JP6531476B2 - 湿り度計測システム及び方法 - Google Patents
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また、本発明の湿り度計測システムは、前記予備加熱部よりも下流側に設けられ、前記配管内を流通する蒸気の流量を計測する流量計(12、14,15)を備えており、前記演算部が、前記流量計の計測結果から前記第1情報を得ることを特徴としている。
或いは、本発明の湿り度計測システムは、前記演算部が、前記配管内を流通する蒸気を生成する蒸気生成装置(E1)に対する燃料の単位時間当たりの供給量に基づいて演算により前記第1情報を算出することを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測システムは、前記温度計測部が、前記予備加熱部の近傍に取り付けられていることを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測システムは、前記温度計測部が、前記配管の外周面における底部に取り付けられていることを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測システムは、前記制御部が、前記温度計測部で計測される温度が一定となるように前記予備加熱部を制御することを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測システムは、前記制御部が、前記温度計測部で計測される温度が、前記配管内の飽和蒸気温度よりも予め規定された温度だけ高い温度となるように前記予備加熱部を制御することを特徴としている。
本発明の湿り度計測方法は、配管(P)内を流通する蒸気の湿り度を計測する湿り度計測方法であって、前記配管の外周面に取り付けられた予備加熱部(11)よりも下流側の前記配管の外周面に取り付けられた温度計測部(13)で温度を計測する第1ステップと、前記温度計測部で計測される温度を参照し、前記蒸気の湿分が全て蒸発するように前記予備加熱部を制御する第2ステップと、前記配管内を流通する蒸気の流量を示す第1情報と、制御される前記予備加熱部の出力を示す第2情報とに基づいて、前記配管内を流通する蒸気の湿り度を求める第3ステップとを有することを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測方法は、前記予備加熱部よりも下流側に設けられ、前記配管内を流通する蒸気の流量を計測する流量計の計測結果から前記第1情報を得ることを特徴としている。
或いは、本発明の湿り度計測方法は、前記配管内を流通する蒸気を生成する蒸気生成装置(E1)に対する燃料の単位時間当たりの供給量に基づいて演算により前記第1情報を算出することを特徴としている。
また、本発明の湿り度計測方法は、前記第2ステップが、前記温度計測部で計測される温度が一定となるように前記予備加熱部を制御するステップであることを特徴としている。
図1は、本発明の第1実施形態による湿り度計測システムの要部構成を示す図である。図1に示す通り、本実施形態の湿り度計測システム1は、プレヒータ11(予備加熱部)、計測用ヒータ12(流量計)、温度計測部13、温度計測部14,15(流量計)、圧力計16、プレヒータ制御装置17(制御部)、ヒータ電源18、データ収集装置19、及びデータ処理装置20(演算部)を備えており、蒸気生成装置E1と負荷設備E2との間に配設される配管P内を流れる熱流体(例えば、蒸気)の湿り度を計測する。
h1=h2−(W/G) …(1)
h2=H(P,T) …(2)
x=X(h1,P) …(3)
x=X(H(P,T)−(W/G),P) …(4)
上記(4)式から、配管P内を流れる蒸気の乾き度xは、プレヒータ11に供給される電力「W」、配管P内を流れる蒸気の流量「G」、配管P内を流れる蒸気の圧力「P」、及びプレヒータ11の下流側の端部近傍における温度「T」を用いて求められることが分かる。
y[%]=100[%]−x[%] …(5)
従って、配管P内を流れる蒸気の湿り度yも、プレヒータ11に供給される電力「W」、配管P内を流れる蒸気の流量「G」、配管P内を流れる蒸気の圧力「P」、及びプレヒータ11の下流側の端部近傍における温度「T」を用いて求めることができる。データ処理部23は、上記(4),(5)式を用いて、配管P内を流れる蒸気の湿り度yを求めている。
・取り付け位置X1…176℃程度
・取り付け位置X2…185℃程度
・取り付け位置X3…222〜225℃程度
・取り付け位置X1よりも下流の位置…174℃程度
図7は、本発明の第2実施形態による湿り度計測システムの要部構成を示す図である。尚、図7においては、図1に示す構成と同じ構成については同一の符号を付してある。図7に示す通り、本実施形態の湿り度計測システム2は、図1に示す湿り度計測システム1の計測用ヒータ12、温度計測部14,15、及びヒータ電源18を省略し、流量計30を追加した構成である。かかる構成の湿り度計測システム2は、配管P内を流れる蒸気の流量を実際に計測することなく蒸気の湿り度を計測可能としたものである。
η=(Qi−Qo)/Qi×100[%] …(6)
Qs=Qi×η …(7)
つまり、蒸気生成装置E1で生成される蒸気の熱量Qsは、蒸気生成装置E1に供給される燃料の熱量Qi(即ち、流量計30の計測結果)と蒸気生成装置E1の効率ηとを乗算して求められる。尚、蒸気生成装置E1の効率ηは、設計値又は実測値から予め求めることができる。
Qs=G×(hs−h0) …(8)
尚、上記(8)式において、「G」は蒸気生成装置E1で生成される蒸気の流量(配管P内を流れる蒸気の流量)である。
11 プレヒータ
12 計測用ヒータ
13 温度計測部
14 温度計測部
15 温度計測部
17 プレヒータ制御装置
20 データ処理装置
E1 蒸気生成装置
P 配管
Claims (11)
- 配管内を流通する蒸気の湿り度を計測する湿り度計測システムにおいて、
前記配管の外周面に取り付けられた予備加熱部と、
前記予備加熱部よりも下流側の前記配管の外周面に取り付けられた温度計測部と、
前記温度計測部で計測される温度が、前記配管内の飽和蒸気温度よりも予め規定された温度だけ高い温度となるように前記予備加熱部を制御する制御部と、
前記配管内を流通する蒸気の流量を示す第1情報と、前記制御部によって制御される前記予備加熱部の出力を示す第2情報とに基づいて、前記配管内を流通する蒸気の湿り度を求める演算部と
を備えることを特徴とする湿り度計測システム。 - 前記予備加熱部よりも下流側に設けられ、前記配管内を流通する蒸気の流量を計測する流量計を備えており、
前記演算部は、前記流量計の計測結果から前記第1情報を得る
ことを特徴とする請求項1記載の湿り度計測システム。 - 前記演算部は、前記配管内を流通する蒸気を生成する蒸気生成装置に対する燃料の単位時間当たりの供給量に基づいて演算により前記第1情報を算出することを特徴とする請求項1記載の湿り度計測システム。
- 前記温度計測部は、前記予備加熱部の近傍に取り付けられていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載の湿り度計測システム。
- 前記温度計測部は、前記配管の外周面における底部に取り付けられていることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載の湿り度計測システム。
- 前記制御部は、前記温度計測部で計測される温度が一定となるように前記予備加熱部を制御することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか一項に記載の湿り度計測システム。
- 前記制御部は、前記温度計測部で計測される温度が、前記配管内の飽和蒸気温度よりも数〜十数℃高い温度となるように前記予備加熱部を制御することを特徴とする請求項1から請求項6の何れか一項に記載の湿り度計測システム。
- 配管内を流通する蒸気の湿り度を計測する湿り度計測方法であって、
前記配管の外周面に取り付けられた予備加熱部よりも下流側の前記配管の外周面に取り付けられた温度計測部で温度を計測する第1ステップと、
前記温度計測部で計測される温度が、前記配管内の飽和蒸気温度よりも予め規定された温度だけ高い温度となるように前記予備加熱部を制御する第2ステップと、
前記配管内を流通する蒸気の流量を示す第1情報と、制御される前記予備加熱部の出力を示す第2情報とに基づいて、前記配管内を流通する蒸気の湿り度を求める第3ステップと
を有することを特徴とする湿り度計測方法。 - 前記予備加熱部よりも下流側に設けられ、前記配管内を流通する蒸気の流量を計測する流量計の計測結果から前記第1情報を得ることを特徴とする請求項8記載の湿り度計測方法。
- 前記配管内を流通する蒸気を生成する蒸気生成装置に対する燃料の単位時間当たりの供給量に基づいて演算により前記第1情報を算出することを特徴とする請求項8記載の湿り度計測方法。
- 前記第2ステップは、前記温度計測部で計測される温度が一定となるように前記予備加熱部を制御するステップであることを特徴とする請求項8から請求項10の何れか一項に記載の湿り度計測方法。
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