JP2016044881A - Defect event occurrence prediction device, defect event occurrence prediction method and defect event occurrence prediction program - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a defect event occurrence prediction device capable of predicting a defect event occurrence time without pulling out a furnace wall pipe in a plant including a boiler.SOLUTION: A defect event occurrence prediction device comprises a factor extraction part, a weighting calculating part, an equation derivation part and a defect event occurrence prediction part. The factor extraction part extracts a plurality of factors that are related to occurrence of defect events of a plant in reference to the collected plant data through a statistical analysis. The weighting calculation part calculates a contribution rate of each factor to the occurrence of defect events on the basis of each of the factors extracted by the factor extraction part and presence or non-presence of occurrence of defect events in the plant. The equation derivation part derives the prediction equation for obtaining presence or non-presence of defect events on the basis of each of the factors extracted by the factor extraction part and each of the contribution rates calculated by the weighting calculation part. The defect event occurrence prediction part predicts occurrence of defect events on the basis of the prediction equation calculated by the equation derivation part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、不具合事象発生予測装置、不具合事象発生予測方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a failure event occurrence prediction device, a failure event occurrence prediction method, and a program.

火力発電プラントなどが備える貫流ボイラにおいて、ボイラ水は火炉壁管内で蒸発し、ボイラ水中の粒径が数ミクロンの鉄酸化物(ヘマタイト;Fe)が火炉壁管内面に堆積することが知られている。この堆積した鉄酸化物の粒子は、一般的にヘマタイトスケールまたはパウダー状(粉状)のヘマタイトスケール(以下、「ヘマタイトスケール」)と呼ばれる。ヘマタイトスケールは、熱抵抗が大きいため火炉壁管の内面に堆積すると温度を上昇させ、過熱による火炉壁管の損傷などの不具合事象発生を引き起こす可能性がある。
特許文献1には、関連する技術として、火炉壁管における温度の異常上昇を察知し、火炉壁管の損傷などの不具合事象の発生を未然に防ぐ技術が記載されている。
また、特許文献2には、関連する技術として、火炉壁管におけるヘマタイトスケールの堆積の厚さを予測する技術が記載されている。
In a once-through boiler provided in a thermal power plant or the like, the boiler water evaporates in the furnace wall tube, and iron oxide (hematite; Fe 2 O 3 ) having a particle size of several microns in the boiler water is deposited on the inner surface of the furnace wall tube. Are known. The deposited iron oxide particles are generally called a hematite scale or a powder-like (powdered) hematite scale (hereinafter referred to as “hematite scale”). The hematite scale has a high thermal resistance, so when it accumulates on the inner surface of the furnace wall tube, the temperature rises and there is a possibility of causing a malfunction such as damage to the furnace wall tube due to overheating.
Patent Document 1 describes, as a related technique, a technique for detecting an abnormal temperature increase in a furnace wall tube and preventing occurrence of a malfunction event such as damage to the furnace wall tube.
Patent Document 2 describes a technique for predicting the thickness of hematite scale deposition in a furnace wall tube as a related technique.

特開2005−221170号公報JP-A-2005-221170 特開2011−214764号公報JP 2011-214764 A

ところで、上述のようなボイラを備えるプラントにおいて、ヘマタイトスケールの堆積に起因する火炉壁管の損傷などの不具合事象は、熱負荷が最も高いボイラの部位で発生しやすい。しかしながら、ヘマタイトスケールの堆積の現象は解明されておらず、不具合事象は、ボイラにおいて熱負荷が最も高い部位以外でも発生する可能性がある。そのため、不具合事象の発生箇所を予測することは困難であり、特許文献1に記載の技術を用いる場合、温度計の設置個所を決定することが困難である。
また、特許文献2に記載の技術を用いる場合にも、ヘマタイトスケールの堆積の厚さの予測対象とする火炉壁管の部位を特定し、温度、圧力、鉄濃度を計測する必要があり、不具合事象の発生箇所を予測して計測することは困難である。
By the way, in a plant equipped with the boiler as described above, a malfunction event such as damage to the furnace wall tube caused by hematite scale deposition is likely to occur at a portion of the boiler having the highest thermal load. However, the phenomenon of hematite scale deposition has not been elucidated, and failure events may occur outside the region of the boiler where the heat load is highest. Therefore, it is difficult to predict the occurrence location of the malfunction event, and when using the technique described in Patent Document 1, it is difficult to determine the installation location of the thermometer.
In addition, even when using the technique described in Patent Document 2, it is necessary to specify the furnace wall tube part to be predicted for the thickness of the hematite scale deposition, and to measure the temperature, pressure, and iron concentration. It is difficult to predict and measure where an event occurs.

不具合事象の発生時期は、負荷の大きさや水質などのプラントの運転条件に依存する。そのため、総運転時間のみから不具合事象の発生時期を予測することは困難である。一般的に、火炉壁管におけるヘマタイトスケールの堆積に起因する不具合事象発生の事前の対策は、定期的に火炉壁管を抜管して断面観察し、ヘマタイトスケールの堆積の厚さを計測し、所定の厚さを超えた場合に化学洗浄を実施してヘマタイトスケールを取り除くという対策である。
そのため、ボイラを備えるプラントにおいて、火炉壁管を抜管することなく不具合事象の発生時期を予測することができる技術が求められていた。
The time of occurrence of a malfunction event depends on plant operating conditions such as the magnitude of load and water quality. Therefore, it is difficult to predict the occurrence time of a malfunction event from only the total operation time. In general, the pre-measures for the occurrence of a failure event due to hematite scale deposition in the furnace wall tube are periodically taken out of the furnace wall tube and observed in cross-section to measure the thickness of the hematite scale deposition. This is a measure to remove the hematite scale by performing chemical cleaning when the thickness exceeds the thickness.
Therefore, in a plant equipped with a boiler, there has been a demand for a technique that can predict the occurrence time of a malfunction event without extracting the furnace wall tube.

そこでこの発明は、上記の課題を解決することのできる不具合事象発生予測装置、不具合事象発生予測方法及びプログラムを提供することを目的としている。   Therefore, an object of the present invention is to provide a failure event occurrence prediction device, a failure event occurrence prediction method, and a program that can solve the above-described problems.

第1の態様は、収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する因子抽出部と、前記因子抽出部が抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出する重み付け算出部と、前記因子抽出部が抽出した各前記因子と前記重み付け算出部が算出した各前記寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する式導出部と、前記式導出部が導出した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測する不具合事象発生予測部と、を備える不具合事象発生予測装置である。   In the first aspect, a factor extracting unit that extracts a plurality of factors correlated with the occurrence of a plant malfunction event from the collected plant data by statistical analysis, the factor extracted by the factor extraction unit, and a malfunction event in the plant Based on the presence or absence of occurrence, a weight calculation unit that calculates the contribution rate of each factor to the occurrence of a failure event, each factor extracted by the factor extraction unit, and each contribution rate calculated by the weight calculation unit A defect derivation unit that derives a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred based on the formula, and a malfunction event occurrence prediction unit that predicts the occurrence of a malfunction event based on the prediction formula derived by the formula derivation unit It is an event occurrence prediction device.

また、第2の態様は、第1の態様において、前記プラントの不具合事象は、ボイラの火炉壁管内面にヘマタイトスケールが堆積することに起因する不具合事象である不具合事象発生予測装置である。   Moreover, a 2nd aspect is a malfunction event generation | occurrence | production prediction apparatus which is a malfunction event resulting from hematite scale depositing on the furnace wall pipe inner surface of a boiler in the 1st aspect.

また、第3の態様は、第2の態様において、前記式導出部は、節炭器入口鉄濃度と、当該節炭器入口鉄濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, the third mode is the second mode, wherein the equation deriving unit is based on the economizer entrance iron concentration and the contribution rate of the economizer entrance iron concentration to the occurrence of the malfunction event. It is a malfunction event occurrence prediction device for deriving a prediction formula.

また、第4の態様は、第2または第3の態様において、前記式導出部は、運転時間と、当該運転時間の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   According to a fourth aspect, in the second or third aspect, the equation deriving unit derives the prediction equation based on an operation time and a contribution rate of the operation time to the occurrence of the malfunction event. It is a malfunction event occurrence prediction device.

また、第5の態様は、第2から第4の何れかの態様において、前記式導出部は、平均質量流速と、当該平均質量流速の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, according to a fifth aspect, in any one of the second to fourth aspects, the formula deriving unit is based on an average mass flow rate and a contribution rate of the average mass flow rate to the occurrence of the malfunction event. It is a malfunction event occurrence prediction device for deriving a prediction formula.

また、第6の態様は、第2から第5の何れかの態様において、前記式導出部は、酸素濃度と、当該酸素濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, according to a sixth aspect, in any one of the second to fifth aspects, the formula deriving unit determines the prediction formula based on an oxygen concentration and a contribution rate of the oxygen concentration to the occurrence of the malfunction event. Is a failure event occurrence prediction device for deriving.

また、第7の態様は、第2から第6の何れかの態様において、前記式導出部は、主蒸気鉄濃度と、当該主蒸気鉄濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, according to a seventh aspect, in any one of the second to sixth aspects, the formula deriving unit is based on a main steam iron concentration and a contribution rate of the main steam iron concentration to the occurrence of the malfunction event. A failure event occurrence prediction device for deriving the prediction formula.

また、第8の態様は、第2から第7の何れかの態様において、前記式導出部は、pHと、当該pHの前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, according to an eighth aspect, in any one of the second to seventh aspects, the formula deriving unit derives the prediction formula based on pH and a contribution rate of the pH to the occurrence of the malfunction event. This is a malfunction event occurrence prediction device.

また、第9の態様は、第2から第8の何れかの態様において、前記式導出部は、起動回数と、当該起動回数の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する不具合事象発生予測装置である。   Further, according to a ninth aspect, in any one of the second to eighth aspects, the formula deriving unit is configured to calculate the prediction formula based on the number of activations and a contribution rate of the activation number to the occurrence of the malfunction event. Is a failure event occurrence prediction device for deriving.

また、第10の態様は、第1から第9の何れかの態様において、前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生時期を予測し、不具合事象発生の事前の対策を促す不具合事象発生予測装置である。   Further, a tenth aspect is any one of the first to ninth aspects, wherein the malfunction event occurrence prediction unit predicts a malfunction event occurrence time based on the prediction formula derived by the formula deriving unit, This is a failure event occurrence prediction device that promotes precautions against occurrence of a failure event.

また、第11の態様は、第1から第10の何れかの態様において、前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生時期を予測し、不具合事象発生を遅延させるよう運転条件を示す運転因子の値を変更する不具合事象発生予測装置である。   The eleventh aspect is any one of the first to tenth aspects, wherein the malfunction event occurrence prediction unit predicts a malfunction event occurrence time based on the prediction formula derived by the formula deriving unit, A malfunction event occurrence prediction device that changes a value of an operation factor indicating an operation condition so as to delay occurrence of a malfunction event.

また、第12の態様は、第1から第11の何れかの態様において、前記式導出部は、前記プラントの部位毎に前記予測式を導出し、前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生の部位を予測し、不具合事象発生の事前の対策を促す不具合事象発生予測装置である。   In a twelfth aspect according to any one of the first to eleventh aspects, the equation deriving unit derives the prediction equation for each part of the plant, and the failure event occurrence predicting unit derives the equation. This is a malfunction event occurrence prediction device that predicts a site where a malfunction event has occurred based on the prediction formula derived by the unit, and urges advance measures against the occurrence of the malfunction event.

また、第13の態様は、第1から第12の何れかの態様において、前記不具合事象発生予測部が予測した不具合事象発生の情報をユーザに報知する報知部を備える不具合事象発生予測装置である。   A thirteenth aspect is a malfunction event occurrence prediction device including a notifying unit for notifying a user of information on occurrence of a malfunction event predicted by the malfunction event occurrence prediction unit in any of the first to twelfth aspects. .

また、第14の態様は、収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出するステップと、前記複数の因子を抽出するステップにより抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出するステップと、前記複数の因子を抽出するステップと前記寄与率を算出するステップとに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出するステップと、前記予測式を導出するステップにより導出した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測するステップと、を備えるプラントの不具合事象発生予測方法である。   Further, the fourteenth aspect is the step of extracting a plurality of factors correlated with the occurrence of a plant malfunction event from the collected plant data by statistical analysis, the factor extracted by the step of extracting the plurality of factors, Based on the presence or absence of a failure event occurrence in the plant, based on the step of calculating the contribution rate of each of the factors to the failure event occurrence, the step of extracting the plurality of factors and the step of calculating the contribution rate, A plant failure event occurrence prediction method comprising: a step of deriving a prediction expression for determining whether or not a failure event has occurred; and a step of predicting a failure event occurrence based on the prediction expression derived by the step of deriving the prediction expression. is there.

また、第15の態様は、コンピュータを、収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する因子抽出手段と、前記因子抽出手段により抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象の発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出する重み付け算出手段と、前記因子抽出手段により抽出した各前記因子と前記重み付け算出手段により算出した各前記寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する式導出手段と、前記式導出手段により導出した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測する不具合事象発生予測手段、として機能させるプログラムである。   In the fifteenth aspect, the computer is configured to extract, from a collected plant data, a plurality of factors correlated with the occurrence of a malfunction event of the plant by statistical analysis, and the factors extracted by the factor extracting unit, Based on the presence / absence of occurrence of a failure event in the plant, the weight calculation means for calculating the contribution rate of each factor to the failure event occurrence, the factor extracted by the factor extraction means and the weight calculation means A formula for deriving a prediction formula for determining whether or not a fault event has occurred based on each contribution rate, and a fault event occurrence prediction for predicting a fault event based on the prediction formula derived by the formula derivation means It is a program that functions as a means.

本発明の実施形態による不具合事象発生予測装置によれば、ボイラを備えるプラントにおいて、火炉壁管を抜管することなく不具合事象発生時期を予測することができる。   According to the malfunction event occurrence predicting apparatus according to the embodiment of the present invention, the malfunction event occurrence timing can be predicted in a plant including a boiler without extruding the furnace wall pipe.

ボイラ1の系統図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the systematic diagram of the boiler. 第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the malfunction event occurrence prediction apparatus 2 by 1st embodiment. ボイラ1を有する火力発電プラントのプラントデータの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the plant data of the thermal power plant which has the boiler. 相関が強い因子を絞り込む際に用いる因子同士の相関の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the correlation of the factors used when narrowing down the factor with a strong correlation. 第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow of the malfunction event occurrence prediction apparatus 2 by 1st embodiment. 予測式から予測した不具合事象発生時期の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the malfunction event occurrence time estimated from the prediction formula. 実際の総運転時間に対する不具合事象の発生リスクの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the generation | occurrence | production risk of the malfunction event with respect to actual total operation time. 第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the processing flow of the malfunction event occurrence prediction apparatus 2 by 2nd embodiment. 不具合事象発生予測装置2が予測した不具合事象発生時期の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the malfunction event generation | occurrence | production time which the malfunction event occurrence prediction apparatus 2 estimated.

以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。以下では、ボイラ1に不具合事象発生予測装置を適用する例について説明する。   Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. Below, the example which applies a malfunction event occurrence prediction apparatus to the boiler 1 is demonstrated.

<第一の実施形態>
まず、ボイラ1について説明する。
図1は、ボイラ1の系統図の一例を示す図である。
ボイラ1は、過熱器10と、高圧タービン20と、再熱器30と、中圧タービン40と、低圧タービン50と、復水器60と、復水ポンプ70と、復水脱塩装置80と、復水昇圧ポンプ90と、グランド蒸気復水器100と、低圧ヒータ110と、脱気器120と、ボイラ給水ポンプ130と、高圧ヒータ140と、節炭器150と、火炉壁管160と、気水分離器170と、を備える。
<First embodiment>
First, the boiler 1 will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a system diagram of the boiler 1.
The boiler 1 includes a superheater 10, a high pressure turbine 20, a reheater 30, an intermediate pressure turbine 40, a low pressure turbine 50, a condenser 60, a condensate pump 70, and a condensate demineralizer 80. The condensate boost pump 90, the ground steam condenser 100, the low pressure heater 110, the deaerator 120, the boiler feed pump 130, the high pressure heater 140, the economizer 150, the furnace wall pipe 160, A steam-water separator 170.

過熱器10は、気水分離器170における飽和蒸気を加熱することで、圧力一定のまま温度だけを上昇させ、更に高い熱エネルギを持つ過熱蒸気を生成する。
高圧タービン20は、過熱蒸気の熱エネルギを取り出して回転などの機械エネルギに変換する。
再熱器30は、高圧タービン20を回転させるエネルギとして利用した蒸気をボイラに戻し、再加熱する。再熱器30は、再加熱した蒸気を中圧タービン40に供給する。これにより、熱効率を向上することができる。
中圧タービン40は、再熱器30が加熱した蒸気の熱エネルギを取り出して回転などの機械エネルギに変換する。
低圧タービン50は、中圧タービン40が排出した蒸気の熱エネルギを取り出して回転などの機械エネルギに変換する。
復水器60は、低圧タービン50が排出した蒸気を海水などで冷却し水に戻す。
復水ポンプ70は、復水器60に溜まった復水を吸引する。復水ポンプ70は、吸引した復水を復水脱塩装置80に送る。
復水脱塩装置80は、復水ポンプ70から送られた復水の中の異物を除去する。
復水昇圧ポンプ90は、復水脱塩装置80が異物を除去した水の圧力を上昇させる。復水昇圧ポンプ90は、圧力を上昇させた水をグランド蒸気復水器100に送る。
グランド蒸気復水器100は、グランド(パッキン押さえ)からの漏れ蒸気を凝縮させて水に戻す。
低圧ヒータ110は、ボイラ給水ポンプ130よりも復水器側の給水系統にある熱交換器である。低圧ヒータ110は、タービンからの抽気でボイラ給水を加熱する。
脱気器120は、蒸気によって給水を直接加熱し、給水中の溶存ガスを物理的に分離除去する。
ボイラ給水ポンプ130は、給水の圧力を上げボイラに押し込むポンプである。
高圧ヒータ140は、ボイラ給水ポンプ130よりもボイラ側の給水系統にある熱交換器である。高圧ヒータ140は、タービンからの抽気でボイラ給水を加熱する。
節炭器150は、ボイラ排出ガスの熱を使用してボイラ給水を加熱する。これにより、ボイラ効率を向上させる。
火炉壁管160は、熱水及び蒸気が通る管である。この火炉壁管160の内面にヘマタイトスケールが堆積する。
気水分離器170は、起動時、停止時及び低負荷時に蒸気配管中に発生、混入しているドレンを強制的に分離する。
The superheater 10 heats the saturated steam in the steam separator 170, thereby increasing only the temperature while keeping the pressure constant, and generates superheated steam having higher thermal energy.
The high-pressure turbine 20 takes out the thermal energy of the superheated steam and converts it into mechanical energy such as rotation.
The reheater 30 returns the steam used as energy for rotating the high-pressure turbine 20 to the boiler and reheats it. The reheater 30 supplies the reheated steam to the intermediate pressure turbine 40. Thereby, thermal efficiency can be improved.
The intermediate pressure turbine 40 takes out the thermal energy of the steam heated by the reheater 30 and converts it into mechanical energy such as rotation.
The low-pressure turbine 50 takes out the thermal energy of the steam discharged from the intermediate-pressure turbine 40 and converts it into mechanical energy such as rotation.
The condenser 60 cools the steam discharged from the low-pressure turbine 50 with seawater or the like and returns it to water.
The condensate pump 70 sucks the condensate accumulated in the condenser 60. The condensate pump 70 sends the sucked condensate to the condensate demineralizer 80.
The condensate demineralizer 80 removes foreign matter in the condensate sent from the condensate pump 70.
The condensate booster pump 90 raises the pressure of the water from which the condensate demineralizer 80 has removed foreign matter. The condensate booster pump 90 sends the water whose pressure has been increased to the ground steam condenser 100.
The ground steam condenser 100 condenses the leaked steam from the ground (packing presser) and returns it to the water.
The low-pressure heater 110 is a heat exchanger in the water supply system on the condenser side of the boiler water supply pump 130. The low-pressure heater 110 heats the boiler feed water by extracting air from the turbine.
The deaerator 120 directly heats the feed water with steam and physically separates and removes dissolved gas in the feed water.
The boiler feed water pump 130 is a pump that raises the pressure of feed water and pushes it into the boiler.
The high-pressure heater 140 is a heat exchanger in the water supply system on the boiler side with respect to the boiler water supply pump 130. The high-pressure heater 140 heats the boiler feed water by extracting air from the turbine.
The economizer 150 uses the heat of the boiler exhaust gas to heat the boiler feed water. Thereby, boiler efficiency is improved.
The furnace wall tube 160 is a tube through which hot water and steam pass. Hematite scale is deposited on the inner surface of the furnace wall tube 160.
The steam separator 170 forcibly separates the drain that is generated and mixed in the steam pipe at the time of start-up, stop, and low load.

次に、第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2について説明する。
図2は、第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の構成の一例を示す図である。
不具合事象発生予測装置2は、因子抽出部201と、重み付け算出部202と、式導出部203と、不具合事象発生予測部204と、報知部205と、を備える。
なお、図2において、符号3は記憶部である。記憶部3は、ボイラ1を有する複数の火力発電プラントについてユーザが収集した運転データと、設計データと、不具合事象発生の有無と、を含むプラントデータを記憶している。
因子抽出部201は、ボイラ1を有する火力発電プラントについて収集したプラントデータを記憶部3から読み出す。因子抽出部201は、記憶部3から読み出したプラントデータから火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する。例えば、火力発電プラントの不具合事象発生は、火力発電プラントが有するボイラ1の火炉壁管内面にヘマタイトスケールが堆積することである。
重み付け算出部202は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した因子と火力発電プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。
式導出部203は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した各因子と重み付け算出部202が算出した各寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する。
不具合事象発生予測部204は、式導出部203が導出した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測する。
報知部205は、不具合事象発生予測部204が予測した不具合事象発生の情報をユーザに報知する。
Next, the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment will be described.
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment.
The failure event occurrence prediction device 2 includes a factor extraction unit 201, a weight calculation unit 202, an expression derivation unit 203, a failure event occurrence prediction unit 204, and a notification unit 205.
In FIG. 2, reference numeral 3 denotes a storage unit. The memory | storage part 3 has memorize | stored the plant data containing the operation data which the user collected about the some thermal power plant which has the boiler 1, design data, and the presence or absence of malfunction event generation | occurrence | production.
The factor extraction unit 201 reads out plant data collected from the thermal power plant having the boiler 1 from the storage unit 3. The factor extraction unit 201 extracts a plurality of factors correlated with the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant from the plant data read from the storage unit 3 by statistical analysis. For example, the occurrence of a malfunction event in a thermal power plant is that hematite scale accumulates on the inner surface of the furnace wall tube of the boiler 1 of the thermal power plant.
The weight calculation unit 202 calculates the contribution rate of each factor to the occurrence of a malfunction event based on the factor extracted from the plant data by the factor extraction unit 201 and the presence or absence of the malfunction event in the thermal power plant.
The formula deriving unit 203 derives a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred based on each factor extracted from the plant data by the factor extracting unit 201 and each contribution rate calculated by the weight calculating unit 202.
The failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of a failure event based on the prediction formula derived by the equation deriving unit 203.
The notification unit 205 notifies the user of information on the occurrence of the failure event predicted by the failure event occurrence prediction unit 204.

図3は、ボイラ1を有する火力発電プラントのプラントデータの一例を示す図である。
プラントデータは、火力発電プラントの運転時に変更可能な運転条件を示す運転因子とその因子の値(運転データ)と、設計に決定した運転時に変更不可能な設計条件を示す設計因子とその因子の値(設計データ)と、不具合事象発生の有無の情報とを含む。例えば、運転因子は、運転時間(CWT転換後累積運転時間、化学洗浄後累積運転時間、不具合事象発生時の運転時間)、平均質量流速、pH、酸素濃度、節炭器入口鉄濃度平均、定格時節炭器入口鉄濃度最大値、主蒸気鉄濃度平均、発停回数(起動回数)などである。また、設計因子は、ボイラ構造(スパイラル型、垂直管型など)、管外径、管本数、バーナー構造(旋回燃焼、対抗燃焼など)、火炉幅などである。
不具合事象発生予測装置は、図3で示すような火力発電プラントA〜Dにおける各因子と不具合事象発生の有無とが示す収集されたプラントデータに基づいて、不具合事象の有無に対して有意差がある因子を抽出する。例えば、図3において、因子の1つであるボイラ構造は、スパイラル型と垂直管型の2つの集団に分類することができる。2つの集団に分類できる因子に対しては、2つの集団のサンプルから得られた平均値に統計的な有意な差があるか否かを検討するt検定と呼ばれる手法を用いて、不具合事象発生と因子との関連の有無を判定する。また、図3において、因子の1つであるpHや復水冷却管などは、3つ以上の値をとり、3つ以上の集団に分類することができる。3つ以上の集団に分類できる因子に対しては、3つの集団のサンプルから得られた平均値に統計的な有意な差があるか否かを検討する分散分析と呼ばれる手法を用いて、不具合事象発生と因子との関連の有無を判定する。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of plant data of a thermal power plant having the boiler 1.
Plant data includes operating factors that indicate operating conditions that can be changed during the operation of the thermal power plant and the values of the factors (operating data), design factors that indicate design conditions that cannot be changed during the operation determined for the design, and factors Value (design data) and information on the presence / absence of a failure event. For example, the operating factors are operating time (cumulative operating time after CWT conversion, cumulative operating time after chemical cleaning, operating time at the time of failure event), average mass flow rate, pH, oxygen concentration, average iron concentration at economizer, rating These include the maximum value of iron concentration at the entrance of time saving coal, the average concentration of main steam iron, and the number of start / stop times (start-up times). The design factors are boiler structure (spiral type, vertical pipe type, etc.), pipe outer diameter, number of pipes, burner structure (swirl combustion, counter combustion, etc.), furnace width, and the like.
The failure event occurrence prediction device has a significant difference with respect to the presence or absence of a failure event based on the collected plant data indicated by each factor and the presence or absence of occurrence of the failure event in the thermal power plants A to D as shown in FIG. Extract a factor. For example, in FIG. 3, the boiler structure that is one of the factors can be classified into two groups, a spiral type and a vertical tube type. For factors that can be classified into two groups, the occurrence of a malfunction event using a method called t-test that examines whether there is a statistically significant difference between the average values obtained from the samples of the two groups Whether or not there is an association between the factors Moreover, in FIG. 3, pH, a condensate condenser, etc. which are one of the factors take three or more values and can be classified into three or more groups. For factors that can be classified into three or more groups, we use a method called analysis of variance to examine whether there is a statistically significant difference in the mean values obtained from the samples of the three groups. Determine if there is an association between the event occurrence and the factor.

また、不具合事象発生予測装置は、因子同士の単相関に基づいて、相関が強い因子を絞り込む。
図4は、相関が強い因子を絞り込む際に用いる因子同士の相関の一例を示す図である。
図4において、縦方向と横方向にそれぞれ因子が並んでいる。縦方向の因子と横方向の因子とが交差する箇所の数値は因子同士の相関の強さを示す。数値は1以下であり、1に近づく程、因子同士の相関が強いことを示す。不具合事象発生予測装置は、因子同士の相関が強いと判定した場合、それらの因子のそれぞれに同一の識別子を付与し、それらの因子を1つの因子とみなして統計的解析を行う。図4において、ハッチで示されている数値は0.8以上であり、強い相関を示す。図4で示す数値に対しては、例えば、因子1と因子9との相関を示す数値は0.9222、因子1と因子10との相関を示す数値は0.8154、因子9と因子10との相関を示す数値は0.8938と強い相関を示し、因子1と、因子9と、因子10とを1つの因子とみなすことができる。
Further, the malfunction event occurrence prediction device narrows down factors having a strong correlation based on a simple correlation between factors.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of correlation between factors used when narrowing down a factor having a strong correlation.
In FIG. 4, factors are arranged in the vertical direction and the horizontal direction, respectively. The numerical value at the intersection of the vertical factor and the horizontal factor indicates the strength of the correlation between the factors. The numerical value is 1 or less, and the closer to 1, the stronger the correlation between factors. When it is determined that the correlation between factors is strong, the failure event occurrence prediction device assigns the same identifier to each of the factors, and performs statistical analysis by regarding those factors as one factor. In FIG. 4, the numerical value indicated by hatching is 0.8 or more, indicating a strong correlation. For the numerical values shown in FIG. 4, for example, the numerical value indicating the correlation between the factor 1 and the factor 9 is 0.9222, the numerical value indicating the correlation between the factor 1 and the factor 10 is 0.8154, the factor 9 and the factor 10 are The numerical value indicating the correlation is strong as 0.8938, and the factor 1, factor 9, and factor 10 can be regarded as one factor.

図5は、第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローの一例を示す図である。
次に、第一の実施形態によるボイラ1を備える火力発電プラントにおける不具合事象発生予測を行う不具合事象発生予測装置2の処理について説明する。
第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2が備える因子抽出部201は、ボイラ1を有する火力発電プラントについて収集したプラントデータを記憶部3から読み出す(ステップS1)。因子抽出部201は、記憶部3から読み出したプラントデータから火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する(ステップS2)。例えば、因子抽出部201は、因子1の値が大きいときに不具合事象が発生し、小さいときに不具合事象が発生しない場合には、因子1は火力発電プラントの不具合事象発生に相関があると判定する。また、因子抽出部201は、因子2の値が大きいときにも小さいときにも不具合事象が発生しない場合には、因子2の値に関わらず不具合事象が発生しないという結果が変化しないため、因子2は火力発電プラントの不具合事象発生に相関がないと判定する。また、因子抽出部201は、因子3の値が大きいときにも小さいときにも不具合事象が発生する場合には、因子3の値に関わらず不具合事象が発生するという結果が変化しないため、因子3は火力発電プラントの不具合事象発生に相関がないと判定する。ただし、実際には、因子抽出部201は、複数の因子が複雑に組み合わされた条件に対して火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある因子を抽出する。そのため、因子抽出部201は、t検定や分散分析などの統計的解析の手法を用いて相関のある因子を抽出する。
因子抽出部201は、統計的解析によりプラントデータから抽出した複数の因子同士の単相関に基づいて、相関が強い因子を絞り込む(ステップS3)。例えば、因子抽出部201は、図4で示した因子同士の相関をクラスター分析などで求める。そして、因子抽出部201は、強い相関を示した因子のそれぞれに同一の識別子を付与し、それらの因子を1つの因子とみなして統計的解析を行う。
因子抽出部201は、不具合事象の発生に相関のある複数の因子を4つ程度まで絞り込む。なお、因子抽出部201が絞り込んだ因子が適切であるか否かは、後に生成された予測式が妥当であるか否かを検証する検定において判定する。
因子抽出部201は、統計的解析により不具合事象が発生する場合についてプラントデータから抽出し絞り込んだ複数の因子と、不具合事象が発生しない場合についてプラントデータから抽出し絞り込んだ複数の因子とを重み付け算出部202と式導出部203とに出力する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment.
Next, processing of the failure event occurrence prediction device 2 that performs the failure event occurrence prediction in the thermal power plant including the boiler 1 according to the first embodiment will be described.
The factor extraction unit 201 included in the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment reads the plant data collected for the thermal power plant having the boiler 1 from the storage unit 3 (step S1). The factor extraction unit 201 extracts, from the plant data read from the storage unit 3, a plurality of factors that are correlated with the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant by statistical analysis (step S2). For example, the factor extraction unit 201 determines that the factor 1 has a correlation with the occurrence of the malfunction event of the thermal power plant when the malfunction event occurs when the value of the factor 1 is large and the malfunction event does not occur when the value of the factor 1 is small. To do. In addition, the factor extraction unit 201 does not change the result that the failure event does not occur regardless of the value of the factor 2 when the failure event does not occur when the value of the factor 2 is large or small. 2 determines that there is no correlation with the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant. Further, the factor extraction unit 201 does not change the result that the failure event occurs regardless of the value of the factor 3 when the failure event occurs when the value of the factor 3 is large or small. 3 determines that there is no correlation with the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant. However, in practice, the factor extraction unit 201 extracts a factor that correlates with the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant for a condition in which a plurality of factors are combined in a complex manner. Therefore, the factor extraction unit 201 extracts correlated factors using a statistical analysis method such as t-test or analysis of variance.
The factor extraction unit 201 narrows down factors having a strong correlation based on a single correlation between a plurality of factors extracted from plant data by statistical analysis (step S3). For example, the factor extraction unit 201 obtains the correlation between the factors illustrated in FIG. 4 by cluster analysis or the like. Then, the factor extraction unit 201 assigns the same identifier to each of the factors that showed a strong correlation, and performs statistical analysis by regarding those factors as one factor.
The factor extraction unit 201 narrows down a plurality of factors that are correlated with the occurrence of a malfunction event to about four. Whether or not the factor narrowed down by the factor extraction unit 201 is appropriate is determined by a test for verifying whether or not a prediction formula generated later is appropriate.
The factor extraction unit 201 calculates a plurality of factors extracted and narrowed down from plant data when a failure event occurs by statistical analysis, and a plurality of factors extracted and narrowed down from plant data when a failure event does not occur To the unit 202 and the expression deriving unit 203.

重み付け算出部202は、因子抽出部201から絞り込んだ複数の因子と火力発電プラントにおける不具合事象発生の有無とを入力すると、入力した複数の因子と火力発電プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。例えば、重み付け算出部202は、複数の独立変数と従属変数との間の線形関係を仮定し、複数の独立変数から従属変数の値を予測する重回帰分析を用いて、プラントデータが示す実績に適合する各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。より具体的には、重み付け算出部202は、不具合事象が発生する場合に対する予測式として、1=a×因子1+b×因子2+c×因子3+・・・を仮定する。また、重み付け算出部202は、不具合事象が発生しない場合に対する予測式として、0=a×因子1+b×因子2+c×因子3+・・・を仮定する。そして、重み付け算出部202は、仮定した1=a×因子1+b×因子2+c×因子3+・・・で示した予測式に対し重回帰分析を用いて、プラントデータが示す実績に適合する各因子の係数a、b、c、・・・のそれぞれを算出する。また、重み付け算出部202は、0=a×因子1+b×因子2+c×因子3+・・・で示した予測式に対し重回帰分析を用いて、プラントデータが示す実績に適合する各因子の係数a、b、c、・・・のそれぞれを算出する。
重み付け算出部202は、算出した各因子の係数を式導出部203に出力する。
When a plurality of factors narrowed down from the factor extraction unit 201 and the presence / absence of occurrence of a malfunction event in the thermal power plant are input, the weight calculation unit 202 is based on the input multiple factors and the occurrence / absence of malfunction event in the thermal power plant. Then, the contribution ratio of each factor to the occurrence of a malfunction event is calculated. For example, the weight calculation unit 202 assumes a linear relationship between a plurality of independent variables and dependent variables, and uses the multiple regression analysis that predicts the value of the dependent variable from the plurality of independent variables to obtain the results indicated by the plant data. Calculate the contribution ratio of each applicable factor to the occurrence of a malfunction event. More specifically, the weight calculation unit 202 assumes 1 = a × factor 1 + b × factor 2 + c × factor 3+... As a prediction formula for the occurrence of a malfunction event. Further, the weight calculation unit 202 assumes 0 = a × factor 1 + b × factor 2 + c × factor 3+... As a prediction formula for a case where no malfunction event occurs. Then, the weight calculation unit 202 uses multiple regression analysis on the assumed prediction formula 1 = a × factor 1 + b × factor 2 + c × factor 3+. Each of the coefficients a, b, c,... Is calculated. Further, the weight calculation unit 202 uses a multiple regression analysis on the prediction formula represented by 0 = a × factor 1 + b × factor 2 + c × factor 3+. , B, c,... Are calculated.
The weight calculation unit 202 outputs the calculated coefficient of each factor to the formula deriving unit 203.

式導出部203は、因子抽出部201から絞り込んだ複数の因子と不具合事象発生の有無とを入力し、重み付け算出部202から絞り込んだ複数の各因子の係数を入力すると、入力した複数の因子と不具合事象発生の有無と複数の各因子の係数とに基づいて、不具合事象発生を予測する予測式を導出する(ステップS4)。なお、不具合事象発生までの運転時間を算出する式を導出する場合、重み付け算出部202は、複数の因子のうちの1つを運転時間とする予測式、すなわち、1=a×因子1+b×因子2+c×運転時間+・・・と、0=a×因子1+b×因子2+c×運転時間+・・・のそれぞれを仮定する。そして、重み付け算出部202は、仮定した予測式に対し重回帰分析を用いて、各因子の係数を算出する。重み付け算出部202は、算出した各因子の係数を式導出部203に出力する。式導出部203は、因子抽出部201から入力した複数の因子と不具合事象発生の有無と、重み付け算出部202から入力した複数の各因子の係数とに基づいて、不具合事象発生までの運転時間を算出する予測式を導出する。すなわち、不具合事象発生までの運転時間は、運転時間=(a1×因子1+b1×因子2+・・・−1)÷c1として表すことができる。
なお、火力発電プラントにおける不具合事象がヘマタイトスケールに起因する不具合事象である場合、不具合事象発生への影響が大きいと思われる因子は、節炭器入口鉄濃度、運転時間、平均質量流速、酸素濃度、主蒸気鉄濃度、pH、起動回数などである。
The expression deriving unit 203 inputs a plurality of factors narrowed down from the factor extracting unit 201 and the presence / absence of occurrence of a malfunction event, and inputs coefficients of a plurality of factors narrowed down from the weight calculation unit 202. A prediction formula for predicting the occurrence of the malfunction event is derived based on the presence / absence of the malfunction event and the coefficient of each of the plurality of factors (step S4). When deriving an expression for calculating the driving time until the occurrence of a malfunction event, the weighting calculation unit 202 uses a prediction formula in which one of a plurality of factors is the driving time, that is, 1 = a × factor 1 + b × factor. 2 + c × operation time +... And 0 = a × factor 1 + b × factor 2 + c × operation time +. Then, the weight calculation unit 202 calculates the coefficient of each factor using multiple regression analysis on the assumed prediction formula. The weight calculation unit 202 outputs the calculated coefficient of each factor to the formula deriving unit 203. The formula deriving unit 203 calculates the operation time until the occurrence of the malfunction event based on the plurality of factors input from the factor extraction unit 201, the presence / absence of occurrence of the malfunction event, and the coefficients of the plurality of factors input from the weight calculation unit 202. A prediction formula to be calculated is derived. That is, the operation time until the occurrence of the malfunction event can be expressed as operation time = (a1 × factor 1 + b1 × factor 2+... −1) ÷ c1.
If the failure event in the thermal power plant is a failure event due to the hematite scale, factors that may have a large impact on the occurrence of the failure event are the concentration of iron in the economizer, operating time, average mass flow rate, oxygen concentration , Main steam iron concentration, pH, number of start-ups, etc.

式導出部203は、導出した予測式が妥当であるか否かを重回帰解析の検定を用いて判定する(ステップS5)。例えば、式導出部203は、導出した予測式にプラントデータを代入し、プラントデータに対する不具合事象発生の有無と一致するか否かに基づいて、導出した予測式が妥当であるか否かを判定する。
式導出部203は、導出した予測式が妥当ではないと判定した場合(ステップS5、NO)、ステップS1の処理に戻り、再度予測式を導出する。例えば、式導出部203は、1つの因子とみなしていた複数の因子を別々の因子として再度予測式を導出する。また、式導出部203は、因子の絞り込みの際に除いた因子を追加して再度予測式を導出する。
式導出部203は、導出した予測式が妥当であると判定した場合(ステップS5、YES)、新たな不具合事象発生情報が追加されたか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、式導出部203は、新たな不具合事象が追加され、その不具合事象発生の有無を予測する予測式を導出するか否かを判定する。
式導出部203は、新たな不具合事象発生情報が追加されたと判定した場合(ステップS6、YES)、ステップS1の処理に戻り、新たな不具合事象に対して予測式を導出する。
式導出部203は、新たな不具合事象発生情報が追加されていないと判定した場合(ステップS6、NO)、ステップS5の処理で導出した予測式を不具合事象発生予測部204に出力する。
The formula deriving unit 203 determines whether or not the derived prediction formula is valid using a multiple regression analysis test (step S5). For example, the formula deriving unit 203 substitutes plant data for the derived prediction formula, and determines whether or not the derived prediction formula is valid based on whether or not a failure event occurs for the plant data. To do.
When the formula deriving unit 203 determines that the derived prediction formula is not valid (NO in step S5), the formula deriving unit 203 returns to the process of step S1 and derives the prediction formula again. For example, the formula deriving unit 203 derives a prediction formula again using a plurality of factors regarded as one factor as separate factors. Further, the formula deriving unit 203 derives the prediction formula again by adding the factors removed at the time of narrowing down the factors.
When the formula deriving unit 203 determines that the derived prediction formula is valid (step S5, YES), the formula deriving unit 203 determines whether new malfunction event occurrence information has been added (step S6). That is, the formula deriving unit 203 determines whether or not a new malfunction event is added and a prediction formula for predicting the occurrence of the malfunction event is derived.
When the formula deriving unit 203 determines that new malfunction event occurrence information has been added (step S6, YES), the formula deriving unit 203 returns to the process of step S1 and derives a prediction formula for the new malfunction event.
If the formula deriving unit 203 determines that new malfunction event occurrence information has not been added (NO in step S6), the formula deriving unit 203 outputs the prediction formula derived in the process of step S5 to the malfunction event occurrence prediction unit 204.

不具合事象発生予測部204は、式導出部203から予測式を入力すると、入力した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測する(ステップS7)。例えば、不具合事象発生予測部204は、不具合事象発生までの運転時間を示す運転時間=(a1×因子1+b1×因子2+・・・−1)÷c1に基づいて、不具合事象発生時期を予測する。   When the prediction event is input from the equation deriving unit 203, the failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of the failure event based on the input prediction equation (step S7). For example, the failure event occurrence predicting unit 204 predicts the failure event occurrence time based on the operation time indicating the operation time until the occurrence of the failure event = (a1 × factor 1 + b1 × factor 2+... −1) ÷ c1.

図6は、予測式から予測した不具合事象発生時期の一例を示す図である。
図6において、縦軸は、予測式から予測した不具合事象発生時期を示す。また、横軸は、火力発電プラントの実際の運転時間を示す。また、図6において、不具合事象発生予測時期と実際の総運転時間とが一致する不具合事象発生ラインと、その不具合事象が発生する前に対策として化学洗浄を実施すべき時期を示す化学洗浄推奨ラインとが示されている。
図6で示す例では、火力発電プラントAの総運転時間はta1であり、ta2で示される不具合事象発生予測時期まで長期的に健全な運転が可能であると推察される。また、火力発電プラントCの総運転時間はtc1であり、まもなく化学洗浄を実施するなど何等かの対策が必要であると推察される。
したがって、報知部205は、不具合事象発生予測部204が図6で示すような火力発電プラントCの不具合事象発生を予測した場合、ユーザに対して不具合事象が発生する前に何等かの対策を行うよう促す必要がある。例えば、報知部205は、図6で示す化学洗浄の実施の推奨時期をユーザに報知すれば良い。
なお、報知部205が報知する対策実施の推奨時期は、例えば、不具合事象発生が予測される時期の前の定期検査の時期である。また、報知部205が報知する対策実施の推奨時期は、例えば、図7で示すような、実際の総運転時間に対する不具合事象の発生リスクを示す関数を求め、予測された不具合事象発生時期における不具合事象発生リスクを1とみなし、何等かの対策を不具合事象発生リスクが0.8となる実際の総運転時間が示す時期であっても良い。また、対策実施の推奨時期は、過去の対策時期の実績に基づいて設定した時期であっても良い。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the failure event occurrence time predicted from the prediction formula.
In FIG. 6, the vertical axis indicates the failure event occurrence time predicted from the prediction formula. The horizontal axis indicates the actual operation time of the thermal power plant. Further, in FIG. 6, a failure event occurrence line in which the failure event occurrence prediction time and the actual total operation time coincide with each other, and a chemical cleaning recommendation line indicating a time when chemical cleaning should be performed as a countermeasure before the failure event occurs. Is shown.
In the example shown in FIG. 6, the total operation time of the thermal power plant A is ta1, and it is presumed that long-term sound operation is possible until the failure event occurrence prediction time indicated by ta2. In addition, the total operation time of the thermal power plant C is tc1, and it is presumed that some countermeasures such as chemical cleaning will be necessary soon.
Therefore, when the failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of a failure event in the thermal power plant C as shown in FIG. 6, the notification unit 205 takes some measures for the user before the failure event occurs. It is necessary to encourage them. For example, the notification unit 205 may notify the user of the recommended time for performing the chemical cleaning shown in FIG.
Note that the recommended timing of implementation of the countermeasure notified by the notification unit 205 is, for example, the period of the periodic inspection before the time when the occurrence of the malfunction event is predicted. In addition, the recommended timing of implementation of countermeasures notified by the notification unit 205 is, for example, a function indicating the risk of occurrence of a failure event with respect to the actual total operation time as shown in FIG. The event occurrence risk may be regarded as 1, and any measure may be a time indicating the actual total operation time when the failure event occurrence risk is 0.8. In addition, the recommended timing for implementing measures may be a time set based on the past results of measures.

不具合事象発生予測部204は、ステップS7の処理を行うと、予測した不具合事象発生時期を報知部205に出力する。
報知部205は、不具合事象発生予測部204から不具合事象発生時期を入力すると、入力した不具合事象発生時期をユーザに報知する(ステップS8)。
例えば、報知部205は、表示部と、スピーカと、振動部との何れか1つを備える。報知部205は、入力した不具合事象発生時期が一年後である場合、「一年以内に不具合事象が発生する可能性があります」と表示部に表示する。また、報知部205は、「一年以内に不具合事象が発生する可能性があります」という合成音声をスピーカから出力しても良い。また、報知部205は、不具合事象発生時期に応じた振動部の振動(例えば、不具合事象発生時期が近づくにつれて振動部の振動が長くて強くなるなど)で不具合事象発生時期を報知しても良い。
不具合事象発生時期を認識したユーザは、不具合事象が発生する前に適切に対策すれば良い。例えば、火力発電プラントの不具合事象がボイラの火炉壁管内面にヘマタイトスケールが堆積することに起因する不具合事象である場合、対策として化学洗浄を実施する。また、対策として、負荷を低下させても良い。また、対策として、ヘマタイトスケールをろ過するフィルタを設置し、ボイラへの持ち込みを防止しても良い。
こうすることで、ユーザは不具合事象発生時期を認識することができ、不具合事象発生前に適切に対策することが可能となる。
When the failure event occurrence prediction unit 204 performs the process of step S <b> 7, the failure event occurrence prediction unit 204 outputs the predicted failure event occurrence time to the notification unit 205.
When the failure event occurrence time is input from the failure event occurrence prediction unit 204, the notification unit 205 notifies the user of the input failure event occurrence time (step S8).
For example, the notification unit 205 includes any one of a display unit, a speaker, and a vibration unit. When the input failure event occurrence time is one year later, the notification unit 205 displays “There is a possibility that a failure event will occur within one year” on the display unit. Further, the notification unit 205 may output a synthesized voice “There is a possibility that a malfunction event may occur within one year” from the speaker. Further, the notification unit 205 may notify the failure event occurrence time by the vibration of the vibration unit according to the failure event occurrence time (for example, the vibration of the vibration unit becomes longer and stronger as the failure event occurrence time approaches). .
A user who recognizes the time of occurrence of a malfunction event may take appropriate measures before the malfunction event occurs. For example, when the malfunction event of the thermal power plant is a malfunction event caused by hematite scale depositing on the inner wall of the furnace wall tube of the boiler, chemical cleaning is performed as a countermeasure. As a countermeasure, the load may be reduced. Further, as a countermeasure, a filter for filtering the hematite scale may be installed to prevent it from being brought into the boiler.
By doing so, the user can recognize the time of occurrence of the trouble event, and can take appropriate measures before the trouble event occurs.

以上、本発明の第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2について説明した。上述の不具合事象発生予測装置2において、因子抽出部201は、収集したプラントデータから火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する。重み付け算出部202は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した因子と火力発電プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。式導出部203は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した各因子と重み付け算出部202が算出した各寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する。不具合事象発生予測部204は、式導出部203が導出した予測式に基づいて、不具合事象発生を予測する。
こうすることで、ボイラ1を備える火力発電プラントにおいて、火炉壁管を抜管することなく不具合事象発生時期を予測することができる。
また、不具合事象発生予測装置2において、報知部205は、不具合事象発生予測部204が予測した不具合事象発生の情報をユーザに報知する。
こうすることで、ユーザは、火力発電プラントにおける不具合事象が発生しないように、適切な時期に適切な対策を行うことができる。その結果、火力発電プラントにおける不具合事象発生を防止することができる。
The trouble event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment of the present invention has been described above. In the malfunction event occurrence prediction device 2 described above, the factor extraction unit 201 extracts, from the collected plant data, a plurality of factors correlated with the occurrence of the malfunction event of the thermal power plant by statistical analysis. The weight calculation unit 202 calculates the contribution rate of each factor to the occurrence of a malfunction event based on the factor extracted from the plant data by the factor extraction unit 201 and the presence or absence of the malfunction event in the thermal power plant. The formula deriving unit 203 derives a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred based on each factor extracted from the plant data by the factor extracting unit 201 and each contribution rate calculated by the weight calculating unit 202. The failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of a failure event based on the prediction formula derived by the equation deriving unit 203.
By carrying out like this, in a thermal power plant provided with the boiler 1, a malfunction event generation | occurrence | production time can be estimated, without extracting a furnace wall pipe.
In the failure event occurrence prediction device 2, the notification unit 205 notifies the user of the information on the occurrence of the failure event predicted by the failure event occurrence prediction unit 204.
By doing so, the user can take an appropriate measure at an appropriate time so as not to cause a malfunction event in the thermal power plant. As a result, the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant can be prevented.

<第二の実施形態>
次に、第二の実施形態によるボイラ1を備える火力発電プラントにおける不具合事象発生予測を行う不具合事象発生予測装置2の処理について説明する。
第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2は、図2で示した第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2と同一の構成である。
<Second Embodiment>
Next, the process of the failure event occurrence prediction device 2 that performs failure event occurrence prediction in a thermal power plant including the boiler 1 according to the second embodiment will be described.
The failure event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment has the same configuration as the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment shown in FIG.

図8は、第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローの一例を示す図である。
第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローは、ユーザが火力発電プラントの不具合事象の発生時期を遅延させるために運転条件を変更する際に、運転因子の決定に不具合事象発生予測装置2を用いる場合の処理フローである。
第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローのステップS1〜ステップS8は、第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローにおけるステップ1〜ステップS8の処理と同一である。
ここでは、第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2が行うステップS7の処理により得られた不具合事象発生時期の予測結果と、その予測結果に対して不具合事象発生予測装置2が行うステップS9とステップS10の処理について説明する。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a processing flow of the failure event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment.
The processing flow of the failure event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment is that when the user changes the operation condition in order to delay the occurrence time of the failure event of the thermal power plant, the failure event occurrence prediction is performed to determine the operation factor. It is a processing flow when the apparatus 2 is used.
Steps S1 to S8 of the processing flow of the malfunction event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment are the same as the processes of Step 1 to Step S8 in the processing flow of the malfunction event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment. .
Here, the failure event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment predicts the failure event occurrence timing obtained by the process of step S7 and the failure event occurrence prediction device 2 performs the prediction result in step S9. The process of step S10 will be described.

まず、第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2が行うステップS7の処理により得られた不具合事象発生時期の予測結果について説明する。
図9は、不具合事象発生予測装置2が予測した不具合事象発生時期の一例を示す図である。
図9において、縦軸は、平均質量流速[10t/hm]である。また、横軸は、節炭器入口鉄濃度[ppb(parts per billion)]である。図9では、A〜Fの6つの火力発電プラントに対する酸素処理適用後の累計運転時間と、初期動作開始時期を基準とした不具合事象発生時期との関係が丸印で示されている。
図9において、縦軸は、設計条件の1つである平均質量流速を示している。また、横軸は、運転条件の1つである節炭器入口鉄濃度を示している。
また、図9において、火力発電プラントA〜Fのそれぞれに対して実際の総運転時間と、不具合事象発生時期とが示されている。上段に示した時間が実際の総運転時間である。また、各火力発電プラントに対して下段に示した時間が不具合事象発生時期である。
First, the prediction result of the failure event occurrence time obtained by the process of step S7 performed by the failure event occurrence prediction apparatus 2 according to the second embodiment will be described.
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a failure event occurrence time predicted by the failure event occurrence prediction device 2.
In FIG. 9, the vertical axis represents the average mass flow rate [10 3 t / hm 2 ]. The horizontal axis represents the economizer inlet iron concentration [ppb (parts per bill)]. In FIG. 9, the relationship between the cumulative operation time after the oxygen treatment is applied to the six thermal power plants A to F and the malfunction event occurrence timing based on the initial operation start timing is indicated by circles.
In FIG. 9, the vertical axis represents the average mass flow rate, which is one of the design conditions. Moreover, the horizontal axis has shown the economizer entrance iron concentration which is one of the operating conditions.
Moreover, in FIG. 9, the actual total operation time and malfunction event occurrence timing are shown for each of the thermal power plants A to F. The time shown in the upper row is the actual total operation time. Moreover, the time shown in the lower part for each thermal power plant is the time of occurrence of the malfunction event.

火力発電プラントC〜Fは、実際の運転実績からすでに不具合事象が発生した火力発電プラントであることがわかっている。火力発電プラントC〜Fにおいて、実際の総運転時間と不具合事象発生時期とが約1パーセント以内の誤差の範囲で一致していることがわかる。
また、火力発電プラントAとBは、実際の運転実績から不具合事象が発生していない火力発電プラントであることがわかっている。図9において、火力発電プラントAに注目すると、現在の運転条件を継続した場合、不具合事象発生時期は10年と20年のほぼ中間の約15年で発生することがわかる。ここで、例えば、火力発電プラントAがすでに14年運転しているとすると、約1年後に不具合事象が発生することになる。このような場合、火力発電プラントAは1年以内に不具合事象が発生しないように検査及び対策を行う必要がある。しかしながら、予算や運転計画などの制約により1年以内の検査及び対策が困難な場合がある。この場合、運転条件を変更して不具合事象発生時期を例えば1年遅延させたいという要求が生じる。このとき、不具合事象発生時期を1年遅延させる、すなわち1年長く火力発電プラントを運転するには、どの運転因子をどの値に設定すれば良いかを特定し、実際にその運転が可能であるか否かを検討する必要がある。
このような場合に、不具合事象発生予測装置2がステップS9とステップS10の処理を行うことで、どの運転因子をどの値に設定すれば良いかを特定すれば良い。また、ユーザは、不具合事象発生予測装置2が特定した設定に基づいて、実際にその運転が可能であるか否かを検討すれば良い。
Thermal power plants C to F are known to be thermal power plants in which a malfunction event has already occurred from actual operation results. It can be seen that in the thermal power plants C to F, the actual total operation time and the failure event occurrence time coincide with each other within an error range of about 1 percent.
Thermal power plants A and B are known to be thermal power plants in which no malfunction event has occurred from actual operation results. In FIG. 9, paying attention to the thermal power plant A, it can be seen that when the current operating conditions are continued, the malfunction event occurs at approximately the middle of 10 years and 20 years, approximately 15 years. Here, for example, if the thermal power plant A has been operating for 14 years, a malfunction event will occur after about one year. In such a case, it is necessary for the thermal power plant A to perform inspection and countermeasures so that a malfunction event does not occur within one year. However, inspection and countermeasures within one year may be difficult due to constraints such as budget and operation plan. In this case, a request for changing the operating condition and delaying the occurrence time of the malfunction event by, for example, one year occurs. At this time, in order to delay the malfunction event occurrence time by one year, that is, to operate the thermal power plant for one year longer, it is possible to specify which operating factor should be set to which value and actually operate the thermal power plant. It is necessary to consider whether or not.
In such a case, it is only necessary to specify which driving factor should be set to which value by the failure event occurrence prediction device 2 performing the processes of step S9 and step S10. Moreover, the user should just examine whether the driving | operation is actually possible based on the setting which the malfunction event occurrence prediction apparatus 2 specified.

次に、不具合事象発生予測装置2が行うステップS9とステップS10の処理について説明する。
不具合事象発生予測装置2が備える不具合事象発生予測部204が、ステップS7の処理において、ユーザの希望する運転期間よりも短い期間内に不具合事象が発生すると予測したとする。
不具合事象発生予測部204は、予測した不具合事象の発生時期を報知部205に出力する。
報知部205は、不具合事象発生予測部204から不具合事象の発生時期を入力すると、ステップS8の処理において、入力した不具合事象の発生時期をユーザに報知する。
Next, the process of step S9 and step S10 performed by the malfunction event occurrence prediction device 2 will be described.
It is assumed that the failure event occurrence prediction unit 204 provided in the failure event occurrence prediction device 2 predicts that a failure event will occur within a period shorter than the operation period desired by the user in the process of step S7.
The failure event occurrence prediction unit 204 outputs the predicted occurrence time of the failure event to the notification unit 205.
When the failure event occurrence time is input from the failure event occurrence prediction unit 204, the notification unit 205 notifies the user of the input failure event occurrence time in the process of step S8.

不具合事象発生予測部204は、予測した不具合事象の発生時期に基づいて、ユーザが希望する運転期間を満足するか否かを判定する(ステップS9)。例えば、ユーザは、予め希望する運転期間を記憶部3に記録する。不具合事象発生予測部204は、記憶部3からユーザの希望する運転期間を読み出し、予測した不具合事象発生時期がユーザの希望する運転期間よりも後の時期であるか否かに基づいて、ユーザが希望する運転期間を満足するか否かを判定する。   The failure event occurrence prediction unit 204 determines whether or not the operation period desired by the user is satisfied based on the predicted occurrence time of the failure event (step S9). For example, the user records a desired driving period in the storage unit 3 in advance. The failure event occurrence prediction unit 204 reads out the operation period desired by the user from the storage unit 3, and based on whether or not the predicted failure event occurrence time is later than the operation period desired by the user, It is determined whether or not the desired operation period is satisfied.

不具合事象発生予測部204は、予測した不具合事象発生時期がユーザの希望する運転期間よりも後の時期であると判定した場合、ユーザが希望する運転期間を満足すると判定する(ステップS9、YES)。そして、不具合事象発生予測装置2は、一連の処理を終了する。   If it is determined that the predicted failure event occurrence time is later than the operation period desired by the user, the failure event occurrence prediction unit 204 determines that the operation period desired by the user is satisfied (step S9, YES). . Then, the malfunction event occurrence prediction device 2 ends the series of processes.

不具合事象発生予測部204は、予測した不具合事象発生時期がユーザの希望する運転期間内またはユーザの希望する運転期間よりも前の時期であると判定した場合、ユーザが希望する運転期間を満足しないと判定する(ステップS9、NO)。この場合、不具合事象発生予測部204は、ユーザの希望する運転期間を満足するように運転因子を特定し、運転条件を示すその運転因子の値を変更する(ステップS10)。例えば、ユーザは、複数の運転因子に対して優先順位と運転因子の値の範囲とを記録する。不具合事象発生予測部204は、ステップS9の処理においてユーザが希望する運転期間を満足しないと判定した場合、記憶部3から運転因子の優先順位と運転因子の値の範囲とを読み出す。そして、不具合事象発生予測部204は、優先順位の高い順に運転因子を値の範囲内で変更する。例えば、不具合事象発生予測部204は、節炭器入口鉄濃度を低下させる変更を行う。
そして、不具合事象発生予測部204は、ステップS7の処理に戻り、変更した運転因子の値に対して不具合事象発生時期を予測する。
不具合事象発生予測装置2におけるステップS7〜ステップS10の処理は、ステップS9におけるユーザの希望する運転期間を満足するまで繰り返される。
If the failure event occurrence prediction unit 204 determines that the predicted failure event occurrence time is within the operation period desired by the user or before the operation period desired by the user, the operation period desired by the user is not satisfied. (Step S9, NO). In this case, the malfunction event occurrence predicting unit 204 identifies the driving factor so as to satisfy the driving period desired by the user, and changes the value of the driving factor indicating the driving condition (step S10). For example, the user records the priority order and the value range of the driving factor for a plurality of driving factors. If the failure event occurrence prediction unit 204 determines that the operation period desired by the user is not satisfied in the process of step S <b> 9, the failure event occurrence prediction unit 204 reads the priority order of the operation factors and the range of the operation factor values from the storage unit 3. Then, the failure event occurrence prediction unit 204 changes the driving factor within the range of values in descending order of priority. For example, the malfunction event occurrence prediction unit 204 performs a change to reduce the concentration of iron at the economizer.
Then, the malfunction event occurrence prediction unit 204 returns to the process of step S7 and predicts the malfunction event occurrence time with respect to the changed value of the driving factor.
The processing of step S7 to step S10 in the malfunction event occurrence prediction device 2 is repeated until the operation period desired by the user in step S9 is satisfied.

以上、本発明の第二の実施形態による不具合事象発生予測装置2について説明した。上述の不具合事象発生予測装置2において、因子抽出部201は、収集したプラントデータから火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する。重み付け算出部202は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した因子と火力発電プラントにおける不具合事象発生の有無とに基づいて、各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。式導出部203は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した各因子と重み付け算出部202が算出した各寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する。不具合事象発生予測部204は、式導出部203が導出した予測式に基づいて、不具合事象の発生を予測する。
こうすることで、ボイラを備える火力発電プラントにおいて、火炉壁管を抜管することなく不具合事象発生時期を予測することができる。
また、上述の不具合事象発生予測装置2において、不具合事象発生予測部204は、予測した不具合事象の発生時期に基づいて、ユーザが希望する運転期間を満足するか否かを判定する。また、不具合事象発生予測部204は、ユーザが希望する運転期間を満足しないと判定した場合に、ユーザの希望する運転期間を満足するよう運転因子の値を変更する。
こうすることで、不具合事象発生時期を変更させるための運転因子の値を設定することができる。その結果、火力発電プラントにおける不具合事象発生を防止することができる。
The trouble event occurrence prediction device 2 according to the second embodiment of the present invention has been described above. In the malfunction event occurrence prediction device 2 described above, the factor extraction unit 201 extracts, from the collected plant data, a plurality of factors correlated with the occurrence of the malfunction event of the thermal power plant by statistical analysis. The weight calculation unit 202 calculates the contribution rate of each factor to the occurrence of a malfunction event based on the factor extracted from the plant data by the factor extraction unit 201 and the presence or absence of the malfunction event in the thermal power plant. The formula deriving unit 203 derives a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred based on each factor extracted from the plant data by the factor extracting unit 201 and each contribution rate calculated by the weight calculating unit 202. The failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of the failure event based on the prediction formula derived by the equation deriving unit 203.
By carrying out like this, in a thermal power plant provided with a boiler, a malfunction event generation | occurrence | production time can be estimated, without extracting a furnace wall pipe.
Further, in the above-described failure event occurrence prediction device 2, the failure event occurrence prediction unit 204 determines whether or not the operation period desired by the user is satisfied based on the predicted occurrence time of the failure event. In addition, when it is determined that the operation period desired by the user is not satisfied, the failure event occurrence prediction unit 204 changes the value of the operation factor so as to satisfy the operation period desired by the user.
By doing so, it is possible to set the value of the operating factor for changing the malfunction event occurrence time. As a result, the occurrence of a malfunction event in the thermal power plant can be prevented.

<第三の実施形態>
次に、第三の実施形態によるボイラ1を備える火力発電プラントにおける不具合事象発生予測を行う不具合事象発生予測装置2の処理について説明する。
第三の実施形態による不具合事象発生予測装置2は、図2で示した第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2と同一の構成である。
また、第三の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローは、図5で示した、第一の実施形態による不具合事象発生予測装置2の処理フローと同様である。
ただし、第三の実施形態による不具合事象発生予測装置2がステップS4で導出する予測式は、不具合事象発生までの運転時間とは異なる因子について導出する予測式である。第一の実施形態では、図3で示したような、プラント毎の因子の値に対する不具合事象発生の有無のプラントデータを記憶部3が記憶していた。他方、第三の実施形態では、例えば、記憶部3は、プラントデータの設計データ及び運転データの代わりにボイラレベルなどの設計データ及び運転データを記憶する。なお、ボイラレベルなどの設計データ及び運転データにおける因子は、プラントデータの設計データ及び運転データにおける因子と異なる。
不具合事象発生予測装置2が備える式導出部203は、記憶部3からボイラレベルなどの設計データ及び運転データを読み出し、その設計データを用いて実際に不具合事象が発生した部位毎に予測式を導出する。
こうすることで、不具合事象発生に影響を与える因子をより詳細に特定することができる。そして、不具合事象が発生しやすい部位を予測することができる。その結果、火力発電プラントの新規設計時に、不具合事象が発生しやすい部位を考慮した設計に改善することができる。また、設計後にも不具合事象が発生しやすい部位を不具合事象が発生し難い材質の部材に変更することで、不具合事象発生を防止することができる。また、火炉壁管を抜管して断面観察する場合にも、従来よりも適切な位置の抜管を行うことができる。更に、特許文献1や特許文献2に記載の技術のように、実測値に基づいて不具合事象発生の防止を行う際に、温度計などの計測器をより適正な箇所に設置することができる。
<Third embodiment>
Next, processing of the failure event occurrence prediction device 2 that performs failure event occurrence prediction in a thermal power plant including the boiler 1 according to the third embodiment will be described.
The failure event occurrence prediction device 2 according to the third embodiment has the same configuration as the failure event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment shown in FIG.
The processing flow of the malfunction event occurrence prediction device 2 according to the third embodiment is the same as the process flow of the malfunction event occurrence prediction device 2 according to the first embodiment shown in FIG.
However, the prediction formula derived in step S4 by the failure event occurrence prediction device 2 according to the third embodiment is a prediction equation derived for a factor different from the operation time until the failure event occurs. In 1st embodiment, the memory | storage part 3 memorize | stored the plant data of the presence or absence of malfunction event generation | occurrence | production with respect to the factor value for every plant as shown in FIG. On the other hand, in 3rd embodiment, the memory | storage part 3 memorize | stores design data and operation data, such as a boiler level, for example instead of the design data and operation data of plant data. The factors in the design data and operation data such as the boiler level are different from the factors in the design data and operation data of the plant data.
The formula deriving unit 203 provided in the failure event occurrence prediction device 2 reads design data such as boiler level and operation data from the storage unit 3, and uses the design data to derive a prediction formula for each part where the failure event actually occurs. To do.
By doing this, it is possible to specify in more detail the factors that affect the occurrence of the malfunction event. And the site | part which a malfunction event tends to generate | occur | produce can be estimated. As a result, when designing a thermal power plant, it is possible to improve the design in consideration of a site where a trouble event is likely to occur. In addition, the occurrence of a malfunction event can be prevented by changing the part where the malfunction event is likely to occur after the design to a member made of a material that is less likely to cause the malfunction event. In addition, when the furnace wall tube is extracted and the cross section is observed, the tube can be extracted at a more appropriate position than in the past. Furthermore, as in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the occurrence of a malfunction event is prevented based on actual measurement values, a measuring instrument such as a thermometer can be installed at a more appropriate location.

以上、本発明の第三の実施形態による不具合事象発生予測装置2について説明した。上述の不具合事象発生予測装置2において、因子抽出部201は、収集したプラントデータから火力発電プラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する。重み付け算出部202は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した因子と火力発電プラントにおける不具合事象の発生の有無とに基づいて、各因子の不具合事象発生への寄与率を算出する。式導出部203は、因子抽出部201がプラントデータから抽出した各因子と重み付け算出部202が算出した各寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する。不具合事象発生予測部204は、式導出部203が導出した予測式に基づいて、不具合事象の発生を予測する。
こうすることで、ボイラを備える火力発電プラントにおいて、火炉壁管を抜管することなく不具合事象発生時期を予測することができる。
また、上述の不具合事象発生予測装置2において、式導出部203は、記憶部3からボイラレベルなどの設計データを読み出し、その設計データを用いて実際に不具合事象が発生した部位のそれぞれについての予測式を導出する。
こうすることで、不具合事象発生に影響を与える因子をより詳細に特定することができる。そして、不具合事象が発生しやすい部位を予測することができる。その結果、火力発電プラントの新規設計時に、不具合事象が発生しやすい部位を考慮した設計に改善することができる。また、設計後にも不具合事象が発生しやすい部位を不具合事象が発生し難い材質の部材に変更することで、不具合事象発生を防止することができる。また、火炉壁管を抜管して断面観察する場合にも、従来よりも適切な位置の抜管を行うことができる。更に、特許文献1や特許文献2に記載の技術のように、実測値に基づいて不具合事象発生の防止を行う際に、温度計などの計測器をより適正な箇所に設置することができる。
The malfunction event occurrence prediction device 2 according to the third embodiment of the present invention has been described above. In the malfunction event occurrence prediction device 2 described above, the factor extraction unit 201 extracts, from the collected plant data, a plurality of factors correlated with the occurrence of the malfunction event of the thermal power plant by statistical analysis. The weighting calculation unit 202 calculates the contribution rate of each factor to the occurrence of a malfunction event based on the factor extracted from the plant data by the factor extraction unit 201 and the presence or absence of the malfunction event in the thermal power plant. The formula deriving unit 203 derives a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred based on each factor extracted from the plant data by the factor extracting unit 201 and each contribution rate calculated by the weight calculating unit 202. The failure event occurrence prediction unit 204 predicts the occurrence of the failure event based on the prediction formula derived by the equation deriving unit 203.
By carrying out like this, in a thermal power plant provided with a boiler, a malfunction event generation | occurrence | production time can be estimated, without extracting a furnace wall pipe.
In the above-described malfunction event occurrence prediction device 2, the formula deriving unit 203 reads design data such as the boiler level from the storage unit 3, and uses the design data to predict each part where the malfunction event actually occurred. Derive an expression.
By doing this, it is possible to specify in more detail the factors that affect the occurrence of the malfunction event. And the site | part which a malfunction event tends to generate | occur | produce can be estimated. As a result, when designing a thermal power plant, it is possible to improve the design in consideration of a site where a trouble event is likely to occur. In addition, the occurrence of a malfunction event can be prevented by changing the part where the malfunction event is likely to occur after the design to a member made of a material that is less likely to cause the malfunction event. In addition, when the furnace wall tube is extracted and the cross section is observed, the tube can be extracted at a more appropriate position than in the past. Furthermore, as in the techniques described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when the occurrence of a malfunction event is prevented based on actual measurement values, a measuring instrument such as a thermometer can be installed at a more appropriate location.

なお、本発明における記憶部3は、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部3は、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。   Note that the storage unit 3 in the present invention may be provided anywhere within a range in which appropriate information is transmitted and received. Further, the storage unit 3 may exist in a plurality of ranges within a range where appropriate information is transmitted and received, and may store data in a distributed manner.

なお本発明の実施形態における処理フローは、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。   In the processing flow according to the embodiment of the present invention, the order of processing may be changed within a range where appropriate processing is performed.

なお本発明の実施形態について説明したが、上述の不具合事象発生予測装置2は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD−ROM、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。   In addition, although embodiment of this invention was described, the above-mentioned malfunction event generation | occurrence | production prediction apparatus 2 has a computer system inside. The process described above is stored in a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above process is performed by the computer reading and executing this program. Here, the computer-readable recording medium means a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like. Alternatively, the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。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プログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定するものではない。また、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができるものである。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. Various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention.

1・・・ボイラ
2・・・不具合事象発生予測装置
3・・・記憶部
10・・・過熱器
20・・・高圧タービン
30・・・再熱器
40・・・中圧タービン
50・・・低圧タービン
60・・・復水器
70・・・復水ポンプ
80・・・復水脱塩装置
90・・・復水昇圧ポンプ
100・・・グランド蒸気復水器
110・・・低圧ヒータ
120・・・脱気器
130・・・ボイラ給水ポンプ
140・・・高圧ヒータ
150・・・節炭器
160・・・火炉壁管
170・・・気水分離器
201・・・因子抽出部
202・・・重み付け算出部
203・・・式導出部
204・・・不具合事象発生予測部
205・・・報知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Boiler 2 ... Failure event generation | occurrence | production prediction apparatus 3 ... Memory | storage part 10 ... Superheater 20 ... High pressure turbine 30 ... Reheater 40 ... Medium pressure turbine 50 ... Low-pressure turbine 60 ... condenser 70 ... condensate pump 80 ... condensate demineralizer 90 ... condensate booster pump 100 ... ground steam condenser 110 ... low-pressure heater 120 Degasser 130 ... Boiler feed pump 140 ... High pressure heater 150 ... Carrier 160 ... Furnace wall tube 170 ... Steam separator 201 ... Factor extraction unit 202 ... Weight calculation unit 203... Formula derivation unit 204... Failure event occurrence prediction unit 205.

Claims (15)

収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する因子抽出部と、
前記因子抽出部が抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象の発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出する重み付け算出部と、
前記因子抽出部が抽出した各前記因子と前記重み付け算出部が算出した各前記寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する式導出部と、
前記式導出部が導出した予測式に基づいて、不具合事象の発生を予測する不具合事象発生予測部と、
を備える不具合事象発生予測装置。
A factor extraction unit that extracts a plurality of factors correlated with the occurrence of a failure event of the plant from the collected plant data by statistical analysis;
Based on the factor extracted by the factor extraction unit and the presence or absence of occurrence of a failure event in the plant, a weighting calculation unit that calculates a contribution rate of each factor to the occurrence of a failure event;
Based on each factor extracted by the factor extraction unit and each contribution rate calculated by the weight calculation unit, an equation derivation unit for deriving a prediction equation for determining whether or not a malfunction event has occurred,
Based on the prediction formula derived by the equation deriving unit, a failure event occurrence prediction unit that predicts the occurrence of a failure event, and
A failure event occurrence prediction device comprising:
前記プラントの不具合事象は、ボイラの火炉壁管内面にヘマタイトスケールが堆積することに起因する不具合事象である
請求項1に記載の不具合事象発生予測装置。
The malfunction event occurrence prediction device according to claim 1, wherein the malfunction event of the plant is a malfunction event caused by hematite scale accumulating on an inner surface of a furnace wall tube of a boiler.
前記式導出部は、節炭器入口鉄濃度と、当該節炭器入口鉄濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2に記載の不具合事象発生予測装置。
The malfunction event occurrence according to claim 2, wherein the formula deriving unit derives the prediction formula based on the economizer entrance iron concentration and the contribution rate of the economizer entrance iron concentration to the malfunction event occurrence. Prediction device.
前記式導出部は、運転時間と、当該運転時間の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2または請求項3に記載の不具合事象発生予測装置。
The malfunction event occurrence prediction device according to claim 2, wherein the formula deriving unit derives the prediction formula based on an operation time and a contribution rate of the operation time to the occurrence of the malfunction event.
前記式導出部は、平均質量流速と、当該平均質量流速の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2から請求項4の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The formula deriving unit derives the prediction formula based on an average mass flow rate and a contribution rate of the average mass flow rate to the occurrence of the malfunction event. Failure event occurrence prediction device.
前記式導出部は、酸素濃度と、当該酸素濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2から請求項5の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The malfunction event according to any one of claims 2 to 5, wherein the formula deriving unit derives the prediction formula based on an oxygen concentration and a contribution rate of the oxygen concentration to the malfunction event occurrence. Occurrence prediction device.
前記式導出部は、主蒸気鉄濃度と、当該主蒸気鉄濃度の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2から請求項6の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The formula deriving unit derives the prediction formula based on the main steam iron concentration and the contribution rate of the main steam iron concentration to the occurrence of the malfunction event. The described failure event occurrence prediction device.
前記式導出部は、pHと、当該pHの前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2から請求項7の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The failure event occurrence prediction according to any one of claims 2 to 7, wherein the equation deriving unit derives the prediction equation based on a pH and a contribution rate of the pH to the failure event occurrence. apparatus.
前記式導出部は、起動回数と、当該起動回数の前記不具合事象発生への寄与率とに基づいて、前記予測式を導出する
請求項2から請求項8の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The malfunction event according to any one of claims 2 to 8, wherein the formula deriving unit derives the prediction formula based on the number of activations and a contribution rate of the activation frequency to the occurrence of the malfunction event. Occurrence prediction device.
前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生時期を予測し、不具合事象発生の事前の対策を促す
請求項1から請求項9の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The failure event occurrence predicting unit predicts a failure event occurrence time based on the prediction formula derived by the equation deriving unit, and prompts a countermeasure in advance for the occurrence of the failure event. The malfunction event occurrence prediction device according to item.
前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生時期を予測し、不具合事象発生を遅延させるよう因子の値を変更する
請求項1から請求項10の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The failure event occurrence prediction unit predicts a failure event occurrence time based on the prediction formula derived by the equation deriving unit, and changes a factor value so as to delay the occurrence of the failure event. The malfunction event occurrence prediction device according to any one of the above.
前記式導出部は、前記プラントの部位毎に前記予測式を導出し、
前記不具合事象発生予測部は、前記式導出部が導出した前記予測式に基づいて、不具合事象発生の部位を予測し、不具合事象発生の事前の対策を促す
請求項1から請求項11の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The formula deriving unit derives the prediction formula for each part of the plant,
The failure event occurrence prediction unit predicts a failure event occurrence part based on the prediction formula derived by the equation deriving unit, and prompts a countermeasure in advance of the occurrence of the failure event. The malfunction event occurrence prediction device according to one item.
前記不具合事象発生予測部が予測した不具合事象の発生の情報をユーザに報知する報知部
を備える請求項1から請求項12の何れか一項に記載の不具合事象発生予測装置。
The failure event occurrence prediction device according to any one of claims 1 to 12, further comprising a notification unit that notifies a user of occurrence information of a failure event predicted by the failure event occurrence prediction unit.
収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出するステップと、
前記複数の因子を抽出するステップにより抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象の発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出するステップと、
前記複数の因子を抽出するステップと前記寄与率を算出するステップとに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出するステップと、
前記予測式を導出するステップにより導出した予測式に基づいて、不具合事象の発生を予測するステップと、
を備えるプラントの不具合事象発生予測方法。
Extracting, from the collected plant data, a plurality of factors correlated with the occurrence of a plant malfunction event by statistical analysis;
Based on the factor extracted by the step of extracting the plurality of factors and the presence or absence of occurrence of a failure event in the plant, calculating a contribution rate of each factor to the occurrence of the failure event;
Deriving a prediction formula for determining the presence or absence of a malfunction event based on the step of extracting the plurality of factors and the step of calculating the contribution rate;
Predicting the occurrence of a malfunction event based on the prediction formula derived by the step of deriving the prediction formula;
A failure event occurrence prediction method for a plant comprising:
コンピュータを、
収集したプラントデータからプラントの不具合事象発生に相関のある複数の因子を統計的解析により抽出する因子抽出手段と、
前記因子抽出手段により抽出した前記因子と前記プラントにおける不具合事象の発生の有無とに基づいて、各前記因子の不具合事象発生への寄与率を算出する重み付け算出手段と、
前記因子抽出手段により抽出した各前記因子と前記重み付け算出手段により算出した各前記寄与率とに基づいて、不具合事象発生の有無を求める予測式を導出する式導出手段と、
前記式導出手段により導出した予測式に基づいて、不具合事象の発生を予測する不具合事象発生予測手段、
として機能させるプログラム。
Computer
Factor extraction means for extracting a plurality of factors correlated with the occurrence of a plant malfunction event from the collected plant data by statistical analysis;
Based on the factor extracted by the factor extracting means and the presence or absence of occurrence of a failure event in the plant, weight calculation means for calculating a contribution rate of each factor to the occurrence of the failure event;
Formula deriving means for deriving a prediction formula for determining whether or not a malfunction event has occurred, based on each factor extracted by the factor extracting means and each contribution rate calculated by the weight calculating means,
A failure event occurrence predicting means for predicting the occurrence of a failure event based on the prediction formula derived by the equation deriving means;
Program to function as.
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