燃料电池教学实训台,工业锅炉模拟实训装置

YLXNY-04燃料电池教学实训台

定位及特色：

1、实现燃料电池系统的电压、电流、功率、氢气流量、氢气压力、电堆温度、风扇电压、环境温度的检测与显示。

2、实现电堆温度和尾气排放控制。

3、制定燃料电池性能测试规则，建立电堆性能评价模型。

4、设计制作全检测型燃料电池性能分析实验系统平台。

5、电堆功率100W，仪表由系统独立12V 供电，系统耗氢1.5L/min，Labview 显示界面编程。

6、线性负载60W、可选电子负载300W、阻性负载（LED阵列）50W。

能开展的主要实验：

1、线形负载和灯泡负载电堆性能实验

2、恒值负载电堆性能实验

3、不同温度电堆性能曲线实验

4、不同压力电堆性能曲线实验

5、不同尾气排放量电堆性能曲线实验

6、佳电堆性能曲线实验

7、不同类型电堆性能评价实验

系统简要介绍及燃料电池测试与管理：

燃料电池发电系统控制单元是整个实验装置的核心部分，通过控制燃料电池堆的温度、氢气压力、空气风量和尾气排放，实现燃料电池发电系统的热管理和水管理。针对不同负载，可研究恒电流、恒电压、恒功率、恒电  阻等多种方式下的电堆特性，绘制相应的特性曲线。

通过调整和优化控制变量，确定优操作条件，获得佳的系统输出性能。针对不同类型电堆，通过比较电堆特性曲线，评价电堆性能。

1、燃料电池发电系统的热管理和水管理

针对风冷型燃料电池堆，通过调节风扇电压，改变风扇转速，控制电堆温度；针对水冷型燃料电池堆，通过调节循环水泵电压，改变冷却水流量，控制电堆温度，实现电堆的热管理。设定电磁阀开闭周期和占空比，调节尾气排放量，控制电堆内部湿度，实现电堆水管理。

2、燃料电池堆的特性研究

应用所提供的线形负载（变阻器）和灯泡负载，通过观察显示仪表，初步了解电堆的电流、电压和功率特性。利用所提供的电子负载，进行恒电流、恒电压、恒功率和恒电阻实验，绘制不同负载变化下的V－I 和P－I 曲线，研究电堆的输出特性。燃料电池堆V－I 曲线绘制，空冷型燃料电池堆V－I 曲线。

3、燃料电池堆的性能优化

调节精密减压阀，控制氢气进气压力；调节风扇电压或冷却水流量，控

制电堆温度；调节尾气排放量。控制电堆湿度。通过比较不同功率变化

下的V－I 曲线，确定优操作条件，获得相同系列电堆的佳系统输

出性能曲线

4、燃料电池堆的性能评价

对于不同类型的燃料电池堆，在确定优操作条件基础上，比较佳性能输出曲线，划分功率输出段，分析计算极化压降、欧姆压降和浓差压降的形状、斜率和变化幅值，确定各功率段性能曲线的陡降点。检测各曲线陡降点V-I 值，利用所建立的电堆性能评价模型，评价电堆各功率段性能。电堆佳性能曲线比较结果和性能评价模型

YLGLX-01型工业锅炉模拟实训装置

一、工业锅炉模拟实训装置 产品概述

工业锅炉模拟实训装置采用半实物仿真技术，将锅炉的各个被控量，如锅炉汽包水位、锅炉送风量、锅炉引风量、过热汽（水）温等进行模型化（通过单片机程序设计来实现各种变量的输入输出状态及相互关系）处理，对锅炉各个主要部件，如锅炉、过热器、减温器、省煤器、空气预热器、引风机、送风机等，采用模拟设备进行模拟。这样既体现了锅炉的内部结构，又包含了对锅炉主要工艺流程（如锅炉冷态开车、正常操作、正常停车）地操作与控制。工业锅炉模拟实训装置适用于建筑环境与设备工程、热能与动力工程、锅炉运行与检修等专业的锅炉实训教学，同时也可满足国家职业资格的锅炉操作工初级工、中级工、技师的培训鉴定。

二、工业锅炉模拟实训装置 系统特点

 1.本锅炉实训装置以教材中典型的锅炉结构为依据，具有较好的通用性和综合性，能够满足大多数锅炉结构、工艺及控制方面的实训教学要求。

 2.通过使用工业锅炉模拟实训装置，学生可以掌握工业锅炉的工艺流程以及锅炉液位、温度、流量、压力的控制方法。

 3.通过实训，学生可以熟悉和掌握锅炉的冷态开车步骤、控制系统的投运方法、步骤以及各控制回路参数的整定等。

 4.锅炉各个被控制量的模型化设计代码完全开放，学生可以进行二次开发或课程设计。

三、技术性能输入电压：单相三线～220V±10% 50HZ 工作环境：环境温度范围为-5℃～+40℃ 相对湿度＜85%（25℃）海拔＜4000m

 四、工业锅炉模拟实训装置 系统组成

 1.锅炉设备锅炉设备主要由锅炉（含炉膛、水冷壁、双锅筒、对流管等）、过热器、减温器、省煤器、空气预热器、引风机、送风机、烟管等组成。

 2.控制模型信号板将锅炉中的汽包水位、锅炉送风量、锅炉引风量、过热水（汽）温各采用一套控制模型信号板来对其正常工作信号进行模拟。

 3.动力设备及执行器锅炉系统的动力设备及执行器主要有：风机2只、比例阀2只、变频器2只。

 4.锅炉控制柜锅炉控制柜主要由控制器（西门子S7-200PLC）、监控仪表、供电电源等设备组成。

 5.锅炉监控软件监控软件采用北京昆仑通态的MCGS组态软件进行工程组态，该软件是一套基于Windows平台，并用于快速构造和生成上位机监控系统的组态软件系统，可运行于Microsoft Windows 95/98/NT/2000/XP等操作系统。组态软件为用户提供了解决实际工程问题的完整方案和开发平台，能够完成现场数据采集、实时和历史数据处理、报警和安全机制、流程控制、动画显示、趋势曲线和报表输出以及企业监控网络等功能。上位机软件除了锅炉实训系统的数据监控和报表输出外，同时还将对锅炉的冷态开车操作过程、锅炉的运行工况等进行流程控制。

五、实训项目

 1.汽包水位的测量与控制

 2.锅炉送风量的控制

 3.锅炉引风量的控制

 4.汽（水）温的控制

 5.锅炉的冷态开车

 6.锅炉的正常停车