JP6578612B2 - 監視装置、これを備える蒸気タービン設備、及び蒸気タービン設備の監視方法 - Google Patents
監視装置、これを備える蒸気タービン設備、及び蒸気タービン設備の監視方法 Download PDFInfo
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Description
ここで、循環する水に冷却用の海水が漏洩すると、水質監視装置により検出された酸電気伝導率が上昇する。このため、酸電気伝導率を監視することで、海水の漏洩を検知することができ、漏洩した海水による循環系統の配管や機器の腐食を防ぐことができる。
本発明に係る監視装置及びこれを備える蒸気タービン設備の第一実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
ボイラ3は、給水ライン6から送られる水を加熱することによって、蒸気を得ている。そして、蒸気タービン設備は、蒸気を蒸気ライン7によって蒸気タービン2へ供給している。ここで、給水ライン6から送られる水に漏洩した海水や薬剤が含まれる、すなわち電解質が含まれていたとしても、この水を沸騰させることにより得た蒸気には、通常、水分(H2O)しか基本的に含まれない。しかし、ボイラ3内のドラムの水面レベルの上昇、デミスターの劣化、ドラム内の電解質の過剰濃縮によって、ボイラ3内の電解質が含まれる水滴やミストが蒸気ライン7へ流れる蒸気に随伴し、蒸気タービン2側へ電解質が混入してしまい、電解質のキャリーオーバーが生じることがある。
蒸気タービン設備の運転中においては、復水器4内は真空に保たれているが、蒸気タービン設備の検査による運転停止時は、復水器4内は真空破壊により真空が保たれない状態となる。このため、復水器4の復水の中や給水ライン6の水の中に、空気中に含まれる炭酸ガスが混入する。酸電気伝導率を検出する上で、循環系統の蒸気や水に空気中の炭酸ガスが混入すると、炭酸イオンの影響によって、蒸気や水の酸電気伝導率が上昇することとなる。たとえ、陽イオン交換樹脂を通過させて酸電気伝導率を検出したとしても、水や蒸気に空気中の炭酸ガスが含まれていると、背景技術の欄で説明したように、炭酸ガス成分は、当該陽イオン交換樹脂を通過してしまい、酸電気伝導率の検出に影響を与える。
蒸気や水に混入した炭酸ガスは、スケールや腐食物質のように蒸気タービン2、循環系統の配管や機器等に付着したり、海水や薬剤のようにボイラ内に蓄積したりしない。言い換えると、蒸気や水に混入した炭酸ガスは、水や蒸気への混入量が維持されたまま蒸気タービン設備を水や蒸気と共に循環する。よって、循環する炭酸ガスは、第一検出部8及び第二検出部9にいずれにおいても同程度に検出されることになる。
本発明に係る蒸気タービン設備の監視装置の第二実施形態について、図5のフローチャートに従って説明する。
ただし、本実施形態の場合、比較部102は、監視値Mとして、検出値D1と検出値D2との大小関係を評価できるパラメータを算出する。大小関係を評価できるパラメータとして、検出値D1と検出値D2の差(M=(D1−D2))や、検出値D1と検出値D2の比(M=D1/D2)や、検出値D1と検出値D2との比の二乗や、検出値D1と検出値D2との比の平方根などがある。
図7及び図8の上のグラフは、蒸気タービン2の出力(電力)を示す波形であって、運転途中でタービン設備を停止させ、その後再起動させた時の出力状態を示している。図7及び図8の中央のグラフは、検出値D1(点線)及び検出値D2(実線)の波形であって、蒸気タービン2の出力波形と同期させて示してある。図7及び図8の下のグラフは、検出値D1と検出値D2とから演算された監視値Mの波形であって、蒸気タービン2の出力波形と同期させて示してある。M1は、監視値Mの異常を判定するためのしきい値を示す。
Claims (13)
- 蒸気により駆動する蒸気タービンと、蒸気を発生させるボイラ及び蒸気を前記ボイラから前記蒸気タービンに供給する蒸気ラインを含む蒸気系統と、前記蒸気タービンの排気を水に戻す復水器及び水を前記復水器から前記ボイラに供給する給水ラインを含む給水系統とを有する蒸気タービン設備の監視装置であって、
前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値を受け付ける入力部と、
前記入力部が受け付けた前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値を比較する比較部と、
前記比較部の比較結果に基づく情報を出力する出力部と、
前記水の電気伝導率の検出値が前記蒸気の電気伝導率の検出値より大きいときは前記給水系統の異常と判定し、前記蒸気の電気伝導率の検出値が前記水の電気伝導率の検出値より大きいときは前記蒸気系統の異常と判定する判定部と、を備える
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記判定部は、前記比較部の比較結果から前記給水系統又は前記蒸気系統の異常を判定し、
前記出力部は、前記判定部における判定結果を情報として出力する
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記比較部は、比較結果として前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値との差の二乗の平方根又は差の絶対値を求める
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記比較部は、比較結果として前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値との大小関係を示すパラメータを求める
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項4に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記パラメータは、前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値との差又は比である
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記蒸気タービン設備の出力変動時の前記比較部の比較結果をマスクする
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備の監視装置であって、
前記給水系統中の水の電気伝導率の値を検出する第一検出部と、
前記蒸気系統中の蒸気の電気伝導率の値を検出する第二検出部と、
を備え、
前記入力部は、前記第一検出部で検出された前記水の電気伝導率の検出値と前記第二検出部で検出された前記蒸気の電気伝導率の検出値とを受け付ける
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項7に記載の蒸気タービン設備の監視装置において、
前記第一検出部及び前記第二検出部は、それぞれ炭酸ガスを脱気する脱気ユニットを含む
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視装置。 - 請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備の監視装置と、
前記蒸気タービンと、前記給水系統と、前記蒸気系統と、を有する
ことを特徴とする蒸気タービン設備。 - 蒸気により駆動する蒸気タービンと、蒸気を発生させるボイラ及び蒸気を前記ボイラから前記蒸気タービンに供給する蒸気ラインを含む蒸気系統と、前記蒸気タービンの排気を水に戻す復水器及び水を前記復水器から前記ボイラに供給する給水ラインを含む給水系統とを有する蒸気タービン設備の監視方法であって、
前記給水系統中の水の電気伝導率の値を検出する第一検出工程と、
前記蒸気系統中の蒸気の電気伝導率の値を検出する第二検出工程と、
前記第一検出工程で検出された前記水の電気伝導率の検出値と前記第二検出工程で検出された前記蒸気の電気伝導率の検出値とを受け付ける入力工程と、
前記入力工程で受け付けた前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値とを比較する比較工程と、
前記比較工程の比較結果に基づく情報を出力する出力工程と、を含み、
前記水の電気伝導率の検出値が前記蒸気の電気伝導率の検出値より大きいときは前記給水系統の異常と判定し、前記蒸気の電気伝導率の検出値が前記水の電気伝導率の検出値より大きいときは前記蒸気系統の異常と判定する判定工程をさらに含む
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視方法。 - 請求項10に記載の蒸気タービン設備の監視方法において、
前記判定工程では、前記比較工程の比較結果から前記給水系統又は前記蒸気系統の異常を判定し、
前記出力工程では、前記判定工程における判定結果を情報として出力する
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視方法。 - 請求項10又は請求項11に記載の蒸気タービン設備の監視方法において、
前記比較工程では、比較結果として前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値との差の二乗の平方根又は差の絶対値を求める
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視方法。 - 請求項10から請求項12のいずれか一項に記載の蒸気タービン設備の監視方法において、
前記比較工程では、比較結果として前記水の電気伝導率の検出値と前記蒸気の電気伝導率の検出値との大小関係を示すパラメータを求める
ことを特徴とする蒸気タービン設備の監視方法。
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