JPH0953413A - スケール付着監視装置 - Google Patents

スケール付着監視装置

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JPH0953413A
JPH0953413A JP20961195A JP20961195A JPH0953413A JP H0953413 A JPH0953413 A JP H0953413A JP 20961195 A JP20961195 A JP 20961195A JP 20961195 A JP20961195 A JP 20961195A JP H0953413 A JPH0953413 A JP H0953413A
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JP
Japan
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pressure
flow rate
steam
scale
steam turbine
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Application number
JP20961195A
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English (en)
Inventor
Izumi Matsuo
尾 泉 松
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気流路内のスケールの付着状況を監視する
ことができるスケール付着監視装置を提供する。 【解決手段】 蒸気タービンの内部の圧力と前記蒸気タ
ービンの入口部の蒸気流量とを測定して圧力流量特性を
求める。そして、この圧力流量特性の経時的変化を監視
することによって前記蒸気タービンの内部の蒸気流路へ
のスケールの付着を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スケール付着監視
装置に係わり、特に、運転中の蒸気タービン各部の状態
値を監視するようにしたスケール付着監視装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】蒸気タービンを含む火力発電プラントの
概略構成を図10に示す。図10において符号1はボイ
ラを示し、このボイラ1で生成された主蒸気(GMS)は
高圧タービン2を通り、ボイラ1の再熱器1aを通った
後、高温再熱蒸気(GHRT )として中圧タービン3へ流
入する。そして、蒸気は、低圧タービン4を通った後に
復水器5において復水となり、この復水は復水ポンプ6
によって昇圧され、さらに、低圧給水加熱器30及び高
圧給水加熱器31を介して昇温されてボイラ1に環流さ
れる。
【0003】このサイクルにおいて、ボイラ1において
生成、加熱された蒸気は、高圧・中圧・低圧の各タービ
ン内の蒸気流路を通過する時にその圧力を下げながら膨
張を続けると共に、タービンロータを回転させて発電機
を駆動し、電力を発生させる。一方、ボイラ1は多数の
配管からなり、その内部に発生する酸化スケールやサイ
クル内の水が含有する不純物などは蒸気と共に主蒸気・
高温再熱蒸気としてタービン内に流入する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、タービンの
蒸気流路内で蒸気圧力が低下すると、ボイラスケールや
不純物が蒸気流路内に析出してスケールとして付着す
る。蒸気流路にスケールが付着して流路が狭くなると、
通過可能な最大蒸気流量が減少するためにタービンの出
力が制限され、定格出力が得られなくなる場合がある。
【0005】そこで、本発明は、蒸気流路内のスケール
の付着状況を監視することができるスケール付着監視装
置を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
蒸気タービンの内部の圧力と前記蒸気タービンの入口部
の蒸気流量とを測定して圧力流量特性を求め、この圧力
流量特性の経時的変化を監視することによって前記蒸気
タービンの内部の蒸気流路へのスケールの付着を監視す
るようにしたことを特徴とする。
【0007】請求項2記載の発明は、前記蒸気タービン
は運転圧力の異なる複数のタービン本体を備え、前記蒸
気タービンの内部の複数の箇所において圧力を測定し、
前記複数のタービン本体のそれぞれの入口部の蒸気流量
を測定し、前記各圧力と前記各蒸気流量から各圧力流量
特性を求め、これらの圧力流量特性の経時的変化を監視
することによって前記蒸気タービンの内部の蒸気流路へ
のスケールの付着を複数箇所について監視するようにし
たことを特徴とする。
【0008】請求項3記載の発明は、前記蒸気タービン
の内部の圧力の測定値を温度によって補正し、補正され
た圧力に基づいて前記圧力流量特性を求めるようにした
ことを特徴とする。
【0009】請求項4記載の発明は、前記圧力流量特性
の経時的変化がステップ状に生じた場合、このステップ
状の変化分を除いた変化量をスケール付着による変化量
と判断するようにしたことを特徴とする。
【0010】請求項5記載の発明は、前記蒸気タービン
は加減弁を備え、この加減弁の開度と主蒸気流量とを測
定して加減弁開度流量特性を求め、この加減弁開度流量
特性の経時的変化と前記圧力流量特性の経時的変化とを
監視することによって前記蒸気タービンの内部の蒸気流
路へのスケールの付着を監視するようにしたことを特徴
とする。
【0011】請求項6記載の発明は、前記蒸気タービン
の内部の圧力の測定点よりも下流側の蒸気流量を測定し
て圧力流量特性を求めるようにしたことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】第1の実施形態 以下、本発明によるスケール付着監視装置の第1の実施
形態について図面を参照して説明する。なお、図10に
示した従来例と同一部材には同一符号を付して詳細な説
明は省略する。
【0013】本実施形態におけるスケール付着監視装置
は、図1に示したように、高圧タービン内の第1段後圧
力(P1 )を測定する第1段後圧力用圧力計8と、主蒸
気流量(GMS)を測定する主蒸気流量用流量計11とを
備えている。そして、第1段後圧力用圧力計8からの信
号と、主蒸気流量用流量計11からの信号とを取り入れ
てデータ処理を行う監視装置本体9と、この監視装置本
体9の処理結果等を表示する表示装置10とを備えてい
る。
【0014】次に、監視装置本体9におけるデータ処理
について説明する。監視装置本体9に取り込まれた高圧
タービン2の運転状態値である第1段後圧力(P1 )及
び主蒸気流量(GMS)は、通常、図2に示したようにば
らつきを見せる。そこで、計測値の分布から最小二乗法
などにより平均的な圧力流量特性式12を求める。
【0015】そして、監視の基準となる流量を基準点と
して決めておき、平均的な圧力流量特性式12に基づい
て基準点に相当する圧力(P1B)を求める。前記分析
を、定期的に、例えば1カ月毎に繰り返し、監視の基準
点に相当する圧力(P1B)をデータとして貯蔵・蓄積す
る。そして、蓄積されたデータに基づいて、図3に示し
たように横軸に時間(月や年など)をとって経時的に圧
力の変化をプロットして図1に示す表示装置10に表示
する。
【0016】このようにすれば、火力発電プラントの管
理者は、監視装置本体9の表示装置10に示される圧力
流量特性の経時的な変化である基準点に相当する圧力
(P1B)の経時的な増加から、タービン蒸気流路内のス
ケールの付着を迅速かつ的確に知ることができる。第2の実施形態 次に、本発明によるスケール付着監視装置の第2の実施
形態について図面を参照して説明する。本実施形態にお
けるスケール付着監視装置は、図4に示したように、圧
力データの取り入れをタービン各部に設けられた複数の
圧力計8、15、16、17、18にて行い、それぞれ
の圧力データ(P1 、P2 、P3 、P4 、P5 )を監視
の対象として、各タービンの入口蒸気流量との相関関係
を監視する。例えば、高圧タービン2の圧力(P1
(P2 )については、主蒸気流量(GMS)に対して圧力
流量特性を監視し、一方、中圧タービン3の圧力
(P3 )(P4 )(P5 )については、高圧再熱蒸気流
量(GHRT )に対して圧力流量特性を監視する。
【0017】このように本実施形態によれば、タービン
各部の複数個の圧力を対象として監視することによっ
て、それぞれ各部毎の圧力流量特性の経時的変化を把握
することができ、このため、各部分毎にスケールの付着
を把握するための情報を入手し、提供することによって
スケール付着状況を詳細に知ることができる。第3の実施形態 次に、本発明によるスケール付着監視装置の第3の実施
形態について図面を参照して説明する。タービン内部の
圧力は、蒸気流量が同一の場合でも、温度が上昇すると
共に上昇する特性がある。そこで、本実施形態において
は、前記の点を考慮して、図5に示したように、上述し
た第1の実施形態に対して第1段後温度(T1 )を測定
するための第1段後温度用温度計19を追加して設け、
この第1段後温度(T1)に基づいて第1段後圧力(P
1 )を補正し、この補正された圧力を用いて圧力流量特
性を求めるようにしている。以下に、温度による圧力の
補正方法の一例である計算式を示す。
【0018】
【数1】 このように本実施形態によれば、補正された圧力を用い
て圧力流量特性を求めるようにしたので、スケールの付
着を把握するために、極めて精度の高い情報を入手し、
提供することができる。第4の実施形態 次に、本発明によるスケール付着監視装置の第4の実施
形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、
図1に示した第1の実施形態と基本的構成を共通にす
る。上述した図2における圧力流量特性式12から求め
た監視の基準点流量に相当する圧力(P1B)を経時的に
プロットしたときに、図6に示したようにステップ状の
変化が見られる場合がある。このステップ状の変化は、
瞬間的に生じた異物による蒸気流路の閉塞か、又は圧力
や流量の計測装置のエラーであることが予想される。
【0019】そこで、本実施形態においては、図6に示
したように、スケール付着以外の要因によって生じたス
テップ変化の部分を特定し、このステップ変化部分を除
いた部分をスケールの付着による圧力の増加と判断して
表示するようにしている。
【0020】このように本実施形態によれば、スケール
付着以外の要因による圧力増加部分(ステップ変化部
分)を除いて表示することができるので、極めて精度の
高い情報を入手し、提供することができる。第5の実施形態 次に、本発明によるスケール付着監視装置の第5の実施
形態について図面を参照して説明する。上述した第1乃
至第4の実施形態においては圧力流量特性を対象とした
が、加減弁開度(θcv)と主蒸気流量(GMS)との間の
相関関係もまた圧力流量特性と同様の傾向を示すもので
あり、スケールの付着が生じると同一流量であっても加
減弁開度(θcv)は経時的に増加する傾向を示す。
【0021】そこで、本実施形態においては、上記第1
の実施形態において圧力流量特性の経時変化を求めた方
法と同一の方法によって加減弁開度(θcv)と主蒸気流
量(GMS)の経時変化を求め、圧力流量特性の変化と共
に表示装置10に表示するようにしている。
【0022】このように本実施形態によれば、圧力流量
特性の情報に加えて加減弁開度(θcv)の情報が得られ
るので、スケールの付着についてより一層正確に判断を
行うことができる。第6の実施形態 次に、本発明によるスケール付着監視装置の第6の実施
形態について図面を参照して説明する。上述した第2の
実施形態においては、図4に示したようにタービン各部
の複数個の圧力及び各タービンの入口流量に基づいて圧
力流量特性を求めた。これに対して本実施形態において
は、図9に示したように、各圧力計測点の後流段落の各
流量(G1 、G2 、G3 、G4 、G5 )を各流量計2
0、21、22、23、24によって別途測定し、これ
らの流量と各圧力との特性によってその経時的変化を表
示するようにしている。
【0023】このように本実施形態によれば、各抽気ラ
インからプラントの外に送気する場合などにおいては、
主蒸気流量が同一であっても抽気点後流段落の流量が変
化するため、このような場合に圧力流量特性を見るとき
は、抽気点後流段落の流量を測定して用いることによっ
て精度が向上する。
【0024】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、蒸気ター
ビンの内部の圧力と前記蒸気タービンの入口部の蒸気流
量とを測定して圧力流量特性を求め、この圧力流量特性
の経時的変化を監視することによって前記蒸気タービン
の内部の蒸気流路へのスケールの付着を監視するように
したので、蒸気タービンの蒸気流路内のスケール付着状
況を迅速かつ的確に監視することができる。
【0025】請求項2記載の発明によれば、蒸気タービ
ンの複数の箇所において圧力流量特性の経時的変化を監
視し、蒸気タービンの内部の蒸気流路へのスケールの付
着を複数箇所について監視するようにしたから、蒸気タ
ービンの蒸気流路内のスケール付着状況を詳細に知るこ
とができる。
【0026】請求項3記載の発明によれば、蒸気タービ
ンの内部の圧力の測定値を温度によって補正し、補正さ
れた圧力に基づいて圧力流量特性を求めるようにしたか
ら、蒸気タービンの蒸気流路内のスケール付着状況を極
めて正確に知ることができる。
【0027】請求項4記載の発明によれば、圧力流量特
性の経時的変化がステップ状に生じた場合、このステッ
プ状の変化分を除いた変化量をスケール付着による変化
量と判断するようにしたから、蒸気タービンの蒸気流路
内のスケール付着状況を極めて正確に知ることができ
る。
【0028】請求項5記載の発明によれば、加減弁開度
流量特性の経時的変化と圧力流量特性の経時的変化とを
監視することによって蒸気タービンの内部の蒸気流路へ
のスケールの付着を監視するようにしたから、蒸気ター
ビンの蒸気流路内のスケール付着状況を極めて正確に知
ることができる。
【0029】請求項6記載の発明によれば、蒸気タービ
ンの内部の圧力の測定点よりも下流側の蒸気流量を測定
して圧力流量特性を求めるようにしたから、抽気ライン
からプラント外に送気する場合などにおいても、蒸気タ
ービンの蒸気流路内のスケール付着状況を極めて正確に
知ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態の概略構成を示した系統図。
【図2】同実施形態における圧力流量特性の解析方法を
示した図。
【図3】同実施形態における基準点相当圧力の経時的変
化の解析例を示した図。
【図4】第2の実施形態の概略構成を示した系統図。
【図5】第3の実施形態の概略構成を示した系統図。
【図6】第4の実施形態における基準点相当圧力の経時
的変化の解析例を示した図。
【図7】第5の実施形態の概略構成を示した系統図。
【図8】同実施形態における加減弁流量特性の解析方法
を示した図。
【図9】第6の実施形態の概略構成を示した系統図。
【図10】従来の火力発電プラントの蒸気タービン系統
を示した系統図。
【符号の説明】
1 ボイラ 2 高圧タービン 3 中圧タービン 4 低圧タービン 8 第1段後圧力用圧力計 9 監視装置本体 10 表示装置 11 主蒸気流量用流量計 12 圧力流量特性式 15、16、17、18 圧力計 19 第1段後温度用温度計 G1 、G2 、G3 、G4 、G5 流量 GMS 主蒸気流量 GHRT 高圧再熱蒸気流量 P1 第1段後圧力 P2 、P3 、P4 、P5 圧力 P1B 基準点に相当する圧力 T1 第1段後温度 θcv 加減弁開度

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸気タービンの内部の圧力と前記蒸気ター
    ビンの入口部の蒸気流量とを測定して圧力流量特性を求
    め、この圧力流量特性の経時的変化を監視することによ
    って前記蒸気タービンの内部の蒸気流路へのスケールの
    付着を監視するようにしたことを特徴とするスケール付
    着監視装置。
  2. 【請求項2】前記蒸気タービンは運転圧力の異なる複数
    のタービン本体を備え、前記蒸気タービンの内部の複数
    の箇所において圧力を測定し、前記複数のタービン本体
    のそれぞれの入口部の蒸気流量を測定し、前記各圧力と
    前記各蒸気流量から各圧力流量特性を求め、これらの圧
    力流量特性の経時的変化を監視することによって前記蒸
    気タービンの内部の蒸気流路へのスケールの付着を複数
    箇所について監視するようにしたことを特徴とする請求
    項1に記載のスケール付着監視装置。
  3. 【請求項3】前記蒸気タービンの内部の圧力の測定値を
    温度によって補正し、補正された圧力に基づいて前記圧
    力流量特性を求めるようにしたことを特徴とする請求項
    1又は2に記載のスケール付着監視装置。
  4. 【請求項4】前記圧力流量特性の経時的変化がステップ
    状に生じた場合、このステップ状の変化分を除いた変化
    量をスケール付着による変化量と判断するようにしたこ
    とを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の
    スケール付着監視装置。
  5. 【請求項5】前記蒸気タービンは加減弁を備え、この加
    減弁の開度と主蒸気流量とを測定して加減弁開度流量特
    性を求め、この加減弁開度流量特性の経時的変化と前記
    圧力流量特性の経時的変化とを監視することによって前
    記蒸気タービンの内部の蒸気流路へのスケールの付着を
    監視するようにしたことを特徴とする請求項1乃至4の
    いずれか一項に記載のスケール付着監視装置。
  6. 【請求項6】前記蒸気タービンの内部の圧力の測定点よ
    りも下流側の蒸気流量を測定して圧力流量特性を求める
    ようにしたことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか
    一項に記載のスケール付着監視装置。
JP20961195A 1995-08-17 1995-08-17 スケール付着監視装置 Pending JPH0953413A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013040576A (ja) * 2011-08-12 2013-02-28 Miura Co Ltd 蒸気システム
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