JP2012041907A - Device and method for monitoring intra-enclosure combustion gas leakage of gas turbine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガスタービンを収容したエンクロージャ内の燃焼ガス漏洩を監視するガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置及び方法に関する。 The present invention relates to a combustion gas leakage monitoring apparatus and method in a gas turbine enclosure for monitoring combustion gas leakage in an enclosure containing a gas turbine.
火力発電プラントのガスタービンはエンクロージャに収容され、ガスタービンの振動や騒音を外部に漏らさないようにしているとともに、ガスタービンに異常が生じて火災などが発生した場合において、被害が広がらないようにしている。また、エンクロージャには吸気口及び排気口が設けられ、吸気口から空気を吸い込み排気口からエンクロージャ内の空気を排出し、換気をすることでエンクロージャ内の温度が上昇しすぎないようにし、エンクロージャ内の制御機器等の保護や人による内部巡視等が可能なようにしている。 The gas turbine of a thermal power plant is housed in an enclosure to prevent the vibration and noise of the gas turbine from leaking to the outside, and to prevent the damage from spreading if an abnormality occurs in the gas turbine and a fire occurs. ing. In addition, the enclosure has an air inlet and an air outlet. Air is sucked in from the air inlet, air is exhausted from the air outlet, and ventilation prevents the temperature inside the enclosure from rising too much. It is possible to protect the control equipment and the like, and to perform internal patrols by humans.
ガスタービンのエンクロージャの換気システムとして、寒冷地や気温変化が大きな特殊地域で運用する場合にも柔軟に対応して高い信頼性を確保することができ、しかも低コストで実現可能としたものがある(例えば、特許文献1参照)。また、ガスタービンのエンクロージャ内に温度異常検出部及びガス漏れ検出部を設け、ガスタービンの非常事態を検出するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。 As a ventilation system for gas turbine enclosures, there is one that can be flexibly adapted to ensure high reliability even when operating in cold regions and special areas with large temperature changes, and it can be realized at low cost. (For example, refer to Patent Document 1). Further, there is a gas turbine enclosure in which a temperature abnormality detection unit and a gas leakage detection unit are provided to detect an emergency of the gas turbine (see, for example, Patent Document 2).
しかし、エンクロージャの内部においては、燃料ガスの漏洩だけでなく燃焼ガスの漏洩も発生することがある。燃料ガスの漏洩はガス検知器により早急に検出できる。一方、燃焼ガスの漏洩があると、高温の燃焼ガスによりエンクロージャの内部温度は上昇するので内部温度検出により認識することは可能だが、エンクロージャ内は換気をしているため、漏洩量が少量であると温度上昇がわかりづらく、燃焼ガス漏洩による温度上昇が換気量を上回って初めて認識することが出来る。しかし、燃焼ガス漏洩を早期に発見することが出来ないため、漏洩に気づかずエンクロージャ内に人が入室すると非常に危険である。 However, not only fuel gas leakage but also combustion gas leakage may occur inside the enclosure. The leak of fuel gas can be detected immediately by the gas detector. On the other hand, if there is leakage of combustion gas, the internal temperature of the enclosure rises due to the high temperature combustion gas, so it can be recognized by detecting the internal temperature, but because the enclosure is ventilated, the amount of leakage is small. It is difficult to understand the temperature rise, and it can be recognized only when the temperature rise due to the combustion gas leakage exceeds the ventilation. However, since combustion gas leakage cannot be detected at an early stage, it is extremely dangerous if a person enters the enclosure without noticing the leakage.
本発明の目的は、エンクロージャ内の燃焼ガスの漏洩を漏洩量が少ない段階でも精度よく検出できるガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置及び方法を提供することである。 It is an object of the present invention to provide a gas turbine enclosure combustion gas leakage monitoring apparatus and method capable of accurately detecting leakage of combustion gas in an enclosure even at a stage where the amount of leakage is small.
請求項1の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置は、ガスタービンを収容したエンクロージャの内部温度及び大気温度を時系列的に入力するプロセス入力装置と、前記プロセス入力装置で入力した前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の時系列データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶した過去の所定期間の時系列データをプロットし過去の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の基準相関グラフを作成するとともに最新の所定期間の時系列データをプロットし最新の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフを作成する相関グラフ作成手段と、前記相関グラフ作成手段で作成された基準相関グラフの前記エンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線を前記エンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成する上限基準曲線作成手段と、前記相関グラフ作成手段で作成した現状相関グラフ上に前記上限基準曲線作成手段で作成した上限基準曲線を重ねて表示する表示装置とを備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a gas turbine enclosure combustion gas leakage monitoring apparatus according to a first aspect of the present invention. A storage device that stores time series data of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature, and a reference correlation between the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the past predetermined period by plotting the time series data of the past predetermined period stored in the storage device The graph is created by the correlation graph creating means that creates a graph and plots the time series data of the latest predetermined period and creates the current correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the latest predetermined period, and the correlation graph creating means In front of the envelope that indicates the upper limit of the enclosure internal temperature in the reference correlation graph An upper limit reference curve creating means for creating an upper limit reference curve for the internal temperature of the enclosure, and a display device for displaying the upper limit reference curve created by the upper limit reference curve creating means on the current correlation graph created by the correlation graph creating means, It is provided with.
請求項2の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置は、請求項1の発明において、前記相関グラフ作成手段で作成した現状相関グラフにおける監視対象期間のエンクロージャの内部温度のうち、前記上限基準曲線作成手段で作成した上限基準曲線を超えるエンクロージャの内部温度の割合を判定し、その割合に応じた警報レベルを出力する警報判定手段を設けたことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a combustion gas leakage monitoring device for an enclosure of a gas turbine according to the first aspect of the invention, wherein the internal temperature of the enclosure in the monitoring target period in the current correlation graph created by the correlation graph creating means An alarm determination unit is provided that determines a ratio of the internal temperature of the enclosure that exceeds the upper limit reference curve created by the upper limit reference curve creation means and outputs an alarm level according to the ratio.
請求項3の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置は、請求項2の発明において、前記上限基準曲線に対しエンクロージャの内部温度上昇方向に所定の余裕値を持たせ、前記警報判定手段は、前記上限基準曲線を超えるエンクロージャの内部温度の割合に代えて、前記上限基準曲線に所定の余裕値を加えた曲線を超えるエンクロージャの内部温度の割合を判定することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the gas turbine enclosure combustion gas leakage monitoring apparatus according to the second aspect of the present invention, wherein the upper limit reference curve is given a predetermined margin in the direction of the internal temperature rise of the enclosure, and the alarm determination is performed. The means is characterized in that, instead of the ratio of the internal temperature of the enclosure exceeding the upper limit reference curve, the ratio of the internal temperature of the enclosure exceeding the curve obtained by adding a predetermined margin value to the upper limit reference curve is determined.
請求項4の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置は、請求項1乃至3のいずれか1項の発明において、前記相関グラフ作成手段は、所定の間隔で基準相関グラフを更新作成し、前記上限基準曲線作成手段は、更新作成された基準相関グラフに基づいて所定の間隔で上限基準線を更新作成することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the gas turbine enclosure combustion gas leakage monitoring apparatus according to the first aspect of the present invention, the correlation graph creating means updates the reference correlation graph at predetermined intervals. The upper limit reference curve creating means updates and creates an upper limit reference line at a predetermined interval based on the updated reference correlation graph.
請求項5の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置は、請求項1乃至4のいずれか1項の発明において、前記エンクロージャ内部温度及び大気温度に加えて、エンクロージャ内部温度と相関関係にあるガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度を用いてガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度に応じた上限基準曲線及び前記相関グラフを作成することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a combustion gas leakage monitoring device for an enclosure of a gas turbine according to any one of the first to fourth aspects, wherein, in addition to the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature, there is a correlation with the enclosure internal temperature. The upper limit reference curve and the correlation graph corresponding to the gas turbine output or gas turbine combustion temperature are created using the gas turbine output or gas turbine combustion temperature in FIG.
請求項6の発明に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視方法は、ガスタービンを収容したエンクロージャの内部温度及び大気温度を時系列的に入力し、入力した前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の時系列データを記憶し、記憶した過去の所定期間の時系列データをプロットして過去の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の基準相関グラフを作成し、作成した基準相関グラフの前記エンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線を前記エンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成し、最新の所定期間の時系列データをプロットして最新の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフを作成し、作成した現状相関グラフ上に前記上限基準曲線を重ねて表示出力することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring combustion gas leakage in an enclosure of a gas turbine, wherein an internal temperature and an atmospheric temperature of an enclosure containing a gas turbine are input in time series, and the input internal temperature and atmospheric temperature are Series data is stored, time series data of the past predetermined period stored is plotted to create a reference correlation graph of the enclosure internal temperature and atmospheric temperature of the past predetermined period, and the enclosure internal temperature of the generated reference correlation graph An envelope indicating the upper limit of the enclosure is created as an upper limit reference curve of the enclosure internal temperature, and the time series data of the latest predetermined period is plotted to create a current state correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the latest predetermined period. The upper limit reference curve is superimposed on the created current correlation graph and displayed. And butterflies.
請求項1、6の発明によれば、過去の所定期間のエンクロージャ内部温度及び大気温度の基準相関グラフを作成して、その基準相関グラフのエンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線をエンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成し、そして、最新の所定期間のエンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフ上に上限基準曲線を重ねて表示するので、上限基準曲線を超えたエンクロージャ内部温度を容易に認識でき、エンクロージャ内の燃焼ガス漏洩を容易に監視できる。 According to the first and sixth aspects of the present invention, a reference correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature for a predetermined period in the past is created, and an envelope indicating the upper limit of the enclosure internal temperature of the reference correlation graph is set as the enclosure internal temperature. The upper reference curve is created as an upper reference curve, and the upper reference curve is superimposed on the current correlation graph of the enclosure internal temperature and atmospheric temperature for the latest specified period, so the enclosure internal temperature exceeding the upper reference curve can be easily recognized. The leakage of combustion gas in the enclosure can be easily monitored.
請求項2の発明によれば、現状相関グラフにおける監視対象期間のエンクロージャの内部温度のうち、上限基準曲線を超えるエンクロージャの内部温度の割合を判定し、その割合に応じた警報レベルを出力するので、エンクロージャ内の燃焼ガス漏洩の警報レベルを容易に認識できる。 According to the second aspect of the present invention, the ratio of the enclosure internal temperature exceeding the upper limit reference curve among the enclosure internal temperatures in the monitoring target period in the current correlation graph is determined, and an alarm level corresponding to the ratio is output. The alarm level of combustion gas leakage in the enclosure can be easily recognized.
請求項3の発明によれば、上限基準曲線に所定の余裕値を設けるので、不要な警報の発生を防止できる。 According to the invention of claim 3, since a predetermined margin value is provided in the upper limit reference curve, it is possible to prevent an unnecessary alarm from occurring.
請求項4の発明によれば、所定の間隔で基準相関グラフを更新作成し、更新作成された基準相関グラフに基づいて所定の間隔で上限基準線を更新作成するので、ガスタービンやエンクロージャの経年変化に対応した上限基準線とすることができる。 According to the invention of claim 4, the reference correlation graph is updated and created at a predetermined interval, and the upper limit reference line is updated and created at a predetermined interval based on the updated reference correlation graph. An upper limit reference line corresponding to the change can be used.
請求項5の発明によれば、エンクロージャ内部温度及び大気温度に加えて、エンクロージャ内部温度と相関関係にあるガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度を用いることで、ガスタービン出力が中間負荷帯における上限基準曲線及び相関グラフを作成するので、ガスタービン出力が中間負荷帯である場合であっても、精度よくエンクロージャ内の燃焼ガス漏洩を監視できる。
According to the invention of
以下、本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明の実施形態に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置の構成図である。図1では、火力発電プラントがコンバインドサイクル発電プラントである場合を示している。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 is a configuration diagram of a combustion gas leakage monitoring apparatus in an enclosure of a gas turbine according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a case where the thermal power plant is a combined cycle power plant.
コンバインドサイクル発電プラントは、ガスタービン11で仕事を終えた排ガスを排熱回収ボイラ12に導き、排熱回収ボイラ12で蒸気を発生させ、その蒸気で蒸気タービン13を回転させて発電機14を駆動し発電するものである。蒸気タービン13で仕事を終えた蒸気は復水器15で水に戻され、排熱回収ボイラ12に戻される。
In the combined cycle power plant, exhaust gas that has finished work in the
ガスタービン11は、空気圧縮機16と燃焼器17とタービン18とから構成される。空気圧縮機16は、燃焼器17で燃料を燃焼させる際に必要となる酸素を圧縮空気として供給するものであり、燃焼器17は空気圧縮機16からの圧縮空気と燃料とを混合して燃料を燃焼させる。燃焼器17の燃焼ガスは、タービン18に供給されタービン18を駆動し、タービン18で仕事を終えた排ガスは排熱回収ボイラ12に排出される。
The
このようなガスタービン11はエンクロージャ19に収容され、このエンクロージャ19には、図示省略の吸気口及び排気口が設けられ、吸気口から空気を吸い込み排気口からエンクロージャ内の空気を排出して、エンクロージャ内の温度があがりすぎることのないよう換気している。
Such a
エンクロージャ19内には内部温度を検出する温度検出器20aが設けられ、また、大気温度を検出する温度検出器20bが設けられている。温度検出器20aで検出されたエンクロージャの内部温度Ta及び温度検出器20bで検出された大気温度Tbは、エンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置21のプロセス入力装置22に所定のサンプリング周期で時系列的に入力され、記憶装置23に時系列データとして記憶される。
In the
相関グラフ作成手段24は、記憶装置23に記憶した所定期間の時系列データをプロットし、所定期間のエンクロージャ内部温度Ta及び大気温度Tbの相関グラフを作成するものである。
The correlation graph creating means 24 plots time series data for a predetermined period stored in the
図2は、相関グラフ作成手段24で作成されるエンクロージャ内部温度及び大気温度の相関グラフの一例を示すグラフである。縦軸にエンクロージャ内部温度Ta、横軸に大気温度Tbをとり、1年分の時系列データをプロットしたものである。×は最初から9ヶ月めまでの9ヶ月分のデータ、黒丸は10ヶ月め11ヶ月めまでの2ヶ月分のデータ、黒三角は12ヶ月めの3週間分のデータ、黒四角は残りの1週間分のデータである。
FIG. 2 is a graph showing an example of a correlation graph between the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature created by the correlation
大気温度Tbが高くなるとエンクロージャ内部温度Taも高くなる相関が得られる。また、大気温度Tbが同じ温度であってもエンクロージャ内部温度Taに幅があるのは、ガスタービンの出力によってガスタービンの温度が変化するからである。ガスタービンの出力が大きいときはガスタービンの温度が高くなり、エンクロージャ内部温度Taも高くなる。 As the atmospheric temperature Tb increases, a correlation is obtained in which the enclosure internal temperature Ta also increases. Moreover, even if the atmospheric temperature Tb is the same temperature, the enclosure internal temperature Ta has a range because the temperature of the gas turbine changes depending on the output of the gas turbine. When the output of the gas turbine is large, the temperature of the gas turbine increases and the enclosure internal temperature Ta also increases.
相関グラフ作成手段24は、図2に示すような相関グラフとして、監視基準となる基準相関グラフと、監視対象の現状相関グラフとを作成する。 The correlation graph creating means 24 creates a reference correlation graph as a monitoring reference and a current correlation graph to be monitored as a correlation graph as shown in FIG.
まず、エンクロージャ内部温度Taの監視に先立ち、基準相関グラフを作成する。基準相関グラフは監視基準となる相関グラフであるので、エンクロージャ内に燃焼ガスの漏洩がないときの時系列データを用いて作成することが必要となる。そこで、例えば、過去の所定期間の時系列データとして、運開後の1年間の時系列データ、あるいは定期検査後の1年間の時系列データを用いて作成する。 First, prior to monitoring the enclosure internal temperature Ta, a reference correlation graph is created. Since the reference correlation graph is a correlation graph serving as a monitoring reference, it is necessary to create it using time series data when there is no leakage of combustion gas in the enclosure. Therefore, for example, the time series data for a predetermined period in the past is created using the time series data for one year after operation or the time series data for one year after regular inspection.
上限基準曲線作成手段25は、相関グラフ作成手段24で作成された基準相関グラフのエンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線をエンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成する。 The upper limit reference curve creating means 25 creates an envelope indicating the upper limit of the enclosure internal temperature of the reference correlation graph created by the correlation graph creating means 24 as the upper limit reference curve of the enclosure internal temperature.
図3は、上限基準曲線作成手段25で作成されるエンクロージャ内部温度の上限基準曲線の一例を示すグラフである。図3に示すように、基準相関グラフのエンクロージャ内部温度の上限包絡線を近似した曲線を作成し、これを上限基準曲線Fとして記憶する。 FIG. 3 is a graph showing an example of the upper limit reference curve of the enclosure internal temperature created by the upper limit reference curve creating means 25. As shown in FIG. 3, a curve approximating the upper limit envelope of the enclosure internal temperature of the reference correlation graph is created and stored as the upper limit reference curve F.
次に、エンクロージャ内部温度Taの監視を行う際には、相関グラフ作成手段24は、記憶装置23に記憶された時系列データのうち、最新の所定期間の時系列データをプロットし、最新の所定期間のエンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフを作成する。
Next, when monitoring the enclosure internal temperature Ta, the correlation graph creating means 24 plots the time series data of the latest predetermined period among the time series data stored in the
相関グラフ作成手段24で作成された現状相関グラフ及び上限基準曲線作成手段25で作成された上限基準曲線Fは出力表示手段26に出力される。出力表示手段26は、相関グラフ作成手段24で作成した現状相関グラフ上に上限基準曲線作成手段25で作成した上限基準曲線Fを重ねて表示装置27に表示する。
The current correlation graph created by the correlation graph creation means 24 and the upper limit reference curve F created by the upper limit reference curve creation means 25 are output to the output display means 26. The output display means 26 displays the upper limit reference curve F created by the upper limit reference curve creation means 25 on the current correlation graph created by the correlation graph creation means 24 and displays it on the
図4は、表示装置27に表示される監視画面の一例の平面図である。この監視画面は、現状相関グラフ上に上限基準曲線Fを重ねて表示したものである。図4に示すように、上限基準曲線Fを超えたデータがプロットされており、そのデータは黒三角及び黒四角のデータである。黒三角は12ヶ月めの3週間分のデータであり、黒四角は残りの1週間分のデータであるので、1ヶ月前からエンクロージャ内温度Taが基準相関グラフの場合に比較して上昇していることが分かる。従って、エンクロージャ内の燃焼ガスが漏洩していると判断できる。
FIG. 4 is a plan view of an example of a monitoring screen displayed on the
ここで、基準相関グラフは、運開後の1年間の時系列データ、あるいは定期検査後の1年間の時系列データを用いて作成するようにしたが、所定の間隔で更新作成するようにしてもよい。これは、相関グラフはガスタービンの経年変化によって変化するので、実際の特性に合わせた相関グラフとするためである。その場合、上限基準曲線作成手段25は更新作成された基準相関グラフに基づいて所定の間隔で上限基準線Fを更新作成することになる。 Here, the reference correlation graph is created using the time series data for one year after the start of operation or the time series data for one year after the periodic inspection, but may be updated and created at a predetermined interval. Good. This is because the correlation graph changes with the aging of the gas turbine, so that the correlation graph matches the actual characteristics. In this case, the upper limit reference curve creating means 25 updates and creates the upper limit reference line F at a predetermined interval based on the updated reference correlation graph.
次に、本発明の他の実施形態を説明する。図5は、本発明の他の実施形態に係るガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置の構成図である。この他の実施形態は、図1に示した実施形態に対し、警報レベルを判定する警報判定手段28及び警報装置29を追加して設けたものである。図1と同一要素には同一符号を付し重複する説明は省略する。
Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a configuration diagram of a combustion gas leakage monitoring device in an enclosure of a gas turbine according to another embodiment of the present invention. In the other embodiment, an alarm determination means 28 for determining an alarm level and an
図5において、警報判定手段28は、相関グラフ作成手段24で作成された現状相関グラフ及び上限基準曲線作成手段25で作成された上限基準曲線Fを入力し、上限基準曲線Fを超えたデータがプロットされているかどうかを判定する。上限基準曲線Fを超えたデータがプロットされているときは、予め定めた監視対象期間、例えば、現在から1ヶ月前の1ヶ月間の上限基準曲線Fを超えたデータをカウントする。そして、現在から1ヶ月前の1ヶ月間においてサンプリングしたデータの個数で除算し、上限基準曲線Fを超えるエンクロージャ内部温度の割合を判定する。そして、警報レベルとして複数段階のレベルを定めておき、どの警報レベルかを判定して警報装置29に出力する。
In FIG. 5, the alarm determination means 28 inputs the current correlation graph created by the correlation graph creation means 24 and the upper limit reference curve F created by the upper limit reference curve creation means 25, and data exceeding the upper limit reference curve F is input. Determine if it is plotted. When data exceeding the upper limit reference curve F is plotted, data exceeding the upper limit reference curve F for a predetermined monitoring target period, for example, one month before the present is counted. Then, the ratio of the enclosure internal temperature exceeding the upper limit reference curve F is determined by dividing by the number of data sampled in one month one month before the present. A plurality of levels are determined as the alarm level, which alarm level is determined and output to the
例えば、1日にエンクロージャ内部温度Taを4回サンプリングしている場合には、1ヶ月(30日)で、120個のデータとなるが、このうち上限基準曲線Fを超えるデータが20個である場合には、上限基準曲線Fを超えるエンクロージャ内部温度の割合は、20/120=0.167(16.7%)と計算される。そして、警報レベルとして、0%〜5%、5%〜10%、10%〜25%、25%〜50%、50%〜75%、75%以上の6段階のレベルを定めている場合には、3段階めの10%〜25%の警報レベルであると判定し警報装置29に出力する。 これにより、警報レベルが分かるので、緊急に対策を取るべきかどうかの判断が容易に行える。なお、警報レベルを警報装置29に出力するようにしたが、表示装置27に出力するようにしてもよいし、警報装置29及び表示装置27の双方に表示するようにしてもよい。
For example, if the enclosure internal temperature Ta is sampled four times a day, 120 data are obtained in one month (30 days), of which 20 data exceed the upper limit reference curve F. In this case, the ratio of the enclosure internal temperature exceeding the upper reference curve F is calculated as 20/120 = 0.167 (16.7%). And when the alarm level is set to 6 levels of 0% to 5%, 5% to 10%, 10% to 25%, 25% to 50%, 50% to 75%, 75% or more Determines that the alarm level is 10% to 25% in the third stage and outputs the alarm level to the
また、上限基準曲線Fに対しエンクロージャの内部温度上昇方向に所定の余裕値を持たせ、警報判定手段28は、上限基準曲線Fを超えるエンクロージャの内部温度の割合に代えて、上限基準曲線Fに所定の余裕値を加えた曲線を超えるエンクロージャの内部温度の割合を判定するようにしてもよい。すなわち、上限基準曲線Fに対し数℃の余裕値を持たせ、この余裕値を超えたデータの割合に応じて警報レベルを判定する。これは、定期点検時などではエンクロージャ内部温度が上限基準曲線Fに対し数℃高くなることがあるためである。この数℃程度の余裕値(不感帯)を設定することにより不要な警報の発生を防止できる。 Further, a predetermined margin value is provided in the enclosure internal temperature increasing direction with respect to the upper limit reference curve F, and the alarm determination means 28 replaces the ratio of the enclosure internal temperature exceeding the upper limit reference curve F with the upper limit reference curve F. You may make it determine the ratio of the internal temperature of the enclosure exceeding the curve which added the predetermined margin value. That is, a margin value of several degrees C. is given to the upper limit reference curve F, and the alarm level is determined according to the ratio of data exceeding the margin value. This is because the enclosure internal temperature may be several degrees higher than the upper limit reference curve F during periodic inspections. By setting a margin value (dead zone) of about several degrees Celsius, unnecessary alarms can be prevented from occurring.
以上の説明では、エンクロージャ内部温度と大気温度との基準相関グラフを用いて上限基準曲線を作成し、現状相関グラフと上限基準曲線との比較により、エンクロージャ内の燃焼ガスの漏洩を監視するようにしたが、エンクロージャ内部温度及び大気温度に加えて、エンクロージャ内部温度と相関関係にあるガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度を用いてガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度に応じた上限基準曲線及び相関グラフを作成するようにしてもよい。 In the above description, the upper reference curve is created using the reference correlation graph between the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature, and the leakage of the combustion gas in the enclosure is monitored by comparing the current correlation graph with the upper reference curve. However, in addition to the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature, the upper reference curve and correlation graph corresponding to the gas turbine output or gas turbine combustion temperature using the gas turbine output or gas turbine combustion temperature correlated with the enclosure internal temperature You may make it create.
通常、ガスタービン11は定格出力で運転されるので、上限基準曲線はガスタービン11の定格出力時のエンクロージャ内部温度を用いて作成されることになる。一方、ガスタービン11は定格出力より小さい中間負荷帯で運転される場合があり、その場合には、エンクロージャ内部温度も低下してくる。そのため、中間負荷帯で運転される場合に、定格出力時のエンクロージャ内部温度を用いて作成された上限基準曲線を用いてエンクロージャ内の燃焼ガスの漏洩を監視すると、上限基準曲線を越えない範囲においてもエンクロージャ内の燃焼ガス漏洩が発生している場合がある。
Normally, since the
そこで、ガスタービン11の各出力またはガスタービン燃焼温度に応じたエンクロージャ内部温度を監視し、ガスタービン11の各出力またはガスタービン燃焼温度に応じた上限基準曲線を作成する。この場合、定格出力時のエンクロージャ内部温度を用いて作成された上限基準曲線を、エンクロージャ内部温度と相関関係にあるガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度を用いて補正して、ガスタービン出力またはガスタービン燃焼温度に対応した上限基準曲線を作成するようにしてもよい。
Therefore, the enclosure internal temperature corresponding to each output of the
これにより、ガスタービンの各出力またはガスタービン温度に応じてエンクロージャ内の燃焼ガス漏洩を精度よく監視できる。 Thereby, the combustion gas leakage in the enclosure can be accurately monitored in accordance with each output of the gas turbine or the gas turbine temperature.
11…ガスタービン、12…排熱回収ボイラ、13…蒸気タービン、14…発電機、15…復水器、16…空気圧縮機、17…燃焼器、18…タービン、19…エンクロージャ、20…温度検出器、21…エンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置、22…プロセス入力装置、23…記憶装置、24…相関グラフ作成手段、25…上限基準曲線作成手段、26…出力表示手段、27…表示装置、28…警報判定手段、29…警報装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記プロセス入力装置で入力した前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の時系列データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶した過去の所定期間の時系列データをプロットし過去の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の基準相関グラフを作成するとともに最新の所定期間の時系列データをプロットし最新の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフを作成する相関グラフ作成手段と、
前記相関グラフ作成手段で作成された基準相関グラフの前記エンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線を前記エンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成する上限基準曲線作成手段と、
前記相関グラフ作成手段で作成した現状相関グラフ上に前記上限基準曲線作成手段で作成した上限基準曲線を重ねて表示する表示装置とを備えたことを特徴とするガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視装置。 A process input device for inputting the internal temperature and the atmospheric temperature of the enclosure containing the gas turbine in time series;
A storage device for storing time series data of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature input by the process input device;
The time series data of the past predetermined period stored in the storage device is plotted to create a reference correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the past predetermined period, and the latest time series data of the predetermined period is plotted Correlation graph creating means for creating a current state correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature for a predetermined period;
Upper limit reference curve creating means for creating an envelope indicating the upper limit of the enclosure internal temperature of the reference correlation graph created by the correlation graph creating means as an upper limit reference curve of the enclosure internal temperature;
Combustion gas leakage monitoring in an enclosure of a gas turbine, comprising: a display device that displays the upper limit reference curve created by the upper limit reference curve creation unit on the current correlation graph created by the correlation graph creation unit apparatus.
入力した前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の時系列データを記憶し、
記憶した過去の所定期間の時系列データをプロットして過去の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の基準相関グラフを作成し、
作成した基準相関グラフの前記エンクロージャ内部温度の上限を示す包絡線を前記エンクロージャ内部温度の上限基準曲線として作成し、
最新の所定期間の時系列データをプロットして最新の所定期間の前記エンクロージャ内部温度及び大気温度の現状相関グラフを作成し、
作成した現状相関グラフ上に前記上限基準曲線を重ねて表示出力することを特徴とするガスタービンのエンクロージャ内燃焼ガス漏洩監視方法。 Input the internal temperature and atmospheric temperature of the enclosure containing the gas turbine in time series,
Store the input time series data of the enclosure internal temperature and atmospheric temperature,
Plot the time-series data of the past predetermined period stored, create a reference correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the past predetermined period,
Create an envelope indicating the upper limit of the enclosure internal temperature of the created reference correlation graph as an upper limit reference curve of the enclosure internal temperature,
Plot the time series data of the latest predetermined period to create a current state correlation graph of the enclosure internal temperature and the atmospheric temperature of the latest predetermined period,
A method for monitoring combustion gas leakage in an enclosure of a gas turbine, wherein the upper limit reference curve is superimposed on the created current correlation graph and output.
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JP2015121125A (en) * | 2013-12-20 | 2015-07-02 | 三菱重工業株式会社 | Exhaust system and gas turbine |
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2010
- 2010-08-23 JP JP2010186132A patent/JP2012041907A/en active Pending
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