多喷嘴对置式水煤浆气化装置仿真培训系统-气化网.PDF

多喷嘴对置式水煤浆气化装置仿真培训系统 张大晶 潘荣 王军 (水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心，山东滕州277527) 摘要：介绍了多喷嘴对置式水煤浆气化装置仿真培训系统的功能特点以及产生的重 要作用。 关键词：多喷嘴，水煤浆气化，仿真培训 1. 开发背景 多喷嘴对置式水煤浆气化技术经过“九五”中试研究、“十五”工业示范，在“十 一五”期间得到了业内的广泛认可，已经应用到国内外15 家企业，共40 多台气化炉。 随着技术的成功推广，用户面临着新建装置的培训问题。目前新建装置操作工实操培训 大多采用到国内同类装置实习。由于煤化工装置的生产特点，实习人员一般不能在装置 现场和控制室动手操作，即使跟班实习三个月，也只能熟悉现场流程而少有机会动手操 作。另外，煤化工装置通常生产平稳，不会经常碰到开停车和事故处理，因此，新建装 置需要学习的开停车和事故处理技能，在同类装置实习中很少有机会真正学到，大大降 低了培训效果。为了满足广大用户培训具有专业水准的操作人员，维持气化装置安全、 稳定运行的需求，水煤浆气化及煤化工国家工程研究中心委托开发了多喷嘴对置式气化 炉仿真培训系统。 2. 仿真培训系统的构成 多喷嘴对置式气化炉仿真培训系统基于PISP平台开发，由教师站和学员站两部分组 成。教师站可以同时监视控制多台学员站。通过局域网络连接，对正在运行中的仿真培 训学员站进行管理，控制培训项目的选择、开始，对学员站的不同操作进行授权设置， 同时还可以对学员站学员的操作成绩进行监测、统计、打印等。 3. 仿真培训系统的主要功能 (1) 按物料流和能量流为信息流的算法进行设计与开发，对工艺流程进行仿真，使 得用户建模与生产装置的工艺流程保持一致( 图1 为气化炉仿真画面) ，易学易用。 172 图1 仿真系统的气化炉DCS 画面 (2) 可以模拟多喷嘴气化技术的各种工况，并根据不同的工况分类进行培训。设置 的培训工况包括冷态开车、正常停车、各种典型事故等 16 种培训工况，操作人员通过 对各种工况的模拟操作，可以全面了解掌握多喷嘴气化装置的开停车步骤，增强处理各 种故障的应变能力，减少装置开停车次数，降低开车费用。 (3) 每个工段设置DCS 操作和现场操作两个操作画面，培训人员不仅可以熟悉DCS 操作，还可以实现现场阀门、泵的开关，全面掌握整个流程的操作过程，可以强化训练 控制室与现场的配合。 a. 在DCS 图中通过PID 控制器调整气动阀、电动阀和电磁阀等自动阀门的开关闭 合。在PID 控制器中可以实现自动/AUT 、手动/MAN 、串级/CAS 三种控制模式的切换。 173 b. 在现场图中的阀门主要有开关阀和手动调节阀两种，在阀门调节对话框的左上角 标有阀门的位号和说明。 开关阀：此类阀门只有开和关两种状态。直接点击“打开”和“关闭”即可实现阀 门的开关。 手动操作阀：手动输入0~100 的数字，可调节此类阀门的开度，即可实现阀门开关 大小的调节。或者点击“开大”和“关小”按钮，以5%的进度调节。 (4) 设置了操作评分系统 174 操作评价软件是针对各装置仿真系统的每一个训练项目进行跟踪记录，并依据操作 规则与设备操作要求和操作质量指标进行评分。每一个训练项目的评分都包括：操作步 骤评分和操作质量评分，所有评分项目都给出详细评定结果和依据。 a. 在线给出操作步骤的指导说明，对操作步骤的具体实现方法给出详细的操作说 明。 b. 对于操作质量，可给出关于该质量指标的目标值、上下允许范围、上下评定范围。 c. 操作评分系统实时对操作过程进行评定，对每一步进行评分，并给出整个操作过 程的综合得分，可以实时查看用户操作的总分，并生成评分文件。 175 (5) 下发事故 a. 设置临时事故 该类事故可以在培训或考核的过程中对单个或者多个学员下发，实施干扰，提高学 员的应对能力。通过教师站的“运行管理——培训管理——临时