火电厂烟气脱硫脱硝虚拟仿真实验

以火电厂的脱硝系统认知项目为例，火力发电厂设备庞大，系统复杂，很多设备处于高温、高压、高速运行状态，现场安全要求高，学生要进入现场进行学习安全隐患大，也无法了解设备的内部结构；同时发电厂运行操作难度大，系统运行状态受外界负荷限制，无法在实际现场随意进行各种实验，实验室也无法用实物复制实际现场，教学过程中，无法对学生直接展示发电厂各种设备的内部结构，更无法进行各种实验项目中，设备和系统的内部工质流动现象，无法进行实验验证。

在过去的实验教学过程中，无法进行实验室教学，学生智能通过短时间的实习简单的了解大型火力电站的基本系统，实验效果较差。

本虚拟仿真实验系统通过虚拟仿真技术，逼真再现发电厂现场场景，对现场设备进行内部解剖，并了解其工作原理和内部工质流动现象；选择发电厂脱硝系统进行虚拟仿真项目的设计，使学生可以亲自动手操作进行现场和实验室无法做到的各种实验项目。



1、实现火力发电厂工艺流程虚拟仿真，可对火电厂开展全厂漫游认识实习，帮助学生了解厂区布局和工艺流程；

2、开展分系统实验实习教学，展现场内设备连接关系、工质循环机制、能量交换方向，展示常用设备以及该设备在系统内的作用；

3、实现脱销环节仿真，利用三维虚拟现实技术，提供脱硝场景各个系统的连接关系，形成了从系统操作到实时数据的一体化教学仿真方案。

本实验项目以火电站脱硝系统为对象，以三维仿真的方式，模拟设备实际工作的现场环境和设备，学生进行电站系统认识、脱硝系统原理学习；提供基于机理仿真的脱硝系统数值计算的数学模型，供学生结合DCS监控画面进行脱硝调节，从而开展脱硝系统与设备的认知实习及仿真操作。通过实验，可达到使学生充分了解设备与系统的动静态特性、进行仿真结果的验证及进行虚拟的现场试验的教学目的。设定课时为4学时，其中预习2学时、实验上机操作2学时。

实验完毕后，实验记录上传到服务器中。

专业与年级要求：环境类专业、大二

基本知识和能力要求等：     

对于脱硫脱硝工艺虚拟仿真，要求学生初步掌握烟气脱硫脱销基本原理。对于没有掌握上述基础理论的学习人员，也可进行科普体验。

教师可进行班级和试卷管理，结合理论课程设置，发布试题，考察学生知识掌握情况。

课前要求学生在平台上进行学习，掌握操作关键点，回答相关问题。教师通过线上进行指导，监督。

阶段一（认知阶段）：2个课时，学生写心得体会。

阶段二（实训阶段）：2个课时，学生对仿真操作进行反复操作，直至熟练并考核合格。

和知识点相结合，掌握操作技能、定量操作效果。