垃圾焚烧烟气处理虚仿综合实验的应用——以大气污染控制工程课程教学为例

发布时间：2021-10-24 11:00

　　随着垃圾焚烧烟气处理虚仿综合实验开发完成,如何充分、合理利用该虚仿综合实验是后建设时期急需解决的问题.垃圾焚烧烟气处理虚仿综合实验涵盖了烟气从产生到排放过程中的8个主要处理工艺,实现了场景、工艺设备、仪器操作、数据采集等全方位、全过程仿真.以炉内SNCR法脱硝反应温度的控制等为例,详细讲述了虚仿实验在教学疑难点讲解方面和烟气处理工艺设计方面的应用.重点强调了虚仿实验与大气污染控制工程课程理论教学、实践教学等教学活动的深度融合.虚仿实验在课程教学中的充分应用调动了学生积极性,提高了教学质量,推动了教学改革. 

【文章来源】：西南师范大学学报(自然科学版). 2020,45(05)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

垃圾焚烧烟气处理虚仿综合实验各组成模块

本虚仿综合实验在垃圾焚烧炉工艺中, 按照电厂实际情况设置尿素储罐(V101)、 尿素流量调节阀(VA110)、 尿素进料流量表(FI104)等装置(图2)和尿素添加、 调节等操作. 为了加深学生对反应温度影响脱硝效果这部分内容的理解, 除了正常工况外, 还特地设置“炉膛温度异常1”“炉膛温度异常2”和“尾气NOX含量超标”等事故处理操作. 使学生理解在不同温度条件下所发生的化学反应, 深刻地认识到温度控制对NOX排放量的重要作用, 反复练习还可以提高学生的操作技能.2.2 3D动画展示抽象原理

虚仿综合实验采用Maya, 3D Max等工具, 通过骨骼动画、 关键帧制作3D动画, 然后使用Microsoft DirectX实现3D渲染. 完成旋风除尘器(进气管、 筒体、 锥体和排气管)、 电除尘器(电晕电极、 集尘极、 高压供电设备、 气流分布板)和布袋除尘器(滤袋、 振打机构)以及辅助设备(法兰、 烟道、 阀门、 灰斗等)的仿真, 使学生对这些装置及其内部结构一目了然[8]. 再通过VR, AR和动作捕捉技术, 实现电除尘器中高压直流电晕、 延续的电晕电场或纯静电场、 振打清灰、 反电晕、 电晕闭塞和袋式除尘器中截留、 惯性碰撞、 扩散、 电沉积等现象的仿真, 可以逼真地演示出颗粒物在除尘器中运动、 变化轨迹(如图3a、 b). 亲眼观测到的现象比语言描述更加令人信服. 该实验还设置了“除尘器预喷涂”等工况, 可以形象地展示粉尘初层的作用.2.3 虚拟操作开展工艺设计

【参考文献】：
期刊论文
[1]流体力学虚拟实验平台的建设与应用[J]. 赵红晓,聂国隽,俞永辉.  实验室研究与探索. 2017(08)
[2]大气污染控制工程信息化实验教学模式的构建[J]. 刘涛,李照海,羌宁,徐斌,施鼎方,徐竟成.  实验室研究与探索. 2017(08)
[3]基于力控软件的过程控制虚拟实验系统[J]. 高宏岩,王兆芊,王闻阳.  实验室研究与探索. 2017(03)
[4]城市生活垃圾焚烧烟气处理工艺研究[J]. 朱庆春.  安徽农学通报. 2016(21)
[5]巧用虚拟实验技术解决教学难点——以“电子线路分析与应用”课程教学为例[J]. 姜树杰.  实验技术与管理. 2016(04)
[6]教学用风力发电系统虚拟实验台的设计与实现[J]. 郝雯娟,张祺.  实验技术与管理. 2016(02)
[7]环境工程新型实践教学基地实验工厂的探索与建设[J]. 张艳,侯永平,曹玉成.  东南大学学报(哲学社会科学版). 2015(S2)
[8]大气污染控制工程实验课程建设探讨[J]. 段凤魁,郝吉明,王书肖,段雷,贺克斌,马永亮.  实验技术与管理. 2015(09)
[9]创新虚拟实验教学模式培养自主学习能力[J]. 潘雪涛,邬华芝,蔡建文,张美凤,孟飞.  实验室研究与探索. 2014(11)
[10]树立共享理念 构建大型仪器设备先进管理模式[J]. 张艳,邓庆德.  中国高校科技. 2014(09)



本文编号：3455166