JP7188605B2 - 異常検知装置及び表示装置 - Google Patents

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本開示は、石炭焚ボイラの異常検知装置及び表示装置に関する。本願は、２０１９年９月３日に日本に出願された日本国特願２０１９－１６０３７８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

過熱器や再熱器等に灰が付着することで排気ガスの流路（以下、「排気ガス流路」という。）が狭隘化し、排気ガスの流路が閉塞してしまう場合がある。この場合には、排ガス流路内の排気ガスの流れが阻害されてしまう。

特許文献１には、スートブロワを用いて過熱器や再熱器に付着した灰を除去する方法が開示されている。

日本国特開２０１２－５２７４０号公報

ただし、スートブロアによる灰の除去が不完全である場合や、徐々に灰が堆積してスートブロアからの気体噴射では除去できない程度に強固に堆積してしまうことがあり、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象は起こり得る。そのため、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見することが望まれている。

本開示は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見可能な異常検知装置及び表示装置を提供することである。

（１）本開示の第１の態様の異常検査装置は、火力発電所に設けられた石炭焚ボイラの熱交換器に灰が付着することによる前記石炭焚ボイラの異常を検知する異常検知装置であって、前記石炭焚ボイラで生成された蒸気により前記火力発電所で発電される発電量および前記発電量と比例関係にある第１の物理量のいずれか１つである第１のパラメータと、前記石炭焚ボイラから排出される排ガスの圧力および前記圧力と比例関係にある第２の物理量のいずれか１つである第２のパラメータと、の相関を示す指標を求める相関算出部と、前記相関算出部により求められた前記指標が所定の範囲から外れた場合に前記異常を検知する異常判定部と、を備える。

（２）本開示の第２の態様は、上記第１の態様の異常検知装置であって、前記第１の物理量は、前記排ガスを誘引して前記石炭焚ボイラの内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファンに流れる電流値である。

（３）本開示の第３の態様は、上記第１の態様又は上記第２の態様の異常検知装置であって、前記排ガスを誘引して前記石炭焚ボイラの内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファンによって誘引される前記排ガスの流量を調整するベーンの開度値である。

（４）本開示の第４の態様は、上記第１の態様から上記第３の態様のいずれかの異常検知装置であって、前記相関算出部は、前記発電量と前記圧力との相関を示す第１の指標と、前記第１の物理量と前記圧力との相関を示す第２の指標と、前記発電量と前記第２の物理量との相関を示す第３の指標と、のうち、１つ以上の指標を求め、前記異常判定部は、前記相関算出部により求められた前記１つ以上の前記指標が、それぞれ、前記所定の範囲から外れた場合に、前記異常を検知する。

（５）本開示の第５の態様の表示装置は、火力発電所に設けられた石炭焚ボイラの熱交換器に灰が付着することによる前記石炭焚ボイラの異常を表示する表示装置であって、表示部と、前記石炭焚ボイラで生成された蒸気により前記火力発電所で発電される発電量および前記発電量と比例関係にある第１の物理量のいずれか１つである第１のパラメータと、前記石炭焚ボイラから排出される排ガスの圧力および前記圧力と比例関係にある第２の物理量のいずれか１つである第２のパラメータと、の相関を示す指標を表示する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、所定の範囲内に存在する前記指標を第１の態様で表示し、前記所定範囲外に存在する前記指標を前記第１の態様とは異なる第２の態様で表示する。

以上説明したように、本開示によれば、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見することができる。

本実施形態に係る異常検知装置を備えた火力発電所の保守管理システムの概略構成の一例を示す図である。 本実施形態に係る発電設備の概略構成を説明する図である。 本実施形態に係る異常検知装置の概略構成を示す図である。 本実施形態に係る第１の指標が所定の範囲から外れた場合における表示部の表示画面である。 本実施形態に係る第２の指標が所定の範囲から外れた場合における表示部の表示画面を示す図である。 本実施形態に係る保守管理システムＡのシーケンス図である。

（一実施形態）
以下、本実施形態に係る異常検知装置、異常検知方法及び表示装置を、図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る異常検知装置２を備えた火力発電所１の保守管理システムＡの概略構成の一例を示す図である。

保守管理システムＡは、火力発電所１、異常検知装置２及び通信装置３を備える。

火力発電所１は、異常検知装置２と通信ネットワークＮで接続されている。火力発電所１は、火力発電所１に設けられた発電設備４の運転データを、通信ネットワークＮを介して異常検知装置２に一定周期ごとに送信する。

異常検知装置２は、火力発電所１及び通信装置３のそれぞれと通信ネットワークＮで接続されている。
異常検知装置２は、通信ネットワークＮを介して火力発電所１から発電設備４の運転データを収集し、その収集した運転データから発電設備４の異常を早期に検知する情報処理装置である。例えば、異常検知装置２は、発電設備４の保守を支援するサーバであって、クラウドコンピューティングを用いて構成されてもよい。なお、前記異常は、異常のみならず、異常の予兆も含む。
異常検知装置２は、発電設備４の異常を検知した場合には、その検知結果を、通信ネットワークＮを介して通信装置３に出力する。

通信装置３は、異常検知装置２と通信ネットワークＮを介して情報を送受する。通信装置３は、異常検知装置２から取得した情報を自装置の表示部５０に表示可能である。例えば、通信装置３は、異常検知装置２から取得した異常の検知結果を、通信ネットワークＮを介して取得し、その取得した検知結果を表示部５０に表示する。

例えば、通信装置３は、火力発電所１の保守や管理を行っている事業者や作業者が保有する通信装置である。例えば、通信装置３は、スマートフォンやタブレット端末等の携帯情報端末であってもよい。また、通信装置３は、火力発電所１の内部、例えば中央管理室５に設けられてもよいし、火力発電所１の外部に設けられてもよい。
なお、通信装置３は、本開示の「表示装置」の一例である。

通信ネットワークＮは、無線通信の伝送路であってもよく、無線通信の伝送路及び有線通信の伝送路の組み合わせであってもよい。通信ネットワークＮは、携帯電話回線網などの移動体通信網、無線パケット通信網、インターネット及び専用回線又はそれらの組み合わせであってもよい。

次に、本実施形態に係る火力発電所１の概略構成について、図１を用いて説明する。
本実施形態に係る火力発電所１は、発電設備４及び中央管理室５を備える。

発電設備４は、石炭焚ボイラ７での燃料の燃焼により、石炭焚ボイラ７の内部に設置された伝熱管などを流れる流体を加熱して生成した蒸気を第１の蒸気タービン８及び第２の蒸気タービン９に供給して回転駆動する。そして、発電設備４は、第１の蒸気タービン８及び第２の蒸気タービン９の回転駆動によって発電機１０を駆動させて発電電力を得る。

中央管理室５は、発電設備４の監視や発電設備４を構成する装置の運転の制御等の発電設備４の管理を行う。この中央管理室５には、例えば、発電設備４を構成する複数の装置等のデータ（運転データ）の計測や計測結果に基づく計算を行う中央制御盤を備えており、中央制御盤で算出されたデータをもとに、複数のオペレータがオペレーションコンピュータを用いて発電における設備の制御や監視を行っている。

以下に、本実施形態に係る発電設備４の概略構成を、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る発電設備４の概略構成を説明する図である。

図２に示すように、発電設備４は、微粉炭供給装置６、石炭焚ボイラ７、第１の蒸気タービン８、第２の蒸気タービン９、発電機１０、電力センサ１１、排ガス処理設備１２、及び煙突１３を備える。

微粉炭供給装置６は、微粉炭を製造し、当該微粉炭を石炭焚ボイラ７に燃料として供給する。例えば、微粉炭供給装置６は、石炭をミルで磨り潰すことにより所定粒径の微粉炭を製造し、当該微粉炭を石炭焚ボイラ７に順次連続的に供給する。

石炭焚ボイラ７は、火炉２０、燃焼装置２１、過熱器２２、再熱器２３及び節炭器２４を備える。

火炉２０は、垂直かつ筒状に設けられた炉壁によって構成され、燃料を燃焼させて燃焼熱を発生させる炉体である。火炉２０では、燃焼装置２１によって燃料が燃焼されることで高温の燃焼ガス（排ガス）が発生する。

燃焼装置２１は、火炉２０に設置され、外気（燃焼用空気）及び燃料を取り込んで当該燃料を燃焼させることで排ガスを生成する。燃焼装置２１は、例えばバーナである。

過熱器２２は、複数の伝熱管から構成されており、排ガスが有する燃焼熱を上記伝熱管内の水と熱交換させることにより水蒸気を発生させる熱交換器である。過熱器２２は、火炉２０内に設けられている。過熱器２２は、排ガスの熱で生成した蒸気（以下、「第１の蒸気」という。）を第１の蒸気タービン８の駆動に必要な温度まで過熱する。過熱器２２は、第１の蒸気を第１の蒸気タービン８に供給する。
例えば、過熱器２２は、直列に設けられた一次過熱器、二次過熱器、及び最終過熱器を備える。そして、一次過熱器、二次過熱器、及び最終過熱器の順に蒸気が過熱され、当該蒸気が前記最終過熱器から第１の蒸気として第１の蒸気タービン８に供給される。なお、一次過熱器、二次過熱器、及び最終過熱器が配置される位置は、火炉２０内であって、排ガスが流通する経路である排気ガス流路１００内であれば、特に限定されない。なお、過熱器２２の段数については特に限定されない。

再熱器２３は、複数の伝熱管から構成されており、排ガスが有する燃焼熱を当該伝熱管内の第１の蒸気と熱交換させることにより第１の蒸気を過熱する熱交換器である。再熱器２３は、第１の蒸気タービン８から供給された第１の蒸気を、排ガスが有する燃焼熱により第２の蒸気タービン９の駆動に必要な温度まで再熱する。再熱器２３は、再熱した第１の蒸気（以下、「第２の蒸気」という。）を第２の蒸気タービン９に供給する。
例えば、再熱器２３は、直列に設けられた一次再熱器、二次再熱器、及び最終再熱器を備える。そして、一次再熱器、二次再熱器、及び最終再熱器の順に第１の蒸気が過熱され、当該第１の蒸気が前記最終再熱器から第２の蒸気として第２の蒸気タービン９に供給される。なお、一次再熱器、二次再熱器、及び最終再熱器が配置される位置は、火炉２０内であって、排気ガス流路１００内であれば、特に限定されない。なお、再熱器２３の段数については特に限定されない。

節炭器２４は、複数の伝熱管から構成されており、排ガスが有する燃焼熱を当該伝熱管内の水と熱交換させる熱交換器である。節炭器２４は、復水器（不図示）から供給される水（復水）を、排ガスが有する燃焼熱で加熱する。節炭器２４で過熱された復水は、過熱器２２に供給され、過熱器２２にて第１の蒸気に状態変化する。

なお、過熱器２２、再熱器２３及び節炭器２４のそれぞれは、本開示の「熱交換器」の一例である。

第１の蒸気タービン８は、発電機１０と直結されている。第１の蒸気タービン８は、過熱器２２で過熱された第１の蒸気により回転して発電機１０を回転させる。第１の蒸気タービン８の発電に用いた第１の蒸気は、再熱器２３に供給される。なお、例えば、第１の蒸気タービン８は、いわゆる高圧タービンである。

第２の蒸気タービン９は、発電機１０と直結されている。第２の蒸気タービン９は、再熱器２３で再熱された第２の蒸気により回転して発電機１０を回転させる。第２の蒸気タービン９を駆動した後の第２の蒸気は、上記復水器へ導かれ、その復水器により水に戻される。例えば、第２の蒸気タービン９は、いわゆる低圧タービンであってもよいし、中圧タービン及び低圧タービンであってもよい。

発電機１０は、第１の蒸気タービン８及び第２の蒸気タービン９の回転により駆動することで発電する。
電力センサ１１は、発電機１０が発電した発電電力の発電量Ｅを計測して、その計測した発電量Ｅを中央管理室５や異常検知装置２に出力する。

排ガス処理設備１２は、石炭焚ボイラ７から煙突１３に向けて排出される排ガスを処理する設備であり、石炭焚ボイラ７と煙突１３とを結ぶ煙道２００に備えられている。排ガス処理設備１２は、圧力センサ３０、ＧＡＨ（Gas Air Heater）３１、ＥＰ（Electrostatic Precipitator）３２、ダンパ３３、ＩＤＦ（Induced Draft Fan）３４及び電流センサ３５を備える。排ガス処理設備１２は、煙道２００における上流側（石炭焚ボイラ７側）から下流側（煙突１３側）にかけて、ＧＡＨ３１→ＥＰ３２→ダンパ３３→ＩＤＦ（誘引通風ファン）３４の順で設けられている。

圧力センサ３０は、石炭焚ボイラ７から排出される排ガスの圧力（以下、「排ガス圧力」という。）Ｐを計測する。なお、本実施形態の圧力センサ３０は、排ガス圧力Ｐとして、石炭焚ボイラ７の出口からＧＡＨ３１までの間の排ガスの圧力を計測したが、これに限定されない。すなわち、圧力センサ３０は、石炭焚ボイラ７の出口からＩＤＦ３４の入口までの間の煙道２００内を流れる排ガスの圧力であれば、どの位置の圧力を排ガス圧力Ｐとして計測してもよい。

ＧＡＨ３１は、石炭焚ボイラ７に供給される燃焼用空気を排ガスの熱を利用して予熱する空気予熱器である。ＧＡＨ３１は、一種の熱交換器であり、外気から取り込んだ燃焼用空気と排ガスとを熱交換させることにより燃焼用空気を加熱（予熱）して石炭焚ボイラ７に供給する。

ＥＰ３２は、排ガス中に含まれる粉塵を吸着して除去する電気集塵機である。ＥＰ３２は、複数の放電極（電極）と集塵極（電極）とを備え、排ガスに含まれる粉塵を放電極周りに発生するコロナ放電によって帯電させ、帯電した粉塵を集塵極が発生する電界によって集塵極に付着させる。

ダンパ３３は、ＩＤＦ３４の入口に設けられ、ＩＤＦ３４によって誘引される排ガスの流量を調整する。ダンパ３３は、排ガスの流路断面積を調整するための複数のベーンを有し、そのベーンの開度（以下、「ベーン開度」という。）を調整することでＩＤＦ３４によって誘引される排ガスの流量を調整する。なお、このベーン開度は、石炭焚ボイラ７内部の排ガスの圧力を負圧にするようにフィードバック制御される。

ＩＤＦ３４は、排ガスを誘引して煙突１３に向けて通風させる。ＩＤＦ３４の駆動は、排ガスを誘引して石炭焚ボイラ７の内部の圧力を一定（負圧）に保つように制御される。
したがって、ＩＤＦ３４に流れる電流値であるファン電流値ＩＦは、石炭焚ボイラ７の内部の圧力を一定（負圧）に保つようにフィードバック制御される。

電流センサ３５は、ファン電流値ＩＦを計測する。そして、電流センサ３５は、計測したファン電流値ＩＦを中央管理室５や異常検知装置２に出力する。

煙突１３は、所定長を有する鉛直姿勢の筒状構造物であり、煙道２００から下端に供給された排ガスを上端（高所）から大気に放出する。煙突１３には必要に応じて排ガス加熱装置が設けられている。

次に、本実施形態に係る異常検知装置２について説明する。
異常検知装置２は、通信ネットワークＮを介して火力発電所１から発電設備４の運転データを収集し、その収集した運転データから発電設備４の異常を早期に検知する。
ここで、異常とは、過熱器２２や再熱器２３、節炭器２４等の熱交換器に灰が付着することで、排気ガス流路１００の狭隘化や排気ガス流路１００の閉塞（以下、「灰閉塞」という。）が起こり、排ガス流路Ｋ内の排気ガスの流れが阻害されてしまうことである。この排気ガスの流れが阻害され、例えば重度の灰閉塞に至ると、石炭焚ボイラ７の運転が停止（以下、「停缶」という。）してしまう。
そこで、異常検知装置２は、発電設備４の運転データの相関を例えば一定周期ごとに求め、その相関が所定範囲から外れたばあいに発電設備４の上記異常を検知する。すなわち、異常検知装置２は、発電設備４の運転データの相関の異常から発電設備４の上記異常を検知する。
以下に、本実施形態に係る異常検知装置２を、図３を用いて説明する。

図３は、本実施形態に係る異常検知装置２の概略構成を示す図である。
図３に示すように、異常検知装置２は、通信部４０、相関算出部４１及び異常判定部４２を備える。後に詳しく説明するが、異常検知装置２の全部または一部がコンピュータであり、相関算出部４１および異常判定部４２は、コンピュータである。

通信部４０は、通信ネットワークＮを介して火力発電所１から発電設備４の運転データを取得して、その取得した運転データを相関算出部４１に出力する。なお、通信部４０は、発電設備４に設けられた各装置と通信することで運転データを取得してもよいし、中央管理室５の中央制御盤等の装置を介して運転データを取得してもよい。ここで、例えば、運転データとは、例えば、発電設備４の各所に設置した各種センサなどから得られた測定データである。本実施形態では、通信部４０は、運転データとして、発電量Ｅ、排ガス圧力Ｐ、ファン電流値ＩＦ及びベーン開度の値（ベーン開度値）Ｖを取得する。

例えば、相関算出部４１は、通信部４０を介して火力発電所１から得られた発電量Ｅ、排ガス圧力Ｐ、ファン電流値ＩＦ及びベーン開度値Ｖに基づいて、第１のパラメータと第２パラメータとの相関を示す指標Ｃを求める。すなわち、相関算出部４１は、指標Ｃを算出する。第１のパラメータと第２パラメータとは、排気ガス流路１００の狭隘化又は排気ガス流路１００の灰閉塞により、第１のパラメータと第２パラメータとの相関を示す指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れるパラメータである。
ここで、指標Ｃは、第１のパラメータと第２パラメータとの相関を示すものであればどのような指標でもよいが、例えば、第１のパラメータと第２パラメータとの相関係数であってもよいし、第１のパラメータと第２パラメータとで表される二次元上の座標データであってもよいし、当該座標データのマハラノビスの距離であってもよい。また、指標Ｃは、排気ガス流路１００の狭隘化や排気ガス流路１００の灰閉塞が発生していないときの第１のパラメータと第２パラメータとから得られた１次回帰直線から上記座標データまでの距離であってもよい。

第１のパラメータは、発電量Ｅおよび発電量Ｅと比例関係にある第１の物理量Ｑ１のいずれかである。第１の物理量Ｑ１は、発電量Ｅと比例関係にあるパラメータであれば特に限定されないが、例えばファン電流値ＩＦである。すなわち、第１の物理量Ｑ１は、排ガスを誘引して石炭焚ボイラ７の内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファン３４に流れる電流値１Ｆでもよい。また、第１の物理量Ｑ１は、第１の蒸気の圧力や温度、第２の蒸気の圧力や温度、燃料流量、燃料用空気の流量等であってもよい。

第２のパラメータは、排ガス圧力Ｐおよび排ガス圧力Ｐと比例関係にある第２の物理量Ｑ２のいずれかである。第２の物理量Ｑ２は、排ガス圧力Ｐと比例関係にあるパラメータであれば特に限定されないが、例えばベーン開度値Ｖである。すなわち、第２の物理量Ｑ２は、排ガスを誘引して石炭焚ボイラ７の内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファン３４によって誘引される排ガスの流量を調整するベーンの開度値でもよい。

相関算出部４１は、第１のパラメータと第２パラメータとの相関を示す指標Ｃを一以上求める。例えば、相関算出部４１は、以下に示すように、（ａ）～（ｃ）のうち、一以上の指標Ｃを求めればよく、（ａ）～（ｃ）のうち、一つの指標Ｃを求めてもよいし、すべての指標Ｃ（Ｃ１～Ｃ３）を求めてもよい。なお、本実施形態では、相関算出部４１が（ａ）及び（ｂ）の二つの指標Ｃ１，Ｃ２を求める場合について説明する。

（ａ）発電量Ｅと排ガス圧力Ｐとの相関を示す第１の指標Ｃ１。
（ｂ）第１の物理量Ｑ１（例えば、ファン電流値ＩＦ）と排ガス圧力Ｐとの相関を示す第２の指標Ｃ２。
（ｃ）発電量Ｅと第２の物理量Ｑ２（例えば、ベーン開度値Ｖ）との相関を示す第３の指標Ｃ３。

異常判定部４２は、相関算出部４１により求められた指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れたか否かを判定する。そして、異常判定部４２は、指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れた場合に上記異常の発生を検知する。例えば、所定の範囲Ｈは、排気ガス流路１００の狭隘化や排気ガス流路１００の灰閉塞が発生していないときの指標Ｃが取り得る範囲である。
例えば、異常判定部４２は、相関算出部４１が算出した第１の指標Ｃ１及び第２の指標Ｃ２を取得し、その取得した第１の指標Ｃ１が所定の範囲Ｈ１から外れ、且つ、その取得した第２の指標Ｃ２が所定の範囲Ｈ２から外れた場合に上記異常の発生を検知する。
なお、指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れたか否かを判定する方法は、ＭＴ法（マハラノビス・タグチメソッド）等の公知の技術を用いることができる。

異常判定部４２は、上記異常を検知した場合には、当該異常の検知結果を、通信部４０から通信ネットワークＮを介して通信装置３に送信する。この異常の検知結果とは、異常の発生を知らせる通知であってもよいし、指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れたことを示すデータであってもよいし、その両方であってもよい。
また、異常判定部４２は、上記異常が発生した旨を電子メールやＳＮＳ（Social Network Service）により通信装置３に対して通知を行ってもよい。

なお、異常判定部４２は、上記異常の有無に関わらず、求めた指標Ｃを時系列に異常検知装置２の記憶部に格納してもよい。

図１に戻り、通信装置３は、表示部５０及び表示制御部５１を備える。
表示部５０は、情報を表示画面に表示する。例えば、表示部５０は、表示制御部５１の制御の下、各種情報を表示する。表示部５０は、パーソナルコンピュータ用のモニタであってよいし、携帯情報端末の表示デバイスであってもよい。

表示制御部５１は、通信ネットワークＮを介して異常検知装置２から異常の検知結果を取得し、その取得した検知結果を表示部５０に表示する。例えば、表示制御部５１は、検知結果として異常と判定されたときの指標Ｃを含む一定期間内の指標Ｃを表示する。図４は、第１の指標Ｃ１が所定の範囲Ｈ１から外れた場合における表示部５０の表示画面を示す図である。図５は、第２の指標Ｃ２が所定の範囲Ｈ２から外れた場合における表示部５０の表示画面を示す図である。

表示制御部５１は、一定周期ごとに算出した指標Ｃの分布データと、指標Ｃの時系列データとを表示部５０に表示する。ここで、図４の（ａ）及び図５の（ａ）に示すように、表示制御部５１は、指標Ｃの分布データを表示部５０に表示するにあたって、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃのデータを第１の態様（図４の（ａ）及び図５の（ａ）の白丸）で表示し、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃのデータを第１の態様とは異なる第２の態様（図４の（ａ）及び図５の（ａ）のドット模様の丸）で表示する。
例えば、表示制御部５１は、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃのデータを第１の色で表示し、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃのデータを第１の色とは異なる第２の色で表示する。さらに、表示制御部５１は、所定の範囲Ｈを識別できるように表示部５０に表示してもよい。例えば、表示制御部５１は、所定の範囲Ｈを第３の態様（例えば、第３の色）で表示部５０に表示してもよい。すなわち、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃ、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃ及び所定範囲Ｈの範囲のそれぞれを区別できるように表示すれば、どのような態様であってもよい。

図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）に示すように、表示制御部５１は、指標Ｃの時系列データを表示部５０に表示するにあたって、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃのデータを第１の態様（図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）の白丸）で表示し、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃのデータを第２の態様（図４の（ｂ）及び図５の（ｂ）のドット模様の丸）で表示してもよい。なお、表示制御部５１は、指標Ｃの時系列データを表示するにあたって、縦軸が指標Ｃであり、横軸が時刻として表示部５０に表示してもよい。すなわち、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃ、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃ及び所定範囲Ｈの範囲のそれぞれを区別できるように表示すれば、どのような態様であってもよい。

なお、表示制御部５１は、表示部５０に対して上記異常が発生した旨をバナー通知やポップアップ通知を行ってもよい。また、表示制御部５１は、異常判定部４２から電子メールやＳＮＳで配信されたリンクがユーザにより選択されることによって、指標Ｃの分布データ（図４の（ａ）や図５の（ａ））及び指標Ｃの時系列データ（図４の（ｂ）や図５の（ｂ））を異常検知装置２から読み取り、表示部５０に表示してもよい。

次に、本実施形態に係る保守管理システムＡの動作の流れを、図６を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る保守管理システムＡのシーケンス図である。

図６に示すように、火力発電所１の発電設備４に設けられた各装置や中央管理室５に設けられた各装置は、発電設備４の運転データを異常検知装置２に一定周期ごとに送信する（ステップＳ１０１）。異常検知装置２は、運転データを受信すると、その運転データを用いて指標Ｃを算出する（ステップＳ１０２）。例えば、異常検知装置２は、発電量Ｅと排ガス圧力Ｐとの相関を示す第１の指標Ｃ１、第１の物理量Ｑ１（例えば、ファン電流値ＩＦ）と排ガス圧力Ｐとの相関を示す第２の指標Ｃ２、及び発電量Ｅと第２の物理量Ｑ２（例えば、ベーン開度値Ｖ）との相関を示す第３の指標Ｃ３のうち、少なくとも一つの指標Ｃを求める。換言すれば、相関算出部４１が、発電量Ｅと排ガスの圧力Ｐとの相関を示す第１の指標Ｃ１と、第１の物理量Ｑ１と排ガスの圧力Ｐとの相関を示す第２の指標Ｃ２と、発電量Ｅと第２の物理量との相関を示す第３の指標Ｃ３とのうち、１つ以上の指標Ｃを求める。

異常検知装置２は、求めた指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。異常検知装置２は、指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れたと判定した場合には、排気ガス流路１００の狭隘化又は排気ガス流路１００の灰閉塞という異常が発生したと判定して、当該異常の検知結果を通信装置３に送信する（ステップＳ１０４）。一方、異常検知装置２は、指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れていないと判定した場合には、排気ガス流路１００の狭隘化又は排気ガス流路１００の灰閉塞という異常が発生していないとして、判定した結果を通信装置３に送信する。例えば、異常検知装置２が、第１の指標Ｃ１、第２の指標Ｃ２、第３の指標Ｃ３のうち一つ以上の指標Ｃを求める場合、異常検知装置２は、相関算出部４１により求められた１つ以上の指標Ｃが、当該１つ以上の指標Ｃのそれぞれに対して設定された所定の範囲Ｈ（Ｈ１～Ｈ３）から各々外れた場合に、異常を検知する。

通信装置３は、異常検知装置２から通信ネットワークＮを介して判定結果を取得した場合には、その判定結果を自装置の表示部５０に表示する（ステップＳ１０５）。この判定結果は、異常検知装置２により上記異常が発生していると判定された結果（検知結果）でもよいし、上記異常が発生していないと判定された結果でもよいし、その両方であってもよい。例えば、通信装置３は、異常検知装置２から異常が発生していないと判定された判定結果を受信した場合には、異常が発生していないことを示す情報を表示部５０に表示する。また、通信装置３は、異常の検知結果を取得した場合には、その取得した検知結果を表示部５０に表示する（ステップＳ１０５）。具体的には、通信装置３は、一定周期ごとに算出した指標Ｃの分布データと、指標Ｃの時系列データとを表示部５０に表示する。ここで、通信装置３は、指標Ｃの分布データを表示部５０に表示するにあたって、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃのデータを第１の態様で表示し、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃのデータを第１の態様とは異なる第２の態様で表示する。さらに、通信装置３は、指標Ｃの時系列データを表示部５０に表示するにあたって、所定の範囲Ｈ以内の指標Ｃのデータを第１の態様で表示し、所定の範囲Ｈ以外の指標Ｃのデータを第２の態様で表示する。これにより、火力発電所１の保守や管理を行っている者は、表示部５０に表示された指標Ｃの分布データや時系列データを確認して、異常の発生を発見することができる。さらに、火力発電所１の保守や管理を行っている者は、通信装置３を操作して、異常検知装置２の記憶部に格納されている指標Ｃのデータを読み出して、表示部５０に対して指標Ｃの分布データや時系列データを表示させることができる。したがって、上記異常の発生が検知されていない場合であっても、通信装置３は、表示部５０に指標Ｃの分布データや時系列データを表示させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

（変形例１）
上記異常判定部４２は、相関算出部４１が算出した第１の指標Ｃ１が所定の範囲Ｈ１から外れるという第１の条件、第２の指標Ｃ２が所定の範囲Ｈ２から外れるという第２の条件、及び第３の指標Ｃ３が所定の範囲Ｈ３から外れるという第３の条件のうち、いずれか１つの条件が成立した場合に上記異常を検知してもよい。

（変形例２）
上記異常検知装置２は、異常判定部４２は、上記異常の検知結果を通信装置３に送信してから所定期間の間において指標Ｃが所定の範囲Ｈから外れている状況が継続している場合には、中央管理室５の中央制御盤に通知してもよい。中央管理室５の中央制御盤は、異常検知装置２から当該通知を受信した場合には、発電量Ｅを低下させるように発電設備４を制御してもよい。

以上、説明したように、本実施形態に係る異常検知装置２は、第１のパラメータと第２のパラメータとの相関異常を検知することで、排気ガス流路１００の狭隘化又は排気ガス流路１００の灰閉塞という異常を検知する。

このような構成によれば、火力発電所１の保守や管理を行っている事業者や作業者は、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見することができる。

また、本実施形態に係る通信装置３は、第１のパラメータと第２のパラメータとの相関を示す指標Ｃを表示するにあたって、所定の範囲Ｈ内に存在する指標Ｃを第１の態様で表示し、所定範囲Ｈ外に存在する指標Ｃを第１の態様とは異なる第２の態様で表示する。

このような構成によれば、火力発電所１の保守や管理を行っている事業者や作業者は、通信装置３の表示画面を確認することで、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見することができる。

なお、上述した異常検知装置２の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記異常検知装置２の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

本開示によれば、排気ガス流路の狭隘化や閉塞という異常事象を早期に発見することができる。

Ａ 保守管理システム
１ 火力発電所
２ 異常検知装置
３ 通信装置（表示装置）
４１ 相関算出部
４２ 異常判定部
５０ 表示部
５１ 表示制御部

Claims (5)

1. 火力発電所に設けられた石炭焚ボイラの熱交換器に灰が付着することによる前記石炭焚ボイラの異常を検知する異常検知装置であって、
   前記石炭焚ボイラで生成された蒸気により前記火力発電所で発電される発電量および前記発電量と比例関係にある第１の物理量のいずれか１つである第１のパラメータと、前記石炭焚ボイラから排出される排ガスの圧力および前記圧力と比例関係にある第２の物理量のいずれか１つである第２パラメータと、の相関を示す指標を求める相関算出部と、
   前記相関算出部により求められた前記指標が所定の範囲から外れた場合に前記異常を検知する異常判定部と、
   を備える、異常検知装置。
2. 前記第１の物理量は、前記排ガスを誘引して前記石炭焚ボイラの内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファンに流れる電流値である、請求項１に記載の異常検知装置。
3. 前記第２の物理量は、前記排ガスを誘引して前記石炭焚ボイラの内部の圧力を一定に保つ誘引通風ファンによって誘引される前記排ガスの流量を調整するベーンの開度値である、請求項１又は２に記載の異常検知装置。
4. 前記相関算出部は、
   前記発電量と前記圧力との相関を示す第１の指標と、前記第１の物理量と前記圧力との相関を示す第２の指標と、前記発電量と前記第２の物理量との相関を示す第３の指標と、のうち、１つ以上の指標を求め、
   前記異常判定部は、
   前記相関算出部により求められた前記１つ以上の指標が、それぞれ、前記所定の範囲から外れた場合に、前記異常を検知する、請求項１から３のいずれか一項に記載の異常検知装置。
5. 火力発電所に設けられた石炭焚ボイラの熱交換器に灰が付着することによる前記石炭焚ボイラの異常を表示する表示装置であって、
   表示部と、
   前記石炭焚ボイラで生成された蒸気により前記火力発電所で発電される発電量および前記発電量と比例関係にある第１の物理量のいずれか１つである第１のパラメータと、前記石炭焚ボイラから排出される排ガスの圧力および前記圧力と比例関係にある第２の物理量のいずれか１つである第２パラメータと、の相関を示す指標を表示する表示制御部と、
   を備え、
   前記表示制御部は、所定の範囲内に存在する前記指標を第１の態様で表示し、前記所定範囲外に存在する前記指標を前記第１の態様とは異なる第２の態様で表示する、表示装置。

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