DL T 2017-2019 垃圾发电机组仿真机技术标准.pdf

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资源描述

1、ICS 27.180 F 19 备案号: 63143-2018 中华人民共和国电力行业标准 DL / T 2017 2019 垃圾发电机组仿真机技术标准 Technical standard for waste-to-energy plant unit simulator 2019-06-04发布 2019-10-01实施 国家能源局 发 布 DL / T 2017 2019 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 术语和定义 . 1 3 仿真机基本要求 . 2 4 仿真机基本功能 . 4 5 性能指标 . 10 6 测试 . 11 7 资料 . 13 附录 A 垃圾发电仿真机模型

2、 . 14 附录 B 仿真参考机组资料 . 20 附录 C 仿真机随机资料 . 28 附录 D 典型故障仿真 . 30 DL / T 2017 2019 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第 1 部分:标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由中国电力企业联合会提出并归口。 本标准起草单位:北京四方继保自动化股份有限公司、中国电力发展促进会、上海康恒股份有限公 司、上海电力学院、光大环保能源(南京)有限公司、北京恒泰能联科技发展有限公司、北京新能和再 生能源科技发展有限公司。 本标

3、准主要起草人:郭东霞、周建章、梅小强、杨贺强、刘映华、焦学军、白力、叶荣、曹阳、 胡延国、吴永新、徐学祥、丁涌、刘哲、王渡、朱群志。 本标准为首次发布 本标准在执行过程中的意见或建议,反馈至中国电力企业联合会标准化管理中心(北京市白广路二 条 1 号,100761)。 DL / T 2017 2019 1 垃圾发电机组仿真机技术标准 1 范围 本标准规定了垃圾发电机组仿真机的仿真范围、基本要求、基本功能、性能指标、验收测试和技术资 料等 。 本标准适用于以垃圾发电机组为仿真对象,以垃圾发电机组主控制室运行人员培训为主要目的的仿 真机。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 2.1 垃圾

4、发电机组 waste-to-e nergy incineration power plant unit 以垃圾焚烧产生热能发电的机组。 2.2 模型 model 对真实世界过程、概念或系统结构、行为等特性的理想化近似表达。 2.3 物理模型 physica l model 用物理相似的方法建立的模型。 2.4 数学模型 mathemati cal model 用数学符号和关系式表达的模型。 2.5 仿真 simulation 建立物理模型和数学模型,使其与真实世界过程、概念或系统在相同受控输入下的特性是相像的。 2.6 仿真对象 simulation object 被仿真的真实世界过程、概念或

5、系统。 2.7 环境仿真 environment al simulation 对自然及人造环境的仿真。 2.8 DL / T 2017 2019 2 逼真度 fidelity 物理模型和数学模型与仿真对象在特征、特性方面的相似程度。 2.9 实时仿真 real-time s imulation 仿真过程中,在任一实际时间段内表达仿真对象相同时间段的特性。 2.10 仿真系统 simulation system 利用仿真技术对仿真对象特征、特性等的理想化近似表达的系统。 2.11 仿真机 simulator 以运行技能培训为目的,利用仿真技术对参考机组特征、特性的理想化近似表达的仿真系统装置。

6、2.12 参考机组 reference power plant unit 仿真针对的特定垃圾发电机组。 2.13 仿真计算机 simulation computer 实施仿真的数字计算机。 2.14 培训环境 training en vironment 受训人员接受培训时的环境。 2.15 盘台设备 panel and desk instrumentation 仿真机或参考机组控制室中的盘台、盘台装仪器仪表设备。 2.16 外部参数 external parameter 参考机组仿真范围内部系统与外部系统相关联的参数。 3 仿真机基本要求 3.1 硬件构成 3.1.1 培训环境 培训环境宜包括

7、仿真控制室盘台设备、计算机控制系统操作员站和屏幕显示装置等。 DL / T 2017 2019 3 3.1.2 主计算机 主计算机应具有完成参考机组仿真模型实时运算和仿真系统的功能。 3.1.3 教练员站 教练员站用于控制仿真机运行,实现培训功能,监视与评价受训人员。教练员站应包括显示和操 作设备。 3.1.4 就地操作站 就地操作站应实现参考机组控制室外操作仿真。就地操作站应包括显示和操作设备,可采用模拟控 制盘形式。 3.1.5 仿真操作员站 仿真操作员站应具备仿真参考机组计算机控制系统的操作员站功能。仿真操作员站应包括显示和 操作设备。 3.1.6 网络设备 网络设备应采用计算机通信网络

8、设备,用于实现仿真系统计算机间的数据通信和交换。 3.1.7 输入输出接口 输入/输出接口应由模拟/数字、数字/模拟转换电路构成,用于实现仿真计算机与仿真盘台设备系 统之间的数据转换和通信。 3.2 软件构成 3.2.1 过程模型软件 过程模型软件应对参考机组启动、停机过程中,正常、异常、事故工况下设备及系统动态、静态特 性实时连续仿真。 3.2.2 控制系统仿真软件 控制系统仿真软件应包括参考机组回路控制与逻辑控制的数学模型软件。 3.2.3 操作员站仿真软件 DL / T 2017 2019 4 操作员站仿真软件应包括显示和操作功能,是对参考机组操作员站显示和操作功能进行仿真的软 件。 3

9、.2.4 教练员站软件 教练员站软件应包括仿真机控制、 培训和监视功能,是用于实现控制、培训及监视学员操作的软 件。 3.2.5 仿真支撑软件 仿真支撑软件应包括支撑仿真模型软件和其他仿真应用软件,是用于实现仿真模型的设计、开发、 调试、维护、修改、运行及数据管理的软件。 3.2.6 就地操作站软件 就地操作站软件是用于实现参考机组控制室外就地操作功能仿真的软件。 3.2.7 环境仿真软件 环境仿真软件是用于实现参考机组控制室盘台设备,火焰、水位监视器功能,声响等效果的软件。 3.2.8 诊断和测试软件 诊断和测试软件应包括在线或离线诊断仿真装置硬件故障, 帮助检查、 维护系统和设备的测试软件

10、。 3.2.9 工具软件和文档 工具软件和文档应包括仿真机使用、运行、维护工具软件和相关文档资料。 3.2.10 操作系统 操作系统应包括计算机操作系统及实用软件。 4 仿真机基本功能 4.1 一般要求 4.1.1 培训能力 仿真机应具有向受训人员提供参考机组运行特性的能力, 对参考机组正常操作、 异常操作和误操作, 控制系统自动投入或切除,以及由教练员插入或取消模拟故障等产生的结果响应,应与参考机组的实际 DL / T 2017 2019 5 运行特性、运行规程和根据培训要求设计的仿真机技术规范描述响应一致或相像。仿真参考机组所需要 的数据资料详见附录 B 4.1.2 正常运行培训能力 4.

11、1.2.1 仿真机可连续、实时仿真参考机组正常运行状况。 4.1.2.2 仿真机模型软件可根据运行操作工况,计算相应机组测点参数,通过仿真培训界面显示,提 供正确控制、报警和保护系统动作。 4.1.2.3 正常运行工况和运行操作工况可根据参考机组运行情况任意调整,仿真机与参考机组相似的 正常运行工况和操作过程应包括下列内容: a) 从设备完全停运冷态工况启动,直到 100%负荷工况; b) 机组从热态工况启动,直到 100%负荷工况; c) 锅炉、汽轮机、发电机或机组跳闸后工况,直到重新恢复至正常运行工况; d) 机组从 100%负荷工况停机到热态工况,以及冷却到冷态停运工况; e) 各种工况

12、下对设备或系统进行规程规定的操作和试验。(例如,汽轮机 ETS 在线通道实验、超 速保护实验、水泵及油泵的定期倒换等) 4.1.3 故障处理培训能力 4.1.3.1 仿真机可实时仿真参考机组设备故障、性能下降、装置损坏和自动控制功能失灵等异常和事 故工况,应仿真程度不同和渐变的故障。故障仿真结果应正确反映真实故障过程。 4.1.3.2 仿真故障可由仿真运算结果自然引发、受训人员误操作引发或教练员加入引发。仿真故障发 生后,仿真机动态响应应与参考机组相同故障后的动态响应一致或相像,或与运行经验以及工程分析得 到的估计动态响应相符合。典型故障的仿真要求详见附录 D 4.1.4 仿真机运行极限 仿真

13、机只限于在参考机组设计运行极限范围内进行机组运行培训工作。 当某些参数超出参考机组模 型或已知机组工况限制的预定极限时,仿真机应向教练员发出提示。 4.2 培训环境要求 4.2.1 控制盘台仿真 仿真控制室盘台形状、尺寸、布局、颜色和功能性构造等宜与参考机组主控制室盘台相同或相像。 盘台在物理逼真度上的差异不应影响培训效果。 DL / T 2017 2019 6 4.2.2 控制界面仿真 仿真控制盘台上应装有与参考机组主控制室控制盘台上相同或相像的仿真操作员站、 控制器、 仪表、 记录仪、报警器和其他人机界面设备。设备外观与操作监视功能应与参考机组控制室的相应设备一致或 相像。 4.2.3 控

14、制室环境仿真 对控制室环境仿真可构造与实际主控制室相同的感官环境。控制室应包括下列环境因素: a) 控制室中辅助设备、物品布局; b) 机组通讯系统布局和实际使用; c) 控制室照明布局和强度; d) 控制室噪音类型和量级; e) 操作员站的布置宜与参考机组主控室布局相同或想象; f) 教练员站布置方式不应严重影响控制室环境仿真效果; g) 控制室通风良好,温度适宜。不应影响操作人员精神状态和人身健康。 4.3 仿真范围 参考机组仿真范围应根据垃圾发电机组主控制室运行人员培训要求确定。 4.3.1 主控制室内操作和监视 在参考机组主控制室进行的操作和监视,以及操作和监视涉及的参考机组设备和系统

15、,均应包括在 被仿真范围内。 4.3.2 就地操作 仿真范围应包括参考机组启停、运行、试验和故障处理过程中主控制室外的操作和监视,以及其涉 及的参考机组设备和系统。操作、监视、设备和系统应被主控制室运行人员特别关注。 4.3.3 外部参数 对于机组运行人员不可控制而又影响机组运行特性因素,如环境温度、电网频率等应作为仿真的外 部参数给予设置。外部参数可由教练员站更改,并应正确影响到仿真结果。 4.4 教练员站培训功能要求 4.4.1 仿真机控制功能 DL / T 2017 2019 7 教练员站是仿真机培训控制中心,教练员通过画面、键盘、鼠标等控制仿真机的启动、停止和工况 的变化,教练员站对仿

16、真机有以下控制功能: a) 装入参考机组数学模型软件; b) 装入和存储参考机组的仿真初始工况。教练员站应提供用于不同培训目的初始工况,教练员可 从教练员站上选择这些初始工况,参考机组初始工况应包含冷态、设备已送电、热态、极热态、 垃圾燃料投入前、吹扫前、冲转前、并网前、5%额定负荷、 50%额定负荷、100%额定负荷典型 工况, 除上述典型初始工况外, 仿真机应提供足够的备用初始工况存储点, 并应根据需要加入、 修改或删除初始工况; c) 运行和冻结模型:启动数学模型运算和暂停数学模型运算; d) 模型加速和减速:对局部或全部机组数学模型加速或减速运算。对局部机组数学模型加速或减 速运算不应

17、影响运算结果精度。局部加减速率应达 10 倍; e) 快存:在模型运算中将当前运算结果保存,该功能可由教练员设置定时自动操作,亦可由教练 员手动操作。 可存储的运算结果点数量和可设置的定时间隔应使回退和重演功能满足培训的需 要; f) 回退:将仿真运行工况返回到已经历过的某快存点,并可自该工况重新开始仿真培训; g) 重演:将仿真运行工况返回到已经历过的某快存点,并可自该工况开始将经历过的仿真过程自 动重新演示。自动演示过程可随时终止; h) 事件记录:将仿真培训操作和报警等事件按发生时间顺序自动记录。该记录的内容应满足对仿 真培训效果分析的需要; i) 状态检查:在装入仿真机初始工况后, 自

18、动检查仿真盘台上的操作设备状态是否与该工况一致, 对不一致的操作设备状态点以明晰方式提示,以便更正。 4.4.2 仿真故障插入功能 在培训过程中,教练员应可方便地自教练员站选取和插入已设计的参考机组仿真故障,以培训受训 人员故障分析和处理能力。 4.4.3 监视功能 在培训过程中,教练员站应具有以下功能: a) 参数监视:以数据列表、曲线、棒图或其他图形方式显示仿真计算数据,供教练员了解培训情 况,教练员可选择需显示数据; b) 受训人员技能辅助评价:教练员站应有受训人员操作技能水平的辅助评价功能,评价的依据和 标准可由教练员配置和设定。 4.4.4 外部参数设置功能 DL / T 2017

19、2019 8 教练员站应能够设置和更改环境温度、电网频率等参考机组仿真外部参数。 4.5 硬件要求 4.5.1 仿真控制盘台 仿真控制盘台应符合 4.2 条的规定。 4.5.2 主计算机 主计算机在满足本标准规定的仿真功能及逼真度要求的条件下, 应具有50%以上的冗余CPU处理能力 和50%以上的冗余内外存空间。应具有不低于100Mb/s的网络通信处理能力。 4.5.3 其它计算机 4.5.3.1 仿真操作员站计算机、就地操作员站计算机、教练员站计算机、火焰水位声响的仿真计算机 等应具有足够的CPU处理能力、内外存配置和不低于100Mb/s的计算机网络通信能力。 4.5.3.2 显示器尺寸、外

20、观应与参考机组的相应设备一致或相像,色彩、分辨率指标不应低于参考机 组相应设备的指标。 4.5.4 输入输出接口系统 输入/输出接口系统应采用符合工业标准的通用组件设备,并且应满足本标准规定的仿真机实时性 能指标。 4.5.5 环境仿真系统 仿真的火焰、水位监视器外观应与参考机组的监视器外观相同或相像,应具有不低于参考机组监视 器的色彩和分辨率指标。仿真控制室灯光照明应与参考机组控制室灯光照明相同或相像。仿真的报警装 置产生的声响应与参考机组的相同或相像。 4.5.6 网络设备 网络设备应具有不低于100Mb/s的数据通信能力,应采用符合工业标准的计算机通信网络设备。 4.6 软件要求 4.6

21、.1 一般要求 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。 DL / T 2017 2019 9 4.6.2 参考机组过程模型软件 4.6.2.1 参考机组过程模型应为除控制系统以外的生产流程设备和系统的数学模型。 4.6.2.2 过程模型的建立应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。 过程模型应以实际物理过程为基础, 采用垃圾发电相关专业对过程的数学描述方法建立。 难于用基本原理建立数

22、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。 4.6.2.3 参考机组过程模型应反映机组各种可能运行工况动态和静态特性,且应满足实时运算要求的 数学模型。该模型应对机组设备及系统范围和生产过程实时连续仿真。 4.6.2.4 过程模型应接受培训操作输入,并计算产生参考机组中供监视、控制和其他运行用途的仿真 计算数据输出。 4.6.2.5 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。静态特性应满足 5.1 的精度要求,动态特性应满足 5.2 的要求。 4.6.2.6 仿真模型的技术要求见附录A 4.6.3 控制系统仿真软件 控制系统的数学模型应实现1:1的仿

23、真功能,调 节特性和控制逻辑应与参考机组相同。控制系统的 模型软件可与机组过程模型软件混合建立,也可以其它方式独立建立。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据传输应保证仿真的实时性,并满足仿真机培训功能的要求。 4.6.4 操作员站仿真软件 操作员站仿真软件应实现参考机组操作员站人机界面功能 仿真。监视画面应实现1:1仿真,操作方 式和功能应与参考机组相同。画面更新操作响应、速度应与参考机组相同。 4.6.5 就地操作站软件 就地操作站软件应实现与运行相关的就地设备操作仿真, 部分电气就地系统采用二维图片模拟和 3D技术相结合方式。 4.6.6 教练员站软件 教练员站软件应

24、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 仿真支撑软件应支撑仿真应用软件的设计、开发、调试、维护、修改和实时运行功能以及仿真数据 管理功能。对于仿真机的用户,仿真支撑软件的设计、开发、调试、修改功能是可选项。 DL / T 2017 2019 10 4.6.8 诊断和测试软件 诊断和测试软件应实现仿真装置硬件故障的在线或离线诊断,提供检查或维护系统和设备的功能。 5 性能指标 5.1 静态特性指标 仿真机静态指标评价宜根据参考机组满负荷和较高负荷点设计参数或运行数据确定。 仿真机的静态 特性指标应满足下列要求: a) 逼真度试验时,在50%

25、以上高负荷范围内应有不少于3个负荷点的逼真度评价; b) 仿真机的仿真仪表误差,不应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; c) 数学模型静态特性应保证质量和能量守恒,例如:数学模型中输入燃料量和发出电量宜平衡对 应,给水流量和蒸汽流量宜平衡对应等; d) 关键参数的计算值与参考机组相应的参数值的偏差,不应超过测量仪表量程的1%;非关键参 数的计算值与参考机组相应的参数值的偏差,不应超过测量仪表量程的 5%;关键参数应为直 接关系到机组能量平衡和质量平衡的参数。典型关键参数应包括下列内容: 1) 主蒸汽压力、一次风量、二次风量; 2) 主蒸汽温度、烟气停留 2 秒温度、一级蒸

26、发器入口温度; 3) 主蒸汽流量、汽轮机上下缸壁温、汽轮机转速; 4) 汽包压力、 三级过热器入口温度、凝结水流量; 5) 汽包水位、汽轮机排汽温度、凝汽器真空; 6) 给水流量、给水温度、发电机功率; 7) 给料速度、空预器出口一次风温、排烟温度(两侧); 8) 焚烧炉炉膛下部温度、焚烧炉炉膛中部温度、焚烧炉炉膛上部温度; 9) 焚烧炉下部风量、 炉排料层差压、炉排速度、炉排温度; 10) 风室压力、风室温度、床层温度、返料风压力、返料风流量(流化床机组); 11) 反应塔出口温度、反应塔冷却水流量、石灰浆温度; 12) 烟尘的含量、氯化氢含量、二氧化硫含量、氮氧化物含量、一氧化碳含量。 5

27、.2 动态特性指标 动态特性应为数学模型在仿真参考机组启停、正常或异常操作运行、故障及故障处理等过程中自某 一稳态向新的稳态过渡的特性,仿真机应满足下列要求: a) 启停过程,应符合参考机组的运行规程; DL / T 2017 2019 11 b) 各参数的动态变化应符合对有关动态过程的分析结果,应符合物理规律; c) 报警和自动装置动作的仿真结果与参考机组相一致; d) 如有参考机组的热工动态特性曲线, 在相同的运行工况和操作情况下仿真结果和参考机组的热 工动态特性曲线相近。 5.3 实时性指标 仿真操作及其响应应满足下列要求: a) 盘台操作响应时间不应大于 0.5s; b) 仿真操作员站

28、和就地操作站的操作在保证仿真机静态和动态特性指标下响应时间不应大于参 考机组相应的响应时间。 5.4 系统可靠性指标 系统可靠性指标包括: a) 主计算机两次故障间隔平均时间(MTBF)应大于 4320h; b) 输入输出接口系统两次故障间隔平均时间(MTBF)应大于 2160h; c) 仿真机系统连续稳定运行时间不应小于 72h。 6 测试 6.1 硬件系统 仿真机硬件系统测试范围宜包括下列内容: a) 仿真控制盘台及设备的性能、功能及物理逼真度; b) 主计算机硬件系统的配置及性能; c) 其它计算机硬件系统的配置及性能; d) 输入输出接口系统的配置及性能; e) 网络设备的配置及性能;

29、 f) 环境仿真系统的配置、性能及逼真度; g) 投影仪、打印机等其他设备的配置及性能。 6.2 软件系统 仿真机软件系统测试范围宜包括下列内容: a) 模型软件测试,宜包括下列内容: 1) 模型仿真范围的完整性; 2) 模型的稳定性; DL / T 2017 2019 12 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; 7) 模型运算的连续性。 b) 操作员站仿真软件测试,宜包括下列内容: 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

30、测试,宜包括下列内容: 1) 就地操作项目和生产流程中的位置; 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,宜包括下列内容: 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,宜包括下列内容: 1) 教练员站的控制功能; 2) 教练员站的故障插入功能; 3) 教练员站的监视和评价功能。 f) 支撑软件测试,宜包括下列内容: 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,宜

31、包括下列内容: 1) 操作系统版本; 2) 计算机编程语言及其它实用软件完备性。 6.3 可靠性测试 可靠性测试应实现仿真机可靠性指标的统计和检验。 7 资料 DL / T 2017 2019 13 仿真机资料应充分满足用户软硬件使用和维护的需求,应包括系统性资料、硬件资料、软件资料和 测试资料,仿真机的随机资料见附录C。 7.1 硬件资料 硬件资料应充分满足硬件维护技术人员维护、诊断硬件故障的需要。硬件资料宜包括: a) 主计算机系统、外围设备及网络硬件资料; b) 输入输出接口系统资料; c) 仿真盘台及盘台装备硬件资料; d) 环境仿真设备硬件资料。 7.2 软件资料 软件资料应满足用户

32、软件技术人员对仿真机进行软件使用、维护及修改的需要。软件资料宜包括: a) 仿真机使用手册; b) 教练员站使用手册; c) 计算机随机软件手册; d) 仿真机软件维护手册; e) 仿真模型软件维护手册。 DL / T 2017 2019 14 附 录 A (规范性附录) 垃圾发电机组仿真机模型 A.1 一般要求 垃圾发电机组数学模型宜由焚烧炉系统模型、汽轮机系统模型、电气系统模型、控制系统模型和就 地系统模型组成。模型技术要求应包括仿真范围和仿真特性。 A.1.1 仿真范围 需仿真的设备和系统,以及系统仿真程度应根据参考机组的实际系统和仿真机用户要求确定。仿真 范围应符合下列规定: a) 机

33、组仿真机设计以培训垃圾发电机组主控制室的运行人员为主要目的; b) 操作员在参考机组控制室内的监视和操作,以及这些监视和操作所涉及的机组设备、系统,应 予以仿真; c) 在参考机组正常、异常和事故工况操作过程中必要的就地操作和监视,及其设备和系统应予以 仿真,操作、监视、设备和系统应是被主控制室运行人员特别关注的。 A.1.2 仿真特性 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 仿真数学模型。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 特性,应满足逼真度和实时性要求。 仿真机的数学模型应满足下列规定: d) 各热力

34、系统的数学模型应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; e) 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; f) 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,计算结果可用于热膨胀、胀差、应力仿真等仿真计算; g) 换热系数计算应根据换热过程实际特性要求,辐射换热、对流换热、传导换热、凝结换热、沸 腾换热等换热方式和工质特性,积灰、结垢等对换热面污染影响等确定; h) 各调节阀门或挡板的数学模型以其

35、特性曲线为依据,应真实再现执行机构的调节特性; i) 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、 DL / T 2017 2019 15 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; j) 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; k) 焚烧炉应能够反应出入炉垃圾成份的不同对焚烧过程中各参数的影响; l) 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、

36、各 种联锁保护逻辑等; m) 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。 A. 2 常规垃圾发电机组模型 A.2.1 焚烧炉、余热锅炉系统模型 A.2.1.1 系统仿真范围应包括下列子系统: a) 垃圾料接收与储存系统; b) 垃圾破碎、干化、除臭、分选系统; c) 焚烧系统,包括给料系统、焚烧炉本体(炉体、除渣机、灰斗、检修门孔) 、液压系统、点火 及辅助燃烧系统,助燃空气系统等; d) 返料系统、床料回收添加系统;

37、e) 汽水系统; f) 疏水、排汽与排污系统; g) 余热利用系统; h) 一、二次风系统; i) 烟气再循环系统; j) 压缩空气系统。 A.2.1.2 系统的数学模型应满足下列规定: a) 正确反映垃圾料接收与储存系统、垃圾破碎、干化、除臭、分选系统各设备在各种运行工况下 的工作特性; b) 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; c) 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; d) 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; DL / T 2017 2

38、019 16 e) 正确反映入炉垃圾成分变化引起的热值变化对焚烧炉(热负荷、温度、辅助燃料、排放参数) 的影响。 f) 炉内燃烧模型能反映不同工况条件(如不同配风工况、垃圾量变化、炉排速度情况)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; g) 正确反映压缩空气系统压力对各系统运行参数及设备运行的影响。 A.2.2 汽轮机系统模型 A.2.2.1 汽轮机系统的仿真范围应包括下列子系统: 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

39、系统; j) 汽轮机调节保安系统; k) 润滑油系统; l) 循环冷却水系统或空冷系统; m) 工业水系统; n) 热网系统; o) 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下列规定: a) 正确反映汽轮机各部分的流量、温度、压力在各种工况下的变化及对功率与内效率的影响;正 确反映汽轮机转子转动惯量、转速、鼓风损失、转换效率、机械损失等; b) 正确反映汽轮机通过临界转速时和正常运行中的振动情况,转子偏心度、油温、胀差以及电气 因素对振动的影响;正确反映汽轮机在变工况下金属温度、热膨胀、胀差、轴向位移、轴向推 力、推力瓦温度等情况; c) 正确

40、反映旁路系统的投入和停止及喷水减温调节的动态过程,以及旁路的投切对汽温、金属壁 温、胀差、真空的影响; d) 正确反映汽轮机各段抽汽的流量、压力和温度及其变化对负荷的影响;正确反映抽汽量的变化 DL / T 2017 2019 17 对机组内效率的影响; e) 正确反映给水泵的启动、停止及各种运行方式,给水流量、压力变化对锅炉水位的影响; f) 正确反映加热器的投入、 解列过程及其影响, 正确反映各台加热器的解列对汽轮机汽耗、 效率、 发电机功率输出和轴向推力的影响; g) 正确反映轴封系统的运行状况对汽轮机胀差、凝汽器真空的影响;正确反映凝汽器真空与汽机 负荷、循环水入口水温、抽气器(或真空

41、泵)运行和轴封加热器的关系; h) 正确反映循环水量、 循环水温对凝汽器换热的影响, 以及循环水温、 端差对凝汽器真空的影响; i) 正确反映环境温度、风速、风向对空冷机组真空的影响。 j) 正确反映冷却水对各转机,辅助设备、冷却器、冷油器等油、水温度的影响和变化。 A.2.3 电气系统模型 A.2.3.1 电气系统仿真范围应包括下列子系统: a) 发电机系统; b) 励磁及其调节系统; c) 主变压器系统; d) 发电机-变压器组的控制保护和信号系统; e) 厂用电系统; f) 厂用电保护,自动装置和信号; g) 柴油发电机及事故保安系统; h) 直流系统; i) 发电机冷却系统; j) 主

42、接线系统及其保护,闭锁及信号。 A.2.3.2 电气系统数学模型应满足下列规定: a) 正确反映发电机的空载特性和各种不同负载下的有载特性 (至少包括在不同频率、 电压、 电流、 功率因数、励磁电流运行下的有载特性) 。准确反映在异常和故障情况下的特性,异常和故障 必须包括三相负载不平衡、断相、发电机内部短路、外部短路、定子接地、发电机欠励或失磁、 发电机剧烈振荡等; b) 对并列操作的仿真,并网操作的定子电压电流、转子电压电流的变化应予以准确地仿真; c) 正确反映主、副励磁机各种工况下的参数变化,强行励磁和强行灭磁应包括在模型中;自动调 节励磁和手动调节励磁的切换操作与调节特性的仿真与实际

43、情况相符合; d) 正确反映不同工况(不同频率、 电压、电流等)和内部或出口短路条件下主变压器系统的动 态特性; e) 正确反映发电机-变压器组保护和信号的保护逻辑和保护的整定值; DL / T 2017 2019 18 f) 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,重要负荷变化对厂 用电母线电压的影响;反映厂用电故障对汽机、锅炉重要辅机的影响; h) 正确反映直流系统、 柴油发电机、UPS 系统的电流、电压等相互关系; i) 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 A.2.4.1 控制系统仿真范围应包括下列内容: 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、过热汽温调节系统、再热汽温调节系统、燃油压力调节系统、烟 气再循环调节系统、返料调节系统、床层压力调节系统、床料回收调节系统(流化床焚烧炉) ; c) 顺序控制系统(SCS); d)

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