可拆裝鍋爐模型應用于實踐教學的嘗試

馬巖 尹航 白晶 崔積華 劉邦利

摘 要：建立可拆裝鍋爐模型應用于職業教育實踐教學，通過鍋爐本體拆裝實訓可以將鍋爐安裝檢修過程實踐化，提高學生對電站鍋爐結構和系統的整體認識。本文闡述了可拆裝鍋爐模型應用于實踐教學的教學效果，歸納了在實踐過程中遇到的問題及處理方法。

關鍵詞：鍋爐模型；安裝；實踐；操作

1可拆裝鍋爐模型引入實踐教學的依據

鍋爐是火電廠主要設備之一，《鍋爐設備》是高等學校培養火電廠運行人員和檢修人員的專業核心課程。鍋爐設備運行技能與鍋爐設備安裝檢修技能是火力發電廠相關專業人才培養并行的兩個重要能力。由于電站鍋爐實體很大，目前國內主導機組為300MW和600MW火電機組，而一臺300MW機組所配備的鍋爐高度約50-60米，因鍋爐本體體積大、成本高，教學過程中無法像學習閥門、水泵等其他設備一樣引入實體進行拆裝檢修操作。同時，國內外也沒有可以進行鍋爐本體安裝、檢修技能學習和訓練的仿真軟件，致使此部分實踐教學環節在校內無法進行，學生對電站鍋爐的安裝過程只停留在教材上。引入大小合適，能反映出鍋爐細節的可拆裝鍋爐模型應用于教學，開發鍋爐本體拆裝實訓，將加深學生對電站鍋爐安裝過程的認識，提高學生鍋爐設備安裝檢修操作技能。

2可拆裝鍋爐模型在實踐教學中的應用

2.1建立適應教學且又可進行拆裝的鍋爐教學模型

參照HG-1025/17.5-YM鍋爐設計，模型與原型采用1：6比例（垂直方向由于受高度的限制進行了縮短），用亞臨界自然循環300MW鍋爐基本結構展示，并具有部分安裝演示功能如圖1。本模型與實型一樣采用全鋼架懸吊結構，主體鋼架采用H型鋼。

圖1模型外觀

新的鍋爐模型既保證了按比例縮小，又保證模型可以全面展示300MW電站鍋爐各部分結構，部分部件具備可拆裝功能，并且既要堅固又要方便觀察，操作過程安全方便并可重復操作，例如過熱器的安裝如圖2。

圖2過熱器安裝圖

2.2鍋爐本體拆裝實訓實施過程中遇到的問題及處理：

2.2.1為保證鍋爐模型細節盡可能體現，鍋爐模型尺寸大，全部為鋼結構，拆裝過程勞動強度大，考慮拆裝是重復性操作，采用局部拆裝代替全部拆裝以節約實訓時間。

2.2.2電站鍋爐受熱面全部是焊接結構連接，若模型也引入大量管口焊接與切割操作，這就要求有檢驗手段對學生焊接工藝進行質量檢驗，才能予以安裝，否則會出現安全事故，大量的焊接使實訓工作量增加，且大部分精力落在焊接操作上，改變了短期內讓學生了解鍋爐安裝過程、熟悉鍋爐結構的初衷，不利于實訓內容的安排和安全管理。為了實現模型的拆裝功能，將原焊接結構改為螺栓連接結構，為了模型的整體美觀，局部進行了點焊連接。本實踐中焊接過程采用螺絲釘連接來替代，整個鍋爐模型結構連接處的設計，盡量不采用焊接。簡化設備連接操作，節約時間，增加實訓的安全性。焊接技能的學習和練習，在其他實訓項目中體現。

2.2.3為使實訓過程能夠盡可能貼近現場真實工作情況，要對不能模擬真實場景的環節做出相應的教學設計，確保整個安裝過程的完整性，比如水冷壁組合前的通球、受熱面組件的劃分、管件的配置、耐火保溫材料的鋪設等。

2.2.4對于較細小的結構由于無法在較大的比例下實現，鍋爐模型為便于生產和安裝，所以在不影響教學演示的前提下進行了簡化和刪減，同時對相同結構的部件進行了數量上的刪減，便于學生對整個結構進行觀察和了解。例如為便于觀察，各級過熱器和再熱器采用了較大的橫向和縱向節距。膛上部布置墻式輻射再熱器和大節距的屏式過熱器，分隔屏沿爐寬方向布置4大片，后屏沿爐寬方向布置10片。不能真實反映設備結構的部分，采用圖片、視頻等方式展示，達到教學目的。

2.3可拆裝鍋爐模型引入實踐教學的實訓效果：

通過對學生測評，學生對鍋爐設備的整體認識提高。通過鍋爐本體拆裝實訓不但讓同學們將鍋爐安裝檢修過程實踐化，還使學生在校內通過實訓完成對電站鍋爐結構上的整體認識，更好的理解各個系統之間的關系，為學生今后從事電力設備運行、安裝、檢修等工作打下堅實的基礎。

3結論

建設300MW火電機組鍋爐本體裝配實訓室，建立可進行300MW電站鍋爐冷態教學實訓拆裝模型，形成一套系統的實訓教學可行性方案，并應用于實訓教學，達到通過實訓，使學生了解鍋爐設備安裝過程，能具體、直觀理解鍋爐設備及系統的結構和工作原理的目標，提高教學效果。

基金項目

2017年度黑龍江省教育廳高等職業教育教學改革研究一般項目，項目名稱：大機組鍋爐本體拆裝實訓的開發與實踐，項目編號：SJGZY092

（作者單位：哈爾濱電力職業技術學院）