JP4513771B2 - 一軸型コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステム - Google Patents
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Description
(DB)1に格納される。図3にプロセス値DBの構成を示した。熱効率の計算に必要なプロセス値のデータを時系列に格納している。次いで、GT計算部2が、プロセス値データベース1に格納されたプロセス値を基に運転条件に応じたGT出力を計算する。ここで、GTはガスタービンを表す。GT出力の計算は図6,図7で後述する。同様に、ST計算部3はST出力を計算する。ここで、STは蒸気タービンを表す。ST出力の計算は図8,図9で後述する。
GT出力、及び、GT排ガス温度を計算する。
DB4に格納される。図4にGT/ST計算結果DBの構成を示した。GT計算部2が出力したGT出力,GT排ガス温度の計算値、及び、ST計算部3が出力したST出力の計算値を時系列に格納している。時刻は、計算に使用したプロセス値データの時刻と対応している。
ST計算結果DBに格納されたGT出力,ST出力、及び排ガス温度の計算値を取り込み、GTまたはSTの異常を判定する。GT及びSTの経年劣化が運転実績と同程度に進行していれば、GT出力とST出力の和である総合出力の計算値は、計算誤差を除けば発電機出力の実測値と一致するはずである。最初に、異常機器判定部は、総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、差が閾値以内にあるかを判定する(S1)。
(S6)。このように、GT出力推定値、ST出力推定値の合計と実測値を比較して、
GT排気温度の推定値とGT排気温度の実測値を比較することで、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、どちらで劣化が発生したか特定でき、排ガス異常タービンを特定することができる。
(S4)で、STに異常が発生していると判断した場合、ST出力の計算値は実際の値から乖離しているので利用せずに、GT出力の計算値のみを用いる。ST出力については、発電機出力の実測値からGT出力の計算値を減算して求める(S5)。上記(S6)で、GTに異常が発生していると判断した場合、GT出力を発電機出力の実測値からST出力の計算値を減算して求める(S7)。このように、運転実績を超えた性能劣化が発生した機器に対する計算値は、誤差が大きいので出力の評価に利用しない。発電機出力の実測値から、性能劣化が発生していない機器に対する出力の計算値を減算して、性能劣化が発生した機器に対する出力を決定する。これにより、劣化進行したタービンの出力を排除して、正確なST出力及びGT出力を把握することができる。
GT熱効率を計算する。ガスタービン単独の性能の変化を監視するための指標に熱効率がある。これは、ガスタービンへの時間当たりの入熱量に対するガスタービンにより発電した電気出力の割合で表される。GT熱効率は、GT出力を単位時間当りの燃料発熱量で除することにより計算する。
STとGTの一方を異常と判断し、異常な方の出力を正常な方の出力から把握でき、異常な方の正確な効率を把握できる。これにより、定期点検を待たずに異常なタービンの正確な効率を早く把握することができる。
GT出力推定値であることを表示し、ST出力は、発電機出力の実測値からGT出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。ST出力表示は、「実測値−GT出力推定値」や「GT出力推定値から算出」をトレンドグラフに表示させる。GT異常の場合も同様に、ST出力はST計算部3のST出力推定値であることを表示し、GT出力は、発電機出力の実測値からST出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。
GT計算部2、STに関連するプロセス値からST出力を推定するST計算部3、GT又はSTのプロセス値に基づいてGT又はSTの異常を判断する異常機器判断部9、GT異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値とST出力の推定値との差からGT出力を算出し、ST異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値と前記GT出力の推定値との差からST出力を算出する出力決定部10を有する性能監視システムにより、片方のタービン異常の際であっても、正確な出力を把握できる。
Claims (12)
- 蒸気タービン(以下、STという)とガスタービン(以下、GTという)を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
GTに関連するプロセス値からGT出力、及びGT排ガス温度を推定するGT計算手段と、
STに関連するプロセス値からST出力を推定するST計算手段と、
前記推定したST出力及びGT出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記GT排ガス温度の推定値と前記GTの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、GT異常と判断し、GT排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ST異常と判断する性能監視計算手段と、
を有することを特徴とする性能監視システム。 - 請求項1に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記GT異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ST出力の推定値との差からGT出力を算出し、前記ST異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記GT出力の推定値との差からST出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。
- 請求項2に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記推定した出力を用いて、効率を計算する熱効率演算手段を有することを特徴とする性能監視システム。
- 請求項1又は2に記載の性能監視システムにおいて、GT出力またはST出力の推定値を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
- 請求項3に記載の性能監視システムにおいて、前記計算された効率を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
- 蒸気タービン(以下、STという)とガスタービン(以下、GTという)を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムの性能監視方法において、
前記性能監視システムは、
GTに関連するプロセス値からGT出力、及びGT排ガス温度を推定し、
STに関連するプロセス値からST出力を推定し、
前記推定したST出力及びGT出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記GT排ガス温度の推定値と前記GTの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、GT異常と判断し、GT排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ST異常と判断することを特徴とする性能監視方法。 - 請求項6に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記GT異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ST出力の推定値との差からGT出力を算出し、前記ST異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記GT出力の推定値との差からST出力を算出することを特徴とする性能監視方法。
- 請求項7に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記推定した出力を用いて、効率を計算することを特徴とする性能監視方法。
- 請求項6又は7に記載の性能監視方法において、GT出力またはST出力の推定値を表示することを特徴とする性能監視方法。
- 請求項8に記載の性能監視方法において、前記計算された効率を表示することを特徴とする性能監視方法。
- 蒸気タービン(以下、STという)とガスタービン(以下、GTという)を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
GTに関連するプロセス値からGT出力を推定するGT計算手段と、
STに関連するプロセス値からST出力を推定するST計算手段と、
前記GT又はSTのプロセス値に基づいてGT又はSTの異常を判断する手段と、
前記GT異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ST出力の推定値との差からGT出力を算出し、前記ST異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記GT出力の推定値との差からST出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。 - 請求項11に記載の性能監視システムにおいて、
前記出力決定手段で算出された情報を表示する表示手段を有し、
前記表示手段に、異常となったST又はGTの出力表示は、異常となっていない他方のGT又はSTについて計算で求めた出力に基づいて算出されていることを表示することを特徴とする性能監視システム。
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