超超临界火电机组是现代电力工业的核心装备,其运行原理复杂、系统组成庞大,涉及锅炉、汽轮机、发电机等多大型设备的协同运作。然而,在实际教学中,火电厂运行操作安全风险高、设备昂贵、现场参观难,学生很难获得完整的操作训练机会,导致理论学习与工程实践之间存在较大差距。

针对上述痛点,北京象新力以超超临界机组(2*1000MW机组)为原型,采用三维虚拟仿真技术,自主研发了“1000MW超超临界火电机组虚拟仿真软件”,让学生在虚拟环境中深入掌握超超临界火电机组的工作原理、系统组成和各大设备的运行机制,为未来的工程实践打下坚实基础。
一、软件介绍
本软件旨在帮助学生和工程人员掌握超超临界火电机组的工作原理、系统组成和各大设备的运行机制。通过虚拟仿真技术,用户能够深入了解锅炉、汽轮机、发电机、冷却塔、磨煤机等各项关键设备和系统,模拟其运行状态和工作过程。

软件整体框架包含电厂漫游、系统原理、设备原理、设备拆装、DCS模拟、电厂巡检、文化课考试等多个模块,采用三维虚拟仿真技术,支持学习、练习与考试多种教学模式,帮助学生在理论学习与实际操作中不断提升专业知识和工程实践能力。
二、实验内容
1、场景漫游与原理认知
学生在三维虚拟电厂中360度自由漫游,通过搜索定位、定点漫游和自动漫游功能,系统了解电厂整体布局与各设备分布。结合系统原理模块,以特效展现工质流向,直观理解各热力子系统的工作原理与功能;通过设备原理学习模块,以半剖视图和动画特效查看设备内部结构、工质流动和工作过程,建立对超超临界机组的整体认知。

2、设备拆装与DCS操作
学生进入设备拆装模块,在学习、练习、考试三种模式下完成除尘器、磨煤机、汽轮机等设备的拆解与组装操作,熟悉设备内部结构与安装流程。随后通过DCS模拟系统,基于实时数学模型模拟各主要设备的工作状态,调整运行参数观察系统动态变化,掌握凝结水系统、给水系统、制粉系统等的操作逻辑与调控方法。

3、巡检考核与综合评价
学生在电厂巡检模块中,使用安全帽、测温枪等安全工具,通过目测、测温、听诊等方式对现场设备进行集控巡检,及时发现并处理设备缺陷。实验最后通过文化课考试系统,从安全、汽机、锅炉、电气等维度对学生理论知识掌握情况进行综合考核,实现从认知到实践、从操作到考核的完整教学闭环。

三、支撑课程
本产品可广泛应用于本科和高职类院校的实训和课程教学,面向电气工程及其自动化、能源与动力工程等相关专业,适用于锅炉原理、汽轮机原理、发电机运行、电力系统分析等核心课程。