DE112017008126T5

DE112017008126T5 - Servicemenü-präsentationssystem, betriebsmuster-anzeigesystem, servicemenü-präsentationsverfahren und programm

Info

Publication number: DE112017008126T5
Application number: DE112017008126.2T
Authority: DE
Inventors: Masato Shida; Koji Imakita; Akihisa Endo; Toru Tanaka
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2020-07-16
Anticipated expiration: 2037-10-13
Also published as: TW201918856A; KR102314256B1; WO2019073577A1; TWI786203B; JPWO2019073577A1; CN111065795B; DE112017008126B4; JP6876140B2; US20200348637A1; KR20200037394A; US11188066B2; CN111065795A

Abstract

Es wird ein Servicemenü-Präsentationssystem vorgesehen, das: Betriebsdaten einer elektrischen Kraftwerksanlage erfasst; entscheidet, welches Betriebsmuster unter mehreren, im Voraus in Übereinstimmung mit einem Ausgabemodus eingestellten Betriebsmustern die Grundlage für den durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb ist; berechnet auf der Grundlage der in einer bestimmten Periode erfassten Betriebsdaten eine Betriebszeit in Bezug auf jedes der Betriebsmuster in der Periode; bestimmt auf der Grundlage eines Betriebszeitverhältnisses in der bestimmten Periode ein In-Perioden Betriebsmuster der bestimmten Periode; und gibt ein Servicemenü entsprechend dem In-Perioden Betriebsmuster, das bestimmt wurde, aus.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Servicemenü-Präsentationssystem, ein Betriebsmuster-Anzeigesystem, ein Servicemenü-Präsentationsverfahren und ein Programm.
Stand der Technik
In einer Vorrichtung wie einer Gasturbine, die in einer Stromerzeugungsanlage installiert ist, tritt in Abhängigkeit von der Betriebszeit oder der Anzahl von Startvorgängen der Vorrichtung eine Verschlechterung von Teilen oder ein Schaden auf. Ein verschlechtertes oder beschädigtes Teil wird zum Zeitpunkt einer periodischen Inspektion durch ein neues ersetzt. Die Patentliteratur 1 offenbart eine Unterstützungsvorrichtung aus, die Unterstützungsinformationen meldet, um zum Beispiel die Inspektion oder den Austausch eines Teils anzufordern, das verschlechtert ist. Die in Patentliteratur 1 offenbarte Unterstützungsvorrichtung berechnet einen Betriebszustand einer Vorrichtung einer Stromerzeugungsanlage (zum Beispiel die Anzahl der Startvorgänge) auf der Grundlage von Sensorinformationen, die von der Vorrichtung der Stromerzeugungsanlage erfasst wurden, und vergleicht den berechneten Betriebszustand mit verschiedenen Schwellenwerten, um den Grad des Betriebszustands zu bestimmen und auf dem Grad basierende Unterstützungsinformationen zu präsentieren.
Zitatliste
Patentliteratur
[PTL 1] Internationale Veröffentlichung Nr. WO2016/052339
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Falls jedoch eine tatsächliche Inspektion durchgeführt wird, kann eine unerwartete Verschlechterung oder ein Schaden festgestellt werden, zusätzlich zu Inspektionselementen, die im Voraus auf der Grundlage einer Betriebszeit, der Anzahl der Startvorgänge und dergleichen ausgewählt wurden. In einem Fall, in dem eine solche Verschlechterung oder dergleichen zum Zeitpunkt der periodischen Inspektion festgestellt wird, kann es einige Zeit dauern, Ersatzteile zu besorgen oder Teile auszutauschen. Dementsprechend ist es bevorzugt, ein Verfahren zum Bereitstellen von Informationen über zu inspizierende Elemente unter einem anderen Gesichtspunkt als dem in PTL 1 offenbarten Betriebszustand bereitzustellen.
Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Servicemenü-Präsentationssystem, ein Betriebsmuster-Anzeigesystem, ein Servicemenü-Präsentationsverfahren und ein Programm bereitzustellen, die imstande sind, die obigen Probleme zu lösen.
Lösungen fürs Problem
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Servicemenü-Präsentationssystem bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: eine Betriebsdaten-Erfassungseinheit, die Betriebsdaten einer Stromerzeugungsanlage erfasst; eine Betriebsmuster-Entscheidungseinheit, die entscheidet, welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt wurden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb anzeigt; eine Betriebszeit-Berechnungseinheit, die auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten eine Betriebszeit für jedes der Betriebsmuster in der gewissen Periode berechnet; eine In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit, die ein In-Perioden-Betriebsmuster bestimmt, das ein für die gewisse Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in der gewissen Periode; und eine Menüausgabeeinheit, die ein Servicemenü ausgibt, das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Servicemenü-Präsentationssystem ferner Folgendes umfassen: eine Betriebsmuster-Ausgabeeinheit, die ein Dreieck ausgibt, von dem ein Scheitelpunkt ein Punkt ist, der jedem der Betriebsmuster zugeordnet ist, zusammen mit einer Markierung, die das In-Perioden-Betriebsmuster innerhalb des Dreiecks angibt.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann in einem Fall, in dem eine Differenz zwischen Betriebszeiten liegt, die sich auf zwei Betriebsmuster beziehen, unter Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster innerhalb eines vorbestimmten Bereichs, die Menüausgabeeinheit ein Servicemenü gemäß den beiden Betriebsmustern ausgeben.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Menüausgabeeinheit zusätzlich zu den Betriebsmustern ein Servicemenü präsentieren, das der Anzahl der Startvorgänge innerhalb der gewissen Periode entspricht.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Betriebsmuster einen Volllastbetrieb, einen Teillastbetrieb und einen Reglerbetrieb beinhalten.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Menüausgabeeinheit in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb oder der Reglerbetrieb ist, das Servicemenü in Übereinstimmung mit einem Ausgabemittelwert ausgeben.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das Servicemenü-Präsentationssystem ferner Folgendes umfassen: eine Betriebsmuster-Vorhersageeinheit, die das In-Perioden-Betriebsmuster in der Stromerzeugungsanlage innerhalb eines bestimmten Zeitraums in der Zukunft auf der Grundlage von Betriebsdaten in der Vergangenheit vorhersagt.
Gemäß dem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Menüausgabeeinheit ein erstes Servicemenü erfassen, das auf der Grundlage eines vorbestimmten Überwachungselements in den Betriebsdaten und eines für jedes der Überwachungselemente bestimmten Schwellenwerts extrahiert wurde, und kann vorzugsweise ein Servicemenü ausgeben, das dem erfassten ersten Servicemenü unter den Servicemenüs entspricht, die dem In-Perioden-Betriebsmuster entsprechen.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Betriebsmuster-Anzeigesystem bereitgestellt, das Folgendes umfasst: eine Betriebsmuster-Ausgabeeinheit, die eine Markierung ausgibt, die ein In-Perioden-Betriebsmuster anzeigt, das ein Betriebsmuster ist, das für einen gewissen Zeitraum repräsentativ ist und das auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten von mehreren Betriebsmustern bestimmt wird, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi bestimmt werden, zusammen mit einem Dreieck, von dem ein Scheitelpunkt ein Punkt ist, der dem Betriebsmuster innerhalb des Dreiecks zugeordnet ist.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Servicemenü-Präsentationsverfahren bereitgestellt, das Folgendes beinhaltet: einen Schritt des Erfassens von Betriebsdaten einer Stromerzeugungsanlage; einen Schritt zum Entscheiden welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt wurden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb zeigt; einen Schritt zum Berechnen einer Betriebszeit, auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten, für jedes der Betriebsmuster in der gewissen Periode ; einen Schritt zum Bestimmen eines In-Perioden-Betriebsmusters, das ein für die gewisse Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in der gewissen Periode; und einen Schritt zum Ausgeben eines Servicemenüs, das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Programm bereitgestellt, das einen Computer veranlasst, einen Betriebsdaten-Erfassungsprozess zum Erfassen von Betriebsdaten einer Stromerzeugungsanlage auszuführen; einen Betriebsmuster-Entscheidungsprozess zum Entscheiden, welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt wurden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb zeigt, der durch die Betriebsdaten angezeigt wird; einen Betriebszeit-Berechnungsprozess zum Berechnen, auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten, einer Betriebszeit für jedes der Betriebsmuster in der gewissen Periode; einen In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungsprozess zum Bestimmen eines In-Perioden-Betriebsmusters, das ein für die gewisse Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in dem bestimmten Zeitraum; und einen Menüausgabeprozess zum Ausgeben eines Servicemenüs, das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Gemäß dem Servicemenü-Präsentationssystem und Servicemenü-Präsentationsverfahren ist es möglich, Orte, an denen eine Verschlechterung oder ein Schaden leicht auftritt, auf der Grundlage eines Betriebsmusters einer Stromerzeugungsanlage zu erkennen. Ferner ist es gemäß dem Betriebsmuster-Anzeigesystem möglich, das Betriebsmuster der Stromerzeugungsanlage zu erkennen, das die Grundlage für die Abschätzung des Auftretens einer Verschlechterung oder eines Schadens wird.
Figurenliste

1 ist ein Blockdiagramm, das schematisch ein Beispiel eines Betrieb-Unterstützungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel einer Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel von Prozessen zeigt, die von der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Diagramm, das ein Anzeigebeispiel eines In-Perioden-Betriebsmusters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines In-Perioden-Betriebsmuster-Vorhersageprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein erstes Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Servicemenü-Präsentationsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
8 ist ein erstes Diagramm, das ein Beispiel eines Servicemenüs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9 ist ein zweites Flussdiagramm, das ein Beispiel des Servicemenü-Präsentationsprozesses gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Betriebsmodi gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
11 ist ein zweites Diagramm, das ein Beispiel eines Servicemenüs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
<Ausführungsform>
Nachfolgend wird ein Servicemenü-Präsentationssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die 1 bis 12 beschrieben.
1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das ein Beispiel eines Betrieb-Unterstützungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Ein Betrieb-Unterstützungssystem 1 ist ein System, das einem Wartungsmanagementpersonal, welches das Wartungsmanagement einer Anlage 10 durchführt, ein Servicemenü in Bezug auf das Wartungsmanagement und einem Plan davon präsentiert. Das Servicemenü enthält beispielsweise Informationen, die Optionen für Wartungsmanagement-Elemente angeben, z. B. einen zu inspizierenden Ort, einen Ort, an dem eine Verschlechterung oder ein Schaden vorhergesagt wird, oder eine wirksame Gegenmaßnahme gegen eine Verschlechterung oder ein Schaden (z.B. die Einführung von Upgradeteilen) für eine mit der Anlage 10 versehene Vorrichtung.
Wie in der Figur gezeigt, beinhaltet das Betrieb-Unterstützungssystem 1 die Anlage 10, eine Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20, eine Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 und ein Wartungsmanagement-Terminal 40. Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ist kommunikationsfähig mit jeweils der Anlage 10, der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 und dem Wartungsmanagement-Terminal 40 verbunden. Ferner ist die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 mit jeweils der Anlage 10, der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 und dem Wartungsmanagement-Terminal 40 kommunikationsfähig verbunden.
Die Anlage 10 ist beispielsweise eine Stromerzeugungsanlage mit einer Gasturbine. In der Anlage 10 sind zur Stromerzeugung notwendige Anlageneinrichtungen, beispielsweise die Gasturbinen 10A und 10B, installiert. Die Anlage 10 überträgt Betriebsdaten der Gasturbinen 10A und 10B an die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 und die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30. Die Betriebsdaten beinhalten verschiedene Steuersignale (Signale zum Anweisen von Betriebsmustern, Steuersignale für den Ventilöffnungsgrad oder dergleichen), die von einer Steuervorrichtung (nicht abgebildet) an die Gasturbinen 10A und 10B ausgegeben werden sollen, wobei Messwerte von in der Gasturbine 10A oder dergleichen vorgesehenen verschiedenen Sensoren gemessen werden und Werte auf Grundlage der Messwerte (Temperatur, Druck, Leistung, Drehzahl oder dergleichen) berechnet werden.
Die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 vergleicht Werte von Überwachungselementen basierend auf den von der Anlage 10 (Gasturbinen 10A und 10B) empfangenen Betriebsdaten mit verschiedenen Schwellenwerten, entscheidet über einen Betriebszustand der Gasturbine 10A oder dergleichen und präsentiert entsprechend dem Betriebszustand Unterstützungsinformationen. Beispielsweise berechnet die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 eine Kompressoreffizienz unter Verwendung von Temperaturen des Einlasses und des Auslasses eines Kompressors, eines Kabinendrucks und dergleichen, die in den Betriebsdaten enthalten sind. In einem Fall, in dem der berechnete Kompressoreffizienz ein Wert außerhalb eines durch einen vorbestimmten Schwellenwert definierten Bereichs ist, entscheidet die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20, dass sich die Flügel des Kompressors in einem Betriebszustand befinden, in dem eine Reinigung erforderlich ist. Die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 überträgt Unterstützungsinformationen für die Anforderung des Reinigens der Flügel an die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 und das Wartungsmanagement-Terminal 40. Die Unterstützungsinformationen enthalten ein Servicemenü, das dem Betriebszustand entspricht.
Während die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 die Unterstützungsinformationen auf der Grundlage des Betriebszustands ausgibt, entscheidet die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ein Betriebsmuster der Gasturbine 10A oder dergleichen auf Grundlage der von der Anlage 10 empfangenen Betriebsdaten und wählt ein Servicemenü entsprechend dem Betriebsmuster aus. Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 kann die von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfassten Unterstützungsinformationen zum Auswählen des Servicemenüs verwenden. Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 überträgt das ausgewählte Servicemenü an das Wartungsmanagement-Terminal 40.
Das Wartungsmanagement-Terminal 40 ist eine Informationsverarbeitungsvorrichtung, wie beispielsweise ein Personal Computer (PC), ein mobiles Terminal, oder dergleichen, die von Wartungsverwaltungspersonal verwendet werden. Das Wartungsmanagement-Terminal 40 gibt das von der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 erfasste Servicemenü und die von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfassten Unterstützungsinformationen aus und zeigt die Ergebnisse auf einer Anzeigevorrichtung an. Das Wartungsmanagementpersonal plant Inspektionselemente für eine periodische Inspektion unter Bezugnahme auf das Servicemenü, das vom Wartungsmanagement-Terminal 40 ausgegeben wird, oder präsentiert einem Benutzer der Anlage 10 das Servicemenü, das vom Wartungsmanagementterminal 40 ausgegeben wird, um Einzelheiten der periodischen Inspektion zu erläutern.
2 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel einer Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 2 gezeigt, enthält die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 eine Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301, eine Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302, eine Betriebszeit-Berechnungseinheit 303, eine In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 und eine Startvorgang-Anzahl-Berechnungseinheit 305, eine Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306, eine Servicemenü-Ausgabeeinheit 307, eine Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308, eine Unterstützungsinformations-Erfassungseinheit 309 und eine Speichereinheit 310. Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 wird von einem Computer wie etwa einem oder mehreren Server-Terminals konfiguriert.
Die Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301 erfasst von der Anlage 10 übertragene Betriebsdaten und zeichnet die Betriebsdaten in der Speichereinheit 310 auf. Auf der Grundlage eines Steuersignals zu jedem Zeitpunkt, der in den Betriebsdaten aufgezeichnet ist, entscheidet die Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt, beginnend von diesem Zeitpunkt an, ein Betriebsmuster. Beispielsweise enthalten die Betriebsdaten ein Steuersignal zum Anweisen eines Betriebsmusters der Gasturbine 10A jede Minute. Die Gasturbine 10A führt einen Betrieb eine Minute lang mit dem durch das Steuersignal angewiesenen Betriebsmuster durch.
Hier werden das Betriebsmuster und das Steuersignal beschrieben. Das Betriebsmuster bezieht sich auf ein Betriebsverfahren, das einer Rolle entspricht, welche die Anlage 10 jeder der Gasturbinen 10A und 10B zuweist, um eine angemessene Menge elektrischen Stroms stabil zu liefern. Das Betriebsmuster beinhaltet beispielsweise in Übereinstimmung mit Ausgabemodi einen Volllastbetrieb, einen Teillastbetrieb, oder einen Reglerbetrieb. Der Volllastbetrieb ist ein Betriebsmuster, das einer Gasturbine zugewiesen ist, die für die Erzeugung des größten Teils des von der Anlage 10 gelieferten elektrischen Stroms verantwortlich ist. Im Volllastbetrieb wird eine Steuerung zum Halten einer Abgastemperatur von der Gasturbine auf einem Sollwert durchgeführt. In einem Fall, in dem die Gasturbine in einem gewissen Zeitfenster mit Volllast betrieben wird, wird ein Steuersignal zum Anweisen des Volllastbetriebs jede Minute in den Betriebsdaten in dem Zeitfenster aufgezeichnet. Der Teillastbetrieb ist ein Betriebsmuster, das einer Gasturbine zugewiesen wird, die für die Erzeugung von elektrischem Strom bei Schwankungen des von der Anlage 10 gelieferten Stroms verantwortlich ist. Im Teillastbetrieb wird eine Steuerung durchgeführt, um eine Ausgabe von der Gasturbine auf einem Sollwert zu halten. In einem Fall, in dem die Gasturbine in einem gewissen Zeitfenster mit einer Teillast betrieben wird, wird ein Steuersignal zum Anweisen des Teillastbetriebs jede Minute in den Betriebsdaten in dem Zeitfenster aufgezeichnet. Der Reglerbetrieb ist ein Betriebsmuster, das einer Gasturbine gegeben wird, die zum Beispiel dazu dient, die Frequenz der von der Anlage 10 gelieferten elektrischen Leistung zu stabilisieren. Beim Reglerbetrieb wird eine Steuerung zum Halten einer Drehzahl der Gasturbine auf einem Sollwert durchgeführt. In einem Fall, in dem die Gasturbine in einem gewissen Zeitfenster mit einem Regler betrieben wird, wird ein Steuersignal zum Anweisen des Reglerbetriebs jede Minute in den Betriebsdaten in dem Zeitfenster aufgezeichnet.
Die Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 entscheidet auf der Grundlage des in den Betriebsdaten aufgezeichneten Steuersignals, ob das Betriebsmuster zu jedem Zeitpunkt ein Volllastbetrieb, ein Teillastbetrieb oder ein Reglerbetrieb ist.
Die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 sammelt Betriebsdaten unter Verwendung des Entscheidungsergebnisses der Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 und berechnet eine Betriebszeit für jedes Betriebsmuster in einem gewissen Periode. Beispielsweise werden in einem Fall, in dem in Bezug auf jede Minute 10-Minuten-Betriebsdaten aufgezeichnet werden, Steuersignale des Volllastbetriebs zu fünf Zeitpunkten aufgezeichnet, Steuersignale des Teillastbetriebs zu drei Zeitpunkten aufgezeichnet und gesteuerte Signale des Reglerbetriebs zu zwei Zeitpunkten aufgezeichnet. Die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 berechnet die Betriebszeit jedes Betriebsmusters als 5 Minuten für den Volllastbetrieb, 3 Minuten für den Teillastbetrieb und 2 Minuten für den Reglerbetrieb. Die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 berechnet die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster auf der Grundlage von Betriebsdaten für beispielsweise ein Jahr.
Die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 bestimmt ein In-Perioden-Betriebsmuster, welches ein Betriebsmuster ist, das einen gewisse Periode darstellt, auf der Grundlage des Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster im bestimmten Zeitraum. Zum Beispiel in einem Fall, in dem das Verhältnis der Betriebszeiten in einem Jahr (Volllastbetrieb:Teillastbetrieb:Reglerbetrieb) 5:3:2 beträgt, bestimmt die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 den Volllastbetrieb als das In-Perioden-Betriebsmuster in einem Jahr.
Die Startvorgang-Anzahl-Berechnungseinheit 305 berechnet die Anzahl der Startvorgänge der Gasturbinen 10A und 10B auf der Grundlage von Betriebsdaten.
Die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 gibt ein Dreieck mit einem Scheitelpunkt aus, der jedem der Betriebsmuster entspricht, zusammen mit einer vorbestimmten Markierung, die ein In-Perioden-Betriebsmuster innerhalb des Dreiecks anzeigt. Die Markierung, die das In-Perioden-Betriebsmuster anzeigt, wird an einer Position ausgegeben, die das Verhältnis der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in dem Dreieck darstellt. Das Dreieck und die Markierung werden später beschrieben.
Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 gibt ein Servicemenü aus, das einem In-Perioden-Betriebsmuster entspricht. In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster beispielsweise der Volllastbetrieb ist, wählt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 ein Servicemenü unter den jeweiligen Betriebsmustern zugeordneten Servicemenüs aus, das so eingestellt ist, dass es dem Volllastbetrieb zugeordnet ist, und gibt es aus. Das Servicemenü enthält Wartungsmanagement-Elemente, empfohlene Aktualisierungselemente und dergleichen für den Umgang mit Stellen, an denen aufgrund des Volllastbetriebs ein hohes Risiko einer Verschlechterung oder eines Schadens besteht.
Die Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 sagt ein In-Perioden-Betriebsmuster innerhalb einer gewissen Periode in der Zukunft auf der Grundlage vergangener Betriebsdaten voraus.
Die Unterstützungsinformations-Erfassungseinheit 309 erfasst Unterstützungsinformationen von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20. Die Unterstützungsinformationen beinhaltet Werte vorbestimmter Überwachungselemente auf der Grundlage von Betriebsdaten (in dem obigen Beispiel der Temperaturen des Auslasses und des Einlasses des Kompressors, der Kompressoreffizienz auf der Grundlage des Kabinendrucks) und Wartungsmenüs, die auf der Grundlage von Schwellenwerten extrahiert werden, welche für jeden Überwachungspunkt ermittelt wurden (im obigen Beispiel das Servicemenü zur Reinigung der Schaufeln). Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 wählt ein Servicemenü auf der Grundlage des In-Perioden-Betriebsmusters aus, indem Details der von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfassten Unterstützungsinformationen zu Auswahlfaktoren hinzugefügt werden.
Die Speichereinheit 310 speichert eine Vielzahl von Informationen, wie beispielsweise von der Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301 erfasste Betriebsdaten oder ein Servicemenü für jedes Betriebsmuster.
Als nächstes wird ein Servicemenü-Präsentationsprozess beschrieben. Zunächst wird ein Gesamtprozessablauf unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3 ist ein erstes Flussdiagramm, das ein Beispiel von Prozessen zeigt, die von der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden.
Zuerst erfasst die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 Betriebsdaten für ein Jahr bis zu mehreren Jahren in der Vergangenheit und bestimmt ein In-Perioden-Betriebsmuster für jedes Jahr (Schritt S1). Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 gibt jedes Jahr das In-Perioden-Betriebsmuster aus.
Dann sagt die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 eine Betriebszeit jedes zukünftigen Betriebsmusters auf der Grundlage der vergangenen Betriebsdaten und ein zukünftiges In-Perioden-Betriebsmuster voraus (Schritt S2). Dann präsentiert die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ein Servicemenü, das dem In-Perioden-Betriebsmuster entspricht (Schritt S3). Beispielsweise präsentiert die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ein Servicemenü wie Inspektionsstellen und Ersatzteile, die bei der nächsten regelmäßigen Inspektion auf Grundlage des In-Perioden-Betriebsmusters basierend auf den Betriebsdaten für das letzte Jahr durchzuführen sind, oder präsentiert ein notwendiges Servicemenü für das nächste oder übernächste Jahr auf der Grundlage der Vorhersage des In-Perioden-Betriebsmusters.
Als nächstes werden ein In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungsprozess und ein Anzeigeprozess beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Als ein Beispiel wird ein Fall beschrieben, in dem Betriebsdaten für die letzten 8 Jahre der Gasturbine 10A in der Speichereinheit 310 aufgezeichnet sind und ein In-Perioden-Betriebsmuster für jedes Jahr in den 8 Jahren bestimmt wird. Zunächst erfasst die Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301 Betriebsdaten für ein Jahr (beispielsweise vor 8 Jahren) aus den letzten 8 Jahren (Schritt S11). Die Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301 gibt die Betriebsdaten an die Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 aus. Dann entscheidet die Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 zu jeder vorbestimmten Zeit (zum Beispiel jede Minute) auf der Grundlage von in den Betriebsdaten aufgezeichneten Steuersignalen ein Betriebsmuster (den Volllastbetrieb, den Teillastbetrieb, oder den Reglerbetrieb) (Schritt S12). Die Betriebsmuster-Entscheidungseinheit 302 zeichnet das bestimmte Betriebsmuster in der Speichereinheit 310 in Verbindung mit dem Steuersignal zu jedem in den Betriebsdaten aufgezeichneten Zeitpunkt auf. Dann berechnet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster (Schritt S13). Zum Beispiel sammelt die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 die Betriebsmuster, die den Betriebsdaten zugeordnet sind, multipliziert die gesammelten Betriebsmuster mit einem Steuersignal-Aufzeichnungsintervall (zum Beispiel 1 Minute), um die Betriebszeit zu berechnen, zu der die Gasturbine 10A in jedem Betriebsmuster arbeitet. Durch die oben beschriebenen Prozesse werden die Betriebszeit (Tc) basierend auf dem Volllastbetrieb, die Betriebszeit (Tb) basierend auf dem Teillastbetrieb und die Betriebszeit (Ta) basierend auf dem Reglerbetrieb berechnet.
Dann berechnet die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 ein Betriebszeitverhältnis Tc: Tb: Ta gemäß den jeweiligen Betriebsmustern und bestimmt ein Betriebsmuster mit dem höchsten Verhältnis als das In-Perioden-Betriebsmuster (Schritt S14). Zum Beispiel in einem Fall, in dem Tc: Tb: Ta wird als c [%]: b [%]: a [%] (a + b + c = 100 [%])berechnet, und c: b: a ist 16:62:22, bestimmt die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 das In-Perioden-Betriebsmuster der Gasturbine 10A dieses Jahres als das Teillastbetrieb. Dies bedeutet, dass das Betriebsmuster der Gasturbine 10A vor acht Jahren vom Teillastbetrieb dominiert wurde. Selbst in einem Fall, in dem die Gesamtbetriebszeit dieselbe Zeitdauer (T1) aufweist, besteht beispielsweise ein Unterschied in der Verschlechterung oder Schaden zwischen dem Betriebsfall für T1 durch den Volllastbetrieb und dem Betriebsfall für T1 durch den Teillastbetrieb. In dieser Ausführungsform wird, um ein Servicemenü unter Berücksichtigung von Auswirkungen einer Verschlechterung oder eines Schadens aufgrund der Betriebsmuster zu präsentieren, ein dominantes Betriebsmuster in einem gewissen Periode (In-Perioden-Betriebsmuster) auf der Grundlage des Betriebszeitenverhältnisses basierend auf den jeweiligen Betriebsmustern bestimmt.
Dann zeigt die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 das bestimmte In-Perioden-Betriebsmuster an (Schritt S15). Ein spezifisches Anzeigebeispiel wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Dann entscheidet die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306, ob die Anzeige für alle Jahre (acht Jahre) abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S16), und die Prozesse von Schritt S11 werden dem Fall wiederholt, bei dem es ein Jahr gibt, für das die Anzeige nicht vorhanden ist.
Als nächstes wird ein Anzeigebeispiel eines In-Perioden-Betriebsmuster durch die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 beschrieben. 5 ist ein Diagramm, das ein Anzeigebeispiel eines In-Perioden-Betriebsmusters gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 zeigt ein Dreieck an, in dem die Spitzen A bis C Betriebsmustern zugeordnet sind, wie in der Abbildung gezeigt. Sie zeigt Sternmarkierungen P1 bis P8 an, die In-Perioden-Betriebsmuster in dem Dreieck angeben. Der Scheitelpunkt A ist dem Reglerbetrieb zugeordnet, der Scheitelpunkt B ist dem Teillastbetrieb zugeordnet und der Scheitelpunkt C ist dem Volllastbetrieb zugeordnet. Ferner zeigt die Markierung P1 ein In-Perioden-Betriebsmuster für ein Jahr vor acht Jahren, die Markierung P2 zeigt ein In-Perioden-Betriebsmuster für ein Jahr vor sieben Jahren, und die Markierung P8 zeigt ein In-Perioden-Betriebsmuster für das letzte Jahr. Gleiches gilt für die Markierungen P3 bis P7.
Das Dreieck in 5 ist ein Diagramm, das durch ein Koordinatensystem dargestellt wird, in dem jeder Scheitelpunkt eine Referenz ist, und eine Linie vom Scheitelpunkt A zum Scheitelpunkt B, eine Linie vom Scheitelpunkt B zum Scheitelpunkt C und eine Linie vom Scheitelpunkt C zum Scheitelpunkt A sind jeweils Koordinatenachsen (im Folgenden als DreieckskoordinatenDiagramm bezeichnet). Beispielsweise wird die Markierung P1 an einer Position von Koordinaten (b1, c1, a1) auf der Grundlage des Verhältnisses (c1 [%]: b1 [%]: a1 [%]) der jeweiligen Betriebsmuster vor acht Jahren angezeigt. Hier gibt der erste Wert „b1“ der Koordinaten (b1, c1, a1) eine Position b1 im Verhältnis von b1 vom Scheitelpunkt A auf einer Seite AB an. Der zweite Wert „c1“ gibt eine Position c1 im Verhältnis von c1 vom Scheitelpunkt B auf einer Seite BC an. Der dritte Wert „a1“ gibt eine Position a1 im Verhältnis von a1 vom Scheitelpunkt C auf einer Seite CA an. Die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 zeigt die Markierung P1 an einem Schnittpunkt von drei Hilfslinien in einem Fall an, in dem die Hilfslinien parallel zu den Seiten (der Seite BC, der Seite CA bzw. der Seite AB) einschließlich der Spitzen (Scheitel C, Scheitel A bzw. Scheitel B) gezeichnet werden, die als Referenz für jede der Positionen a1, b1 und c1 auf die anderen Seiten dienen, mit Ausnahme einer Seite, bei der in jeder der wie oben beschriebenen Positionen a1, b1 und c1 die angegebene Position vorhanden ist. 5 zeigt Hilfslinien La, Lb und Lc, die in Bezug auf die Markierung P7 gezeichnet sind. Die Hilfslinie Lb ist eine Hilfslinie, die parallel zu der Seite CA einschließlich des Scheitels A gezeichnet ist und als Referenz für den Punkt b7 unter den Seiten (Seite BC und Seite CA) dient, die sich von der Seite AB von dem Punkt b7 (Position mit dem Verhältnis von b7 von der Spitze A auf der Seite AB) unterscheiden. Ebenso ist die Hilfslinie Lc eine Hilfslinie, die vom Punkt c7 parallel zur Seite AB gezogen wird. Die Hilfslinie La ist eine Hilfslinie, die vom Punkt a7 parallel zur Seite BC gezogen wird. Die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 zeigt die Markierung P7 an einem Schnittpunkt der Hilfslinien La, Lb und Lc an.
Die Positionen, an denen die Markierungen P1 bis P8 angezeigt werden, geben die Tendenz des Betriebsmusters für jedes Jahr an. Das heißt, jede Markierung zeigt an, dass die Betriebszeit gemäß dem Betriebsmuster, das jedem Scheitelpunkt entspricht, in der Reihenfolge der Scheitelpunkte nahe der Anzeigeposition lang ist. Das Betriebsmuster, das dem nächsten Scheitelpunkt entspricht, ist das In-Perioden-Betriebsmuster. Auf diese Weise kann ein Wartungsmanagementpersonal durch Anzeigen der Markierungen für jedes Jahr unter Verwendung des Dreieckskoordinatendiagramms ein In-Perioden-Betriebsmuster und auch eine Tendenz eines Betriebsmusters eines gewissen Jahres erkennen (z. B. sogar in ein Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb ist, ob der größte Teil der Gesamtbetriebszeit durch den Betrieb im Teillastbetrieb belegt ist, oder ob die Betriebszeit des Teillastbetriebs die längste, aber die Betriebszeit des Reglerbetriebs lang ist). Somit kann das Wartungsmanagementpersonal Inspektionselemente und dergleichen unter Berücksichtigung der Tendenz des Betriebsmusters für einen Benutzer vorschlagen.
Gemäß dem dreieckigen Koordinatendiagramm kann das Wartungsmanagementpersonal den Übergang des Betriebsmusters durch Anzeigen von Markierungen mehrerer Jahre erkennen. Zum Beispiel ist im Fall des Beispiels von 5 in der Gasturbine 10A der Teillastbetrieb vor acht Jahren überwiegend dominierend, und die Betriebszeit des Reglerbetriebs ist vor sieben Jahren geringfügig erhöht. Vor sechs Jahren wurde der Volllastbetrieb im gleichen Maße erhöht wie der Teillastbetrieb und vor fünf Jahren war der Volllastbetrieb das vorwiegende Betriebsmuster. Danach ist beispielsweise ersichtlich, dass der Teillastbetrieb ein Hauptbetrieb ist. Somit kann das Wartungsmanagementpersonal die Inspektionselemente und dergleichen unter Berücksichtigung des Übergangs des Betriebsmusters für den Benutzer vorschlagen.
In dieser Ausführungsform ist das Innere des Dreieckskoordinatendiagramms in einen Bereich A1 (Bereich, der von einer Strichpunktlinie umgeben ist) unterteilt, der angibt, dass der Reglerbetrieb dominiert, und einen Bereich B1 (Bereich, der von einer gestrichelten Linie umgeben ist), der angibt, dass der Teillastbetrieb dominant ist, ein Bereich C1 (Bereich, der von einer Zweipunkt-Strich-Linie umgeben ist) zeigt an, dass der Volllastbetrieb dominant ist, ein Bereich AB zeigt an, dass der Reglerbetrieb und der Teillastbetrieb in gleichem Maße dominant sind. Der Bereich BC gibt an, dass der Teillastbetrieb und der Volllastbetrieb in gleichem Maße dominant sind, und Bereich CA gibt an, dass der Volllastbetrieb und der Reglerbetrieb in gleichem Maße dominant sind. Ferner ist beispielsweise in Bezug auf die Markierungen P1 und P7 der Teillastbetrieb in diesen Jahren dominant und es wird angenommen, dass in diesen Jahren eine hohe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die dem Teillastbetrieb wie auch dem Volllastbetrieb inhärente Verschlechterung und Schaden auftritt. In Bezug auf die Marke P3 dominieren in diesem Jahr sowohl der Teillastbetrieb als auch der Volllastbetrieb und es wird davon ausgegangen, dass sowohl eine Verschlechterung als auch ein Schaden durch den Teillastbetrieb und eine Verschlechterung und ein Schaden durch den Volllastbetriebs mit hoher Wahrscheinlichkeit auftreten. Wie später beschrieben, wird in dieser Ausführungsform auf der Grundlage der Überlegung ein Servicemenü in Übereinstimmung mit einem Bereich präsentiert, in dem eine Markierung angezeigt wird, die ein In-Perioden-Betriebsmuster anzeigt. Die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 zeigt und visualisiert In-Perioden-Betriebsmuster, die eine Verschlechterung und einen Schaden beeinflussen, die an der Gasturbine 10A und dergleichen in Bereichen auftreten, die den jeweiligen Betriebsmustern in dem Dreieckskoordinatendiagramm entsprechen.
Als nächstes wird ein In-Perioden-Betriebsmuster-Vorhersageprozess, in dem ein In-Perioden-Betriebsmuster durch ein T-Verfahren (1) vorhergesagt wird, als ein Beispiel beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines In-Perioden-Betriebsmuster-Vorhersageprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zuerst erfasst die Betriebsdaten-Erfassungseinheit 301 eine Betriebszeit für jedes Betriebsmuster basierend auf Betriebsdaten für die letzten drei Jahre (Schritt S21). Im Fall von 5 wird die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster für die Jahre der Markierungen P6 bis P8 erfasst. Die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster wurde in einem Fall berechnet, in dem das Dreieckskoordinatendiagramm erstellt wird. Dann sagt die Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 die Betriebszeiten im nächsten und übernächsten Jahr voraus (Schritt S22). Beispielsweise stellt die Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 Daten zur Betriebszeit für jedes Betriebsmuster vor zwei Jahren und Daten zur Betriebszeit für jedes Betriebsmuster vor einem Jahr und vor drei Jahren jeweils als Einheitsraumdaten ein. Ferner werden eine Proportionalitätskonstante β, ein SN-Verhältnis η, ein effektiver Divisor r, ein Gesamtschätzwert M und dergleichen von Signaldaten unter Verwendung des bekannten T-Verfahrens (1) berechnet und die Betriebszeit des nächsten Jahres (unbekannte Daten) wird für jedes Betriebsmuster geschätzt. Auf die gleiche Weise stellt die Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster vor einem Jahr als Einheitsraumdaten ein und stellt die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster vor zwei Jahren und die Betriebszeit für jedes geschätzte Betriebsmuster für das nächste Jahr als ein Signaldaten ein, um die Betriebszeit für jedes Betriebsmuster für das übernächste Jahr zu schätzen.
Die Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 gibt die geschätzten Daten des nächsten Jahres und des darauffolgenden Jahres an die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 aus. Die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 bestimmt In-Perioden-Betriebsmuster für das nächste Jahr und das übernächste Jahr auf der Grundlage der geschätzten Daten für das nächste Jahr und das übernächste Jahr. Dann zeigt die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 die In-Perioden-Betriebsmuster für das nächste Jahr und das darauffolgende Jahr in dem Dreieckskoordinatendiagramm an (Schritt S23). 5 zeigt ein Beispiel von In-Perioden-Betriebsmustern, die von der Betriebsmuster-Vorhersageeinheit 308 geschätzt wurden. Eine Marke P9 ist ein In-Perioden-Betriebsmuster für das nächste Jahr und eine Marke P10 ist ein In-Perioden-Betriebsmuster für das übernächste Jahr.
Auf diese Weise ist es durch Schätzen einer Betriebszeit für jedes Betriebsmuster in der Zukunft auf der Grundlage der Betriebszeit für jedes durch die vergangenen Betriebsdaten angezeigtes Betriebsmuster, möglich, ein zukünftiges In-Perioden-Betriebsmuster vorherzusagen und einen Übergang des In-Perioden-Betriebsmusters vom vergangenen zum zukünftigen Zeitraum zu visualisieren. So ist es möglich, Teile und Prüfplätze vorherzusagen, an denen die Möglichkeit besteht, dass eine Verschlechterung oder ein Versagen vor mehreren Jahren aufgetreten ist. Für den Benutzer, der die Anlage 10 betreibt, ist es wichtig, einen Gewinnverlust aufgrund eines unerwarteten Ausfalls zu verhindern oder die Inspektionskosten zu senken. In einem Fall, in dem Teile mit einer hohen Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung oder eines Ausfalls vorhergesagt werden können und das Abschalten der Gasturbine 10A im Voraus durch Wartung verhindert werden kann, kann ein derartiger Gewinnverlust verhindert werden. Ferner kann der Benutzer, wenn es möglich ist, Stellen, an denen eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit besteht, systematisch vorzubereiten, sodass sie im Voraus in Inspektionsgegenständen für eine künftige regelmäßige Inspektion enthalten sind, ein Budget sicherstellen, das für die Inspektion und den Austausch von Teilen erforderlich ist, oder einen langfristigen Betriebsplan ohne Verschwendung erstellen, was zu einer Kostensenkung führt.
Das Betriebszeit-Vorhersageverfahren ist nicht auf das T-Verfahren (1) beschränkt. Zum Beispiel kann die Vorhersage durch multiple Regressionsanalyse oder Extrapolation durchgeführt werden.
Als nächstes wird unter der Annahme, dass die in 4 beschriebenen Prozesse ausgeführt worden sind, ein Servicemenü-Präsentationsprozess basierend auf einem In-Perioden-Betriebsmuster unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben.
7 ist ein erstes Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Servicemenü-Präsentationsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Zuerst zeigt die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 eine Markierung an, die ein In-Perioden-Betriebsmuster auf einem Dreieckskoordinatendiagramm anzeigt (Schritt S31). Dann wählt ein Wartungsmanagementpersonal einen der Bereiche A1, B1, C1, AB, BC und CA aus (Schritt S32). Beispielsweise führt das Wartungsmanagementpersonal eine Auswahl durch, indem es eine Klick-Operation oder eine Tipp-Operation in einem Bereich ausführt, in dem In-Perioden-Betriebsmuster in einem der letzten Jahre angezeigt werden.
Dann liest die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 eine Liste von Servicemenüs, die dem ausgewählten Bereich entsprechen, aus der Speichereinheit 310 aus und zeigt das Ergebnis auf der Anzeigevorrichtung an (Schritt S33). 8 zeigt ein Beispiel einer Tabelle, in der in der Speichereinheit 310 aufgezeichnete Servicemenüs registriert sind. 8 ist ein erstes Diagramm, das ein Beispiel eines Servicemenüs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in 8 dargestellte Tabelle enthält die jeweiligen Elemente „Elementnummer“, „Betriebsmuster“, „Typ“ und „Servicemenü“. Unter „Elementnummer“ sind Informationen zur Identifizierung des Servicemenüs gespeichert. Unter „Betriebsmuster“ sind „Volllastbetrieb“, „Teillastbetrieb“ und „Reglerbetrieb“ gespeichert. Unter „Typ“ ist der Typ eines Servicemenüs gespeichert. Insbesondere werden Upgrades und Wartungen gespeichert. Beim Upgrade handelt es sich um ein Servicemenü, das die Aktualisierung eines Teils, bei dem eine Verschlechterung oder ein Ausfall aufgrund eines In-Perioden-Betriebsmusters wahrscheinlich ist, auf ein Teil empfiehlt, bei dem eine Verschlechterung oder ein Ausfall unwahrscheinlich ist. Bei der Wartung handelt es sich um ein Servicemenü, das die Inspektion eines Teils, bei dem eine Verschlechterung oder ein Ausfall aufgrund eines In-Perioden-Betriebsmusters wahrscheinlich ist, oder den Austausch des Teils empfiehlt. Unter „Servicemenü“ ist ein bestimmtes Servicemenü gespeichert.
Ein Beispiel für ein Servicemenü in einem Fall, in dem ein In-Perioden-Betriebsmuster der Volllastbetrieb ist, kann etwa einen Partikelluftfilter mit hohem Wirkungsgrad (HEPA) enthalten. Der HEPA-Filter ist an einer Ansaugseite des Kompressors der Gasturbine 10A angebracht und wird eingeführt, damit keine schädlichen Substanzen (Staub, Sand, Ölnebel oder dergleichen) aufgenommen werden, die eine Verschlechterung der Gasturbine 10A verursachen. Im Volllastbetrieb wird der Volumenstrom der Ansaugluft groß, um eine hohe Leistung aufrechtzuerhalten, und Schmutz haftet daher leicht an den Schaufeln des Kompressors. Dies führt zu einer Verringerung des Wirkungsgrades und der Zuverlässigkeit des Kompressors und zu einer Abschaltung für eine Reinigung. Der HEPA-Filter wird als Upgrade-Teil empfohlen, um die oben genannten Probleme zu vermeiden (Elementnummer A1).
In ähnlicher Weise kann ein Wartungsbeispiel im Fall des Volllastbetriebs die Inspektion und Reinigung des Kompressors enthalten. Wie oben beschrieben, ist im Volllastbetrieb der Volumenstrom der Ansaugluft groß, so dass die Kompressorschaufeln besonders leicht verschmutzen. Dadurch wird beispielsweise der Wirkungsgrad des Kompressors verringert. Wenn die Schaufeln des Kompressors verschmutzt sind, müssen sie gereinigt werden. Dementsprechend wird empfohlen, den Kompressor zu inspizieren und zu reinigen (Elementnummer A2).
Ein Beispiel eines Servicemenüs in einem Fall, in dem ein In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb ist, kann die Inspektion eines Stützrings umfassen. Eine erste Stufe einer Statorschaufel einer Turbine der Gasturbine 10A ist von den Rotor-/Stator-Schaufeln der Turbine in der rauesten Einsatzumgebung angeordnet. Beispielsweise wird im Fall des Teillastbetriebs die Belastung der ersten Stufe der Statorschaufel schwer da die Turbineneinlasstemperatur stark schwankt. Der an die erste Stufe der Statorschaufel angrenzende Stützring ist auch dem Einströmen von Gas mit hohen Temperaturen ausgesetzt, was zu Oxidation und Verdünnung bei hoher Temperatur führt. Dementsprechend wird empfohlen, die Inspektion des Stützrings (Elementnummer B1) durchzuführen.
Ein Beispiel eines Servicemenüs in einem Fall, in dem ein In-Perioden-Betriebsmuster der Reglerbetrieb ist, kann die Inspektion einer Sicherungsmutter eines Einlassleitschaufelstellglieds (IGV) oder die Inspektion eines Bypassrings eines in der Endhülse einer Brennkammer vorgesehenen Bypassventils umfassen. Im Reglerbetrieb kommt es in vielen Fällen vor, dass ein gleitender Teil des IGV oder des Bypassventils beschädigt wird. Für das IGV-Stellglied wird empfohlen, eine Wartung durchzuführen, um zu prüfen, ob die Kontermutter locker ist, und die Kontermutter nach Bedarf festzuziehen (Elementnummer C1). Für den Bypassring wird empfohlen, eine Wartung durchzuführen, um festzustellen, ob der Verschleiß fortgeschritten ist oder nicht, und um eine Stelle zu reparieren, an der der Verschleiß fortgeschritten ist (Elementnummer C2). Wie oben beschrieben, ist in der Speichereinheit 310 eine Liste von Servicemenüs gespeichert, die für jedes Betriebsmuster zu empfehlen sind. Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 liest alle Servicemenüs, die sich auf ein In-Perioden-Betriebsmuster beziehen, aus der Speichereinheit 310 aus.
Dann erfasst die Unterstützungsinformations-Erfassungseinheit 309 Unterstützungsinformationen von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 (Schritt S34). Die Unterstützungsinformation enthält ein Unterstützungsmenü, in dem ein Betriebszustand auf der Grundlage eines Schwellenwerts ausgewählt wird. Beispielsweise überträgt in einem Fall, in dem der Wirkungsgrad des Kompressors der Gasturbine 10A niedriger als ein Schwellenwert ist, die Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 Unterstützungsinformationen (ein erstes Servicemenü), um eine Reinigung des Kompressors zu empfehlen, an die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30. Die von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 übertragenen Unterstützungsinformationen beziehen sich nicht auf ein Betriebsmuster der Gasturbine 10A. Das heißt, selbst in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Gasturbine 10A ein Betriebsmuster ist, in dem „Reinigen des Kompressors“ nicht in der in 8 gezeigten Wartungsmenütabelle registriert ist (selbst im Fall von Teillastbetrieb oder Reglerbetrieb), werden, wenn die Kompressoreffizienz unter dem Schwellenwert liegt, Unterstützungsinformationen für die Empfehlung „Reinigung des Kompressors“ übertragen.
Dann zeigt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 ein Servicemenü an (Schritt S35). In diesem Fall wählt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 das Servicemenü durch Hinzufügen der von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfassten Unterstützungsinformationen zu den Auswahlfaktoren aus. Zum Beispiel liest die Wartungsmenü-Ausgabeeinheit 307 aus der Speichereinheit 310 in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Volllastbetrieb ist und die Wartungsinformationen einschließlich „Reinigung des Kompressors“ von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erhalten werden, ein Wartungsmenü aus wie z B. „HEPA-Filter“ oder „Reinigung des Kompressors“ bezogen auf den Volllastbetrieb. Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 gibt vorzugsweise „Reinigung des Kompressors“ auf der Grundlage der Tatsache aus, dass „Reinigung des Kompressors“, die von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfasst wurde, in dem ausgelesenen Servicemenü enthalten ist. Beispielsweise kann die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 „Reinigung des Kompressors“ an erster Stelle anzeigen, oder „Reinigung des Kompressors“ in der herausragendsten Form anzeigen, oder die Tatsache anzeigen, dass „Reinigung des Kompressors“ ein Servicemenü ist, das unter jedem Gesichtspunkt des Betriebsmusters und des Betriebszustands ausgewählt wurde und das am meisten empfohlene Servicemenü ist.
Andererseits liest die Wartungsmenü-Ausgabeeinheit 307 in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb oder der Reglerbetrieb ist und die Wartungsinformationen einschließlich „Reinigung des Kompressors“ von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erhalten werden, ein Servicemenü, das sich auf den Teillastbetrieb oder den Reglerbetrieb bezieht, aus der Speichereinheit 310 aus und zeigt das ausgelesene Servicemenü zusammen mit „Reinigung des Kompressors“ an. Beispielsweise zeigt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 die Tatsache an, dass das Servicemenü auf der Grundlage des Betriebsmusters „Inspektion des Stützrings“ ist und das Servicemenü auf der Grundlage des Betriebszustands „Reinigung des Kompressors“ oder dergleichen ist.
In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster einer der Bereiche AB, BC und CA ist, zeigt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 Servicemenüs an, die sich auf zwei Betriebsmuster beziehen. In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Bereich AB ist, zeigt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 „HEPA-Filter“, „Reinigung des Kompressors“ oder dergleichen an, die dem Volllastbetrieb zugeordnet sind, zusammen mit „Inspektion des Stützrings“oder dergleichen, die dem Teillastbetrieb zugeordnet sind. Der Grund, warum die auf die beiden Betriebsmuster bezogenen Servicemenüs angezeigt werden, liegt darin, dass in einem Zwischenbereich, in dem ein Unterschied zwischen den Betriebszeiten bezüglich der beiden Betriebsmuster innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, eine Schadensform vorliegt, die nicht auf die beiden Betriebsmuster bezogen ist und nicht bestätigt ist, dass sie für den Zwischenbereich spezifisch ist. In diesem Fall wird in ähnlicher Weise in einem Fall, in dem die Unterstützungsinformation „Reinigung des Kompressors“ von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfasst wird, „Reinigung des Kompressors“ bevorzugt angezeigt.
Herkömmlicherweise wurden Inspektionsgegenstände bei der regelmäßigen Inspektion oder dergleichen häufig ohne Berücksichtigung von Unterschieden wie einer durch Betriebsmuster der Gasturbinen 10A und 10B verursachten Verschlechterung bestimmt. Gemäß dieser Ausführungsform ist es durch Erkennen einer Tendenz eines Betriebsmusters und weiters durch Vorhersagen des Betriebsmusters in der Zukunft möglich, ein Servicemenü (wichtiger Prüfplatz, Ersatzteile oder dergleichen) zusätzlich auf der Grundlage des dominierenden Betriebs (In-Perioden-Betriebsmuster) zu inspizieren. Infolgedessen ist es möglich, einen Abschnitt, der im Verdacht einer Verschlechterung steht, die nicht nur durch einen Betriebszustand erfasst werden kann, im Voraus zu erkennen und eine regelmäßige Inspektion reibungslos durch Vorbereiten der Inspektion und Ersetzen von Teilen durchzuführen. Ferner ist es möglich, das Vertrauen eines Benutzers zu sichern.
Es ist möglich, dem Benutzer der Anlage 10 im Voraus mitzuteilen, auf welche Punkte bei der nächsten regelmäßigen Inspektion und deren Grund abzustellen ist, und somit wird es für den Benutzer einfacher, die regelmäßige Inspektion zu verstehen, die leicht zum Vorschlag eines Austauschs von Teilen und zum Einbau von Upgradeteilen führt.
In einem Fall, in dem Inspektionselemente auf der Grundlage von Unterstützungsinformationen von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 ausgewählt werden, wird die Anzahl von Gegenständen groß und es kann schwierig sein, zu wissen, welche auszuwählen sind. Gemäß dieser Ausführungsform ist es möglich, Elemente festzulegen, bei denen Unterstützungsinformationen und ein auf einem In-Perioden-Betriebsmuster basierendes Servicemenü als wichtige Inspektionselemente miteinander übereinstimmen, und somit ist es möglich, die Bequemlichkeit bei der Planung der regelmäßigen Inspektion zu verbessern.
Als nächstes wird ein anderes Beispiel eines ServiceMenü-Präsentationsprozesses unter Bezugnahme auf die 9 bis 11 beschrieben.
9 ist ein zweites Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Servicemenü-Präsentationsprozesses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Als Voraussetzung wird angenommen, dass die Schritte bis zu Schritt S14 in den in 4 beschriebenen Prozessen ausgeführt wurden. Das heißt, die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 berechnet eine Betriebszeit für jedes Betriebsmuster, und die In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit 304 bestimmt ein In-Perioden-Betriebsmuster. Dann berechnet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 eine Betriebszeit für jedes Lastband in Bezug auf das In-Perioden-Betriebsmuster (Schritt S41). Die Berechnung der Betriebszeit für jedes Lastband wird nachstehend beschrieben.
In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Volllastbetrieb ist, berechnet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 den Grad einer Betriebszeit während des Betriebs bei Volllastbetrieb in einer jährlichen Betriebszeit. Zum Beispiel berechnet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 in einem Fall, in dem ein Steuersignal, das den Volllastbetrieb anweist, als 80 % der in Betriebsdaten aufgezeichneten Steuersignale pro Minute aufgezeichnet wird, dass die Volllastbetriebszeit 80 % eines jährlichen Betriebs beträgt. Die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 bestimmt, ob die Volllastbetriebszeit 75 % oder mehr der jährlichen Betriebszeit beträgt.
In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb oder der Reglerbetrieb ist, berechnet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 durchschnittliche Lastraten während des Tages und nachts. In den Betriebsdaten wird die Größe einer Leistung der Gasturbine 10A oder dergleichen aufgezeichnet, und die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 dividiert den Leistungswert der Betriebsdaten durch eine Sollleistung, um den Grad einer Belastung (Belastungsrate) zu jeder Zeit zu berechnen, und berechnet einen Mittelwert für Tag- und Nachtbetrieb. Ferner entscheidet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303, ob es neun oder mehr Monate gibt, in denen die durchschnittliche Lastrate in Bezug auf die Tageslastrate 80 % oder mehr in einem Jahr beträgt. Ferner entscheidet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303, ob es neun oder mehr Monate gibt, in denen die durchschnittliche Lastrate in Bezug auf die Tageslastrate 80 % oder mehr in einem Jahr beträgt. Zusätzlich entscheidet die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303, ob es neun oder mehr Monate gibt, in denen die durchschnittliche Lastrate in Bezug auf die Nachtlastrate 75 % oder mehr in einem Jahr beträgt.
Die Betriebszeit-Berechnungseinheit 303 gibt die Entscheidungsergebnisse an die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 in Verbindung mit dem Jahr und einem In-Perioden-Betriebsmuster des Jahres aus.
Dann berechnet die Startvorgang-Anzahl-Berechnungseinheit 305 die Anzahl der Startvorgänge für ein Jahr (Schritt S42). Beispielsweise wird in den Betriebsdaten ein Verlauf von Ausgaben eines Steuersignals zum Anweisen des Starts und Stopps der Gasturbine 10A aufgezeichnet und die Starthäufigkeitsberechnungseinheit 305 zählt Steuersignale zum Anweisen des Startvorgangs aus den Betriebsdaten für ein Jahr, um die Anzahl der Startvorgänge zu berechnen. Die Startvorgang-Anzahl-Berechnungseinheit 305 gibt die Anzahl der Startvorgänge für jedes Jahr an die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 aus.
Dann zeigt die Betriebsmuster-Ausgabeeinheit 306 eine Markierung an, die das In-Perioden-Betriebsmuster auf einem Dreieckskoordinatendiagramm anzeigt (Schritt S43). Dieser Prozess ist der gleiche wie in Schritt S15 in 4. Dann wählt das Wartungsmanagementpersonal eine Markierung für ein Jahr aus, für das ein Servicemenü angezeigt werden soll (Schritt S44). Zum Beispiel wählt das Wartungsmanagementpersonal die Markierung P8 (5), die das In-Perioden-Betriebsmuster des letzten Jahres angibt, um die nächste regelmäßige Inspektion durch die Anklicken, Antippen, oder dergleichen zu planen.
Dann zeigt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 ein Servicemenü gemäß dem In-Perioden-Betriebsmuster, einem Lastband und der Anzahl der Startvorgänge an (Schritt S45). Das Betriebsverfahren, das durch das In-Perioden-Betriebsmuster, das Lastband und die Anzahl der Startvorgänge klassifiziert ist, wird als ein Betriebsmodus bezeichnet. 10 zeigt ein Beispiel des Betriebsmodus.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Betriebsmodi gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Abbildung gezeigt, werden die Betriebsmodi in Abhängigkeit davon klassifiziert, ob es für jedes In-Perioden-Betriebsmuster viele Vorgänge in einem Hochlastband, viele Vorgänge in einem Niedriglastband und viele oder wenige Startvorgänge gibt. Der Grund für diese Klassifizierung liegt darin, dass es auch im selben In-Perioden-Betriebsmuster Unterschiede an Stellen gibt, an denen eine Verschlechterung oder ein Schaden auftritt, abhängig von einer hohen Last, einer niedrigen Last und der Anzahl der Startvorgänge. Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 entscheidet auf der Grundlage des Entscheidungsergebnisses und der Anzahl der in den Schritten S41 und S42 erfassten Startvorgänge, welcher der in 10 dargestellten Betriebsmodi ausgeführt wird.
Zum Beispiel wird im Fall des Volllastbetriebs eine Klassifizierung durchgeführt, um festzustellen, ob die Betriebszeit im Volllastbetrieb 75 % oder mehr der Gesamtbetriebszeit beträgt, und im Fall von weniger als 75 % wird der Betriebsmodus danach klassifiziert, ob die Anzahl der Startvorgänge 36 Mal oder mehr pro Jahr beträgt. In einem Fall, in dem die Betriebszeit des Volllastbetriebs 75 % oder mehr beträgt (Betriebsmodus „A-1“) , wird angenommen, dass Schaden von Hochtemperaturteilen (Turbinenleitschaufeln und Statorschaufeln, Spaltringen und dergleichen) am schwersten ausfällt. Zum Beispiel ist in der in 8 dargestellten Tabelle zusätzlich zu dem In-Perioden-Betriebsmuster das Servicemenü für jeden Betriebsmodus klassifiziert und in einem Fall, in dem der entschiedene Betriebsmodus „A-1“ ist, liest die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 das Servicemenü zum Vorschlagen einer Aufrüstung oder Wartung für Hochtemperaturteile, die dem Betriebsmodus „A-1“ zugeordnet sind, aus der Tabelle aus und gibt es aus. In einem Fall, in dem die Betriebszeit des Volllastbetriebs weniger als 75 % beträgt, wird in ähnlicher Weise angenommen, dass ein Schaden der Hochtemperaturteile ebenfalls schwerwiegend ist, und somit gibt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 das Servicemenü für Hochtemperaturteile aus. In einem Fall, in dem die Anzahl der Startvorgänge groß ist, nehmen ferner Schäden aufgrund des Startens / Herunterfahrens und Schäden aufgrund von Drehrichtungswechsel zu. In einem Fall, in dem der Betriebsmodus „A-3“ ist, gibt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 zusätzlich zum Servicemenü für die Hochtemperaturteile ein Servicemenü für Schäden aus, die durch Startvorgang/Herunterfahren und Drehrichtungswechsel verursacht werden. Ein Beispiel eines Servicemenüs, das der Anzahl der Startvorgängen entspricht, wird später beschrieben.
Im Fall des Teillastbetriebs gibt es bei 9 Monaten oder mehr pro Jahr, bei denen der Tageslastfaktor 80 % oder mehr beträgt, 9 Monaten oder mehr pro Jahr, bei denen der Nachtlastfaktor 70 % oder mehr beträgt und die Anzahl der Startvorgänge das 36-fache oder weniger beträgt, wird der Betriebsmodus als „B-1: Teillastbetrieb (Hochlastband)“ klassifiziert. In einem Fall, in dem die gleichen Lastfaktorbedingungen während des Tages und der Nacht erfüllt sind und die Anzahl der Startvorgänge mindestens 37 beträgt, wird der Betriebsmodus als „B-2 : Teillastbetrieb (Hochlastband) + mehrere Startvorgänge“ klassifiziert. Im Folgenden wird in Bezug auf das Niedriglastband in ähnlicher Weise eine Klassifizierung in „B-3:Teillastbetrieb (Niedriglastband)“ und „B-4: Teillastbetrieb (Niedriglastband) + mehrere Startvorgänge“ in Übereinstimmung mit dem durchschnittlichen Auslastungsfaktor während des Tages und der Nacht und der Anzahl der Startvorgänge durchgeführt. Selbst in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb ist, werden in einem Fall, in dem die Betriebszeit im Hochlastband länger wird, die Hochtemperaturteile beschädigt. Andererseits tritt in einem Fall, in dem die Betriebszeit im Niedriglastband zunimmt, zum Beispiel eine signifikante Wärmeveränderung aufgrund einer Pendelbewegung um die Nennlast und um eine halbe Last auf, wodurch ein Schaden aufgrund eines Wärmeabfalls leicht auftreten kann. In ähnlicher Weise nimmt sowohl im Hochlastbereich als auch im Niedriglastbereich in einem Fall, in dem die Anzahl der Startvorgänge zunimmt, der durch Startvorgang/Herunterfahren und dergleichen verursachte Schaden zu. Servicemenüs werden in der Speichereinheit 310 in Verbindung mit den Betriebsarten „B-1“ bis „B-4“ mit unterschiedlichen Eigenschaften wie oben beschrieben aufgezeichnet und die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 gibt die Servicemenüs entsprechend den Betriebsmodi „B-1“ bis „B-4“ aus.
In ähnlicher Weise gilt dies für den Reglerbetrieb, wenn 9 Monate oder mehr pro Jahr vorliegen, bei denen der Tagesauslastungsfaktor 80 % oder mehr beträgt, und 9 Monate oder mehr pro Jahr, bei denen der Nachtauslastungsfaktor 70% oder mehr beträgt und die Anzahl der Startvorgänge 36 oder weniger beträgt. Der Betriebsmodus wird als „C-1: Reglerbetrieb (Hochlastbereich)“ klassifiziert. In einem Fall, in dem die gleichen Lastfaktorbedingungen während des Tages und der Nacht erfüllt sind und die Anzahl der Startvorgänge mindestens 37 beträgt, wird der Betriebsmodus als „C-2: Reglerbetrieb (Hochlastbereich) + mehrere Startvorgänge“ klassifiziert. In ähnlicher Weise wird in Bezug auf das Niedriglastband eine Klassifizierung als „C-3: Reglerbetrieb (Niedriglastband)“ und „C-4: Reglerbetrieb (Niedriglastband) + mehrere Startvorgänge“ gemäß dem durchschnittlichen Lastfaktor bei Tag und Nacht und der Anzahl der Startvorgänge durchgeführt. In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Reglerbetrieb ist, wird Schaden von gleitenden Teilen wie dem IGV und dem Bypass-Ventil wie oben beschrieben schwerwiegend. In einem Fall, in dem die Betriebszeit im Hochlastbereich länger wird, besteht eine höhere Wahrscheinlichkeit, dass die Hochtemperaturteile beschädigt werden. Die Erhöhung der Anzahl der Startvorgänge ist wie oben beschrieben. Die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 gibt Servicemenüs aus, die den Betriebsmodi „C-1“ bis „C-4“ des Reglerbetriebs entsprechen.
Als nächstes wird ein Servicemenü beschrieben, das der Anzahl der Startvorgänge entspricht.
11 ist ein zweites Diagramm, das ein Beispiel eines Servicemenüs gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Eine in 11 dargestellte Tabelle ist in der Speichereinheit 310 aufgezeichnet. In der Tabelle ist das „Servicemenü“ für Schäden gespeichert, die leicht auftreten, wenn die Anzahl der Startvorgänge groß ist. Unter „Elementnummer“ sind Informationen zur Identifizierung des Servicemenüs gespeichert. Unter „Typ“ ist ein Typ (Upgrade und Wartung) eines Servicemenüs gespeichert. Unter „Servicemenü“ ist ein bestimmtes Servicemenü gespeichert. Beispielsweise ist ein Abgasraum starken thermischen Belastungen ausgesetzt. Insbesondere in einem Fall, in dem das Starten und Abschalten der Gasturbine 10A und dergleichen wiederholt wird, treten leicht Risse in einem geschweißten Abschnitt auf (Schaden durch Startvorgang und Abschalten). Dementsprechend wird in einem Fall, in dem die Anzahl der Startvorgänge groß ist, ein Servicemenü „Inspektion des Abgasraums“ gespeichert, um den Zustand des Abgasraums zu überprüfen und eine Schweißreparatur in einem Fall durchzuführen, in dem ein Riss aufgetreten ist.
In einem Fall, in dem der Drehrichtungswechsel eine lange Zeit durchgeführt wird, nimmt der Verschleiß der Schaufelnuten einer Turbinenscheibe zu und ein Dichtungsstift fällt ab, oder eine Dichtungsplatte einer Turbinenrotorschaufel klappert aufgrund von Verschleiß. Im Kompressor besteht die Möglichkeit, dass ein Schaufelstopper einer ersten Stufe einer Rotorschaufel abgenutzt ist und die Position einer Rotorschaufel der ersten Stufe verschoben ist. Im Allgemeinen verlängert sich die Leerlaufzeit, wenn die Anzahl der Startvorgänge/Abschaltungen zunimmt. Mit zunehmender Leerlaufzeit nimmt der Schaden durch den Drehrichtungswechsel zu. Dementsprechend wird in einem Fall, in dem die Anzahl der Startvorgänge groß ist, ein Servicemenü „Inspektion auf Schäden durch langzeitigen Drehrichtungswechsel“ gespeichert, das eine Inspektion des Verschleißzustands der Turbinenschaufelnuten, der Dichtungsplatte, der Schaufelstopper der ersten Stufe der Rotorschaufel des Kompressors, oder dergleichen veranlasst.
In einem Fall, in dem der Betriebsmodus „A-3“, „B-2“, „B-4“, „C-2“, oder „C-4“ ist, gibt die Servicemenü-Ausgabeeinheit 307 zusätzlich zu dem auf dem Lastband basierenden Servicemenü ein Servicemenü aus, das der Anzahl der Startvorgänge entspricht.
Auf diese Weise ist es durch Anzeigen des Servicemenüs basierend auf dem Betriebsmodus, in den das In-Perioden-Betriebsmuster unter dem Gesichtspunkt des Betriebslastbandes und der Anzahl der Startvorgänge unterteilt ist, möglich, eine Schadensstelle oder dergleichen anhand der Betriebsart detaillierter abzuschätzen. Infolgedessen ist es in einem Fall, in dem eine Stelle oder ein Teil, die bzw. das beschädigt ist oder beschädigt sein könnte, vor der regelmäßigen Inspektion vorbereitet wird, möglich, die Genauigkeit der Vorbereitung zu verbessern und die regelmäßige Inspektion reibungsloser durchzuführen.
In dem Fall der Prozesse, die in dem Flussdiagramm von 9 gezeigt sind, können in ähnlicher Weise Unterstützungsinformationen von der Betrieb-Unterstützungsvorrichtung 20 erfasst werden und das Servicemenü kann unter Berücksichtigung der Unterstützungsinformationen angezeigt werden.
In einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster ein Zwischenbereich wie der Bereich AB ist, kann der Betriebsmodus auf der Grundlage dessen klassifiziert werden, wie viel Prozent der Betriebszeit in jedem Betriebsmuster im Hochlastband betrieben werden.
In 3 wird das In-Perioden-Betriebsmuster in der Zukunft vorhergesagt, aber dieser Schritt kann auch nicht ausgeführt werden, möglicherweise werden nur die Schritte S1 und S3 ausgeführt.
12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Hardwarekonfiguration der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Ein Computer 900 enthält eine CPU 901, einen Hauptspeicher 902, einen Hilfsspeicher 903 und eine Schnittstelle 904.
Die oben beschriebene Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 enthält den Computer 900. Ferner werden die Operationen der oben beschriebenen jeweiligen Verarbeitungseinheiten in Form eines Programms im Hilfsspeicher 903 gespeichert. Die CPU 901 liest das Programm aus dem Hilfsspeicher 903 aus, entwickelt das Ergebnis in den Hauptspeicher 902 und führt die Prozesse gemäß dem Programm aus. Ferner sichert die CPU 901 einen Speicherbereich entsprechend der oben beschriebenen Speichereinheit 310 im Hauptspeicher 902 gemäß dem Programm.
In mindestens einer Ausführungsform ist der Hilfsspeicher 903 ein Beispiel für ein materielles Medium, das nicht temporär ist. Andere Beispiele des materiellen Mediums, die nicht temporär sind, beinhalten eine Magnetplatte, eine magnetooptische Platte, eine optische Platte, einen Halbleiterspeicher oder dergleichen, die über die Schnittstelle 904 verbunden sind. In einem Fall, in dem das Programm über eine Kommunikationsleitung an den Computer 900 übermittelt wird, kann der Computer 900, der die Übermittlung empfangen hat, das Programm in den Hauptspeicher 902 entwickeln und die obigen Prozesse ausführen.
Ferner kann das Programm einen Teil der oben erwähnten Funktionen realisieren. Zusätzlich kann das Programm eine sogenannte Differenzdatei (Differenzprogramm) sein, welche die oben beschriebenen Funktionen in Kombination mit einem anderen Programm realisiert, das bereits im Hilfsspeicher 903 gespeichert ist.
Ferner können die Komponenten in den oben beschriebenen Ausführungsformen in geeigneter Weise durch bekannte Komponenten ersetzt werden, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Außerdem ist der technischen Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Konzept der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Zum Beispiel kann das In-Perioden-Betriebsmuster als ein Betriebsmuster-Anzeigesystem verwendet werden, das ein Dreieckskoordinatendiagramm unter Verwendung eines Teils der Funktionen der Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ausgibt. Die Servicemenü-Präsentationsvorrichtung 30 ist ein Beispiel des Servicemenü-Präsentationssystems.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß dem Servicemenü-Präsentationssystem und Servicemenü-Präsentationsverfahren ist es möglich, Orte, an denen eine Verschlechterung oder ein Schaden leicht auftritt, auf der Grundlage eines Betriebsmusters einer Stromerzeugungsanlage zu erkennen. Ferner ist es gemäß dem Betriebsmuster-Anzeigesystem möglich, das Betriebsmuster der Stromerzeugungsanlage zu erkennen, das die Grundlage für die Abschätzung des Auftretens einer Verschlechterung oder eines Schadens wird.
Bezugszeichenliste

1:: Betrieb-Unterstützungssystem
10:: Anlage
10A, 10B:: Gasturbine
20:: Betrieb-Unterstützungsvorrichtung
30:: Servicemenü-Präsentationsvorrichtung
301:: Betriebsdaten-Erfassungseinheit
302:: Betriebsmuster-Entscheidungseinheit
303:: Betriebszeit-Berechnungseinheit
304:: In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit
305:: Startvorgang-Anzahl-Berechnungseinheit
306:: Betriebsmuster-Ausgabeeinheit
307:: Servicemenü-Ausgabeeinheit
308:: Betriebsmuster-Vorhersageeinheit
309:: Unterstützungsinformations-Erfassungseinheit
310:: Speichereinheit
40:: Wartungsmanagement-Terminal

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2016/052339 [0003]

Claims

Servicemenü-Präsentationssystem, umfassend: eine Betriebsdaten-Erfassungseinheit, die Betriebsdaten einer Stromerzeugungsanlage erfasst; eine Betriebsmuster-Entscheidungseinheit, die entscheidet, welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt wurden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb zeigt; eine Betriebszeit-Berechnungseinheit, die auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten eine Betriebszeit für jedes der Betriebsmuster in der bestimmten Periode berechnet; eine In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungseinheit, die ein In-Perioden-Betriebsmuster bestimmt, das ein für die gewisse Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in der gewissen Periode; und eine Menüausgabeeinheit, die ein Servicemenü ausgibt, das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.
Servicemenü-Präsentationssystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: eine Betriebsmuster-Ausgabeeinheit, die ein Dreieck ausgibt, von dem ein Scheitelpunkt ein Punkt ist, der jedem der Betriebsmuster zugeordnet ist, zusammen mit einer Markierung, die das In-Perioden-Betriebsmuster innerhalb des Dreiecks anzeigt.
Servicemenü-Präsentationssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Menüausgabeeinheit in einem Fall, in dem ein Unterschied zwischen Betriebszeiten, die sich auf zwei Betriebsmuster beziehen, unter Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, ein Servicemenü gemäß den zwei Betriebsmustern präsentiert.
Servicemenü-Präsentationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Menüausgabeeinheit zusätzlich zu den Betriebsmustern ein Servicemenü präsentiert, das der Anzahl der Startvorgänge innerhalb der gewissen Periode entspricht.
Servicemenü-Präsentationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Betriebsmuster einen Volllastbetrieb, eine Teillastbetrieb und einen Reglerbetrieb enthalten.
Servicemenü-Präsentationssystem nach Anspruch 5, wobei in einem Fall, in dem das In-Perioden-Betriebsmuster der Teillastbetrieb oder der Reglerbetrieb ist, die Menüausgabeeinheit das Servicemenü in Übereinstimmung mit einem Ausgabemittelwert ausgibt.
Servicemenü-Präsentationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: eine Betriebsmuster-Vorhersageeinheit, die das In-Perioden-Betriebsmuster innerhalb der gewissen Periode in der Zukunft auf der Grundlage von Betriebsdaten in der Vergangenheit in der elektrischen Kraftwerksanlage vorhersagt.
Servicemenü-Präsentationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Menüausgabeeinheit ein erstes Servicemenü erfasst, das auf der Grundlage eines vorbestimmten Überwachungselements in den Betriebsdaten und eines für jedes der Überwachungselemente bestimmten Schwellenwerts extrahiert wurde, und vorzugsweise ein Servicemenü ausgibt, das mit dem erfassten ersten Servicemenü äquivalent ist, die Servicemenüs, unter den Servicemenüs, die dem In-Perioden-Betriebsmuster entsprechen.
Betriebsmuster-Anzeigesystem, umfassend: eine Betriebsmuster-Ausgabeeinheit, die eine Markierung ausgibt, die ein In-Perioden-Betriebsmuster anzeigt, das in einer gewissen Periode repräsentativ ist, das auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten mehrerer Betriebsmuster bestimmt wird, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi bestimmt werden, zusammen mit einem Dreieck, von dem ein Scheitelpunkt ein Punkt ist, der dem Betriebsmuster zugeordnet ist, innerhalb des Dreiecks.
Servicemenü-Präsentationsverfahren, umfassend: einen Schritt des Erfassens von Betriebsdaten einer elektrischen Kraftwerksanlage; einen Schritt des Entscheidens, welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt werden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb zeigt; einen Schritt des Berechnens einer Betriebszeit, auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten, für jedes der Betriebsmuster in der gewissen Periode; einen Schritt des Bestimmens eines In-Perioden-Betriebsmusters, das ein in der gewissen Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in der gewissen Periode; und einen Schritt des Ausgebens eines Servicemenüs, das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.
Programm, das einen Computer veranlasst, auszuführen: ein Betriebsdaten-Erfassungsprozess des Erfassens von Betriebsdaten einer Stromerzeugungsanlage; ein Betriebsmuster-Entscheidungsprozess des Entscheidens, welches Betriebsmuster unter mehreren Betriebsmustern, die im Voraus in Übereinstimmung mit Ausgabemodi eingestellt werden, einen durch die Betriebsdaten angezeigten Betrieb zeigt; ein Betriebszeit-Berechnungsprozess des Berechnens, auf der Grundlage der in einer gewissen Periode erfassten Betriebsdaten, einer Betriebszeit für jedes der Betriebsmuster in der gewissen Periode ; ein In-Perioden-Betriebsmuster-Bestimmungsprozess des Bestimmens eines In-Perioden-Betriebsmusters, das ein für die gewisse Periode repräsentatives Betriebsmuster ist, auf der Grundlage eines Verhältnisses der Betriebszeiten der jeweiligen Betriebsmuster in der bestimmten Periode; und ein Menüausgabeprozess des Ausgebens eines Servicemenüs , das dem bestimmten In-Perioden-Betriebsmuster entspricht.