DLT1022-2015 火电机组仿真机技术规范

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DLT1022-2015 标准规范下载简介

DLT1022-2015 火电机组仿真机技术规范

4.6.1基本技术要求

除计算机操作系统、随计算机提供的实用软件和输入/输出接口中的软件等之外,仿真系统所有软件 均应使用计算机高级语言或仿真语言编制。软件的开发应遵守软件工程的思想和方法。应有详细文档资 料,具有可追溯性和可维护性。

Q/CR 2.1-2014 铁路电缆槽盖板和人行道步板 第1部分:活性粉末混凝土型4.6.2参考机组过程模型软件

参考机组过程模型是指除控制系统以外的火电机组生产流程设备和系统的数学模型。 过程模型的建立以参考机组的生产工艺流程、系统结构设计、机组设计计算和机组运行数据资料为 依据。过程模型以实际物理过程为基础,遵循质量守恒、能量守恒和动量守恒定律,采用火力发电相关 专业理论对过程的数学描述方法建立。难于用基本原理建立数学描述的局部系统可采用相关专业公认的 经验公式、拟合函数等方法建立。 参考机组过程模型应是可反映机组各种可能运行工况动态和静态特性,且能满足实时运算要求的数 学模型。该模型能够对火电机组设备及系统全范围和生产全过程进行实时连续的仿真。 过程模型应能接受所有的培训操作输入,并计算产生所有参考机组中供监视、控制和其他运行用途 的仿真计算数据输出。 过程模型软件应使仿真机静态特性和动态特性与参考机组相同或相像。 参考机组过程模型软件应以模块化建模的方法建立。 火电机组仿真机模型技术要求见附录A。

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4.6.3控制系统仿真软件

控市 系统数学模型应采用模块化建模的方法建立 控制系统的模型软件可与机组过程模型软件混合建立, 也可以其他方式独立建立。独立建立的控制系 统数学模型与参考机组数学模型的连接和数 并满足仿真机培训功能的要求。

4.6.4操作员站仿真软

操作员站仿真软件应实现参考机组运行人员所使用的操作员站人机界面功能的仿真。运行人员监视 使用的画面应实现1:1的仿真,操作方式和功能应与参考机组的相同。画面更新操作的响应、速度与参 考机组的相同。

4.6.5就地操作站软件

就地操作站软件应能够实现与运行相关的就地操作的仿

4.6.6教练员站软件

实现4.4中描述的教练员站的培训功能要求。所有功能应方便教练员使用

4.6.7仿真支撑软件

4.6.8诊断和测试软件

仿真机静态指标评价宜以参考机组满负荷和某些较高负荷点的设计参数或运行数据为依据。在进行 真度试验时,在50%以上高负荷范围内应有不少于三个负荷点的逼真度评价。 a1 仿真机的仿真仪表误差应不大于参考机组相应的仪表、变送器及有关仪表系统的累积误差。 b 数学模型静态特性应保证质量守恒和能量守恒。 C 关键参数的计算值与参考机组相应的参数值的偏差应不超过测量仪表量程的土1%;非关键参 数的计算值与参考机组相应的参数值的偏差应不超过测量仪表量程的5%。关键参数指直接关 系到机组能量平衡和质量平衡的参数。典型关键参数有: 1)主蒸汽流量、主蒸汽压力、主蒸汽温度; 2) 给水流量; 3)电功率; 4)过热器和再热器的喷水流量; 5) 过热器出口温度和压力; 6 高压缸第一级压力; 7 再热器出口温度和压力; 8)凝汽器压力:

9)燃料量; 10)总风量; 11)排烟温度。

9)燃料量; 10)总风量; 11)排烟温度。

真机软件系统测试的范围包括: 模型软件测试,通常包括: 1)模型仿真范围的完整性; 2)模型的稳定性; 3)启停操作时的动、静态特性; 4)在各种故障及故障处理时的动、静态特性:

5)控制系统特性 6)模型运算的实时性。 b 操作员站仿真软件测试,通常包括: 1)画面的完整性和正确性; 2)画面的逼真度及图标、数据的刷新特性; 3)操作响应的实时性。 c)就地操作员站软件测试,通常包括: 1)就地操作的项目和在生产流程中的位置; 2)操作画面的布局及人机友好性; 3)就地操作的响应和实时性。 d)环境仿真软件测试,通常包括: 1)火焰仿真画面的逼真度: 2)工况变化时火焰画面更新的实时性; 3)水位仿真画面的逼真度; 4)声响仿真的逼真度。 e)教练员站软件测试,通常包括: 1)教练员站的控制功能; 2)教练员站的故障加入功能; 3)教练员站的监视和评价功能。 f 支撑软件测试,通常包括: 1)模型的建立、修改、调试、运行、监视、数据管理、文件管理功能; 2)仿真机功能的建立和修改功能。 g)操作系统检查,通常包括: 1)操作系统版本; 2)计算机编程语言及其他实用软件完备性

仿真机可靠性指标的统计和检验。

真机开发资料见附录B火电机组仿真机开发资料

仿真机应用资料见附录C火电机组仿真机应用

仿真机应用资料见附录C火电机组仿真机应

仿真机典型故障见附录D火电机组仿真机典型故障仿真要求

附录A (规范性附录) 火电机组仿真机模型技术要求

火电机组数学模型主要由锅炉系统模型、汽轮机系统模型或者燃气轮机模型、电气系统模型和 模型组成。对模型技术的要求包括仿真范围和仿真特性两个方面,

A.1.1仿真范围总体要求

A.1.2仿真特性要求

数学模型应以物理机理为基础,以参考机组的设计数据、计算数据、现场运行试验数据为依据建立 方真数学模型。模型应完整地仿真参考机组的静态特性和动态过程特性,并包含所有与过程相关的故障 性,应满足逼真度和实时性的要求。 仿真机的数学模型应满足: a)各热力系统的数学模型应严格遵守工质在各相域内的能量守恒、质量守恒和动量守恒定律,能 如实反映工质的热力学特性。 b)流动过程数学模型应充分体现不同流体、流态的流动特性。真实反映工质压力、温度的变化。 反映通道形状、工质积聚等对流动的影响。 c)传热过程数学模型中应考虑金属热容的影响,真实反映热惯性现象,同时传热面金属温度的计 算可满足金属温度检测仿真的需要,计算结果可用于进一步的仿真计算(如热膨胀、胀差、应 力仿真)。 d)换热系数的计算应以该换热过程的实际特性要求为依据,全面考虑换热方式(辐射换热、对流 换热、传导换热、凝结换热、沸腾换热等)和工质特性等因素的影响,同时考虑换热面污染(如 积灰、结垢)的影响。 e 各调节阀门或挡板的数学模型以其特性曲线为依据,能真实再现执行机构的调节特性。 泵、风机等设备应根据设备的特性曲线建立数学模型,准确反映设备启停及工况变动时压力, 流量、电流等参数的动态变化过程。模型中应考虑泵的汽蚀和风机的喘振现象的仿真。 仿真数学模型能实现机组各种运行工况的仿真,包括各种启停操作、正常运行和故障运行工况 的仿真,通过仿真控制室设备观测到的受训人员的操作结果(包括正确操作或误操作)与实际 机组相一致。 控制系统仿真数学模型应完全复现参考机组的控制和逻辑关系,包括控制逻辑、顺控逻辑、各 种联锁保护逻辑等

OL/T1022—2015 i)电气系统仿真模型能够反映电气系统在各种运行工况下动态特性和静态特性;能够正确仿真保 护、自动装置及控制信号回路,在系统或设备故障及事故情况下的动态响应;应正确反映操作 过程,其逻辑关系、动作结果和产生的现象与实际相符。 .2常规燃煤、燃油、燃气锅炉发电机组模型技术要求

A.2.1锅炉系统模型技术要求

A.2.1.1锅炉系统仿真范围主要包括以下子系统: a) 锅炉汽水系统。 b) 锅炉风烟系统。 c) 燃料制备或油气输送系统与燃烧系统。 d) 吹灰系统。 e) 疏水、排汽与排污系统。 f) 脱硫、脱硝系统。 g) 压缩空气系统。 A.2.1.2 锅炉系统的数学模型应满足: a) 汽水系统的数学模型应根据流体汽相和液相的变化,以及受热面的不同分段建立模型。 b) 正确反映汽水系统各个环节的动态特性及不同燃烧工况下各受热面间的热量分配情况。 c) 正确反映风机的动态特性及风烟系统参数的变化(如流量、温度、压力)对各受热面换热和炉 内燃烧传热状况的影响。 正确反映燃料制备系统各设备(如磨煤机、给煤机、给粉机等)的动态特性。 e) 炉内燃烧模型能反映不同工况条件(如不同配风工况、燃料量变化、燃油工况、燃烧器倾角改 变等)对炉内换热的影响及燃烧状况变化时炉内燃烧产物的变化。 正确反映吹灰系统的手动控制和程序控制以及对换热的影响。

.2.1.1锅炉系统仿真范围主要包括以下子系级

A.2.2汽轮机系统模型技术要求

a)汽轮机本体。 b)主蒸汽、再热蒸汽及旁路系统。 c)[ 回热抽汽系统。 d) 辅汽系统。 e) 凝结水系统。 f) 除氧给水系统。 g) 加热器及疏水系统。 h) 轴封系统。 i) 凝汽器及真空系统。 j) 汽轮机调节保安系统。 润滑油系统。 1) 循环冷却水系统或空冷系统。 m) 工业水系统。 n 热网系统。 0) 发电机冷却系统和密封油系统。 p) 抗燃油系统。

A.2.2.2汽轮机系统数学模型应满足:

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正确反映高、低压厂用变压器的正常运行与故障条件下的动态特性。 g) 正确反映厂用电系统中高、低压电动机启动、运行、停机、保护、故障操作,6kV、400V母线 的重要负荷对厂用电母线电压的影响;反映厂用电故障对汽轮机、锅炉重要辅机的影响。 h 正确反映直流系统、柴油发电机组、UPS系统的电流、电压等相互关系。 正确反映电气主接线系统的正常运行和异常运行工况,以及各种运行方式的切换

A.2.4控制系统模型技术要求

A.2.4.1 控制系统仿具范围包括: a 机炉协调控制系统(CCS)。 b) 锅炉自动控制系统,包括燃料调节系统、二次风风量调节系统、送风机调节系统、引风机调节 系统、锅炉给水调节系统、过热蒸汽温度调节系统、再热蒸汽温度调节系统、燃油压力调节系 统等。 c) 顺序控制系统(SCS)。 炉膛安全监控系统(FSSS)。 e) 保护和联锁系统。 f) 汽轮机数字电液控制系统(DEH)。 g) 汽轮机自动调节系统,包括轴封高压/低压调节系统、除氧器水位/压力调节系统、凝汽器水位 调节系统、给水泵/凝结水泵最小流量调节系统、高/低压加热器水位调节系统等。 h) 汽轮机旁路控制系统(BPC)。 ) 电气控制系统(ECS)。 j) 紧急跳闸系统(ETS)。 k) 上述各控制与保护系统的全部子系统。 4.2.4.2 控制系统数学模型应满足: a) 控制系统的功能组态结果与设计资料相符,并满足机组正常和故障运行的需要。 b) 调节系统的功能、特性与参考机组基本相同,调节系统品质不低于实际系统。 c) 调节系统逻辑动作准确无误。 d) 各调节系统的手/自动切换逻辑及方式与设计资料完全一致。 各顺序控制功能组的逻辑动作关系及显示方式与设计资料一致。 f) 燃烧器管理系统或炉膛安全监控系统的逻辑关系、操作及操作响应与设计资料一致。 g 热工信号逻辑关系正确,光字盘、音响装置及计算机控制系统操作员站上发出的报警信号与设 计资料一致。 h) 各种保护和联锁系统的动作逻辑及动作结果与设计资料一致。 电液调节系统动作可靠,能完全适应各种不同运行工况,

A.3循环流化床发电机组模型技术要求

1.3.1循环流化床锅炉系统仿真范围主要包括以下子系统: a) 循环流化床锅炉汽水系统。 b) 循环流化床锅炉风烟系统。 c) 燃料、石灰石制备与燃烧系统。 d) 吹灰系统。 疏水、排汽与排污系统。 3.2循环流化店锯拍数学描剂应满品

循环流化床锅炉系统的数学模型在满足常规燃煤机组模型要求的基础上,风烟系统的模型

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a) 正确仿真循环流化床的点火和启动方式(如床下点火方式、分床点火方式):正确反映出点火 时床层升温过程以及各种参数的变化。 b 正确仿真炉内物料的流化,反映炉内气固浓度分布情况以及炉内温度分布情况。 C 正确反映流化床二氧化硫排放浓度和石灰石添加量以及循环倍率之间的关系。 d 正确反映旋风分离器的分离效率,以及循环倍率和流化风速以及颗粒浓度之间的关系。 e) 正确反映炉内密相区和稀相区对水冷壁以及其他受热面的对流和辐射传热。 正确反映出燃料颗粒的粒径以及化学组成对炉膛气固浓度分布、温度分布以及传热效果的 影响。 g)正确仿真石灰石制备系统。 .3.3汽轮机系统、电气系统、热工控制系统模型技术要求:

A.3.3汽轮机系统、电气系统、热工控制系统模型技术要求: 循环流化床发电机组中的汽轮机系统、电气系统、热工控制系统的仿真范围和模型技术 燃煤机组的要求相同。

A.4燃气蒸汽联合循环发电机组模型技术要

A.4.1燃气蒸汽联合循环发电机组仿真范围包括以下系统: 燃气轮机压气机。 b) 燃气轮机透平。 c) 燃烧室。 燃料气化净化和压缩系统。 e) 余热锅炉。 蒸汽轮机。 g) 给水和凝结水系统。 h 减速齿轮箱。 i) 发电机组。 j) 控制油及润滑油系统。 k 公用系统。 A.4.2 燃气蒸汽联合循环发电机组数学模型应满足: a) 正确建立燃气轮机、余热锅炉和蒸汽轮机及其辅助系统的数学模型。 b) 能正确反映联合循环发电机组的启停过程和事故工况。 C) 建立燃气轮机压气机、燃料压缩机的喘振模型,正确反映各参数变化对喘振曲线、防喘振执行 机构的影响。 d) 建立发电机组单轴或多轴控制系统模型,实现正确的冲转并网和升负荷过程。 e 建立余热锅炉控制系统、电气系统、公用系统等模型,实现机组闭环调节、逻辑控制和联锁 保护。 仿真的燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机、电气设备的有关操作和显示应与参考机组一致。

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附录B (规范性附录) 火电机组仿真机开发资料要求

不同类型和用途的仿真机,其开发所需要的资料有所不同。以下资料内容适用于全范围仿真机。对 于原理型或简化型仿真机,其资料需求有所不同。仿真机开发资料基本由以下四部分组成: a)控制室资料; b)参考机组系统资料: c)参考机组设备资料; d)参考机组运行资料

a)控制室盘台结构图; b)盘台盘面布置图: 控制室平面布置图; d) 仪表清单,包括仪表种类、开孔尺寸型号、刻度、记录仪笔数、显示的参数名称等; e 盘台仪表及操作设备的标示牌,包括颜色、字形、尺寸、位置; f) 全部光字牌,包括颜色、尺寸、内容及位置; g 仿真机控制室结构图,包括平面图、室内高度、电源位置等。

B.3参考机组系统资料

B.4参考机组设备资料

B.4.1锅炉及其辅机或附属设备

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B.4.1.2空气预热器

B.4.1.13原煤仓/煤粉仓

B.4.2汽轮机及其辅机或附属设备

4.2.1汽轮机 a)设计规范: b)汽轮机说明书; 汽轮机系统热平衡图; d)汽轮机运行规程; e 汽轮机本体纵部面图; 主汽门特性曲线; g) 调节汽门特性曲线; h) 转子转动惯量和情走曲线; i 转子临界转速; j) 汽轮机冷态/热态/极热态启动曲线; k 汽轮机正常/滑参数停机曲线; 1) 典型稳定运行工况下蒸汽温度、压力、流量以及金属温度、抽汽压力、抽汽流量和胀差等。 4.2.2 凝汽器 a) 设计规范; b) 结构图及尺寸; c) 抽气器或真空泵的设计规范; d) 真空破坏门的设计规范; e) 热井结构图及尺寸; 换热管根数及尺寸; g) 热井溢流管安装位置。 4.2.3 热交换器 a) 设计规范; b) 类型、形状及尺寸; c) 纵剖面图; d) 换热管根数及尺寸。 4.2.4 水箱、油箱和容器 a) 形状和尺寸; b) 纵剖面图; c) 排放管位置图。 4.2.5 水泵 a 说明书; 特性曲线; c 电动机容量及特定工况电流: 电动机所挂母线说明; e) 汽动设备的相关资料;

a 设计规范; b) 结构图及尺寸; c) 抽气器或真空泵的设计规范; 真空破坏门的设计规范; e) 热井结构图及尺寸; f) 换热管根数及尺寸; g) 热井溢流管安装位置。 B.4.2.3 热交换器 a) 设计规范; b) 类型、形状及尺寸; c) 纵剖面图; d) 换热管根数及尺寸。 B.4.2.4 水箱、油箱和容器 a) 形状和尺寸; b) 纵剖面图; c) 排放管位置图。 B.4.2.5 水泵 a) 说明书; b) 特性曲线; c) 电动机容量及特定工况电流; d) 电动机所挂母线说明; e)汽动设备的相关资料:

DL/T1022—2015 f) 变频设备相关资料。 B.4.2.6 阀门 a) 阀门类型; b) 阀门特性; c) 全行程开启/关闭时间; d) 失去控制动力时的位置; e) 动力电源母线说明。

DL/T1022—2015 f) 变频设备相关资料。 B.4.2.6 阀门 a) 阀门类型; b) 阀门特性; c) 全行程开启/关闭时间; d) 失去控制动力时的位置; e) 动力电源母线说明

B.4.3发电机及其辅机或附属设备

a)励磁系统说明书及设备规范; b) 发电机空载、负载饱和特性曲线: c) 发电机不同负荷工况的设计数据; d) 主变压器、厂用高压变压器的设备规范及其冷却系统的结构参数; e) 低压厂用变压器设备规范及主要技术参数; f 运行规程(包括继电保护及自动装置运行规程); g) 额定工况及其他工况下运行记录数据(包括发电机、变压器、励磁系统等); h) 额定工况下定子铁芯温度、线圈温度、冷却水温、氢温等记录数据; i 励磁机额定工况下的定子铁芯温度、线圈温度、冷却风温等记录数据。

B.4.4.1操作员站

a)操作员手册; b) 操作员站画面; c) 操作员站动态信息包括所有动态操作、动态显示信息及标签名; d) 操作员站各种记录功能说明、记录格式和内容; e) 报警及趋势数据库标签清单; f) 标签数据库清单。 B.4.4.2 模拟量控制系统(MCS系统) a) 系统说明; b) SAMA图或组态图及组态说明; c) 系统调试报告。 B.4.4.3 顺序控制系统(SCS系统) a) 系统说明; b) 逻辑图或组态及说明: c) SCS系统调试报告。 B.4.4.4 炉膛安全监控系统(FSSS系统) a) 系统说明; b) 逻辑图或组态及说明;

B.4.4.2模拟量控制系统(MCS系统)

c)FSSS系统调试报告。

FSSS系统调试报告。

a)供货清单: 1)硬件设备交付清单; 2)软件交付清单; 3)技术资料交付清单。 b) 仿真机使用维护资料: 1)仿真机使用手册; 2)教练员手册; 3)仿真机软件维护参考手册; 4)仿真机系统布置图、电源; 5)网络连接图。 c)仿真机设计资料: 1)参考机组仿真系统图; 2)参考机组各组成部分的仿真范围、仿真程度和实现方案; 3)对参考机组仿真简化依据和简化说明。 d)仿真机全部运行版软件的备份光盘。

硬件资料应满足硬件维护人员维护、诊断硬件故障的需要。由于硬件配置方案存在较大差别,凡涉 及下列资料内容的应予以提供: a)计算机厂家随机资料。 b)外围设备厂家随机资料(如打印机、投影仪、UPS、交换机、音响等)。 输入输出接口系统硬件资料: 1)接口系统布置图; 2)接口设备使用维护手册; 3)输入/输出接口清单。 d) 盘台硬件资料。 1)盘面布置图; 2)盘装设备清册; 3)盘台接线图; 4)各类盘装设备说明书; 5)端子排标识清册。

软件资料应满足用户软件维护、技术人员对仿真机进行软件维护的需要。软件资料包括: a)计算机厂家随机软件手册。 b)仿真机软件维护参考手册:

1)仿真操作员站使用维护说明书; 2)就地操作站用户手册; 3)仿真系统诊断软件使用说明书; 4)多媒体仿真软件使用说明书。 c)仿直模型说明资料。

1)仿真操作员站使用维护说明书; 2)就地操作站用户手册; 3)仿真系统诊断软件使用说明书: 4)多媒体仿真软件使用说明书。 c)仿直模型说明资料。

a)仿真机测试大纲; b)仿真机测试报告; c)仿真机测试差异报告。

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附录D (规范性附录) 火电机组仿真机典型故障仿真要求

受热面(主要是过热器、再热器、省煤器、水冷壁)泄漏或者爆管以及管外积灰或者结焦、管内 尾部烟道再燃烧,系统漏风等故障

D.1.2风烟系统故障

空气预热器、送风机、引风机、一次风机等辅机保护跳闸、出力降低、摩擦振动、喘振或者失速、 变频器故障及其辅助系统故障(油站系统油泵故障、滤网堵塞、冷油器堵塞或者泄漏)等。

D.1.3制粉系统故障

磨煤机、给煤机保护跳闸,断煤、堵煤、着火、给煤机皮带跑偏、皮带打滑及其辅助系统故障(油 钻系统油泵故障、滤网堵塞、冷油器堵塞或者泄漏)等

D.1.4脱硫、脱硝系统故障

工艺水中断、增压风机故障、吸收塔再循环泵全停等脱硫系统故障;稀释风机故障、SCR催化剂差 玉高等脱硝系统故障。

主要阀门或者挡板以及调节机构的误动作、卡涩

汽轮机叶片断裂,喷嘴结垢,各个轴承摩擦振动,各轴承油路堵塞等

D.2.2汽轮机辅机故障

电动给水泵及其前置泵、汽动给水泵前置泵、凝结水泵、循环水泵、闭式(开式)冷却水泵等的保 护跳闸、出力降低、轴承摩擦振动、变频器故障及其辅助系统故障(油系统油泵故障DB35/T 1328-2019 非金属低压电能计量箱,滤网堵塞,冷油 器堵塞或者泄漏)等。

D.2.3汽轮机油系统故

汽轮机以及给水泵汽轮机的润滑油系统故障(主油管道泄漏、油泵跳闸以及出力降低、滤网堵塞、 冷油器漏油或者堵塞、主油箱漏油等),汽轮机以及给水泵汽轮机EH油系统故障(油泵跳闸以及出力 降低、滤网堵塞、管道漏油等),发电机密封油系统故障等。

D.2.4汽轮机回热系统故障

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真空系列问题[汽轮机以及给水泵汽轮机真空系统漏空气、凝汽器铜(钛、钢)管堵或 空泵故障等1,加热器泄漏等。

《湖南省绿色建筑工程设计要点(试行)》《湖南省绿色建筑工程技术审查要点(试行)》(湘建科函[2019]181号 湖南省住房和城乡建设厅2019年8月)各主要阀门或者调节机构的误动作、卡涩

D.3.2厂用电系统故障

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