Ситуационный тренажер по ликвидации нарушений водно-химического режима ТЭЦ с турбинами Т-100-130

К.т.н. Копылов А.С. , к.т.н. Очков В.Ф. (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov, ochkov@twt.mpei.ac.ru), асп. Певнева Н.Ю., асс. Рахаев М.А., инж. Федотова В.А.

(Московский энергетический институт (http://www.mpei.ac.ru) – Химслужба Мосэнерго)

Деятельность персонала ТЭС, в том числе и их химических цехов, характеризуется рядом особенностей: большим потоком информации, ограниченным временем принятия решении при взаимодействии работников различных цехов, повышенной ответственность за результаты деятельности и т.д. Поддержание качественного водно-химического режима (ВХР) и ликвидация нарушений является одним из основных путей снижения  повреждаемости основного теплоэнергетического оборудования ТЭС и во многом зависит от уровня квалификации персонала химических цехов. В этой связи необходимо большое внимание уделять текущей подготовке персонала – поддержанию, восстановлению и коррекции навыков и умений, приобретенных в процессе обучения и работы, в том числе по четкому взаимодействию в своей деятельности с персоналом смежных цехов, используя современные технологии и технические средства.

Для реализации этих задач кафедрой Технологии воды и топлива МЭИ при консультации высококвалифицированных специалистов ряда энергетических предприятий были разработаны компьютерные программы-тренажеры. Компьютерные программы-тренажеры моделируют ведение водного режима электростанции и его контроль, типичные неполадки, связанные с ВХР, а также они акцентированы на комплексное действие персонала различных цехов в процессе оперативной ликвидации возникающих нарушений.

В приведенном материале рассматривается компьютерная тренажерная программа, которая использовалась на конкурсе профессионального мастерства в апреле 2000 г. в г.Волжском (Волгоградэнерго) и была предназначена для начальников смен химических цехов в составах комплексных бригад.

Тренажер моделирует работу установки ТЭЦ, состоящей из трех паротурбинных Т-100-130, c поперечными связями, на которой реализуется традиционный гидразинно-аммиачный водный режим (ГАВР) с фосфатированием котловой воды. Обучаемый выполняет функции начальника смены химического цеха станции. Рассматриваемая программа моделирует химическую технологию электростанции в нормальном и различных ситуационных режимах с нарушениями. Программа позволяет проводить одновременную (комплексную) тренировку для бригады, включающей начальника смены станции (НСС), начальника смены химического цеха (НСХЦ), начальника смены котлотурбинного цеха (НСКТЦ), начальника смены электроцеха (НСЭЦ), начальника смены цеха ТАИ (НСЦТАИ), машиниста турбины и машиниста котла.

Работа с тренажером начинается с вывода на экран схемы химконтроля ВХР электростанции (рис. 1). Обозначения на приведенной схеме стандартные, поэтому не требуют  особых дополнительных пояснений.

Основной экран тренажера со схемой автоматического и ручного химконтроля водно-химического режима электростанции с поперечными связями

Рис. 1. Основной экран тренажера со схемой автоматического и ручного химконтроля водно-химического режима электростанции с поперечными связями

На начальном этапе работы с тренажером запрограммировано, что все секции ТЭЦ работают в нормальном режиме без нарушений. На этом этапе в задачу НСХЦ входит ознакомление с водно-химическими параметрами работы оборудования всех секций. В рамках, например, задания на конкурсе профессионального мастерства эта работа может сочетаться с имитацией приемки смены. Программа позволяет моделировать работу начальника химического цеха и лаборанта экспресс лаборатории на их рабочих местах. Показания приборов выведены в специальных диалоговых окнах, которые появляются на экране, а после просмотра убираются с экрана. Возле всех задействованных в тренажере точек отбора проб, вне зависимости от наличия или отсутствия приборов автоматического контроля, на экране можно видеть изображение колбы. Щелчок левой кнопкой мыши по этому изображению вызывает на экран диалоговое окно «Отбор проб в точке…» (рис. 2).

Диалоговое окно «Отборы проб в точке…»

Рис. 2. Диалоговое окно «Отборы проб в точке…»

НСХЦ должен выбрать из приведенного списка интересующие его показатели, отметив их галочкой. После этого надо нажать кнопку с изображением колбы. Результаты лабораторного анализа выводятся в отдельном диалоговом окне (рис. 3).

Рис. 3. Информационное окно «Результаты анализа»

Для более наглядного и удобного отображения основных параметров водно-химического режима станции в целом и отдельной секции используется сводная таблица (рис. 4). Таблица вызывается нажатием кнопки «Желтая папка» на рис. 1 (панель кнопок в правом нижнем углу экрана).

Экран тренажера с изображением сводной таблицы параметров ВХР секции

Рис. 4. Экран тренажера с изображением сводной таблицы параметров ВХР секции

Для проведения подробного анализа основных потоков используются дополнительные окна (рис. 5). Возле каждого из обозначенных потоков стоит свое изображение колбы для анализа, данного потока.

Рис. 5. Экран тренажера с изображением дополнительных окон

Для перехода к ситуационной тренировке следует нажать кнопку «Телефон с восклицательным знаком» на экране (см. рис. 4). При этом программа методом случайной выборки смоделирует одну из следующих ситуации:

·  неплотность трубной системы конденсатора;

·  нарушение режима деаэрации;

·  присосы воздуха в конденсаторе;

·  неорганизованные присосы воздуха в тракте низкого давления;

·  нарушение режима дозирования аммиака;

·  нарушение режима дозировки фосфатов;

·  нарушение плотности трубной системы бойлеров;

·  нарушение режима продувки котла.

В задачу НСХЦ при тренировке входит определение причины нарушения водного режима и принятие мер к ее устранению.

Программа тренировки предусматривает в обязательном порядке скоординированные совместные действия начальников смен смежных цехов во время устранения нарушения водно-химического режима, согласно станционных инструкций по предупреждению и ликвидации аварий по водному режиму. Для связи с НСС, НСКТЦ, цехом ТАИ и с подразделениями химического цеха используется кнопка «Телефон», нажатие которой вызывает на экран диалоговое окно «Звонок…» (рис. 6).

Рис. 6. Связь с другими цехами станции

Методика использования связи предусматривает:

Список дополнительных команд от НСХЦ для НСКТЦ

Рис. 7. Список дополнительных команд  от НСХЦ для НСКТЦ

В рамках данного тренажера задание считается выполненным после того, как НСХЦ при взаимодействии со смежными цехами обнаружит и правильно укажет причину нарушения водного режима, произведет лабораторный анализ, подтвердит нормализацию водно-химического режима (кнопка «Телефон»). Для выхода из программы и просмотра протокола работы – предусмотрена кнопка «Закончить работу», после нажатия которой проводится подведение итогов ситуационной тренировки.

На отдельном экране дается краткая сводка о проделанной работе; выводится название аварийной ситуации, сообщается, была ли найдена причина нарушения, даются другие комментарии с указаниями основных ошибок и недочетов, зафиксированных при работе. При отсутствии ошибок или неправильных действий комментарии отсутствуют.

Рассмотренный тренажер является приложением программной оболочки ТВТ Shell 2000, поэтому для работы с ним необходимо наличие полной зарегистрированной версии ТВТ Shell 2000 на компьютере пользователя. В документации к ТВТ Shell 2000 подробно описано, как установить и запустить данную тренажерную программу.

На кафедре ТВТ МЭИ разработаны также тренажерные программы по ликвидации:

·        отказов и нарушений при эксплуатации оборудования ВПУ;

·        нарушений водно-химического режима ТЭЦ с различными типами установленного тепломеханического оборудования (например, блочные станции);

·        тренажеры по технике безопасности и противопожарной безопасности с элементами оказания первой помощи пострадавшему при эксплуатации технологического и лабораторного оборудования химического цеха.

Комплекс программ рекомендован для использования при проведении конкурсов профмастерства сквозных бригад ТЭЦ и блочных ГРЭС приказом РАО «ЕЭС России» № 538 от 30 декабря 1999 г. «О проведении соревнований персонала энергопредприятий» (см. Положение об организации и проведении соревнований основных профессий работников энергопредприятий РАО «ЕЭС России» (РД 34-04. 741).

Комплекс программ использовался при проведении конкурсов профессионального мастерства комплексных бригад блочных ТЭС и ТЭЦ с поперечными связями (аппаратчики, начальники смен химцеха: май 1998 – АО Мосэнерго, сентябрь 1998 – Центрэнерго (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Konkur_98/pologenie.htm), апрель 1999 – РАО «ЕЭС России» (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Konkur_4_99/Protocol.htm), ноябрь 1999 – Центрэнерго (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Konkur_99/pologenie.htm), апрель 2000 – Центрэнерго (http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/trenager/Konkur_2000/pologenie.htm) и др.).

По вопросам поставки программных средств для подготовки персонала химических цехов электростанции («Энциклопедия физико-химических технологий ТЭС»), зарегистрированных в Роспатенте 25 августа 2000 г. (номер свидетельства 2000610802) и доработки их к конкретным условиям заказчика обращаться к Очкову Валерию Федоровичу.

q       Адрес: 111250, Россия, Москва, Красноказарменная ул., д.14, МЭИ, каф. ТВТ

q       Телефон/факс: (095) 362-71-71

q       Е-mail: ochkov@twt.mpei.ac.ru

q       www-сайт: http://twt.mpei.ac.ru/ochkov

Литература:

1.                       Очков А.В., Очков В.Ф., Рахаев М.А. Новая концепция и новая среда разработки мультимедийных электронных учебников для подготовки персонала химических цехов электрических станций. // Теплоэнергетика – 1998 – № 10.

2.                       Очков В.Ф., Рахаев М.А. Использование моделирования аварийных ситуаций в работе программ-тренажеров. // 5-я Международная научно-техническая конференция студентов и аспирантов «Радиотехника, электротехника и энергетика»: Тез. док. – М.: Издательство МЭИ, 1999 г.

3.                       Вариантные подходы к моделированию аварийных ситуаций в компьютерных программах-тренажерах (на примере «Энциклопедии физико-химических технологий ТЭС») / Очков В.Ф., Копылов А.С., Певнева Н.Ю., Иванкова Л.С., Рахаев М.А. // Теплоэнергетика – 2000 – № 9.