5 米长燃气-蒸汽联合循环发电机组模型竟藏发电全流程？

一、联合循环发电机组模型概述

本燃气-蒸汽联合循环发电机组模型（以下简称“模型”）是依据工业级F级燃气-蒸汽联合循环电站实际工艺流程、设备结构按比例缩放制作的高精度仿真演示模型。燃气轮机模型旨在精准还原电站核心设备布局、内部结构及工质循环路径，通过电动仿真、光电感应、剖视展示等现代化技术，直观呈现燃气轮机做功、余热回收、蒸汽循环发电等全流程工作原理。其可广泛应用于电力院校教学演示、能源企业展厅展示、电站运维培训、行业技术交流等场景，兼具科普性、实操性与展示性，整体设计符合工业模型制造规范，结构稳固、仿真度高、运行可靠，能充分满足各类场景下的技术演示与教学需求。

 

编辑搜图

燃气-蒸汽联合循环发电机组模型

燃气-蒸汽联合循环发电机组模型严格遵循“结构还原精准化、演示逻辑工业化、控制操作智能化、材质工艺标准化”原则，全面覆盖F级燃气轮机、余热锅炉系统、蒸汽轮机、发电机及主变、辅助设施等核心设备，通过分色LED灯光、微型电动驱动、透明剖视结构等技术手段，实现设备运行状态、工质流动路径、内部结构细节的多维度可视化呈现，同时配备触摸式智能控制系统，可实现工艺流程的自主切换、设备运行状态的精准调控，全方位复刻工业电站的运行逻辑与操作场景。

二、燃气-蒸汽联合循环发电机组模型整体参数规格

2.1 核心尺寸参数

燃气-蒸汽联合循环发电机组模型主体规格严格按工业电站设备布局比例设计，确保设备间距、工艺流程路径与实际电站一致，具体尺寸如下：

模型总长：5000mm（±5mm），采用分段式结构设计，便于运输与现场组装，分段接口处采用精密定位卡扣与螺栓固定，组装后整体平整度误差≤2mm/m，无明显接缝痕迹。

模型总宽：1200mm（±3mm），主体设备布局遵循“工艺流程优先、操作视角优化”原则，核心设备居中布置，辅助设施与管道系统沿两侧有序分布，预留充足的观察与操作空间。

模型总高：1800mm（±5mm，含设备顶部结构与烟囱高度），整体高度比例与长宽尺寸适配，确保视觉协调性，同时满足展厅、教室等场景的安装空间要求。

模型底座：采用钢结构框架+高密度板材封装设计，底座高度300mm，宽度与主体一致，长度延伸至5200mm，预留固定孔位，可通过膨胀螺栓与地面固定，确保模型运行时无晃动，底座表面采用防静电喷塑处理，颜色为工业灰色（RAL 7035）。

2.2 整体材质标准

燃气-蒸汽联合循环发电机组模型材质选型兼顾仿真度、耐用性与安全性，所有材料均符合工业模型制造标准，具体选型如下：

主体结构：采用高强度ABS工程塑料与透明亚克力板结合制作，ABS塑料用于非透明设备壳体、框架结构，具备抗冲击、耐老化、易加工特性；透明亚克力板用于需剖视展示的设备本体，透光率≥92%，可清晰观察内部结构，表面经抛光处理，无划痕、无雾影。

金属部件：设备转子、叶片、隔板、管道接口等精密部件采用铝合金与不锈钢制作，经CNC数控加工成型，表面采用阳极氧化、静电喷塑等工艺处理，仿金属质感强，耐腐蚀、抗氧化。

灯光系统：工质管道演示采用高亮度LED灯带（寿命≥50000小时），颜色纯度高、发光均匀，无频闪；设备状态指示采用贴片式LED灯珠，功率低、发热量小，确保长期运行安全。

驱动系统：微型电动装置采用直流减速电机，具备转速可调、运行平稳、噪音低（≤30dB）特性，配备过载保护装置，防止电机烧毁。

控制系统：触摸式一体控制机采用工业级触控屏，外壳为金属材质，具备防尘、防水、抗干扰能力，操作系统为Windows嵌入式版，运行稳定，响应迅速。

2.3 整体工艺要求

比例精度：模型整体比例按1:20缩放，设备尺寸、部件间距、管道走向严格对应实际电站工艺图纸，确保结构还原准确性。

表面处理：非透明设备壳体采用静电喷塑工艺，涂层厚度60-80μm，附着力达到GB/T 9286-1998标准1级要求，表面平整、色泽均匀，无流挂、气泡、划痕等缺陷；透明部件表面经多次抛光、打磨处理，透光性能优良，边缘采用倒角处理，防止划伤。

装配精度：设备部件装配间隙≤0.5mm，转子、叶片等转动部件运转灵活，无卡滞现象；管道连接采用精密接头，接口对齐度高，无松动，灯光线路隐藏布置，不影响模型整体美观。

标识系统：所有设备、管道、阀门均按实际电站标准配备标识牌，标识采用丝印工艺制作，字体清晰、耐磨、不易褪色，标识内容包括设备名称、规格型号、介质流向等，标识位置便于观察，不遮挡关键结构。

 

编辑搜图

燃气轮机动态展示模型

三、燃气轮机核心设备模型设计详情

3.1 F级燃气轮机模型

燃气轮机模型按实际F级燃气轮机结构1:15比例制作，全面还原压气机、燃烧室、透平、控制系统及辅助设备的结构与运行状态，采用透明剖视+电动仿真+灯光演示结合方式，直观呈现燃气轮机做功原理，整体尺寸为900mm×550mm×600mm（长×宽×高）。

3.1.1 核心部件结构设计

压气机：采用轴流式压气机结构，按实际级数（18级）比例制作，还原进气口、静叶、动叶、隔板等核心部件。进气口采用喇叭形结构，表面仿金属拉丝处理，内部设置仿真空气过滤装置；静叶与动叶采用铝合金CNC加工成型，叶片厚度0.8-1.2mm，角度与实际设备一致，动叶随转子同步转动，转动转速可通过控制系统调节（5-15r/min）。隔板采用透明亚克力板制作，表面标注隔板编号，便于观察气流通道；压气机壳体采用半剖视透明结构，可清晰观察内部叶片、转子的装配关系与运行状态，壳体外侧采用仿金属色喷塑处理，色泽均匀，质感强烈。

燃烧室：采用环形燃烧室结构，整体尺寸为300mm×250mm×350mm，壳体采用仿金属色ABS塑料制作，表面设置散热片仿真结构，提升工业质感。燃烧室内部采用红色LED灯带环绕布置，灯带发光方式为流动式，模拟燃料燃烧时的火焰流动状态，灯光亮度可调节，流动速度与燃气轮机运行状态联动；燃烧室内设置仿真燃料喷嘴、点火装置，喷嘴按实际数量比例制作，排列均匀，点火装置采用红色LED点光源模拟，与火焰流动灯光协同工作，还原点火燃烧全过程。燃烧室与压气机、透平的连接部位采用精密接头，确保结构紧凑，过渡自然。

透平：采用3级透平结构，还原转子、动叶、静叶、隔板套等核心部件，透平转子与压气机转子为一体化设计，由同一微型减速电机驱动，实现同步转动，转动过程平稳无噪音。透平动叶、静叶采用不锈钢材质制作，经精密加工保证叶片弧度与实际一致，叶片表面做防腐处理；隔板与隔板套采用铝合金制作，按实际结构装配，隔板上标注气流通道标识；透平壳体采用半剖视透明结构，可清晰观察转子转动、叶片受力等运行状态，壳体外侧设置温度、压力仿真仪表，仪表指针可随运行状态联动。

控制系统：在燃气轮机模型侧面设置仿真控制系统面板，面板尺寸为200mm×300mm，采用金属材质制作，表面丝印控制按钮、指示灯、仪表等标识，指示灯与模型运行状态联动，红色表示运行故障，绿色表示正常运行，黄色表示待机状态；面板上设置仿真PLC控制器接口，模拟实际燃气轮机的控制逻辑，可通过触摸式控制系统实现对燃气轮机运行状态的远程调控。

辅助设备：包括润滑油系统、冷却系统、进气过滤装置等辅助设备，按比例制作并布置在燃气轮机周围。润滑油系统采用微型油泵、油箱、滤油器等部件，油箱采用透明亚克力制作，内部注入仿真润滑油（红色透明液体），油泵可模拟运行状态，搭配蓝色LED灯光演示润滑油流动路径；冷却系统设置仿真冷却水管，采用分色LED灯光（蓝色）演示冷却水循环过程；进气过滤装置采用仿真滤网结构，表面标注过滤精度标识，还原进气预处理过程。

 

编辑搜图

燃气轮机模型

3.1.2 仿真演示功能

转动仿真：本体转子由微型减速电机驱动，可实现连续平稳转动，转速范围5-15r/min，通过控制系统可调节转速，转动过程中无卡滞、无明显晃动，转子与叶片、隔板的配合间隙精准，符合工业仿真要求。

燃烧演示：燃烧室通过红色LED灯带实现流动式灯光演示，模拟燃料燃烧时的火焰流动与温度分布，灯光流动速度与燃气轮机转速联动，转速越高，灯光流动速度越快，同时搭配点火装置的点光源，还原点火、燃烧、做功的完整流程。

状态指示：通过控制系统实现燃气轮机运行状态的实时指示，包括正常运行、待机、故障等状态，对应不同颜色的指示灯，同时仿真仪表指针随运行参数变化，直观呈现燃气轮机的工作状态。

3.2 余热锅炉系统模型

余热锅炉模型按实际电站余热锅炉结构1:20比例制作，全面覆盖进口烟道、锅炉本体、出口烟道及主烟囱、高中低压锅筒、辅助管道、平台扶梯等核心部件，同时还原给水泵、加药装置、取样装置、排污扩容器等辅机设备，整体尺寸为1200mm×400mm×800mm（长×宽×高），采用透明剖视+灯光演示方式，呈现余热回收与蒸汽产生过程。

3.2.1 核心部件结构设计

进口烟道：采用矩形截面结构，尺寸为400mm×300mm×200mm，材质为ABS工程塑料，表面仿耐高温防腐涂层处理，颜色为深灰色。烟道内部设置仿真导流板，按实际角度布置，导流板表面标注气流方向标识；烟道与燃气轮机排气口连接部位采用柔性接头，模拟实际电站的密封结构，同时设置仿真温度传感器，传感器与控制系统联动，可模拟烟道内烟气温度的实时监测。

锅炉本体：包括本体受热面、钢架护板等核心结构，钢架护板采用铝合金型材制作，按实际框架结构装配，表面喷塑处理，颜色为工业灰色；本体受热面采用鳍片式受热面结构，按比例制作受热管、鳍片，受热管采用透明亚克力管制作，内部布置红色LED灯带，模拟烟气加热过程，鳍片采用薄铝合金片制作，排列均匀，与受热管紧密贴合。锅炉本体采用半剖视结构，可清晰观察受热面的布置方式、烟气流动路径及热量交换过程，剖视面边缘采用金属包边处理，提升结构稳定性与美观度。

出口烟道及主烟囱：出口烟道与进口烟道结构一致，尺寸为350mm×280mm×180mm，烟道内设置仿真脱硝装置（SCR），模拟烟气脱硝处理过程；主烟囱高度为600mm，直径为150mm，采用透明亚克力制作，内部布置白色LED灯带，模拟烟气排放状态，灯带亮度可调节，同时烟囱顶部设置仿真防雨帽，底部与出口烟道采用法兰连接，结构稳固。

 

编辑搜图

单轴联合循环发电机组模型

高中低压锅筒：按实际电站高中低压锅筒的结构与布局比例制作，高压锅筒尺寸为300mm×150mm×150mm，中压锅筒尺寸为280mm×140mm×140mm，低压锅筒尺寸为260mm×130mm×130mm，均采用透明亚克力制作，可清晰观察内部水位、蒸汽分离装置等结构。锅筒内部设置仿真水位计、蒸汽分离器，水位计采用玻璃管仿真结构，内部注入蓝色透明液体模拟锅水，水位高度可通过控制系统调节；蒸汽分离器按实际结构制作，表面标注分离效率标识。高中低压锅筒通过管道连接，管道采用分色LED灯光（高压为红色、中压为黄色、低压为蓝色）演示蒸汽流动路径，颜色区分清晰，流向明确。

平台扶梯：按实际电站余热锅炉平台扶梯结构比例制作，采用铝合金型材焊接成型，平台宽度为80mm，扶梯踏步间距为20mm，表面做防滑处理，扶梯扶手高度为60mm，确保结构稳固。平台扶梯与锅炉本体、锅筒等设备精准对接，便于观察设备顶部及侧面结构，同时平台上设置仿真栏杆、警示标识，还原工业现场环境。

辅机设备：      

给水泵：采用微型电动给水泵模型，尺寸为100mm×80mm×80mm，材质为铝合金，表面仿金属处理，水泵可模拟运行状态，搭配蓝色LED灯光演示给水流动路径，水泵出口设置仿真止回阀、压力表，压力表指针可随运行状态联动。

加药装置：包括加药箱、加药泵、混合器等部件，加药箱采用透明亚克力制作，尺寸为120mm×100mm×100mm，内部注入绿色透明液体模拟药剂，加药泵采用微型电动泵，可模拟药剂输送过程，混合器采用静态混合器结构，表面标注混合比例标识。

取样装置：设置仿真取样管、冷却器、取样瓶等部件，取样管采用不锈钢材质，冷却器采用透明亚克力制作，内部布置蓝色LED灯光演示冷却过程，取样瓶采用小型透明容器，标注取样点标识。

排污扩容器：尺寸为150mm×120mm×120mm，材质为ABS工程塑料，表面仿金属色处理，内部设置仿真扩容结构，搭配白色LED灯光演示排污扩容过程，排污口设置仿真阀门，阀门可手动调节开关状态。

 

编辑搜图

余热锅炉模型

3.2.2 仿真演示功能

热量交换演示：锅炉本体受热面内的红色LED灯带按烟气流动方向依次点亮，模拟燃气轮机排气对受热面的加热过程，灯光亮度随烟气温度变化（通过控制系统调节），直观呈现余热回收原理。

蒸汽产生与流动演示：高中低压锅筒内的蓝色液体模拟锅水，通过加热后，锅筒顶部设置白色LED灯带演示蒸汽产生过程，同时分色LED管道灯光（红、黄、蓝）按高压、中压、低压顺序点亮，演示蒸汽从锅筒输送至蒸汽轮机的流动路径，流动速度与余热锅炉运行状态联动。

辅机运行演示：给水泵、加药泵等辅机设备通过微型电机驱动，模拟实际运行状态，搭配对应颜色的LED灯光演示介质流动，同时辅机设备的运行状态可通过控制系统独立控制，实现与主设备的协同运行。

3.3 蒸汽轮机模型

蒸汽轮机模型按三压、再热、单轴、两缸两排汽、抽汽、凝汽式蒸汽轮机实际结构1:20比例制作，采用1/4分体结构设计，全面还原隔板、隔板套、转子、汽封等核心部件，整体尺寸为900mm×500mm×600mm（长×宽×高），通过电动仿真+灯光演示方式，呈现蒸汽轮机的做功过程与运行状态。

3.3.1 核心部件结构设计

整体结构：采用1/4分体结构，分体面采用金属包边处理，边缘光滑无毛刺，分体部位设置定位销与螺栓，可实现拆卸与组装，便于观察内部结构。蒸汽轮机分为高压缸与低压缸，两缸通过联轴器连接，与燃气轮机、发电机转子构成单轴系统，实现同步转动，整体布局与实际电站一致。

转子与叶片：转子采用铝合金CNC加工成型，整体精度误差≤±0.1mm，表面做阳极氧化处理，颜色为银色，转子上按实际级数制作动叶，高压缸动叶采用不锈钢材质，低压缸动叶采用铝合金材质，叶片厚度0.5-1.0mm，弧度与实际设备一致，叶片排列均匀，与转子紧密贴合，转动时无松动、无偏移。转子两端设置仿真轴承，轴承采用黄铜材质制作，表面标注润滑油脂型号，模拟轴承润滑系统。

隔板与隔板套：隔板与隔板套按实际结构比例制作，采用铝合金材质，经精密加工保证尺寸精度，隔板上制作静叶，静叶与动叶对应布置，形成气流通道，隔板套与汽缸内壁紧密贴合，装配间隙≤0.3mm。隔板与隔板套表面标注编号、压力等级等标识，便于区分不同部位的结构功能。

汽缸与汽封：汽缸采用透明亚克力制作，可清晰观察内部转子、隔板、叶片等结构，汽缸表面仿金属色喷塑处理，局部保留透明区域，兼顾美观与实用性。汽封采用仿真梳齿式结构，按实际位置布置在转子与汽缸之间、隔板与转子之间，模拟汽封密封功能，表面标注密封间隙标识。

抽汽与凝汽系统：抽汽管道采用不锈钢材质，按实际路径布置，管道上设置仿真抽汽阀，阀门可手动调节开关状态，搭配黄色LED灯光演示抽汽流动过程；凝汽器采用透明亚克力制作，尺寸为300mm×200mm×200mm，内部设置仿真冷凝管，搭配蓝色LED灯光演示冷却水循环与蒸汽冷凝过程，凝汽器底部设置仿真热井，内部注入蓝色透明液体模拟凝结水。

 

编辑搜图

汽轮机模型

3.3.2 仿真演示功能

转动仿真：蒸汽轮机转子由微型减速电机驱动，与燃气轮机、发电机转子同步转动，转速范围5-15r/min，转动过程平稳，噪音≤30dB，可通过控制系统调节转速，模拟不同负荷下的运行状态，转子与叶片、隔板的配合精准，无卡滞、无碰撞。

蒸汽流动演示：主蒸汽管道采用红色LED灯带，再热蒸汽管道采用黄色LED灯带，抽汽管道采用橙色LED灯带，凝结水管道采用蓝色LED灯带，按工艺流程依次点亮，模拟蒸汽从余热锅炉进入蒸汽轮机、做功后排出、冷凝回收的完整路径，灯光流动速度与蒸汽轮机转速联动，直观呈现蒸汽循环过程。

结构展示：1/4分体结构可灵活拆卸，便于观察转子、叶片、隔板、汽封等内部核心部件的装配关系与结构细节，分体面标注部件名称与功能说明，提升教学与演示效果。

 

编辑搜图

余热锅炉系统模型

3.4 发电机及主变模型

发电机及主变模型按实际电站发电机与主变压器结构1:20比例制作，全面还原发电机内部风扇、冷却水管、定子绕组、转子结构及主变压器核心部件，发电机采用1/4剖面处理，主变采用半剖视结构，整体尺寸为800mm×500mm×600mm（长×宽×高），通过灯光演示+结构剖视方式，呈现电能产生、传输与变换过程。

3.4.1 发电机模型设计

整体结构：发电机采用同步发电机结构，尺寸为600mm×400mm×500mm，定子采用1/4剖面处理，剖面边缘采用金属包边处理，可清晰观察定子绕组、定子铁芯等结构，转子采用整体式结构，回路清晰可见，与蒸汽轮机转子通过联轴器连接，实现同步转动。发电机外壳采用仿金属色ABS塑料制作，表面设置仿真散热片、接线盒等部件，还原工业发电机外观。

定子结构：定子铁芯采用硅钢片仿真结构，按实际层数比例制作，表面标注铁芯材质与损耗参数；定子绕组采用铜质漆包线按比例缠绕，绕组排列整齐，接线方式与实际发电机一致，绕组表面标注相序标识（A、B、C），采用不同颜色区分（A相黄色、B相绿色、C相红色）。定子绕组与封闭母线连接部位采用仿真接头，确保连接牢固，导电路径清晰。

转子结构：转子采用铝合金制作，表面缠绕仿真励磁绕组，绕组采用铜质漆包线，排列紧密，励磁绕组两端连接仿真集电环，集电环采用黄铜材质制作，表面光滑，与电刷接触良好。转子上设置仿真阻尼绕组，按实际结构布置，表面标注阻尼系数标识，转子转动时，励磁绕组与集电环协同工作，模拟发电机励磁过程。

冷却系统：发电机冷却系统采用水-氢冷却仿真结构，内部风扇按比例制作，采用塑料材质，随转子同步转动，风扇表面标注转速参数；冷却水管采用透明亚克力管，按实际路径布置在定子与转子之间，内部注入蓝色透明液体，搭配蓝色LED灯光演示冷却水循环过程，冷却水管上设置仿真过滤器、冷却器，标注冷却水量与温度参数。

封闭母线：发电机出口封闭母线按实际结构比例制作，采用铜质仿真母线，表面镀锡处理，颜色为银色，母线外部设置仿真绝缘层，采用透明PVC材质，可观察母线结构。封闭母线长度为500mm，与发电机接线盒、主变高压侧精准对接，母线表面标注额定电压、额定电流等参数，搭配黄色LED灯光演示电流传输过程。

 

编辑搜图

联合循环机组发电机模型

3.4.2 主变模型设计

整体结构：主变压器采用油浸式变压器结构，尺寸为400mm×300mm×400mm，采用半剖视透明结构，可清晰观察油箱、铁芯、绕组、分接开关等核心部件。主变外壳采用仿金属色ABS塑料制作，表面设置散热管、储油柜、瓦斯继电器等部件，散热管采用铝合金材质，排列均匀，储油柜采用透明亚克力制作，内部注入黄色透明液体模拟变压器油，油位高度可通过仿真油位计观察。

铁芯与绕组：铁芯采用硅钢片叠片仿真结构，按实际结构制作，表面标注铁芯损耗、励磁电流等参数；绕组采用铜质漆包线按比例缠绕，分为高压绕组与低压绕组，高压绕组采用红色漆包线，低压绕组采用蓝色漆包线，绕组排列整齐，层间设置仿真绝缘层，标注绝缘等级。绕组与封闭母线、出线套管的连接部位采用精密接头，确保结构稳固，导电路径清晰。

辅助部件：主变上设置仿真分接开关，采用旋钮式结构，可手动调节分接档位，标注电压调节范围；瓦斯继电器采用透明亚克力制作，内部设置仿真浮球，模拟瓦斯保护功能；出线套管采用陶瓷仿真结构，按实际数量比例布置，表面标注额定电压、爬距等参数，套管顶部设置接线端子，与外部线路连接。

 

编辑搜图

燃气发电厂主变压器模型

3.4.3 仿真演示功能

发电过程演示：发电机转子随蒸汽轮机转子同步转动，定子绕组通过电磁感应产生电能，定子绕组与封闭母线采用黄色LED灯光流动演示电流传输过程，灯光亮度与发电机转速联动，转速越高，灯光亮度越强，模拟不同负荷下的发电状态。

冷却系统演示：发电机冷却水管内的蓝色LED灯光流动演示冷却水循环过程，风扇随转子同步转动，模拟冷却系统运行状态，同时设置温度传感器仿真结构，与控制系统联动，显示冷却水温与绕组温度。

变压过程演示：主变高压侧与封闭母线连接，低压侧设置出线套管，通过分色LED灯光（高压侧红色、低压侧蓝色）演示电能变换与传输过程，分接开关调节时，灯光亮度对应变化，模拟不同电压等级的输出状态。

3.5 辅助设施模型设计

辅助设施模型按实际电站辅助系统布局比例制作，包括循环水系统、润滑油系统、消防系统、控制系统辅助设备等，整体尺寸与主体设备适配，采用仿真结构+灯光演示方式，还原辅助系统对主设备的支撑作用，确保模型整体工艺流程完整。

循环水系统：包括循环水泵、冷却塔、循环水管网等部件，循环水泵采用微型电动泵，搭配蓝色LED灯光演示循环水流动路径；冷却塔按比例制作，采用透明亚克力材质，内部设置仿真填料，搭配白色LED灯光演示水汽蒸发过程，冷却塔顶部设置仿真风机，可模拟运行状态。

润滑油系统：包括润滑油箱、油泵、滤油器、冷却器等部件，润滑油箱采用透明亚克力制作，内部注入红色透明液体模拟润滑油，油泵可模拟运行状态，搭配红色LED灯光演示润滑油循环路径，滤油器、冷却器按实际结构制作，标注过滤精度、冷却效率等参数。

消防系统：包括消防水泵、消防管道、灭火器、消防栓等部件，消防管道采用红色ABS塑料制作，按实际路径布置，搭配红色LED灯光演示消防水流动路径；灭火器、消防栓按比例制作，布置在核心设备周围，标注消防器材类型与使用方法。

控制系统辅助设备：包括仿真PLC控制柜、仪表盘、操作台等部件，PLC控制柜采用金属材质制作，表面丝印控制按钮、指示灯，与触摸式一体控制机联动；仪表盘上设置仿真压力表、温度表、流量表等仪表，指针可随运行状态联动，直观呈现各系统运行参数；操作台按实际电站操作台结构制作，配备仿真操作按钮、开关，可实现手动操作与控制。

 

编辑搜图

变压器展会模型

四、演示控制系统技术说明

本燃气-蒸汽联合循环发电机组模型控制系统采用“触摸式一体控制机+PLC控制器+分布式执行模块”架构，基于Windows嵌入式操作系统开发，具备智能化、模块化、易操作等特点，可实现对模型各设备运行状态、工艺流程演示、灯光联动的精准控制，同时支持手动/自动模式切换，满足不同场景下的演示需求。

4.1 硬件配置

触摸式一体控制机：采用工业级触控屏，屏幕尺寸15.6英寸，分辨率1920×1080，显示效果清晰，触控灵敏度高，支持多点触控；处理器采用Intel Core i5处理器，内存8GB，存储容量256GB SSD，运行速度快，稳定性强；外壳采用金属材质，具备防尘、防水、抗电磁干扰能力，工作温度范围-10℃~60℃，适应不同环境需求；接口配置包括USB 3.0×4、RS485×2、以太网接口×2、HDMI×1，可实现与PLC控制器、外部设备的灵活对接。

PLC控制器：采用西门子S7-1200系列PLC，型号为CPU 1214C，具备14点输入、10点输出，支持数字量与模拟量信号处理，运算速度快，控制精度高；PLC控制器通过RS485总线与触摸式一体控制机、分布式执行模块通信，实现指令传输与数据反馈，同时具备故障自诊断功能，可实时监测设备运行状态，发现故障及时报警。

分布式执行模块：包括继电器模块、变频器模块、灯光控制模块等，继电器模块用于控制微型电机、电磁阀等设备的启停，具备过载保护功能；变频器模块用于调节微型电机转速，实现设备运行速度的精准控制，频率调节范围0-50Hz；灯光控制模块用于控制LED灯带、LED灯珠的开关、亮度、流动速度，支持分路控制，可实现不同灯光效果的组合演示。

供电系统：采用AC220V/50Hz交流供电，配备线性电源转换器，将AC220V转换为DC12V、DC24V，为控制系统、灯光系统、驱动系统供电；电源系统具备过载保护、短路保护、漏电保护功能，确保模型运行安全，同时配备备用电源接口，可连接UPS电源，防止突然断电导致设备损坏。

4.2 软件功能

手动控制模式：通过触摸式一体控制机的操作界面，可实现对各设备的独立控制，包括燃气轮机、蒸汽轮机、发电机的启停、转速调节，灯光系统的开关、亮度调节、流动速度调节，阀门的开关控制等。操作界面采用图形化设计，模拟工业控制系统界面，标注设备名称、控制参数，操作直观、便捷，适合教学演示与细节讲解。

自动控制模式：预设完整的工艺流程演示程序，启动自动模式后，模型按工业电站实际运行逻辑运行，从燃气轮机启动、点火燃烧、余热回收、蒸汽产生、蒸汽轮机做功、发电机发电、电能传输等全流程自动演示，各设备运行状态、灯光联动、参数显示均按预设程序执行，无需人工干预，适合展厅展示与整体流程演示。

工艺流程可视化：操作界面配备工艺流程示意图，示意图与模型实际布局一致，标注核心设备、管道、阀门等部件，通过不同颜色的指示灯标注设备运行状态（绿色为运行、黄色为待机、红色为故障），同时同步显示灯光演示路径，便于观众理解工艺流程与设备联动关系。

4.3 联动控制逻辑

设备联动：燃气轮机、蒸汽轮机、发电机采用单轴联动设计，燃气轮机启动后，带动蒸汽轮机、发电机同步转动，转速保持一致，通过变频器模块实现转速的同步调节；余热锅炉的蒸汽产生量与燃气轮机排气温度联动，排气温度越高，蒸汽产生量越大，灯光流动速度越快；蒸汽轮机的蒸汽进气量与余热锅炉锅筒压力联动，压力达到预设值后，蒸汽阀门自动开启，向蒸汽轮机供汽。

灯光联动：工质管道的LED灯光与设备运行状态联动，燃气轮机启动后，压气机进气管道、燃烧室燃烧管道灯光依次点亮；余热锅炉加热后，高中低压蒸汽管道灯光按压力等级依次点亮；蒸汽轮机做功后，抽汽管道、凝结水管道灯光点亮；发电机发电后，封闭母线、主变线路灯光点亮，形成完整的工艺流程灯光演示链，直观呈现工质流动与能量转换过程。

 

编辑搜图

天然气发电站机组模型

五、模型制造工艺与质量控制

5.1 制造工艺流程

设计阶段：依据实际电站工艺图纸、设备三维模型，结合模型尺寸比例，完成模型整体布局设计、各设备结构设计、控制系统设计、灯光系统设计，绘制详细的零件图、装配图、电路图，设计文件经审核确认后，方可进入加工阶段。

零件加工阶段：
塑料件加工：采用CNC雕刻机、3D打印机对ABS工程塑料、亚克力板进行加工，确保零件尺寸精度，加工完成后进行打磨、抛光处理，去除毛刺、划痕，保证零件表面光滑。

金属件加工：采用CNC车床、铣床、线切割机床对铝合金、不锈钢、黄铜等金属材料进行加工，经阳极氧化、静电喷塑、电镀等表面处理，提升零件质感与耐腐蚀性。

灯光与线路加工：LED灯带、灯珠按设计长度裁剪，焊接导线，做好绝缘处理；线路按电路图布置，采用线槽、线卡固定，确保线路整齐、隐藏，不影响模型外观。

装配阶段：按装配图依次完成各设备的部件装配，先进行核心部件（转子、叶片、绕组等）的装配，再进行外壳、辅助设备的装配，装配过程中严格控制装配间隙，确保设备运行灵活、结构稳固；装配完成后进行初步调试，检查设备转动、灯光点亮、线路连接等情况。

控制系统调试阶段：安装控制系统硬件，搭建软件运行环境，编写控制程序，进行手动控制、自动控制、参数联动等功能的调试，优化控制逻辑，确保各功能运行正常；同时进行参数校准，确保仪表显示、灯光演示与实际运行状态一致。

整体调试阶段：将各设备、控制系统、灯光系统整合，进行整体运行调试，模拟不同工况下的运行状态，检查设备联动、灯光演示、参数监测等功能的稳定性与准确性，排查并解决运行过程中出现的故障与问题。

表面处理与标识阶段：对模型整体进行表面清洁、抛光处理，确保表面无污渍、划痕；按设计要求粘贴标识牌，丝印设备名称、参数、流向等标识，确保标识清晰、准确、牢固。

验收阶段：按技术规格书要求，对模型的尺寸精度、结构还原度、仿真演示功能、控制系统功能、质量稳定性等进行全面验收，验收合格后出具验收报告，方可包装出厂。

5.2 质量控制标准

尺寸精度控制：模型整体尺寸误差≤±2mm，核心设备尺寸误差≤±0.5mm，零件装配间隙≤0.5mm，转子、叶片等转动部件同轴度误差≤0.1mm，确保结构还原精准。

材质质量控制：所有材料均符合工业模型制造标准，ABS塑料、亚克力板需具备抗冲击、耐老化性能，金属材料需具备耐腐蚀、抗氧化性能，LED灯光、电机等电气部件需具备合格证书，确保材质质量可靠。

工艺质量控制：表面处理工艺符合GB/T 9286-1998标准，涂层附着力达到1级，表面平整、色泽均匀；焊接、粘接工艺牢固，无松动、脱落现象；线路连接规范，绝缘性能良好，无短路、漏电风险。

运行质量控制：模型连续运行8小时无故障，设备转动平稳，噪音≤30dB；灯光演示均匀、无频闪，颜色区分清晰；控制系统响应迅速，指令执行准确，参数显示误差≤±1%；联动逻辑合理，符合工业电站运行规律。

安全质量控制：供电系统具备过载、短路、漏电保护功能，电气部件绝缘电阻≥2MΩ；模型表面无尖锐棱角，边缘光滑无毛刺；所有材料均为阻燃材料，符合消防安全标准，确保运行安全。

六、安装调试与售后服务

6.1 安装调试

安装条件：模型安装场地需平整、干燥，地面承载力≥50kg/㎡，预留足够的观察与操作空间（周围至少预留1.5m空间）；供电条件为AC220V/50Hz交流电源，接地电阻≤4Ω，确保供电稳定、安全。

安装流程：厂家派遣专业技术人员上门安装，先进行底座固定，通过膨胀螺栓将底座与地面固定，确保底座水平、稳固；再进行主体设备组装，按分段结构依次拼接，调整设备位置与平整度；然后连接线路、控制系统，进行接线调试；最后进行整体运行调试，优化设备运行状态，确保各项功能正常。

调试内容：包括设备转动调试、灯光系统调试、控制系统调试、联动功能调试、参数校准等，调试完成后，技术人员向用户讲解模型的操作方法、注意事项、日常维护要点，确保用户能够熟练操作。

6.2 售后服务

质保期：模型整体质保期为1年，质保期内，因制造质量问题导致的设备故障、零部件损坏，厂家免费提供维修、更换服务；控制系统软件免费升级，终身提供技术支持。

维修服务：质保期内，设备出现故障，用户可通过电话、邮件等方式联系厂家，厂家在2小时内响应，24小时内提供解决方案；如需现场维修，厂家在48小时内派遣技术人员上门服务（偏远地区除外）。

零部件供应：厂家终身提供模型零部件供应服务，质保期外，零部件按成本价供应，确保模型长期稳定运行。

本燃气-蒸汽联合循环发电模型严格遵循工业级制造标准，以高精度结构还原、智能化仿真演示、稳定可靠的运行性能为核心，全面呈现F级燃气-蒸汽联合循环电站的工艺流程与设备运行原理。模型兼顾科普性、教学性与展示性，可满足电力院校教学、能源企业展厅展示、电站运维培训等多场景需求。厂家将以专业的制造工艺、严格的质量控制、完善的售后服务，确保模型达到预期使用效果，为用户提供高质量的工业仿真模型产品。