Международная сертификация менеджмента качества ISO 9001

Международная Кафедра-сеть ЮНЕСКО/МЦОС «Техническое и профессиональное образование и подготовка кадров (TVET)

Международный Центр Обучающих Систем

Тренажер энергоблока 150 МВт (2)

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Описание объекта.

Полное наименование системы: «Тренажер с динамическими компьютерными мнемосхемами для дубль-блока 150 МВт с турбиной К-150−130, двумя котлами ПК-38, турбогенератором ТВВ-165».

Условное обозначение: «Тренажер энергоблока 150 МВт».

Год выпуска: 2006 год.

Тренажер блока мощностью 150 МВт для подготовки персонала котлотурбинного цеха построен на основе программно-технического комплекса, разработанного компанией АО «ТЭСТ». Тренажер моделирует работу основного и вспомогательного оборудования блока 150 МВт, алгоритмов управления и защиты, имитирует управление с операторских станций, является средством обучения, предэкзаменационной подготовки и экзаменационного тестирования оперативного персонала электростанции.

Тренажер представляет из себя копию рабочего места оператора энергоблока, средство подготовки персонала, реализующее логико-динамическую и (или) функциональную модель оборудования (блок, котел, турбина, генератор, и т. д.) и осуществляющее контроль качества подготовки персонала. Графический дизайн тренажера разработан на основе технологических мнемосхем, имеющихся на блочном щите, дополненных технологической арматурой, необходимой для управления в подготовительных, пусковых и других режимах работы оборудования данного блока.

Для повышения уровня профессионализма и дальнейшей аттестации данный тренажер предполагает обучение, тренировку и тестирование персонала по следующим специальностям:

  • начальник смены станции;
  • начальник смены КТЦ;
  • старший машинист;
  • машинист блока;
  • машинист обходчик основного оборудования.

В состав объекта-прототипа тренажера блока 150 МВт входят:

  • двухкорпусный котел ПК-38;
  • турбина К-150−130;
  • генератор ТВВ-165;
  • система пылеприготовления;
  • вспомогательное оборудование.

Краткое описание объекта-прототипа.

Энергоблок 150 МВт представляет собой технологический комплекс для производства электроэнергии, включающий двухкорпусный котел ПК-38, работающий в блоке с паровой турбиной типа К-150−130 с генератором ТВВ-165−2.

Паровой котел ПК-38, прямоточный, П-образной компоновки, с жидким шлакоудалением, рассчитан на сжигание Ирша-Бородинского угля. На фронтовой части котла установлены четыре прямоточные горелки. На котлах ПК-38 установлены по 4 шахтных мельницы типа ШМТ-1500/1910 с тангенциальным подводом топлива и горячего воздуха, для растопки служат четыре мазутные форсунки.

Номинальные параметры при работе котла:

  • расход острого пара 540 т/ч (два корпуса);
  • давление острого пара 135 ата;
  • температура острого пара 545 оС;
  • расход промпререгрева 215 т/ч;
  • температура горячего промперегрева 545 оС;
  • температура питательной воды 232 оС;
  • температура уходящих газов 156 оС.

Паровая конденсационная турбина К-150−130 мощностью 150 МВт и предназначена для привода генератора переменного тока типа ТВВ-165 и работает по схеме дубль-блока с двумя прямоточными котлами ПК-38.

Турбина рассчитана на работу при следующих параметрах пара:

  • давление свежего пара перед стопорным клапаном 130 ата;
  • температура свежего пара перед стопорным клапаном 565 оС;
  • давление пара промежуточного перегрева перед отсечными клапанами среднего давления 28,3 ата;
  • температура пара промежуточного перегрева перед отсечными клапанами среднего давления 565 оС;
  • давление отработавшего пара 0,025 ата;
  • расход пара на турбину при нагрузке 150 МВт и составляет 490 т/час;
  • расход пара в конденсатор — 275 час.

В схеме дубль-блока свежий пар к стопорному клапану подводится двумя паропроводами — по одному от каждого котла. От стопорного клапана пар по четырем пароперепускным трубам диаметром 175 и 150 мм направляется к регулирующим клапанам ЦВД.

Турбина представляет собой одновальный двухцилиндровый агрегат. ЦВД имеет 15 ступеней, ЦНД — двухпоточный, по 6 ступеней в каждом потоке.

Генератор ТВВ-165−2 предназначен для преобразования механической энергии, в электрическую. Основными частями генератора являются ротор и статор. Охлаждение генератора — водородно-водяное. Водородом охлаждается: ротор, обмотка ротора, железо статора. Циркуляция охлаждающего газа внутри генератора обеспечивается двумя пропеллерными вентиляторами, расположенными по торцам вала ротора. Нагретый газ охлаждается четырьмя газоохладителями, встроенными в корпус генератора, куда подаётся вода от НГО. Обмотка статора охлаждается дистиллятом по замкнутому циклу. Циркуляцию дистиллята обеспечивают два насоса (НООС). В качестве основного возбудителя (рабочего) применён высо-. кочастотный генератор, сидящий на одном валу с основным генератором. Переменный ток от высокочастотного генератора поступает на выпрямительную установку (ВУ ТГ). С ВУ ТГ постоянный ток поступает в обмотку ротора через щёточный аппарат и контактные кольца. В качестве резервного возбуждения применён резервный возбудитель (мотор-генератор) постоянного тока.

Основные технические данные генератора:

  • тип — ТВВ-165−2;
  • полная мощность 188,2 кВА;
  • активная мощность 160 МВт;
  • напряжение статора 18 кВ;
  • ток статора 6040 А;
  • ток ротора 2110 А;
  • температура входящего газа холодного 40 оС;
  • температура дистиллята на входе в обмотку 40 °C ±3°С;
  • давление водорода в генераторе 3−3,5 ата;
  • наибольшая допустимая температура:
    • обмотки ротора 115 °C;
    • обмотки статора 105 °C;
    • железо статора 105 °C;
  • расход дистиллята 29,6 т/час;
  • давление дистиллята на входе в обмотку статора не более 2,5 ати;
  • расход воды на газоохладители генератора 300 т/час;
  • температура воды на входе в г/о генератора минимальная 15 °C.

Состав тренажера:

  1. Операторский интерфейс системы управления АО «ТЭСТ» (11 мнемосхемы).
  2. Математические интегральные модели двух котлов ПК-38.
  3. Математическая интегральная модель паровой турбины К-150−130.
  4. Математическая интегральная модель генератора ТВВ-165.
  5. Математические модели вспомогательного оборудования блока.
  6. Математические модели общестанционного оборудования.
  7. Модель реальной АСУ ТП блока (защит, блокировок, сигнализаций, автоматики, пошаговых программ)
  8. Развитая конфигурация сети (подключение любого количества компьютеров).
  9. Пульт инструктора.
  10. Контролирующая программа, позволяющая фиксировать неправильные действия оператора энергообъекта (несоответствие логике и смыслу правил технической эксплуатации).
  11. Комплект нештатных ситуаций (задание с помощью специальной таблицы вводных);
  12. Комплект автоматизированных сценариев тренировок с оценкой выполнения задания;
  13. Возможность построения любых диспетчерских графиков и работа по этим графикам.
  14. Сохранение режимов и запуск тренажера из любого сохраненного состояния;
  15. Протоколирование: действий оператора, ошибок, сигнализаций, защит, блокировок
  16. Контроль ТЭП, графопостроение для всех параметров, состояния механизмов и арматуры.
  17. Система поддержки оператора
  18. Ускорение и замедление процессов, замораживание ситуаций, возврат ситуаций.
  19. Эксплуатационная документация, в том числе описание тренажера, справочные материалы, задания, пошаговые инструкции и т. д.
  20. Оптимизация программного обеспечения (с применением современных информационных технологий и современных методов моделирования) с возможностью установки тренажера на одном компьютере.

Математическое описание тренажера.

Математическая модель теплогидравлической части объекта состоит из дифференциальных уравнений, основанных на рассмотрении физической природы процессов, то есть стандартных балансовых уравнений, а количественные зависимости и направленность процессов определяются законами термодинамики, гидродинамики, аэродинамики и т. д. Зависимости между параметрами связей однозначно и единообразно описываются уравнениями энергетического, расходного и гидравлического балансов в элементах оборудования, а также уравнениями изменения энтальпии каждого из видов теплоносителя.

В состав тренажёра входят математические модели генератора, системы возбуждения, электрической цепи, средств РЗА, трансформаторов, коммутационных аппаратов, электродвигателей и упрощённая модель энергосистемы при работе на длинную линию;

Модель генератора реализована на основе системы дифференциальных уравнений Парка-Горева и описывает работу генератора в синхронном, асинхронном и двигательном режимах с непрерывным переходом из одного режима в другой.

Модель электрической цепи основана на системе дифференциальных уравнений, выражающих законы Кирхгофа, и описывает динамику напряжения, токов и частоты во всех режимах, включая аварийные.

В состав математического описания тренажера входят следующие подсистемы:

  1. Турбина К-150−130.
  2. Металл турбины.
  3. Газовоздушный тракт котла ПК-38 (А).
  4. Газовоздушный тракт котла ПК-38 (Б).
  5. Пароводяной тракт котла ПК-38 (А).
  6. Пароводяной тракт котла ПК-38 (Б).
  7. Защиты турбины.
  8. Защиты котла А.
  9. Защиты котла Б.
  10. Маслосистема.
  11. Генератор.
  12. Сигнализация (ПСО).

Состав моделируемых режимов.

В тренажере моделируются следующие режимы:

  1. Пуск блока из любого теплового состояния.
  2. Останов блока.
  3. Работа блока в любом диапазоне нагрузок.
  4. Включение и отключение бойлерной установки.
  5. Работа блока с различным составом оборудования (2 котла + паровая турбина; 1 котел + паровая турбина и т. д.)
  6. Включение в сеть генератора.
  7. Работа блока с автоматическим и (или) ручным регулированием.
  8. Работа блока в нештатных режимах.

Состав базовых сценариев тренировок.

Каждое задание составлено на основе эксплуатационных инструкций, действующих на электростанции, и представляет собой одну из стандартных технологических операций. Тренажер снабжен стандартным набором заданий для тренировок, после выполнения которых автоматически выставляется оценка.

  1. Вентиляция топки (котел А).
  2. Подготовка котла к растопке в блоке с турбиной.
  3. Растопка котла при пуске блока из холодного состояния.
  4. Подключение второго котла к работающему блоку.
  5. Отключение котла от работающего блока.
  6. Пуск блока из холодного состояния.
  7. Пуск турбины из холодного состояния.
  8. Включение в работу конденсационной и регенеративной установок.
  9. Останов котла.
  10. Останов турбины.
  11. Пуск генератора, синхронизация и включение в сеть на рабочем возбуждении.
  12. Перевод с рабочего возбуждения на резервное.
  13. Перевод генератора с резервного возбуждения на рабочее.

Состав нештатных ситуаций.

В тренажер включен стандартный набор нештатных ситуаций, служащих для подготовки оперативного персонала к парирующим действиям в таких случаях. С помощью таблиц вводных задаются отказы в работе технологического оборудования, арматуры, систем автоматики, электрооборудования.

Имеется функция задержки по времени на ввод любой из ситуаций в действие. Задержка указывается в правом нижнем углу поля каждой аварийной вводной.

  1. Отказы в работе.

1.1. Отказы в работе арматуры:

  • самопроизвольное открытие без возможности управления;
  • самопроизвольное закрытие без возможности управления;
  • самопроизвольное зависание без возможности управления;
  • отказ команды на закрытие в ручном режиме;
  • отказ команды на открытие в ручном режиме;
  • полная потеря управления объектом.

1.2. Отказы в работе механизмов:

  • несанкционированное отключение;
  • несанкционированное включение (невозможность действия защит, автоматики, управления).

1.3. Регулирующие клапаны:

  • самопроизвольное открытие без возможности управления;
  • самопроизвольное закрытие без возможности управления;
  • самопроизвольное зависание без возможности управления;
  • отказ команды на закрытие в ручном режиме;
  • отказ команды на открытие в ручном режиме;
  • полная потеря управления объектом;
  • отказ в работе автоматики: полное открытие;
  • отказ в работе автоматики: полное закрытие;
  • отказ в работе автоматики: зависание.

1.4. Отказ в работе любой защиты.

  1. Внешние возмущения для котла А, Б:

2.1. Ухудшение качества топлива (уголь).

2.2. Снижение давления мазута до 20 кгс/см2.

  1. Нештатные ситуации в работе тепломеханического оборудования:

3.1. Разрывы труб котла А, Б:

  • разрыв трубок водяного экономайзера;
  • разрыв экранных труб;
  • разрыв трубок ширмового п/п нитка А;
  • разрыв труб главного паропровода;
  • разрыв питательного трубопровода;
  • загорание отложений в ТВП.

3.2. Обрыв штоков клапанов турбины:

  • СК ВД;
  • РК ВД-1;
  • РК ВД-2;
  • РК ВД-3;
  • РК ВД-4;

3.3. Разрыв трубок подогревателей:

  • ПВД-7;
  • ПВД-6.

3.4. Забитие сопел:

  • эжектора ПС-50;
  • основных эжекторов.

Технические требования

Для функционирования тренажера необходимы:
— процессор c частотой не мене 2ГГц;
— оперативная память емкостью не менее 4Гб;
— свободная дисковая память емкостью не менее 2 Гб;
— видеокарта с внутренней памятью не менее 128 Мб;
— монитор с разрешением не менее 1920×1080 (рекомендуемое разрешение 1920×1200), для удобства возможно использование нескольких мониторов;
— звуковая карта и колонки;
— клавиатура, мышь;
— сетевая карта 100Мбит (для сетевого варианта Тренажера);
— В случае, если требуется печать выходных документов (протоколов, графиков и т. п.), под­ключите к компьютеру принтер;
— Тренажер предназначен для работы в среде Microsoft Windows 10/8/7/Vista/XP.
— Для работы Тренажера необходимо установить сервер баз данных MySQL.

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

Поделиться:

Метки: , , , , ,