船舶安全管理论文篇二
浅析现阶段船舶安全管理问题
【摘 要】 文章 从探讨船舶安全管理的重要意义出发,详细阐述了船舶安全管理的重要性和重要地位。接着笔者又深入分析了船舶检查工作。最后,针对船舶安全管理中人的因素的问题,笔者做了观点性和理论性的论述分析。
【关键词】船舶;安全管理;船舶检查;人的因素
一、船舶安全管理的重要意义
在四月十七日韩国中央灾难安全对策本部表示,直到当天的晚上十点,有四百七十五名乘客的韩国岁月号客轮沉没,遇难的人数达到了十四人,获救的有一百七十九人,失踪人数有二百八十二人。当日,韩国的军方向事发的海域增派了平泽舰以及清海镇舰多达二十六只舰船,三架飞机以及几百名的 潜水 人员进行救援工作。如今,有三十多架飞机,一百七十多只舰船以及五百五十多名海军以及海警在发生事故的海域进行搜救工作,除此之外,还有很多的渔船也加入到救援的行动中去。
根据韩国联合社的报道,韩国的总统在十六日下午对中央灾难安全对策本部进行了访问,对当天发生的客轮沉没事故情况进行了全面的了解,并要求要尽全力进行救援。除此之外,韩国的警方也在十六日下午对事发的客轮轮机长以及乘务人员进行了传唤,根据事故的原因展开全面的调查。韩国发生这次沉船事件的原因还在进一步的调查中,目前还处于抢救的时期。王亚民教授是从事多年海洋业研究的副教授,通过法制日报表示,这种安全事故是较大安全事故。我们要以韩国的沉船事件为戒,对我们日常的航运管理工作要不断的强化,特别是对乘客的人数以及航行的条件控制方面,对于日常危险控制的管理一定要重视起来。
我们国家的航运服务的发展让人关注,我国集装箱出口占世界的1/4,我国的航运公司在迅速发展,促使我们国家成了世界集装箱以及起重机生产非常重要的产地,自二零零七年以来,我国已走在了德国的前面,成了世界上第三大船只拥有的大国。所以,我国面临最大的问题就是船舶安全管理工作。
二、船舶安全管理中的船舶检查工作分析
首先,船舶安全检查的结果直接反映了安全管理体系在船上运行的结果,船舶安全检查主要是针对船舶的硬件以及船员操作的检查,也是安全管理体系中所包含的内容。体系是否能运行好,与船舶的保养、人员以及设备的管理有着直接的关系,通过安全检查可以直接反映出体系运行的是否有效。安全检查中发现的问题具有可追溯性,通过保养船舶,培训人员以及应急操作方面的问题,可以对安全管理体系的运行做出正确的判断。
其次,船舶安全检查可以有效的监督安全管理体系的运行状况,船舶安全保证需通过两个方面进行,也就是硬件与软件的检查,硬件主要包括船体、设备、机器以及船员,而软件主要包括体系文件的运行以及船员的实际操作能力。对硬件环境的检查可以把船上体系运行的状况充分的反映出来,与此同时,体系是否有效运行对硬件环境处于良好的状态起到保证的作用。认真检查体系的运行情况,能发现船舶中存在的一些根本性的问题。安全检查对软件尤其是体系运行情况,还有船员的操作能力的检查,有不符合规定的情况存在,对其进行及时的纠正,对公司体系的进一步完善起着很好的督促作用。
三、船舶安全管理中人是重要的因素
首先,关于全球海员的素质问题,决定素质的因素有很多,主要有物质要素、精神要素,还有互相间系统结构的状态。它与人的体质、心理以及专业的技能的整体水平有着直接的关系。所以,关于海员素质自身而言,素质是由体质特征、心理特征、专业技术三个因素组成的,每一个环节都是密不可分的。有一个环节缺少的话,都无法构成海员的素质。主导是心理特征,基础是体质特征,保障是技能特征。其中,心理特征是海员素质中的主导。大家都知道,航海职业的历史悠久,并且具有一定的特殊性。海员必须具备高于常人的心理素质。主要是信念要坚定,意志品质要坚强,责任感以及义务感要强烈,观察力以及注意力要敏锐,同时,预见性较强以及判断力要果敢。
其次,全球海员质量与船舶安全的分析,船舶安全不但与船员的操作技术有关,而且,与其良好的综合素质以及团队精神也有直接的关系,这样才能保证船舶的安全。船舶安全必须具备:(1)船舶的设备状态;(2)有效的可靠的航道条件;(3)高素质的船员。这三要素中,人是决定性的因素,因为船是靠人去操纵的。船舶安全与否,是关系到生命财产的安全和社会的和谐、文明,决不是某一个行业,某一个人的问题,因此必须认真探讨,找出影响安全的因素和对策,为创建一个安全的、文明的、和谐的、有序的船舶环境打下坚实基础。通过对海上部分事故的案例分析可以发现,自然因素不是太多,主要还是人为的因素所致。无论船舶设备再先进,海员事故还是经常会发生,这些都是血的教训,主要原因还是船员自身的业务素质以及人格素质太低,所以,在海损的事故中,起决定性作用的还是人的因素。
要想提升船员的素质,首先要在培训管理方面不断加强,把培训的质量提高上去,引导并规范培训的内容,培训的内容要与船员实际的工作相符合,并进行重点培训,及时更新培训的知识,让船员把学到的知识能运用到实际工作中。同时,还要保证培训的质量。其次,严格把关考试评估以及发证关。对于考试以及评估的每个环节都要严格把关,做好相应的控制工作,保证优质的质量。监控船员上船任职以及解职的记载,充分利用船员服务簿。再者,在持证船员的跟踪管理方面也要不断加强,把交流、协查的机制建立起来,要加快全国船员管理信息化工作的开展,实现船员到哪,我们的管理就到哪。最后,对船员的教育以及知识更新要重视起来,在船员更新知识方面,做出部分硬性的规定,才能保证制度很好的落实下去。
四、结语
总而言之,船舶安全管理工作是一项系统性的工作,并且具有一定的复杂性,要把安全工作做好,一定要把以上几个方面的关系处理好,把各方的力量协调好,把全部船岸人员的认识提高上去,对现有的安全体系与措施进行完善,把安全工作做的更细、更实、更全,尽力做到万无一失,只有这样,才能保证船舶永远处于安全运行的状态。
参考文献
[1] 张春来.于少青船舶安全管理中的人为因素[J].大连海事大学学报,自然科学版,2003.
[2] 任曰明.加强航运企业船舶安全管理预防交通事故发生[J].水运管理,1994.
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浅谈船舶机务维修安全管理
摘要:科学化、规范化管理是机务安全管理工作的核心。加强机务维修工作安全管理系统科学化、规范化安全管理工作的切入点主要有安全管理方式由主要依靠行政管理手段转向主要依靠体系法规手段;利用先进的科学手段,加大机务安全管理工作的科技含量;严格执行行业标准和 规章制度 ,是确保机务安全管理工作的根本;继续提高维修人员专业能力,提高机务故障诊断能力以及维修水平和检查监督能力;不断提高 安全生产 管理水平,在工作中不断完善生产管理程序;不断加强机务管理队伍的综合素质,重点要加强机务人员的责任心和职业道德 教育 。
关键词:机务维修 安全管理 科学化 以人为本
中图分类号:TH17 文献标识码:A 文章 编号:1007-3973(2011)009-052-02
机务维修管理是远洋船队发展的重要基础,在保证机务工作顺利开展得过程中,安全是关键环节之一。机务管理及维修人员不仅担负着保持船舶固有的安全性、可靠性的基本任务,还承担着改进设计、完成改装。提高安全水平以及设备损坏后的检查和修复的重要责任。如果维修工作稍有不慎就会给安全带来极大威胁,甚至造成无可挽回的损失。机务维修部门在落实“安全第一、预防为主”的方针,实现“安全防范关口前移”的工作中,发挥着极为重要的作用。在安全管理工作中,人是最关键的因素,只要我们长期坚持以人为本,注重科学化、规范化管理,实现机务维修安全管理目标的基础就会更坚实。
1 科学化、规范化管理是机务安全管理工作的核心
在机务维修管理中积极推行科学化规范化安全管理,是保证船舶安全的有效 措施 。开展规范化、科学化管理是当今社会发展的需要,也是各大航运公司专业化、精细化管理改革的一个过程,是吸收国内外先进管理思想和方法与国际通用标准的需要,是依法操作、依法管理和自我约束的需要。从近年来所发生的船舶维修时所发生的人为事故分析来看,几乎每起事件的发生都不同程度的存在着管理失误、违章操作的因素。从事件分析来看与管理相关的因素有以下几方面:(1)设备、工具缺少说明、不可靠或过于复杂,或者修理人员根本就没有使用规定的工具设备。(2)在工作任务的安排上缺乏计划性,经常是临时安排工作,致使维修人员在工作前缺少充分的准备。工作组织不利、工作的优先顺序安排欠佳,导致工作出现混乱。(3)修理人员或船舶轮机管理人员基本操作技能不足、缺乏对船舶各系统知识的了解,或者对新的工作岗位的工作程序方面的知识不足。(4)对单一维修工作的难度、强度估计不足,而且工作时间要求比较苛刻,没有充分认识到现场修理人员的身体和精神的过度疲劳会对安全造成影响。(5)没有充分考虑到工作场所的复杂,使得维修人员经常要在工作过程中中断工作或分散精力去适应恶劣的自然环境。(6)对机务维修安全工作的重要性认识不足,容易造成机务管理人员或现场修理人员的安全意识懈怠。(7)各部门之间、同一部门各个环节的人员之间、船舶人员与机务人员之间、员工和领导之间的信息沟通不足等等。因此,加强机务管理人员的科学化、规范化管理对于提高安全管理水平,减少维修时的人为安全事故的发生具有重大意义。
2 加强机务维修工作安全管理系统科学化、规范化安全管理工作的切入点
(1)我们要从船舶安全管理长治久安的高度认识安全管理方式由主要依靠行政管理手段转向主要依靠体系法规手段,由经验管理转向科学管理的重要意义,坚持不懈地推进这项工作。在抓紧船舶机务维修方面规章的制定以及对有关规章修订的同时,进一步完善相应的管理程序和办法,完善各种机务维修安全事故调查法规和规章,规范机务维修中所发生安全事故的调查流程,找出在维修管理工作中的漏洞。并逐步采用PDCA管理程序对安全质量事件进行控制。结合机务维修工作特点完善安全管理程序,全面推行规范化管理工作。根据ISM以及质量安全管理体系的要求,进一步完善机务管理中有关机务维修安全管理的一系列内容,尽量使各项维修工作都能有章可循,全过程始终处于严格的控制中,使质量文件体系成为安全工作的保障,努力推进机务系统自我审核机制。在执行各种规章制度的过程中,要强化执法检查监督,要做到有章必循,违章必究。
(2)利用先进的科学手段,加大机务安全管理工作的科技含量,要利用计算机管理平台、数据库、互联网络等现代化办公手段,完善机务维修部门网络维修资源规划系统,优化工作流程,提高机务维修信息化管理水平和信息传递速度,使各级领导和职能部门能够通过计算机局域网及时监控和了解安全生产工作的各类信息,达到维修工作的全过程控制,保证各类船舶的营运能力和安全可靠性。
(3)严格执行船舶行业标准和规章制度,是确保机务安全管理工作的根本。行业标准和规章制度,是机务工作的行为规范和技术操作规范,都是经验的总结,甚至是血的教训,具有很强的针对性和可操作性。作为维修人员,凡是禁止的东西,是绝对不能做的;凡是警告和提醒的,也应该严格遵守,自觉执行。凡是发生的安全事故往往都有一个共同的症结:相当一部分人员思想上不够重视,章法观念不强,甚至自以为是、随心所欲,在贯彻执行中问题很多,有的规章不健全、无章可循,有的有章不循。如果安全问题不引起重视,则人为差错、人为责任事故必然会增多。所以,机务维修部门必须忠实维护规章制度的严肃性和法规性,不能在出了问题或事故征兆后才采取整顿措施。要变被动为主动,平时日常工作中就要经常查找不足和隐患,密切关注容易出差错的环节,抓纪律,抓作风,层层管理,狠抓落实,把安全工作落实每一时、每一处。
(4)要继续提高维修人员专业能力,提高机务故障诊断能力以及维修水平和检查监督能力。要密切与各主要设备制造厂商的联系沟通,充分掌握各种设备的常见故障诊断方式方法,利用设各状态监控、无损探伤和孔探等现代化科学手段,加强对关键性设备的日常监控程度,及时消除隐患,保证设备安全运行。就能够最大程度避免机务维修工作的盲目性和随意性,避免因为对修理工艺、程序的考虑不足或常识性错误而导致修理过程中造成不必要的人身或设备安全隐患,尽力避免经验主义所带来的负面作用。提高故障控制水平,逐步推广故障分析例会、可靠性分析例会制度,加强对故障以及修理工艺的分析、探讨和交流,减少控制重大和重复性故障的发生,针对季节性的故障做好预防工作,保证船舶的适航性。
(5)不断提高安全生产管理水平,在工作中不断完善生产管理程序,利用先进的科学手段合理安排生产经营任务,保证船员有充足的精力用于安全生产,尽可能避免船员超负荷工作,消除安全隐患。优化机务维修生产组织程序,加强各部门的配合,使安全生产能够紧张、有序地进行。
(6)不断加强机务管理队伍的综合素质,重点要加强机务人员的责任心和职业道德教育。随着船舶技术不断发展,也带来了大量的新知识、新技术,由此出现机务维修队伍的整体素质和业务适应能力的下降。因此,加强职工的在职教育培训必须跟上时代的发展和科技的进步。现代船舶系统可靠性已经达到了一个相当高的水平,正常情况下,故障概率较低,同时一系列辅助故障检测系统可以显示故障信息,从而减轻了维修工作的负荷。但这也给人们检查排除故障,进行综合性分析、判断增加了一定的难度,对知识了解的深度和广度提出了更高的要求,何况船舶科技还在不断地更新发展。一个合格的机务人员还必须有良好的素质和职业道德观念,而这些更不是在短期内就可以改变和达到的。因此,建立“培训就是安全”的观念制度,成立专门的培训机构,制定详细的远景规划和长远目标,进行系统的安全和专业业务各方面的知识培训,有目的培训一批德才兼各的现代机务维修人才。另一方面,营造尊重知识、尊重人才的学术学习气氛,给专业技术人员创造宽松的研究探索环境,严谨、科学地保证安全。这就要不断加强机务人员综合素质,重点要加强机务人员的责任心和职业道德教育,培养机务人员的窗口意识,树立机务人员的良好形象,提高机务维修系统全员安全意识、适航意识。要积极大力加强干部职工的作风建设。
我们要通过科学化、规范化的安全管理,把严格遵守各项规章制度变为船舶机务管理人员的自觉行为,坚持“安全第一、预防为主”的主导思想,按照已有的规章制度和标准实施科学化、规范化管理,自觉地推动科学化、规范化的管理工作,建立一支作风优良思想过硬的机务维修队伍,不断提高维修质量,为保障航运安全事业打下坚实的基础。
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轮机工程技术论文范文篇二
燃气轮机在热电联产工程中的应用状况分析
摘要:
燃气轮机是21世纪乃至更长时间内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备.介绍了燃气轮机的发展现状及其在热电联产工程中的应用,简述了联合循环和简单循环燃气轮机电厂的基本组合方式,并列举了目前应用在热电联产工程中的几种主要的燃气轮机.阐述了燃气轮机相对于常规火电机组的优点,分析了影响燃气轮机在热电联产工程中推广的因素,并对我国燃气轮机的发展前景进行了展望.
关键词:
燃气轮机; 联合循环电厂; 热电联产
中图分类号: TK 479文献标志码: A
Analysis of the application of gas turbines in heat and
power cogeneration projects
SUN Peifeng, JIANG Zhiqiang
(1. China United Engineering Corporation, Hangzhou 310022, China;
2. China Huadian Corporation, Beijing 100031, China)
Abstract:
The gas turbine is the core equipment of highefficiency clean energy systems in the 21st century and even longer period of time. The current situation of gas turbine development and its application in heat and power cogeneration projects were showed in this paper. Two types of application of gas turbines in heat and power cogeneration projects were briefly introduced, namely, the simple cycle gas turbine power plant and the combined cycle power plant, and gas turbines widely used at present in heat and power cogeneration plants were enumerated. The advantages of the gas turbine plant compared with conventional coalfired power units were described and factors which could influence the application of the gas turbine were analyzed. In addition, the prospects for the development of gas turbines in China were evaluated.
Key words:
gas turbine; combined cycle power plant; heat and power cogeneration
燃气轮机由压气机、燃烧室、透平、控制系统和辅助设备组成.燃气轮机的设计是基于布莱顿循环.压气机(即压缩机)连续地从大气中吸入空气并将其压缩;压缩后的空气送入燃烧室,与喷入的天然气混合,并点火燃烧;燃烧后产生的高温烟气随即流入燃气透平中膨胀做功,推动透平带动压气机叶轮一起旋转.加热后的高温燃气的做功能力显著提高,因此,透平在带动压气机的同时,还有余功作为燃气轮机的输出功输出.
由于燃气轮机的工质是高温烟气而不是水蒸气,故可省去锅炉、冷凝器、给水处理等大型设备.因此,燃气轮机电厂附属设备较少,系统简单,占地面积较少.
燃气轮机可分为重型燃气轮机、工业型燃气轮机和航改型燃气轮机三类.重型燃气轮机的零件较为厚重,大修周期长,寿命可在10万h以上,主要用于满足城市公用电网需求,例如日立的H25和H80系列燃气轮机、通用电气的F级燃气轮机、西门子的SGT-8000系列燃气轮机、三菱的M701系列燃气轮机和阿尔斯通的GT系列重型燃气轮机等.工业型燃气轮机的结构紧凑,所用材料一般较好,燃气轮机的效率较高,例如索拉的T130燃气轮机和西门子SGT-800燃气轮机,常用于热电联产工程.航改型燃气轮机是由航空发动机改装而成的燃气轮机,在航空领域运用较多,但也有应用于发电及相关工业领域,例如通用电气的 LM 系列航改型燃气轮机等.航改型燃气轮机的结构最紧凑,最轻巧,效率最高,但寿命较短[1-2].
燃气轮机自上世纪30年代诞生以来发展迅速.当今国际上最新型的G型燃气轮机和H型燃气轮机,单机功率已达到292~334 MW,发电热效率已达到39.5%.其中,由G型燃气轮机组成的联合循环单机功率可达489 MW,发电热效率可达58.7%;由H型燃气轮机组成的联合循环机组的发电热效率可达60%[3-5].H型燃气轮机组成的联合循环机组是目前已掌握的热-功循环效率最高的大规模商业化发电方式.不仅如此,燃气轮机与以煤为燃料的蒸汽轮机相比,它具有重量轻、体积小、效率高、污染少、启停灵活等优点.燃气轮机发电机组能在无外界电源的情况下迅速启动,机动性好.在电网中用它带动尖峰负荷和作为紧急备用电源,还能携带中间负荷,能较好地保障电网的安全运行,所以得到广泛应用[6].
国内外科技界与产业界已经认识到燃气轮机将是21世纪乃至更长时期内能源高效转换与洁净利用系统的核心动力装备. 1燃气轮机在热电联产工程中的应用方式
燃气轮机在热电联产工程中的应用形式主要有两种:一种是燃气轮机联合循环热电厂;另一种是燃气轮机简单循环热电厂.
燃气轮机联合循环热电厂由燃气轮机、余热锅炉、蒸汽轮机(背压式、抽背式或者抽凝式)和发电机共同组成.燃气轮机排出的做功后的高温烟气通过余热锅炉回收烟气中的热量而得到高温水蒸气,水蒸气注入蒸汽轮机发电.蒸汽轮机的排汽或者部分在蒸汽轮机中做功后的抽汽用于供热,形式有:燃气轮机、蒸汽轮机同轴推动一台发电机的单轴联合循环;燃气轮机、蒸汽轮机推动各自的发电机的多轴联合循环.单轴的燃气轮机联合循环电厂规模较大,例如通用电气的9F系列机组.而多轴的联合循环机组常见于中小型的燃气轮机联合循环电厂.因此,对于电厂规模相对较小的热电联产工程来说,常选择多轴的燃气轮机联合循环机组.
燃气轮机简单循环热电厂由燃气轮机和余热锅炉组成.该类型燃气轮机热电厂不配置蒸汽轮机,通过余热锅炉直接对外供热.因此该类型燃气轮机热电厂发电热效率相对联合循环燃气轮机热电厂较低,约为30%~35%之间;热电比和供热成本的指标方面,简单循环燃气轮机热电厂也低于联合循环燃气轮机热电厂[7].
由此可见,燃气轮机联合循环可大大提高发电厂整体发电热效率.即使只有燃气轮机和余热锅炉组成的不配置蒸汽轮机的简单循环燃气轮机发电厂,其发电效率也高于常规的小型燃煤热电厂.
2热电联产工程中燃气轮机机型选择
热电联产工程遵循“以热定电”原则,首先满足外界对蒸汽负荷的需求,一般对发电量的需求相对较少.因此,对于热电联产工程来说,大功率的重型燃气轮机使用相对较少,常配置一些中小型的燃气轮机.
世界主要的中小型燃气轮机有:索拉的T130燃气轮机;日立的H25和H80燃气轮机;通用电气的6F和LM系列的航改型燃气轮机;西门子的SGT-800燃气轮机.各机型的主要技术参数如表1(见下页)所示(表中数据来自各个燃气轮机厂家产品宣传手册,且会因计算的天然气热值等参数变化而发生微小的变化).
表1各中小型燃气轮机相关性能参数
Tab.1
Performance parameters of some gas turbines
表1中,H25,H80 和6F为重型燃气轮机;SGT-800和T130为工业型燃气轮机;LM6000为航改型燃气轮机.从表1可知,工业型和航改型燃气轮机单机发电热效率相对重型燃气轮机的单机发电效率明显更高,但燃气轮机的排烟温度相对较低.由于排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较少,因此对于整个联合循环热电厂,工业型和航改型燃气轮机联合循环热电厂的整体发电热效率反而低些[8-9].简单循环的燃气轮机热电厂若选择工业型燃气轮机及航改型燃气轮机,其热电厂发电热效率会较高.
对于配置蒸汽轮机的燃气轮机联合循环,重型燃气轮机因其排烟温度较工业型燃气轮机和航改型燃气轮机高,排到余热锅炉的高温烟气所包含的热量相对较多,余热锅炉产出的供蒸汽轮机发电用的高温高压的蒸汽也更多.因此,重型燃气轮机联合循环整体发电热效率比工业型燃气轮机和航改型燃气轮机联合循环的发电热效率高.燃气轮机联合循环热电厂中大多选择重型燃气轮机.
从能量的充分利用和逐级利用角度讲,相比于燃气轮机简单循环热电厂,燃气轮机联合循环热电厂更具有优势.目前我国燃气轮机热电联产工程中,大多选择重型燃气轮机组成的联合循环燃气轮机热电厂,如浙江省的某热电厂,采用6F级燃气轮机匹配余热锅炉和蒸汽轮机组成燃气轮机联合循环机组对外供热供电,燃气轮机联合循环热电厂整体发电热效率约60%.
但是对于某些对占地面积有严格要求的场合,如海上油气平台井等,一般可选择结构紧凑、效率高的工业型燃气轮机或者航改型燃气轮机机.
具体燃气轮机机型的选择可根据各工程的实际情况进行分析、计算、确定,如热电厂的对外供热参数和供热量、装机容量、机组数量、占地面积、整体热效率等.
3燃气轮机联合循环热电联产工程相对于常规火力发电热电联产的优势[10]
相对于常规燃煤的小型火力发电的热电联产电厂,燃气轮机联合循环热电厂的优势主要有:
(1) 高效:燃气轮机联合循环的发电热效率已经达到甚至突破60%,这是一般常规火电机组无法比拟的,甚至高于目前最先进的超超临界机组而稳居各类火电机组之首.
(2) 单位造价低:燃气轮机联合循环机组单位容量造价约400美元·kW-1,而常规火电机组造价为600~1 000美元·kW-1;若我国国产燃气轮机的制造加工水平进一步提升,燃气轮机联合循环机组单位容量造价还有非常大的下降空间.
(3) 低排放:燃气轮机联合循环不排放SO2以及飞灰和灰渣;NOx的排放量也非常低,一般都可以达到49.20 mg·m-3以下,甚至可以根据需要达到小于30.75 mg·m-3的水平,CO2的排放量可以做到11.25 mg·m-3;环保性能居于现有各种火电机组之上.
(4) 节水:燃气轮机联合循环机组以燃气轮机发电为主,燃气轮机发电机功率占总容量的70%,联合循环机组所需用水量约为常规燃煤机组的1/3.这在某些缺水的地区显得尤为重要.若选择燃气轮机和余热锅炉配置的简单循环,整个电厂对机组冷却水量的需求相对于常规火电厂的冷却水量更是大幅度减少.
(5) 省地:燃气轮机联合循环机组因附属设备较少,无需储煤场、输煤设施,占地面积仅为加脱硫装置的常规火电厂的1/3.这在城市边缘及城区的供热电厂显得尤为重要. (6) 建设工期短:燃气轮机联合循环机组最适合模块化设计,燃气轮机各部件模块可工厂化生产,运至现场吊装,因而大大缩短了燃气轮机电厂的建设工期.
(7) 调峰性能好:通过余热锅炉的旁路烟囱,不运行蒸汽轮机及发电机组的情况下,一般在20 min 内就能达到燃气轮机及发电机组的100%负荷,而燃气轮机及其发电机组负荷占整个燃气轮机联合循环电厂额定负荷的70%左右,这保证了燃气轮机联合循环的良好调控性能,实现机组的日启夜停和调峰功能.
(8) 操作运行和维护人员少:因为燃气轮机联合循环电厂自动化程度高,采用先进的控制系统,电厂对员工数量的需求大幅下降.一般情况下占同容量常规燃煤电厂人员的20%~25%就足够了.
4影响燃气轮机在热电联产工程中推广的主要因素
燃气轮机联合循环电厂在国外已经得到了普遍发展,近几年已占据美国电力市场的重要地位,欧洲的燃气轮机联合循环电厂也获得了长足的发展.目前我国燃气轮机联合循环电厂能否获得大力推广和发展,主要受制于如下三个因素:
(1) 我国能提供多少天然气资源供燃气轮机发电工业使用;当前国内已有部分燃气轮机联合循环电厂因受制于燃料供应,每年运行的时间远远少于常规燃煤机组.
2012年,随着“西气东输”二线最后几条干线的建成投产,整个输气管道实现每年输气300亿m3.未来中国甚至有可能规划修建“四线”或者“五线”,进一步便于西部地区的天然气输送到东部地区开发利用.
另外,海上(东海、南海)天然气的开发、沿海港口城市液化天然气(LNG)的进口,也为联合循环发电扩充了气源供应条件.国内已经探明了华北、东北、西北三大煤层气资源储量,并将逐步开采.
随着天然气来源渠道的扩大,燃气轮机联合循环电厂的应用范围将大大突破西气东输管网和海上天然气所能影响的地区.
(2) 如何合理确定天然气价格,使燃气轮机联合循环发电成本能够与严重污染的以煤为燃料的常规火电相竞争.
必须指出,天然气的价格对燃气轮机及联合循环的运行成本有着决定性的影响.在燃气轮机三项发电成本的组成中(设备折旧成本、机组运行维护成本、燃料成本),燃料成本的比例高达60%~65%,即使在天然气的产地,运输过程费用大为降低,天然气价格相对东南沿海地区更加便宜,其成本占燃气轮机发电成本的比例仍然是非常高的[4].在天然气价格居高不下的今天,燃料成本高已经成为制约燃气轮机发电大力推广的一个关键性因素.
当前,作为工业企业及城市基础设施的重要组成部分的许多中小型燃煤热电厂,通常地处城市之中或者城市郊区,因此不可避免地会对当地大气环境质量产生很大影响.中小型燃煤热电厂改造为燃气轮机联合循环热电厂,对当地环境质量的改善效果非常明显,也最容易得到人民群众的接受和支持.
热电厂的燃料从煤炭改造为天然气,虽然合理调整了能源结构,提高了能源利用效率,减少了煤炭运输环节的损失和浪费,但是对燃气轮机联合循环热电厂来说,燃料成本必然要增加,能源代价必然会提高,因此争取群众和企业的理解和参与,合理分担部分天然气成本因素,是解决天然气市场和成本关系的一条合理途径.
政府在制定燃气轮机联合循环热电厂上网电价和外供蒸汽价格时,应考虑到燃气轮机的环境效益,适当提高上网电价和外供蒸汽价格,这也是对天然气成本过高的一种消化.
(3) 从长远的角度看,我国燃气轮机整体行业水平的提高是决定我国燃气轮机及联合循环电厂能否大力推广的一个重要因素.
燃气轮机的发展水平代表着一个国家的重大装备制造业的总体水平.当前我国的燃气轮机技术水平与世界先进水平之间的差距还很大,燃气轮机的核心部件依赖于进口,燃气轮机的每次大修花费很大.若某些燃气轮机的大修只能运回美国等发达国家进行,则其费用更大.
近年来,为了推动燃气轮机工业的发展,按照“市场换技术”的原则,我国对规划批量建设的燃气轮机发电站工程项目采取“打捆”式招标采购模式,由国外先进燃气轮机制造企业与国内制造企业相互结合组成联合体,进行燃气轮机联合循环电站工程项目的竞争投标,以吸收和引进国外先进技术.在这一过程中,我国同时引进了世界三大动力集团(通用电气、西门子、三菱)的F级重型燃气轮机.在实现燃气轮机设备制造本土化和国产燃气轮机技术开发方面都取得了良好的成果.在吸收和引进国外先进燃气轮机技术的基础上,逐步实现了燃气轮机联合循环电站设备研发和制造的国产化、本地化和知识产权自主化[11-12].
2008年,我国具有完全自主知识产权的110 MW级R0110燃气轮机进行了点火及实验验证,其性能已经接近于目前国际上先进的F级燃气轮机,对我国的燃气轮机设计、制造和加工的整体水平是一个巨大的提升[13-14].
目前,我国燃气轮机技术水平与国际先进水平之间的差距正在不断缩小,我国的燃气轮机自主研发、生产制造等方面取得了重大进展.2012年9月12日,上海市科委重大专项课题“高温合金叶片制造技术研究”通过专家验收,这标志着我国在燃气轮机核心部件国产化、自主化生产的道路上迈出了坚实的一步.
从制约燃气轮机联合循环电厂发展的三个因素及我国目前的相应情况可知,我国大力发展燃气轮机联合循环的条件已经具备,燃气轮机联合循环电厂的快速发展在近期将成为可能.
5总结
实现节能减排,提高能源利用率是我国能源结构调整的目标.随着我国天然气资源的开发、利用及液化天然气资源的引进,我国燃气轮机联合循环机组将不断增加.燃气轮机联合循环以其高效、清洁和灵活的特点,必将成为我国未来大力发展的电厂类型.
目前可用于热电联产的中小型燃气轮机容量和整个热电厂供热能力与我国广泛使用的蒸汽轮机热电机组的规格十分接近,因而可在不改变外部系统,不增加发电容量和不间断供热、发电的前提下,以较短的时间、较低的投资和较合理的电、热成本实现对热电厂以气代煤的改造.这也是燃气轮机联合循环热电厂可获得大力推广的现实条件.
总之,燃气轮机联合循环机组在我国电力工业中的作用将逐渐增强,发展燃气轮机联合循环热电厂任重而道远,但是前景是非常光明的.
参考文献:
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航海技术论文范文篇二
基于航海CBT技术的航行实习教学探索
摘 要:海上航行实习一直是航海 教育 的重要环节。为满足《STCW公约马尼拉修正案》等对航海实践技能的要求,通过对航行实习教学进行系统调研,针对目前航行实习教学中存在的问题,结合CBT技术的发展及优势,分析研究航海CBT对航行实习教学的推动作用。
关键词:航海CBT 航行实习 实践教学
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章 编号:1674-2117(2014)20-00-02
海上航行实习是航海教育的重要环节,是培养学生的实践技能、专业思想、职业素质、安全意识的必要手段。STCW78/95公约特别强调应加强对海员实际技能的培养和评估,强调实践是第一位的。2012年已生效的《STCW公约马尼拉修正案》、我国制定的《海船船员适任考试、评估和发证规则》(简称11规则)和教育部印发的《关于进一步提高航海教育质量的若干意见》,也重点强调对提高海员实践技能的要求。[1]
1 航行实习教学现状
目前大多数的航运学校都对航行实践教学高度重视。上海海事大学作为国内少数几所具有独立教学实习船的本科高校,每年都对航行实习投入大量的人力物力和财力。目前海上实践教学与原来的模式较为相近。先是在大三下学期由学校选派专门的指导教师在校船上开展航行实习教学;而后大四下学期的 毕业 实习采用提前半年毕业、进入分配单位跟船实习的模式,对于毕业不从事船员工作的学生则统一安排在校船实习。[2]
通过系统调研近几年学校航海类本科生航行实习教学计划与考核资料,与实习教师学生的座谈交流进行整理和分析并结合自我实习带教经历,发现航行实习教学中仍存在以下问题:①航行实习时间的增加伴随着学校人力物力投入成本的加大,师资配置压力增大,安全管理面临挑战;②在校期间(陆上)开展的实习准备工作除宣传片和动员会外,上船预前教育明显不足,导致学生上船后学习目标不明确,甚至认为航行实习仅仅是体验船员生活,造成教学资源浪费、难以达到预期目的;③教学方案中现场实操项目缺乏可操作性和连续性的指导,没有具体的成文教案,实践教学效果因教学人员的配置及具体人员安排的不同存在明显差异;④实习结束回校后,教务部门很难了解和掌握真实的实习教学情况,反馈机制不健全。
2 CBT技术的现状及发展
计算机辅助培训CBT(Computer Based Training),是通过计算机教学软件辅助训练的一种手段,通常采用图文、音频、视频及虚拟现实技术等多媒体来实现。
现在计算机辅助训练方式已被广泛应用于世界航空业培训中。国际上对航空CBT的研究和发展相当重视,已成立专业性组织――美国航空工业CBT委员会(Aviation Industry CBT Committee,AICC),为航空业建立基于计算机培训系统相关的开发、发布和评估指南。[3]
航运界也在积极探索开发计算机技术的培训手段。国外几个知名的航海软件供应商Videotel(英国唯视导海运国际公司)、挪威Seagull公司以及MGI International等开发了丰富的航海CBT训练单元模块。英国航海学会也对航海CBT进行了多年研究,并召开了多次“CBT@SEA”的专题研讨会,其在航海CBT的应用、存在的问题、标准等领域的研究处于国际领先地位。
国内航海类院校对于CBT技术的研究也正处于发展阶段,但应用形式还比较零散,主要有模拟器培训、CAI多媒体辅助教学等,应用于海事局的货物积载培训和驾驶台资源管理的评估训练中。新兴的、基于视窗 操作系统 的低成本桌面化CBT技术,必将对航海实践教学形成有力支撑。
3 航海CBT适用于实践教学的优势分析
3.1 减少培训费用
CBT系统集文本、声音、动画、图像、视频剪辑于一体,可以在很大程度上代替纸质海图、实物模型、训练模拟器等教学设施,甚至可以取代部分实物操作,从而大幅节省实践教学的训练费用。
3.2 提高培训效率
CBT系统图文并茂、生动形象的效果,易于将复杂的理论与实际问题直观形象地表示出来,充分发挥学员多感官接受信息的能力。Kongsberg Maritime(康斯伯格海事)的对比研究表明,航海CBT能提高受训者80%的 记忆力 。
3.3 提升学习兴趣
航海CBT技术是一个仿真技术和培训教学相融合的系统。使用者不只是看计算机屏幕,而是成为计算机屏幕上活动的一部分,有强烈的交互参与感,可以大大提高受训者的学习兴趣。
3.4 保证培训评估质量
航海实践教学中,学生的理解以及实际动手能力差异显著,而航海CBT技术的可重复性可以有效的弥补这一差异。同时航海CBT因其采用标准化的评估手段,避免人为因素的干扰,还可以很好的保证考核结果符合统一公平的标准。
4 CBT技术对航行实习教学的推动作用
4.1 上船前准备工作方面
一般而言,学生上船前,作为学校有关领导和负责学生工作的辅导员都会通过实习动员会对学生进行 安全教育 ,但在实习动员会上讲到的安全纪律教育,学生常常不以为然。如果将收集到的一些有关安全方面的案例通过CBT技术做成“基本安全培训”软件包展示给学生,相信可以起到良好的警示作用,使学生初步知道应该如何做才能确保实习期间的安全。
航海CBT在时间和空间上具有自由性,它可以在任何时间、任何地点进行。学生在未上船前就可了解船舶教学实习的要求和内容等,带着问题和目的去实习,有助于提升学生的学习兴趣,同时明确实习目标。航海CBT的应用更符合我国高校所提倡的以学生为中心的自主学习模式。
4.2 在船上教学方面
学生在船上实习期间,指导教师应尽量利用实习船上的现有设备仪器、海上环境和现场情景,依照教学大纲来组织实践教学。但教学大纲覆盖面较广,实习指导教师往往只精通于本专业的知识且船上实习时间有限,导致实习任务难以圆满完成。现有的航海CBT软件大都根据STCW78/95公约针对船员船上工作的性质和特点将船员培训的内容分解成一个个的专题,与我校正在构建的《海上实践教学案例库》有很大相似性。如果基于实践教学计划和大纲构建航海CBT,并利用《海上实践教学案例库》中的项目和专题加以充实,借助航海CBT开展实践教学,不但是对教学大纲的有力支撑,而且可以有效缩减由于教学人员的配置及具体人员安排的不同而造成的教学效果差异。 由于学生的理解能力和操作能力差异较大,船上的设备和时间有限,通常传统的教学节奏完全由教师来控制,以照顾大多数为原则来把握,这就造成小部分的学生实习效果不良,或是为了照顾少数学生要推迟教学进度。航海CBT涵盖的信息量大,可重复性强,学生可以采取“暂停”或“回放”等功能反复演练,巩固学习效果。同时航海CBT能够较好的模拟动态过程,有助于学生对抽象概念、复杂过程及操作的理解和掌握,能按照学生的不同情况因材施教,学生亦可进行反复练习。当学生同计算机对话时,没有任何心理负担,能充分挖掘自我的学习潜力,提高主观能动性,取得较好的学习和培训效果。
4.3 实习考核方面
目前大多数学校的船上航行实习考核都以实际操作考核为主。由于船上指导教师人数有限,考核常常要占去很多的宝贵时间,而且常出现反映考核评判标准不统一、主观因素过大的问题。以上海海事大学为例,实习考核由实际操作考核,笔试和政绩表现综合确定。其中实操考试成绩占65%,笔试占20%,政绩表现占15%。一般情况下政绩表现成绩基本相同,笔试的比重较小,学生的成绩差异主要在于实操考试。实操考核一般为抽题考试、考官打分的形式,受题目难易和考官印象等因素影响较大。
航海CBT有内置的评估系统以及具有记录培训时间和培训者身份的功能,可以检验学员的培训的结果和质量。其中的自动打分功能更是量化了教学效果和质量,可以节省大量的时间。计算机的自动记录和评分系统还可以防止现场评估考核中考官主观因素导致评判标准不一致等人为因素的干扰,确保评估的客观性和公正性。
4.4 回校后 总结 反馈方面
航行实习结束返校后,学校的教务部门往往只能通过安排教师和学生座谈以及查阅 实习报告 册的方式了解航行实习情况,手段较为单一,获取信息手段较少。
航海CBT系统有助于建立良好的航行实习教学反馈机制。航海CBT中保留了大量的学生的使用以及考核数据,教学管理部门可以轻松调查和分析在船航行实习教学中存在的问题和考核情况,有针对性地帮助实习教师改进教学策略,优化教学方案,从而进一步提高航行实习质量。
(1上海海事大学商船学院,上海 201306;2航运仿真技术教育部工程研究中心,上海 201306)
参考文献:
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