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文檔簡介
JCS27.100
F07
備案號:50771-2015
中華人民共和國電力行業(yè)標準
DL/T1022-2015
代替DLIT1022-2006
火電機組仿真機技術規(guī)范
Technicalspecifica“onforfossil-fuelpowerplantsimulator
2015-07-01發(fā)布2015-12-01實施
國家能源局發(fā)布
DL/T1022-2015
目lj昌
本標準依據(jù)GB廳1.1-2009《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫》給出的規(guī)則起草。
本標準代替DL/T1022-2006《火電機組仿真機技術規(guī)范》。
本標準與DL廳1022-2006相比主要變化如下:
一一對原標準仿真機構成要素進行了修改(見第3章)。
一一對仿真范圍進行了修改、補充、完善,增加了脫硫脫硝、化學水、空冷系統(tǒng)等內(nèi)容(見4.3)。
一一對原標準的故障仿真要求進行了補充完善(見附錄D)。
本標準由中國電力企業(yè)聯(lián)合會提出并歸口。
本標準起草(修訂〉單位:中國電力企業(yè)聯(lián)合會技能鑒定與教育培訓中心、華北電力大學、東南大
學、南京工程學院、北京四方繼保自動化股份有限公司。
本標準主要起草人:馬永光、馬士英、冷杉、董學育、周建章、徐純毅。
本標準的歷次版本發(fā)布情況為:
一一DL/T1022-2006
本標準在執(zhí)行過程中的意見或建議反饋至中國電力企業(yè)聯(lián)合會標準化管理中心(北京市自廣路二條
一號,100761)。
II
DLIT1022-2015
火電機組仿真機技術規(guī)范
1范圍
本標準規(guī)定了火電機組仿真機的組
求等。
本標準適用于以火力發(fā)電扭幽為仿員培訓為主要目的的仿真機。
2.5
仿真simulation
建立物理模型和/或輒V
2.6
2.7
環(huán)境仿真environmentalsimulation·
對自然及人造環(huán)境的仿真。
2.8
物理仿真physicalsimulation
使用物理模型對仿真對象的仿真。
2.9
數(shù)字仿真digitalsimulation
使用數(shù)字計算機和數(shù)學模型軟件對仿真對象的仿真。
2.10
模擬仿真analoguesimulation
使用模擬計算機和/或模擬電路對仿真對象的仿真。
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2.11
逼真度fidelity
物理模型和數(shù)學模型與仿真對象在特征、特性方面的相似程度。
2.12
實時仿真real-timesimulation
仿真過程中,在任一實際時間段內(nèi)表達了仿真對象相同時間段的特性。
2.13
仿真系統(tǒng)simulationsystem
利用仿真技術對仿真對象特征、特性或其他方面進行理想化近似表達的系統(tǒng)。
2.14
仿真機simulator
以運行技能培訓為目的,利用仿真技術對參考機組特征、特性進行理想化近似表達的仿真系統(tǒng)裝置。
2.15
參考機組referencepowerplant
仿真針對的特定火力發(fā)電機組。
2.16
仿真計算機simulationcomputer
用于實施仿真的數(shù)字~I算機。
2.17
培訓環(huán)境trainingenvironment
受訓人員接受培訓時所處的環(huán)境。
2.18
盤臺設備panelauddeskinstrumentation
仿真機或參考機組控制室中的盤臺及盤臺上安裝的儀器儀表設備。
2.19
激勵式仿真stimulation
在仿真機中采用了與參考機組相同的全部或部分實際控制設備的仿真方式。
2.20
外部參數(shù)externalparameter
參考機組仿真范圍內(nèi)內(nèi)部系統(tǒng)與外部系統(tǒng)相關聯(lián)的參數(shù)。
3仿真機構成要素
3.1仿真機硬件構成
3.1.1培訓環(huán)境
培訓環(huán)境包括仿真的控制室盤臺設備或/和計算機控制系統(tǒng)操作員站、屏幕顯示裝置等。
3.1.2主計算機
主計算機應具有完成參考機組仿真模型的實時運算和仿真系統(tǒng)功能。
3.1.3教練員站
教練員站包括顯示和操作設各。教練員站用于控制仿真機運行,實現(xiàn)培訓功能,監(jiān)視與評價受訓人
2
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員操作。
3.1.4就地操作站
就地操作站包括顯示和操作設備,可設計成模擬控制盤的形式。就地操作站用于實現(xiàn)在參考機組控
制室以外進行操作的仿真。
3.1.5仿真操作員站
仿真操作員站包括顯示和操作設各。仿真操作員站仿真參考機組計算機控制系統(tǒng)的操作員站功能。
3.1.6網(wǎng)絡設備
網(wǎng)絡設備指計算機通信網(wǎng)絡設備,用于實現(xiàn)仿真系統(tǒng)計算機間的數(shù)據(jù)通信和交換。
3.1.7輸入/輸出接口
輸入/輸出接口指由模擬/數(shù)字、數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換電路構成的設備,用于實現(xiàn)仿真計算機與仿真盤臺設
備系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和通信。
3.2仿真機軟件構成
3.2.1過程模型軟件
過程模型軟件指對參考機組,在啟動、停機過程中,正常、異常、事故工況下設備及系統(tǒng)的動態(tài)、
靜態(tài)特性進行實時連續(xù)仿真的軟件。
3.2.2控制系統(tǒng)仿真軟件
控制系統(tǒng)仿真軟件包括參考機組回路控制與邏輯控制的數(shù)學模型軟件。
3.2.3操作員站仿真軟件
操作員站仿真軟件指對參考機組操作員站的顯示和操作功能進行仿真的軟件。
3.2.4教練員站軟件
教練員站軟件指用于實現(xiàn)仿真機控制、培訓和監(jiān)視功能的軟件。
3.2.5仿真支撐軟件
仿真支撐軟件指支撐仿真模型軟件和其他仿真應用軟件的設計、開發(fā)、調(diào)試、維護、修改、運行及
數(shù)據(jù)管理的軟件。
3.2.6就地操作站軟件
就地操作站軟件指實現(xiàn)參考機組控制室外就地操作功能仿真的軟件。
3.2.7環(huán)境仿真軟件
環(huán)境仿真軟件指對參考機組控制室盤臺設備,火焰、水位監(jiān)視器功能,聲響等效果進行仿真的軟件。
3.2.8診斷和測試軟件
診斷和測試軟件包括在線或離線診斷仿真裝置硬件故障,幫助檢查、維護系統(tǒng)和設備的測試軟件。
3
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3.2.9工具軟件和文檔
工具軟件和文檔指用于仿真機使用、運行、維護的工具軟件和相關的文檔資料。
3.2.10操作系統(tǒng)
計算機操作系統(tǒng)及實用程序。
4仿真機技術要求
4.1培訓能力要求
4.1.1培訓能力
仿真機應具有向受訓人員提供參考機組的各種運行特性的能力,在對參考機組進行正常操作、異常
操作或誤操作,控制系統(tǒng)自動投入或切除,以及由教練員插入或取消模擬故障等情況下所產(chǎn)生的仿真機
結果響應,都應與參考機組的實際運行特性、運行規(guī)程和根據(jù)培訓要求而設計的仿真機技術規(guī)范所描述
的響應一致或相像。
4.1.2正常運行培訓能力
仿真機可連續(xù)、實時地仿真參考機組的正常運行狀況。仿真機的模型軟件可根據(jù)具體的運行操作工
況,計算出相應的機組測點參數(shù),通過仿真培訓界面顯示出來,提供正確的控制、報警和保護系統(tǒng)動作。
仿真機可提供的與參考機組相似的正常運行工況和操作過程應包括:
a)從各設備完全停運的冷態(tài)工況啟動,直到100%負荷工況:
b)機組從熱態(tài)工況啟動,直到100%負荷工況:
c)鍋爐、汽輪機、發(fā)電機或整個機組跳閘后工況重新恢復,直到正常運行工況:
d)機組從100%負荷工況停機,直到熱態(tài)工況,或冷卻到冷態(tài)停運工況:
e)各種工況下對設備或系統(tǒng)進行規(guī)程規(guī)定的試驗和定期輪換(例如,聯(lián)鎖試驗或汽輪機闊門試驗
以及凝結水泵定期輪換等)。
4.1.3故障處理培訓能力
仿真機可實時地仿真參考機組設備故障、性能下降、裝置損壞和自動控制功能失靈等異常和事故工
況。能仿真程度不同和漸變的故障(如鍋爐管道泄漏、真空下降、凝汽器管道結垢等)。故障的仿真結
果應能正確反映真實故障過程。
仿真的故障可由仿真運算結果自然引發(fā)、受訓人員誤操作引發(fā)或教練員加入引發(fā)。仿真故障發(fā)生后,
仿真機的動態(tài)響應應與參考機組相同故障后的動態(tài)響應一致或相像,或與運行經(jīng)驗以及工程分析得到的
估計動態(tài)響應相符合。對于在參考機組中經(jīng)操作能夠處理的故障,受訓人員可以通過仿真操作處理相應
的仿真故障。如果仿真操作處理不當,仿真機應產(chǎn)生與參考機組相應不當操作而產(chǎn)生的相同的事故擴展
現(xiàn)象。各種情況下均應與現(xiàn)場反應一致或相像。
4.1.4仿真機運行極限
仿真機只限于在參考機組設計的運行極限范圍內(nèi)進行機組運行培訓工作。如果仿真超出了這些范
圍,就可能產(chǎn)生不良的效果。為了避免這種狀況出現(xiàn),當某些參數(shù)超出參考機組模型或己知機組工況限
制的預定極限時,仿真機應向教練員發(fā)出提示。
4
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4.2培訓環(huán)境要求
4.2.1控制盤臺仿真
仿真控制室盤臺在形狀、尺寸、布局、顏色和功能性構造等方面宣與參考機組主控制室的盤臺相同
或相像。盤臺在物理逼真度上的差異不應影響培訓效果。
4.2.2控制界面仿真
a)
b)
c)
d)
c)教練員咐哼方式不應嚴重影響控制室環(huán)境的仿真儂;
f)控制室、
火電機組仿真協(xié)主享用于火電機組主控伽撞撞行人員的培訓,對參考機組仿真的范圍應主要以滿足
該目的而確定。.」J
/
機組的設備和系統(tǒng),
仿真范圍應包括參考機主在啟停飛運行、試驗和故障處理過提牛需要互主控制室外進行的操作和監(jiān)
視,以及這些操作和監(jiān)視所涉及i始考機組的設撾且磊~'嘔望操作回瞌視、設備和系統(tǒng)應是被主控制
室運行人員特別關注的。
4.3.3外部參數(shù)
對于機組運行人員不可控制而又影響機組運行特性的因素,如煤種、環(huán)境溫度、電網(wǎng)頻率等要作為
仿真的外部參數(shù)給予設置。外部參數(shù)可由教練員站進行更改,并能夠正確地影響到仿真結果。
4.4教練員站培訓功能要求
4.4.1對仿真機的控制功能
a)裝入?yún)⒖紮C組數(shù)學模型軟件。
b)裝入和存儲參考機組的仿真初始工況。
教練員站應提供用于不同培訓目的初始工況,教練員可從教練員站上選擇這些初始工況。應有
5
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如下典型的參考機組仿真初始工況:
I)冷態(tài):
2]設備己送電工況;
3)熱態(tài):
4)極熱態(tài):
5)吹掃前工況:
6)沖轉(zhuǎn)前工況:
7)并網(wǎng)前工況:
8)50%負荷:
9)75%負荷;
10)100%負荷。
除上述初始工況外,仿真機應提供足夠多的備用初始工況存儲點,并能根據(jù)需要加入、修改或
刪除初始工況。
c)運行和凍結模型z啟動數(shù)學模型運算和暫停數(shù)學模型運算。
d]模型加速和減速g對局部或全部機組數(shù)學模型進行加速或減速運算。對局部機組數(shù)學模型加速
或減速運算應不影響運算結果的精度。局部加減速率應達IO倍。
e)快存z在模型運算中將當前的運算結果保存起來,該功能可由教練員設置定時自動進行,也可
由教練員手動進行??纱鎯Φ倪\算結果點數(shù)量和可設置的定時間隔應使回退和重演功能滿足培
訓的需要。
f)回退:將仿真運行工況返回到已經(jīng)歷過的某一快存點,并可自該工況重新開始仿真培訓。
g)重演:將仿真運行工況返回到已經(jīng)歷過的某一快存點,并可自該工況開始將經(jīng)歷過的仿真過程
自動重新演示。自動演示過程可隨時終止。
h)事件記錄·將仿真過程中的仿真培訓操作和仿真過程中發(fā)生的報警等事件按發(fā)生時間順序自動
記錄。該記錄的內(nèi)容應滿足對仿真培訓效果分析的需要。
i]狀態(tài)檢查g在裝入仿真機初始工況后,自動檢查仿真盤臺上的操作設備狀態(tài)是否與該工況一致,
對不一致的操作設備狀態(tài)點以明晰的方式提示出來,以便更正。
4.4.2仿真故障加入功能
在培訓過程中,教練員應可方便地自教練員站選取和加入已設計的參考機組仿真故障,以培訓受訓
人員進行故障分析和處理的能力。
4.4.3監(jiān)視功能
a)參數(shù)監(jiān)視z以數(shù)據(jù)列表、曲線、棒圖或其他圖形方式顯示仿真計算數(shù)據(jù),供教練員了解培訓情
況。教練員可選擇需顯示的數(shù)據(jù)。
b)受訓人員技能輔助評價z教練員站應有受訓人員操作技能水平的輔助評價功能,評價的依據(jù)和
標準可由教練員配置和設定。
4.4.4外部參數(shù)設置功能
教練員站應能設置和更改如煤種、環(huán)境溫度、電網(wǎng)頻率等參考機組仿真的外部參數(shù)。
4.5硬件要求
4.5.1仿真控制盤臺
見4.2節(jié)。
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4.5.2主計算機系統(tǒng)
主計算機系統(tǒng)在滿足本標準規(guī)定的仿真功能及逼真度要求的條件下,應具有50%以上的冗余CPU
處理能力和50%以上的冗余內(nèi)外存空間。應具有不低于IOOMbi飩的網(wǎng)絡通信處理能力。
4.5.3其他計算機
仿真操作員站計算機、就地操作員站計算機、教練員站計算機、火焰水位聲響的仿真計算機等都應
具有足夠的CPU處理能力、內(nèi)外存配置和不低于IOOMbi飩的計算機網(wǎng)絡通信能力,以滿足實時仿真的
需要:顯示器的尺寸、外觀與參考機組的相應設備一致或相像:色彩、分辨率指標應不低于參考機組的
相應設備的指標。
4.5.4輸入/輸出接口系統(tǒng)
輸入/輸出接口系統(tǒng)應采用符合工業(yè)標準的通用組件設各,并且能滿足本標準規(guī)定的仿真機實時性能
指標。
4.5.5環(huán)境仿真系統(tǒng)
仿真的火焰、水位監(jiān)視器外觀應與參考機組的監(jiān)視器外觀相同或相像,應具有不低于參考機組監(jiān)視
器的色彩和分辨率指標。仿真控制室燈光照明應與參考機組控制室燈光照明相同或相像。仿真的報警裝
置產(chǎn)生的聲響應與參考機組的相同或相像。
4.5.6網(wǎng)絡設備
網(wǎng)絡設備應具有不低于IOOMbi蝕的數(shù)據(jù)通信能力,應采用符合工業(yè)標準的計算機通信網(wǎng)絡設備。
4.6軟件要求
4.6.1基本技術要求
除計算機操作系統(tǒng)、隨計算機提供的實用軟件和輸入/輸出接口中的軟件等之外,仿真系統(tǒng)所有軟件
均應使用計算機高級語言或仿真語言編制。軟件的開發(fā)應遵守軟件工程的思想和方法。應有詳細文檔資
料,具有可追溯性和可維護性。
4.6.2參考機組過程模型軟件
參考機組過程模型是指除控制系統(tǒng)以外的火電機組生產(chǎn)流程設備和系統(tǒng)的數(shù)學模型。
過程模型的建立以參考機組的生產(chǎn)工藝流程、系統(tǒng)結構設計、機組設計計算和機組運行數(shù)據(jù)資料為
依據(jù)。過程模型以實際物理過程為基礎,遵循質(zhì)量守恒、能量守恒和動量守恒定律,采用火力發(fā)電相關
專業(yè)理論對過程的數(shù)學描述方法建立。難于用基本原理建立數(shù)學描述的局部系統(tǒng)可采用相關專業(yè)公認的
經(jīng)驗公式、擬合函數(shù)等方法建立。
參考機組過程模型應是可反映機組各種可能運行工況動態(tài)和靜態(tài)特性,且能滿足實時運算要求的數(shù)
學模型。該模型能夠?qū)痣姍C組設備及系統(tǒng)全范圍和生產(chǎn)全過程進行實時連續(xù)的仿真。
過程模型應能接受所有的培訓操作輸入,并計算產(chǎn)生所有參考機組中供監(jiān)視、控制和其他運行用途
的仿真計算數(shù)據(jù)輸出。
過程模型軟件應使仿真機靜態(tài)特性和動態(tài)特性與參考機組相同或相像。
參考機組過程模型軟件應以模塊化建模的方法建立。
火電機組仿真機模型技術要求見附錄Ao
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4.6.3控制系統(tǒng)仿真軟件
控制系統(tǒng)的數(shù)學模型應在功能上實現(xiàn)1:I的仿真,其調(diào)節(jié)特性和控制邏輯應與參考機組相同??刂?/p>
系統(tǒng)數(shù)學模型應采用模塊化建模的方法建立。
控制系統(tǒng)的模型軟件可與機組過程模型軟件混合建立,也可以其他方式獨立建立。獨立建立的控制系
統(tǒng)數(shù)學模型與參考機組數(shù)學模型的連接和數(shù)據(jù)傳輸應保證仿真的實時性,并滿足仿真機培訓功能的要求。
4.6.4操作員站仿真軟件
操作員站仿真軟件應實現(xiàn)參考機組運行人員所使用的操作員站人機界面功能的仿真。運行人員監(jiān)視
使用的畫面應實現(xiàn)1:I的仿真,操作方式和功能應與參考機組的相同。畫面更新操作的響應、速度與參
考機組的相同。
4.6.5就地操作站軟件
就地操作站軟件應能夠?qū)崿F(xiàn)與運行相關的就地操作的仿真。
4.6.6教練員站軟件
應實現(xiàn)4.4中描述的教練員站的培訓功能要求。所有功能應方便教練員使用。
4.6.7仿真支撐軟件
可支撐仿真應用軟件的設計、開發(fā)、調(diào)試、維護、修改和實時運行功能以及仿真數(shù)據(jù)管理功能。對
于仿真機的用戶,仿真支撐軟件的設計、開發(fā)、調(diào)試、修改功能是可選項。
4.6.8診斷和測試軟件
可實現(xiàn)仿真裝置硬件故障的在線或離線診斷,提供檢查或維護系統(tǒng)和設備的功能。
5性能指標
5.1靜態(tài)特性指標
仿真機靜態(tài)指標評價宜以參考機組滿負荷和某些較高負荷點的設計參數(shù)或運行數(shù)據(jù)為依據(jù)。在進行
逼真度試驗時,在50%以上高負荷范圍內(nèi)應有不少于三個負荷點的逼真度評價。
a)仿真機的仿真儀表誤差應不大于參考機組相應的儀表、變送器及有關儀表系統(tǒng)的累積誤差。
b)數(shù)學模型靜態(tài)特性應保證質(zhì)量守恒和能量守恒。
c)關鍵參數(shù)的計算值與參考機組相應的參數(shù)值的偏差應不超過測量儀表量程的士1%;非關鍵參
數(shù)的計算值與參考機組相應的參數(shù)值的偏差應不超過測量儀表量程的5%。關鍵參數(shù)指直接關
系到機組能量平衡和質(zhì)量平衡的參數(shù)。典型關鍵參數(shù)有:
1)主蒸汽流量、主蒸汽壓力、主蒸汽溫度;
2)給水流量:
3)電功率:
4)過熱器和再熱器的噴水流量:
5)過熱器出口溫度和壓力:
6)高壓缸第一級壓力;
7)再熱器出口溫度和壓力:
8)凝汽器壓力:
8
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9)燃料量:
10)總風量:
11)排煙溫度。
5.2
仿真結果和參考機組的熱
a)
6測試
6.1
e)網(wǎng)絡設備的配置及性能。
f)環(huán)境仿真系統(tǒng)的配置、性能及逼真度。
g)投影儀、打印機等其他設備的配置及性能。
6.2軟件系統(tǒng)測試
仿真機軟件系統(tǒng)測試的范圍包括:
a)模型軟件測試,通常包括:
1)模型仿真范圍的完整性;
2)模型的穩(wěn)定性:
3)啟停操作時的動、靜態(tài)特性:
4)在各種故障及故障處理時的動、靜態(tài)特性:
9
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5)控制系統(tǒng)特性:
6)模型運算的實時性。
b)操作員站仿真軟件測試,通常包括·
1)畫面的完整性和正確性:
2)畫面的逼真度及圖標、數(shù)據(jù)的刷新特性;
3〕操作響應的實時性。
c)就地操作員站軟件測試,通常包括z
1)就地操作的項目和在生產(chǎn)流程中的位置;
2)操作畫面的布局及人機友好性:
3)就地操作的響應和實時性。
d)環(huán)境仿真軟件測試,通常包括2
1)火焰仿真畫面的逼真度:
2)工況變化時火焰畫面更新的實時性:
3)水位仿真畫面的逼真度:
4)聲響仿真的逼真度。
e]教練員站軟件測試,通常包括2
1)教練員站的控制功能:
2)教練員站的故障加入功能;
3〕教練員站的監(jiān)視和評價功能。
f)支撐軟件測試,通常包括z
1)模型的建立、修改、調(diào)試、運行、監(jiān)視、數(shù)據(jù)管理、文件管理功能:
2)仿真機功能的建立和修改功能。
g)操作系統(tǒng)檢查,通常包括2
1)操作系統(tǒng)版本:
2)計算機編程語言及其他實用軟件完各性。
6.3可靠性測試
仿真機可靠性指標的統(tǒng)計和檢驗。
7資料
7.1基本要求
資料是仿真機的重要組成部分,應滿足用戶技術人員對仿真機進行安裝、運行和維護的需要以及仿
真機開發(fā)的需要。資料應主要用中文編寫,部分進口設備的隨機資料,可以用原文提供。
7.2仿真機開發(fā)資料
仿真機開發(fā)資料見附錄B火電機組仿真機開發(fā)資料要求。
7.3仿真機應用資料
仿真機應用資料見附錄C火電機組仿真機應用資料要求。
7.4仿真機典型故障
仿真機典型故障見附錄D火電機組仿真機典型故障仿真要求。
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附錄A
〈規(guī)范性附錄〉
火電機組仿真機模型技術要求
A.1總體要求
火電機組數(shù)學模型主要由鍋爐系統(tǒng)模型、汽輪機系統(tǒng)模型或者燃氣輪機模型、電氣系統(tǒng)模型和控制
系統(tǒng)模型組成。對模型技術的要求包括仿真范圍和仿真特性兩個方面。
A.1.1仿真范圍總體要求
根據(jù)參考機組的實際系統(tǒng)和仿真機用戶的要求,確定出需要仿真的各個設備和系統(tǒng),以及各系統(tǒng)仿
真的詳細程度。
確定仿真范圍的指導原則如下:
a)火電機組仿真機的設計以培訓火電機組主控制室的運行人員為主要目的。
b)操作員在參考機組控制室內(nèi)所有的監(jiān)視和操作,以及這些監(jiān)視和操作所涉及的機組設備、系統(tǒng),
都應予以仿真。
c)在參考機組正常、異常和事故工況操作過程中必要的就地操作和監(jiān)視,及其所涉及的設備和系
統(tǒng)應該予以仿真,這些操作、監(jiān)視、設備和系統(tǒng)應是被主控制室運行人員特別關注的。
A.1.2仿真特性要求
數(shù)學模型應以物理機理為基礎,以參考機組的設計數(shù)據(jù)、計算數(shù)據(jù)、現(xiàn)場運行試驗數(shù)據(jù)為依據(jù)建立
仿真數(shù)學模型。模型應完整地仿真參考機組的靜態(tài)特性和動態(tài)過程特性,并包含所有與過程相關的故障
特性,應滿足逼真度和實時性的要求。
仿真機的數(shù)學模型應滿足·
a]各熱力系統(tǒng)的數(shù)學模型應嚴格遵守工質(zhì)在各相域內(nèi)的能量守恒、質(zhì)量守恒和動量守恒定律,能
如實反映工質(zhì)的熱力學特性。
b)流動過程數(shù)學模型應充分體現(xiàn)不同流體、流態(tài)的流動特性。真實反映工質(zhì)壓力、溫度的變化。
反映通道形狀、工質(zhì)積聚等對流動的影響。
c)傳熱過程數(shù)學模型中應考慮金屬熱容的影響,真實反映熱慣性現(xiàn)象,同時傳熱面金屬溫度的計
算可滿足金屬溫度檢測仿真的需要,計算結果可用于進一步的仿真計算(如熱膨脹、脹差、應
力仿真〉。
d)換熱系數(shù)的計算應以該換熱過程的實際特性要求為依據(jù),全面考慮換熱方式(輻射換熱、對流
換熱、傳導換熱、凝結換熱、沸騰換熱等〉和工質(zhì)特性等因素的影響,同時考慮換熱面污染(如
積灰、結垢〉的影響。
e]各調(diào)節(jié)閥門或擋板的數(shù)學模型以其特性曲線為依據(jù),能真實再現(xiàn)執(zhí)行機構的調(diào)節(jié)特性。
f)泵、風機等設備應根據(jù)設各的特性曲線建立數(shù)學模型,準確反映設備啟停及工況變動時壓力、
流量、電流等參數(shù)的動態(tài)變化過程。模型中應考慮泵的汽蝕和風機的喘振現(xiàn)象的仿真。
g)仿真數(shù)學模型能實現(xiàn)機組各種運行工況的仿真,包括各種啟停操作、正常運行和故障運行工況
的仿真,通過仿真控制室設各觀測到的受訓人員的操作結果(包括正確操作或誤操作〉與實際
機組相一致。
h)控制系統(tǒng)仿真數(shù)學模型應完全復現(xiàn)參考機組的控制和邏輯關系,包括控制邏輯、順控邏輯、各
種聯(lián)鎖保護邏輯等。
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DL/T1022-2015
電氣系統(tǒng)仿真模型能夠反映電氣系統(tǒng)在各種運行工況下動態(tài)特性和靜態(tài)特性;能夠正確仿真保
護、自動裝直及控制信號回路,在系統(tǒng)或設備故障及事故情況下的動態(tài)響應:應正確反映操作
過程,其邏輯關系、動作結果和產(chǎn)生的現(xiàn)象與實際相符。
A.2常規(guī)燃煤、燃油、燃氣鍋爐發(fā)電機組模型技術要求
A.2.1鍋爐系統(tǒng)模型技術要求
A.2.1.1鍋爐系統(tǒng)仿真范圍主要包括以下子系統(tǒng):
a)鍋爐汽水系統(tǒng)。
b)鍋爐風煙系統(tǒng)。
c)燃料制備或油氣輸送系統(tǒng)與燃燒系統(tǒng)。
d)吹灰系統(tǒng)。
e)疏水、排汽與排污系統(tǒng)。
f)脫硫、脫硝系統(tǒng)。
g)壓縮空氣系統(tǒng)。
A.2.1.2鍋爐系統(tǒng)的數(shù)學模型應滿足:
a)汽水系統(tǒng)的數(shù)學模型應根據(jù)流體汽相和液相的變化,以及受熱面的不同分段建立模型。
b)正確反映汽水系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)的動態(tài)特性及不同燃燒工況下各受熱面間的熱量分配情況。
c)正確反映風機的動態(tài)特性及風煙系統(tǒng)參數(shù)的變化(如流量、溫度、壓力)對各受熱由換熱和爐
內(nèi)燃燒傳熱狀況的影響。
d)正確反映燃料制備系統(tǒng)各設備(如磨煤機、給煤機、給粉機等〉的動態(tài)特性。
e)爐內(nèi)燃燒模型能反映不同工況條件(如不同配風工況、燃料量變化、燃油工況、燃燒器傾角改
變等〉對爐內(nèi)換熱的影響及燃燒狀況變化時爐內(nèi)燃燒產(chǎn)物的變化。
f)正確反映吹灰系統(tǒng)的手動控制和程序控制以及對換熱的影響。
A.2.2汽輪機系統(tǒng)模型技術要求
A.2.2.1汽輪機系統(tǒng)的仿真范圍主要包括以下子系統(tǒng):
a)汽輪機本體。
b)主蒸汽、再熱蒸汽及旁路系統(tǒng)。
c)回熱抽汽系統(tǒng)。
d)輔汽系統(tǒng)。
e)凝結水系統(tǒng)。
f)除氧給水系統(tǒng)。
g)加熱器及疏水系統(tǒng)。
b)軸封系統(tǒng)。
凝汽器及真空系統(tǒng)。
j)汽輪機調(diào)節(jié)保安系統(tǒng)。
k)潤滑油系統(tǒng)。
1)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)或空冷系統(tǒng)。
m)工業(yè)水系統(tǒng)。
n)熱網(wǎng)系統(tǒng)。
。)發(fā)電機冷卻系統(tǒng)和密封油系統(tǒng)。
p)抗燃油系統(tǒng)。
12
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a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
、
LU、,,
,
A.2.3.1
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)
h)
i)
j)
A.2.3.2
a)
b)
d)
e)
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。正確反映高、低壓廠用變壓器的正常運行與故障條件下的動態(tài)特性。
g)正確反映廠用電系統(tǒng)中高、低壓電動機啟動、運行、停機、保護、故障操作,6kV、400V母線
的重要負荷對廠用電母線電壓的影響;反映廠用電故障對汽輪機、鍋爐重要輔機的影響。
h]正確反映直流系統(tǒng)、柴油發(fā)電機組、UPS系統(tǒng)的電流、電壓等相互關系。
。正確反映電氣主接線系統(tǒng)的正常運行和異常運行工況,以及各種運行方式的切換。
A.2.4控制系統(tǒng)模型技術要求
A.2.4.1控制系統(tǒng)仿真范圍包括z
a)機爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)CCCS)。
b)鍋爐自動控制系統(tǒng),包括燃料調(diào)節(jié)系統(tǒng)、二次風風量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、送風機調(diào)節(jié)系統(tǒng)、引風機調(diào)節(jié)
系統(tǒng)、鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、過熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、燃泊壓力調(diào)節(jié)系
統(tǒng)等。
c)順序控制系統(tǒng)cscs〕。
d]爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS〕。
e)保護和聯(lián)鎖系統(tǒng)。
f)汽輪機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)。
g]汽輪機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),包括軸封高壓/低壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)、除氧器水位/壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)、凝汽器水位
調(diào)節(jié)系統(tǒng)、給水泵/凝結水泵最小流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高/低壓加熱器水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)等。
h)汽輪機旁路控制系統(tǒng)CBPC)。
i)電氣控制系統(tǒng)(ECS)o
j)緊急跳問系統(tǒng)(ETS)。
k)上述各控制與保護系統(tǒng)的全部子系統(tǒng)。
A.2.4.2控制系統(tǒng)數(shù)學模型應滿足z
a)控制系統(tǒng)的功能組態(tài)結果與設計資料相符,并滿足機組正常和故障運行的需要。
b)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功能、特性與參考機組基本相同,調(diào)節(jié)系統(tǒng)品質(zhì)不低于實際系統(tǒng)。
c]調(diào)節(jié)系統(tǒng)邏輯動作準確無誤。
d)各調(diào)節(jié)系統(tǒng)的手/自動切換邏輯及方式與設計資料完全一致。
e)各順序控制功能組的邏輯動作關系及顯示方式與設計資料一致。
f)燃燒器管理系統(tǒng)或爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)的邏輯關系、操作及操作響應與設計資料一致。
g)熱工信號邏輯關系正確,光字盤、音響裝置及計算機控制系統(tǒng)操作員站上發(fā)出的報警信號與設
計資料一致。
h]各種保護和聯(lián)鎖系統(tǒng)的動作邏輯及動作結果與設計資料一致。
i)電液調(diào)節(jié)系統(tǒng)動作可靠,能完全適應各種不同運行工況。
A.3循環(huán)流化床發(fā)電機組模型技術要求
A.3.1循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)仿真范圍主要包括以下子系統(tǒng)z
a)循環(huán)流化床鍋爐汽水系統(tǒng)。
b)循環(huán)流化床鍋爐風煙系統(tǒng)。
c)燃料、石灰石制備與燃燒系統(tǒng)。
d]吹灰系統(tǒng)。
e]疏水、排汽與排污系統(tǒng)。
A.3.2循環(huán)流化床鍋爐數(shù)學模型應滿足z
循環(huán)流化床鍋爐系統(tǒng)的數(shù)學模型在滿足常規(guī)燃煤機組模型要求的基礎上,風煙系統(tǒng)的模型還應該滿
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DL/T1022-2015
足如下要求:
a)正確仿真循環(huán)流化床的點火和啟動方式(如床下點火方式、分床點火方式〉;正確反映出點火
時床層升溫過程以及各種參數(shù)的變化。
b)正確仿真爐內(nèi)物料的流化,反映爐內(nèi)氣固濃度分布情況以及爐內(nèi)溫度分布情況。
c)正確反映流化床二氧化硫排放濃度和石灰石添加量以及循環(huán)倍率之間的關系。
d)正確反映旋風分離器的分離效率,以及循環(huán)倍率和流化風速以及顆粒濃度之間的關系。
e]正確反映爐內(nèi)密相區(qū)和稀相區(qū)對水冷壁以及其他受熱面的對流和輻射傳熱。
f)正確反映出燃料顆粒的粒徑以及化學組成對爐膛氣固濃度分布、溫度分布以及傳熱效果的
影響。
g)正確仿真石灰石制備系統(tǒng)。
A.3.3汽輪機系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)模型技術要求:
循環(huán)流化床發(fā)電機組中的汽輪機系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、熱工控制系統(tǒng)的仿真范圍和模型技術要求與常規(guī)
燃煤機組的要求相同。
A.4燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組模型技術要求
A.4.1燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組仿真范圍包括以下系統(tǒng)=
a)燃氣輪機壓氣機。
b)燃氣輪機透平。
c]燃燒室。
d)燃料氣化凈化和壓縮系統(tǒng)。
e)余熱鍋爐。
f)蒸汽輪機。
g)給水和凝結水系統(tǒng)。
h)減速齒輪箱。
i)發(fā)電機組。
j)控制泊及潤滑油系統(tǒng)。
k]公用系統(tǒng)。
A.4.2燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組數(shù)學模型應滿足:
a)正確建立燃氣輪機、余熱鍋爐和蒸汽輪機及其輔助系統(tǒng)的數(shù)學模型。
b)能正確反映聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組的啟停過程和事故工況。
c]建立燃氣輪機壓氣機、燃料壓縮機的喘振模型,正確反映各參數(shù)變化對喘振曲線、防喘振執(zhí)行
機構的影響。
d]建立發(fā)電機組單軸或多軸控制系統(tǒng)模型,實現(xiàn)正確的沖轉(zhuǎn)并網(wǎng)和升負荷過程。
e)建立余熱鍋爐控制系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、公用系統(tǒng)等模型,實現(xiàn)機組閉環(huán)調(diào)節(jié)、邏輯控制和聯(lián)鎖
保護。
f)仿真的燃氣輪機、余熱鍋爐、蒸汽輪機、電氣設備的有關操作和顯示應與參考機組一致。
15
DLIT1022-2015
附錄B
〈規(guī)范性附錄〉
火電機組仿真機開發(fā)資料要求
B.1基本要求
不同類型和用途的仿真機,其開發(fā)所需要的資料有所不同。以下資料內(nèi)容適用于全范圍仿真機。對
于原理型或簡化型仿真機,其資料需求有所不同。仿真機開發(fā)資料基本由以下四部分組成:
a)控制室資料;
b)參考機組系統(tǒng)資料:
c)參考機組設備資料:
d)參考機組運行資料。
B.2控制室資料
主要包括:
a)控制室盤臺結構圖:
b)盤臺盤面布置圖:
c)控制室平面布置圖:
d)儀表清單,包括儀表種類、開孔尺寸型號、刻度、記錄儀筆數(shù)、顯示的參數(shù)名稱等:
e)盤臺儀表及操作設備的標示牌,包括顏色、字形、尺寸、位置;
f)全部光宇牌,包括顏色、尺寸、內(nèi)容及位置;
g)仿真機控制室結構圖,包括平面圖、室內(nèi)高度、電源位置等。
B.3參考機組系統(tǒng)資料
主要包括:
a)參考機組系統(tǒng)描述:
b)機組熱力系統(tǒng)圖冊;
c)機組電氣系統(tǒng)圖冊;
d)管道儀表圖:
e)控制系統(tǒng)描述:
f)控制系統(tǒng)圖:
g)功能邏輯圖;
h)主要設備規(guī)范:
i)監(jiān)控系統(tǒng)拷屏圖:
j)參考機組運行規(guī)程:
k)設備參考手冊。
B.4參考機組設備資料
B.4.1鍋爐及其輔機或附屬設備
B.4.1.1鍋爐
鍋爐資料包括:
16
abedDL/T1022-2015
a)
b)
c)、、JBJ、,J、
d)
e)
f)
g)
h)
j)
B.4.1.2
B.4.1.3
a)
b)
c)
B.4.1.4
a)
b)
B.4.1.5燃燒器
a)
b)
B.4.1.6吹灰器
a)吹灰器說明書;
b)吹灰器安裝位置圖:
c)吹灰器控制邏輯:
d)吹灰器電機電流和工質(zhì)壓力:
e)操作手冊。
B.4.1.7鍋爐安全門
a)通流量:
b)啟座/回座壓力定值。
B.4.1.8給煤機
a)說明書:
17
DL/T1022-2015
b]特性曲線;
c)結構圖;
d)堵煤狀態(tài)下電動機最大電流;
e)額定工況電動機電流及空載電流。
B.4.1.9磨煤機
a)說明書;
b)特性曲線;
c)縱剖面圖:
d)堵煤狀態(tài)下最大電流;
e)額定工況電動機電流及空載電流;
f)電動機所掛母線說明。
B.4.1.10給粉機
a]說明書:
b)特性曲線:
c)堵粉狀態(tài)下電動機電流:
d)正常運行工況電動機電流及空載電流;
e)電動機所掛母線說明。
B.4.1.11風機
a)風機說明書;
b]特性曲線;
c)額定工況電動機電流及空載電流;
d)電動機所掛母線說明:
e]電動機控制邏輯:
f)入口導葉特性和調(diào)整仔程時間,
g)出口擋板特性和調(diào)整行程時間:
h)汽動設備的相關資料;
i)變頻設備相關資料。
B.4.1.12風門和擋板
a]類型:
b)特性曲線:
c)特定工況通流量:
d)全行程開啟/關閉時間:
e)失去驅(qū)動動力時的位置;
f]所掛電源母線說明。
B.4.1.13原煤倉/煤粉倉
結構尺寸圖。
18
DL/T1022-2015
B.4.2汽輪機及其輔機或附屬設備
B.4.2.13氣耳t機
a]設計規(guī)范:
b)汽輪機說明書,
c)汽輪機系統(tǒng)熱平衡圖:
d]汽輪機運行規(guī)程:
e)汽輪機本體縱剖面圖:
f)主汽門特性曲線:
g)調(diào)節(jié)汽門特性曲線;
h)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量和情走曲線:
i]轉(zhuǎn)子l陸界轉(zhuǎn)速:
j)汽輪機冷態(tài)/熱態(tài)/極熱態(tài)啟動曲線:
k)汽輪機正常/滑參數(shù)停機曲線:
I)典型穩(wěn)定運行工況下蒸汽溫度、壓力、流量以及金屬溫度、抽汽壓力、抽汽流量和脹差等。
B.4.2.2凝汽器
a]設計規(guī)范:
b)結構圖及尺寸:
c)拙氣器或真空泵的設計規(guī)范:
d)真空破壞門的設計規(guī)范;
e]熱井結構圖及尺寸:
f)換熱管根數(shù)及尺寸:
g]熱井溢流管安裝位置。
B.4.2.3熱交換器
a)設計規(guī)范:
b)類型、形狀及尺寸:
c)縱剖面圖:
d)換熱管根數(shù)及尺寸。
B.4.2.4水箱、油箱和容器
a)形狀和尺寸:
b)縱剖面圖:
c)排放管位置圖。
B.4.2.5水泵
a)說明書:
b)特性曲線:
c)電動機容量及特定工況電流:
d]電動機所掛母線說明:
e)汽動設備的相關資料:
19
DL/T1022-2015
f)變頻設備相關資料。
B.4.2.6閥門
a)閥門類型;
b)間門特性:
c)全行程開啟/關閉時間:
d)失去控制動力時的位置:
e)動力電源母線說明。
B.4.3發(fā)電機及其輔機或附屬設備
a)勵磁系統(tǒng)說明書及設備規(guī)范:
b)發(fā)電機空載、負載飽和特性曲線:
c)發(fā)電機不同負荷工況的設計數(shù)據(jù):
d)主變壓器、廠用高壓變壓器的設備規(guī)范及其冷卻系統(tǒng)的結構參數(shù):
e)低壓廠用變壓器設備規(guī)范及主要技術參數(shù):
f)運行規(guī)程(包括繼電保護及自動裝置運行規(guī)程):
g)額定工況及其他工況下運行記錄數(shù)據(jù)(包括發(fā)電機、變壓器、勵磁系統(tǒng)等〉:
h)額定工況下定子鐵芯溫度、線圈溫度、冷卻水溫、氫溫等記錄數(shù)據(jù);
i)勵磁機額定工出卡的定于鐵芯植度、線圈溫度、冷卻風溫等記錄數(shù)據(jù)。
B.4.4控制系統(tǒng)
B.4.4.1操作員站
a)操作員手冊:
b)操作員站畫面:
c)操作員站動態(tài)信息包括所有動態(tài)操作、動態(tài)顯示信息及標簽名;
d)操作員站各種記錄功能說明、記錄格式和內(nèi)容:
e)報警及趨勢數(shù)據(jù)庫標簽清單:
f)標簽數(shù)據(jù)庫清單。
B.4.4.2模擬量控制系統(tǒng)(MCS系統(tǒng)〉
a)系統(tǒng)說明;
b)SAMA圖或組態(tài)圖及組態(tài)說明;
c)系統(tǒng)調(diào)試報告。
B.4.4.3Iii頁序控制系統(tǒng)(SCS系統(tǒng)〉
a)系統(tǒng)說明:
b)邏輯圖或組態(tài)及說明:
c)SCS系統(tǒng)調(diào)試報告。
B.4.4.4爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS系統(tǒng)〉
a)系統(tǒng)說明:
b)邏輯圖或組態(tài)及說明:
20
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c)FSSS系統(tǒng)調(diào)試報告。
B.4.4.5汽輪機調(diào)速及相關保護系統(tǒng)(DEH系統(tǒng)〉
a)系統(tǒng)說明:
b)邏輯圖/SAMA圖或組態(tài)及系統(tǒng)說明:
c)DEH系統(tǒng)調(diào)試報告:
d)調(diào)節(jié)閥閥桿升程曲線。
B.4.4.6旁路控制系統(tǒng)(BPC)
a)
b)
B.4.4.7
、.
qaJ
、
’nUFUWBJ
、
B
J
B.4.4.8
akuc、‘,,、、,,,、、,,,
21
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附錄C
〈規(guī)范性附錄)
火電機組仿真機應用資料要求
c.1系統(tǒng)性資料
a]供貨清單:
1)硬件設各交付清單:
2)軟件交付清單,
3)技術資料交付清單。
b)仿真機使用維護資料:
l〕仿真機使用手冊:
2)教練員手冊:
3)仿真機軟件維護參考手冊;
4)仿真機系統(tǒng)布置圖、電源:
5)網(wǎng)絡連接圖。
c)仿真機設計資料2
l〕參考機組仿真系統(tǒng)圖:
2)參考機組各組成部分的仿真范圍、仿真程度和實現(xiàn)方案:
3)對參考機組仿真簡化依據(jù)和簡化說明。
d)仿真機全部運行版軟件的備份光盤。
C.2硬件資料
硬件資料應滿足硬件維護人員維護、診斷硬件故障的需要。由于硬件配置方案存在較大差別,凡涉
及下列資料內(nèi)容的應予以提供=
a)計算機廠家隨機資料。
b)外圍設備廠家隨機資料(如打印機、投影儀、UPS、交換機、音響等)。
c)輸入輸出接口系統(tǒng)硬件資料=
I〕接口系統(tǒng)布置圖;
2)接口設備使用維護手冊;
3〕輸入/輸出接口清單。
d)盤臺硬件資料。
1)盤面布置圖:
2)盤裝設備清冊:
3〕盤臺接線圖:
4〕各類盤裝設備說明書:
5〕端子排標識清冊。
C.3軟件資料
軟件資料應滿足用戶軟件維護、技術人員對仿真機進行軟件維護的需要。軟件資料包括:
a)計算機廠家隨機軟件手冊。
b)仿真機軟件維護參考手冊z
22
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I)仿真操作員站使用維護說明書1
2)就地操作站用戶手冊:
3)仿真系統(tǒng)診斷軟件使用說明書:
4)多媒體仿真軟件使用說明書。
c)仿真模型說明資料。
C.4測試資料
a)仿真機測試大綱:
b)仿真機測試報告:
c]仿真機測試差異報告。
23
DL/T1022-2015
附錄D
(規(guī)范性附錄)
火電機組仿真機典型故障仿真要求
D.1鍋爐系統(tǒng)故障
D.1.1本體故障
受熱面(主要是過熱器、再熱器、省煤器、水冷壁)泄漏或者爆管以及管外積灰或者結焦、管內(nèi)結
垢,尾部煙道再燃燒,系統(tǒng)漏風等故障。
D.1.2鳳煙系統(tǒng)故障
空氣預熱器、送風機、引風機、一次風機等輔機保護跳閘、出力降低、摩擦振動、喘振或者失速、
變頻器故障及其輔助系統(tǒng)故障(油站系統(tǒng)油泵故障、濾網(wǎng)堵塞、冷油器堵塞或者泄漏〉等。
D.1.3制粉系統(tǒng)政障
磨煤機、給煤機保護跳閘,斷煤、堵煤、著火、給煤機皮帶跑偏、皮帶打滑及其輔助系統(tǒng)故障(油
站系統(tǒng)油泵故障、濾網(wǎng)培塞、冷油器堵塞或者泄漏)等。
D.1.4脫硫、脫硝系統(tǒng)故障
工藝水中斷、增壓風機故障、吸收塔再循環(huán)泵全停等脫硫系統(tǒng)故障;稀釋風機故障、SCR催化劑差
壓高等脫硝系統(tǒng)故障。
D.1.5閥門(或擋板〉類故障
各主要閥門或者擋板以及調(diào)節(jié)機構的誤動作、卡澀等。
D.2汽輪機系統(tǒng)故障
D.2.1本體故障
汽輪機葉片斷裂,噴嘴結垢,各個軸承摩擦振動,各軸承油路堵塞等。
D.2.2汽輪機輔機故障
電動給水泵及其前置泵、汽動給水泵前宣泵、凝結水泵、循環(huán)水泵、閉式(開式〉冷卻水泵等的保
護跳閘、出力降低、軸承摩擦振動、變頻器故障及其輔助系統(tǒng)故障(油系統(tǒng)油泵故障,濾網(wǎng)堵塞,冷油
器堵塞或者泄漏〉等。
D.
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