筒充汽按钮进行充汽。

步骤211#2#间交替充汽实验:待储汽筒压力达到1.1MPa时点击2#充汽按钮。

步骤221#2#间交替充汽实验:待切换完成之后对1#进行放汽。

步骤23:以上充汽过程也可以在四工况、五工况下进行,步骤相同。

4、蒸汽推进系统运行实验操作指南

 

汽轮机暖机:1、检查油箱油位是否到位。

2、打开汽轮机的各疏水阀:汽封疏水阀,蒸汽室疏水阀,疏水膨胀箱的疏水阀,汽轮机排汽管底部疏水阀。

3、汽轮机主汽门顺时针旋转到底,推动动作手柄挂扣。

4、逆时针稍开主汽门进行零转速暖机10分钟。

 

开动汽轮机:1、关闭汽封疏水阀,蒸汽室疏水阀,疏水膨胀箱的疏水阀,汽轮机汽缸排汽管底部疏水阀。

2、同时稍开汽封送汽阀和疏水膨胀箱的真空阀,打开汽轮机排汽阀。

3、汽轮机暖机10分钟后在开动汽轮机前,关闭凝汽器进/出水室排空阀。

4、再开凝汽器的循环水泵进/出水阀,开启蒸汽器的循环泵并记录循环水的出水温度。

5、打开凝汽器凝结水泵进水阀和出水阀,通过墙上凝结水泵电源控制箱送电给凝结水泵。

6、凝结水泵在高水位时自动开启排水,低水位时凝结水泵自动停止。

7、汽轮机一切正常后,将汽轮机进汽量电动调节门通过控制器升降按钮预设CI=7.00mA左右。

8、逆时针稍开主汽门进汽。

9、汽轮机转速缓慢升至500转,进行500转暖机15分钟并检查汽轮机和凝汽器各部位,作记录。

10、进行500转暖机15分钟一切正常后稍开主汽门进汽,汽轮机转速缓慢升至1500转。

11、进行1500转暖机15分钟并检查汽轮机和凝汽器各部位,作记录。

12、汽轮机两侧前后油箱,油温在45℃时稍开油箱冷却水阀冷却油(油温在45~60℃汽轮机可正常运转)。

13、一切正常后稍开主汽门进汽,汽轮机转速缓慢升至2500转。

14、检查汽轮机和凝汽器各部位作记录。然后转速缓慢升至2950转,再作记录测量。

 

汽轮机停机:1、手动停机,顺时针旋转主汽门手轮至底即可。

2、也可通过控制器紧急按钮,通过电磁铁推动动作手柄脱扣关闭主汽门和手推动作手柄脱扣关闭主汽门。

3、汽轮机停机后顺序:从凝汽器设备开始,先停真空泵,关闭真空泵注水阀。

4、凝结水泵电源控制箱断电,关闭凝结水泵进出水阀。

5、停止凝汽器循环泵,关闭循环水泵进出水阀,打开凝汽器进出水室排空阀。

6、关闭汽封送汽阀和疏水膨胀箱的真空阀、汽轮机排汽阀、前后油箱冷却水阀。

7、打开汽封疏水阀、蒸汽室疏水阀、疏水膨胀箱的疏水阀、汽轮机汽缸排汽管底部疏水阀。

  

带测功仪运行:1、汽轮机前期准备工作同上。测功仪控制器送电,全开测功仪进出水阀。

2、汽轮机测功仪试验结束后关闭测功仪进出水阀。

3、在开凝汽器的真空泵时,汽轮机排汽压力应在10KPa,测功仪加载功率50KW(此时应注意汽轮机转速防止超速)。

4、打开凝汽器的真空泵注水阀和真空泵进汽阀。

5、再开凝汽器真空泵使凝汽器内部保持负压,凝汽器压力其负压应在-10KPa以上为好。

 

五、该虚仿系统对人才培养的支撑作用(从各专业培养方案角度讲,对创新型人才培养或某一创新能力及知识点的支撑情况)

该虚仿系统是进行动力工程及工程热物理专业知识教学的软件平台,主要针对锅炉原理和蒸汽动力系统及设备的专业知识进行教学工作。该平台以实际小型增压锅炉和蒸汽动力系统为模板,采用实际尺寸三维建模和三维动态操作为手段,辅助文字说明、图片、原理动画演示等方式,对锅炉工作原理、锅炉结构与部件制造、蒸汽系统构成、蒸汽系统运行操作等内容进行了全方位的讲解,可以使学生在身临其境的感觉中完成对所学知识的感受、认知和熟悉。

通过这种虚拟仿真培训系统学生可以将专业基础理论与专业课程知识有效结合起来,利用所学专业知识实现设备的结构设计和组装,为学生提供了锻炼动手能力的平台,实现了激发创造性思想的环境。同时,该虚拟仿真系统对于动力专业学生的培养,提供了安全的条件下高压高温设备运行操作环境,为专业课程知识的运用和实践提供了优良的平台,有利于学生的实际工作能力培养。

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