ZJGKXNY01-壓水堆核電站仿真模擬實(shí)訓(xùn)裝置
壓水堆核電站仿真模擬實(shí)訓(xùn)裝置包括“AP1000MW壓水堆核電站模擬實(shí)體+AP1000MW壓水堆核電站工藝流程演示板+核電站三維動(dòng)畫(huà)軟件”聯(lián)合教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)。結(jié)合《能源與動(dòng)力工程專業(yè)》《核工程與核技術(shù)專業(yè)》《新能源科學(xué)與工程專業(yè)》基礎(chǔ)理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，以設(shè)備認(rèn)識(shí)實(shí)訓(xùn)為重點(diǎn)，突出實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在學(xué)生基本技能和創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用，滿足培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型人才需要的教學(xué)環(huán)境；實(shí)現(xiàn)職前、職后教培資源共享。設(shè)備以實(shí)踐實(shí)訓(xùn)為出發(fā)點(diǎn)，保持其一定的先進(jìn)性、開(kāi)放性和持續(xù)性。為培養(yǎng)學(xué)生專業(yè)興趣、專業(yè)基本技能和專業(yè)素質(zhì)發(fā)揮了積極作用，激發(fā)了學(xué)員學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性和創(chuàng)造性。
一、設(shè)備規(guī)格型號(hào)及配置：
1.1、實(shí)訓(xùn)模擬實(shí)體：4000×1500×1800mm；
演示板（懸掛式）：3000×1500mm；
1.2、設(shè)備電源：
220V.50HZ,電流≤5A，燈泡負(fù)載電壓6-12V；具有接地保護(hù)、漏電保護(hù)功能，安全性符合相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。采用高絕緣的安全型插座及帶絕緣護(hù)套的高強(qiáng)度安全型實(shí)驗(yàn)導(dǎo)線。
1.3、主要材質(zhì)：
進(jìn)口聚氨脂、鋼材、演示系統(tǒng)、語(yǔ)音系統(tǒng)；框架承臺(tái)采用工字鋼焊接支撐；內(nèi)部結(jié)構(gòu)剖視可見(jiàn)，便于觀察了解其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。管線采用PVC管線連接；工藝中燈光采用LED實(shí)現(xiàn)。本裝置采用電氣動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)、演示。
1.4、中控中心：
1.4.1控制柜配置：
靜電噴塑工藝/機(jī)械鎖；I/O控制平臺(tái)；系統(tǒng)構(gòu)成: 開(kāi)放式的控制平臺(tái)、人性化的中文操作界面、交互式的控制結(jié)構(gòu)；輸入端口:8路獨(dú)立可編程RS-232控制接口、8路數(shù)字I/0輸入；輸出端口: 20路獨(dú)立 發(fā)射口、20路數(shù)字I/0輸出口；電力輸入:110V-240V；電力輸出: 20路控制接口。
1.4.2電氣部分：
主要有電源模塊、按鈕模塊、可編程控制器（PLC）模塊、變頻器模塊、接線端子排等組成。所有的電氣元件均連接到接線端子排上，通過(guò)接線端子排連接到安全插孔，由安全接插孔連接到各個(gè)模塊。結(jié)構(gòu)為拼裝式，各個(gè)模塊均為通用模塊，可以互換，能完成不同的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目。
1.4.3計(jì)算機(jī)：
1）英特爾®奔騰處理器G3240（3M緩存，3.1GHz）。2）主板：Inb H81或以上芯片。3）內(nèi)存4G DDRIII 1600MHz或以上。4）≥500GB SATA3 6Gb/s（7200轉(zhuǎn)）硬盤(pán)，帶有硬盤(pán)故障保護(hù)技術(shù)，提供故障前保修，硬盤(pán)數(shù)據(jù)保護(hù)技術(shù)，硬盤(pán)防震設(shè)計(jì)；5）原廠隔電防水鍵盤(pán)+光電鼠標(biāo)。6）AMD Radeon HD 84702G128bit或同檔次其他型號(hào)三頭DVI+VGA+HDMI（可以支持最多3個(gè)輸出）顯卡。7）19寸寬屏顯示器。
二、壓水堆核電站模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)：
我國(guó)當(dāng)前建設(shè)核電站也是以壓水堆為主力堆型，建成了一個(gè)以壓水堆（熱中子反應(yīng)堆中的一種）為主體的核動(dòng)力體系（包括反應(yīng)堆及有關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、發(fā)電、送電等），還初步建立了一個(gè)相應(yīng)的核燃料循環(huán)體系（包括鈾礦的勘探、開(kāi)采、核燃料濃縮、加工、處理和最終處理）。我國(guó)大陸的核電站，如大亞灣核電站（ 2×98.4 萬(wàn)千瓦）、嶺澳核電站（ 2×99 萬(wàn)千瓦+2×100 萬(wàn)千瓦）、秦山核電站（ 1×31 萬(wàn)千瓦+2×65 萬(wàn)千瓦）、田灣核電站（ 2×106 萬(wàn)千瓦）、陽(yáng)江核電站（ 2×100 萬(wàn)千瓦）、三門(mén)核電站（ 2×100 萬(wàn)千瓦）、海陽(yáng)核電站（2×100 萬(wàn)千瓦）等核電站也是壓水堆核電站。
以海陽(yáng)第三代AP1000核電站機(jī)組為原形按比例縮小仿真加工展示；系統(tǒng)詳細(xì)描述了核電站核島和常規(guī)島組成系統(tǒng)知識(shí)、工藝流程、設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)；目的是讓學(xué)生熟悉核電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成、工藝裝置及工作原理、設(shè)備結(jié)構(gòu)；通過(guò)學(xué)習(xí)、觀摩、操作、應(yīng)用核電站系統(tǒng)模擬實(shí)訓(xùn)裝置；將專業(yè)課的理論教學(xué)與實(shí)體模擬裝置有機(jī)的結(jié)合形成一體化教學(xué)模式，實(shí)現(xiàn)融理論教學(xué)與技能培訓(xùn)，職業(yè)能力與素質(zhì)養(yǎng)成為一體的教學(xué)模式。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的形象化教學(xué)；使學(xué)生不出校門(mén)就能感受壓水堆核電系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)原理、工作過(guò)程，達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)的目的。
2.1、AP1000壓水堆核電站技術(shù)參數(shù)：
以壓水堆為熱源的核電站，它主要由核電站廠房、核島和常規(guī)島組成；壓水堆核電站廠房由核島、汽輪機(jī)廠房、附屬?gòu)S房、柴油發(fā)電機(jī)廠房和放射性廢物廠房。核島由安全殼廠房、屏蔽廠房和核輔助廠房組成,核島中的四大部件是蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主泵和堆芯。在核島中的系統(tǒng)設(shè)備主要有壓水堆本體，一回路系統(tǒng)，以及為支持一回路系統(tǒng)正常運(yùn)行和保證反應(yīng)堆安全而設(shè)置的輔助系統(tǒng)。常規(guī)島主要包括汽輪機(jī)組及二回等系統(tǒng)。
2.1.1、核電站廠房介紹
1）安全殼廠房：是安全殼容器以及該容器內(nèi)所含的所有結(jié)構(gòu)；主要系統(tǒng)是反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)、安全相關(guān)系統(tǒng)。
2）屏蔽廠房: 是環(huán)繞安全殼容器的結(jié)構(gòu)和環(huán)形區(qū)域;屏蔽廠房與安全殼廠房的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為安全殼內(nèi)的反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)和所有其它放射性系統(tǒng)和部件提供所要求的屏蔽保護(hù)。
3）輔助廠房:是為位于安全殼廠房外的安全相關(guān)抗震Ⅰ類機(jī)械和電氣設(shè)備提供保護(hù)和隔離; 設(shè)備和系統(tǒng)有: 主控室、儀控系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、燃料吊裝區(qū)、燃料廠房、乏燃料水池、機(jī)械設(shè)備區(qū)、安全殼貫穿區(qū)和主蒸汽、給水閥門(mén)隔間.
4）汽輪機(jī)廠房:廠房?jī)?nèi)不含安全相關(guān)設(shè)備。安裝了主汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)相關(guān)流體和電氣系統(tǒng)。
5）柴油發(fā)電機(jī)廠房:裝備了2 臺(tái)柴油發(fā)電機(jī);
6）放射性廢物廠房:包括各類廢料在處理前的隔離儲(chǔ)存設(shè)施、移動(dòng)式廢物系統(tǒng)的處理設(shè)施和將經(jīng)處理的廢物貯存裝入輸送和處置容器的設(shè)施。
2.1.2、核島系統(tǒng)
核島主要設(shè)備由核反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、穩(wěn)壓器、主循環(huán)泵以及相應(yīng)的管道等組成。
1)核反應(yīng)堆：它由堆芯組織、堆內(nèi)構(gòu)件、壓力容器和控制棒驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等主要部件組成；反應(yīng)堆堆芯裝載有193束燃料組件，61組控制棒組件，2組啟動(dòng)中子源和整體可燃毒物組件及部分阻力塞組件。
2)蒸汽發(fā)生器：蒸汽發(fā)生器是一回路冷卻劑將反應(yīng)堆熱能傳給二回路工質(zhì)使其變?yōu)檎羝臒峤粨Q設(shè)備。采用立式倒“U”形管自然循環(huán)結(jié)構(gòu)形式。它由一次側(cè)下封頭、管板、U形管束和二次側(cè)筒體、汽水分離裝置等組成。
3)穩(wěn)壓器: 穩(wěn)壓器的作用是補(bǔ)償一回路冷卻水溫度變化引起回路水容積的變化和調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作壓力，防止一回路系統(tǒng)壓力變化引起設(shè)備損壞或堆內(nèi)冷卻劑沸騰。普遍采用立式電加熱式穩(wěn)壓器，它的結(jié)構(gòu)呈鐘罩形筒體。頂部設(shè)有安全閥，卸壓閥噴霧裝置，底部設(shè)置電加熱元件。
4)主冷卻劑泵: 冷卻劑主泵用于即送高溫高壓冷卻劑，將反應(yīng)堆熱能輸送到蒸汽發(fā)生器，以保證二回路系統(tǒng)正常工作，是系統(tǒng)中重要轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備采用直立式、單級(jí)、混流式軸封泵，它由泵殼、葉輪、轉(zhuǎn)軸部件、密封部件，飛輪和電機(jī)等組成。
5)核II級(jí)泵: 高壓安注泵，余熱排出泵，安全殼噴淋泵和上充泵是核島輔助系統(tǒng)中重要安全設(shè)備。高壓安注泵選用多級(jí)，雙殼、臥式離心泵;余熱排出泵通常采用單級(jí)，懸臂臥式離心泵;噴淋泵一般為單級(jí)，單吸、懸臂立式離心泵;上充泵有往復(fù)式及離心式兩種，往復(fù)式一般為臥式三柱活塞泵.
6)主冷卻劑管道：主冷卻劑管道包括連接壓力容器，蒸汽發(fā)生器、主泵的熱端和冷端管段。為雙回路布置，每個(gè)回路有一條31英寸內(nèi)徑的熱段將冷卻劑運(yùn)到蒸發(fā)器，和兩條22英寸內(nèi)徑的冷段將冷卻劑運(yùn)回壓力容器，完成一個(gè)循環(huán)。蒸汽發(fā)生器/主泵的豎向支撐與蒸汽發(fā)生器的下封頭相聯(lián)并生根在平臺(tái)上。 蒸汽發(fā)生器下封頭采用一體鍛制而成。
2.1.3、常規(guī)島主、輔設(shè)備系統(tǒng)
1）反動(dòng)式汽輪機(jī)；型號(hào)TC6F－49，雙組復(fù)合四缸六排汽機(jī)組。四個(gè)汽缸與發(fā)電機(jī)，勵(lì)磁機(jī)用單軸串聯(lián)，布置在同一平臺(tái)上，兩側(cè)設(shè)置兩臺(tái)汽水分離再熱器；具有一個(gè)高壓缸和三個(gè)相同的低壓缸。每個(gè)低壓缸配備一臺(tái)冷凝器。每臺(tái)低壓缸有兩個(gè)排汽口，往冷器器排汽。
2） 汽水分離再熱器：將高壓缸排出的蒸汽進(jìn)行分離除濕，并進(jìn)行加熱升溫，使其成為微過(guò)熱蒸汽，然后再進(jìn)入低壓缸繼續(xù)作功。汽水分離再熱器采用臥式筒體結(jié)構(gòu)，一級(jí)分離和兩級(jí)再熱。由分配管、導(dǎo)流孔板、波紋板、低壓再熱器、高壓再熱器及安全閥等組成。
3）冷凝器：汽輪機(jī)低壓缸配備冷凝器，橫向布置，雙通道，雙流程，單背壓；
4）除氧器：采用淋水盤(pán)式除氧器，設(shè)有多層平行的淋水盤(pán)，盤(pán)上鉆有許多小孔，待除氧的水由淋水盤(pán)上部引入，由噴霧器粉碎成霧滴，在降落過(guò)程中被流動(dòng)蒸汽加熱進(jìn)行初級(jí)除氧，再通過(guò)小孔，分散成細(xì)流，以此通過(guò)各層淋水盤(pán)流至給水箱。
5）發(fā)電機(jī)：發(fā)電機(jī)采用國(guó)際成熟大型水，氫冷卻發(fā)電機(jī)，定子線圈采用水冷，轉(zhuǎn)子線圈采用氫冷，鉻牌出力為1345MVA(或1450MVA)電壓22KV，發(fā)電機(jī)為三相兩極，轉(zhuǎn)速1500rp/min。
2.1.4、AP1000壓水堆核電站工藝流程板
AP1000壓水堆核電廠主要由壓水反應(yīng)堆、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱一回路）、蒸汽和動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（又稱二回路）、循環(huán)水系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和輸配電系統(tǒng)及其輔助系統(tǒng)組成。板面設(shè)備制作成半剖式結(jié)構(gòu)，工藝流程采用LED燈管分色演示生產(chǎn)過(guò)程.
三、AP1000壓水堆核電站仿真動(dòng)畫(huà)軟件：
采用Sparkle Interactive Designer 軟件設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，以Windows Vista操作系統(tǒng)中WinFX編程模型為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)出混合3D內(nèi)容、動(dòng)畫(huà)、ASP、HTML和多媒體內(nèi)容、多格式文本、矢量圖；Sparkle 全方位的3D、動(dòng)畫(huà)、加速顯示引擎，將矢量圖形、位圖、3D內(nèi)容、視頻、音頻和富文本合成，自由地混合在2D和其他元素之間，不同元素之間進(jìn)行功能強(qiáng)大的可視化交互。
3.1、操作系統(tǒng)：
Windows XP或更新的Windows操作系統(tǒng)。適應(yīng)校園網(wǎng)內(nèi)所有計(jì)算機(jī)，都可以運(yùn)行鍋爐全尺寸虛擬軟件，可以與電站汽輪機(jī)全尺寸虛擬軟件相連接。
3.2、參數(shù)說(shuō)明：
AP1000壓水堆核電站實(shí)訓(xùn)軟件是對(duì)系統(tǒng)的原理、數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)等全面解析系統(tǒng)。操作者可以任意角度進(jìn)行三維虛系統(tǒng)漫游、三維虛擬設(shè)備局部漫游，漫游的角度、速度、行進(jìn)、停留，全部由操作者來(lái)控制。系統(tǒng)的全部設(shè)備（包括設(shè)備的各個(gè)主要部件），全部按照原尺寸進(jìn)行縮放建模。三維虛擬漫游系統(tǒng)包含系統(tǒng)的全部主要功能等。
主要設(shè)備的3D結(jié)構(gòu)演示，主要有反應(yīng)堆、蒸汽發(fā)生器、主泵、穩(wěn)壓器、冷卻劑管道、核汽輪機(jī)等設(shè)備。
3.3、功能說(shuō)明：
AP1000壓水堆核電站“漫游、360o全景觀看”、“重點(diǎn)展示”、“設(shè)備參數(shù)說(shuō)明”四個(gè)模塊。通過(guò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)進(jìn)行系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)的演示，又形象又直觀，配以模型、文字、語(yǔ)音的說(shuō)明，方便進(jìn)行產(chǎn)品使用的說(shuō)明和培訓(xùn)。該系統(tǒng)具有真實(shí)性、沉浸性、交互性和易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，不僅大大提高了教學(xué)容量，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)的不足，運(yùn)用生動(dòng)、形象的方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，是教學(xué)不可缺少的崗位平臺(tái)。
學(xué)員可以通過(guò)選擇目標(biāo)設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)范操作，實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)作原理、尺寸數(shù)據(jù)呈現(xiàn)、設(shè)備零件信息等，使得學(xué)員對(duì)目標(biāo)設(shè)備增加學(xué)習(xí)趣味的同時(shí)，對(duì)其有更清晰的認(rèn)知。分別實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備總體、主要零部件結(jié)構(gòu)及性能介紹。通過(guò)該模塊可以使學(xué)員直觀地掌握設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)、各個(gè)零部件位置、信息及其作用。
四、壓水堆核電站仿真模擬實(shí)訓(xùn)裝置展臺(tái)參數(shù)：
設(shè)備結(jié)構(gòu)主體承重部分臺(tái)座建筑結(jié)構(gòu)采用型鋼制作，保證的牢固耐用，用奧松板制作龍骨，底座高不低于700 mm，邊框不小于10 mm寬，采用國(guó)標(biāo)2 mm以上不銹鋼包邊。
五、壓水堆核電站仿真模擬實(shí)訓(xùn)裝置安裝：
實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)裝置等全過(guò)程仿真模擬；動(dòng)態(tài)演示，形象逼真，仿真性強(qiáng)，使人有身臨其境的感覺(jué)。具有很高的觀賞性，直觀性，操作性。使學(xué)生不出校門(mén)就掌握了作業(yè)實(shí)習(xí)所需掌握的大部分內(nèi)容，使學(xué)生猶如在寶貴的工廠實(shí)習(xí)時(shí)間里，去真正實(shí)習(xí)生產(chǎn)、實(shí)習(xí)操作和控制演示運(yùn)行過(guò)程，完成一個(gè)高起點(diǎn)、高效率的實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)。
實(shí)訓(xùn)裝置在教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用，不僅使學(xué)員對(duì)各設(shè)備的布局模塊、系統(tǒng)與實(shí)際應(yīng)用、裝置的部件組成、實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行演示、實(shí)訓(xùn)裝置的運(yùn)行功能等進(jìn)行初步了解，還可通過(guò)演示操作來(lái)加深學(xué)員對(duì)系統(tǒng)裝置的觀摩認(rèn)識(shí)。訓(xùn)練學(xué)員從事專業(yè)類設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行、維護(hù)及檢修的基本技能；達(dá)到“教、學(xué)、訓(xùn)”一體化功能。仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)安裝培訓(xùn)正式移交用戶運(yùn)行后進(jìn)入質(zhì)保期，仿真機(jī)軟件質(zhì)保期為24個(gè)月，在質(zhì)保期內(nèi)對(duì)仿真系統(tǒng)的升級(jí)、模型修改、維護(hù)、故障處理等提供全部免費(fèi)服務(wù)。提供多種形式的技術(shù)支持服務(wù)。包括：技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢、專人現(xiàn)場(chǎng)維修服務(wù)、電子郵件響應(yīng)、電話響應(yīng)等。
六、參考圖片：
