JP2020186417A - 腐食管理システム、水処理装置、及び発電プラント、並びに腐食管理方法、並びに腐食管理プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
以下に、本発明に係る腐食管理システム、水処理装置、及び発電プラント、並びに腐食管理方法、並びに腐食管理プログラムの第1実施形態について、図面を参照して説明する。なお、腐食管理システムは、蒸気を生成するボイラ等への給水等の水の水質を管理する発電プラントであれば幅広く適用できるものである。本実施形態では、腐食管理システムを、発電プラントにおける排熱回収ボイラに適用する場合を例として説明する。
排熱回収部10a〜10cはそれぞれ、蒸気ドラム11a〜11c、蒸発器12a〜12c、節炭器13a〜13c及び過熱器20a〜20cを備える。蒸気ドラム11aと節炭器13aとが配管Lw4a〜Lw4cにより連結される。蒸気ドラム11a〜11cと蒸発器12a〜12cとが、それぞれ配管Lw5−1a〜Lw5−1c及びLw5−2a〜Lw5−2cにより連結される。なお、図1では配管Lw5−2a〜Lw5−2cをそれぞれ2つずつ設置した構成を示しているが、これに限定されず、配管Lw5−2a〜Lw5−2cをそれぞれ1つずつとしてもよい。
次に、本発明の第2実施形態に係る腐食管理システム、水処理装置、及び発電プラント、並びに腐食管理方法、並びに腐食管理プログラムについて説明する。
上述した第1実施形態では、定常運転時ではHigh−AVT等の水処理によって腐食監視対象の機器の配管の腐食の発生及び進行が短期間では評価できない程度の低い状況に抑制されており、定常運転時においては鉄濃度(濁度)は管理値未満となる場合を想定していた。一方、本実施形態では、定常運転時においても腐食監視対象の機器の配管には、想定外の腐食が発生し、腐食の発生及び進行が加速する場合について説明する。以下、本実施形態に係る腐食管理システム、水処理装置、及び発電プラント、並びに腐食管理方法、並びに腐食管理プログラムについて、第1実施形態と異なる点について主に説明する。
2 :復水器
3 :蒸気タービン
4 :復水ポンプ
5 :節炭器循環ポンプ
6 :熱交換器
7 :発電プラント
10a−10c:排熱回収部
11a−11c:蒸気ドラム
12a−12c:蒸発器
13a−13c:節炭器
14a、14b:給水ポンプ
20a−20c:過熱器
21 :再熱器
30 :水処理部(水処理装置)
31 :腐食管理システム
32 :検出部
33 :計測部(薄膜状超音波センサ)
34 :管理装置
35 :評価部
36 :減肉量推定部
37 :寿命推定部
38 :水質変化量推定部
39 :異常判定部
40 :pH更新部
41 :寿命予測部
42 :薬液注入装置
Claims (19)
- 定常運転時において腐食を抑制する水質管理が行われる発電プラントに適用される腐食管理システムであって、
前記発電プラントにおいて使用される水の水質変化に関する情報を検出する検出部と、
前記水が流通する配管において減肉量を計測する計測部と、
前記水質変化に関する情報と計測した前記減肉量とに基づいて、前記計測部における計測下限値未満における前記減肉量と前記水質変化に関する情報の積算値との対応関係を評価する評価部と、
を備える腐食管理システム。 - 前記水質変化に関する情報とは、前記水における鉄濃度に関する情報である請求項1に記載の腐食管理システム。
- 前記鉄濃度に関する情報とは、前記水の濁り度合を表す指標であり、前記鉄濃度と相関関係を有する濁度である請求項2に記載の腐食管理システム。
- 前記評価部は、前記計測部において計測下限値以上の前記減肉量が計測された場合に、前記減肉量と、前記水質変化に関する情報の積算値とを対応付け、回帰分析により前記対応関係を評価する請求項1から3のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記対応関係に基づいて、一回分の起動停止における前記配管の前記減肉量である起動停止減肉量を推定する減肉量推定部を備える請求項1から4のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記起動停止減肉量及び予め計画された起動停止の予定に基づいて、前記配管の余寿命を推定する寿命推定部を備える請求項5に記載の腐食管理システム。
- 前記対応関係に基づいて、一回分の起動停止における前記水質変化に関する情報である起動停止水質変化量を推定する水質変化量推定部を備える請求項1から5のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記検出部によって検出した前記水質変化に関する情報が前記起動停止水質変化量に基づいて設定した基準値よりも大きい値を示す場合に、前記水の水質が異常であると判定する異常判定部を備える請求項7に記載の腐食管理システム。
- 前記水におけるpH、溶存酸素、及び鉄濃度の少なくともいずれか1つが、予め設定された管理目標範囲外である場合に、前記水におけるpH目標値を更新するpH更新部を備える請求項1から8のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記pH更新部は、前記水における前記pHが前記管理目標範囲外である場合に、前記水における酸電気伝導率が所定の目標範囲内であるか否かを判定し、前記酸電気伝導率が前記目標範囲内である場合に、前記pH目標値を更新し、前記酸電気伝導率が前記目標範囲外である場合に、水質異常の原因を不純物混入と特定する請求項9に記載の腐食管理システム。
- 前記pH更新部は、前記水における前記溶存酸素が前記管理目標範囲外である場合に、復水器の真空度が規定真空度範囲内であり、純水装置の酸素除去率が規定除去率範囲以内であり、脱酸素剤が使用されていない場合に、前記pH目標値を更新する請求項9または10に記載の腐食管理システム。
- 前記pH更新部は、前記水における前記鉄濃度が前記管理目標範囲外である場合に、前記pH目標値を更新し、前記水における前記鉄濃度が前記管理目標範囲内である場合に、前記鉄濃度と、前記計測部において計測した濁度とに基づいて、予め設定した前記鉄濃度と前記濁度との相関関係より導出される近似式を補正する請求項9から11のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記pH更新部は、前記水が流通する機器における前記水が接触する銅もしくは銅合金の有無に応じて、前記pH目標値を更新する請求項9から12のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 過去所定期間における起動停止時及び前記定常運転時における前記発電プラントの運転データに基づいて、前記配管の減肉傾向を予測し、予め設定された許容最大減肉量に達するまでの余寿命を予測する寿命予測部を備える請求項1から13のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 前記計測部は、前記水が流通する前記配管に直接接触もしくは近接して設置され、前記配管の肉厚を計測する薄膜状超音波センサである請求項1から14のいずれか1項に記載の腐食管理システム。
- 請求項9から13のいずれか1項に記載の腐食管理システムと、
前記腐食管理システムにおいて更新された前記pH目標値に基づいて、前記水に対して薬液を注入する薬液注入装置と、
を備える水処理装置。 - ボイラと、
前記ボイラに給水を供給する給水系統と、
請求項1から15のいずれか1項に記載の腐食管理システムと、
を備える発電プラント。 - 定常運転時において腐食を抑制する水質管理が行われる発電プラントに適用される腐食管理方法であって、
前記発電プラントにおいて使用される水の水質変化に関する情報を検出する検出工程と、
前記水が流通する配管において減肉量を計測する計測工程と、
前記水質変化に関する情報と計測した前記減肉量とに基づいて、前記計測工程における計測下限値未満における前記減肉量と前記水質変化に関する情報の積算値との対応関係を評価する評価工程と、
を有する腐食管理方法。 - 定常運転時において腐食を抑制する水質管理が行われる発電プラントに適用される腐食管理プログラムであって、
前記発電プラントにおいて使用される水の水質変化に関する情報を検出する検出処理と、
前記水が流通する配管において減肉量を計測する計測処理と、
前記水質変化に関する情報と計測した前記減肉量とに基づいて、前記計測処理における計測下限値未満における前記減肉量と前記水質変化に関する情報の積算値との対応関係を評価する評価処理と、
をコンピュータに実行させるための腐食管理プログラム。
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