可拆裝鍋爐模型應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)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(yīng)用于職業(yè)教育實(shí)踐教學(xué)，通過(guò)鍋爐本體拆裝實(shí)訓(xùn)可以將鍋爐安裝檢修過(guò)程實(shí)踐化，提高學(xué)生對(duì)電站鍋爐結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)。本文闡述了可拆裝鍋爐模型應(yīng)用于實(shí)踐教學(xué)的教學(xué)效果，歸納了在實(shí)踐過(guò)程中遇到的問(wèn)題及處理方法。

關(guān)鍵詞：鍋爐模型；安裝；實(shí)踐；操作

1可拆裝鍋爐模型引入實(shí)踐教學(xué)的依據(jù)

鍋爐是火電廠主要設(shè)備之一，《鍋爐設(shè)備》是高等學(xué)校培養(yǎng)火電廠運(yùn)行人員和檢修人員的專業(yè)核心課程。鍋爐設(shè)備運(yùn)行技能與鍋爐設(shè)備安裝檢修技能是火力發(fā)電廠相關(guān)專業(yè)人才培養(yǎng)并行的兩個(gè)重要能力。由于電站鍋爐實(shí)體很大，目前國(guó)內(nèi)主導(dǎo)機(jī)組為300MW和600MW火電機(jī)組，而一臺(tái)300MW機(jī)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(xué)過(guò)程中無(wú)法像學(xué)習(xí)閥門、水泵等其他設(shè)備一樣引入實(shí)體進(jìn)行拆裝檢修操作。同時(shí)，國(guó)內(nèi)外也沒(méi)有可以進(jìn)行鍋爐本體安裝、檢修技能學(xué)習(xí)和訓(xùn)練的仿真軟件，致使此部分實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)在校內(nèi)無(wú)法進(jìn)行，學(xué)生對(duì)電站鍋爐的安裝過(guò)程只停留在教材上。引入大小合適，能反映出鍋爐細(xì)節(jié)的可拆裝鍋爐模型應(yīng)用于教學(xué)，開發(fā)鍋爐本體拆裝實(shí)訓(xùn)，將加深學(xué)生對(duì)電站鍋爐安裝過(guò)程的認(rèn)識(shí)，提高學(xué)生鍋爐設(shè)備安裝檢修操作技能。

2可拆裝鍋爐模型在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

2.1建立適應(yīng)教學(xué)且又可進(jìn)行拆裝的鍋爐教學(xué)模型

參照HG-1025/17.5-YM鍋爐設(shè)計(jì)，模型與原型采用1：6比例（垂直方向由于受高度的限制進(jìn)行了縮短），用亞臨界自然循環(huán)300MW鍋爐基本結(jié)構(gòu)展示，并具有部分安裝演示功能如圖1。本模型與實(shí)型一樣采用全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，部分部件具備可拆裝功能，并且既要堅(jiān)固又要方便觀察，操作過(guò)程安全方便并可重復(fù)操作，例如過(guò)熱器的安裝如圖2。

圖2過(guò)熱器安裝圖

2.2鍋爐本體拆裝實(shí)訓(xùn)實(shí)施過(guò)程中遇到的問(wèn)題及處理：

2.2.1為保證鍋爐模型細(xì)節(jié)盡可能體現(xiàn)，鍋爐模型尺寸大，全部為鋼結(jié)構(gòu)，拆裝過(guò)程勞動(dòng)強(qiáng)度大，考慮拆裝是重復(fù)性操作，采用局部拆裝代替全部拆裝以節(jié)約實(shí)訓(xùn)時(shí)間。

2.2.2電站鍋爐受熱面全部是焊接結(jié)構(gòu)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(yàn)手段對(duì)學(xué)生焊接工藝進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，才能予以安裝，否則會(huì)出現(xiàn)安全事故，大量的焊接使實(shí)訓(xùn)工作量增加，且大部分精力落在焊接操作上，改變了短期內(nèi)讓學(xué)生了解鍋爐安裝過(guò)程、熟悉鍋爐結(jié)構(gòu)的初衷，不利于實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的安排和安全管理。為了實(shí)現(xiàn)模型的拆裝功能，將原焊接結(jié)構(gòu)改為螺栓連接結(jié)構(gòu)，為了模型的整體美觀，局部進(jìn)行了點(diǎn)焊連接。本實(shí)踐中焊接過(guò)程采用螺絲釘連接來(lái)替代，整個(gè)鍋爐模型結(jié)構(gòu)連接處的設(shè)計(jì)，盡量不采用焊接。簡(jiǎn)化設(shè)備連接操作，節(jié)約時(shí)間，增加實(shí)訓(xùn)的安全性。焊接技能的學(xué)習(xí)和練習(xí)，在其他實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目中體現(xiàn)。

2.2.3為使實(shí)訓(xùn)過(guò)程能夠盡可能貼近現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)工作情況，要對(duì)不能模擬真實(shí)場(chǎng)景的環(huán)節(jié)做出相應(yīng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，確保整個(gè)安裝過(guò)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(shè)等。

2.2.4對(duì)于較細(xì)小的結(jié)構(gòu)由于無(wú)法在較大的比例下實(shí)現(xiàn)，鍋爐模型為便于生產(chǎn)和安裝，所以在不影響教學(xué)演示的前提下進(jìn)行了簡(jiǎn)化和刪減，同時(shí)對(duì)相同結(jié)構(gòu)的部件進(jìn)行了數(shù)量上的刪減，便于學(xué)生對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察和了解。例如為便于觀察，各級(jí)過(guò)熱器和再熱器采用了較大的橫向和縱向節(jié)距。膛上部布置墻式輻射再熱器和大節(jié)距的屏式過(guò)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(shí)反映設(shè)備結(jié)構(gòu)的部分，采用圖片、視頻等方式展示，達(dá)到教學(xué)目的。

2.3可拆裝鍋爐模型引入實(shí)踐教學(xué)的實(shí)訓(xùn)效果：

通過(guò)對(duì)學(xué)生測(cè)評(píng)，學(xué)生對(duì)鍋爐設(shè)備的整體認(rèn)識(shí)提高。通過(guò)鍋爐本體拆裝實(shí)訓(xùn)不但讓同學(xué)們將鍋爐安裝檢修過(guò)程實(shí)踐化，還使學(xué)生在校內(nèi)通過(guò)實(shí)訓(xùn)完成對(duì)電站鍋爐結(jié)構(gòu)上的整體認(rèn)識(shí)，更好的理解各個(gè)系統(tǒng)之間的關(guān)系，為學(xué)生今后從事電力設(shè)備運(yùn)行、安裝、檢修等工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3結(jié)論

建設(shè)300MW火電機(jī)組鍋爐本體裝配實(shí)訓(xùn)室，建立可進(jìn)行300MW電站鍋爐冷態(tài)教學(xué)實(shí)訓(xùn)拆裝模型，形成一套系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)教學(xué)可行性方案，并應(yīng)用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，達(dá)到通過(guò)實(shí)訓(xùn)，使學(xué)生了解鍋爐設(shè)備安裝過(guò)程，能具體、直觀理解鍋爐設(shè)備及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理的目標(biāo)，提高教學(xué)效果。

基金項(xiàng)目

2017年度黑龍江省教育廳高等職業(yè)教育教學(xué)改革研究一般項(xiàng)目，項(xiàng)目名稱：大機(jī)組鍋爐本體拆裝實(shí)訓(xùn)的開發(fā)與實(shí)踐，項(xiàng)目編號(hào)：SJGZY092

（作者單位：哈爾濱電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院）