JPH05195720A - プラント性能劣化管理方法 - Google Patents
プラント性能劣化管理方法Info
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- JPH05195720A JPH05195720A JP812992A JP812992A JPH05195720A JP H05195720 A JPH05195720 A JP H05195720A JP 812992 A JP812992 A JP 812992A JP 812992 A JP812992 A JP 812992A JP H05195720 A JPH05195720 A JP H05195720A
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- turbine
- plant
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
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- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】一軸型コンバインドサイクルプラントの運転中
にガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能および
その経年的劣化度合を把握するプラント性能劣化管理方
法を提供することにある。 【構成】ガスタービン、蒸気タービンおよび発電機を一
軸に結合した発電プラントにおいて、蒸気タービン内部
効率低下カーブ１を用いて運転時の蒸気タービン出力を
求め、軸の発電端出力の計測値６から蒸気タービン出力
の計算値を減算してガスタービン出力８を求め、蒸気タ
ービン内部効率低下カーブ１を定期点検時に計測した蒸
気タービン各部のクリアランス計測データ１１に基づい
て修正し、これらのデータから各機器の経年的性能劣化
の管理を行う方法である。
にガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能および
その経年的劣化度合を把握するプラント性能劣化管理方
法を提供することにある。 【構成】ガスタービン、蒸気タービンおよび発電機を一
軸に結合した発電プラントにおいて、蒸気タービン内部
効率低下カーブ１を用いて運転時の蒸気タービン出力を
求め、軸の発電端出力の計測値６から蒸気タービン出力
の計算値を減算してガスタービン出力８を求め、蒸気タ
ービン内部効率低下カーブ１を定期点検時に計測した蒸
気タービン各部のクリアランス計測データ１１に基づい
て修正し、これらのデータから各機器の経年的性能劣化
の管理を行う方法である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン、蒸気ター
ビンおよび発電機を一軸に結合した一軸型コンバインド
サイクル発電プラントにおいて、ガスタービンおよび蒸
気タービンのそれぞれの性能劣化度合を把握するための
プラント性能劣化管理方法に関する。
ビンおよび発電機を一軸に結合した一軸型コンバインド
サイクル発電プラントにおいて、ガスタービンおよび蒸
気タービンのそれぞれの性能劣化度合を把握するための
プラント性能劣化管理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の一軸型コンバインドサイクル発電
プラントにおいて、プラントとしての熱効率は発電機出
力と燃料消費量を計測することにより、その経年的な劣
化を把握することができるが、ガスタービン、蒸気ター
ビンおよび発電機が一軸に結合されており、ガスタービ
ンおよび蒸気タービンのそれぞれの出力を計測できない
ため、それぞれの熱効率およびその経年的劣化度合を把
握することができなかった。
プラントにおいて、プラントとしての熱効率は発電機出
力と燃料消費量を計測することにより、その経年的な劣
化を把握することができるが、ガスタービン、蒸気ター
ビンおよび発電機が一軸に結合されており、ガスタービ
ンおよび蒸気タービンのそれぞれの出力を計測できない
ため、それぞれの熱効率およびその経年的劣化度合を把
握することができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記一
軸型コンバインドサイクル発電プラントの熱効率の経年
的劣化が現れた場合、その対策を講じるには、ガスター
ビン、蒸気タービン、排熱回収ボイラのいずれに原因が
あるかを把握する必要がある。従来のプラント技術では
ガスタービン、蒸気タービンのそれぞれの性能を把握で
きないため、その原因およびその劣化度合を明確に把握
することができなかった。
軸型コンバインドサイクル発電プラントの熱効率の経年
的劣化が現れた場合、その対策を講じるには、ガスター
ビン、蒸気タービン、排熱回収ボイラのいずれに原因が
あるかを把握する必要がある。従来のプラント技術では
ガスタービン、蒸気タービンのそれぞれの性能を把握で
きないため、その原因およびその劣化度合を明確に把握
することができなかった。
【０００４】本発明は上述した事情を考慮してなされた
もので、一軸型コンバインドサイクル発電プラントの運
転中にガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能お
よびその経年的劣化度合を把握することのできるプラン
ト性能劣化管理方法を提供することを目的とする。
もので、一軸型コンバインドサイクル発電プラントの運
転中にガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能お
よびその経年的劣化度合を把握することのできるプラン
ト性能劣化管理方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明に係るプラント性
能劣化管理方法は、上述した課題を解決するために、ガ
スタービン、蒸気タービンおよび発電機を一軸に結合し
た発電プラントにおいて、蒸気タービン内部効率低下カ
ーブを用いて運転時の蒸気タービン出力を求め、軸の発
電端出力の計測値から蒸気タービン出力の計算値を減算
してガスタービン出力を求め、蒸気タービン内部効率低
下カーブを定期点検時に計測した蒸気タービン各部のク
リアランス計測データに基づいて修正し、これらのデー
タから各機器の経年的性能劣化の管理を行う方法であ
る。
能劣化管理方法は、上述した課題を解決するために、ガ
スタービン、蒸気タービンおよび発電機を一軸に結合し
た発電プラントにおいて、蒸気タービン内部効率低下カ
ーブを用いて運転時の蒸気タービン出力を求め、軸の発
電端出力の計測値から蒸気タービン出力の計算値を減算
してガスタービン出力を求め、蒸気タービン内部効率低
下カーブを定期点検時に計測した蒸気タービン各部のク
リアランス計測データに基づいて修正し、これらのデー
タから各機器の経年的性能劣化の管理を行う方法であ
る。
【０００６】
【作用】上記の構成を有する本発明においては、運転に
よる経年的性能劣化度合を予め同類の蒸気タービンの運
転実績から求めてグラフ化して使用し、定期点検時に蒸
気タービンの各部のクリアランス計測データにより、上
記グラフを修正して使用するものである。これにより、
運転時の蒸気タービン出力の計算値の精度低下を防止す
ることができる。
よる経年的性能劣化度合を予め同類の蒸気タービンの運
転実績から求めてグラフ化して使用し、定期点検時に蒸
気タービンの各部のクリアランス計測データにより、上
記グラフを修正して使用するものである。これにより、
運転時の蒸気タービン出力の計算値の精度低下を防止す
ることができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００８】図１は本発明に係るプラント性能劣化管理
方法の一実施例を示し、一軸型コンバインドサイクルプ
ラントのガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能
およびその経年的劣化度合を把握するプラント性能劣化
管理方法を示している。
方法の一実施例を示し、一軸型コンバインドサイクルプ
ラントのガスタービンと蒸気タービンのそれぞれの性能
およびその経年的劣化度合を把握するプラント性能劣化
管理方法を示している。
【０００９】図１において、蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）内
部効率低下比率カーブ１は、予め同類の蒸気タービンの
過去の運転実績データに基づいて作成したもので、横軸
の運転時間に対して縦軸の蒸気タービン内部効率低下比
率をグラフ化したものである。そして、蒸気タービン
（Ｓ／Ｔ）内部効率低下比率３は蒸気タービン内部効率
低下比率カーブ１から蒸気タービンの運転時間２で読み
取った値である。
部効率低下比率カーブ１は、予め同類の蒸気タービンの
過去の運転実績データに基づいて作成したもので、横軸
の運転時間に対して縦軸の蒸気タービン内部効率低下比
率をグラフ化したものである。そして、蒸気タービン
（Ｓ／Ｔ）内部効率低下比率３は蒸気タービン内部効率
低下比率カーブ１から蒸気タービンの運転時間２で読み
取った値である。
【００１０】蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）出力計算プログラ
ム４は、運転時の主蒸気圧力と温度に基づいて性能劣化
を含まない内部効率を算出し、運転時の蒸気タービン
（Ｓ／Ｔ）の主蒸気圧力、温度、流量の計測値５を用い
て蒸気タービン出力を計算するものである。また、運転
中の一軸型コンバインドサイクル発電プラントの軸の発
電端出力計測値６は、減算器７で蒸気タービン出力を差
し引いてガスタービン（Ｇ／Ｔ）出力８を算出する。こ
のガスタービン出力８と燃料消費量９からガスタービン
（Ｇ／Ｔ）熱効率１０を算出する。なお、１１は蒸気タ
ービン（Ｓ／Ｔ）各部のクリアランス計測データ（計測
値）である。
ム４は、運転時の主蒸気圧力と温度に基づいて性能劣化
を含まない内部効率を算出し、運転時の蒸気タービン
（Ｓ／Ｔ）の主蒸気圧力、温度、流量の計測値５を用い
て蒸気タービン出力を計算するものである。また、運転
中の一軸型コンバインドサイクル発電プラントの軸の発
電端出力計測値６は、減算器７で蒸気タービン出力を差
し引いてガスタービン（Ｇ／Ｔ）出力８を算出する。こ
のガスタービン出力８と燃料消費量９からガスタービン
（Ｇ／Ｔ）熱効率１０を算出する。なお、１１は蒸気タ
ービン（Ｓ／Ｔ）各部のクリアランス計測データ（計測
値）である。
【００１１】図２は図１の蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）内部
効率低下比率カーブの一例を示し、同類の蒸気タービン
の過去の運転実績データに基づいて実線αで示すカーブ
が描かれている。運転当初から第１回定期点検までの間
はこのカーブを使用する。第１回定期点検で蒸気タービ
ンを分解し動翼先端部のクリアランス、ノズルラビリン
部のスクリアランス、グランドラビリンス部のクリアラ
ンスなどを計測し、運転当初からのクリアランスの増加
量から蒸気タービン内部効率の低下比率を求め、図２中
に例えば○印でプロットする。この○印の値と実線αの
値との差分値Ａだけ、実線αを平行移動して破線βを描
き、第１回定期点検から第２回定期点検までの間はこの
破線βを使用する。
効率低下比率カーブの一例を示し、同類の蒸気タービン
の過去の運転実績データに基づいて実線αで示すカーブ
が描かれている。運転当初から第１回定期点検までの間
はこのカーブを使用する。第１回定期点検で蒸気タービ
ンを分解し動翼先端部のクリアランス、ノズルラビリン
部のスクリアランス、グランドラビリンス部のクリアラ
ンスなどを計測し、運転当初からのクリアランスの増加
量から蒸気タービン内部効率の低下比率を求め、図２中
に例えば○印でプロットする。この○印の値と実線αの
値との差分値Ａだけ、実線αを平行移動して破線βを描
き、第１回定期点検から第２回定期点検までの間はこの
破線βを使用する。
【００１２】第２回定期点検で上記と同様に蒸気タービ
ンを分解して各部のクリアランスを計測し、蒸気タービ
ン内部効率の低下比率を求め、図２中に例えば△印でプ
ロットする。この△印の値と破線βの値との差分Ｂの値
だけ平行移動して一点鎖線γを描き、第２回定期点検以
降はこの一点鎖線γを使用する。以降、定期点検ごとに
蒸気タービンの各部のクリアランスを計測して同様のこ
とを行う。図１中では蒸気タービン各部のクリアランス
の計測データ（計測値）１１を使用して蒸気タービン内
部効率低下比率カーブ１を修正することを示している。
ンを分解して各部のクリアランスを計測し、蒸気タービ
ン内部効率の低下比率を求め、図２中に例えば△印でプ
ロットする。この△印の値と破線βの値との差分Ｂの値
だけ平行移動して一点鎖線γを描き、第２回定期点検以
降はこの一点鎖線γを使用する。以降、定期点検ごとに
蒸気タービンの各部のクリアランスを計測して同様のこ
とを行う。図１中では蒸気タービン各部のクリアランス
の計測データ（計測値）１１を使用して蒸気タービン内
部効率低下比率カーブ１を修正することを示している。
【００１３】これらのデータ１１を実機とオンラインで
結合した計算機の中に格納しておき、定格負荷運転状態
になった時に、実機のデータ１１に基づいて上記の計算
の結果を過去のデータと比較することにより、各機器の
性能劣化度合を把握することができる。
結合した計算機の中に格納しておき、定格負荷運転状態
になった時に、実機のデータ１１に基づいて上記の計算
の結果を過去のデータと比較することにより、各機器の
性能劣化度合を把握することができる。
【００１４】ところで、ガスタービンと蒸気タービンの
それぞれの電気出力を求める方法としては１つの方法が
考えられる。先にガスタービン出力を求める第１の方法
と、先に蒸気タービン出力を求める第２の方法である。
それぞれの電気出力を求める方法としては１つの方法が
考えられる。先にガスタービン出力を求める第１の方法
と、先に蒸気タービン出力を求める第２の方法である。
【００１５】上記第１の方法は、ガスタービンの入力と
して燃料、吸込み空気を採り、出力として電気出力、ガ
スタービン排ガス、放熱損失、機械損失などを採って、
入出熱法で電気出力を求める方法であるが、排ガス流量
などの計測値は大きな誤差を含む可能性があり、算出し
た電気出力の精度はさほど良好ではない。また、蒸気タ
ービン出力はガスタービン出力の約半分程度であり、例
えばガスタービンの電気出力の計算値に１％の誤差があ
る場合、軸の発電端出力からガスタービン出力を差し引
くので、蒸気タービン出力は約２％の誤差を含んでしま
う問題がある。一方、第２の方法は、運転当初の蒸気タ
ービン内部効率として設計値を使用し、運転時の主蒸気
圧力、温度、流量、復水器真空度の計測値を用いて蒸気
タービン出力を算出する方法であって、その誤差が１％
あった場合、軸の発電端出力から差し引いて求めたガス
タービン出力の誤差は約０．５％となり、上記第１の方
法と比較して誤差が大きくなることがないメリットがあ
る。
して燃料、吸込み空気を採り、出力として電気出力、ガ
スタービン排ガス、放熱損失、機械損失などを採って、
入出熱法で電気出力を求める方法であるが、排ガス流量
などの計測値は大きな誤差を含む可能性があり、算出し
た電気出力の精度はさほど良好ではない。また、蒸気タ
ービン出力はガスタービン出力の約半分程度であり、例
えばガスタービンの電気出力の計算値に１％の誤差があ
る場合、軸の発電端出力からガスタービン出力を差し引
くので、蒸気タービン出力は約２％の誤差を含んでしま
う問題がある。一方、第２の方法は、運転当初の蒸気タ
ービン内部効率として設計値を使用し、運転時の主蒸気
圧力、温度、流量、復水器真空度の計測値を用いて蒸気
タービン出力を算出する方法であって、その誤差が１％
あった場合、軸の発電端出力から差し引いて求めたガス
タービン出力の誤差は約０．５％となり、上記第１の方
法と比較して誤差が大きくなることがないメリットがあ
る。
【００１６】本実施例では、第２の方法に基づいて運転
による経年的性能劣化度合を予め同類の蒸気タービンの
運転実績から求めてグラフ化して使用し、定期点検時に
蒸気タービンの各部のクリアランス計測データにより、
上記グラフを修正して使用するものである。このように
することにより、運転時の蒸気タービン出力の計算値の
精度低下を防止することができる。
による経年的性能劣化度合を予め同類の蒸気タービンの
運転実績から求めてグラフ化して使用し、定期点検時に
蒸気タービンの各部のクリアランス計測データにより、
上記グラフを修正して使用するものである。このように
することにより、運転時の蒸気タービン出力の計算値の
精度低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプラ
ント性能劣化管理方法によれば、プラント性能劣化の原
因の所存および性能劣化度合を把握することができ、さ
らに性能劣化回復のための対策を立案する際に、注目す
べき機器を特定でき、その対策を行った時の性能回復の
度合を予測することができる。
ント性能劣化管理方法によれば、プラント性能劣化の原
因の所存および性能劣化度合を把握することができ、さ
らに性能劣化回復のための対策を立案する際に、注目す
べき機器を特定でき、その対策を行った時の性能回復の
度合を予測することができる。
【図１】本発明におけるガスタービンと蒸気タービンの
それぞれの性能およびその経年的劣化度合を把握する方
法を示すブロック図。
それぞれの性能およびその経年的劣化度合を把握する方
法を示すブロック図。
【図２】本発明の蒸気タービン内部効率低下比率カーブ
の一例を示すグラフ図。
の一例を示すグラフ図。
１ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）内部効率低下比率カーブ ２ 運転時間 ３ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）内部効率低下比率 ４ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）出力計算プログラム ５ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）の主蒸気圧力、温度、流量
の計測値 ６ 発電端出力計測値 ７ 減算器 ８ ガスタービン（Ｇ／Ｔ）出力 ９ 燃料消費量 １０ ガスタービン（Ｇ／Ｔ）熱効率 １１ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）各部クリアランス計測値
の計測値 ６ 発電端出力計測値 ７ 減算器 ８ ガスタービン（Ｇ／Ｔ）出力 ９ 燃料消費量 １０ ガスタービン（Ｇ／Ｔ）熱効率 １１ 蒸気タービン（Ｓ／Ｔ）各部クリアランス計測値
Claims (1)
- 【請求項１】 ガスタービン、蒸気タービンおよび発電
機を一軸に結合した発電プラントにおいて、蒸気タービ
ン内部効率低下カーブを用いて運転時の蒸気タービン出
力を求め、軸の発電端出力の計測値から蒸気タービン出
力の計算値を減算してガスタービン出力を求め、蒸気タ
ービン内部効率低下カーブを定期点検時に計測した蒸気
タービン各部のクリアランス計測データに基づいて修正
し、これらのデータから各機器の経年的性能劣化の管理
を行うことを特徴とするプラント性能劣化管理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP812992A JPH05195720A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | プラント性能劣化管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP812992A JPH05195720A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | プラント性能劣化管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05195720A true JPH05195720A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=11684682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP812992A Pending JPH05195720A (ja) | 1992-01-21 | 1992-01-21 | プラント性能劣化管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05195720A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003083089A (ja) * | 2001-09-14 | 2003-03-19 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービンの性能診断方法 |
| US6910364B2 (en) * | 2000-08-17 | 2005-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Diagnosis method for detecting ageing symptoms in a steam turbine |
| JP2007231804A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Hitachi Ltd | 一軸型コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステム |
| JP2015190384A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 一軸型コンバインドサイクルプラントのタービン出力推定方法 |
| JP2017172391A (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービンの特性評価装置及びガスタービンの特性評価方法 |
| US9903231B2 (en) | 2011-12-14 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for warming up a steam turbine |
| JP2021069277A (ja) * | 2021-01-05 | 2021-04-30 | 株式会社東芝 | プラント |
-
1992
- 1992-01-21 JP JP812992A patent/JPH05195720A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6910364B2 (en) * | 2000-08-17 | 2005-06-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Diagnosis method for detecting ageing symptoms in a steam turbine |
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| JP4513771B2 (ja) * | 2006-02-28 | 2010-07-28 | 株式会社日立製作所 | 一軸型コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステム |
| US9903231B2 (en) | 2011-12-14 | 2018-02-27 | General Electric Company | System and method for warming up a steam turbine |
| JP2015190384A (ja) * | 2014-03-28 | 2015-11-02 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 一軸型コンバインドサイクルプラントのタービン出力推定方法 |
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| JP2021069277A (ja) * | 2021-01-05 | 2021-04-30 | 株式会社東芝 | プラント |
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