JP2007079683A

JP2007079683A - 入力信号判定支援装置

Info

Publication number: JP2007079683A
Application number: JP2005263603A
Authority: JP
Inventors: Mutsuto Yoshimura; 睦人吉村
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2007-03-29
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: JP4868800B2

Abstract

【課題】偏差が発生した二系列の計測値のいずれかの計測値が正しいという判断を熟練運転員によらなくても行うことができ、しかも、コントロールセンタから離れている現場まで出向かなくても正しい計測値を選択することができるようにすることである。
【解決手段】火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示手段と、この二重化計装信号表示手段におけるそれぞれの表示値と過去の運転状態を総合して判定することにより定められた判定材料基準グラフとを時系列に従ってグラフ表示する表示手段と、二系列化した計装信号に偏差が生じたときにいずれかの表示値が正しいか否かを判定するために前記表示手段における判定材料基準グラフをそれぞれの表示値に重ね合わせて何れが正しいかを判定する判定手段と、正しい計装信号を示す系列に切り換えて運転する切り換え手段１４とよりなる。
【選択図】図４

Description

本発明は、発電所における火力プラント計器の入力信号判定支援装置に関するものである。

従来、発電所における火力プラントにおいて、その火力プラントを構成する各種の装置の各種のデータを測定し、かつ、表示して制御する場合に、重要な装置に関しては計装信号を二重化して計器の信頼性を高めている。このような火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示において、信号に異常が発生した場合、現場制御弁はその開度で固定されており、どちらの信号が正しいのかの判定を行うには、プラントの状態から総合的に判断して、熟練運転員が判定している。そのため、変動の多い制御状態では熟練運転員でも良否の判定に時間を要しており、その間は給電運用の出力指令に応じられない。

重要な装置に関しては、計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示がなされ、信頼性を高めているものであるが、信号に異常が発生した場合、どちらの信号が正しいのかの判定を行うには、プラントの状態から総合的に判断して、熟練運転員が判定しなければならず、判断できる人が限られているという問題がある。特に、どちらの信号が正しいのかの判定を行うには、プラントの状態から総合的に判断しなければならないものであり、熟練した運転員を確保することが大変である。また、熟練運転員の数は少ないことから、二系列の計測値に偏差が発生していずれが正しいかを判定するために時間的ロスは非常に大きな問題である。

このようなことから、熟練運転員によらなくても、偏差が発生した二系列の計測値のいずれかの計測値が正しいという判断をすることができ、正しい計測値を選択することができるようにすることが要望されている。

請求項１記載の発明は、発電所における火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示手段と、この二重化計装信号表示手段におけるそれぞれの表示値と過去の運転状態を総合して判定することにより定められた判定材料基準グラフとを時系列に従ってグラフ表示する表示手段と、二系列化した計装信号に偏差が生じたときにいずれかの表示値が正しいか否かを判定するために前記表示手段における判定材料基準グラフをそれぞれの表示値に重ね合わせて何れが正しいかを判定する判定手段と、正しい計装信号を示す系列に切り換えて運転する切り換え手段とよりなる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の火力プラント計器の入力信号判定支援装置において、火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示手段における表示値に偏差が生じたとき、関連する他の火力プラント計器の計測値を呼び出して関連表示させるようにした。

請求項１記載の発明によれば、発電所における火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示手段をコントロールセンタ等に集中配置し、かつ、表示手段により二系列化した計装信号を表示し、二系列化した計装信号に偏差が生じたときにいずれかが正しいかを判断するには、判定手段によって過去の運転状態を総合して判定することにより定められた判定材料基準グラフをそれぞれの表示値に重ね合わせて判定することができ、これにより、熟練運転員に頼らなくても偏差が生じた二系列化した計装信号の正しいものを選択することができ、これにより、未経験者であっても切り換え手段により正しい計装信号を示す系列に切り換えて運転することができるものである。

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明において、関連する他の火力プラント計器の計測値を呼び出して関連表示させるので、火力プラントの総合的な運転制御をより一層正しく行うことができるものである。

本発明の実施の態様を図面に基いて説明する。まず、図１に示すものは、発電機として１号機と２号機とを設置した発電所を示すものである。１号機は石炭、２号機は重・原油を燃料としてボイラ１で発生させた高温・高圧の蒸気（熱エネルギー）を用いてタービン２を高速回転させ（運動エネルギー）、さらに、タービン２と回転軸を同一とする発電機３で発電（電気エネルギー）を行っているものである。また、できるだけ環境への影響を少なくするため、大気汚染防止対策として脱硝装置４や電気式集塵器５及び脱硫装置６などを設備している他、水質汚濁防止対策として排水処理装置７等が設けられている。

しかして、前記ボイラ１は、図２に示す構造よりなっているものであり、火炉８、過熱器９、蒸気ドラム１０、再熱器１１等を備えている。具体的な仕様としては、１号機のボイラ１は使用燃料が石炭であり、圧力としては、最高使用圧力１９．３ＭＰａ、過熱器出口圧力１７．２ＭＰａ、再熱器出口圧力３．２ＭＰａ、温度としては、過熱器温度５６９℃、再熱器温度５４１℃、蒸発量（最大）５４０Ｔ／ｈである。また、２号機のボイラ１は使用燃料が重油／原油であり、圧力としては、最高使用圧力１９．３ＭＰａ、過熱器出口圧力１７．２ＭＰａ、再熱器出口圧力３．６ＭＰａ、温度としては、過熱器温度５６９℃、再熱器温度５４１℃、蒸発量（最大）１，４０５Ｔ／ｈである。

このように構成されている火力プラントにおいて、重要な計装信号は二重化して計器の信頼性を高めている。重要な計測部分としては、図３に示すように、発電機出力ＭＷ、主蒸気圧力ＭＰａ、給水流量ｔ／ｈ、フラッシュタンク水位ｍｍ、重原油流量Ｋｌ／ｈ、空気流量％、過熱器スプレ前蒸気温度℃、過熱器スプレ後蒸気温度℃、最終過熱器出口蒸気温度℃、再熱器出口蒸気温度℃等がある。これらの部分の測定値としては、Ｎｏ．１、Ｎ０．２の二系列があり、また、ＩＮＴスイッチの使用、除外も規定されている。図３に示す状態においては、ＩＮＴスイッチはすべて使用状態である。

ここで、主蒸気圧力ＭＰａについて見ると、Ｎｏ．１の系列、すなわち、１系列の測定値が「２４．０９ＭＰａ」であり、Ｎ０．２、すなわち、２系列の測定値が「２４．３１ＭＰａ」である。これらの両者の偏差は、０．２２ＭＰａあり、この状態は、図４に示すように、偏差が大きいと判断されて「偏差大」、「インターロック除外」のメッセージが表示される。このときの２系列の測定値は、図５及び図６に示す二重化計装信号表示手段１２に表示されている。また、図４においては、１系列と２系列との偏差が大きいか小さいかを判定する偏差判断手段１３が示されており、さらに、測定値として１系列の計測値を採用するか、２系列の計測値を採用するかを選択する切り換え手段１４が示されている。

ついで、図７に示すものは、表示手段１５であり、ここには、１系列の計測値と２系列の計測値とが時系列的に表示されている。また、同時に、関連する過去の運転状態を総合して判定することにより定められた判定材料基準グラフが表示されている。

このような構成において、いま、主蒸気圧力に注目してみる。主蒸気圧力の計装信号が正常であれば、二重化計装信号表示手段１２に表示される信号値は、１系列と２系列とで近似した値になるものであるが、いま、１系列の測定値が「２４．０９ＭＰａ」であり、２系列の測定値が「２４．３１ＭＰａ」であるとすれば、その偏差値が「０．２２ＭＰａ」であり、この値は、予め定めた許容偏差値より大きく、偏差判断手段１３により偏差大と判断される。すなわち、図６に示すように、１系列と２系列とでほぼ同様な値を示していた正常な状態から異常時の状態に移行する。この状態は、図７に示す表示手段１５に時系列変化を持って１系列と２系列との計装信号が表示される。このとき、判定材料基準グラフも表示されているため、オペレータは、判定材料基準グラフをスライドさせて１系列又は２系列のグラフに重ね合わせ、一致又は近接した側の系列の計装信号が正しいものと判断する。この判断結果は１系列の計装信号が正しいものと判断されるので、その判断結果に基いて、切り換え手段１４により１系列の測定値が選択される。このような動作を示すものは、二系列化した計装信号に偏差が生じたときにいずれかの表示値が正しいか否かを判定するために前記表示手段１５における判定材料基準グラフをそれぞれの表示値に重ね合わせて何れが正しいかを判定する判定手段となるものである。

このような作業は、オペレータがコントロールセンタにいる状態で行うことができ、また、熟練運転員に頼らなくても未経験のオペレータにより十分に作業可能なものである。

なお、前述のように、主蒸気圧力ＭＰａに異常が発生した場合、例えば、給水流量ｔ／ｈのように関連する部位のデータも同時に表示され、その部位の二重化計装信号に偏差があるか否かのチェックも自動的に行われる。その部位のデータが呼び出されるかは、予め経験則に基いて関連項目が選択されて記憶されている。

発電所全体の説明図である。ボイラの斜視図である。本発明の実施の態様を示すもので、各種の二重化計装信号を示す説明図である。二重化計装信号の偏差値の大小の判断といずれかの系列を選択する手段とをメッセージ表示とともに示す説明図である。二重化計装信号表示手段とインターロック使用／除外との状態を示す説明図である。正常時の二重化計装信号表示手段から異常時の二重化計装信号表示手段に移行した状態を示す説明図である。正しい系列を選択するための表示手段を示す平面図である。

符号の説明

１４切り換え手段

Claims

発電所における火力プラント計器の計測値を二系列化して制御・表示して二重化計装信号として表示する二重化計装信号表示手段と、この二重化計装信号表示手段におけるそれぞれの表示値とこれらの表示値と関連する過去の運転状態における計測値とを比較して総合判定を行うことにより定められた判定材料基準グラフとを時系列に従ってグラフ表示する表示手段と、二系列化した計装信号に偏差が生じたときにいずれかの表示値が正しいか否かを判定するために前記表示手段における判定材料基準グラフをそれぞれの表示値に重ね合わせて何れが正しいかを判定する判定手段と、正しい計装信号を示す系列に切り換えて運転する切り換え手段とよりなることを特徴とする火力プラント計器の入力信号判定支援装置。
火力プラント計器の計測値を二系列化して表示する二重化計装信号表示手段における表示値に偏差が生じたとき、関連する制御信号の計測値を呼び出して関連表示させるようにしたことを特徴とする請求項１記載の火力プラント計器の入力信号判定支援装置。