JPS60226603A - ボイラ熱応力予測装置 - Google Patents
ボイラ熱応力予測装置Info
- Publication number
- JPS60226603A JPS60226603A JP59081158A JP8115884A JPS60226603A JP S60226603 A JPS60226603 A JP S60226603A JP 59081158 A JP59081158 A JP 59081158A JP 8115884 A JP8115884 A JP 8115884A JP S60226603 A JPS60226603 A JP S60226603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stress
- value
- boiler
- calculation cycle
- thermal stress
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
- 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
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- 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
- H01L2924/00013—Fully indexed content
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Control Of Turbines (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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な
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。
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。
く変動し、ボイラ耐圧部の温度とに差が生ずる。
これによって、ボイラ耐圧部に熱応力が発生し、特に二
次過熱器の出口ヘッダなどの厚肉耐圧部のノズルコーナ
部においては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。
次過熱器の出口ヘッダなどの厚肉耐圧部のノズルコーナ
部においては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、定常運転中であっても、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
プ損傷寿命が消費されることになる。
応力が顕著となり、これに起因して厚肉耐圧部のクリー
プ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
に関係なく一宙時間毎に行っていた。
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
に関係なく一宙時間毎に行っていた。
このように、従来行っていた一宇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。
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。
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０ （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、泪算機負荷が厳し
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つになっている。
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０ （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、泪算機負荷が厳し
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つになっている。
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Ｗを
得ようとするものである。
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Ｗ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。
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図のヘッダの詳細図、第３図
は第２図のＸ−Ｘ線断面における湿度分布算出のための
円筒モデルの拡大図、相４図Ｉ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。
概略系統図、第２図は第１図のヘッダの詳細図、第３図
は第２図のＸ−Ｘ線断面における湿度分布算出のための
円筒モデルの拡大図、相４図Ｉ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。 ） ボイラの熱応力監視点の代表例として過熱器のヘッダｌ
のノズルコーナ部２を例に説明する。
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ッダｌ
のノズルコーナ部２を例に説明する。
このヘッダ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、内部の流体湿
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って発生応
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。
用され、起動、停止等の負荷変化時には、内部の流体湿
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って発生応
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２５５に９／ｄ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
ところである。
度の高圧となり、内圧応力による寿命消費も最も大きい
ところである。
ボイラの監視箇所の熱応力をめるため、まずヘッダ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、湿度分布記憶装置９か
らの温度分布記憶値ＩＯをもとに湿度分布演算器１１に
よってメタル厚み方向温度分布演算値１２を算出する。
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、湿度分布記憶装置９か
らの温度分布記憶値ＩＯをもとに湿度分布演算器１１に
よっ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、
まずヘッダｌ内より流体温度計測値１３を流体湿度検出
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
に流体湿度変化率をめ、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。
まずヘッダｌ内より流体温度計測値１３を流体湿度検出
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
に流体湿度変化率をめ、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をめる。
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をめる。
一方、ヘッダ１内より圧力計測値２ｏを圧力検出器２１
で検出し、この圧力計測値２ｏな圧力検出器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をめる。
で検出し、この圧力計測値２ｏな圧力検出器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。
布演算値１２を基にめた熱応力演算値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プ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
ド毎に相画時に決めた寿命配分から実際の連用での寿命
消費算出値２８を差しす［き、残余寿命な算出し、さら
に残余寿命および残奈述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な宙め、との寿命消費をもたら
すと予測される発生応力をヘッダ１の応力制限設定値３
０として設定する。
とに疲労およびクリープ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
ド毎に相画時に決めた寿命配分から実際の連用での寿命
消費算出値２８を差しす［き、残余寿命な算出し、さら
に残余寿命および残奈述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な宙め、との寿命消費をもたら
すと予測される発生応力をヘッダ１の応力制限設定値３
０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っている。
動、停止の任意回数毎に更新できる仕組になっている。
次に現在応力演算値２６と応力制限設定値３゜を比較器
３１で比較し、この結実現在応力演算値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。
３１で比較し、この結実現在応力演算値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３０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によってその最大
のものを負荷変化率設定器３６として設定する。
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によってその最大
のものを負荷変化率設定器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
ヘッダ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は一宇のサンプ
ル同期で行なうことになる。
ヘッダ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は一宇のサンプ
ル同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。
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めるが
、その温度分布は、円筒部の熱伝導カα：メタル渇１９
″伝導度、 Ｔ：メタル！１１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）式で表わされ、
各節点での式は第（８）式のように得られる。
、その温度分布は、円筒部の熱伝導カα：メタル渇１９
″伝導度、 Ｔ：メタル！１１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）式で表わされ、
各節点での式は第（８）式のように得られる。
釦３図の節点１は、
−Ａ＠Ｔｌ、Ｊ＋１ ＋ Ｔ２ ＋ｊ＋１−−Ｂ・（Ｔ
ｏ、ｊ＋Ｔｏ、ｊ−１−１）＋０・Ｔｌ、ｊ−Ｔ２．ｊ
・・・・・・（８）節点２は、 Ｂ争Ｔ４．ｊ＋１ −Ａ＠Ｔ２．コ＋１＋’Ｉ’３．ｊ
＋１ −−Ｂ・Ｔｌ、ｊ＋ｏ拳Ｔ２．ｊ−Ｔｓ、ｊ・・
・・・・・・・・・・（８）節点３は、 Ｂ−Ｔ２．ｊ−）１７Ａ・Ｔ３．１＋１−）Ｔ＊計１→
・Ｔａ、ｊ刊・Ｔｓ、ｊ−Ｔｉ、ｊ・・・・・・・・・
・・・（８）節点ｎ−１は、 Ｔｎ−１、ｊ＋ −（ＴＨ、，１＋Ｔｎ、 ｊ＋−１＋
・°−（８）ここで、 Ｔｊ−、ｊ：メタル温度（１：節点パラメータ。
ｏ、ｊ＋Ｔｏ、ｊ−１−１）＋０・Ｔｌ、ｊ−Ｔ２．ｊ
・・・・・・（８）節点２は、 Ｂ争Ｔ４．ｊ＋１ −Ａ＠Ｔ２．コ＋１＋’Ｉ’３．ｊ
＋１ −−Ｂ・Ｔｌ、ｊ＋ｏ拳Ｔ２．ｊ−Ｔｓ、ｊ・・
・・・・・・・・・・（８）節点３は、 Ｂ−Ｔ２．ｊ−）１７Ａ・Ｔ３．１＋１−）Ｔ＊計１→
・Ｔａ、ｊ刊・Ｔｓ、ｊ−Ｔｉ、ｊ・・・・・・・・・
・・・（８）節点ｎ−１は、 Ｔｎ−１、ｊ＋ −（ＴＨ、，１＋Ｔｎ、 ｊ＋−１＋
・°−（８）ここで、 Ｔｊ−、ｊ：メタル温度（１：節点パラメータ。
−：時間パラメータ ）
−Ｔｏ、ｊ：メタル内面温度
Ｔｎ、＋２メタル外面瀉庶
δｒ ：板厚分割幅
δｔｍ：演算サイクル（ｍ−１〜Ｍ）
（Ｎ−１）個の未知数Ｔ ｕ 、 ｊ＋ｌ（Ｍ−１、２
、−・−・ｎ−ｘ ’）ｖ（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Ｔｏ、ｊ
＋１．Ｔｎ、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。したがってメタル厚み
方向温度分布演算値１２すなわちＴｗ、ｊ−４−１（Ｎ
−θ、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、δθｔ８δｚ
ｔは、それぞれ次式によりめることができる。
、−・−・ｎ−ｘ ’）ｖ（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Ｔｏ、ｊ
＋１．Ｔｎ、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。したがってメタル厚み
方向温度分布演算値１２すなわちＴｗ、ｊ−４−１（Ｎ
−θ、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、δθｔ８δｚ
ｔは、それぞれ次式によりめることができる。
Ｔｒｄｒ ）・・・・・・・・・（４）Ｔｒｄｒ−Ｔ）
・−・・（５） Ｏｒ ｔ ：半径方向熱応カ、Ｅ：ヤング率０θｔ：周
方向熱応力、 α°；線膨張率（）２ｔ：軸方向熱応力
、 シ：ボγラン比つぎに、内圧による３方向応カは、
次式により得られる。
・−・・（５） Ｏｒ ｔ ：半径方向熱応カ、Ｅ：ヤング率０θｔ：周
方向熱応力、 α°；線膨張率（）２ｔ：軸方向熱応力
、 シ：ボγラン比つぎに、内圧による３方向応カは、
次式により得られる。
０ｒｐ−−Ｐ ・・・・旧・・・・・ （７）ここで、
Ｏｒｐ：半径方向内圧応力、 Ｐ：内圧Ｏθｐ： 周方
向内圧応力、Ｄ１：内径６ ｚｐ ： 軸方向内圧応力
、ｔ：板厚以上（４）〜（９）式は円筒−股部に発生す
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、−股部に発生する応力に応力集中係数を乗じてめる
。
Ｏｒｐ：半径方向内圧応力、 Ｐ：内圧Ｏθｐ： 周方
向内圧応力、Ｄ１：内径６ ｚｐ ： 軸方向内圧応力
、ｔ：板厚以上（４）〜（９）式は円筒−股部に発生す
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、−股部に発生する応力に応力集中係数を乗じてめる
。
したがって、ノズル部２に発生する現在応力演算値２６
の３方向応カは、α呻〜も２式で得られる。
の３方向応カは、α呻〜も２式で得られる。
Ｏｒ ＝ Ｋｒｔ’ Ｏｒｔ ＋ Ｋｒｐ ＊ Ｏｒｐ
−−６句０θ−にθを争Ｏθｔ＋にθｐ−ｏθｐ・・
・・・・・・・・・・０υ ）□ｚ −Ｋｚｔ ｅＯｚ
ｔ 十Ｋｚｐ ＠ ｏｚｐ ・・−・・・−・Ｊ２ここ
で、Ｋｒｔ ：半径方向熱応力集中係数にθｔ：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 に０９８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 ０θ ：周方向合計応力 Ｏ７：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。
−−６句０θ−にθを争Ｏθｔ＋にθｐ−ｏθｐ・・
・・・・・・・・・・０υ ）□ｚ −Ｋｚｔ ｅＯｚ
ｔ 十Ｋｚｐ ＠ ｏｚｐ ・・−・・・−・Ｊ２ここ
で、Ｋｒｔ ：半径方向熱応力集中係数にθｔ：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 に０９８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 ０θ ：周方向合計応力 Ｏ７：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．ｔ、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δｔ
２を設定することを表わしている。
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．ｔ、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δｔ
２を設定することを表わしている。
実際の装置においては、−宇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
Ｉ’ｌ’ｆ ｌをめ、演算サイクル設宙器１６において
ΔＩＴｆｌ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。
る流体温度実測値１５を用いて、温度変化率の絶対値Δ
Ｉ’ｌ’ｆ ｌをめ、演算サイクル設宙器１６において
ΔＩＴｆｌ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図に示す実織例では、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
。
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
の演算サイクルな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。
の演算サイクルな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。
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δｔｌで発生応力の推
定を行なっていたが、本発明におい【は、流体湿度変化
の小さい定常運転時には演算サイクルδｔ２もしくはδ
ｔ３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。
時にかかわらず常に演算サイクルδｔｌで発生応力の推
定を行なっていたが、本発明におい【は、流体湿度変化
の小さい定常運転時には演算サイクルδｔ２もしくはδ
ｔ３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。
従って、定常運転時には従来の演算サイクルδＵ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Ｖ２もしくは１／３に軽減することがで
きる。
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Ｖ２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ったり、新
たな機能を追加することも可能になり経済的である。
利用して、他の制御目的のための演算を行なったり、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宇し
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。したがって、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
って、応力監視全期間にわたり一様な精度で発生応力な
推定できる。
態において精度よく発生応力を推定できるように決宇し
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。したがって、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
って、応力監視全期間にわたり一様な精度で発生応力な
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電器を設け、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、流体渦ｔｘ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
の演算サイクルなボイラ運転状態に応じて変更すること
ができ、しかも、発生応力を実体に近い値で予測するこ
とができる。
サイクルを設定する演算サイクル設電器を設け、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、流体渦ｔｘ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
の演算サイクルなボイラ運転状態に応じて変更すること
ができ、しかも、発生応力を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図のヘッダの詳細図、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・・・・・・ヘッダ、３．４・・・・・・実測値、１
１・・・・・・温度分布算出、１２・・・・・・メタル
方向７１！度分布演算値、１３・・・・・・流体温度実
測値、１６・・・・・・演算サイクル設電器。 第１図 第２図 第４図 ８１間
概略系統図、第２図は第１図のヘッダの詳細図、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・・・・・・ヘッダ、３．４・・・・・・実測値、１
１・・・・・・温度分布算出、１２・・・・・・メタル
方向７１！度分布演算値、１３・・・・・・流体温度実
測値、１６・・・・・・演算サイクル設電器。 第１図 第２図 第４図 ８１間
Claims (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電する
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な遅くす
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. |
| KR1019850002764A KR900005780B1 (ko) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | 내압튜브의 열응력 예측장치 |
| US06/726,645 US4792912A (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for estimating thermal stress of pressure parts |
| ZA853058A ZA853058B (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for measuring thermal stress of pressure-tight tube |
| 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 |
| AU41692/85A AU590195B2 (en) | 1984-04-24 | 1985-04-24 | System for estimating thermal stress of pressure parts |
| 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 true JPS60226603A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH0473041B2 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 DE DE8585302879T patent/DE3578532D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 US US06/726,645 patent/US4792912A/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 EP EP85302879A patent/EP0165675B2/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-04-24 ZA ZA853058A patent/ZA853058B/xx unknown
- 1985-04-24 AU AU41692/85A patent/AU590195B2/en not_active Ceased
- 1985-04-24 KR KR1019850002764A patent/KR900005780B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-01-29 AU AU48785/90A patent/AU634998B2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI851582A0 (fi) | 1985-04-22 |
| ZA853058B (en) | 1985-12-24 |
| FI86109C (fi) | 1992-07-10 |
| KR850007484A (ko) | 1985-12-04 |
| IN164821B (ja) | 1989-06-10 |
| FI86109B (fi) | 1992-03-31 |
| EP0165675B1 (en) | 1990-07-04 |
| DE3578532D1 (de) | 1990-08-09 |
| AU590195B2 (en) | 1989-11-02 |
| NO851625L (no) | 1985-10-25 |
| EP0165675A3 (en) | 1987-05-27 |
| NO167107C (no) | 1991-10-02 |
| EP0165675A2 (en) | 1985-12-27 |
| KR900005780B1 (ko) | 1990-08-11 |
| NO167107B (no) | 1991-06-24 |
| AU4169285A (en) | 1985-10-31 |
| EP0165675B2 (en) | 1994-12-07 |
| AU4878590A (en) | 1990-05-17 |
| FI851582L (fi) | 1985-10-25 |
| JPH0473041B2 (ja) | 1992-11-19 |
| US4792912A (en) | 1988-12-20 |
| AU634998B2 (en) | 1993-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60226603A (ja) | ボイラ熱応力予測装置 | |
| JPH09503640A (ja) | 発電機の温度監視方法及び装置 | |
| Amro et al. | An experimental investigation of the heat transfer in a ribbed triangular cooling channel | |
| JP3325413B2 (ja) | 蒸気タービンの熱応力監視保護装置 | |
| JP2002095155A (ja) | 静止型電力変換装置の冷却系保全方法 | |
| Brown et al. | Numerical and experimental analysis of unsteady heat transfer with periodic variation of inlet temperature in circular ducts | |
| JPH0624645Y2 (ja) | ボイラの熱応力監視装置 | |
| Taler et al. | Experimental verification of space marching methods for solving inverse heat conduction problems | |
| JPS6011002A (ja) | ボイラ負荷制御装置 | |
| CN105184043B (zh) | 基于单个无量纲数的凝汽器传热系数计算方法 | |
| Han et al. | Local heat/mass transfer and pressure drop in a two-pass rib-roughened channel for turbine airfoil cooling | |
| JPH0641805B2 (ja) | ボイラ装置 | |
| JPS63175738A (ja) | 漏洩検出器 | |
| Naumov et al. | Analytical model for estimating thermophysical and strength parameters of the cooled pipe with the twisted tape under asymmetric heating by a pulse of external heat flux | |
| Hauptmann et al. | Axial development of unusual velocity profiles due to heat transfer in variable density fluids | |
| CN104992066A (zh) | 基于两个无量纲数的凝汽器传热系数计算方法 | |
| JPS6047802A (ja) | ロ−タ応力予測タ−ビン監視制御システム | |
| JPS60103205A (ja) | ボイラの熱応力予測装置 | |
| JPH07332603A (ja) | ボイラ起動制御装置 | |
| SU1489339A1 (ru) | Способ определения интенсивности орошения е парогенерирующих каналах с генераторами возмущений | |
| JPS59157402A (ja) | ボイラ蒸気温度制御方法 | |
| RU2244310C1 (ru) | Способ определения скорости потока жидкости | |
| JPS6089602A (ja) | 耐圧部品の寿命監視法 | |
| JPS6330162A (ja) | 連続鋳造におけるシエル厚測定方法 | |
| JPH0626307A (ja) | 蒸気タービンケーシングの非定常熱応力監視方法 |