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实验目的

近年来,随着能源供给侧的结构性改革,我国的电力生产结构逐步从火力发电为主体转变为以火力发电为基础,风能、太阳能、水能等可再生能源相补充的结构。由于可再生能源电力的波动性、间歇性,以燃煤发电为主体的火电作用发生变化,将更多承担消纳新能源的调峰任务。火电机组运行将呈现大幅度频繁变工况的特征,即长时间处于变负荷瞬态过程中。鉴于目前我国火电机组稳态工况能耗水平已接近国际先进水平,因此其瞬态过程的能耗特性将是电力行业实现深层次节能的关键。认识并掌握火电厂热力系统瞬态过程的能耗特性对深入理解热力发电厂等专业知识、了解电站实际运行特点、探索电力行业发展前沿、开展相关教学科研工作具有重要意义。对于学校来讲,培养掌握火电机组瞬态过程能耗特性等适应行业实际需求的人才尤为重要。


西安交通大学核电厂与火电厂系统国家级虚拟仿真实验教学中心在973课题(两期滚动)、国家自然科学基金重点项目等课题资助下,率先将热力系统节能由稳态工况发展至瞬态过程,提出了通过热力系统、热工过程与热工控制的优化匹配实现瞬态过程节能的方法,取得了丰富的科研成果,为培养相关人才奠定了理论基础。在教育部等资助下,购置了GSE仿真平台、燃煤发电厂三维虚拟现实仿真系统等软件以及VR设备等硬件,为培养相关人才创造了外部条件。基于科研教学相长的思路,本中心在全国范围内率先设置了火电机组瞬态过程能耗特性仿真的教学任务,旨在通过认知实习、开放实验、项目设计等方式培养相关人才。本仿真实验为创新型、综合型实验,可支撑热力发电厂、发电厂辅助设备及电气系统、电厂热工控制系统及自动化等相关课程,拓展教学内容,强化教学效果,学以致用。


为了达到培养掌握火电机组瞬态过程能耗特性等适应行业实际需求的人才的目标,本项目的实验目的如下:

1、熟悉火电厂的生产流程;

2、熟悉火电厂主要热力设备如锅炉、汽轮机及热力系统的工作原理;

3、掌握火电厂热力系统、控制系统仿真建模方法;

4、掌握火电厂热力系统瞬态过程的能耗特性变化规律。