JP7172173B2

JP7172173B2 - 流体管理支援装置

Info

Publication number: JP7172173B2
Application number: JP2018120107A
Authority: JP
Inventors: 英志内田
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2018-06-25
Filing date: 2018-06-25
Publication date: 2022-11-16
Anticipated expiration: 2038-06-25
Also published as: JP2020002802A

Description

本発明は、火力発電所における流体配管内を流れる流体の性質管理を行うための流体管理支援装置に関する。

火力発電所は、給水配管より供給された水をボイラで加熱し、発生した高温高圧蒸気を、蒸気配管を通してタービンに送っている（例えば特許文献１参照）。
例えば、火力発電所で各設備の点検を行った後の起動時においては、安全性や耐久性を向上させるために、給水配管や蒸気配管である流体配管を流れる水又は蒸気に含まれるＮ_２Ｈ_４（ヒドラジン）等の物質の含有量を一定量以下にする必要がある。
そのため、流体配管における流体の流路ごとに、流路を流れる流体の性質、即ち流体に含まれる対象物質の含有量の測定を行う。そして、対象物質の含有量が基準値以下になるまで通水または蒸気を流し続ける。
従来、このような流体の性質管理は、紙等に記載された管理表に基づき、流路ごとに行われていた。

特開２０１０－２４９０５６号公報

ここで、流体の性質管理は、性質管理を行っている流路が火力発電所におけるどの部分であるのかといった全体像を把握して行うことが好ましい。しかし、現行の管理表では全体像がつかめないため、特に流体の性質管理の経験が浅い場合、検査項目、サンプリング位置、開閉すべきバルブを誤ったりする可能性があった。

本発明は、全体像の把握が容易な流体管理支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のものを提供する。
（１）火力発電所の流体配管における流体の流路ごとに、前記流路を流れる流体の性質が基準を満たすように管理するための流体管理支援装置であって、前記火力発電所における流体配管図、前記流体配管内において、管理を行う前記流路に、前記流体を流すためのバルブ開閉情報、管理を行う前記流路において前記流体をサンプリングするサンプリング位置、及び、サンプリングした前記流体において検査すべき検査内容、を含むチェック情報を記憶している記憶部と、前記チェック情報を表示可能な表示部と、前記記憶部に記憶された前記チェック情報を、管理を行う前記流路に対応して読み出し、前記表示部に、前記流体の性質管理を行う流路を特定して前記流体配管図を表示させる制御部と、を備える流体管理支援装置。

前記流路における前記流体の管理終了を入力可能な入力部を備え、前記制御部は、前記入力部より管理終了が入力された場合、次に管理をすべき前記流路に対応した前記バルブ開閉情報、前記サンプリング位置、及び、前記検査内容を含むチェック情報を前記記憶部から読み出し、前記表示部に、次に管理をすべき前記流路に対応した前記チェック情報を表示させてもよい。

前記入力部は、連絡事項を入力可能で、前記表示部は前記連絡事項を表示可能であってもよい。

本発明によれば、全体像の把握が容易な流体管理支援装置を提供することができる。

火力発電所１００における流体配管の概略構成図である。実施形態の流体管理支援装置２００のブロック図である。低圧クリーンアップ工程の第１段階における表示部２０４の第１画面２０４Ａを示した図である。低圧クリーンアップ工程の第１段階における表示部２０４の第２画面２０４Ｂを示した図である。低圧クリーンアップ工程の第２段階における表示部２０４の第２画面２０４Ｂを示した図である。低圧クリーンアップ工程の第２段階における表示部２０４の第２画面２０４Ｂを示した図である。

(火力発電所１００の説明）
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、火力発電所１００における流体配管の概略構成図である。
図１に示すように、火力発電所１００はボイラ１０１と、１次加熱器１０２と、２次加熱器１０２と、復水器１０５とフラッシュタンク１１５と、復水器１０５と、低圧給水部加熱器１０７と、脱気器１０８と、高圧給水部加熱器１１０とを備える。
ボイラ１０１で発生した高温高圧の蒸気は、１次加熱器１０２、２次加熱器１０３を介してタービン１０４に流入し、膨張してタービン１０４を駆動する。
タービン１０４から排出される蒸気は、復水器１０５に送られ、冷却水によって凝縮された後、復水ポンプ１０６により圧送され、流体配管３００を通って給水系統に送られる。
給水系統は、低圧給水加熱器１０７、脱気器１０８、給水ポンプ１０９及び高圧給水加熱器１１０を主要設備として構成され、これらの設備は復水器１０５からボイラ１０１に向かって順次それぞれ直列に接続されている。
また、ボイラ１０１で発生した蒸気の一部はフラッシュタンク１１５で回収され、復水器１０５と脱気器１０８へと送られる。デミネ装置においてはイオン交換樹脂により水から不純物が除去される。
そして、火力発電所１００内のこれらの装置は蒸気配管及び給水配管である流体配管３００により接続され、流体配管３００には、複数の、例えば符号Ｖ１～Ｖ１９を記したバルブが設けられている。

図２は、実施形態の流体管理支援装置２００のブロック図である。流体管理支援装置２００は、火力発電所１００における点検後等の起動時において、流体配管３００内を通る水や蒸気といった流体の性質（Ｎ_２Ｈ_４やＦｅ等の含有量や抵抗値等）の管理を行う際に用いる流体管理支援装置である。
流体管理支援装置２００は、例えば、入力部２０１と、制御部２０２と、記憶部２０３と、表示部２０４とを備えている。

（入力部２０１）
入力部２０１は、例えばキーボードやタブレット端末のタッチパネルである。
入力部２０１は、後述するような、サンプリングした流体での測定項目の設定や変更、測定項目での満たすべき基準値の設定や変更、性質管理を行う流路内での流体のサンプリング位置、その他各種連絡事項の入力等が可能である。

（記憶部２０３）
記憶部２０３は、火力発電所１００における流体配管図と、サンプリングした流体での測定項目と、測定項目での満たすべき基準値と、性質管理を行う流路内での流体のサンプリング位置と、性質管理を行う個所に流体を流す場合に、どのバルブを開閉するかといったバルブ開閉情報と、その他各種連絡事項と、を含むチェック情報を記憶している。

（表示部２０４）
表示部２０４は、記憶部２０３に記憶されたチェック情報を表示可能な、例えば持ち運び可能なタブレット端末、設置型の液晶モニタ、プリンタ等である。

（制御部２０２）
制御部２０２は、流体管理支援装置２００の電源がＯＮにされて流体の性質管理が開始すると、まず、流体の性質管理を行うべき流路に対応するチェック情報を記憶部２０３から読み出し、表示部２０４に表示する。

（表示部での具体的表示内容）
次に、表示部２０４での具体的な表示内容について説明する。
以下、一例として、火力発電所１００での点検後の起動時における流体の性質管理を行う場合、最初に行われる、低圧給水部加熱器１０７を含む低圧給水領域での流体の性質管理（低圧クリーンアップ工程）の場合について説明する。低圧クリーンアップ工程は３段階に分けられている。

（第１段階）
表示部２０４には、第１画面２０４Ａと、第２画面２０４Ｂとの２つの画面が選択的に表示可能である。
図３は低圧クリーンアップ工程の第１段階における表示部２０４の第１画面２０４Ａを示した図である。第１画面２０４Ａの上部には、低圧クリーンアップ工程において復水器１０５を流れる水の水量と復水器１０５内での圧力を示すグラフ１００Ｂが表示され、第１画面２０４Ａの下部には火力発電所１００の全体を示した流体配管図１００Ａが表示される。
流体配管図１００Ａでは、低圧クリーンアップ工程の第１段階において水が流れる流路が、他の部分と区別されるように、例えば太く表示される。なお、色を変えたりすることによって他の部分と区別しても良い。

表示部２０４は、例えばタッチパネルになっており、第１画面２０４Ａを指でタッチしてスライドさせると、第２画面２０４Ｂが表示される。図４は低圧クリーンアップ工程の第１段階における表示部２０４の第２画面２０４Ｂを示した図である。
第２画面２０４Ｂでは、低圧クリーンアップ工程での第１段階、第２段階、第３段階ごとの、性質管理を行う個所に流体を流す場合にどのバルブを開閉するかといったバルブ開閉情報を示す「系統弁切替」と、性質管理を行う流路内での流体のサンプリング位置を示す「サンプリング位置」と、サンプリングした流体での測定項目を示す「測定項目」と、測定項目での満たすべき基準値を示す「管理基準」と、例えば補給水に余裕がないという連絡を受けた場合に変更可能な管理基準の上限を示す「上限」と、流れる水が回収される回収先と、各種連絡事項と、基準値の上限の設定根拠と、その他備考と、が示される。
また、第２画面２０４Ｂでは、現在行われている行程及び段階が、図示するように太枠で囲まれている。

図３に戻り、第１段階においては、図３の下部で太線で表示するように、復水器１０５、バルブＶ３，低圧給水部加熱器１０７、脱気器１０８を含む流路を流れた水はバルブＶ１より外部に流出する。
そして、図３においてＡで示す、サンプリング位置Ａでサンプリングした水におけるＮ_２Ｈ_４の濃度がＸＸｍｇ／Ｌ（ＸＸは例えば１０ｍｇ／Ｌ）以下、ＦｅがＹＹμｍｇ／Ｌ（ＹＹは例えば３００μｍｇ／Ｌ）以下、図３においてＢで示すサンプリング位置Ｂでサンプリングした水におけるＮ_２Ｈ_４の濃度がＸＸｍｇ／Ｌ以下になったら、第１段階での流体の性質管理、即ち、この流路の通水による洗浄は完了である。

第１段階での流体の性質管理が終了すると、表示部２０４がタッチパネルの場合は表示部２０４の完了ボタンを押す。タッチパネルでない場合は、例えば入力部２０１を介して完了を入力する。そうすると、第２画面２０４Ｂで、太枠で囲まれた部分が、隣の第２段階に移動した図５の状態となる。
作業者は、第２段階の「系統弁切替」の表示に基づき、バルブＶ１を閉じて、バルブＶ２，Ｖ３を開く。

表示部２０４において第１画面２０４Ａにスライドさせると、バルブＶ２，Ｖ３が開いてバルブＶ１が閉じるので、復水器からバルブＶ３を通って低圧給水加熱器復水器、バルブＶ２を通って復水器へ帰る流路が太く表示された図６が表示される。

第２段階において、サンプリング位置Ｂで測定したＮ_２Ｈ_４の濃度がＸＸｍｇ／Ｌ以下になったら、第２段階での流体の性質管理、即ち配管の通水による洗浄は完了である。
第１段階と同様に完了ボタンを押す。そうすると、第２画面２０４Ｂで、太枠で囲まれた部分が、隣の第３段階に移動する。そして、第３段階での各種項目に基づいて第１段階及び第２段階と同様の作業を繰り返す。

以上、本実施形態の流体支援装置は、火力発電所１００における全体的な流体配管図、流体配管内において、管理を行う流路に、流体を流すためのバルブ開閉情報、管理を行う流路において流体をサンプリングするサンプリング位置、及び、サンプリングした流体において検査すべき検査内容、を含むチェック情報を記憶している記憶部２０３と、チェック情報を表示可能な表示部２０４と、記憶部２０３に記憶されたチェック情報を、管理を行う流路に対応して読み出し、表示部２０４に、流体の性質管理を行う流路を特定して流体配管図を表示させる制御部と、を備える。
したがって、流体の性質管理を行っている流路が火力発電所１００におけるどの流路であるのかといった全体像を把握して流体の性質管理を行うことが可能となる。ゆえに、流体の性質管理の経験が浅い作業者であっても、検査項目、サンプリング位置、開閉すべきバルブを誤ったりする可能性が低減する。

また、流路における流体の管理終了を入力可能な入力部２０１を備え、制御部２０２は、入力部２０１より管理終了が入力された場合、次に管理をすべき流路に対応したバルブ開閉情報、サンプリング位置、及び、検査内容を含むチェック情報を記憶部２０３から読み出し、表示部２０４に、次に管理をすべき流路に対応したチェック情報を表示させる。
したがって、自動的に次の工程が表示されるので、作業者は、順序を間違えことなく、流体の性質管理が可能である。

入力部２０１は、連絡事項を入力可能で、表示部２０４は連絡事項を表示可能である。
したがって、作業者は、他の作業者からの連絡事項を認識しつつ、流体の品質管理を行うことができる。

１００火力発電所
１００Ａ流体配管図
１０１ボイラ
１０４タービン
１０５復水器
１０７低圧給水加熱器
１０８脱気器
１０９給水ポンプ
１１０高圧給水加熱器
１１５フラッシュタンク
２００流体管理支援装置
２０１入力部
２０２制御部
２０３記憶部
２０４表示部
２０４Ａ第１画面
２０４Ｂ第２画面
３００流体配管

Claims

火力発電所の流体配管における流体の流路ごとに、前記流路を流れる流体の性質が基準を満たすように管理するために行う作業を作業者に示す流体管理支援装置であって、
前記火力発電所の全体を示した流体配管図、
前記流体配管内において、管理を行う前記流路に、前記流体を流すために、どのバルブを開閉するかといったバルブ開閉情報、
管理を行う前記流路において前記流体をサンプリングするサンプリング位置、及び、
サンプリングした前記流体において検査すべき検査内容、を含むチェック情報を記憶している記憶部と、
前記チェック情報を表示可能で、連続して行われる段階を同時に隣接して配置し、現在行われている行程及び段階を太枠で囲んで表示する、表示部と、
前記記憶部に記憶された前記チェック情報を、管理を行う前記流路に対応して読み出し、前記表示部に、前記流体の性質管理を行う流路を特定して前記流体配管図を表示させる制御部と、を備える、
流体管理支援装置。
前記表示部は、第１画面と、第２画面との２つの画面が選択的に表示可能であり、
前記第１画面は、
前記火力発電所の全体を示した前記流体配管図と、
前記流体配管図での前記バルブ開閉情報と、
前記流体配管図での前記サンプリング位置と、を表示し、
前記第２画面は、
前記流体配管図で表示されたどのバルブを開閉するかといった前記バルブ開閉情報と、
前記流体配管図で表示されたどのサンプリング位置でサンプリングするかといったサンプリング位置と、
前記検査内容と、を表示する、
請求項１に記載の流体管理支援装置。
流体の性質管理を行う工程が、多段階に分けられている場合、
前記第２画面では、連続して行われる段階が同時に隣接して配置され、
現在行われている行程及び段階が、太枠で囲まれている、
請求項２に記載の流体管理支援装置。
前記流路における前記流体の管理終了を入力可能な入力部を備え、
前記制御部は、前記入力部より管理終了が入力された場合、次に管理をすべき前記流路に対応した前記バルブ開閉情報、前記サンプリング位置、及び、前記検査内容を含むチェック情報を前記記憶部から読み出し、
前記表示部に、次に管理をすべき前記流路に対応した前記チェック情報を表示させる、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の流体管理支援装置。
前記入力部は、連絡事項を入力可能で、
前記表示部は前記連絡事項を表示可能な、
請求項４に記載の流体管理支援装置。