JPH0473041B2 - - Google Patents
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- JPH0473041B2 JPH0473041B2 JP59081158A JP8115884A JPH0473041B2 JP H0473041 B2 JPH0473041 B2 JP H0473041B2 JP 59081158 A JP59081158 A JP 59081158A JP 8115884 A JP8115884 A JP 8115884A JP H0473041 B2 JPH0473041 B2 JP H0473041B2
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- stress
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L23/00—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B35/00—Control systems for steam boilers
- F22B35/18—Applications of computers to steam boiler control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/28—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process
- H01L2224/29—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors prior to the connecting process of an individual layer connector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/29001—Core members of the layer connector
- H01L2224/29099—Material
- H01L2224/29198—Material with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials in the form of a matrix with a filler, i.e. being a hybrid material, e.g. segmented structures, foams
- H01L2224/29298—Fillers
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/00011—Not relevant to the scope of the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group
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- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はボイラ各部の発生応力を監視しつつ負
荷制御を最適に行なうボイラの熱応力予測装置に
関するものである。
荷制御を最適に行なうボイラの熱応力予測装置に
関するものである。
ボイラの起動、停止又は負荷変化時には流体温
度が大きく変動し、ボイラ耐圧部の温度とに差が
生ずる。
度が大きく変動し、ボイラ耐圧部の温度とに差が
生ずる。
これによつて、ボイラ耐圧部に熱応力が発生
し、特に二次過熱器の出口ヘツダなどの厚肉耐圧
部のノズルコーナ部において大きな熱応力となり
厚肉耐圧部の疲労寿命が消費される。
し、特に二次過熱器の出口ヘツダなどの厚肉耐圧
部のノズルコーナ部において大きな熱応力となり
厚肉耐圧部の疲労寿命が消費される。
一方、定常運転中であつても、内部流体圧力に
よる内圧応力が顕著となり、これに起因して厚肉
耐圧部のクリーブ損傷寿命が消費されることにな
る。
よる内圧応力が顕著となり、これに起因して厚肉
耐圧部のクリーブ損傷寿命が消費されることにな
る。
従来より、ボイラ耐圧部厚肉管に発生する応力
を厚肉方向温度分布から推定しているが、この場
合温度分布演算サイクルおよび応力演算サイクル
は内部流体温度の変化に関係なく一定時間毎に行
つていた。
を厚肉方向温度分布から推定しているが、この場
合温度分布演算サイクルおよび応力演算サイクル
は内部流体温度の変化に関係なく一定時間毎に行
つていた。
このように、従来行つていた一定の演算サイク
ルでの発生応力の推定方法には次のような欠点が
ある。
ルでの発生応力の推定方法には次のような欠点が
ある。
(1) プラントのあらゆる運転状態を想定して、最
も変化の大きい状態において正確に発生応力を
推定できるように演算サイクルを決定してい
る。
も変化の大きい状態において正確に発生応力を
推定できるように演算サイクルを決定してい
る。
すなわち、流体温度変化の小さい定常運転時
にも、変化の大きい起動、停止、負荷変化時と
同じ演算サイクルで発生応力を推定しているた
め定常運転時には、過剰に精度を要求している
ことになる。
にも、変化の大きい起動、停止、負荷変化時と
同じ演算サイクルで発生応力を推定しているた
め定常運転時には、過剰に精度を要求している
ことになる。
(2) 一般に、発電プラントにおいて起動、停止、
負荷変化時には、制御用計算機などでは、計算
機負荷が厳しいものであり、プラントの状態に
かかわらず演算サイクルを一定時間毎にして発
生応力を推定することは、計算機負荷増加の原
因の１つになつている。
負荷変化時には、制御用計算機などでは、計算
機負荷が厳しいものであり、プラントの状態に
かかわらず演算サイクルを一定時間毎にして発
生応力を推定することは、計算機負荷増加の原
因の１つになつている。
本発明はかかる従来の欠点を解消しようとする
もので、その目的とするところは、ボイラの負荷
変化時と定常運転時では演算サイクルを変えて、
発生応力を実体に近い値で予測することができる
ボイラの熱応力予測装置を得ようとするものであ
る。
もので、その目的とするところは、ボイラの負荷
変化時と定常運転時では演算サイクルを変えて、
発生応力を実体に近い値で予測することができる
ボイラの熱応力予測装置を得ようとするものであ
る。
本発明は前述の目的を達成するために、ボイラ
耐圧部からの流体温度実測値を基に演算サイクル
を設定する演算サイクル設定器を設け、流体温度
実測値の変化が大きい負荷変化時には演算サイク
ルを早め、流体温度実測値の変化が小さい定常運
転時には演算サイクルを遅くするようにしたもの
である。
耐圧部からの流体温度実測値を基に演算サイクル
を設定する演算サイクル設定器を設け、流体温度
実測値の変化が大きい負荷変化時には演算サイク
ルを早め、流体温度実測値の変化が小さい定常運
転時には演算サイクルを遅くするようにしたもの
である。
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。第１図は本発明の実施例に係るボイラ熱応力
予測装置の概略系統図、第２図は第１図のヘツダ
の詳細図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線断面におけ
る温度分布算出のための円筒モデルの拡大図、第
４図は流体温度と演算サイクルの相関関係を示す
特性図である。
る。第１図は本発明の実施例に係るボイラ熱応力
予測装置の概略系統図、第２図は第１図のヘツダ
の詳細図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線断面におけ
る温度分布算出のための円筒モデルの拡大図、第
４図は流体温度と演算サイクルの相関関係を示す
特性図である。
以下、第１図を用いてボイラの熱応力予測装置
の概略について説明する。
の概略について説明する。
ボイラの熱応力監視点の代表例として過熱器の
ヘツダ１のノズルコーナ部２を例に説明する。
ヘツダ１のノズルコーナ部２を例に説明する。
このヘツダ１は厚肉でかつ550℃近辺の高温状
態で使用され、起動、停止等の負荷変化時には、
内部の流体温度や流量変化に対応して、内、外面
に温度差が生じ、特にノズルコーナ部２はその構
造の複雑さもあつて発生応力の分布は複雑で値も
大きく熱応力の発生が顕著な部分である。
態で使用され、起動、停止等の負荷変化時には、
内部の流体温度や流量変化に対応して、内、外面
に温度差が生じ、特にノズルコーナ部２はその構
造の複雑さもあつて発生応力の分布は複雑で値も
大きく熱応力の発生が顕著な部分である。
また、定常運転時の内部流体の圧力も255Kg／
cm2程度の高圧となり、内圧応力による寿命消費も
最も大きいこところである。
cm2程度の高圧となり、内圧応力による寿命消費も
最も大きいこところである。
ボイラの監視箇所の熱応力を求めるため、まず
ヘツダ１の内面、外面のメタル温度計測値３，４
をメタル内面温度検出器５によりメタル内面温度
実測値６を、メタル外面温度検出器７によりメタ
ル外面温度実測値８をそれぞれ検出し、この両実
測値６，８と、温度分布記憶装置９からの温度分
布記憶値１０をもとに温度分布演算器１１によつ
てメタル厚み方向温度分布演算値１２を算出す
る。
ヘツダ１の内面、外面のメタル温度計測値３，４
をメタル内面温度検出器５によりメタル内面温度
実測値６を、メタル外面温度検出器７によりメタ
ル外面温度実測値８をそれぞれ検出し、この両実
測値６，８と、温度分布記憶装置９からの温度分
布記憶値１０をもとに温度分布演算器１１によつ
てメタル厚み方向温度分布演算値１２を算出す
る。
一方、発生応力推定の演算サイクルを設定する
ために、まずヘツダ１内より流体温度計速値１３
を流体温度検出器１４により流体温度実測値１５
を検出する。演算サイクル設定器１６において
は、流体温度実測値１５をもとに流体温度変化率
を求め、これと予め用意しておいた複数の温度変
化率範囲を比較し、温度変化率範囲に対応した演
算サイクル設定値１７を設定する。
ために、まずヘツダ１内より流体温度計速値１３
を流体温度検出器１４により流体温度実測値１５
を検出する。演算サイクル設定器１６において
は、流体温度実測値１５をもとに流体温度変化率
を求め、これと予め用意しておいた複数の温度変
化率範囲を比較し、温度変化率範囲に対応した演
算サイクル設定値１７を設定する。
このときメタル厚み方向温度分布演算値１２は
温度分布記憶装置９へ記憶させるとともに、熱応
力演算器１８へ加え、熱応力演算値１９を求め
る。
温度分布記憶装置９へ記憶させるとともに、熱応
力演算器１８へ加え、熱応力演算値１９を求め
る。
一方、ヘツダ１内より圧力計測値２０を圧力検
出器２１で検出し、この圧力計測値２０を圧力検
出器２１により検出した蒸気圧力実測値２２を内
圧応力演算器２３より内圧応力演算値２４を求め
る。
出器２１で検出し、この圧力計測値２０を圧力検
出器２１により検出した蒸気圧力実測値２２を内
圧応力演算器２３より内圧応力演算値２４を求め
る。
そして、現在応力演算器２５ではメタル厚み方
向温度分布演算値１２を基に求めた熱応力演算値
１９と、圧力検出器２１により検出した蒸気圧力
実測値２２を基に求めた内圧応力演算値２４を加
えて現在応力演算値２６を算出する。
向温度分布演算値１２を基に求めた熱応力演算値
１９と、圧力検出器２１により検出した蒸気圧力
実測値２２を基に求めた内圧応力演算値２４を加
えて現在応力演算値２６を算出する。
一方、寿命消費算出器２７では現在応力演算値
２６をもとに疲労およびクリーブによる寿命消費
算出値２８を算出し、応力制限値設定器２９では
監視箇所毎、運転モード毎に計画時に決めた寿命
配分から実際の運用での寿命消費算出値２８を差
し引き、残余寿命を算出し、さらに残余寿命およ
び残余運転回数から今後の運用モード１回あたり
の許容寿命消費を定め、この寿命消費をもたらす
と予測される発生応力をヘツダ１の応力制限設定
値３０として設定する。
２６をもとに疲労およびクリーブによる寿命消費
算出値２８を算出し、応力制限値設定器２９では
監視箇所毎、運転モード毎に計画時に決めた寿命
配分から実際の運用での寿命消費算出値２８を差
し引き、残余寿命を算出し、さらに残余寿命およ
び残余運転回数から今後の運用モード１回あたり
の許容寿命消費を定め、この寿命消費をもたらす
と予測される発生応力をヘツダ１の応力制限設定
値３０として設定する。
この応力制限値設定器２９での応力制限設定値
３０は起動、停止の任意回数毎に更新できる仕組
になつている。
３０は起動、停止の任意回数毎に更新できる仕組
になつている。
次に現在応力演算値２６と応力制限設定値３０
を比較器３１で比較し、この結果現在応力演算値
２６が応力制限設定値３０を越えるときには、負
荷ホールド信号発生器３２より負荷ホールド信号
３３を発生し、ボイラ負荷制御器３４に送る。
を比較器３１で比較し、この結果現在応力演算値
２６が応力制限設定値３０を越えるときには、負
荷ホールド信号発生器３２より負荷ホールド信号
３３を発生し、ボイラ負荷制御器３４に送る。
一方、現在応力演算値２６が応力制限設定値３
０以下の場合には、ボイラの最適な負荷変化率
（燃料変化率、圧力変化率）を決定するために予
め設定された複数の負荷変化率の中から負荷変化
率設定器３５によつてその最大のものを負荷変化
率設定値３６として設定する。
０以下の場合には、ボイラの最適な負荷変化率
（燃料変化率、圧力変化率）を決定するために予
め設定された複数の負荷変化率の中から負荷変化
率設定器３５によつてその最大のものを負荷変化
率設定値３６として設定する。
この様に本発明の熱応力予測装置においては、
第１図のヘツダ１の応力集中部であるノズルコー
ナ部２に注目し、発生応力および寿命消費を監視
するが、この時流体温度検出器１４による流体温
度実測値１５は一定のサンプル周期で行なうこと
になる。
第１図のヘツダ１の応力集中部であるノズルコー
ナ部２に注目し、発生応力および寿命消費を監視
するが、この時流体温度検出器１４による流体温
度実測値１５は一定のサンプル周期で行なうこと
になる。
第２図は第１図のＸ−Ｘ線断面における温度分
布算出のための円筒モデルの拡大図、第３図はメ
タルの厚み方向における温度分布線図である。
布算出のための円筒モデルの拡大図、第３図はメ
タルの厚み方向における温度分布線図である。
円筒部熱応力は、円筒部の厚み方向温度分布よ
り求めるが、その温度分布は、円筒部の熱伝導方
程式(1)式 １／α αTαt＝γ2T／αγ2＋１／γ αT／α
γ……(1) α：メタル温度伝導度、Ｔ：メタル温度 ｔ：時間、γ：円筒中心からの距離 を、第３図に示す同心円筒にＮ分割して節点を等
間隔にとり、差分化して解く。差分式は(2)式 １／α Ti,j+1−Ti,j／δt＝１／２｛Ti+1,j+1−ZTi,j+
1＋Ti-1,j-1／（δγ2）＋Ti+1,j−ZTi,j＋Ti-1,j／（
δγ2）｝ ＋１／Zγ｛Ti+1,j+1−Ti-1,j+1／Zδγ＋Ti+1,j−Ti
-1,j／Zδγ｝……(2) で表わされ、各節点での式は第(3)式のように得ら
れる。
り求めるが、その温度分布は、円筒部の熱伝導方
程式(1)式 １／α αTαt＝γ2T／αγ2＋１／γ αT／α
γ……(1) α：メタル温度伝導度、Ｔ：メタル温度 ｔ：時間、γ：円筒中心からの距離 を、第３図に示す同心円筒にＮ分割して節点を等
間隔にとり、差分化して解く。差分式は(2)式 １／α Ti,j+1−Ti,j／δt＝１／２｛Ti+1,j+1−ZTi,j+
1＋Ti-1,j-1／（δγ2）＋Ti+1,j−ZTi,j＋Ti-1,j／（
δγ2）｝ ＋１／Zγ｛Ti+1,j+1−Ti-1,j+1／Zδγ＋Ti+1,j−Ti
-1,j／Zδγ｝……(2) で表わされ、各節点での式は第(3)式のように得ら
れる。
第３図の節点１は、
−Ａ・T1,j+1＋T2,j+1＝−Ｂ・（T0,j＋T0
,j+1）＋Ｃ・T1,j−T2,j……(3) 節点２は、 Ｂ・T1,j+1−Ａ・T2,j+1＋T3,j+1＝−
Ｂ・T1,j＋Ｃ・T2,j−T3,j……(3) 節点３は、 Ｂ・T2,j+1−Ａ・T3,j+1＋T4,j+1＝−
Ｂ・T2,j＋Ｃ・T3,j−T4,j……(3) 節点ｎ−１は、 −Ｂ／Ａ・To-2,j+1＋To-1,j+1＝Ｂ／Ａ・To-2,j−Ｃ／
Ａ・To-1,j＋１／Ａ（to,j＋To,j+1）……(3) ここで、 Ａ＝｛１／（δγ）2＋１／αδtn｝／１／2δγ（１／
δγ＋１／2γ） Ｂ＝（１／δγ−１／2γ）／（１／δγ＋１／2γ） Ｃ＝｛１／（δγ）2−１／αδtn｝／１／2δγ（１／
δγ＋１／2γ） Ti,j：メタル温度（ｉ：節点パラメータ、ｊ：時
間パラメータ） T0,j：メタル内面温度 To,j：メタル外面温度 δγ：板厚分割幅 δtn：演算サイクル（ｍ−１〜Ｍ） （Ｎ−１）個の未知数TN,j+1（Ｎ＝１、２、…ｎ
−１）に対し、（Ｎ−１）個の式が得られ、解く
ことができる。このとき、境界値T0,j+1、To,j+1
は、メタル内面および外面温度であり、それぞれ
メタル内面温度実測値６およびメタル外面温度実
測値８により与えられる。したがつてメタル厚み
方向温度分布演算値１２すなわちTN,j+1（Ｎ＝０、
１、２、…ｎ）が得られ計算することができる。
ここで、３方向熱応力Ort、δ〓t、δztは、それぞれ
次式により求めることができる。
,j+1）＋Ｃ・T1,j−T2,j……(3) 節点２は、 Ｂ・T1,j+1−Ａ・T2,j+1＋T3,j+1＝−
Ｂ・T1,j＋Ｃ・T2,j−T3,j……(3) 節点３は、 Ｂ・T2,j+1−Ａ・T3,j+1＋T4,j+1＝−
Ｂ・T2,j＋Ｃ・T3,j−T4,j……(3) 節点ｎ−１は、 −Ｂ／Ａ・To-2,j+1＋To-1,j+1＝Ｂ／Ａ・To-2,j−Ｃ／
Ａ・To-1,j＋１／Ａ（to,j＋To,j+1）……(3) ここで、 Ａ＝｛１／（δγ）2＋１／αδtn｝／１／2δγ（１／
δγ＋１／2γ） Ｂ＝（１／δγ−１／2γ）／（１／δγ＋１／2γ） Ｃ＝｛１／（δγ）2−１／αδtn｝／１／2δγ（１／
δγ＋１／2γ） Ti,j：メタル温度（ｉ：節点パラメータ、ｊ：時
間パラメータ） T0,j：メタル内面温度 To,j：メタル外面温度 δγ：板厚分割幅 δtn：演算サイクル（ｍ−１〜Ｍ） （Ｎ−１）個の未知数TN,j+1（Ｎ＝１、２、…ｎ
−１）に対し、（Ｎ−１）個の式が得られ、解く
ことができる。このとき、境界値T0,j+1、To,j+1
は、メタル内面および外面温度であり、それぞれ
メタル内面温度実測値６およびメタル外面温度実
測値８により与えられる。したがつてメタル厚み
方向温度分布演算値１２すなわちTN,j+1（Ｎ＝０、
１、２、…ｎ）が得られ計算することができる。
ここで、３方向熱応力Ort、δ〓t、δztは、それぞれ
次式により求めることができる。
Ort＝Eα／１−ν｛１／b2−a2（１−a2／γ
2）∫b aTrdr−１／γ2∫b aTrdr｝……(4) O〓t＝Eα′／１−ν｛１／b2−a2（１＋a2
／γ2）∫b aTrdr＋１／γ2∫b aTrdr−Ｔ｝……(5) Ozt＝Eα′／１−ν｛２／b2−a2∫b aTrdr−
Ｔ｝……(6) Ort：半径方向熱応力、Ｅ：ヤング率 O〓t：周方向熱応力、α′：線膨張率 Ozt：軸方向熱応力、ν：ボアソン比 つぎに、内圧による３方向応力は、次式により
得られる。
2）∫b aTrdr−１／γ2∫b aTrdr｝……(4) O〓t＝Eα′／１−ν｛１／b2−a2（１＋a2
／γ2）∫b aTrdr＋１／γ2∫b aTrdr−Ｔ｝……(5) Ozt＝Eα′／１−ν｛２／b2−a2∫b aTrdr−
Ｔ｝……(6) Ort：半径方向熱応力、Ｅ：ヤング率 O〓t：周方向熱応力、α′：線膨張率 Ozt：軸方向熱応力、ν：ボアソン比 つぎに、内圧による３方向応力は、次式により
得られる。
Orp＝−Ｐ ……(7)
O〓p＝Ｐ・Di／2t＋Ｐ／２ ……(8)
Ozp＝Ｐ・Di／2t＋Ｐ／２ ……(9)
ここで、
Orp：半径方向内圧応力、Ｐ：内圧
O〓p：周方向内圧応力、Di：内径
Ozp：軸方向内圧応力、ｔ：板厚
以上(4)〜(9)式は円筒一般部に発生する応力であ
り、ノズル部２等応力集中部に発生する応力は、
一般部に発生する応力に応力集中係数を乗じて求
める。したがつて、ノズル部２に発生する現在応
力演算値２６の３方向応力は、(10)〜(12)式で得られ
る。
り、ノズル部２等応力集中部に発生する応力は、
一般部に発生する応力に応力集中係数を乗じて求
める。したがつて、ノズル部２に発生する現在応
力演算値２６の３方向応力は、(10)〜(12)式で得られ
る。
Or＝Krt・Ort＋Krp・Orp ……(10)
O〓＝K〓t・O〓t＋K〓p・O〓p ……(11)
Oz＝Kzt・Ozt＋Kzp・Ozp ……(12)
ここで、
Krt：半径方向熱応力集中係数
K〓t：周方向熱応力集中係数
Kzt：軸方向熱応力集中係数
Krp：半径方向内圧応力集中係数
K〓p：周方向内圧応力集中係数
Kzp：軸方向内圧応力集中係数
Or：半径方向合計応力
O〓：周方向合計応力
Oz：軸方向合計応力
次に、演算サイクル設定値１７の設定方法につ
いて、第４図を用いて説明する。ボイラ起動から
定常運転までの流体温度変化の１例を第４図に示
す。第４図では、流体温度変化の大きい起動時な
どの負荷変化時t1では、演算サイクルδt1を、流
体温度変化の小さい定常運転時t2、t4では、演算
サイクルδt3を、中間の流体温度変化のt3では、
演算サイクルδt2を設定することを表わしている。
実際の装置においては、一定のサンプル周期毎に
検出する流体温度実測値１５を用いて、温度変化
率の絶対値Δ｜Tf｜を求め、演算サイクル設定
器１６においてΔ｜Tf｜に対応した演算サイク
ル設定値１７を設定するものである。
いて、第４図を用いて説明する。ボイラ起動から
定常運転までの流体温度変化の１例を第４図に示
す。第４図では、流体温度変化の大きい起動時な
どの負荷変化時t1では、演算サイクルδt1を、流
体温度変化の小さい定常運転時t2、t4では、演算
サイクルδt3を、中間の流体温度変化のt3では、
演算サイクルδt2を設定することを表わしている。
実際の装置においては、一定のサンプル周期毎に
検出する流体温度実測値１５を用いて、温度変化
率の絶対値Δ｜Tf｜を求め、演算サイクル設定
器１６においてΔ｜Tf｜に対応した演算サイク
ル設定値１７を設定するものである。
第１図に示す実施例では、熱応力監視点を１ケ
所としているが、実際にはこのような監視点を複
数個設け、それらすべての要求を満足するボイラ
運転方法が決定される。
所としているが、実際にはこのような監視点を複
数個設け、それらすべての要求を満足するボイラ
運転方法が決定される。
本方式を採用した場合、応力監視期間中の発生
応力推定の演算サイクルをボイラ状態に応じて変
更できるため、無駄な計算を省くことができ、計
算機負荷を低減することができる。
応力推定の演算サイクルをボイラ状態に応じて変
更できるため、無駄な計算を省くことができ、計
算機負荷を低減することができる。
この様に本発明によるボイラ熱応力予測装置に
よると、発生応力推定の演算サイクルをボイラ運
転状態に応じて変更することができるため、応力
監視期間のすべてにわたり、適切な演算サイクル
で発生応力の推定ができ、計算機負荷を低減でき
る。
よると、発生応力推定の演算サイクルをボイラ運
転状態に応じて変更することができるため、応力
監視期間のすべてにわたり、適切な演算サイクル
で発生応力の推定ができ、計算機負荷を低減でき
る。
すなわち、第４図において従来は負荷変化時、
定常運転時にかかわらず常に演算サイクルδt1で
発生応力の推定を行なつていたが、本発明におい
ては、流体温度変化の小さい定常運転時には演算
サイクルδt2もしくはδt3で発生応力の推定を行な
い、起動時のように負荷変化時には演算サイクル
δt1でその発生応力の推定を行なうようにしたの
である。
定常運転時にかかわらず常に演算サイクルδt1で
発生応力の推定を行なつていたが、本発明におい
ては、流体温度変化の小さい定常運転時には演算
サイクルδt2もしくはδt3で発生応力の推定を行な
い、起動時のように負荷変化時には演算サイクル
δt1でその発生応力の推定を行なうようにしたの
である。
従つて、定常運転時には従来の演算サイクル
δt1の２回に１回、もしくは３回に１回の割合で
演算すればよく、計算機の負荷を1/2もしくは1/3
に軽減することができる。
δt1の２回に１回、もしくは３回に１回の割合で
演算すればよく、計算機の負荷を1/2もしくは1/3
に軽減することができる。
このようにして計算機負荷が軽減されると、こ
の期間を利用して、他の制御目的のための演算を
行なつたり、新たな機能を追加することも可能に
なり経済的である。
の期間を利用して、他の制御目的のための演算を
行なつたり、新たな機能を追加することも可能に
なり経済的である。
また、従来の一定の演算サイクルでは、ボイラ
全負荷状態において精度よく発生応力を推定でき
るように決定しているため、ボイラの定常運転時
などでは、不必要に計算していることになり、精
度も過剰に要求していることになる。したがつ
て、本発明においてはボイラの起動、停止のよう
に負荷変化時では流体温度が大きく変動するの
で、演算サイクルを早め、定常運転時などでは流
体温度の変動が小さいので演算サイクルを遅くす
ることによつて、応力監視全期間にわたり一様な
精度で発生応力を推定できる。
全負荷状態において精度よく発生応力を推定でき
るように決定しているため、ボイラの定常運転時
などでは、不必要に計算していることになり、精
度も過剰に要求していることになる。したがつ
て、本発明においてはボイラの起動、停止のよう
に負荷変化時では流体温度が大きく変動するの
で、演算サイクルを早め、定常運転時などでは流
体温度の変動が小さいので演算サイクルを遅くす
ることによつて、応力監視全期間にわたり一様な
精度で発生応力を推定できる。
本発明はボイラ耐圧部からの流体温度実測値を
基に演算サイクルを設定する演算サイクル設定器
を設け、流体温度実測値の変化が大きい負荷変化
時には演算サイクルを早め、流体温度実測値の変
化が小さい定常運転時には演算サイクルを遅くす
るようにしたので、発生応力推定の演算サイクル
をボイラ運転状態に応じて変更することができ、
しかも、発生応力も実体に近い値で予測すること
ができる。
基に演算サイクルを設定する演算サイクル設定器
を設け、流体温度実測値の変化が大きい負荷変化
時には演算サイクルを早め、流体温度実測値の変
化が小さい定常運転時には演算サイクルを遅くす
るようにしたので、発生応力推定の演算サイクル
をボイラ運転状態に応じて変更することができ、
しかも、発生応力も実体に近い値で予測すること
ができる。
第１図は本発明の実施例に係るボイラ熱応力予
測装置の概略系統図、第２図は第１図のヘツダの
詳細図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線断面における
温度分布算出のための円筒モデルの拡大図、第４
図は流体温度と演算サイクルの相関関係を示す特
性図である。 １……ヘツダ、３，４……実測値、１１……温
度分布演算器、１２……メタル方向温度分布演算
値、１３……流体温度実測値、１６……演算サイ
クル設定器。
測装置の概略系統図、第２図は第１図のヘツダの
詳細図、第３図は第２図のＸ−Ｘ線断面における
温度分布算出のための円筒モデルの拡大図、第４
図は流体温度と演算サイクルの相関関係を示す特
性図である。 １……ヘツダ、３，４……実測値、１１……温
度分布演算器、１２……メタル方向温度分布演算
値、１３……流体温度実測値、１６……演算サイ
クル設定器。
Claims (1)
- １ ボイラ耐圧部からの実測値を基に厚み方向の
温度分布を予測する温度分布演算器と、この演算
値を基にボイラ耐圧部の熱応力を予測するものに
おいて、前記ボイラ耐圧部からの流体温度実測値
を基に演算サイクルを設定する演算サイクル設定
器を設け、流体温度実測値の変化が大きい負荷変
化時には演算サイクルを早め、流体温度実測値の
変化が小さい定常運転時には演算サイクルを遅く
するようにしたことを特徴とするボイラ熱応力予
測装置。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081158A JPS60226603A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | ボイラ熱応力予測装置 |
| IN302/MAS/85A IN164821B (ja) | 1984-04-24 | 1985-04-20 | |
| FI851582A FI86109C (fi) | 1984-04-24 | 1985-04-22 | System foer maetning av vaermebelastningen pao ett trycktaett roer. |
| NO851625A NO167107C (no) | 1984-04-24 | 1985-04-23 | Apparat for maaling av varmespenninger i trykkdeler. |
| DE8585302879T DE3578532D1 (de) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | Vorrichtung zur messung der thermischen beanspruchung eines unter druck stehenden rohres. |
| EP85302879A EP0165675B2 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | Apparatus for measuring thermal stress of pressure-tight tube |
| US06/726,645 US4792912A (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for estimating thermal stress of pressure parts |
| AU41692/85A AU590195B2 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for estimating thermal stress of pressure parts |
| KR1019850002764A KR900005780B1 (ko) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | 내압튜브의 열응력 예측장치 |
| ZA853058A ZA853058B (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for measuring thermal stress of pressure-tight tube |
| AU48785/90A AU634998B2 (en) | 1984-04-24 | 1990-01-29 | System for estimating thermal stress of pressure parts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59081158A JPS60226603A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | ボイラ熱応力予測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226603A JPS60226603A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0473041B2 true JPH0473041B2 (ja) | 1992-11-19 |
Family
ID=13738634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59081158A Granted JPS60226603A (ja) | 1984-04-24 | 1984-04-24 | ボイラ熱応力予測装置 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4792912A (ja) |
| EP (1) | EP0165675B2 (ja) |
| JP (1) | JPS60226603A (ja) |
| KR (1) | KR900005780B1 (ja) |
| AU (2) | AU590195B2 (ja) |
| DE (1) | DE3578532D1 (ja) |
| FI (1) | FI86109C (ja) |
| IN (1) | IN164821B (ja) |
| NO (1) | NO167107C (ja) |
| ZA (1) | ZA853058B (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4888953A (en) * | 1987-11-13 | 1989-12-26 | Babcock-Hitachi Kabushiki Kaisha | Apparatus for controlling boiler/turbine plant |
| US5157619A (en) * | 1988-10-31 | 1992-10-20 | Westinghouse Electric Corp. | Abnormal thermal loading effects monitoring system |
| US5050108A (en) * | 1989-11-30 | 1991-09-17 | Aptech Engineering, Inc. | Method for extending the useful life of boiler tubes |
| US5018356A (en) * | 1990-10-10 | 1991-05-28 | Westinghouse Electric Corp. | Temperature control of a steam turbine steam to minimize thermal stresses |
| JP3042066B2 (ja) * | 1991-09-05 | 2000-05-15 | 株式会社日立製作所 | プラントの制御システム |
| US5621654A (en) * | 1994-04-15 | 1997-04-15 | Long Island Lighting Company | System and method for economic dispatching of electrical power |
| JP2001082391A (ja) * | 1999-09-10 | 2001-03-27 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | 流体機械の熱流体解析・熱応力解析方法 |
| KR20010103232A (ko) | 2000-05-08 | 2001-11-23 | 윤덕용 | 콘크리트 구조물의 온도응력 측정장치 및 방법 |
| DE10060706A1 (de) | 2000-12-07 | 2002-06-13 | Flowtec Ag | Verfahren und eine Vorrichtung zur System- und/oder Prozeßüberwachung |
| EP2837777A1 (en) * | 2013-08-16 | 2015-02-18 | ABB Technology AG | Method for calculating thermal stress in a thick-walled component of a thermal system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2002543B (en) * | 1977-07-29 | 1982-02-17 | Hitachi Ltd | Rotor-stress preestimating turbine control system |
| US4173891A (en) * | 1978-01-12 | 1979-11-13 | Rockwell International Corporation | Method and apparatus for measuring gas flow |
| GB1601890A (en) * | 1978-05-31 | 1981-11-04 | Sira Institute | Apparatus and method for indicating stress in an object |
| SE427502B (sv) * | 1979-03-16 | 1983-04-11 | Memoteknik Ab | Vermegenomgangsmetare |
| JPS5651631A (en) * | 1979-10-02 | 1981-05-09 | Chiyou Lsi Gijutsu Kenkyu Kumiai | Measuring instrument for surface temperature distribution |
| JPS5717810A (en) * | 1980-07-07 | 1982-01-29 | Nippon Denso Co Ltd | Alarm method and device for vehicle |
| JPS5835304A (ja) * | 1981-08-28 | 1983-03-02 | 株式会社日立製作所 | 高圧給水加熱器のウオ−ミング方法及び同装置 |
-
1984
- 1984-04-24 JP JP59081158A patent/JPS60226603A/ja active Granted
-
1985
- 1985-04-20 IN IN302/MAS/85A patent/IN164821B/en unknown
- 1985-04-22 FI FI851582A patent/FI86109C/fi not_active IP Right Cessation
- 1985-04-23 NO NO851625A patent/NO167107C/no not_active IP Right Cessation
- 1985-04-24 US US06/726,645 patent/US4792912A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 KR KR1019850002764A patent/KR900005780B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1985-04-24 EP EP85302879A patent/EP0165675B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 ZA ZA853058A patent/ZA853058B/xx unknown
- 1985-04-24 DE DE8585302879T patent/DE3578532D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 AU AU41692/85A patent/AU590195B2/en not_active Ceased
-
1990
- 1990-01-29 AU AU48785/90A patent/AU634998B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO167107C (no) | 1991-10-02 |
| KR900005780B1 (ko) | 1990-08-11 |
| EP0165675B2 (en) | 1994-12-07 |
| ZA853058B (en) | 1985-12-24 |
| FI851582A0 (fi) | 1985-04-22 |
| FI851582L (fi) | 1985-10-25 |
| NO851625L (no) | 1985-10-25 |
| EP0165675A2 (en) | 1985-12-27 |
| AU590195B2 (en) | 1989-11-02 |
| EP0165675B1 (en) | 1990-07-04 |
| AU4878590A (en) | 1990-05-17 |
| NO167107B (no) | 1991-06-24 |
| EP0165675A3 (en) | 1987-05-27 |
| FI86109C (fi) | 1992-07-10 |
| AU634998B2 (en) | 1993-03-11 |
| FI86109B (fi) | 1992-03-31 |
| KR850007484A (ko) | 1985-12-04 |
| JPS60226603A (ja) | 1985-11-11 |
| IN164821B (ja) | 1989-06-10 |
| US4792912A (en) | 1988-12-20 |
| AU4169285A (en) | 1985-10-31 |
| DE3578532D1 (de) | 1990-08-09 |
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