胡文亮,王麗艷,李業偉,張勝超(內蒙古岱海發電有限責任公司人力資源部,內蒙古 涼城 013700)
淺析仿真機在電廠運行中的應用
胡文亮,王麗艷,李業偉,張勝超
(內蒙古岱海發電有限責任公司人力資源部,內蒙古涼城013700)
摘要:隨著電力工業的發展,現代化火電機組逐漸向大容量、高參數、機爐電集中控制的方向發展,控制技術日益復雜,自動化程度越來越高,對電廠運行人員的技術水平及事故處理能力要求逐漸提高,從而,仿真機對電廠運行操作人員的專業培訓顯得尤為重要,加大仿真機培訓力度,對機組安全、經濟、環保運行起著非常重要的作用。
關鍵詞:仿真機;培訓;作用
火電廠仿真技術的應用已有相當長的歷史,世界上第一臺火電廠仿真機自1958年問世至今已有五十多年的歷史,隨著計算機和科學技術的發展,火電廠仿真機從功能到應用都發生了飛躍性的發展。近年來,大型發電機組有主、輔設備容量大,系統復雜的特點,其控制系統采用大量的計算技術及先進的自動化系統,機組需要監控、操作、控制的參數均在2000項以上,機組運行演化為鍋爐,汽輪機,發電機三者的集控協調運行,并且要快速穩定地滿足負荷要求,這就要求每一位運行操作人員都必須掌握機組的全部技術特點、運行特性、控制功能,并且還需要有豐富的反事故操作經驗,本文就岱海電廠仿真機系統做簡要分析。
岱海電廠總裝機容量為4臺60萬千瓦機組,其中,一期為兩臺60萬千瓦濕冷燃煤機組,二期為兩臺60萬千瓦空冷燃煤機組。為了有效的提高電廠運行人員的專業知識、操作技能、應變能力和熟練程度,岱海電廠于2012年對原有仿真機組進行建造與升級改進,最終建成由華仿科技有限公司開發的基于Star-90支撐軟件、西門子T3000畫面的仿真機系統,一套仿真系統以岱海一期#1或#2機組為仿真參考機組,提供一套高逼真度的全范圍、全過程、高精度仿真系統;另一套仿真系統是以岱海二期#3、#4機組與仿真機為仿真參考機組,對原有的仿真系統進行升級改進。
3.1初級運行人員培訓
初級運行人員大多是學校畢業不久的學生,他們在學校里學習了重要的理論知識,但實操經驗相對缺乏,在培訓過程中發現,擔任大型機組的運行工作必須進一步加強他們的專業理論知識學習和實操技能鍛煉,更要加強事故初級判斷、處理的能力。岱海電廠虛擬仿真采用計算機圖像識別的方法,真實形象地展示了電廠的運行及監控過程,幫助他們熟悉DCS界面,練習各種工況下的基本操作,由于機組DCS系統全部采用西門子技術,畫面描述及報警信號全部采用英文,通過仿真機培訓可以使他們更加熟練扎的掌握DCS畫面及報警信息。另外,由于仿真機系統可以方便的改變各種工況,初級運行人員可以在仿真機上反復學習操作技術、規范,增加各項操作的熟練程度,還可以幫助初級運行人員完成機組各種工況的運行調整以及冷態、溫態、熱態、極熱態及自定義工況下的啟動和停運。這樣,通過對初級運行人員事故判斷、分析能力的反復培訓,可以加強他們的應急能力,提高綜合分析判斷水平。
3.2有經驗運行人員培訓
運行值班人員的職責是保證機組及所有輔助設備在各種工況下穩定、安全運行,特別是在出現異常情況時要作出快速、準確的分析判斷,并果斷地處理,這就對運行人員的技術水平、心理素質、協作能力提出了較高的要求。利用仿真機進行反事故演習與傳統演習相比具有更好的逼真性和實效性,在這種演習環境下,運行人員如同身臨其境,不斷積累判斷事故、處理事故的能力和經驗,同時有效提高運行人員遇事不慌、沉著、果斷的良好心理素質,而且還更能提高團隊的協作能力,使大家的配合更加默契,事故處理的成功率更加提高。另外,通過仿真機培訓可以有效提高運行人員的技術水平,仿真機系統增設教練員平臺,可以實時控制和監視運行人員的操作;通過凍結功能隨時改變運行工況,便于在培訓過程中進行指導;通過存儲、調用工況功能,隨時存儲、調用所需工況,進行有針對性的練習;通過對運行速度的控制,熟悉整個操作流程,節省不必要的過程;通過重演功能,便于運行人員發現事故原因,及時了解自身操作存在的問題;通過故障選擇及故障組合功能,增加事故處理的復雜性,鍛煉運行人員的隨機應變和事故綜合處理能力。
3.3節能運行優化方面的培訓
在競爭日益激烈的市場經濟條件下,火力發電廠的運營不僅要考慮產出還要考慮投入,岱海電廠結合自身特點,為創建節約型企業做了大量工作,但切實做到節約發展、清潔發展、安全發展、可持續發展需要我們大膽嘗試才能得出結論,而機組節能的同時很可能會造成一定的安全問題,這給運行人員造成了很大的困擾。現在,將機組實時數據通過SIS系統與仿真機相連,運行人員就可以在仿真系統中大膽試驗創新,將自己在真實的DCS系統中不能試驗的節能方案在仿真系統中實現,然后通過SIS系統中反映的數據進行論證,這樣就不會影響機組的安全運行,最終將較好的節能方案運用到實際運行中,大大提高了機組的運行效率。
電力工業的不斷發展,電力工程理論和技術的不斷更新,給電廠運行人員提出了更高的要求,仿真機作為培訓的一種工具,能最大程度的接近生產實際,提供良好的操作界面,大大的提高了培訓效果。通過仿真機培訓,可以加深運行人員對系統的認識,提高操作技能和操作的準確率,特別是針對DEH、MEH這類控制系統,平時運行過程中極少操作,仿真機系統實現了使運行人員熟練掌握這類系統的目的,為今后的操作打下良好基礎。在事故處理方面,仿真機也有著其他培訓方式不可比擬的優勢,它可以讓運行人員更加快速的提高事故處理能力。綜上所述,仿真機培訓對運行人員專業技術的提高是非常重要的,是發電廠安全、經濟、環保運行的重要保證。
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