仿真機(jī)在熱電工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

◎余延柱

仿真機(jī)在熱電工程專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用

◎余延柱

仿真機(jī)在各電力企業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，它可以用于新員工正式上崗前的培訓(xùn)，使新員工快速熟悉操作畫面和操作系統(tǒng)，各種設(shè)備的邏輯對(duì)應(yīng)關(guān)系。也可以作為員工鍛煉的平臺(tái)，使他們多練習(xí)日常的各種操作，尤其是可以練習(xí)各種事故的處理，以提高員工的運(yùn)行操作水平。仿真機(jī)也可以用于熱電工程專業(yè)的教學(xué)，使學(xué)生們進(jìn)入電廠前具備熱力設(shè)備運(yùn)行的基本操作，進(jìn)入電廠后能夠快速適應(yīng)電廠相關(guān)崗位的要求。

建設(shè)電廠仿真實(shí)訓(xùn)室的背景

濱州市技術(shù)學(xué)院是一所由山東省政府批準(zhǔn)成立，濱州市政府直屬管理的國(guó)辦副廳級(jí)職業(yè)技術(shù)院校。濱州市鋁產(chǎn)業(yè)已形成集熱電 - 采礦 - 氧化鋁 - 原鋁 - 鋁合金材料 - 工業(yè)鋁型材 - 鋁深加工制品于一體、上下游業(yè)務(wù)配套平衡的全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展模式，成為全市工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)。所以近年來濱州市對(duì)熱電工程專業(yè)人才需求急劇上升。隨著本地企業(yè)的發(fā)展擴(kuò)大，企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的培訓(xùn)壓力也增大，因此本地企業(yè)對(duì)畢業(yè)生的要求提高。因此我校對(duì)熱電工程專業(yè)的教學(xué)進(jìn)行了理論與實(shí)踐一體化的改革，建設(shè)了多個(gè)與理論教學(xué)相配套的實(shí)訓(xùn)室，電廠仿真實(shí)訓(xùn)室也是其中之一。仿真機(jī)培訓(xùn)可以在最短的時(shí)間內(nèi)提高學(xué)生們的技能水平，為學(xué)生們進(jìn)入電廠快速適應(yīng)相關(guān)崗位作堅(jiān)實(shí)的鋪墊。

熱電工程專業(yè)傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)方案大多是經(jīng)過在校的理論學(xué)習(xí)后，畢業(yè)前最后一學(xué)期到電廠現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)。在實(shí)際運(yùn)行中的電廠實(shí)習(xí)，實(shí)習(xí)成本高，實(shí)習(xí)所需時(shí)間較長(zhǎng)，而且有些故障只能在實(shí)際發(fā)生時(shí)才能得到學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。實(shí)際上，處于運(yùn)行中的電廠接納學(xué)生實(shí)習(xí)，通常只允許學(xué)生觀看，不允許學(xué)生操作，所以學(xué)生們對(duì)大部分運(yùn)行操作知識(shí)只有一點(diǎn)膚淺的認(rèn)識(shí)，得不到實(shí)際操作的鍛煉。在實(shí)際運(yùn)行中的電廠進(jìn)行實(shí)習(xí)既不經(jīng)濟(jì)又不安全，實(shí)習(xí)效果也不理想，為解決這些問題，我校引進(jìn)了仿真機(jī)教學(xué)培訓(xùn)軟件。利用仿真機(jī)，模擬實(shí)際電廠中設(shè)備的工作狀況和運(yùn)行環(huán)境，以避免在實(shí)際運(yùn)行中的電廠實(shí)習(xí)操作時(shí)可能帶來的危險(xiǎn)性和高昂的代價(jià)。

電廠仿真機(jī)的功能與應(yīng)用

電廠仿真機(jī)軟件在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)被仿真對(duì)象即機(jī)、爐、電、控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真，同時(shí)也包括對(duì)就地設(shè)備操作的仿真。我校引進(jìn)的仿真機(jī)軟件屬于全仿真型，是參照某真實(shí)電廠300MW亞臨界燃煤發(fā)電機(jī)組為對(duì)象編寫。電廠仿真實(shí)訓(xùn)室設(shè)置一臺(tái)服務(wù)器和40臺(tái)客戶機(jī)，可同時(shí)容納40名學(xué)生進(jìn)行操作培訓(xùn)。學(xué)生們?cè)诜抡鏅C(jī)上可以對(duì)300MW亞臨界單元機(jī)組進(jìn)行啟動(dòng)、停運(yùn)、運(yùn)行維護(hù)、事故處理等操作。通過仿真機(jī)培訓(xùn)可使學(xué)生們從直觀上學(xué)習(xí)和掌握電廠設(shè)備和系統(tǒng)特性、物理過程、介質(zhì)流程及故障的原因、結(jié)果及處理方法，為在實(shí)際電廠中操作打好基礎(chǔ)。

我校電廠仿真機(jī)可以實(shí)現(xiàn)從冷態(tài)、溫態(tài)、熱態(tài)和極熱態(tài)到滿負(fù)荷的操作以及停機(jī)、停爐過程，實(shí)現(xiàn)全部操作。仿真機(jī)可以從冷態(tài)開始，直至帶滿負(fù)荷。從動(dòng)態(tài)過程中讓學(xué)生們逐步熟悉畫面、掌握操作流程、了解邏輯內(nèi)容、認(rèn)知操作方式、掌握控制系統(tǒng)的特性，從整體上有一個(gè)感官認(rèn)知直至熟練掌握。實(shí)際運(yùn)行的電廠中，尤其是在啟機(jī)、啟爐等重大操作，一般情況下都是由技術(shù)比較熟練的人擔(dān)當(dāng)此項(xiàng)操作，其他人只能做一些配合工作，學(xué)生們實(shí)習(xí)更是只能旁觀，所以很難全過程的進(jìn)行學(xué)習(xí)。另外，學(xué)生到實(shí)際電廠實(shí)習(xí)，往往只了解被分配的崗位的工作，沒有機(jī)會(huì)接觸其他崗位工作，很難形成電廠全局的運(yùn)行知識(shí)。我校電廠仿真機(jī)提供了一個(gè)集控操作平臺(tái)，在仿真機(jī)上可以系統(tǒng)學(xué)習(xí)300MW單元機(jī)組完整的操作順序，什么狀態(tài)下發(fā)電機(jī)該作哪些準(zhǔn)備，鍋爐該作哪些準(zhǔn)備，汽機(jī)該作哪些準(zhǔn)備，什么時(shí)候該進(jìn)行什么操作，如什么時(shí)候啟動(dòng)各磨煤機(jī)，給水旁路什么時(shí)候切換到給水主管路，什么時(shí)候汽輪機(jī)由單閥控制切換到順序閥控制、什么時(shí)候發(fā)電機(jī)該合閘并列等等。這些操作都可以在仿真機(jī)上有條不紊的去了解、學(xué)習(xí)，沒有現(xiàn)場(chǎng)的緊迫感和一閃即逝的狀態(tài)，可以通過反復(fù)的練習(xí)進(jìn)行系統(tǒng)地了解、掌握直至熟練。

仿真機(jī)上的操作無論正確與否，都和在實(shí)際系統(tǒng)上進(jìn)行操作反映出來的現(xiàn)象一致。學(xué)生們經(jīng)過仿真機(jī)操作培訓(xùn)后，可以掌握實(shí)際電廠的大部分操作，同時(shí)也能了解錯(cuò)誤操作的危害。仿真機(jī)還能模擬電廠運(yùn)行中的各種異常和故障，并能如實(shí)地反映故障現(xiàn)象，學(xué)生們可以在仿真機(jī)上練習(xí)各種故障的處理，這在實(shí)際運(yùn)行中的電廠中是難以學(xué)習(xí)到的。實(shí)際電廠中有些人甚至上班幾年都趕不上一次大型的操作或事故處理，這使得他們?cè)趯?shí)際中沒有機(jī)會(huì)得到鍛煉，而仿真機(jī)正好可以彌補(bǔ)，所以我校電廠仿真實(shí)訓(xùn)室不僅給學(xué)生們提供培訓(xùn)學(xué)習(xí)，寒暑假期間也為一些電廠的員工進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)。

電廠仿真實(shí)訓(xùn)室培訓(xùn)要求

我校要求學(xué)生們經(jīng)過電廠仿真培訓(xùn)后，達(dá)到以下能力：熟悉電廠全面性熱力系統(tǒng)的組成和工作原理；了解電廠仿真系統(tǒng)的構(gòu)成，DCS系統(tǒng)、DEH系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)和就地系統(tǒng)的主要構(gòu)成及作用；了解仿真機(jī)組運(yùn)行規(guī)程；學(xué)習(xí)電廠機(jī)組冷態(tài)啟動(dòng)全過程的操作；根據(jù)負(fù)荷變化及時(shí)進(jìn)行機(jī)組運(yùn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)正常經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；學(xué)習(xí)正常停機(jī)和緊急停機(jī)的操作；對(duì)簡(jiǎn)單事故作出判斷并及時(shí)處理。

電廠仿真實(shí)訓(xùn)室培訓(xùn)初步成果

我校熱電工程專業(yè)經(jīng)過理論與實(shí)踐一體化教學(xué)改革，建設(shè)各實(shí)訓(xùn)室后，學(xué)生的就業(yè)率、就業(yè)對(duì)口率、就業(yè)穩(wěn)定率逐年提高，本地多個(gè)企業(yè)對(duì)我校熱電工程專業(yè)的畢業(yè)生質(zhì)量表示認(rèn)可。雖然該專業(yè)畢業(yè)生暫時(shí)依然達(dá)不到熟練工的標(biāo)準(zhǔn)，但企業(yè)的培訓(xùn)壓力大大降低，對(duì)單個(gè)員工的培訓(xùn)時(shí)間大幅縮短。用某企業(yè)人事部門主管的話說，我校熱電工程專業(yè)畢業(yè)生就是“準(zhǔn)熟練工”。同時(shí)，隨著各企業(yè)技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等原因，很多企業(yè)原有員工與企業(yè)新的要求出現(xiàn)差距，很多企業(yè)利用我校寒暑假時(shí)間，將他們的原來的員工送到我校進(jìn)行專項(xiàng)學(xué)習(xí)培訓(xùn)?？梢娢倚ｋ姀S仿真培訓(xùn)是成功的，我們還需要繼續(xù)研究，進(jìn)一步擴(kuò)大培訓(xùn)成果。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的新技術(shù)、新工藝被各電廠采用，所以我校每年都從電力企業(yè)邀請(qǐng)專家給我們教師進(jìn)行培訓(xùn)，以開闊教師們的視野，提高教師們的專業(yè)水平。我校將繼續(xù)努力，把電廠仿真培訓(xùn)效果發(fā)揮到最大，為濱州市鋁電產(chǎn)業(yè)、城市熱能運(yùn)用產(chǎn)業(yè)培養(yǎng)更多的高標(biāo)準(zhǔn)人才。

（作者單位：濱州市技術(shù)學(xué)院）