JP2574972B2 - Transformer operation boiler life monitoring device - Google Patents

Transformer operation boiler life monitoring device

Info

Publication number
JP2574972B2
JP2574972B2 JP4198527A JP19852792A JP2574972B2 JP 2574972 B2 JP2574972 B2 JP 2574972B2 JP 4198527 A JP4198527 A JP 4198527A JP 19852792 A JP19852792 A JP 19852792A JP 2574972 B2 JP2574972 B2 JP 2574972B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
life
boiler
pressure
life consumption
stress
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP4198527A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05187603A (en
Inventor
久典 宮垣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP4198527A priority Critical patent/JP2574972B2/en
Publication of JPH05187603A publication Critical patent/JPH05187603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2574972B2 publication Critical patent/JP2574972B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ボイラの応力監視装置
に係り、特に頻繁な起動停止や大幅な負荷変化が要求さ
れる中間負荷火力用に好適な変圧運転ボイラの応力監視
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stress monitoring device for a boiler, and more particularly to a stress monitoring device for a variable-pressure operation boiler suitable for intermediate load thermal power requiring frequent starting and stopping and a large load change.

【0002】[0002]

【従来の技術】熱機器はその運転中(特に起動停止時)
に金属部に熱応力を発生し、熱応力の繰返しにより金属
部が疲労しやがてはこれを破壊することが知られてい
る。
2. Description of the Related Art Thermal equipment is in operation (especially when starting and stopping).
It is known that a thermal stress is generated in a metal part, and the metal part fatigues due to repetition of the thermal stress and eventually destroys it.

【0003】このため例えばタービンでは、ロータ第1
段後の金属部の応力を監視し、あるいはさらに寿命管理
の考えを取り入れ1回当りのタービンの起動停止に許容
される応力に沿ってタービンの速度・負荷の変化率を決
定することが行なわれている。
For this reason, for example, in a turbine, the rotor first
The stress of the metal part after the step is monitored, or the rate of change in the speed and load of the turbine is determined in accordance with the stress allowed for starting and stopping the turbine at one time by further considering the concept of life management. ing.

【0004】係る応力の監視・制御は最近になってボイ
ラにも要求され初めてきており、例えば定圧貫流ボイラ
では二次過熱器出口管寄ヘッダの特に主蒸気管用ノズル
コーナー内面や再熱器出口管寄ヘッダノズルコーナー内
面等に最も過大な熱応力の発生することが知られてい
る。
[0004] Such monitoring and control of stress has recently been required of a boiler for the first time. For example, in a constant pressure once-through boiler, a secondary superheater outlet pipe header, particularly the inner surface of a nozzle corner for a main steam pipe and a reheater outlet are required. It is known that the most excessive thermal stress is generated on the inner surface of the pipe header nozzle corner.

【0005】ところで、最近の電力系統では原子力発電
比率の増大と昼夜の電力需要の大幅格差によって、火力
発電プラントは深夜起動停止と大幅かつ急速な負荷変動
を伴なう中間負荷運用への転換を余儀なくされている。
係る中間負荷運転用のボイラとしては、起動停止時の燃
料等の損失の少ない変圧運転ボイラとするのが好適であ
るが、日又は週単位での起動停止を行なうために、他の
ボイラにも増して厳しい応力監視・制御が要求される。
[0005] By the way, in recent power systems, due to an increase in the ratio of nuclear power generation and a large difference in power demand between day and night, thermal power plants have been switched to intermediate load operation with midnight start / stop and large and rapid load fluctuations. Have been forced.
As such a boiler for intermediate load operation, it is preferable to use a variable-pressure operation boiler with a small loss of fuel or the like at the time of starting and stopping.However, in order to perform starting and stopping on a daily or weekly basis, other boilers are also required. More stringent stress monitoring and control is required.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この変圧運転ボイラの
場合にも前記のノズルコーナーを応力監視点とせねばな
らないが、それ以外にも大応力が発生する部位のあるこ
とが判明した。
In the case of this variable-pressure operation boiler as well, the above-mentioned nozzle corner must be used as a stress monitoring point, but it has been found that there are other parts where large stress is generated.

【0007】これは、変圧運転ボイラの汽水分離器の耐
圧部であり、ここにおいて、プラントの起動停止運転時
に内部流体温度の変化率,変化幅共に著しく、負荷変化
中は、変圧運転の特徴である内圧の大幅な変動にさらさ
れる。従って起動時には特に耐圧部メタルと内部流体と
の間に生ずる温度差により熱応力が生ずる。特に構造の
複雑な蒸気入口ノズルコーナー内面では熱応力が大き
く、繰返し応力による疲労損傷も大きい。一方、定格運
転中は、該ノズルコーナー内面では起動時の残留応力と
内圧応力によるクリープ損傷が生ずる。また、負荷変化
中は、内圧変動により、繰返し応力が働き、頻繁かつ大
幅な負荷変動の場合疲労損傷も無視できない。
This is the pressure-resistant part of the steam separator of the variable-pressure operation boiler. Here, the rate of change and the width of change of the internal fluid temperature are remarkable when the plant is started and stopped. Subject to certain large fluctuations in internal pressure. Therefore, at the time of start-up, thermal stress is generated due to a temperature difference particularly generated between the pressure-resistant part metal and the internal fluid. In particular, thermal stress is large on the inner surface of a steam inlet nozzle corner having a complicated structure, and fatigue damage due to repeated stress is also large. On the other hand, during the rated operation, creep damage occurs on the inner surface of the nozzle corner due to residual stress and internal pressure stress at startup. In addition, during a load change, a repetitive stress acts due to the internal pressure fluctuation, and in the case of frequent and large load fluctuation, fatigue damage cannot be ignored.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】以上のことから、本発
明の目的は、変圧運転ボイラの起動バイパス運転,貫流
運転を通じて汽水分離器の応力監視に好適なボイラ寿命
監視装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION From the foregoing, it is an object of the present invention to provide a starting bypass operation and a once-through operation of a variable- pressure operation boiler.
Boiler life suitable for monitoring stress of brackish water separator through operation
A monitoring device is provided.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の変圧運転ボイラ寿命監視装置は、水冷壁で
加熱された加熱給水を水と蒸気とに分離する汽水分離器
の耐圧部に作用する内圧応力と前記耐圧部に作用する熱
応力とに起因する疲労を示す前記耐圧部の疲労寿命消費
量を演算する第一の演算手段と、前記内圧応力と前記熱
応力と前記加熱給水の熱とに起因するクリープ損傷を示
す前記耐圧部のクリープ損傷寿命消費量を演算する第二
の演算手段と、前記疲労寿命消費量と前記クリープ損傷
寿命消費量とを加算して、前記変圧運転ボイラの起動か
ら停止までの1サイクル当たりの前記耐圧部の寿命消費
量を演算する第三の演算手段と、前記変圧運転ボイラの
運転開始から現在に至るまでの前記寿命消費量を積算し
て、前記耐圧部の累積寿命消費量を演算する第四の演算
手段と、予め計画された前記変圧運転ボイラの予定起動
回数と、前記変圧運転ボイラの運転開始から現在に至る
までの前記変圧運転ボイラの累積起動回数と、前記累積
寿命消費量とに基づいて、現在から前記予定起動回数に
至るまでに、前記耐圧部が1サイクル当たり許容できる
許容寿命消費量を演算する第五の演算手段と、前記寿命
消費量と前記許容寿命消費量とを比較する比較手段と、
前記寿命消費量と前記許容寿命消費量との偏差を表示す
る表示手段とを有する。
[MEANS FOR SOLVING THE PROBLEMS] To achieve the above object
In addition, the apparatus for monitoring the life of the boiler for transformer operation of the present invention
Brackish water separator that separates heated heating feedwater into water and steam
Pressure acting on the pressure-resistant part and heat acting on the pressure-resistant part
Fatigue life consumption of the pressure-resistant part showing fatigue caused by stress
First calculating means for calculating the amount, the internal pressure stress and the heat
It shows creep damage caused by stress and heat of the heating water supply.
Second to calculate the creep damage life consumption of the pressure resistant part
Calculation means, the fatigue life consumption and the creep damage
Add the life consumption and determine whether to start the transformer operated boiler.
Life consumption of the pressure-resistant part per cycle from start to stop
A third calculating means for calculating the quantity,
The life consumption from the start of operation to the present is integrated.
A fourth calculation for calculating the cumulative life consumption of the pressure-resistant part.
Means and scheduled start-up of the transformer operated boiler planned in advance
Number of times, from the start of operation of the variable pressure operation boiler to the present
The cumulative number of startups of the variable-pressure operation boiler up to
Based on the lifetime consumption, the current
By the time, the withstand voltage section is permissible per cycle
Fifth calculating means for calculating the allowable life consumption, and the life
Comparing means for comparing the consumption with the permissible life consumption,
The deviation between the life consumption and the allowable life consumption is displayed.
Display means .

【0010】[0010]

【作用】本発明の変圧運転ボイラ寿命監視装置は、変圧
運転ボイラの起動から停止までの1サイクル当たりの耐
圧部の寿命消費量を演算し、予め計画された前記変圧運
転ボイラの予定起動回数と、前記変圧運転ボイラの運転
開始から現在に至るまでの前記変圧運転ボイラの累積起
動回数と、前記変圧運転ボイラの運転開始から現在に至
るまでの前記寿命消費量を積算して得た累積寿命消費量
とに基づいて、現在から前記予定起動回数に至るまで
に、前記耐圧部が1サイクル当たり許容できる許容寿命
消費量を演算し、そして、前記寿命消費量と前記許容寿
命消費量とを比較してその偏差を表示する。これによ
り、変圧運転ボイラの運転員は、前記寿命消費量と前記
許容寿命消費量との偏差を定量的に把握することがで
き、寿命消費配分を考慮に入れた前記変圧運転ボイラの
運転スケジュールを、容易に立案することが可能とな
る。
According to the present invention, there is provided a transformer operation monitoring apparatus for a boiler,
Withstand per cycle from start to stop of operation boiler
Calculate the life consumption of the pressure section, and
Scheduled number of start-ups of the boiler and operation of the transformer boiler
Cumulative start-up of the transformer operated boiler from start to present
The number of times of operation and the
Cumulative life consumption obtained by integrating the above life consumption until
From the present to the scheduled number of starts
And the allowable life of the pressure-resistant part per cycle.
Calculate the consumption, and calculate the life consumption and the allowable life.
The difference is displayed by comparing with the life consumption. This
In addition, the operator of the variable-pressure operation boiler determines the life consumption and the
The deviation from the allowable life consumption can be quantitatively grasped.
In this case, it is possible to easily formulate an operation schedule of the variable-voltage operation boiler in consideration of the life consumption distribution.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below.

【0012】図1は本発明の実施例であり、ディジタル
計算機を用いたボイラ熱応力監視装置100とプラント
からの関連入力信号との関係を示したものである。
FIG. 1 shows an embodiment of the present invention and shows the relationship between a boiler thermal stress monitoring device 100 using a digital computer and related input signals from a plant.

【0013】この図1において、ボイラ熱応力監視装置
100は、ディジタル計算機101,警報表示器10
2,CRT表示装置103,タイプライタ104、およ
びハードコピー装置105より構成される。ディジタル
計算機101は、監視点である汽水分離器203の蒸気
圧力P,該蒸気流量G,該蒸気温度Tf および該監視点
の内面メタル温度TM1,外面メタル温度TM0を基に、該
ノズルコーナー内面の熱応力と寿命消費量を所定の周期
で計算し、熱応力については、警報表示器102に警報
時にその旨を表示し、CRT表示装置103に関連情報
を表示する一方、タイプライタ104にそれを印字す
る。また、CRT表示装置103には、熱応力計算値の
トレンドグラフ表示や数値表示、起動停止1回当りの寿
命消費量データや累積寿命消費量データを表示し、タイ
プライタ104には、上記トレンド表示以外のデータを
それぞれオペレータの要求に応じて表示及び印字する。
CRT表示装置103に表示されたトレンドグラフ表示
などの情報は、ハードコピー装置105によって要求に
応じて記録できる。
In FIG. 1, a boiler thermal stress monitoring device 100 includes a digital computer 101 and an alarm display 10.
2, a CRT display device 103, a typewriter 104, and a hard copy device 105. The digital computer 101 determines the nozzle based on the steam pressure P, the steam flow rate G, the steam temperature Tf, and the inner metal temperature T M1 and outer metal temperature T M0 of the monitoring point. The thermal stress and life consumption of the inner surface of the corner are calculated at a predetermined cycle, and the thermal stress is displayed on the alarm display 102 at the time of warning and the related information is displayed on the CRT display device 103, while the typewriter 104 is displayed. Print it out. Further, the CRT display device 103 displays a trend graph display and numerical display of the calculated thermal stress value, life consumption data per start / stop and accumulated life consumption data, and the typewriter 104 displays the trend display. Other data are displayed and printed according to the operator's request.
Information such as a trend graph display displayed on the CRT display device 103 can be recorded by the hard copy device 105 on demand.

【0014】つぎに、図1におけるプラント部について
説明する。図は、変圧ベンソンボイラの関連部分を示し
たものである。プラントの運転モードは、バーナ209
の点火後定格負荷に達するまでの間、起動バイパス運転
と貫流運転の2つに分れる。起動バイパス運転は、バー
ナ点火からタービン蒸気加減弁301を開き始める以前
の運転を指す。図1において給水は、ボイラ200の節
炭器201によって予熱され、水冷壁202で加熱され
る。そして、加熱流体は、汽水分離器203,貯水タン
ク207で蒸気SF と水WF に分離され、蒸気は、バイ
パス弁1からフラッシュタンク208,フラッシュタン
ク蒸気ダンプ弁2を介して復水器400へダンプされる
一方、1次過熱器204,2次過熱器205,3次過熱
器206に通気され、昇温が行なわれる。
Next, the plant section in FIG. 1 will be described. The figure shows the relevant parts of the transformer Benson boiler. The operation mode of the plant is the burner 209
Until the rated load is reached after ignition, the operation is divided into the start-up bypass operation and the once-through operation. The startup bypass operation refers to an operation before the start of opening the turbine steam control valve 301 from the burner ignition. In FIG. 1, feed water is preheated by a economizer 201 of a boiler 200 and heated by a water cooling wall 202. Then, the heating fluid is steam separator 203 is separated into vapor S F and water W F in the water storage tank 207, the steam flash tank 208 from the bypass valve 1, the condenser 400 via the flash tank vapor dump valve 2 While being dumped to the primary superheater 204, the secondary superheater 205, and the tertiary superheater 206, the temperature is increased.

【0015】つぎに貫流運転は、バイパス弁1とフラッ
シュタンク蒸気ダンプ弁2を閉じて、蒸気を1次,2
次,3次過熱器204,205,206を通じて流し、
タービン蒸気加減弁301の開度調節と主蒸気圧力設定
値調節によりタービン300の昇速を行なう。タービン
が定格回転数に達すると発電機の併入を行ない負荷ラン
ピング条件が整うタービン蒸気加減弁301の開度を調
節し、最低圧力まで主蒸気圧力を上昇させる。その後
は、定格圧力まで、タービン蒸気加減弁301の開度と
主蒸気圧力設定値を負荷に対応して調節することにより
負荷制御を行なう。
Next, in the once-through operation, the bypass valve 1 and the flash tank steam dump valve 2 are closed and the steam is
Next, flow through the tertiary superheaters 204, 205, 206,
The speed of the turbine 300 is increased by adjusting the opening of the turbine steam control valve 301 and adjusting the set value of the main steam pressure. When the turbine reaches the rated speed, a generator is inserted and the opening degree of the turbine steam control valve 301 is adjusted to satisfy the load ramping condition, and the main steam pressure is increased to the minimum pressure. Thereafter, the load control is performed by adjusting the opening degree of the turbine steam control valve 301 and the set value of the main steam pressure to the rated pressure in accordance with the load.

【0016】以上説明したように、汽水分離器203に
は、起動バイパス運転,貫流運転を通じて蒸気が流れ、
特に起動時に内部流体とメタル温度との大きな温度差に
さらされると共に負荷変動に伴い内部流体の圧力が大き
く変化する為内圧応力が大きく変化する。
As described above, steam flows through the steam separator 203 through the startup bypass operation and the once-through operation.
In particular, at the time of startup, the internal fluid is exposed to a large temperature difference between the internal fluid and the metal temperature, and at the same time, the internal pressure stress greatly changes because the pressure of the internal fluid greatly changes with a load change.

【0017】図2は、本発明のボイラ熱応力監視装置1
00における処理手順を示すものである。
FIG. 2 shows a boiler thermal stress monitoring apparatus 1 according to the present invention.
9 shows a processing procedure at 00.

【0018】この処理の中の熱応力,内圧応力,疲労寿
命消費,クリープ破断寿命消費の各計算部は、概略次の
ように行なわれる。
The calculation units of the thermal stress, the internal pressure stress, the fatigue life consumption, and the creep rupture life consumption in this process are generally performed as follows.

【0019】まず、ステップ101においては、ボイラ
が運転中であるかどうかをバーナの点火信号の有無によ
って判定し、点火信号があればステップ102以下の処
理を実行する。
First, in step 101, it is determined whether or not the boiler is in operation based on the presence or absence of the ignition signal of the burner, and if there is the ignition signal, the processing from step 102 is executed.

【0020】ステップ102では後述のステップ114
のクリープ損傷寿命計算に必要な、クリープ保持時間カ
ウンタをリセットする。次にステップ103では、運転
回数、すなわち点火信号が入力された回数をカウント
し、この値を後述のステップ118の許容寿命計算に用
いる。ステップ104では、起動から停止までを1サイ
クルとしたとき、1サイクルの運転が終了したかどうか
を判定し、1サイクルが終了しなければ次の内面合計応
力計算ステップ105へ進み、終了であればステップ1
17の合計寿命計算ステップへ進む。なお、このサイク
ルの判定は、例えばボイラの起動,停止時のように、温
度が上昇して安定した後、下降して安定する過程におけ
る温度変化率(温度勾配)の変化を検出することにより
成される。
At step 102, a later-described step 114 is performed.
Reset the creep holding time counter required for calculating the creep damage life of the Next, in step 103, the number of times of operation, that is, the number of times the ignition signal is input is counted, and this value is used for the allowable life calculation in step 118 described later. In step 104, when one cycle from start to stop is defined as one cycle, it is determined whether or not one cycle of operation has been completed. If one cycle has not been completed, the process proceeds to the next inner surface total stress calculation step 105. Step 1
Proceed to step 17 for calculating the total life. This cycle is determined by detecting a change in the rate of temperature change (temperature gradient) in a process in which the temperature rises and stabilizes and then falls and stabilizes, for example, when starting and stopping the boiler. Is done.

【0021】ステップ105において、評価点圧力部材
の内面合計応力が計算される。ここで、内面合計応力と
は、評価点での内部流体温度Tf,圧力Pf,流量G,
外面メタル温度TMoより、半径方向,幅方向,周方向
の内圧応力と熱応力を求め、これら応力を合成して得ら
れる合成応力の事である。
In step 105, the total internal stress of the evaluation point pressure member is calculated. Here, the total internal stress refers to the internal fluid temperature Tf, pressure Pf, flow rate G,
This is a combined stress obtained by obtaining the internal pressure stress and the thermal stress in the radial, width, and circumferential directions from the outer metal temperature TMo, and combining these stresses.

【0022】ステップ106において、ステップ105
で計算された内面合計応力が、許容応力を超えているか
否かを判定し、超えていればステップ107で警報表示
してステップ108に移行し、超えてなければ直接ステ
ップ108へ移行し、このステップ108において正常
応力値との偏差が表示される。
In step 106, step 105
It is determined whether or not the total stress on the inner surface calculated in step S1 exceeds the allowable stress. If the stress exceeds the allowable stress, a warning is displayed in step S107 and the process proceeds to step S108. If not, the process directly proceeds to step S108. In step 108, the deviation from the normal stress value is displayed.

【0023】このように、応力に関連する情報を表示出
力することにより、ボイラの運転が弾力的に行なえると
いう効果がある。すなわち、一般にボイラの応力監視は
過熱器または再熱器出口管寄において行なわれるが、こ
れらの部位では、負荷変化時には主蒸気温度がほぼ一定
に制御されるため、疲労寿命消費の度合いが小さい。こ
れに対し、汽水分離器においては負荷変化時にも疲労寿
命消費が大きい。
As described above, by displaying and outputting information related to stress, there is an effect that the operation of the boiler can be performed elastically. That is, the monitoring of the stress of the boiler is generally performed near the outlet pipe of the superheater or the reheater, but in these portions, the main steam temperature is controlled to be substantially constant when the load changes, so that the degree of fatigue life consumption is small. On the other hand, in the brackish water separator, the fatigue life consumption is large even when the load changes.

【0024】したがって、汽水分離器の応力に関連する
情報を表示し、これを監視することにより、起動時にお
いて応力が大き過ぎれば昇温昇圧率を下げ、応力に余裕
があれば上げるなどの運用が行ない得る。また、負荷変
化時にも、応力が大き過ぎれば負荷変化率や変化幅を小
さくし、応力に余裕があれば大きくするなどの運用を行
なうことができ、フレキシブルな発電所運用が行なえる
と共に寿命消費を応力監視により、事前に制御すること
が可能となる。
Therefore, by displaying and monitoring the information related to the stress of the steam separator, if the stress is too large at the time of start-up, the temperature raising / pressing rate is reduced, and if the stress has a margin, the operation is increased. Can do. In addition, when the load changes, it is possible to reduce the load change rate and the width of change if the stress is too large, and to increase the load if there is enough stress. Can be controlled in advance by stress monitoring.

【0025】ステップ109では、ステップ105で求
めた内面合計応力よりステップ109Aで内面主応力差を計
算し、続いてステップ109Bでその応力振幅に対応す
る設計疲労線向上の疲労寿命消費を推定演算する。
In step 109, the internal principal stress difference is calculated in step 109A from the total internal stress obtained in step 105, and in step 109B, the fatigue life consumption for improving the design fatigue line corresponding to the stress amplitude is estimated and calculated. .

【0026】ここで内面主応力差とは、半径方向,軸方
向,同方向における主応力を表わすものである。例え
ば、周方向と軸方向の合成応力差,軸方向と半径方向の
合成応力差,半径方向と周方向の合成応力差である。
Here, the internal principal stress difference represents the principal stress in the radial direction, the axial direction, and the same direction. For example, a synthetic stress difference between the circumferential direction and the axial direction, a synthetic stress difference between the axial direction and the radial direction, and a synthetic stress difference between the radial direction and the circumferential direction.

【0027】ステップ110は、ステップ109で計算
した内面主応力差より相当応力を計算する。この相当応
力は、上述した各主応力差の二乗平均値であり、ステッ
プ114のクリープ損傷寿命計算で用いる。
In step 110, the equivalent stress is calculated from the inner principal stress difference calculated in step 109. This equivalent stress is a root mean square value of the above-described principal stress differences, and is used in the creep damage life calculation in step 114.

【0028】ステップ111は、ステップ105で求め
た内面合計応力のうち内面周方向応力が引張方向か圧縮
方向かを判定する部分で、ステップ114のクリープ損
傷寿命計算へ進むための第1関門に相当する。ここにお
いて、前記内面周方向応力が圧縮方向に働く場合はその
時の相当応力を最大値として記憶するためにステップ1
12へ、引張方向に働く場合はメタル温度がクリープ域
にあるか否か判断するステップ113へ移行する。
Step 111 is a part for determining whether the inner circumferential stress in the total inner stress obtained in step 105 is the tensile direction or the compressive direction, and corresponds to a first barrier for proceeding to the creep damage life calculation in step 114. I do. Here, when the inner circumferential stress acts in the compression direction, step 1 is performed to store the corresponding stress at that time as the maximum value.
If it is determined that the metal temperature is in the creep range, the process proceeds to step 113 for determining whether the metal temperature is in the creep range.

【0029】ステップ112は、ステップ110で計算
した相当応力の最大値を求めこの時のメタルの平均温度
を記憶してステップ104へ戻る。ここで求めた最大値
はステップ114のクリープ損傷寿命計算で用いられ
る。
In step 112, the maximum value of the equivalent stress calculated in step 110 is determined, the average temperature of the metal at this time is stored, and the process returns to step 104. The maximum value obtained here is used in the creep damage life calculation in step 114.

【0030】ステップ113は、クリープ損傷寿命計算
114へ進むための第2関門で、メタル平均温度がクリ
ープ域判定のための設定値を超えたか否かを判定する。
メタル平均温度が初めて設定値を超えた場合は、クリー
プ保持時間カウンタをスタートさせ、ステップ114へ
移行し、超えない場合は、ステップ104へ戻る。
Step 113 is a second barrier for proceeding to the creep damage life calculation 114, in which it is determined whether or not the average metal temperature has exceeded a set value for creep region determination.
If the average metal temperature exceeds the set value for the first time, the creep holding time counter is started, and the process proceeds to step 114. If not, the process returns to step 104.

【0031】ステップ115では、ステップ112で求
めた相当応力の最大値と、その時のメタル平均温度とを
用いて、予め記憶されている応力歪線図に基づいて、ク
リープ域に入った時点における評価点の応力(初期応
力)を計算する。
In step 115, the maximum stress value obtained in step 112 and the average temperature of the metal at that time are used to evaluate the temperature at the time of entering the creep range based on a stress-strain diagram stored in advance. Calculate the stress at the point (initial stress).

【0032】初期応力は、該評価点は残留応力がない場
合には上述の相当応力となり、残留応力がある場合には
該残留応力と相当応力との和となる。
The initial stress is the above-mentioned equivalent stress when there is no residual stress at the evaluation point, and is the sum of the residual stress and the equivalent stress when there is a residual stress.

【0033】ステップ116は、ステップ115で求め
た初期応力を出発点として、クリープ保持時間カウンタ
で示される現時点における応力値を、予め記憶されてい
る応力緩和曲線より求め、この応力値に基づいて予め記
憶されているクリープ破断曲線からクリープ損傷寿命消
費を推定する。
In step 116, starting from the initial stress obtained in step 115, the stress value at the present time indicated by the creep holding time counter is obtained from a previously stored stress relaxation curve, and based on this stress value, Estimate creep damage life consumption from stored creep rupture curves.

【0034】なお、以上のステップ115,116は、
メタル温度が所定値より低くクリープ損傷が問題となら
ない場合は省略される。
The above steps 115 and 116 are as follows:
If the metal temperature is lower than the predetermined value and creep damage does not pose a problem, it is omitted.

【0035】次にステップ117は、合計寿命消費を計
算するステップで、ステップ104から与えられる1サ
イクル終了判定により実行される。まず、ステップ11
7Aでは、ステップ109及び114で各々計算された
疲労寿命消費とクリープ寿命消費を加算して、今回サイ
クルの合計寿命消費量を計算する。ステップ117B
は、ボイラ運転開始後現在までの累積寿命消費量を計算
する。ステップ117Cは、今回サイクルの合計寿命消
費量と許容寿命消費量を比較し、許容値より大きい場合
はステップ117Dで警報表示を行ない、許容値以下の
場合には直接ステップ117Eへ移行する。ステップ1
17Eでは、合計寿命消費量と許容値との偏差を表示す
る。
Next, step 117 is a step of calculating the total life consumption, which is executed by the one-cycle end judgment given from step 104. First, step 11
In step 7A, the total life consumption of the current cycle is calculated by adding the fatigue life consumption and the creep life consumption calculated in steps 109 and 114, respectively. Step 117B
Calculates the cumulative life consumption from the start of boiler operation to the present. In step 117C, the total life consumption in the current cycle is compared with the permissible life consumption. If the permissible life consumption is larger than the permissible value, an alarm is displayed in step 117D. Step 1
In 17E, the deviation between the total life consumption and the allowable value is displayed.

【0036】ステップ118は、1サイクル当りの許容
寿命消費量を更新する部分で、ステップ103で求めた
運転回数累計とステップ117Aで求めた累積寿命消費
量とから残りの運転回数と余寿命を計算し、1サイクル
当りの許容寿命消費量を計算する。
Step 118 is a part for updating the permissible life consumption per cycle, and calculates the remaining number of operations and remaining life from the total number of operations obtained in step 103 and the accumulated life consumption obtained in step 117A. Then, the allowable life consumption per cycle is calculated.

【0037】すなわち、汽水分離器の材質,構造等から
決定される寿命から、既に費やされた累積寿命消費量を
差引き、これを予め計画された運転回数から既運転回数
を差引いて得られた残りの運転回数で除することによ
り、一運転サイクル当りに許容される寿命消費量が算出
される。これにより、残余のプラント起動,停止運転の
1サイクル当りの許容寿命消費が把握でき、寿命消費配
分を考慮に入れたボイラの運転スケジュールを容易に立
てることができるという効果がある。
That is, the accumulated life consumption already consumed is subtracted from the life determined by the material, structure, etc. of the brackish water separator, and this is obtained by subtracting the number of operations already performed from the number of planned operations. By dividing by the remaining number of operations, the allowable life consumption per one operation cycle is calculated. As a result, there is an effect that the permissible life consumption per cycle of the remaining plant start and stop operations can be grasped, and the operation schedule of the boiler can be easily set in consideration of the life consumption distribution.

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、負荷変化サイクルを単
位とした寿命を評価することにより、負荷変化による寿
命消費の割合を把握することができるため起動・停止が
頻繁でなくても負荷変動を頻繁に行うプラントなど負荷
変動当りの許容寿命消費を把握した柔軟な負荷運用が可
能となる。又、汽水分離器の内面合計応力等に関する情
報を変圧ボイラの運転中に表示して監視するので、負荷
変動時においても、内面合計応力が大き過ぎれば、負荷
変化率や変化幅を小さくし、内面合計応力に余裕があれ
ば大きくするなどの運用を行うことができ、フレキシブ
ルな発電所の運用が行えると共に消費寿命を事前に制御
する事が可能となる。これにより、安全かつ急速な変圧
運転ボイラの負荷運用を可能にすることができる。
According to the present invention, a load change cycle can be simply performed.
By evaluating the life of the
Startup and shutdown are possible because the ratio of life consumption can be grasped.
A load such as a plant that frequently changes load even if it is not frequent
Flexible load operation with permissible life consumption per change possible
It works. Also, information on the total internal stress of the brackish water separator, etc.
Information is displayed and monitored during operation of the transformer,
Even when fluctuating, if the total internal stress is too large,
Reduce the rate of change and the width of change, and allow room for total internal stress
Operation such as increasing the size
It is possible to operate a simple power plant and to control the consumption life in advance. Thus, it is possible to safely and rapidly operate the load of the transformer-operated boiler.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention.

【図2】図1に図示した実施例の処理手順を示すフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100…ボイラ熱応力監視装置、101…ディジタル計
算機、102…警報表示器、103…CRT表示装置、
104…タイプライタ、105…ハードコピー、200
…ボイラ、201…節炭器、202…水冷壁、203…
汽水分離器、204…1次過熱器、205…2次過熱
器、206…3次過熱器、207…貯水タンク、208
…フラッシュタンク、209…バーナ、300…タービ
ン、301…タービン蒸気加減弁、400…復水器、1…
バイパス弁、2…フラッシュタンク蒸気ダンプ弁、P…
蒸気圧力、G…蒸気流量、Tf …蒸気温度、MSP…主
蒸気圧力、TMi…汽水分離器内面メタル温度、TM0…汽
水分離器外面メタル温度、NC …ノズルコーナー部、S
F …蒸気、WF …水。
Reference numeral 100: boiler thermal stress monitoring device, 101: digital computer, 102: alarm display device, 103: CRT display device,
104: typewriter, 105: hard copy, 200
... boiler, 201 ... economizer, 202 ... water-cooled wall, 203 ...
Brackish water separator, 204: primary superheater, 205: secondary superheater, 206: tertiary superheater, 207: water storage tank, 208
... flash tank, 209 ... burner, 300 ... turbine, 301 ... turbine steam control valve, 400 ... condenser, 1 ...
Bypass valve, 2 ... Flash tank steam dump valve, P ...
Steam pressure, G: steam flow rate, T f : steam temperature, MSP: main steam pressure, T Mi : metal temperature on the inner surface of the steam separator, T M0 : metal temperature on the outer surface of the steam separator, N C : nozzle corner, S
F ... steam, W F ... water.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−81111(JP,A) 特公 平4−42561(JP,B2) 「三菱重工技報」第19巻第2号(昭和 57年3月30日 三菱重工業株式会社発 行)P.54〜63 「日立評論」第65巻第6号(昭和58年 6月25日 日立評論社発行)P.7〜12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-56-81111 (JP, A) JP 4-42561 (JP, B2) "Mitsubishi Heavy Industries Technical Report" Vol. 19, No. 2 (1982) March 30, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.) 54-63 "Hitachi Hyoron", Vol. 65, No. 6 (published by Hitachi Hyoron, June 25, 1983) 7-12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】給水を加熱する水冷壁と、前記水冷壁で加
熱された加熱給水を水と蒸気とに分離する汽水分離器と
を備えた変圧運転ボイラの寿命を監視する変圧運転ボイ
ラ寿命監視装置において、 前記汽水分離器の耐圧部に作用する内圧応力と前記耐圧
部に作用する熱応力とに起因する疲労を示す前記耐圧部
の疲労寿命消費量を演算する第一の演算手段と、 前記内圧応力と前記熱応力と前記加熱給水の熱とに起因
するクリープ損傷を示す前記耐圧部のクリープ損傷寿命
消費量を演算する第二の演算手段と、 前記疲労寿命消費量と前記クリープ損傷寿命消費量とを
加算して、前記変圧運転ボイラの起動から停止までの1
サイクル当たりの前記耐圧部の寿命消費量を演算する第
三の演算手段と、 前記変圧運転ボイラの運転開始から現在に至るまでの前
記寿命消費量を積算して、前記耐圧部の累積寿命消費量
を演算する第四の演算手段と予め計画された前記変圧運転ボイラの予定起動回数と、
前記変圧運転ボイラの運転開始から現在に至るまでの前
記変圧運転ボイラの累積起動回数と、前記累積寿命消費
量とに基づいて、現在から前記予定起動回数に至るまで
に、前記耐圧部が1サイクル当たり許容できる許容寿命
消費量を演算する第五の演算手段と、 前記寿命消費量と前記許容寿命消費量とを比較する比較
手段と、 前記寿命消費量と前記許容寿命消費量との偏差を表示す
る表示手段とを有する ことを特徴とする変圧運転ボイラ
寿命監視装置。
1. A water cooling wall for heating water supply, and a water cooling wall
A brackish water separator that separates the heated heating feedwater into water and steam
Operation boiler for monitoring the life of a variable operation boiler equipped with
In the service life monitoring device, the internal pressure stress acting on the pressure resistant part of the brackish water separator and the pressure resistance
The pressure-resistant part showing fatigue caused by thermal stress acting on the part
A first calculating means for calculating the fatigue life consumption of the heat source, the internal pressure stress, the thermal stress and the heat of the heating water supply.
Creep damage life of the pressure-resistant part showing creep damage
Second calculating means for calculating the consumption , the fatigue life consumption and the creep damage life consumption
Add the 1 from the start to the stop of the variable-voltage operation boiler.
Calculating the life consumption of the pressure-resistant part per cycle
Three calculation means , before the operation of the variable pressure operation boiler until the present time
The accumulated life consumption of the pressure-resistant part is calculated by integrating the life consumption
Fourth calculating means for calculating , the planned number of startups of the transformer operating boiler planned in advance,
Before starting the operation of the above-mentioned transformer boiler until the present
The cumulative number of startups of the transformer boiler and the cumulative life consumption
From the present to the scheduled number of starts based on the amount
And the allowable life of the pressure-resistant part per cycle.
Fifth calculating means for calculating the consumption amount, and a comparison comparing the life consumption amount and the allowable life consumption amount
Means for displaying a deviation between the life consumption and the allowable life consumption.
A boiler life monitoring device, comprising:
【請求項2】請求項1に記載の変圧運転ボイラ寿命監視
装置において、 前記寿命消費量が、前記許容寿命消費量を超えたときに
警報を表示する警報表示手段を有する ことを特徴とする
変圧運転ボイラ寿命監視装置。
2. The life monitoring of a boiler for a variable pressure operation according to claim 1.
In the apparatus, when the life consumption exceeds the allowable life consumption.
A variable-voltage operation boiler life monitoring device, comprising: alarm display means for displaying an alarm .
JP4198527A 1992-07-24 1992-07-24 Transformer operation boiler life monitoring device Expired - Lifetime JP2574972B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4198527A JP2574972B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Transformer operation boiler life monitoring device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4198527A JP2574972B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Transformer operation boiler life monitoring device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22979383A Division JPS60122804A (en) 1983-12-07 1983-12-07 Pressure-change operating boiler stress monitor device

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP27878494A Division JPH07167404A (en) 1994-11-14 1994-11-14 Variable pressure drive boiler stress monitor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05187603A JPH05187603A (en) 1993-07-27
JP2574972B2 true JP2574972B2 (en) 1997-01-22

Family

ID=16392630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4198527A Expired - Lifetime JP2574972B2 (en) 1992-07-24 1992-07-24 Transformer operation boiler life monitoring device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2574972B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4931511B2 (en) * 2006-08-08 2012-05-16 中国電力株式会社 Evaluation Method of Creep Remaining Life of High Temperature Member by Inverse Analysis Considering Stress Relaxation
EP3184783A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-28 Siemens Aktiengesellschaft Operation of a gas turbine based on a calculation of creep strain
KR102156724B1 (en) * 2019-05-13 2020-09-17 한국에너지기술연구원 Water circulation system of supercritical pressuer water tube boiler

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5681111A (en) * 1979-12-04 1981-07-02 Babcock Hitachi Kk Gas-water separator

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
「三菱重工技報」第19巻第2号(昭和57年3月30日 三菱重工業株式会社発行)P.54〜63
「日立評論」第65巻第6号(昭和58年6月25日 日立評論社発行)P.7〜12

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05187603A (en) 1993-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9593844B2 (en) Method for operating a waste heat steam generator
US9482427B2 (en) Method for operating a once-through steam generator and forced-flow steam generator
JP2809977B2 (en) Control device
US4552099A (en) Anticipatory boiler feedpump suction head controller system
JP2574972B2 (en) Transformer operation boiler life monitoring device
US3933580A (en) Limit regulation system for pressurized water nuclear reactors
US4050418A (en) Control system for steam generator
JPS59231305A (en) Method and device for controlling flow rate of liquid to steam generator
JP3325413B2 (en) Thermal stress monitoring and protection device for steam turbine
JP2003521623A (en) Turbine operating method and turbine plant
JPH01167699A (en) Variable delay apparatus for nuclear reactor trip
JPS60201008A (en) Method and apparatus for controlling operation of plant
JPH07167404A (en) Variable pressure drive boiler stress monitor
KR101631417B1 (en) Display method for Total Monitoring Of Turbine for the Power Plant
JP3922008B2 (en) Control method for boiler equipment
JP2785729B2 (en) Boiler water level control method
JPH031562B2 (en)
JP2685204B2 (en) Water supply pump control method and apparatus
JP2530427B2 (en) Boiler automatic management device
JPS60122804A (en) Pressure-change operating boiler stress monitor device
JPH0511092A (en) Method of protecting nuclear reactor
JPH0331962B2 (en)
JPS59180203A (en) Method of monitoring stress of boiler
JPH0335562B2 (en)
JPH08178205A (en) Controller of boiler