JP4838870B2 - 伝熱管監視装置 - Google Patents
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Description
本発明は、熱回収器等の熱交換器において、フィンチューブ等の伝熱管バンドルの状態（スケールの付着状況、破損、等）を監視する伝熱管監視装置に関する。
従来、図７に示すように、火力プラントにおいては、火炉１００にて燃料の燃焼により生成された燃焼ガスは、所要の熱交換を行って排ガスとなり、煙道１０１に設けられた脱硝装置１０２により窒素酸化物を還元された後、空気予熱器（熱交換器）１０３を経て、系外に排出される。
一方、空気は大気中から取り込まれ、空気予熱器１０３で排ガスとの熱交換によって加熱され、火炉１００の燃焼用空気として供給される。
そして、ＡＨ差圧監視器１０４により、空気予熱器１０３の出入口間の差圧を検出、表示することにより、空気予熱器１０３の運転を管理している（例えば、特許文献１。）。
一方、空気は大気中から取り込まれ、空気予熱器１０３で排ガスとの熱交換によって加熱され、火炉１００の燃焼用空気として供給される。
そして、ＡＨ差圧監視器１０４により、空気予熱器１０３の出入口間の差圧を検出、表示することにより、空気予熱器１０３の運転を管理している（例えば、特許文献１。）。
また、鋼材加熱炉に設置される廃熱回収用ボイラ（熱交換器）のボイラの伝熱管へのダスト付着を早期に確実に自動検出し、またスートブロワ起動時にドレン水がボイラ伝熱管へ噴射されるのを防止してダストの凝縮固着を防止し、加熱炉煙突等のドラフト力を常に保持することで、鋼材への伝熱効率・廃熱回収効率の低下を確実に防止するために、廃熱回収用ボイラにおける排ガス圧力損失（入出側圧力差）を圧力差測定器で測定し、この排ガス圧力損失ΔＰが設定値以上になると、スートブロワを起動させようにしたスートブロアの運転方法において、スートブロワの起動時に、ボイラ伝熱管に蒸気が噴射されない方向に一定時間だけスートブロワの蒸気を噴射してスートブロワチューブ内および配管内の水をパージし、その後、ボイラ伝熱管に向けて蒸気を噴射するものが提案されている（例えば、特許文献２）。
特許文献１、２に記載のものでは、熱交換器の出口と入口との差圧を検出することにより熱交換器の運転を管理しているために、熱交換器が複数段の伝熱管バンドルを組み合わせて構成されている場合、熱交換器の運転中においては、熱交換器内のどの伝熱管バンドルが閉鎖或いはダストの付着が進行しているのか判定することができないという問題があった。
また、複数段の伝熱管バンドルにダストが堆積・付着した場合と、ある特定の部位の１個の伝熱管バンドルに多くのダストが堆積した場合とでは、特許文献１、２に記載の差圧検出では見分けが付かないため、全てのスートブロワに蒸気又は圧縮空気を一様に噴射することになる。
この場合、多くのダストが堆積したある特定の部位の１個の伝熱管バンドルに対するスートブロワの蒸気又は圧縮空気の噴射量は不足することになり、この伝熱管バンドルは益々ダストが堆積して行くことになる。
また、複数段の伝熱管バンドルにダストが堆積・付着した場合と、ある特定の部位の１個の伝熱管バンドルに多くのダストが堆積した場合とでは、特許文献１、２に記載の差圧検出では見分けが付かないため、全てのスートブロワに蒸気又は圧縮空気を一様に噴射することになる。
この場合、多くのダストが堆積したある特定の部位の１個の伝熱管バンドルに対するスートブロワの蒸気又は圧縮空気の噴射量は不足することになり、この伝熱管バンドルは益々ダストが堆積して行くことになる。
なお、伝熱管バンドルの閉鎖は、灰の付着、スケールの生成によるが、スケールの発生条件は、スケールの組成と伝熱管バンドルにおける温度に依存しているため、どの伝熱管バンドルにスケールが発生するのかは、その条件によっており予測できない。
本発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、複数段の伝熱管バンドルにより構成された熱交換器の運転中において、各伝熱管バンドル毎の差圧を検出することにより、伝熱管バンドル毎のスケール生成状況が把握できる伝熱管監視装置を提供することを目的とする。
また、ある特定の伝熱管バンドルに、他の伝熱管バンドルより多くの蒸気又は圧縮空気を噴射した場合、その特定の伝熱管バンドルが破損する可能性が高まるので、運転中において、異常な伝熱管バンドルを特定することを目的とする。
また、ある特定の伝熱管バンドルに、他の伝熱管バンドルより多くの蒸気又は圧縮空気を噴射した場合、その特定の伝熱管バンドルが破損する可能性が高まるので、運転中において、異常な伝熱管バンドルを特定することを目的とする。
上記の問題点に対し本発明は、以下の各手段を以って課題の解決を図る。
第１の手段の伝熱管監視装置は、
排ガスに流れ方向に間隔を明けて複数段設けられた伝熱管バンドルを有する熱交換器において、
前記伝熱管バンドル毎に、上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記各伝熱管バンドルの下流側に、各々、前記各伝熱管バンドル内を流れる熱媒体の漏洩を検出する熱媒体検出手段と、
前記伝熱管バンドル毎の差圧と、監視対象の伝熱管の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の風量、送風機を駆動する電動機の電力量、送風機のファンのピッチ角度又は送風機の出入り口の差圧と、監視対象の伝熱管の定格時の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の定格運転時の風量、送風機を駆動する電動機の定格運転時の電力量、送風機のファンの定格運転時のピッチ角度又は送風機の出入り口の定格運転時の差圧とに基づいて、定格の排ガスが流れたと想定したときの補正差圧値を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする。
排ガスに流れ方向に間隔を明けて複数段設けられた伝熱管バンドルを有する熱交換器において、
前記伝熱管バンドル毎に、上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記各伝熱管バンドルの下流側に、各々、前記各伝熱管バンドル内を流れる熱媒体の漏洩を検出する熱媒体検出手段と、
前記伝熱管バンドル毎の差圧と、監視対象の伝熱管の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の風量、送風機を駆動する電動機の電力量、送風機のファンのピッチ角度又は送風機の出入り口の差圧と、監視対象の伝熱管の定格時の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の定格運転時の風量、送風機を駆動する電動機の定格運転時の電力量、送風機のファンの定格運転時のピッチ角度又は送風機の出入り口の定格運転時の差圧とに基づいて、定格の排ガスが流れたと想定したときの補正差圧値を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする。
特許請求の範囲に記載の各請求項に係る発明は、上記の各手段を採用しており、熱交換器の運転中において、伝熱管バンドル毎に、差圧検出手段にて上流側と下流側との差圧を検出することにより、異常な伝熱管バンドルを特定することができる。
また、スーツブロアによるスケールの除去を行ったとき等において、熱媒体検出手段にて熱媒体の漏洩を検出することにより、各伝熱管バンドルが破裂等の異常が発生していないか否かを確認することができる。
また、スーツブロアによるスケールの除去を行ったとき等において、熱媒体検出手段にて熱媒体の漏洩を検出することにより、各伝熱管バンドルが破裂等の異常が発生していないか否かを確認することができる。
＜＜火力プラントの概要＞＞
先ず、図１、図２に基づき、本発明の実施の形態に係る伝熱管監視装置を採用した火力プラントの全体の構成につき説明する。
なお、ボイラ１の燃料としては石炭、石油等が使用されており、ボイラ１からの排ガス中には、窒素酸化物（ＮＯＸ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）、ダスト等の大気汚染物質が含まれている。
先ず、図１、図２に基づき、本発明の実施の形態に係る伝熱管監視装置を採用した火力プラントの全体の構成につき説明する。
なお、ボイラ１の燃料としては石炭、石油等が使用されており、ボイラ１からの排ガス中には、窒素酸化物（ＮＯＸ）、硫黄酸化物（ＳＯＸ）、ダスト等の大気汚染物質が含まれている。
図１に示すように、ボイラ１から排出された燃焼排ガスは、触媒が充填された脱硝装置２に導入される。
脱硝装置２において、還元剤として注入されるアンモニア（ＮＨ３）により、排ガス中のＮＯＸが水と窒素とに還元され無害化される。
脱硝装置２から排出された高温の排ガスの温度は、一般的に１２０〜１５０℃となっている。
脱硝装置２において、還元剤として注入されるアンモニア（ＮＨ３）により、排ガス中のＮＯＸが水と窒素とに還元され無害化される。
脱硝装置２から排出された高温の排ガスの温度は、一般的に１２０〜１５０℃となっている。
この高温の排ガスは、熱回収装置３（第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂ）に導入され、熱媒体（水＋脱酸素剤（例えばヒドラジン））と熱交換を行うことにより、熱回収される。
各熱回収装置３ａ、３ｂから排出された排ガス温度は、８０〜１１０℃となる。
なお、各熱回収装置３ａ、３ｂにおいて加熱された熱媒体は、熱媒体循環配管８を介して、後述する再加熱装置６に送付される。
この２台の第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂの間には、図２に示すように、スーツブロア装置９が設けられている。
各熱回収装置３ａ、３ｂから排出された排ガス温度は、８０〜１１０℃となる。
なお、各熱回収装置３ａ、３ｂにおいて加熱された熱媒体は、熱媒体循環配管８を介して、後述する再加熱装置６に送付される。
この２台の第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂの間には、図２に示すように、スーツブロア装置９が設けられている。
第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂから排出された低温の排ガスは、合流し電気集塵装置４に導入されて、低温の排ガスからダストが除去される。
ダストが除去された排ガスは、電動機により駆動される送風機（ＩＤファン）１０により脱硫装置５に導入される。
脱硫装置５において、石灰石により、排ガス中のＳＯＸが吸収除去され、副生物として石膏が生成される。
このとき、脱硫装置５から排出される排ガスは、一般的に４５〜５５℃に低下している。
この排ガスをこのまま大気に放出すると、低温のため拡散しにくく、白煙になるなどの問題が生じる。
そこで、この排ガスを、再加熱装置６に導入し、熱回収装置３ａ、３ｂから熱媒体循環配管８を介して送られてきた熱媒体により所定温度以上に加熱して、煙突７から排出している。
ダストが除去された排ガスは、電動機により駆動される送風機（ＩＤファン）１０により脱硫装置５に導入される。
脱硫装置５において、石灰石により、排ガス中のＳＯＸが吸収除去され、副生物として石膏が生成される。
このとき、脱硫装置５から排出される排ガスは、一般的に４５〜５５℃に低下している。
この排ガスをこのまま大気に放出すると、低温のため拡散しにくく、白煙になるなどの問題が生じる。
そこで、この排ガスを、再加熱装置６に導入し、熱回収装置３ａ、３ｂから熱媒体循環配管８を介して送られてきた熱媒体により所定温度以上に加熱して、煙突７から排出している。
なお、図１にはボイラ１の例が示されているが、これに限定されるものではなく、内燃機関、ガスタービン、焼却炉等の各種の排ガス発生源が採用可能である。
また、火力プラントとしては、火力発電プラント、ゴミ等焼却プラントが採用可能である。
また、火力プラントとしては、火力発電プラント、ゴミ等焼却プラントが採用可能である。
＜＜熱回収装置＞＞
次に、図２に基づき、熱交換器としての熱回収装置３ａ、３ｂの詳細につき説明する。
図２に示すように、脱硝装置２と電気集塵装置４との間の排ガスダクトには、断面が四角のダクト状の熱回収装置３ａ、３ｂが２個並列して設けられている、
そして、図１に図示の脱硝装置２から排出された排ガスは、分岐してこの第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂに導入されるようになっている。
次に、図２に基づき、熱交換器としての熱回収装置３ａ、３ｂの詳細につき説明する。
図２に示すように、脱硝装置２と電気集塵装置４との間の排ガスダクトには、断面が四角のダクト状の熱回収装置３ａ、３ｂが２個並列して設けられている、
そして、図１に図示の脱硝装置２から排出された排ガスは、分岐してこの第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂに導入されるようになっている。
第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂには、各々、排ガスの流れ方向に高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂ、中温伝熱管バンドル１２ａ、１２ｂ、及び低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂからなる３段（複数段）の伝熱管バンドルが、間隔を明けて取り付けられている。
伝熱管バンドル１１ａ〜１３ｂは、各々、複数列、多数段に折り曲げられたフィンチューブから構成されている。
フィンチューブの両端は、第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂの壁面に取り付けられたヘッダに接続されている。
一方各ヘッダには、熱媒体循環配管８が接続されている。
伝熱管バンドル１１ａ〜１３ｂは、各々、複数列、多数段に折り曲げられたフィンチューブから構成されている。
フィンチューブの両端は、第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂの壁面に取り付けられたヘッダに接続されている。
一方各ヘッダには、熱媒体循環配管８が接続されている。
第１、２の熱回収装置３ａ、３ｂの上部（天井或いは側壁の上部）の、高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂより上流側には、各々、排ガスの静圧力を検出する圧力検出器Ｐ１が取付けられている。
同様に、高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂと中温伝熱管バンドル１２ａ、１２ｂとの間の熱回収装置３ａ、３ｂの上部にも、各々、第２の圧力検出器Ｐ２が取り付けられている。
中温伝熱管バンドル１２ａ、１２ｂと低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂとの間の熱回収装置３ａ、３ｂの上部にも、各々、第３の圧力検出器Ｐ３が取り付けられている。
同様に、高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂと中温伝熱管バンドル１２ａ、１２ｂとの間の熱回収装置３ａ、３ｂの上部にも、各々、第２の圧力検出器Ｐ２が取り付けられている。
中温伝熱管バンドル１２ａ、１２ｂと低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂとの間の熱回収装置３ａ、３ｂの上部にも、各々、第３の圧力検出器Ｐ３が取り付けられている。
そして、低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂより下流側の熱回収装置３ａ、３ｂの上部にも、各々、第４の圧力検出器Ｐ４が取り付けられている。
更に、熱回収装置３ａ、３ｂの上部の、高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂより上流側には、各々、排ガスの風量を検出する風量計Ｆが取り付けられている。
なお、風量計Ｆは、これに限定されるものではなく、低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂの下流側に設けても良い。
更に、熱回収装置３ａ、３ｂの上部の、高温伝熱管バンドル１１ａ、１１ｂより上流側には、各々、排ガスの風量を検出する風量計Ｆが取り付けられている。
なお、風量計Ｆは、これに限定されるものではなく、低温伝熱管バンドル１３ａ、１３ｂの下流側に設けても良い。
＜＜スーツブロア装置＞＞
２個の熱回収装置３ａ、３ｂの間には、合計６組のスートブロア１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを有するスーツブロア装置９が設けられている。
各スートブロア１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは、例えば、図３、図４に示すように、各々４本の、複数の洗浄液噴出口を有するスートブロアユニットにより構成されている。
２個の熱回収装置３ａ、３ｂの間には、合計６組のスートブロア１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂを有するスーツブロア装置９が設けられている。
各スートブロア１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂは、例えば、図３、図４に示すように、各々４本の、複数の洗浄液噴出口を有するスートブロアユニットにより構成されている。
６組の内、３組の第１のスートブロア１４ａ、１５ａ、１６ａは、スートブロア作業時には、図示略の駆動装置により、個別に熱回収装置３ａの側壁を貫通して熱回収装置３ａ内に進入し、各々下流側の高温伝熱管バンドル１１ａ、中温伝熱管バンドル１２ａ、低温伝熱管バンドル１３ａに堆積した灰、スケール等を洗浄するようになっている。
同様に、３組の第２のスートブロア１４ｂ、１５ｂ、１６ｂも、スートブロア作業時には、図示略の駆動装置により、個別に熱回収装置３ｂの側壁を貫通して熱回収装置３ｂ内に進入し、各々下流側の高温伝熱管バンドル１１ｂ、中温伝熱管バンドル１２ｂ、低温伝熱管バンドル１３ｂに堆積した灰、スケール等を洗浄するようになっている。
同様に、３組の第２のスートブロア１４ｂ、１５ｂ、１６ｂも、スートブロア作業時には、図示略の駆動装置により、個別に熱回収装置３ｂの側壁を貫通して熱回収装置３ｂ内に進入し、各々下流側の高温伝熱管バンドル１１ｂ、中温伝熱管バンドル１２ｂ、低温伝熱管バンドル１３ｂに堆積した灰、スケール等を洗浄するようになっている。
なお、第１の熱回収装置３ａの、高温伝熱管バンドル１１ａ、中温伝熱管バンドル１２ａ、低温伝熱管バンドル１３ａと、第２の熱回収装置３ｂの、高温伝熱管バンドル１１ｂ、中温伝熱管バンドル１２ｂ、低温伝熱管バンドル１３ｂとは、排ガスの流れ方向にずらして配設されており、第１のスートブロア１４ａ、１５ａ、１６及び第２のスートブロア１４ｂ、１５ｂ、１６ｂも交互に配設されている。
＜＜伝熱管監視装置＞＞
次に、図３に基づき、監視盤２０につき説明する。
以下、第１の熱回収装置３ａ用の監視盤２０につき説明する。
この監視盤２０は、第２の熱回収装置３ｂ用についても以下に説明するものと同様の各演算器、記憶器等を備えている。
次に、図３に基づき、監視盤２０につき説明する。
以下、第１の熱回収装置３ａ用の監視盤２０につき説明する。
この監視盤２０は、第２の熱回収装置３ｂ用についても以下に説明するものと同様の各演算器、記憶器等を備えている。
なお、監視盤２０はコンピュータの形態をなしている。
そして、以下に説明する各演算器、記憶器等は、それを実行するプログラム、シーケンスブロック、或いはメモリの形態をなしている。
しかしながら、これに限定されるものではなく、個々の電気或いは電子回路により構成するようにしても良い。
また、このコンピュータは、独立した小型コンピュータ、或いは火力プランを制御監視する中央コンピュータを使用することができる。
そして、以下に説明する各演算器、記憶器等は、それを実行するプログラム、シーケンスブロック、或いはメモリの形態をなしている。
しかしながら、これに限定されるものではなく、個々の電気或いは電子回路により構成するようにしても良い。
また、このコンピュータは、独立した小型コンピュータ、或いは火力プランを制御監視する中央コンピュータを使用することができる。
＜差圧監視＞
図３に示すように、各圧力検出器Ｐ１〜Ｐ４により、第１の熱回収装置３ａ内の前述の各所定の位置の圧力（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）が測定される。
測定された各圧力測定値Ｐｔ１〜Ｐｔ４は、監視盤２０内の差圧演算器２１に送信される。
差圧演算器２１では、高温伝熱管バンドル１１ａ前後の差圧値ΔＰｔ１、中温伝熱管バンドル１２ａ前後の差圧値ΔＰｔ２、及び低温伝熱管バンドル１３ａ前後の差圧値ΔＰｔ３が、次式により演算される。
ΔＰｔ１＝Ｐｔ１−Ｐｔ２、ΔＰｔ２＝Ｐｔ２−Ｐｔ３、ΔＰｔ３＝Ｐｔ３−Ｐｔ４。
演算された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３は、監視盤２０内の補正器２２に送信される。
図３に図示のものでは、圧力検出器Ｐ１〜Ｐ４と差圧演算器２１とにより、差圧検出手段が構成されている。
図３に示すように、各圧力検出器Ｐ１〜Ｐ４により、第１の熱回収装置３ａ内の前述の各所定の位置の圧力（Ｐｔ１〜Ｐｔ４）が測定される。
測定された各圧力測定値Ｐｔ１〜Ｐｔ４は、監視盤２０内の差圧演算器２１に送信される。
差圧演算器２１では、高温伝熱管バンドル１１ａ前後の差圧値ΔＰｔ１、中温伝熱管バンドル１２ａ前後の差圧値ΔＰｔ２、及び低温伝熱管バンドル１３ａ前後の差圧値ΔＰｔ３が、次式により演算される。
ΔＰｔ１＝Ｐｔ１−Ｐｔ２、ΔＰｔ２＝Ｐｔ２−Ｐｔ３、ΔＰｔ３＝Ｐｔ３−Ｐｔ４。
演算された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３は、監視盤２０内の補正器２２に送信される。
図３に図示のものでは、圧力検出器Ｐ１〜Ｐ４と差圧演算器２１とにより、差圧検出手段が構成されている。
なお、図４に示すように、高温伝熱管バンドル１１の上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段としての差圧検出器ＤＰ１、中温伝熱管バンドル１２の上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段としての差圧検出器ＤＰ２、及び、低温伝熱管バンドル１３の上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段としての差圧検出器ＤＰ３を設け、差圧検出器ＤＰ１〜３により、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３を直接測定するようにしても良い。
この場合、測定された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３は、直接補正器２２に送信される。
また、高温伝熱管バンドル１１の上流側と低温伝熱管バンドル１３の下流側との差圧を検出する差圧検出器ＤＰ０も設けても良い。
この場合、測定された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３は、直接補正器２２に送信される。
また、高温伝熱管バンドル１１の上流側と低温伝熱管バンドル１３の下流側との差圧を検出する差圧検出器ＤＰ０も設けても良い。
一方、風量計Ｆにより、第１の熱回収装置３ａ内を流れる風量が測定される。
測定された風量は、運転状態量Ｆｔとして補正器２２に送信される。
なお、送風機１０が設けられている場合には、送風機１０を駆動する電動機の電力量を運転状態量Ｆｔとしても良い。
或いは、送風機のファンのピッチ角度を運転状態量Ｆｔとしても良い。
更には、送風機１０の出入り口の差圧を運転状態量Ｆｔとしても良い。
この場合には、運転状態量Ｆｔは、送風機１０を駆動する電動機の制御盤等から補正器２２に送信される。
測定された風量は、運転状態量Ｆｔとして補正器２２に送信される。
なお、送風機１０が設けられている場合には、送風機１０を駆動する電動機の電力量を運転状態量Ｆｔとしても良い。
或いは、送風機のファンのピッチ角度を運転状態量Ｆｔとしても良い。
更には、送風機１０の出入り口の差圧を運転状態量Ｆｔとしても良い。
この場合には、運転状態量Ｆｔは、送風機１０を駆動する電動機の制御盤等から補正器２２に送信される。
補正器２２には、予め定格運転状態量Ｆｏが設定されている。
なお、風量を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の風量を定格運転状態量Ｆｏとする。
また、電力量を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の電動機の電力量を定格運転状態量Ｆｏとする。
ピッチ角度を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時のピッチ角度を定格運転状態量Ｆｏとする。
送風機１０の出入り口の差圧を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の出入り口の差圧を定格運転状態量Ｆｏとする。
なお、定格運転状態量Ｆｏは、後述するデータ管理器２３から入手するようにしても良い。
又は、火力プラントの試運転時、或いは、操業開始時において、１００％負荷運転を行い、そのときに測定したデータを定格運転状態量Ｆｏとしても良い。
なお、風量を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の風量を定格運転状態量Ｆｏとする。
また、電力量を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の電動機の電力量を定格運転状態量Ｆｏとする。
ピッチ角度を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時のピッチ角度を定格運転状態量Ｆｏとする。
送風機１０の出入り口の差圧を運転状態量Ｆｔとする場合には、定格運転時の出入り口の差圧を定格運転状態量Ｆｏとする。
なお、定格運転状態量Ｆｏは、後述するデータ管理器２３から入手するようにしても良い。
又は、火力プラントの試運転時、或いは、操業開始時において、１００％負荷運転を行い、そのときに測定したデータを定格運転状態量Ｆｏとしても良い。
補正器２２において、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、運転状態量Ｆｔ、定格運転状態量Ｆｏとに基づき、定格の排ガス量が流れたと想定したときの補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘが、次式により演算される。
ΔＰｔ１ｘ＝ΔＰｔ１×α、ΔＰｔ２ｘ＝ΔＰｔ２×α、ΔＰｔ３ｘ＝ΔＰｔ３×α。
なお、定格運転への変換係数αとは、運転状態量Ｆｔにおいて測定された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３を、定格送風量時の値に変換する変換係数αである。
運転状態量Ｆｔが風量の場合の変換係数αは、α＝（Ｆｏ／Ｆｔ）２となる。
ΔＰｔ１ｘ＝ΔＰｔ１×α、ΔＰｔ２ｘ＝ΔＰｔ２×α、ΔＰｔ３ｘ＝ΔＰｔ３×α。
なお、定格運転への変換係数αとは、運転状態量Ｆｔにおいて測定された各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３を、定格送風量時の値に変換する変換係数αである。
運転状態量Ｆｔが風量の場合の変換係数αは、α＝（Ｆｏ／Ｆｔ）２となる。
即ち、スケール等がある程度生成された高温伝熱管バンドル１１において、差圧値ΔＰｔ１を測定したときの風量が運転状態量Ｆｔである場合、この高温伝熱管バンドル１１に定格の風量を流したときの差圧値に補正するために変換係数αを乗算する。
各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘ、運転状態量Ｆｔは、監視盤２０内のデータ管理器２３に送信される。
各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘ、運転状態量Ｆｔは、監視盤２０内のデータ管理器２３に送信される。
＜漏洩監視＞
熱回収装置３ａには、図５に示す漏洩検出装置も設けられている。
図５に示すように、高温伝熱管バンドル１１ａの上流側、中温伝熱管バンドル１２ａの上流側、低温伝熱管バンドル１３ａの上流側及び下流側において、熱回収装置３ａの底板内面には、各々じゃま板（排液収集板）３０が、取り付けられている。
この各じゃま板（排液収集板）３０は、くの字形の形状をしており、中央部は排液が集まり易いように、下流側に位置している。
熱回収装置３ａには、図５に示す漏洩検出装置も設けられている。
図５に示すように、高温伝熱管バンドル１１ａの上流側、中温伝熱管バンドル１２ａの上流側、低温伝熱管バンドル１３ａの上流側及び下流側において、熱回収装置３ａの底板内面には、各々じゃま板（排液収集板）３０が、取り付けられている。
この各じゃま板（排液収集板）３０は、くの字形の形状をしており、中央部は排液が集まり易いように、下流側に位置している。
各じゃま板３０の中央部の上流側には、各々、各伝熱管バンドル１１ａ、中温伝熱管バンドル１２ａ、低温伝熱管バンドル１３ａから漏洩した熱媒体を収集するために、排液回収管３１が取り付けられている。
各排液回収管３１の途中には、各々、止め弁３２が設けられている。
各排液回収管３１の下流端は、各々、排液ポット３３（排液タンク）に接続されている。
各排液回収管３１の途中には、各々、止め弁３２が設けられている。
各排液回収管３１の下流端は、各々、排液ポット３３（排液タンク）に接続されている。
各排液ポット３３の下部には、各々、排液成分分析器３６に排液を抽出するための排液抽出管（サンプリング管）３４が接続されている。
また、各排液抽出管３４には、各々、遠隔操作弁３５が介装されている。
排液成分分析器３６は、定期的或いは監視盤２０からの測定要求信号に応じて、各遠隔操作弁３５を順に開閉操作し、どの場所（排液回収管３１）から脱酸素剤（例えばヒドラジン）が混入しているか否か、及び又は、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の濃度を検出する。
その結果（排液回収管３１毎の脱酸素剤（例えばヒドラジン）の検出の有無、及び又は、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の濃度）は、監視盤２０内のデータ管理器２３に送信される。
なお、排液成分分析器３６は、排液抽出管３４毎に個々に設けるようにしても良い。
また、各排液抽出管３４には、各々、遠隔操作弁３５が介装されている。
排液成分分析器３６は、定期的或いは監視盤２０からの測定要求信号に応じて、各遠隔操作弁３５を順に開閉操作し、どの場所（排液回収管３１）から脱酸素剤（例えばヒドラジン）が混入しているか否か、及び又は、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の濃度を検出する。
その結果（排液回収管３１毎の脱酸素剤（例えばヒドラジン）の検出の有無、及び又は、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の濃度）は、監視盤２０内のデータ管理器２３に送信される。
なお、排液成分分析器３６は、排液抽出管３４毎に個々に設けるようにしても良い。
＜データ管理＞
データ管理器２３には、前述のごとく、補正器２２から、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘ、運転状態量Ｆｔの各種データが送信される。
また、排液成分分析器３６からは、前述のごとく、排液回収管３１毎の、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の検出の有無及び又はヒドラジンの濃度が送信される。
更に、必要に応じて、図示略の入力装置により、上記の各種の測定されたデータがどのような状態（例えば、操業開始、スートブロア作業開示直前、スートブロア作業開示直後、基準データとして使用、等）のものかについて、イベントデータＩＶＴｔとして入力される。
データ管理器２３には、前述のごとく、補正器２２から、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘ、運転状態量Ｆｔの各種データが送信される。
また、排液成分分析器３６からは、前述のごとく、排液回収管３１毎の、脱酸素剤（例えばヒドラジン）の検出の有無及び又はヒドラジンの濃度が送信される。
更に、必要に応じて、図示略の入力装置により、上記の各種の測定されたデータがどのような状態（例えば、操業開始、スートブロア作業開示直前、スートブロア作業開示直後、基準データとして使用、等）のものかについて、イベントデータＩＶＴｔとして入力される。
なお、イベントデータＩＶＴｔ＝基準データとする場合は、火力プラントの試運転時、或いは、操業開始時において、１００％負荷運転を行った時に測定したときのものとすることが好ましい。
また、コンピュータに内蔵された時計より、測定年月、時刻のデータ（測定時刻ｔ）も入手する。
また、コンピュータに内蔵された時計より、測定年月、時刻のデータ（測定時刻ｔ）も入手する。
そして、データ管理器２３は、これらの測定時刻ｔ、イベントデータＩＶＴｔ、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３、補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘ、運転状態量Ｆｔ、定格運転状態量Ｆｏ、排液回収管３１毎のヒドラジンの検出の有無及び又はヒドラジンの濃度からなるデータ群を、監視盤２０内の記憶器２４に送信する。
記憶器２４では、送信されたこれらのデータ群を時系列的に記憶する。
記憶器２４では、送信されたこれらのデータ群を時系列的に記憶する。
＜表示＞
次に、図６に基づき、表示の一例につき説明する。
表示器２５は、記憶器２４から必要なデータを読み出して、これらのデータを画像データに公知の方法で変換して表示する。
また、図６に図示の画像の表示例は、公知の方法により複数の画面を重畳表示したものである。
次に、図６に基づき、表示の一例につき説明する。
表示器２５は、記憶器２４から必要なデータを読み出して、これらのデータを画像データに公知の方法で変換して表示する。
また、図６に図示の画像の表示例は、公知の方法により複数の画面を重畳表示したものである。
先ず、表示器２５の左上のテキスト表示画像Ｌａ１には、運転状態量Ｆｔ及び定格運転状態量Ｆｏが、名称及び単位と共に表示される。
例えば、運転状態量Ｆｔが風量の場合は、「排ガス風量：１０００ｍ３／ｈ、定格風量：１２００ｋｍ３／ｈ」のように表示される。
例えば、運転状態量Ｆｔが風量の場合は、「排ガス風量：１０００ｍ３／ｈ、定格風量：１２００ｋｍ３／ｈ」のように表示される。
また、後述する各棒グラフの上方に位置するテキスト表示画像Ｌａ２、Ｌａ３、Ｌａ４には、各脱酸素剤（例えばヒドラジン）の検出有無が表示される。
例えば、「漏洩ヒドラジン濃度：０ｍｍｇ」、「漏洩ヒドラジン濃度：５ｍｍｇ」、或いは「ヒドラジン漏洩無し」、「ヒドラジン漏洩有り」のように表示される。
例えば、「漏洩ヒドラジン濃度：０ｍｍｇ」、「漏洩ヒドラジン濃度：５ｍｍｇ」、或いは「ヒドラジン漏洩無し」、「ヒドラジン漏洩有り」のように表示される。
表示器２５には、画面を左右に横切るように少なくとも１本以上のライン表示画像（図６に図示のものは、Ｌｂ１、Ｌｂ２の２本）が表示される。
図６に図示のものにおいて、ライン表示画像Ｌｂ１は、基準値（又は、初期値）のラインを表している。
また、ライン表示画像Ｌｂ２は、各バンドル圧損の許容値のラインを表しており、例えば、Ｌｂ１×１．２〜１．４倍の位置に表示する。
図６に図示のものにおいて、ライン表示画像Ｌｂ１は、基準値（又は、初期値）のラインを表している。
また、ライン表示画像Ｌｂ２は、各バンドル圧損の許容値のラインを表しており、例えば、Ｌｂ１×１．２〜１．４倍の位置に表示する。
表示器２５には、左右方向に並べて、上方に延びる９本の棒状の測定差圧表示画像Ｌｃ１１、Ｌｃ１２、Ｌｃ１３、Ｌｃ２１、Ｌｃ２２、Ｌｃ２３、Ｌｃ３１、Ｌｃ３２、Ｌｃ３３が表示される。
この表示例において、測定差圧表示画像Ｌｃ１１は最新のスートブロア作業開示直前の補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、測定差圧表示画像Ｌｃ１２は最新のスートブロア作業開示直後の補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、測定差圧表示画像Ｌｃ１３は現在の補正差圧値ΔＰｔ１ｘを表示している。
なお、この各測定差圧表示画像Ｌｃ１１、Ｌｃ１２、Ｌｃ１３は、イベントデータＩＶＴｔに「基準データ」と記憶されているデータ群内の差圧値ΔＰｔ１を基準値（又は、初期値）としたときの、棒グラフである。
この例では、高温伝熱管バンドル１１においては、スートブロア作業を行ったにも係わらず、灰、又はスケールの付着・堆積が経時的に増加していることを示している。
なお、この各測定差圧表示画像Ｌｃ１１、Ｌｃ１２、Ｌｃ１３は、イベントデータＩＶＴｔに「基準データ」と記憶されているデータ群内の差圧値ΔＰｔ１を基準値（又は、初期値）としたときの、棒グラフである。
この例では、高温伝熱管バンドル１１においては、スートブロア作業を行ったにも係わらず、灰、又はスケールの付着・堆積が経時的に増加していることを示している。
測定差圧表示画像Ｌｃ２１、Ｌｃ２２、Ｌｃ２３は、所定時間（例えば、３ヶ月）毎に表示した例である。
測定差圧表示画像Ｌｃ２１は６ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２２は３ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２３は現在の補正差圧値ΔＰｔ２ｘを表示している。
この例では、時間が経過するに従い、中温伝熱管バンドル１２ａに、灰、又はスケールの付着・堆積が増加していることが示されている。
測定差圧表示画像Ｌｃ２１は６ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２２は３ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２３は現在の補正差圧値ΔＰｔ２ｘを表示している。
この例では、時間が経過するに従い、中温伝熱管バンドル１２ａに、灰、又はスケールの付着・堆積が増加していることが示されている。
測定差圧表示画像Ｌｃ３１、Ｌｃ３２、Ｌｃ３３も、測定差圧表示画像Ｌｃ２１、Ｌｃ２２、Ｌｃ２３と同様に所定時間（例えば、３ヶ月）毎に表示した例である。
測定差圧表示画像Ｌｃ３１は６ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２２は３ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ３３は現在の補正差圧値ΔＰｔ３ｘを表示している。
この例では、低温伝熱管バンドル１３には、灰、又はスケールの付着・堆積が生成されないことが示されている。
測定差圧表示画像Ｌｃ３１は６ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ２２は３ヶ月前、測定差圧表示画像Ｌｃ３３は現在の補正差圧値ΔＰｔ３ｘを表示している。
この例では、低温伝熱管バンドル１３には、灰、又はスケールの付着・堆積が生成されないことが示されている。
＜＜その他の実施の形態＞＞
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えてよいことは言うまでもない。
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明は上記の各実施の形態に限定されず、本発明の範囲内で種々の変更を加えてよいことは言うまでもない。
例えば、図３に図示の例において、データ管理器２３では、測定時刻ｔ、イベントデータＩＶＴｔ、圧力検出器Ｐ１〜Ｐ４により測定した圧力測定値Ｐｔ１〜Ｐｔ４、運転状態量Ｆｔ、定格運転状態量Ｆｏ、排液回収管３１毎のヒドラジンの検出の有無及び又はヒドラジンの濃度からなるデータ群を記憶器２４に送信し、記憶器２４でこれらのデータ群れを記憶し、表示段階において、必要なデータ群についてのみ、差圧演算器２１、補正器２２により、各差圧値ΔＰｔ１、ΔＰｔ２、ΔＰｔ３及び／又は補正差圧値ΔＰｔ１ｘ、ΔＰｔ２ｘ、ΔＰｔ３ｘを演算するようにしても良い。
上記の表示器２５における表示例は、ほんの一例に過ぎず、例えば、表示器２５に高温伝熱管バンドル１１についてのみ、１ヶ月ピッチで１２本（１年分）の補正差圧値ΔＰｔ１ｘを表示し、スケールの生成状況を表示するようにしても良い。
また、補正前の差圧値ΔＰｔ１を表示するようにしても良い。
更には、各種の表示画面を用意すると共に、表示器２５の右端に画像を選択する画像選択表示画像Ｌｍを表示し、表示する画像を選択、表示するようにしても良い。
また、補正前の差圧値ΔＰｔ１を表示するようにしても良い。
更には、各種の表示画面を用意すると共に、表示器２５の右端に画像を選択する画像選択表示画像Ｌｍを表示し、表示する画像を選択、表示するようにしても良い。
また、記憶器２４には、前述のごとく、各種の測定データ及び演算、補正した後のデータの全てを記憶するようにしても良く、或いは、表示に必要な最小限のデータのみを記憶するようにしても良い。
１ ボイラ
２ 脱硝装置
３、３ａ、３ｂ 熱回収装置
４ 電気集塵装置
５ 脱硫装置
６ 再加熱装置
７ 煙突
８ 熱媒体循環配管
９ スーツブロア装置
１０ 送風機
１１ａ、１１ｂ 高温伝熱管バンドル
１２ａ、１２ｂ 中温伝熱管バンドル
１３ａ、１３ｂ 低温伝熱管バンドル
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ スートブロア
２０ 監視盤
２１ 差圧演算器
２２ 補正器
２３ データ管理器
２４ 記憶器
２５ 表示器
３０ じゃま板
３１ 排液回収管
３２ 止め弁
３３ 排液ポット
３４ 排液抽出管
３５ 遠隔操作弁
３６ 排液成分分析器
Ｐ１〜Ｐ４ 圧力検出器
ＤＰ０〜ＤＰ３ 差圧検出器
Ｆ 風量計
Ｆｔ 運転状態量
Ｆｏ 定格運転状態量
Ｐｔ１〜Ｐｔ４ 圧力測定値
ΔＰｔ１〜ΔＰｔ３ 差圧値
ΔＰｔ１ｘ〜ΔＰｔ３ｘ 補正差圧値
ＩＶＴｔ イベントデータ
α 変換係数
Ｌａ１〜Ｌａ４ テキスト表示画像
Ｌｍ 画像選択表示画像
Ｌｃ１１〜Ｌｃ１３ 測定差圧表示画像
Ｌｃ２１〜Ｌｃ２３ 測定差圧表示画像
Ｌｃ３１〜Ｌｃ３３ 測定差圧表示画像
２ 脱硝装置
３、３ａ、３ｂ 熱回収装置
４ 電気集塵装置
５ 脱硫装置
６ 再加熱装置
７ 煙突
８ 熱媒体循環配管
９ スーツブロア装置
１０ 送風機
１１ａ、１１ｂ 高温伝熱管バンドル
１２ａ、１２ｂ 中温伝熱管バンドル
１３ａ、１３ｂ 低温伝熱管バンドル
１４ａ、１４ｂ、１５ａ、１５ｂ、１６ａ、１６ｂ スートブロア
２０ 監視盤
２１ 差圧演算器
２２ 補正器
２３ データ管理器
２４ 記憶器
２５ 表示器
３０ じゃま板
３１ 排液回収管
３２ 止め弁
３３ 排液ポット
３４ 排液抽出管
３５ 遠隔操作弁
３６ 排液成分分析器
Ｐ１〜Ｐ４ 圧力検出器
ＤＰ０〜ＤＰ３ 差圧検出器
Ｆ 風量計
Ｆｔ 運転状態量
Ｆｏ 定格運転状態量
Ｐｔ１〜Ｐｔ４ 圧力測定値
ΔＰｔ１〜ΔＰｔ３ 差圧値
ΔＰｔ１ｘ〜ΔＰｔ３ｘ 補正差圧値
ＩＶＴｔ イベントデータ
α 変換係数
Ｌａ１〜Ｌａ４ テキスト表示画像
Ｌｍ 画像選択表示画像
Ｌｃ１１〜Ｌｃ１３ 測定差圧表示画像
Ｌｃ２１〜Ｌｃ２３ 測定差圧表示画像
Ｌｃ３１〜Ｌｃ３３ 測定差圧表示画像
Claims (1)
- 排ガスに流れ方向に間隔を明けて複数段設けられた伝熱管バンドルを有する熱交換器において、
前記伝熱管バンドル毎に、上流側と下流側との差圧を検出する差圧検出手段と、
前記各伝熱管バンドルの下流側に、各々、前記各伝熱管バンドル内を流れる熱媒体の漏洩を検出する熱媒体検出手段と、
前記伝熱管バンドル毎の差圧と、監視対象の伝熱管の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の風量、送風機を駆動する電動機の電力量、送風機のファンのピッチ角度又は送風機の出入り口の差圧と、監視対象の伝熱管の定格時の運転状態を表す伝熱管内を流れる空気の定格運転時の風量、送風機を駆動する電動機の定格運転時の電力量、送風機のファンの定格運転時のピッチ角度又は送風機の出入り口の定格運転時の差圧とに基づいて、定格の排ガスが流れたと想定したときの補正差圧値を算出する演算部と、
を備えたことを特徴とする伝熱管監視装置。
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