JP2015081695A

JP2015081695A - 炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法

Info

Publication number: JP2015081695A
Application number: JP2013218494A
Authority: JP
Inventors: 博義久保; Hiroyoshi Kubo; 浩美青田; Hiromi Aota; 柴田　泰成; Yasunari Shibata; 泰成柴田; 悠一郎浦方; Yuichiro Urakata
Original assignee: Mitsubishi Hitachi Power Systems Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-04-27
Also published as: US20160216052A1; KR20160038000A; WO2015060158A1; CN105531559A

Abstract

【課題】炭素含有燃料熱交換器の異常を早期に判定する。
【解決手段】本発明の炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法は、炭素含有燃料熱交換器の熱交換器の伝熱面の流れ方向における複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離を演算する過程Ｂと、前記マハラノビス距離により前記伝熱面の異常の有無を判定する過程Ｄとを有することを特徴とする。そして、除去装置の運用条件を変更する過程Ｅを有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法に関する。

ガスタービン発電プラントや、原子力発電プラント、あるいは化学プラントといった各種のプラントにおいて、プラントが正常に運転されているか否かを監視するため、温度や、圧力といったプラントの状態量を取得し、監視する。すなわち、監視対象である複数の監視項目の状態量を所定の時間間隔で計測し、監視項目ごとの状態量の平均と分布を計算して正規化し、また、各監視項目の状態量の相関関係を計算して、マハラノビス距離を計算し、該マハラノビス距離が、予め設定した閾値を越えた場合、プラントに異常の兆候があると判定している。特許文献１には、このようなマハラノビス距離を用いたプラント運転状態監視方法が開示されている。

特許文献２には、石炭ガス化複合発電システムの熱交換器の伝熱管に異物が付着するのを抑制する技術が開示されている。特許文献２に示す石炭ガス化複合発電システムの熱交換器のような炭素含有燃料熱交換器には、ガスの種類によっては煤が熱交換器の伝熱面に付着することがある。このような炭素含有燃料熱交換器の異常は、早期に発見しなければ、付着した煤が焼結し、除去することが困難になる。そのため、炭素含有燃料熱交換器の異常を監視し、早期に異常を発見することが好ましい。

特開２０１０−１８１１８８号公報特開２００１−２５４０８６号公報

特許文献１には、ガスタービンの回転軸の周方向に沿う複数個所の状態量に基づいてマハラノビス距離を算出することで、適切にプラント運転状態を監視する技術が開示されている。他方、特許文献１には、炭素含有燃料熱交換器の異常を早期に発見するための構成は開示されていない。
本発明の目的は、炭素含有燃料熱交換器の異常を早期に発見することができる炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法を提供することにある。

第１の態様は、炭素含有燃料熱交換器の１次側の流れ方向における複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離を演算する過程と、前記マハラノビス距離により前記伝熱面の異常の有無を判定する過程と、を有する炭素含有燃料熱交換器の監視方法である。

また、第２の態様は、前記マハラノビス距離の算出過程では、前記１次側の流れ方向における複数の位置の温度に加え、さらに、１次側の入出口の差圧、１次側の流量、炭素含有燃料熱交換器の２次側の流れ方向の複数の温度または２次側の流量に基づいて前記マハラノビス距離を算出する第１の態様に記載の炭素含有燃料熱交換器の監視方法である。

また、第３の態様は、第１または第２の態様に記載の炭素含有燃料熱交換器の監視方法によって前記伝熱面に異常があると判定された場合に、前記熱交換器に備えられた除去装置の運用条件を変更する過程を有する炭素含有燃料熱交換器の運転方法である。

上記態様によれば、１次側の流れ方向における複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離を演算することで、伝熱面の一部の閉塞によって熱交換の効率が低下することを検知することができる。これにより、炭素含有燃料熱交換器の異常を早期に判定することができる。

第１実施形態に係る異常監視装置の構成例を示す模式図である。図１の処理部を具体的に説明するための模式図である。マハラノビス距離の概念を示す概念図である。本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法の手順を示すフローチャートである。第２実施形態に係る処理部を具体的に説明するための模式図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図４を参照して説明する。なお、この発明を実施するための形態（以下、実施形態という）によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。

図１は、本実施形態に係る異常監視装置の構成例を示す模式図である。異常監視装置１０は、炭素含有燃料熱交換器１の運転中の状態を監視して、炭素含有燃料熱交換器１が正常に運転されているか否かを判定する。
なお、炭素含有燃料熱交換器１を監視するための状態量としては、例えば、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度（熱交換器２の入口温度と出口温度など）、１次側の流れ方向Ｇにおける入出口の差圧、１次側の流量、２次側の流れ方向Ｗの複数の温度、伝熱管４内の熱交換媒体の流量、などがある。なお、熱交換器２の１次側とは、高温側のことを示す。すなわち、本実施形態において熱交換器２の１次側とは燃料が流れる側のことを示す。他方、熱交換器２の２次側とは、低温側のことを示す。すなわち、本実施形態において熱交換器２の２次側とは熱交換媒体が流れる側のことを示す。そして、これら状態量は監視対象データとして示される。

監視対象である炭素含有燃料熱交換器１は、熱交換器２、燃料流路３、伝熱管４、除煤装置５を備える。燃料は、燃料流路３を介して熱交換器２の内部へ供給される。燃料の例としては、例えば燃料ガスや、紛体燃料が挙げられる。熱交換器２の内部には、伝熱管４が通っており、これにより伝熱面６が構成される。当該伝熱面６において燃料流路３から熱交換器２に流れる燃料と、伝熱管４を流れる熱交換媒体との間で熱交換がなされる。熱交換媒体の例としては、例えば水などが挙げられる。また、除煤装置５は、伝熱管４で構成される伝熱面６に付着した燃料に含まれる炭素による煤を除去する。除煤装置５としては、伝熱面６に振動を与える振動式除煤装置、伝熱面６に硬球を落下させる硬球落下式除煤装置、伝熱面６に圧縮ガス（窒素、蒸気など）を噴射する噴射式除煤装置（例えば、スーツブロワ）などを用いることができる。

異常監視装置１０は、炭素含有燃料熱交換器１の状態を監視する。なお、本実施形態において、異常監視装置１０は、１台の炭素含有燃料熱交換器１の状態を監視するが、複数台の炭素含有燃料熱交換器１の運転状態を監視してもよい。異常監視装置１０は、例えば、コンピュータであり、入出力部（Ｉ／Ｏ）１１と、処理部１２と、記憶部１３とを備えて構成される。異常監視装置１０は、いわゆるパーソナルコンピュータを利用して構成してもよいし、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）とメモリとを組み合わせて構成してもよい。

処理部１２は、入出力部１１を介して炭素含有燃料熱交換器１に取り付けられる各種の状態量検出手段（センサ類）から、炭素含有燃料熱交換器１の状態量を受け取る。各種の状態量検出手段は、起動開始から所定の時間間隔で定期的に対応する状態量を取得し、入出力部１１を介して処理部１２に入力している。

炭素含有燃料熱交換器１の状態量を示す監視対象データ群は、電気信号の形で異常監視装置１０の処理部１２へ送られる。処理部１２は、例えば、ＣＰＵで構成されており、記憶部１３上に存在するプログラム（コンピュータプログラム）と呼ぶ命令列を順に読み込み、解釈し、その結果に従ってデータを移動したり加工したりする。

なお、処理部１２は、専用のハードウェアによって実現されるものであってもよい。また、処理部１２の機能を実現するためのコンピュータプログラムをコンピュータが読み取り可能な一時的でない記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたコンピュータプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本実施形態に係る監視・運転方法の処理手順を実行してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや、周辺機器などのハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータが読み取り可能な一時的でない記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭなどの可搬媒体、あるいはコンピュータシステムに内蔵されるハードディスクのような記録装置のことをいう。さらに、「コンピュータが読み取り可能な記録媒体」とは、インターネットや、電話回線等の通信回線を介してコンピュータプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にコンピュータプログラムを保持するもの、その場合のサーバや、クライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間コンピュータプログラムを保持しているものを含むものとする。また、上記コンピュータプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているコンピュータプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

なお、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法は、予め用意されたコンピュータプログラムをパーソナルコンピュータや、ワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現できる。このコンピュータプログラムは、インターネット等の通信回線を介して配布することができる。また、このコンピュータプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって該記録媒体から読み出されることによって実行されるようにしてもよい。

処理部１２では、図２に示されるように、炭素含有燃料熱交換器１の状態量を示す監視対象データを取得する監視対象データ取得過程Ａと、取得した監視対象データに基づいて、マハラノビス距離を演算するマハラノビス距離演算過程Ｂと、演算されたマハラノビス距離を閾値と比較する比較過程Ｃと、マハラノビス距離と閾値との比較結果により異常の有無を判定する異常判定過程Ｄと、異常判定結果に基づいて、除煤装置５の運用条件を変更する運用条件変更過程Ｅといった処理を各演算部にて行う。

マハラノビスの距離の概念を図３に示す。図３は、一例として横軸に熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける入口温度と出口温度の差を取り、縦軸に熱交換器２の２次側の流れ方向Ｗにおけるある点の温度を取った２つのパラメータの相関関係を示している。すなわち、伝熱面６に煤が蓄積すると、燃料と熱交換媒体との熱交換の効率が低下するため、熱交換器２の２次側のある点の温度が下がる。そして、各測定データは大気条件や運転状態などの違いによりばらつきはあるものの、熱交換器２の１次側の入出口の温度差と熱交換器２の２次側のある点の温度との間には相関関係があり、特定の範囲に収まる。これらを基準データとして基準となる単位空間を作成する。その他の各状態量においても、１次側の温度差と２次側の温度のように相関関係を求めることができる。そして、その単位空間に対して、判断すべきデータが正常か異常かをマハラノビスの距離によって判断するのである。

上述したマハラノビスの単位空間は、本実施形態では予め定めておいた以下の項目により得ることができる。
（１）炭素含有燃料熱交換器１の状態を評価する時点から、所定期間前までの過去に遡った過去の期間における炭素含有燃料熱交換器１の状態量を示す監視対象データに基づいて、マハラノビスの単位空間を演算する。
（２）炭素含有燃料熱交換器１の状態を評価する時点の状態量を示す監視対象データに基づいて、今後の炭素含有燃料熱交換器１の状態を予測し、その予測値に基づいてマハラノビスの単位空間を演算する。
（３）炭素含有燃料熱交換器１の状態を評価する時点の状態量を示す監視対象データ、及び炭素含有燃料熱交換器１の起動時に設定される制御目標設定値に基づいて、今後の炭素含有燃料熱交換器１の状態を予測し、その予測値に基づいてマハラノビスの単位空間を演算する。

なお、マハラノビス距離を用いて炭素含有燃料熱交換器１が正常であるか否かを判定する場合、マハラノビス距離を使って多次元データを１次元データに変換する。そして、単位空間と信号空間（単位空間と比較するデータであり、例えば、炭素含有燃料熱交換器１の状態を評価する時の状態量）との違いをマハラノビス距離で評価する。本実施形態では、単位空間から作られる行列を使って、信号空間のマハラノビス距離を求める。これによって、データの異常性を表現できるようにしてある。

異常監視装置１０の入出力部１１には、出力手段であるコントロールパネル１４が接続される。コントロールパネル１４は、表示手段であるディスプレイ１４Ｄ及び異常監視装置１０に対する指令を入力する入力手段１４Ｃが設けられる。異常監視装置１０の記憶部１３は、例えば、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリや、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）のような不揮発性のメモリ、ハードディスク装置や、光磁気ディスク装置、ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体、あるいはこれらを組み合わせて構成される。記憶部１３には、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法を実現するためのコンピュータプログラムや、データ等が格納されている。処理部１２は、これらのコンピュータプログラムや、データを用いて、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法を実現したり、炭素含有燃料熱交換器１の動作を制御したりする。なお、記憶部１３を異常監視装置１０の外部に設け、通信回線を介して異常監視装置１０が記憶部１３ヘアクセスできるように構成してもよい。

ここで、一般的なマハラノビス距離Ｄを計算するための計算式について説明する。
まず、炭素含有燃料熱交換器１の状態を表す複数の状態量の合計数をｕとし、各状態量をそれぞれ変数Ｘに割り付け、変数Ｘ１〜Ｘｕでｕ個の状態量を定義する（ｕは２以上の整数）。次に、基準となる炭素含有燃料熱交換器１の運転状態において、変数Ｘ１〜Ｘｕの状態量（監視対象データで示される）を、それぞれ合計ｖ個（２以上）収集する。

変数Ｘ１〜Ｘｕのそれぞれの平均値Ｍｉ及び標準偏差σｉ（基準データのばらつき度合い）を、数式（１）及び数式（２）により求める。なお、ｉは項目数（状態量の数、整数）であって、ここでは１〜ｕに設定して変数Ｘ１〜Ｘｕに対応する値を示す。ｊは１〜ｖまでのいずれかの値（整数）をとり、それぞれの状態量の個数がｖ個であることを意味する。例えば、それぞれの状態量を６０個ずつ取得する場合、ｖ＝６０となる。ここで、標準偏差とは、状態量とその平均値との差を２乗したものの期待値の正平方根とする。

次に、演算され特徴を示す状態量である前述の平均値Ｍｉ及び標準偏差σｉを用いて、元の変数Ｘ１〜Ｘｕを、下記の数式（３）によってｘ１〜ｘｕに変換するという基準化を行う。すなわち、炭素含有燃料熱交換器１の状態量を、平均０、標準偏差１の確率変数に変換する。なお、下記の数式（３）において、ｊは１〜ｖまでのいずれかの値（整数）をとり、それぞれの状態量の個数がｖ個であることを意味する。

次に、変量を平均０、分散１に標準化したデータで分析を行うため、変数Ｘ１〜Ｘｕの相関関係、すなわち、変量の間の関連性を示す共分散行列（相関行列）Ｒ、及び共分散行列（相関行列）の逆行列Ｒ−１を、下記の数式（４）で定義付ける。なお、下記の数式（４）において、ｋは項目数（状態量の数）であり、ここではｕとする。また、ｉや、ｐは、各状態量での値を示し、ここでは１〜ｕの値をとる。

このような演算処理の後で、特徴を示す状態量であるマハラノビス距離Ｄを、下記の数式（５）に基づいて求める。なお、数式（５）において、ｊは１〜ｖまでのいずれかの値（整数）をとり、それぞれの状態量の個数がｖ個であることを意味する。また、ｋは項目数（状態量の数）であり、ここではｕとする。また、ａ１１〜ａｋｋは、上述した数式（４）に示す共分散行列Ｒの逆行列Ｒ−１の係数である。

マハラノビス距離Ｄは基準データ、すなわち、単位空間のマハラノビス距離Ｄの平均値は１となり、炭素含有燃料熱交換器１の状態量が正常な状態では、概ね３以下に収まる。しかし、炭素含有燃料熱交換器１の状態量が異常になると、マハラノビス距離Ｄの値は大きくなる。このように、マハラノビス距離Ｄは、炭素含有燃料熱交換器１の状態量の異常の程度（単位空間からの離れ度合い）に応じて、値が大きくなるという性質を有する。

上記数式（１）〜（５）は、一般的なマハラノビス距離Ｄを計算するための計算式であるが、本実施形態では、マハラノビス距離Ｄを計算するためのパラメータとして、少なくとも、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度を用いることを特徴とする。
熱交換器２の伝熱面６に煤が蓄積されると、伝熱面６における熱交換の効率が低下する。そのため、熱交換器２の１次側において燃料の温度が低下しにくくなる。このとき、正常時における熱交換器２の１次側の入出口の温度差と異常時における熱交換器２の１次側の入出口の温度差を比較すると、異常時の方が小さくなる。そのため、伝熱面６の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離Ｄを演算することで、伝熱面６の一部の閉塞によって熱交換の効率が低下することを検知することができる。伝熱面６に煤が蓄積されることにより熱交換の効率が低下する状態は、熱交換器２の１次側の入出口の差圧が上昇する（伝熱面６の閉塞末期に顕著になる）前に発生する。そのため、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、炭素含有燃料熱交換器１の異常を、１次側の入出口の差圧の上昇が顕著になる前に、判定することができる。

次に、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法の手順を説明する。本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法は、図１に示す異常監視装置１０の処理部１２にて実現される。

図４は、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器の監視・運転方法の手順を示すフローチャートである。
ステップＳ１では、まず、現在の状態量取得期間において、炭素含有燃料熱交換器１から状態量を示す監視対象データを取得する。この状態量は、例えば、炭素含有燃料熱交換器１に取り付けられる各種のセンサ類から既定の時間間隔で定期的に取得され、異常監視装置１０の記憶部１３へ格納される。

ステップＳ２では、記憶部１３に格納された状態量について、上記数式に従ってマハラノビス距離をそれぞれ演算する。

ステップＳ３では、予め設定しておいた閾値と、先のステップＳ２で求めたマハラノビス距離とを比較することで、該マハラノビス距離が、当該閾値を越えたか否かを判断する。その後、ステップＳ３での判断結果に基づき、マハラノビス距離が、当該閾値を越えたＹＥＳの場合に「異常」と判定し（ステップＳ４）、また、マハラノビス距離が、当該閾値を越えないＮＯの場合に「正常」と判定する（ステップＳ５）。

マハラノビス距離に基づいて炭素含有燃料熱交換器１が異常であると判定した場合、ステップＳ６において、異常監視装置１０は、除煤装置５の運用条件を変更する。これにより、異常監視装置１０は、除煤装置５により、炭素含有燃料熱交換器１に煤が焼結して閉塞が生じる前に煤の除去を行うことができる。除煤装置５の運用条件の変更方法としては、例えば、使用頻度を上げることなどが挙げられる。運用条件の変更として、使用頻度を上げる場合は、除煤装置５の運用条件を運用条件を変更した後に、ステップＳ４において炭素含有燃料熱交換器１が正常であると判定した場合、運用条件を戻すことが好ましい。

なお、上述したように、マハラノビス距離は、単位空間から離れれば離れるほどに、異常の程度に応じて大きな値を示す。マハラノビス距離Ｄは、基準データ、すなわち、単位空間の平均値は１となり、炭素含有燃料熱交換器１の状態量が正常な状態では、概ね３以下に収まる。したがって、例えば、閾値は、単位空間の最大値よりも大きい値で適宜設定することができる。また、閾値は、炭素含有燃料熱交換器１の固有の特性や、炭素含有燃料熱交換器１の製造ばらつき等を考慮した設定値とすることが好ましい。

以上詳細に説明したように本実施形態に示される炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、マハラノビス距離の算出に、少なくとも、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度を用いる。
熱交換器２の伝熱面６に煤が蓄積されると、伝熱面６における熱交換の効率が低下する。そのため、熱交換器２の伝熱面６において燃料の温度が低下しにくくなる。このとき、正常時における熱交換器２の伝熱面６の温度と異常時における熱交換器２の伝熱面６の温度との差は、流れ方向Ｇの上流より流れ方向Ｇの下流の方が大きくなる。そのため、１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離Ｄを演算することで、伝熱面６の一部の閉塞によって熱交換の効率が低下することを検知することができる。伝熱面６に煤が蓄積されることにより熱交換の効率が低下する状態は、熱交換器２の１次側の入出口の差圧が上昇し、伝熱面６の閉塞が顕著になる前に発生する。そのため、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、炭素含有燃料熱交換器１の異常を、１次側の入出口の差圧の上昇が顕著になる前に、判定することができる。

また、本実施形態に示される炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度に加えて、さらに１次側の流れ方向Ｇにおける入出口の差圧、１次側における流量、２次側の流れ方向Ｗの複数の温度、及び伝熱管４内の熱交換媒体の流量を用いてマハラノビス距離を算出する。これにより、炭素含有燃料熱交換器１の異常を精度よく判定することができる。なお、本実施形態では、１次側の流れ方向Ｇにおける入出口の差圧、１次側における流量、２次側の流れ方向Ｗの複数の温度、及び伝熱管４内の熱交換媒体の流量を用いてマハラノビス距離を算出する場合について説明したが、これに限られない。例えば、他の実施形態では、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度に加えて、１次側の流れ方向Ｇにおける入出口の差圧、１次側における流量、２次側の流れ方向Ｗの複数の温度、または伝熱管４内の熱交換媒体の流量の少なくとも何れか１つを用いてマハラノビス距離を算出しても良い。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について図５を参照して説明する。この第２実施形態に示される炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法が、第１実施形態と異なるのは、１次側の流れ方向Ｇの複数の範囲のそれぞれについて、マハラノビス距離をそれぞれ演算する点にある。
すなわち、図５に示されるように、第１実施形態に示されるマハラノビス距離を演算するマハラノビス距離演算過程Ｂに代えて、符号Ｂ´で示される複数のマハラノビス距離演算過程で複数のマハラノビス距離を求める。また、第１実施形態に示される演算されたマハラノビス距離を閾値と比較する比較過程Ｃに代えて、符号Ｃ´で示される複数の比較過程で、各マハラノビス距離と閾値とを比較する。

具体的には、処理部２０では、図５に示されるように、炭素含有燃料熱交換器１の状態量を示す監視対象データを取得する監視対象データ取得過程Ａと、取得した監視対象データに基づいて、１次側の流れ方向Ｇの複数の範囲ごとに、マハラノビス距離を演算するマハラノビス距離演算過程Ｂ´と、演算された各マハラノビス距離を閾値と比較する比較過程Ｃ´と、マハラノビス距離と閾値との比較結果により異常の有無を判定する異常判定過程Ｄと、異常判定結果に基づいて、除煤装置５の運用条件を変更する運用条件変更過程Ｅと、いった処理を各演算部にて行う。これにより、異常判定過程Ｄでは、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇのどの位置において、異常が発生しているのかを判定することができる。また、これにより、運用条件変更過程Ｅは、熱交換器２のうち異常が発生している箇所について、重点的に除煤装置５を動作させるように、運用条件を変更することができる。

そして、この第２実施形態に示される炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法でも、第１実施形態と同様に、少なくとも、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度を用いる。そのため、本実施形態に係る炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、炭素含有燃料熱交換器１の異常を、１次側の入出口の差圧の上昇が顕著になる前に、判定することができる。

また、本実施形態に示される炭素含有燃料熱交換器１の監視・運転方法によれば、第１実施形態と同様に、熱交換器２の１次側の流れ方向Ｇにおける複数の位置の温度に加えて、さらに１次側の流れ方向Ｇにおける入出口の差圧、１次側における流量、２次側の流れ方向Ｗの複数の温度、及び伝熱管４内の熱交換媒体の流量を用いてマハラノビス距離を算出する。これにより、異常監視装置１０は、炭素含有燃料熱交換器１の異常を精度よく判定することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１炭素含有燃料熱交換器
２熱交換器
１２処理部
２０処理部

Claims

炭素含有燃料熱交換器の熱交換器の１次側の流れ方向における複数の位置の温度に基づいてマハラノビス距離を演算する過程と、
前記マハラノビス距離により前記伝熱面の異常の有無を判定する過程と、
を有する炭素含有燃料熱交換器の監視方法。
前記マハラノビス距離の算出過程では、前記１次側の流れ方向における複数の位置の温度に加え、さらに、１次側の入出口の差圧、１次側の流量、前記熱交換器の２次側の流れ方向の複数の温度または２次側の流量の少なくともいずれか１つに基づいて前記マハラノビス距離を算出する
請求項１に記載の炭素含有燃料熱交換器の監視方法。
請求項１または請求項２に記載の炭素含有燃料熱交換器の監視方法によって前記伝熱面に異常があると判定された場合に、前記熱交換器に備えられた除去装置の運用条件を変更する過程を有する
炭素含有燃料熱交換器の運転方法。