Тренажер блока 215 МВт (2)

Заказать бесплатную демонстрацию тренажера >>>

ТЕХНИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕОписание объекта.

Полное наименование системы: Тренажер с динамическими компьютерными мнемосхемами энергоблока мощностью 215 МВт с котлом ТПЕ-216, турбиной К-215-130, генератором ТГВ-200-2МУЗ для подготовки оперативного персонала.
Условное обозначение: «Тренажер блока 215 МВт».

Тренажер установлен на Харанорской ГРЭС, сдан в эксплуатация в 2007 году, успешно эксплуатируется по нынешнее время.

Тренажер энергоблока мощностью 215 МВт для подготовки персонала котлотурбинного цеха построен на основе программно-технического комплекса, разработанного компанией АО «ТЭСТ». Тренажер моделирует работу основного и вспомогательного оборудования блока 215 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;
— машинист блока;
— машинист обходчик основного оборудования.
В состав объекта-прототипа тренажера блока 215 МВт входят:
— барабанный котел ТПЕ-216;
— турбина К-215-130;
— генератор ТГВ-200-2МУЗ;
— система пылеприготовления;
— вспомогательное оборудование энергоблока.

Краткое описание объекта-прототипа.

Энергоблок 215 МВт представляет собой технологический комплекс для производства электроэнергии, включающий барабанный котел ТПЕ-216, работающий в блоке с паровой турбиной типа К-215-130 с генератором ТГВ-200-2МУЗ.
Паровой котел ТПЕ-216 с естественной циркуляцией и твердым шлакоудалением предназначен для получения пара высокого давления при сжигании харанорского бурого угля. В качестве растопочного топлива применяется мазут.
Котельный агрегат рассчитан на следующие параметры:
— номинальная производительность 670 т/ч;
— рабочее давление в барабане 165 кгс/см2;
— температура острого пара 545 0С;
— давление острого пара 140 кгс/см2;
— давление вторичного пара:
• на входе в котел 27,27 кгс/см2;
• на выходе из котла 24,77 кгс/см2;
— температура вторичного пара:
• на входе в котел 335 0С;
• на выходе из котла 545 0С;
— температура питательной воды 243 0С.
Котельный агрегат имеет П-образную компоновку и состоит из топочной камеры и опускной конвективной шахты, соединенных в верхней части переходным горизонтальным газоходом.

Паровая турбина типа К-215-130-1 конденсационная, изготовленная на ЛМЗ, одновальная, трехцилиндровая с двумя выхлопами и промежуточным перегревом пара — предназначена для непосредственного привода генератора типа ТГВ-200-МУЗ с водородным охлаждением и имеет следующие технические данные:
— номинальная мощность 215 МВт;
— максимальная мощность при нормальных параметрах пара, полностью включенной регенерации, чистой проточной части и температуре охлаждающей воды 12 0С 220 МВт;
— скорость вращения 3000 об/мин;
— давление острого пара перед СК 130 кгс/см2;
— температура острого пара перед СК 540 0С;
— давление пара на выходе из ЦВД 26,3 кгс/см2;
— температура пара на выходе из ЦВД 324 0С;
— давление пара перед ЦСД 24,1 кгс/см2;
— температура пара перед ЦСД 540 0С;
— давление в конденсаторе при расчетной температуре охлаждающей воды 12 0С и расчетом расходе 25000 м3/ч, кгс/см2 0,041 (-0,959);
— номинальный расход пара на турбину 623 т/ч;
— максимальный расход пара на турбину 670 т/ч.
Турбина имеет сопловое парораспределение, каждый из 4-х РК подает пар к одной из сопловых коробок, вваренных в корпус.

Синхронный генератор ТГВ-200-2МУЗ с водородно-водяным охлаждением соединяется с паровой турбиной посредством полумуфт, направление вращения по часовой стрелке, если смотреть со стороны турбины.
Генератор выполнен с одним свободным концом вала. Имеет герметическое закрытое исполнение, обеспечивающее работу генератора при давлении водорода до 3 ± 0,2 кгс/см2.
Охлаждение генератора водородом осуществляется компрессором, установленным на валу ротора, а охлаждение самого водорода — в газоохладителях, по которым прокачивается техническая вода от внешней системы водоснабжения. Охлаждение водой (дистиллятом) обмотки статора осуществляется также от внешней системы водоснабжения.
Основные технические данные генератора:
— мощность 258,8 МВА /215 МВт;
— коэффициент мощности 0,85;
— частота вращения, 3000 об/мин;
— частота, 50 Гц;
— число фаз 3;
— соединение фаз — звезда;
— коэффициент полезного действия 98,6 %;
— напряжение статора 15,75 кВ;
— ток статора 9490 А;
— ток ротора 2015 А;
— напряжение возбуждения 450 В.

Состав тренажера:

1. Операторский интерфейс системы управления АО «ТЭСТ» (7 технологических мнемосхем блока).
2. Математическая интегральная модель котла ТПЕ-216.
3. Математическая интегральная модель турбины К-215-130.
4. Математические интегральные модели вспомогательного оборудования блока.
5. Модель реальной АСУ ТП блока (защит, блокировок, сигнализаций, автоматики, пошаговых программ).
6. Развитая конфигурация сети (подключение любого количества компьютеров).
7. Пульт инструктора.
8. Контролирующая программа, позволяющая фиксировать неправильные действия оператора энергообъекта (несоответствие логике и смыслу правил технической эксплуатации).
9. Комплект нештатных ситуаций (задание с помощью специальной таблицы вводных).
10. Комплект автоматизированных сценариев тренировок с оценкой выполнения задания.
11. Возможность построения любых диспетчерских графиков и работа по этим графикам.
12. Сохранение режимов и запуск тренажера из любого сохраненного состояния.
13. Протоколирование: действий оператора, ошибок, сигнализаций, защит, блокировок.
14. Контроль ТЭП, графопостроение для всех параметров, состояния механизмов и арматуры.
15. Система поддержки оператора.
16. Ускорение и замедление процессов, замораживание ситуаций, возврат ситуаций.
17. Эксплуатационная документация, в том числе описание тренажера, справочные материалы, задания, пошаговые инструкции и т.д.
18. Оптимизация программного обеспечения (с применением современных информационных технологий и современных методов моделирования) с возможностью установки тренажера как на одном компьютере, а так и на любом количестве компьютеров.

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 математического описания тренажера входят следующие подсистемы:

1. Газовоздушный тракт котла.
2. Пароводяной тракт котла.
3. Турбина К-215-130.
4. Температурный контроль металла турбины.
5. Маслоснабжение подшипников турбины.
6. Бойлерная установка.
7. Уплотнения вала генератора.
8. Охлаждение генератора.
9. Защиты котла.
10. Защиты турбины.
11. Предупредительные сообщения оператора (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. Работа блока с различным составом оборудования.
5. Синхронизация и включение в сеть генераторов.
6. Работа блока с автоматическим и(или) ручным регулированием.
7. 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. Включение в работу конденсационной установки (предпуск.операции).
2. Заполнение котла водой.
3. Вентиляция топки.
4. Пуск блока из холодного состояния. Розжиг и подъем давления.
5. Пуск блока из холодного состояния. Прогрев турбины.
6. Пуск блока из холодного состояния. Выход на толчковые параметры.
7. Пуск блока из холодного состояния. Толчек и разворот турбины.
8. Пуск блока из холодного состояния. Cинхронизация.
9. Пуск блока из холодного состояния. Набор нагрузки.
10. Пуск блока из холодного состояния. Набор нагрузки с 70 до 210 МВт.
11. Пуск блока из горячего состояния.
12. Останов блока без расхолаживания оборудования.
13. Останов блока с расхолаживанием котла и паропроводов.
14. Перевод котла на сжигание пыли.

Состав нештатных ситуаций.

В тренажер включен стандартный набор нештатных ситуаций, служащих для подготовки оперативного персонала к парирующим действиям в таких ситуациях. 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.

2. Аварийные ситуации в работе котла ТПЕ-216.
2.1. Понижение давления мазута в напорном перед котлом до 20 кгс/см2.
2.2. Ухудшение качества топлива.
2.3. Разрыв труб водяного экономайзера.
2.4. Разрыв экранных труб.
2.5. Разрыв трубок ширм п/п нитка А.
2.6. Разрыв труб вторичного пароперегревателя.
2.7. Разрыв труб главного паропровода.
2.8. Разрыв питательного трубопровода.
2.9. Загорание отложений в ТВП.

3. Аварийные ситуации в работе турбины К-215-130.
3.1. Обрыв штоков клапанов ЦВД турбины.
3.2. Обрыв штоков клапанов ЦСД турбины.
3.3. Разрыв трубок ПВД-7.
3.4. Разрыв трубок ПВД-6.
3.5. Разрыв трубок ПВД-5.
3.6. Разрыв труб ПС-50.
3.7. Разрыв труб ПН-100.
3.8. Разрыв труб ПНД-3.
3.9. Повышение температуры баббита уплотняющего подшипника генератора.
3.10. Забитие сопел эжекторов ПС-50.
3.11. Короткое замыкание в линии.

4. Аварийные ситуации для системы пылеприготовления.
4.1. Понижение уровня пыли в бункере №1.
4.2. Понижение уровня пыли в бункере №2.
4.3. Понижение уровня пыли в бункере №3.
4.4. Понижение уровня пыли в бункере №4.
4.5. Понижение уровня пыли в бункере №5.
4.6. Понижение уровня пыли в бункере №6.

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: