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实物模型则是指已有的零件实物或样件。制造企业通常借鉴已有产品的实物对象对其进行创造性修改以获得更为先进或更能满足特定需求的产品新设计。

如今的工业模型并非手板那么简单，它已经从数码产品、家用医疗产品和汽车配件等转化为大型的机械模型和工程模型。
热力系统及辅助设备
汽轮机本体与锅炉本体之间，由各种汽水管道、阀门及其辅助设备连成一个整体，这个整体就组成了发电厂的热力系统。热力系统除了要保证机组安全、经济、可靠地运行外，还要考虑机组能顺利启动、停机、切换设备、升降负荷等。因此，热力系统，特别是大型机组的热力系统，是相当复杂的。


热力系统的基本流程：来自锅炉的主蒸汽，首先在汽轮机高压缸里做功，从高压缸排出后，又送入锅炉再热器中再加热，加热后的蒸汽，又送入汽轮机中压缸和低压缸继续做功，最后，汽轮机的排汽进入凝汽器。凝汽器管束里侧通有来自环境的冷却水，排气在管束外侧流过时不断放出余热，并凝结成水。冷却水将吸收的热量排入环境。从凝汽器排出的水称为主凝结水，为了提高系统的效率，主凝结水并不直接送入锅炉中，而是经过一系列加热器加热后再进入锅炉。加热器的热源来自从汽缸的不同部位抽出的蒸汽，用它们对加热器中的水进行加热。主凝结水通过凝结水泵升压后进入深度除盐装置进行水质处理。然后，依次流过轴封加热器和四个低压回热加热器，在那里吸收来自汽轮机抽汽的热量。主凝结水温度从30度左右不断升高，达到140度左右后进入除氧器。除氧器将主凝结水中溶解的氧气等气体除去，以免对设备和管道造成腐蚀。同时，除氧器本身也是一个混合式加热器，也可对主凝结水进行加热。从除氧器下部水箱出来的水被送入给水泵，给水泵将水升到很高的压力。从给水泵出来的水称为主给水，主给水依次流过三个高压加热器，温度达到260度左右后有进入锅炉的省煤器进行下一轮的汽水循环。为了使用和管理上的方便，一般都将加热器进行了编号。高压加热器为1，2，3号，除氧器为4号，低压加热器为5，6，7，8号。





热力系统特别是大型机组的全面性热力系统很复杂，我们分成以下几个系统进行讲述：
1、主蒸汽及汽轮机旁路系统
2、凝汽系统
3、低压加热器系统
4、给水除氧系统
5、高压加热器系统
6、补充水系统


1、主蒸汽及汽轮机旁路系统
锅炉与汽轮机之间的蒸汽管道与通往各用汽处的支管及其附件称为发电厂主蒸汽系统，对于再热式机组还包括再热蒸汽管道。中小型机组的主蒸汽系统采用母管制，参数相同的几台锅炉的蒸汽都引到主蒸汽母管上，再由母管引至汽轮机。这种系统灵活性较好，事故时锅炉可通过阀门互相切换，还可用于汽轮机锅炉数目不等的情况。大型机组特别是再加热机组的主蒸汽系统都采用单元制系统，其特点是汽轮机与其对应的锅炉组成一个独立的单元。大型再热机组通常还设有旁路系统。机组启动时，锅炉先点火投运，而汽轮机高压缸尚未进气时，锅炉再热器中没有工制流过。为了防止再热器干烧，将主蒸汽经减温减压后，直接引入再热器。再热器出口的蒸汽又经过减温减压，直接进入凝汽器。这样，整个汽水绕过汽轮机，形成了循环。
主蒸汽不进入汽轮机高压缸，而是经降压减温后，直接进入再热器的管路，称为高压旁路，也成I级旁路。再热器出来的蒸汽，不进入汽轮机的中低压缸，而是经降压减温后，直接排入凝汽器的管路，称为低压旁路，也称II级旁路。旁路系统是利用减温减压器的减压阀来降低蒸汽压力，同时将减压阀后，温度较低的凝结水或给水直接喷入蒸汽中来降低其温度。
除了保护再热器外，旁路系统的作用还有很多，其中一个重要的作用是：在启动时，参与主蒸汽参数的调整，从而加快启动时间，改善启动条件。


2、凝汽系统
凝汽系统是指与凝汽器相关的管路和设备，主要有凝汽器、凝结水泵、抽气设备、冷却水设备等。凝汽器是吸收汽轮机排汽的余热并将其凝结成水的设备。凝汽器内，有规律的排列着冷却水管，前侧设有前水室，前水室被隔成上下两部分，上为进水室，下为出水室。后部有后水室。水室及管束外有外壳，外壳上部有汽轮机进气的排汽进口，下部有汇集凝结水的热水井。冷却水从进水室流进，沿着下部管束流向凝汽器后部的后水室，然后折返，从上部管束流向出水室。汽轮机的排汽从凝汽器的进气口进入，在管束外面放热，逐步凝结成水，汇集到凝汽器下部的热水井中，由凝结水泵抽出升压后进入低压加热器系统。
大型机组的凝汽器设计成方箱型，安装在汽轮机低压缸的底部，紧接低压缸的排汽口。因为低压缸有两个排汽口，所以凝汽器也分为甲乙两侧。



汽轮机的排汽在凝汽器中凝结需要大量的冷却水，冷却水也称循环水，其供水方式有两种：
一种为直流供水方式，也叫开式供水。这种供水方式是用循环水泵直接向江河的上游取水，有循环水泵送入凝汽器，冷却水从凝汽器吸热后从凝汽器出水管排如江河的下游。循环水泵一般安装在靠近水源的水泵房内。4台300MVA机组循环水量每小时高达十多万吨。
另一种供水方式为循环供水方式，也叫闭式供水方式。这种供水方式是在缺乏水源或水源离电厂较远时使用。它必须有冷却塔、冷却水池、循环水泵等设施。循环水泵从这些冷却设施的给水井中接水，在凝汽器中吸收排汽热量后，再送回冷却设施中。利用水蒸发降温原理，使水降温后，再送入凝汽器循环使用。冷却塔塔身较高，且做成双曲线形，起到通风筒的作用。空汽从塔身下部进入，自然上升，有凝汽器出来的冷却水从冷却塔淋水装置的上部淋下，目的是增加水和空气接触的面积和时间。冷却塔的下部是冷却水池。


3、低压加热器系统
从凝汽器热井排出的凝结水称为主凝结水。它首先被凝结水泵升压，经过深度除盐装置对水经行化学处理，然后进入轴封加热器，利用汽轮机的轴端漏气来加热，温度有所提高后，再依次流过四个低压加热器，主凝结水的温度不断提高，最后进入除氧器，由于主凝结水的压力较低，所以这里的加热器称为低压加热器。
低压加热器从外观上分为立式和卧式两种，被加热的主凝结水都是从进水管经进水室进入受热面管内，加热后从出水室流出。加热蒸汽进入加热器后，在导向板的作用下反复从刷受热面，不断放出热量而凝结成水。
这种在加热器内由蒸汽凝结成的水称为疏水，疏水的出路有两种方式：一种叫逐级自流，即疏水自动由本级加热器流入到器侧压力较低的加热器或凝汽器中去；另一种疏水方式是采用疏水泵将疏水打入加热器的出口，将其与主凝结水混合。
深度除盐装置的作用是利用离子交换树枝对水进行进一步的化学处理，以提高水的品质。
300MVA机组的7，8号两个加热器合成在一起安装在凝汽器的内部。
低压加热设有旁路装置，这样在加热器故障时可将该加热器切除，主凝结水经旁路直接进入下一级，而不至于使机组停运。


4、给水除氧系统
给水除氧系统的任务是：将主凝结水中的氧气和其它气体除掉，以免产生对设备的腐蚀，同时将主凝结水的压力和温度进一步提高。来自低压加热器的主凝结水进入除氧器，在除氧器内进行除氧并加热后进入给水泵。






除氧器包括除氧头和除氧水箱两部分。其中，除氧头为除氧和加热装置，水箱为储存除氧水的容器。主凝结水从除氧头**部进入除氧器，汽轮机的抽汽从除氧头的中部进入。蒸汽将水加热到沸腾状态，水中溶解的气体就会溢出，溢出的气体从除氧头的排气管中排出。除去气体的水落入水箱，再从水箱送入给水泵，给水泵的作用是为使给水获得更高的压力。给水泵多采用圆筒型多级离心泵，其出口压力可高达20MPa，即200个大气压以上。为防止给水泵可能产生汽蚀而损坏，大型机组均设置前置泵，从除氧水箱流出的水，先进入转速较低的前置泵，然后再进入主给水泵。300MVA以上的机组经常运行的给水泵采用专门的小型汽轮机驱动，而备用泵采用电动机驱动。对于200MVA及其以下机组的运行及备用给水泵，一般都采用电动机驱动。因电动机转速不可调节，所以电动机与给水泵之间广泛采用液压耦合器来调节给水泵的转速，从而调节给水容量。


5、高压加热器系统
来自给水泵的主给水依次流过三个高压加热器，将温度提高到260度左右，然后进入锅炉的省煤器。这比将温度很低的凝结水直接进入锅炉可明显提高机组的效率。高压加热器的工作原理、基本结构等都与低压加热器相似。只是因其被加热的主给水压力很高，故称为高压加热器。高压加热器的疏水都是逐级自流，最后汇入除氧器。
高压加热器也设有旁路保护装置，当任何一台高压加热器的管系发生泄漏，只是加热器内水位**过极限值时，控制系统立即动作，关闭加热器进口水管，让给水经旁路直接进入锅炉。此时不影响锅炉给水，机组仍可运行，只是经济性有所降低。


6、补充水系统
机组运行中不可避免有汽水损失，因此，要不断向系统补充质量合格的水。补充水必须经过一系列的处理才能保证其质量。在化学水处理车间中，水首先经过澄清、过滤、除去杂质，在采用经过一系列离子交换器的处理，除掉水中的硬质盐类，成为合格的补充水。为便于除氧，调节水量，补充水一般从细口的凝汽器或除氧器中补入。
数字模型就是利用电脑多媒体技术制作出来显示在屏幕上的，是虚拟的。
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电气设备
在火力发电厂中，当汽轮机带动发电机的转子转动，并向转子提供励磁电流后，发电机就能发出电来。为了将电能安全可靠的送入电网，发电厂通常是通过主变压器升高电压，再通过主母线、隔离开关、高压断路器、电流互感器等从输电线路送入电网。
发电厂电气设备按其作用不同，分为一次设备和二次设备。直接生产和输送电能的设备称为电气一次设备，如发电机、电力变压器、断路器、隔离开关、电力互感器、避雷器、母线等。发电厂电气二次设备则是对一次设备进行监视、控制和保护的设备，它对电厂安全可靠的运行起着十分重要的作用。
下面从五个方面分别介绍电气设备的基本内容：
1、发电机与电力变压器
2、开关设备
3、电力互感器
4、电气主接线及配电装置
5、电气二次设备


1、发电机与电力变压器
发电机是发电厂三大主机之一。发电机由静止部分的定子和旋转部分的转子组成，旋转部分位于静止部分的中间。发电机的定子包括定子铁心、定子绕组、基座、端盖、轴承等。发电机定子铁心成圆筒形，又互相绝缘的硅钢片叠压而成，在铁心内部有放置线圈的槽，定子三相绕组按空间位置相差120度嵌放在定子的铁心槽内，槽口处用槽楔压紧。槽楔下设有波纹板，可避免线圈震动和磨损。大容量发电机定子绕组的每根铜线棒由两排空心线和实心线混合排列，在空心棒中通水冷却。发电机转子包括转子铁心、转子绕组、滑环、互环、中心环等。为适应汽轮发电机高速旋转，发电机的转子与轴锻成一体，转子铁心中还有两组对称的辐射槽，槽内安放转子绕组，槽中的绕组串联行成一对磁较，绕组两端的引出线引到滑环上。转子的表面还有不同形式的通风沟，用与转子的通风冷却。转子上的互环还有中心环用来保护转子绕组端部，防止因高速旋转造成绕组端部的移动。


发电机是根据电磁感应原理工作的，当励磁系统提供的直流电通入转子线圈后转子就会产生磁场，由于转子是在不停地旋转，因此这个磁场便称为旋转磁场。它和静止的定子线圈形成相对运动，相当于定子线圈做切割磁力线运动，由于磁较方向不断变化，和发电机定子三相绕组在空间位置相差120度。所以，当转子旋转时，三相定子绕组中就会产生三相交流电动势，若外部接上负载，定子绕组就会有交流电流通过。发电机发出的三相交流电由其定子引线端经三根封闭母线送到厂房外的主变压器。


根据发电机的工作原理，发电机要发出电能，必须有一套完整的励磁系统。励磁系统有多种，这里介绍的励磁系统是由交流主励磁机、永磁式副励磁机、整流装置和自动调节可控硅整流装置组成。主励磁机发出的交流电经硅整流后，通过发电机的电刷、滑环向转子绕组提供励磁电流。而主励磁机的励磁电流又是由副励磁机经可控硅整流后供给的。副励磁机的磁场由它本身的永磁体建立。当把发电机的输出参数反馈到自动调节器后，整个励磁系统便构成了一个闭环的负反馈系统。它能根据发电机运行工况自动调节励磁电流。


发电机的输出电压经主变压器升高电压后送入电网，发电厂的自身用电是将发电机输出电压经厂用变压器降低电压后供给。主变和厂用变都成为电力变压器，它的功用一方面是变换电压，另一方面是传递功率。变压器是按电磁感应原理工作的，铁心是变压器的磁路，绕组是变压器的电路。铁心和绕组都装在充满变压器油的油箱中，变压器油可起到绝缘和散热的作用。变压器油箱上装有油枕，它的作用是调节变压器油的油量和减少油受潮和氧化的程度。变压器套管起到固定引线和保证引线的对地绝缘。
大容量发电机由于输出电流较大，它的出口母线都采用封闭母线。封闭母线的导体用支柱绝缘子固定在外壳内，封闭的外壳可避免三相短路，提高供电可靠性，同时由于它的屏蔽作用，可大大减小导体的电动力。


2、开关设备
发电厂正常运行时，电气设备的投入和退出、事故情况下电流的切除都是通过开关设备进行的。开关设备主要有断路器和隔离开关。
户外式断路器，它由断路器本体及操纵机构组成。其本体主要部件有：磁支柱、三连箱、均压电容和灭弧室等。220kV断路器的两个灭弧室分别装在上端的两个磁套内。断路器是串接在电路中的，上端两端的接线板分别与外电路相连。断路器动静触头装在灭弧室内，断路器的接通与断开是受断路器的操纵机构控制的。在操作操纵机构时，动触头会产生相应的动作，从而实现电路的接通与断开。开端电路时，在触头之间产生的电弧将由压缩的气体吹灭。
断路器按灭弧介质的不同，常用的还有：少油断路器，空气断路器和真空断路器等。


隔离开关，起到隔离电源保证检修工作人员安全的作用。隔离开关的动触头连在一折叠支架上，静触头连接在铝管母线上。隔离开关还有其他形式。


3、电力互感器
电力互感器的作用是将电路的高电压和大电流换成测量仪表、继电保护和控制装置等可用的100V低电压和5A或1A的小电流。
电力互感器包括电压互感器和电流互感器，它们的工作原理与变压器相似。高压互磁式电压互感器是将铁心和线圈安装在磁套内，它的原边与被测电路并联，它的副边与二次电气设备的电压线圈并联。高压互磁式电流互感器的铁心和线圈也安装在磁套内，它的原边串联在被测电路中，副边与二次设备的电流线圈串联。


4、电气主接线及配电装置
发电厂电气主接线是由一次电气设备相互连接构成的电气回路，它代表了电气部分主体结构。电气主接线图是用规定的图形符号按一定的顺序表示全部的电气设备基本组成的单线接线图。它作为电气运行和操作的依据。为了保证供电可靠性和运行的灵活性，电气主接线常采用带有主母线的接线方式。母线起着会集合分配电能的作用。单母线接线方式接线简单，操作方便，但当母线及母线侧隔离开关故障时，将造成全厂停电。为克服这一缺点，可采用分段断路器将母线分段，成为单母线分段方式，从而提高了可靠性。
将发电厂中所有一次设备及其辅助设备按照主接线要求用来接受和分配电能的电气装置称为配电装置。按其电气设备安装地点不同，分为屋外和屋内配电装置。
屋外配电装置为了防止雷电波的入侵造成设备损坏安装有避雷；为了防止雷电直接击毁布置较高的电气设备配电装置四周设有避雷针；为防止输电线直接被雷击，在输电线上方设有避雷线。


5、电气二次设备
发电厂电气二次设备都安装在控制室的控制屏和控制台上，它包括各种测量仪表、继电保护装置、监控设备、信号和各种自动装置。各种表计可显示电气设备运行参数，电气设备运行状态可由光字牌、指示灯和音响显示。高压断路器的开断和关合是由运行人员在控制屏上进行操作的。控制室设有信号屏，所有事故信号和预告信号都有这里发出。
发电厂中提供给控制、信号、保护、自动装置的电源称为操作电源。由于操作电源可靠性要求高，发电厂多数采用蓄电池作为操作电源。
200MVA以上的机组一般采用单元控制方式，即锅炉、汽轮机、发电机的运行均在同一主控室内进行。各个控制台包括报警屏，监测信号屏和操纵控制台等。

近些年，工业设计逐渐得到国内制造业的重视，企业每年都录用大量的本科毕业生，同时也去寻找那些具有实际操作技能为强项的专业学校的毕业生，从录用后工作的效果和实际制作能力来看，专业学校毕业的学生明显有优势，而大学生明显表现出实际技能和技艺不足的现象，有些本科毕业生为了提高自己模型制作的能力和提高自己就业竞争力而召集了一些同伴，大家集资向一些具有模型制作能的前辈寻求指导，那么，在我们的设计教育培训体系中，模型制作的教学是否起到了应有的教学效果呢？