仿真機在熱電工程專業教學中的應用

◎余延柱

仿真機在熱電工程專業教學中的應用

◎余延柱

仿真機在各電力企業發揮著至關重要的作用，它可以用于新員工正式上崗前的培訓，使新員工快速熟悉操作畫面和操作系統，各種設備的邏輯對應關系。也可以作為員工鍛煉的平臺，使他們多練習日常的各種操作，尤其是可以練習各種事故的處理，以提高員工的運行操作水平。仿真機也可以用于熱電工程專業的教學，使學生們進入電廠前具備熱力設備運行的基本操作，進入電廠后能夠快速適應電廠相關崗位的要求。

建設電廠仿真實訓室的背景

濱州市技術學院是一所由山東省政府批準成立，濱州市政府直屬管理的國辦副廳級職業技術院校。濱州市鋁產業已形成集熱電 - 采礦 - 氧化鋁 - 原鋁 - 鋁合金材料 - 工業鋁型材 - 鋁深加工制品于一體、上下游業務配套平衡的全產業鏈發展模式，成為全市工業支柱產業。所以近年來濱州市對熱電工程專業人才需求急劇上升。隨著本地企業的發展擴大，企業對畢業生的培訓壓力也增大，因此本地企業對畢業生的要求提高。因此我校對熱電工程專業的教學進行了理論與實踐一體化的改革，建設了多個與理論教學相配套的實訓室，電廠仿真實訓室也是其中之一。仿真機培訓可以在最短的時間內提高學生們的技能水平，為學生們進入電廠快速適應相關崗位作堅實的鋪墊。

熱電工程專業傳統的人才培養方案大多是經過在校的理論學習后，畢業前最后一學期到電廠現場實習。在實際運行中的電廠實習，實習成本高，實習所需時間較長，而且有些故障只能在實際發生時才能得到學習的機會。實際上，處于運行中的電廠接納學生實習，通常只允許學生觀看，不允許學生操作，所以學生們對大部分運行操作知識只有一點膚淺的認識，得不到實際操作的鍛煉。在實際運行中的電廠進行實習既不經濟又不安全，實習效果也不理想，為解決這些問題，我校引進了仿真機教學培訓軟件。利用仿真機，模擬實際電廠中設備的工作狀況和運行環境，以避免在實際運行中的電廠實習操作時可能帶來的危險性和高昂的代價。

電廠仿真機的功能與應用

電廠仿真機軟件在計算機上實現對被仿真對象即機、爐、電、控制系統的動態仿真，同時也包括對就地設備操作的仿真。我校引進的仿真機軟件屬于全仿真型，是參照某真實電廠300MW亞臨界燃煤發電機組為對象編寫。電廠仿真實訓室設置一臺服務器和40臺客戶機，可同時容納40名學生進行操作培訓。學生們在仿真機上可以對300MW亞臨界單元機組進行啟動、停運、運行維護、事故處理等操作。通過仿真機培訓可使學生們從直觀上學習和掌握電廠設備和系統特性、物理過程、介質流程及故障的原因、結果及處理方法，為在實際電廠中操作打好基礎。

我校電廠仿真機可以實現從冷態、溫態、熱態和極熱態到滿負荷的操作以及停機、停爐過程，實現全部操作。仿真機可以從冷態開始，直至帶滿負荷。從動態過程中讓學生們逐步熟悉畫面、掌握操作流程、了解邏輯內容、認知操作方式、掌握控制系統的特性，從整體上有一個感官認知直至熟練掌握。實際運行的電廠中，尤其是在啟機、啟爐等重大操作，一般情況下都是由技術比較熟練的人擔當此項操作，其他人只能做一些配合工作，學生們實習更是只能旁觀，所以很難全過程的進行學習。另外，學生到實際電廠實習，往往只了解被分配的崗位的工作，沒有機會接觸其他崗位工作，很難形成電廠全局的運行知識。我校電廠仿真機提供了一個集控操作平臺，在仿真機上可以系統學習300MW單元機組完整的操作順序，什么狀態下發電機該作哪些準備，鍋爐該作哪些準備，汽機該作哪些準備，什么時候該進行什么操作，如什么時候啟動各磨煤機，給水旁路什么時候切換到給水主管路，什么時候汽輪機由單閥控制切換到順序閥控制、什么時候發電機該合閘并列等等。這些操作都可以在仿真機上有條不紊的去了解、學習，沒有現場的緊迫感和一閃即逝的狀態，可以通過反復的練習進行系統地了解、掌握直至熟練。

仿真機上的操作無論正確與否，都和在實際系統上進行操作反映出來的現象一致。學生們經過仿真機操作培訓后，可以掌握實際電廠的大部分操作，同時也能了解錯誤操作的危害。仿真機還能模擬電廠運行中的各種異常和故障，并能如實地反映故障現象，學生們可以在仿真機上練習各種故障的處理，這在實際運行中的電廠中是難以學習到的。實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，這使得他們在實際中沒有機會得到鍛煉，而仿真機正好可以彌補，所以我校電廠仿真實訓室不僅給學生們提供培訓學習，寒暑假期間也為一些電廠的員工進行培訓學習。

電廠仿真實訓室培訓要求

我校要求學生們經過電廠仿真培訓后，達到以下能力：熟悉電廠全面性熱力系統的組成和工作原理；了解電廠仿真系統的構成，DCS系統、DEH系統、電氣系統和就地系統的主要構成及作用；了解仿真機組運行規程；學習電廠機組冷態啟動全過程的操作；根據負荷變化及時進行機組運行調整，實現正常經濟運行；學習正常停機和緊急停機的操作；對簡單事故作出判斷并及時處理。

電廠仿真實訓室培訓初步成果

我校熱電工程專業經過理論與實踐一體化教學改革，建設各實訓室后，學生的就業率、就業對口率、就業穩定率逐年提高，本地多個企業對我校熱電工程專業的畢業生質量表示認可。雖然該專業畢業生暫時依然達不到熟練工的標準，但企業的培訓壓力大大降低，對單個員工的培訓時間大幅縮短。用某企業人事部門主管的話說，我校熱電工程專業畢業生就是“準熟練工”。同時，隨著各企業技術升級和產業結構調整等原因，很多企業原有員工與企業新的要求出現差距，很多企業利用我校寒暑假時間，將他們的原來的員工送到我校進行專項學習培訓。可見我校電廠仿真培訓是成功的，我們還需要繼續研究，進一步擴大培訓成果。

隨著科學技術的不斷發展，越來越多的新技術、新工藝被各電廠采用，所以我校每年都從電力企業邀請專家給我們教師進行培訓，以開闊教師們的視野，提高教師們的專業水平。我校將繼續努力，把電廠仿真培訓效果發揮到最大，為濱州市鋁電產業、城市熱能運用產業培養更多的高標準人才。

（作者單位：濱州市技術學院）