JP2008014507A - ボイラユニットの起動回数管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な方法を用いて適切かつ確実に、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの起動回数を管理する。
【解決手段】 ボイラユニット２０の起動停止に関して、停止を検知する停止検知手段１１と、起動を検知する起動検知手段１２と、停止から起動までの延停止時間を計数する延停止時間計数手段１３と、起動回数のうち延停止時間が予め定めた範囲内である起動回数を計数する起動回数計数手段１４と、起動回数を合計して記憶する起動回数記憶手段１５と、合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたか否かを判断する合計起動回数判断手段１６と、合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生する警告発生手段１７とを備える。また、ボイラユニット２０の合計起動回数を、所定の回数範囲毎に色別表示する起動回数表示手段１８を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ボイラユニットの起動回数管理システムに関し、特に、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの所定期間毎の起動回数を適切に管理することが可能なボイラユニットの起動回数管理システムに関するものである。

発電プラントに設置されたボイラユニットは、電力需要に応じて停止起動されることがある。例えば、夏季や冬季のように、冷暖房を行うために電力需要が増加する季節にはボイラユニットを起動して発電を行い、電力需要が少ない季節にはボイラユニットを停止する場合がある。また、日中の電力需要と比較して夜間の電力需要は少ないため、深夜にボイラユニットを停止する場合がある。

ところで、ボイラユニットの停止起動が頻繁に行われると、ボイラユニットを構成する機器に負担がかかり、最悪の場合にはボイラユニットの構成機器に疲労損傷が生じるおそれがある。そこで、従来、ボイラユニットの停止起動に伴う機器の損傷を未然に防止するための技術が種々提案されている。

例えば、「ボイラ水壁管の腐食疲労損傷診断法」（特開２００５−９１０２８号公報：特許文献１）に、ボイラの水壁管で生じうる腐食疲労損傷の危険度や損傷の起こりやすさを評価診断する方法が開示されている。

この特許文献１に記載された「ボイラ水壁管の腐食疲労損傷診断法」は、ボイラ水壁管の運転年数、ボイラの起動停止回数、ボイラ水壁管の化学洗浄周期を含むボイラ水壁管の運転条件とボイラ水壁管の外径、肉厚および付着金物の大きさを含む形状条件により、ボイラ水壁管の腐食疲労亀裂深さを予測する。そして、腐食疲労亀裂深さと運転条件とに基づき、ボイラ水壁管におけるその後の亀裂進展度合いを解析し、ボイラ水壁管の内圧およびボイラ水壁管材料強度から算出されるボイラ水壁管の限界亀裂深さを求め、検査計測時の腐食疲労亀裂進展度合いとボイラ水壁管の限界亀裂深さからボイラ水壁管の余寿命を算出し、算出された余寿命の年数により、ボイラ水壁管の損傷の起こりやすさ指数（ＤＰＩ）を算定するような構成となっている。

特開２００５−９１０２８号公報

上述したように、ボイラユニットの余寿命を管理する上で特に重要なのは、ボイラユニットの起動回数である。そして、ボイラユニットの所定期間毎の起動回数を適切に管理することにより、ボイラユニットの余寿命を延ばすとともに、ボイラユニットの保守整備に要する費用を低減して、安定した操業を行うことが可能となる。

しかしながら、上記した特許文献１に記載された「ボイラ水壁管の腐食疲労損傷診断法」は、管理項目が多岐にわたるため、ボイラユニットの余寿命を算出するための演算処理が複雑なものとなっていた。このため、ボイラユニットの余寿命を算出することができたとしても、余寿命管理に要するコストが上昇して需要者への負担が増加してしまい、簡易かつ適切にボイラユニットの余寿命を管理することができるとは言い難かった。

本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、簡易な方法を用いて適切かつ確実に、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの所定期間毎の起動回数を管理することが可能なボイラユニットの起動回数管理システムを提供することを目的とする。

本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システムは、上述した目的を達成するため、以下の特徴点を有している。
すなわち、本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システムは、ボイラユニットの起動回数を管理するためのシステムであって、ボイラユニットの停止を検知する停止検知手段と、起動を検知する起動検知手段と、前記停止検知手段と前記起動検知手段で検知した停止から起動までの延停止時間を計数する延停止時間計数手段と、前記起動検知手段で検知したボイラユニットの起動回数のうち前記延停止時間計数手段における計数値が予め定めた範囲内である起動回数を計数する起動回数計数手段と、前記起動回数計数手段で計数したボイラユニットの起動回数を合計して記憶する起動回数記憶手段と、前記起動回数記憶手段に記憶されたボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたか否かを判断する合計起動回数判断手段と、前記合計起動回数判断手段により、ボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生する警告発生手段と、を備えたことを特徴とするものである。

ここで、前記起動回数判断手段における判断では、ボイラユニットの合計起動回数を週毎、月毎、および年度毎に判断することが好ましい。

また、前記起動回数記憶手段に記憶されたボイラユニットの合計起動回数を、所定の回数範囲毎に色別表示する起動回数表示手段を備えることが好ましい。この場合、前記起動回数表示手段は、ボイラユニットの合計起動回数をカレンダー表示することが好ましい。さらに、前記起動回数表示手段は、ボイラユニットの合計起動回数を、過去のデータを含んで、月別、年度別に切り替えてカレンダー表示可能であることが好ましい。

本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システムでは、ボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたか否かを判断し、ボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生することにより、簡易な方法を用いて適切かつ確実に、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの起動回数を管理することが可能となる。

また、ボイラユニットの合計起動回数を週毎、月毎、および年度毎に判断する構成とした場合には、ボイラユニットの起動回数をさらに一層きめ細かく管理することができる。

また、ボイラユニットの合計起動回数を、所定の回数範囲毎に色別表示する起動回数表示手段を備えた構成とした場合には、ボイラユニットの起動回数を直感的に判断することができる。この場合、ボイラユニットの合計起動回数をカレンダー表示する構成とした場合には、ボイラユニットの起動回数をさらに一層容易に把握することができる。さらに、ボイラユニットの合計起動回数を、過去のデータを含んで、月別、年度別に切り替えてカレンダー表示可能な構成とした場合には、現在のデータと過去のデータとを容易に比較することができるので、ボイラユニットの起動回数をさらに一層きめ細かく管理することができる。

以下、図面を参照して、本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システムの実施形態を説明する。
図１〜図３は、本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システムに関するもので、図１はボイラユニットの起動回数管理システムの概略構成を示す機能ブロック図、図２および図３は起動回数表示手段おける表示例を示す説明図である。

本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システムは、ボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生することにより、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの所定期間毎の起動回数を容易かつ確実に管理することができるようにした技術である。

＜ボイラユニットの起動回数管理システム＞
本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システム１０は、図１に示すように、停止検知手段１１、起動検知手段１２、延停止時間計数手段１３、起動回数計数手段１４、起動回数記憶手段１５、合計起動回数判断手段１６、および警告発生手段１７を主な構成要素とし、さらに起動回数表示手段１８を備えている。
なお、上記各手段は、コンピュータシステムおよびその周辺機器を含んで構成されるもので、コンピュータシステムの構成要素であるＣＰＵ等がアプリケーションプログラムに従って動作することにより、各手段としての機能が発揮されるようになっている。

停止検知手段１１は、ボイラユニット２０の停止を検知するための手段であり、例えば、ボイラユニット２０が停止する毎に停止信号を発信し、この停止信号を検知するような構成となっている。
起動検知手段１２は、ボイラユニット２０の起動を検知するための手段であり、例えば、ボイラユニット２０が起動する毎に起動信号を発信し、この起動信号を検知するような構成となっている。

延停止時間計数手段１３は、ボイラユニット２０に関して、停止検知手段１１で検知した停止から起動検知手段１２で検知した起動までの延停止時間を計数するための手段である。この延停止時間計数手段１３は、例えば、ＤＳＳ（Daily Start and Stop）の回数を計数する。なお、ＤＳＳとは、深夜停止起動のことであり、一般的には、ボイラユニット２０が停止してから次の起動開始までの時間が１５時間未満のものを言う。
起動回数計数手段１４は、起動検知手段１２で検知したボイラユニット２０の起動回数のうち延停止時間計数手段における計数値が予め定めた範囲内である起動回数を計数するための手段であり、例えば、コンピュータシステムの構成要素であるカウンタからなる。
起動回数記憶手段１５は、起動回数計数手段１４で計数したボイラユニット２０の起動回数を合計して記憶するための手段であり、例えばコンピュータシステムの構成要素であるデータベースからなる。

合計起動回数判断手段１６は、起動回数記憶手段１５に記憶されたボイラユニット２０の合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたか否かを判断するための手段である。この合計起動回数判断手段１６における判断では、ボイラユニット２０の合計起動回数を週毎、月毎、および年度毎に判断することが好ましい。

警告発生手段１７は、合計起動回数判断手段１６により、ボイラユニット２０の合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生するための手段であり、例えば、コンピュータシステムの構成要素である液晶表示器等の表示手段やアンプおよびスピーカ等からなる音声発生手段を含んで構成される。

起動回数表示手段１８は、起動回数記憶手段１５に記憶されたボイラユニット２０の合計起動回数を、所定の回数範囲毎に色別表示するための手段であり、例えば、コンピュータシステムの構成要素である液晶表示器等の表示手段を含んで構成される。この起動回数表示手段１８は、ボイラユニット２０の合計起動回数をカレンダー表示可能であることが好ましく、さらに、ボイラユニット２０の合計起動回数を、過去のデータを含んで、月別、年度別に切り替えてカレンダー表示可能であることが好ましい。

＜ボイラユニットの起動回数表示＞
次に、本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システム１０における起動回数表示について説明する。
本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システム１０では、表示手段の表示画面に、ボイラユニットの合計起動回数がカレンダー表示されるようになっている。このカレンダー表示は、月別のカレンダー表示（図２参照）と、年度別のカレンダー表示（図３参照）とからなり、相互に切り替えて表示可能となっている。

＜月別のカレンダー表示＞
月別のカレンダー表示では、図２に示すように、各月におけるボイラユニットの停止起動状態が日毎に表示されるとともに、週毎に運転日数合計、起動回数合計、ＤＳＳ回数合計、および前回煤煙測定後日数が表示される。さらに、カレンダー表示の上部には、前回煤煙測定後の運転日数、今週のＤＳＳ回数、および今年度のＤＳＳ回数が表示される。

ここで、前回煤煙測定後の運転日数、今週のＤＳＳ回数、および今年度のＤＳＳ回数は、日数または回数に応じて表示色が異なるようにすることが好ましい。
すなわち、前回煤煙測定後の運転日数では、０〜４５回の場合に青色表示とし、４６〜５５回の場合に黄色表示とし、５６回以上の場合に赤色表示とする。本実施形態における前回煤煙測定後の運転日数の許容上限値は、ボイラの運転日数（点火から）を含んで、６０日である。

また、今週のＤＳＳ回数では、０〜３回の場合に青色表示とし、４回の場合に黄色表示とし、５回以上の場合に赤色表示とする。本実施形態における今週のＤＳＳ回数の許容上限値は、日曜日からカウントを開始して、５回／週である。

また、今年度のＤＳＳ回数では、０〜５５回の場合に青色表示とし、５６〜６５回の場合に黄色表示とし、６６回以上の場合に赤色表示とする。本実施形態における今年度のＤＳＳ回数の許容上限値は、４月１日からカウントを開始して、７０回／年である。

本実施形態では、このような表示画面における色別表示が警告発生手段の一構成要素として機能する。すなわち、前回煤煙測定後の運転日数、今週のＤＳＳ回数、および今年度のＤＳＳ回数がそれぞれ増加するに従って表示色を青色、黄色、赤色の順で変更することにより、各値が許容された上限値に近づいていることを報知することができる。特に、赤色表示が行われた場合には、各値が上限値に極めて近いため、オペレータが適切な操作を行うことにより、各値が許容された上限値を超えることを未然に防止することができる。

さらに、図２に示す画面表示では、前月への移行アイコン１０１、翌月への移行アイコン１０２、および年度データへの移行アイコン１０３が表示されている。そして、これらの移行アイコン１０１，１０２，１０３のいずれかにマウスカーソルを合わせてマウスの左ボタンをクリックする等の操作を行うことにより、所望の画面表示へ移行することができる。

なお、上述した表示画面における表示および許容上限値は一例であり、表示項目および許容上限値は、ボイラユニットの規模、運転状況、管理基準等に合わせて適宜変更して実施することができる。

＜年度別のカレンダー表示＞
年度別のカレンダー表示では、図３に示すように、４月に始まり翌年の３月に終わる各年度におけるボイラユニットの停止起動状態が表示される。なお、各月の表示は、図２に示すカレンダー表示を縮小表示したものとすることができる。

また、カレンダー表示の上部には、運転日数、煤煙測定用運転日数、運転時間、年度起動回数、年度ＤＳＳ回数、煤煙測定日、定期点検等に関する情報、および事故の詳細に関する情報が表示される。

さらに、図３に示す画面表示では、前年度への移行アイコン２０１、次年度への移行アイコン２０２、および各月への移行アイコン２０３が表示されている。そして、これらの移行アイコン２０１，２０２，２０３のいずれかにマウスカーソルを合わせてマウスの左ボタンをクリックする等の操作を行うことにより、所望の画面表示へ移行することができる。

なお、上述した表示画面における表示は一例であり、表示項目は、ボイラユニットの規模、運転状況、管理基準等に合わせて適宜変更して実施することができる。また、図３に示す例では、４月に始まり翌年の３月に終わる各年度におけるボイラユニットの停止起動状態を表示しているが、年度の始期および終期は適宜変更して実施することができ、例えば、年度の始まりを１月とし終わりを１２月としてもよい。

このように、本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システム１０によれば、ボイラユニットの余寿命管理で必要なボイラユニットの起動回数に関して、簡易な方法を用いて適切かつ確実に管理することが可能となる。

本発明に係るボイラユニットの起動回数管理システム１０は、例えば、発電プラント等に設置されたボイラユニットにおいて、深夜停止起動等に伴いボイラユニットが起動された回数を把握して、ボイラユニットの余寿命管理を行う際に利用することができる。

本発明の実施形態に係るボイラユニットの起動回数管理システムの概略構成を示す機能ブロック図である。 起動回数表示手段おける表示例（月別表示）を示す説明図である。 起動回数表示手段おける表示例（年度別表示）を示す説明図である。

符号の説明

１０ 起動回数管理システム
１１ 停止検知手段
１２ 起動検知手段
１３ 延停止時間計数手段
１４ 起動回数計数手段
１５ 起動回数記憶手段
１６ 合計起動回数判断手段
１７ 警告発生手段
１８ 起動回数表示手段
２０ ボイラユニット
１０１，１０２，１０３、２０１，２０２，２０３ アイコン

Claims (5)

1. ボイラユニットの起動回数を管理するためのシステムであって、
   ボイラユニットの停止を検知する停止検知手段と、
   ボイラユニットの起動を検知する起動検知手段と、
   前記停止検知手段と前記起動検知手段で検知した停止から起動までの延停止時間を計数する延停止時間計数手段と、
   前記起動検知手段で検知したボイラユニットの起動回数のうち前記延停止時間計数手段における計数値が予め定めた範囲内である起動回数を計数する起動回数計数手段と、
   前記起動回数計数手段で計数したボイラユニットの起動回数を合計して記憶する起動回数記憶手段と、
   前記起動回数記憶手段に記憶されたボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたか否かを判断する合計起動回数判断手段と、
   前記合計起動回数判断手段により、ボイラユニットの合計起動回数が所定期間毎に定められた上限値を超えたと判断された場合に警告を発生する警告発生手段と、を備えたことを特徴とするボイラユニットの起動回数管理システム。
2. 前記起動回数判断手段における判断では、ボイラユニットの合計起動回数を週毎、月毎、および年度毎に判断することを特徴とする請求項１に記載のボイラユニットの起動回数管理システム。
3. 前記起動回数記憶手段に記憶されたボイラユニットの合計起動回数を、所定の回数範囲毎に色別表示する起動回数表示手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のボイラユニットの起動回数管理システム。
4. 前記起動回数表示手段は、ボイラユニットの合計起動回数をカレンダー表示することを特徴とする請求項３に記載のボイラユニットの起動回数管理システム。
5. 前記起動回数表示手段は、ボイラユニットの合計起動回数を、過去のデータを含んで、月別、年度別に切り替えてカレンダー表示可能であることを特徴とする請求項４に記載のボイラユニットの起動回数管理システム。
   

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