JPS624525B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気動力発電プラントの性能監視技術
に関するものである。

最初に蒸気タービンプラントにおける従来の性
能監視装置の概略を説明する。

第１図において、まずプラントのサイクル構成
を説明すると、ボイラ７で発生した蒸気は主蒸気
管を通り高圧タービン１に入る。

高圧タービン１において仕事を終えた蒸気は、
低温再熱管を通り、再びボイラ７に戻る。この蒸
気はボイラ内で再熱され、高温再熱管を通つて低
圧タービン２に入る。

高圧及び低圧タービンにおいて、蒸気の行なつ
た仕事は、発電機３にて、電気エネルギに変換さ
れる。低圧タービンからの排気蒸気は、復水器４
で水に還元され、給水ポンプ５により、ボイラ７
に給水される。この給水系統には、一般に、プラ
ント効率向上の為、給水加熱器６が設置され、高
圧タービン１からの抽気により給水を加熱してい
る。

給水加熱器６のドレンは、復水器４に回収され
るようになつている。以上がプラントサイクル構
成の一例である。

そして従来の性能監視装置は、第１図に示す如
く、圧力検出装置９、温度検出装置１０、出力検
出装置１１及び、流量検出装置１２、による各デ
ータ信号を、ヒートレート演算装置８に入力し、
ヒートレート計算を行なわせるものである。

第２図は、従来の性能監視装置のフローチヤー
トを示す。

第２図に示す如くデータ検出過程１４におい
て、一定時間間隔でデータの検出を行ない、検出
データは、順次データ平均、積算計算過程１５に
おいて処理され、計算結果は、計算機内の格納エ
リア１６に格納される。又、検出継続時間チエツ
ク過程１７において、検出継続時間とボギー値
（設定値）との比較を行ない、検出継続時間がボ
ギー値に満たない場合は、始めのデータ検出過程
１４に戻り、前述の過程を再度実行する。

検出継続時間がボギー値を満たした場合は、次
の性能計算過程１８に進む。

性能計算過程１８において、格納エリア１６内
のデータに基づいて性能計算を行ない、計算結果
及び検出データを、表示過程１９において、プリ
ントアウト等により表示する。

表示過程１９を終了後、検出過程１４に戻り、
検出過程１４から表示過程１９のステツプを繰り
返し実行する。

以上が従来の性能監視装置構成の一例である
が、従来の性能監視装置は、検出した運転状態値
（圧力、温度、流量、電気出力等）を計算機に入
力し、性能計算を実行させ、発電日報等に、30分
ないし、１時間間隔あるいは、オペレータリクエ
ストにより、その時間内の単純平均性能をプリン
トアウトしている。

この場合、検出される運転状態値、すなわち入
力データは長期間にわたるプラント機器の経年変
化により変化するが、従来のタービンプラントの
性能計算いおいては、このプラントの経年変化が
全く考慮されていないことから検出データに変化
が生じた際に、その変化は機器等の故障による異
常値を示しているかプラントの経年変化に基づく
値を示しているのか判別できず、よつてこれらの
検出値により性能計算がなされているので性能監
視装置としての機能を十分に果しているとは云え
なかつた。またプラントの保修項目、時期に対し
ての指針を立てることもプラントの経年変化状態
が分からないことから不可能であつた。

本発明の目的は、プラント性能の経年変化を監
視可能にした蒸気動力プラントの性能監視方法を
提供することにある。

本発明の特徴とするところは、プラント各部の
運転状態値を検出してプラント熱消費率を計算す
るとともに、一定期間毎に、プラント熱消費率、
プラント機器別のプラント熱消費率への影響度及
び、検出データを記憶装置に記憶させておき、定
期的あるいは、オペレータリクエストにより、記
憶されている過去のデータ（経年的データ）との
対比を行なう機能により、プラント全体及びプラ
ント機器の経年変化の監視、診断を可能にした蒸
気動力プラントの性能監視方法にある。

又、過去のデータをプラント負荷帯毎に分類し
て記憶させる機器により、オペレータリクエスト
に応じてプラント負荷帯の選択ができ、必要な負
荷帯についても、過去のデータとの対比を行なう
ことを可能としている。

また、過去のデータとの対比により求めたプラ
ント機器毎の、経年的変化傾向（性能、圧力、温
度、流量等のデータ）から、異常状態の検出等を
診断する機能により、プラント機器（タービン、
ボイラ、復水器、ヒータ、ポンプ等）の性能変化
を把握し、将来の運用状態を予測することがで
き、保修項目、保修時期の指針を与えるととも
に、効率的なプラントの運用を可能にしている蒸
気動力プラント性能監視方法である。

次に本発明の一実施例である蒸気タービンプラ
ントの性能監視方法について図面を参照して説明
する。第３図において、プラントのサイクル構成
は第１図に示したものと同一であるので説明を省
略し、性能監視を行う装置について説明すると、
複数の圧力検出装置９によつて主蒸気圧力P₁、高
温再熱蒸気圧力P₂、低温再熱蒸気圧力P₃、給水加
熱器出口圧力P₄、給水加熱器入口圧力P₅、抽気圧
力P₆、給水加熱器ドレン圧力P₇をそれぞれ検出し
て演算装置８００に入力する。また、複数の温度
検出装置１０によつて主蒸気温度T₁，T₁′、高温
再熱蒸気温度T₂，T₂′、低温再熱蒸気温度T₃，
T₃′、抽気温度T₆、給水加熱器入口温度T₅、給水
加熱器出口温度T₄，T₄′、給水加熱器ドレン温度
T₇、復水器入口海水温度T₈、復水器出口海水温
度T₉を検出して演算装置８００に入力する。

また、出力検出装置１１によつて発電機出力Ｌ
を検出し、流量検出装置１２，２９によつてボイ
ラ７への給水流量（主給水流量F₀）及び復水器入
口海水流量Fcを検出し、真空度検出装置３０に
よつて復水器真空度Ｖを検出する。

これらの検出データは、演算装置８００に入力
されるようになつている。そして演算装置８００
でプラントのヒートレートを演算した後に演算デ
ータを蒸気動力プラント性能診断装置１３ａ及び
蒸気動力プラント性能分析装置１３ｂに入力さ
れ、そこで診断並びに分析を行うようになつてい
る。

これらの過程を第４図により説明する。

第４図において、各々の検出装置９〜１２，２
９，３０により検出されたデータは、測定時間内
のデータのばらつきを無くす為に平均値演算装置
２１ａ〜２１ｈにより平均される。そして平均値
演算装置２１ａからはそれぞれ平均値を取つた主
蒸気圧力P₁、高温再熱蒸気圧力P₂、低温再熱蒸気
圧力P₃、給水加熱器出口圧力P₄、給水加熱器入口
圧力P₅、抽気圧力P₆、給水加熱器ドレン圧力P₇が
算出されてエンタルピ演算装置２２に入力され
る。同様に、平均値演算装置２１ｂからは平均値
の主蒸気温度T₁，T₁′、高温再熱蒸気温度T₂，
T₂′、低温再熱蒸気温度T₃，T₃′、給水加熱器出
口温度T₄，T₄′、給水加熱器入口温度T₅、抽気温
度T₆、給水加熱器ドレン温度T₇が算出されてエ
ンタルピ演算装置２２に入力される。

また、平均値演算装置２１ｃでは平均値の主給
水流量F₀を算出して流量演算装置２３に入力
し、平均値演算装置２１ｄでは平均値のプラント
出力Ｌを算出して、エンタルピ演算装置２２及び
流量演算装置２３からの算出データと共にヒート
レート演算装置８に入力され、そこでプラントの
ヒートレート演算を行なうようになつている。

また、平均値演算装置２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ
では平均値の復水器入口海水温度T₈、復水器出
口海水温度T₉、復水器入口海水流量Fcをそれぞ
れ算出して機器性能演算装置２６に入力される。
平均値演算装置２１ｈでは平均値の復水器真空度
Ｖを算出して補正値演算装置２４並びに機器性能
演算装置２６に入力される。

そして前述のエンタルピ演算装置２２では第５
図に示す如く、圧力及び温度の平均値演算装置２
１ａ，２１ｂからの圧力温度データT₁〜T₇，
T₁′〜T₄′，P₁〜P₇により、縦軸がエンタルピ、横
軸がエントロピから成る線図（Mollier線図）上
に交点を求め、その交点に相応したエンタルピ
H₁〜H₇を演算するものである。つまり、T₁，P₁
から主蒸気のエンタルピH₁を、T₂，P₂から高温
再熱蒸気のエンタルピH₂を、T₃，P₃から低温再
熱蒸気のエンタルピH₃を、T₄，P₄から給水加熱
器出口のエンタルピH₄を、T₅，P₅から給水加熱
器入口のエンタルピH₅を、T₆，P₆から抽気のエ
ンタルピH₆を、T₇，P₇から給水加熱器ドレンの
エンタルピH₇をそれぞれ算出するものである。

このエンタルピH₁〜H₇のデータ４６は、流量
演算装置２３及びヒートレート演算装置８に入力
される。

一方、流量演算装置２３は、第６図に示す如
く、主蒸気流量演算装置４７、低温再熱蒸気流量
演算器４８、高温再熱蒸気流量演算器４９より形
成されている。

プラントのサイクルが、第３図に示す構成の場
合、主蒸気流量演算器４７において、主給水流量
F₀と主蒸気流量F₁は、等しいとしてF₁＝F₀より
主蒸気流量F₁を算出する。

低温再熱蒸気流量演算器４８において、低温再
熱蒸気流量F₃は以下に示す主蒸気流量F₁と抽気
蒸気量F₄の関係より求める。

つまり、抽気蒸気流量F₄は、給水加熱器廻り
の熱バランスより、F₄＝Ｆ_０（Ｈ_４−Ｈ_５）／Ｈ_６−Ｈ
_７となる。

故に、低温再熱蒸気流量F₃は F₃＝F₁−F₄ ＝F₁−Ｆ_０（Ｈ_４−Ｈ_５）／Ｈ_６−Ｈ_７ ∴F₃＝F₁−Ｆ_１（Ｈ_４−Ｈ_５）／Ｈ_６−Ｈ_７ より算出する。

高温再熱蒸気流量演算器４９において、高温再
熱蒸気流量F₂と低温再熱蒸気流量F₃は等しい。

よつて、F₂＝F₃より高温再熱蒸気流量F₂を算
出する。

前述の如く、流量演算装置２３により求めた流
量Ｆ_1〜3及び検出データである主給水流量F₀はヒ
ートレート演算装置８に入力される。

ヒートレート演算装置８に入力されるデータ
は、流量データＦ_0〜3、エンタルピデータＨ_1〜
４、及び出力データＬであり、出力データＬは、
平均値演算装置２１ｄにより計算された平均値で
ある。

ヒートレート演算装置８において、ヒートレー
ト（熱消費率）HRは、次式により求められる。

HR＝Ｆ_１・Ｈ_１−Ｆ_０・Ｈ_４＋Ｆ_２・Ｈ_２−Ｆ_３・Ｈ
_３／Ｌ 求められたヒートレートHRは、補正ヒートレ
ート演算装置２５及び蒸気動力プラント性能診断
装置１３ａに入力される。

補正ヒートレート演算装置２５に入力されるデ
ータは、ヒートレートHRと補正値演算装置２４
から補正値Ｃである。

ここで補正値Ｃを求める補正値演算装置２４に
ついて説明する。

第７図に、補正値演算装置２４の詳細ブロツク
図を示す。

本図において、検出データ中の圧力Ｐ_1〜7、温
度Ｔ_1〜7、復水器真空度Ｖは平均値演算器２１
ａ，２１ｂ，２１ｈにおいて平均され、補正値演
算装置２４内の演算器３２，３３，３５に入力さ
れる。

演算器３２，３３，３５は、測定値と計画値と
の変化割合を計算するものであり、一例として、
圧力Ｐについて述べると、 ΔＰ＝Ｐ−Ｐ_０／Ｐ_０（％） ΔＰ：測定値の変化 P₀：計画値 を計算するものである。

ここで、計画値は、すべて、ボギー値格納器３
１，３４，３６に記憶されている。

上式により求められた測定値の変化割合により
補正値演算器３７において、縦軸がヒートレート
の変化、横軸が、測定値の変化から成る、補正曲
線上に交点を求め、その交点より、ヒートレート
の変化（補正値）Ｃ_1〜iを求める。

以上が、補正値演算装置２４の説明である。

第８図は、補正ヒートレート演算装置２５の詳
細ブロツク図を示す。

本図において、補正ヒートレート演算装置２５
に入力されるデータは、補正値Ｃ_1〜iとヒートレ
ートHRである。

補正値Ｃ_1〜iの入力により補正値合計演算器３
９において４０として示す補正値合計Ｃを次式に
より求める。

Ｃ＝（１＋Ｃ_１／１００）（１＋Ｃ_２／１００）……
（１＋Ｃｉ／１００） 求められた補正値合計Ｃは、次の補正ヒートレ
ート演算器４１に入力される。

補正ヒートレート演算器４１は、実運転ベース
のヒートレートHRを、計画値ベースのヒートレ
ートHRcに補正するものであり、又逆に計画値ベ
ースのヒートレートを実運転ベースに補正するこ
とも可能である。これにより、プリントアウトさ
れるヒートレートは、すべて同一条件のもとでの
評価が可能となる。

実運転ベースのヒートレートを、計画値ベース
に補正すると、補正ヒートレートHRcは HRc＝ＨＲ／Ｃ となる。

補正ヒートレートHRcはタービンプラント診断
装置１３ａに入力される。

次に、機器性能演算装置２６について説明す
る。

第９図に機器性能演算装置２６の一例として、
復水器性能演算装置の詳細ブロツク図を示す。

検出データ中の復水器出入口海水温度T₈，T₉
及び復水器入口海水流量Fcの入力により、復水
器交換熱量演算器４３において、次式により復水
器交換熱量Ｑを求める。

Ｑ＝Fc・C′・（T₉−T₈） C′：比熱 求められた交換熱量Ｑは、交換熱量比演算器４
４に入力され、交換熱量比ΔＱを計算する。

交換熱量計画値をQ₀とすると、 ΔＱ＝（Ｑ／Q₀）×100（％） ということになる。

求められた交換熱量比ΔＱにより、次の推定復
水器真空度演算器４５において、縦軸に復水器真
空度、横軸に復水器交換熱量比から成る線図
（CONDENSER PERFORMANCE CURVE）よ
り、推定真空度V₀を求める。推定真空度V₀と測
定真空度２１ｈにより、機器性能補正値演算器５
３において、縦軸にヒートレート変化、横軸に復
水器真空度から成る線図（補正曲線）により、真
空度と補正曲線の交点を求め、その交点より、ヒ
ートレート変化ΔHR₁，ΔHR₂を求める。

ヒートレート変化ΔHR₁，ΔHR₂は、次の機器
性能影響度演算器５４へ入力される。

演算器５４において、 ΔHR＝ΔHR₁−ΔHR₂ により、機器性能のヒートレートへの影響度Δ
HRを求める。

以上が、機器性能演算装置２６の一例である。

この他、プラント機器としては、タービン本
体、ボイラ、給水加熱器、ボイラ給水ポンプ等が
あるが、復水器性能演算装置２６において、復水
器性能の評価を行なつている真空度とそれぞれの
機器について、評価の対象を置き換えることによ
り、各々の機器性能のヒートレートへの影響度を
求めることが可能である。

すなわち、タービン本体に対しては、内部効
率、ボイラに対しては、ボイラ圧損、給水加熱器
に対しては、給水加熱器ターミナル温度差及び、
ドレンクーラ温度差、ボイラ給水ポンプに対して
は、軸動力を用いて、機器性能のヒートレートへ
の影響度を求めることが可能ということである。

次に蒸気動力プラント性能診断装置１３ａ及び
蒸気動力プラント性能分析１３ｂについて説明す
る。

第１０図に示す如く、補正ヒートレートHRc、
機器性能影響度ΔHR、出力ΣL/N、の各データ
は、蒸気動力プラント性能診断装置１３ａに入力
される。

各データは、分類器５６に進み、プラント負荷
帯毎、たとえば ・80％負荷以上 ・80％〜60％負荷 ・60％〜40％負荷 ・40％負荷以下 に分類され、格納器５７に記憶される。

ある一定期間を経過した後あるいは、オペレー
タのリクエストにより、各負荷帯毎に、次の過程
に進む。

補正ヒートレートHRcについては、演算器６０
において、各負荷帯毎に、平均計算を実行し、次
の演算器に進む。一方、演算器５８において、各
負荷帯毎に、プラント負荷の平均計算を実行し、
平均負荷に対するヒートレート基準ボギー値HR₀
を求める。

すなわち、第１５図に示す如く、あらかじめ、
ヒートレート基準ボギー値とプラント負荷の関係
を求めて記憶させておき、出力データの入力によ
りこのグラフ上に交点を求め、その交点により、
ヒートレート基準ボギー値HR₀を求め、各負荷帯
毎に、設定器５９において、基準ボギー値HR₀を
設定する。

演算器６１において、補正ヒートレート平均値
と、基準ボギー値の偏差計算を行なう。

すなわち、基準ボギー値をHR₀、補正ヒートレ
ート平均値をHRc′とすると、 HRc（％）＝１−ＨＲｃ′／ＨＲ_０ となる。

各負荷帯毎に、上式によりヒートレート偏差値
HRc（％）を求め、設定器６２により、ヒートレ
ート偏差値をセツトする。

一方、機器性能影響度ΔHRについては、補正
ヒートレートと同様にして、演算器６４におい
て、各負荷帯毎に、平均値計算を実行し、次の演
算器６５に進む。

演算器６５において、設定器６２からのヒート
レート偏差値HRc（％）の入力により、次式の演
算を実行する。

すなわち、機器性能影響度平均値をΔHR′とす
ると、 ΔHR（％）＝ΔＨＲ′／ＨＲｃ（％）×100 ということである。

ΔHR（％）は、機器性能がヒートレート劣下
に対する影響の度合を示すものである。

ΔHR（％）は、次の設定器６６において、各
負荷帯毎にセツトされる。

設定器６２，６６によりセツトされたHRc
（％）、ΔHR（％）は、次の格納器６３におい
て、各負荷帯毎に記憶される。

その他、診断装置１３ａには、機器性能の異常
を検知する機能を有している。その機能につき以
下説明する。

すなわち、機器性能影響度ΔHRは、演算器６
７において平均値演算され、各負荷帯毎に、機器
性能影響度平均値ΔHR′が求められる。次の比較
器６８において、各プラント機器毎に、ボギー値
格納器６９に記憶させてある影響度基準ボギー値
との比較を行なう。

判定器７０において、比較器６８からの信号に
より各プラント機器影響度平均値ΔHR′が、ボギ
ー値を越えたと判断した場合のみ、アラーム等を
出力器７１により出力する。

アラームが出力されるのは、機器性能劣下が、
著しい場合であつて、オペレーター等に機器を点
検する指針を与えるものであり、事故等の発生を
未然に防止することが可能となる。

次に第１１図により、蒸気動力プラント性能分
析装置１３ｂについて説明する。

性能診断装置１３ａ内の格納器６３に記憶され
ている補正ヒートレート偏差値HRc（％）及び機
器性能影響度偏差値ΔHR（％）は、一定期間経
過後あるいは、オペレータリクエストにより分析
装置１３ｂ内に入力される。

補正ヒートレート偏差値HRc（％）は、演算器
７５において各負荷帯毎に、平均され、同時にボ
ギー値格納器７４に記憶されている。過去の補正
ヒートレート偏差値との比較演算を行なう。

ボギー値格納器７４内の補正ヒートレート偏差
値は、プラント運開、当初のデータあるいは、定
検直後のデータということである。

演算器７５内の演算を数式で示すと次の様にな
る。

ΔHRc（％）＝HRc（％）−HRc（％）_BASE 上式により求められるΔHRc（％）は、経年変
化等によるプラント全体の性能劣下割合を表わし
ている。

この性能劣下割合ΔHRc（％）は、設定器７６
により各負荷帯毎にセツトされ、次の出力器７７
により、プリントアウトあるいは、デイスプレイ
表示される。

補正ヒートレート偏差値HRc（％）と同様に機
器性能影響度偏差値ΔHR（％）は、性能分析装
置１３ｂに入力後、演算器７８において、ボギー
値格納器７９内に記憶されている過去の機器性能
影響度偏差値ΔHR（％）_BASEとの比較演算が実行
される。

すなわち、 ΔHR′（％）＝ΔHR（％）−ΔHR（％）_BASE となる。

上式によつて求められるΔHR′（％）は、経年
変化等によるプラント各機器の性能劣下割合を表
わしている。

この性能劣下割合ΔHR′（％）は、設定器８０
により各負荷帯毎にセツトされ、次の出力器７７
により、プリントアウトあるいはデイスプレイ表
示される。

次に診断装置１３ａ、分析装置１３ｂの内容を
フローチヤートにより説明する。

第１２図は、本発明の概要をフローチヤートに
示したものであり、プラント性能診断機能８５及
びプラント性能分析機能８６は、第３図及び第４
図に示す蒸気動力プラント性能診断装置１３ａ及
び、蒸気動力プラント性能分析装置１３ｂを表わ
している。

本図において、データ検出過程１４（第３図に
おける検出装置に該当）で検出されたデータは、
データ平均積算過程１５（第４図における平均値
演算装置２１ａ〜ｈに該当）に入力され、各デー
タ毎に、平均及び積算される。

平均及び積算は、検出継続時間チエツク過程１
７において、設定された時間内継続して実行さ
れ、設定された時間経過した後に、次の過程に進
行する。

各データの平均値及び積算値は、補正計算過程
８３、ヒートレート計算過程８２、機器性能計算
過程８４（これらの過程８２，８３，８４は、第
４図における補正値演算装置２４、ヒートレート
演算装置８、機器性能演算装置２６を該当）に入
力される。

ヒートレート計算過程８２は、実測したデータ
によりヒートレート（熱消費率）及び計画値ベー
スに還したヒートレートを求める過程であり、実
測ベースのヒートレート及び計画値ベースヒート
レートということになる。しかし実測ベースのヒ
ートレートは、気象条件等により、変化するもの
であり、経年変化等による性能劣下を把握する為
には、実測ベースのヒートレートを、計画値ベー
スに、還元する必要がある。

計画値ベースに還元された実測ベースヒートレ
ートを求め、計画ヒートレートと比較することに
より、経年変化等による性能劣下を把握が可能と
なる。

補正値計算過程８３は、過程８２における、実
測ベースヒートレートを計画値ベースに還元する
ため、実測ベースヒートレートを補正する補正値
を計算する過程である。

すなわち、検出したデータが、計画値と異なる
場合、計画値との偏差値を計算し、この偏差値に
対する、ヒートレートの変化割合（補正値）を求
める過程である。

機器性能計算過程８４は、プラント各機器の性
能計算を行なう過程である。

蒸気動力プラントには、タービン本体、復水
器、給水加熱器、給水ポンプ、ボイラ、その他数
多くの機器が設置されているが、それらの機器自
体の性能を把握することは、性能監視にとつて
は、重要である。

各機器自体の性能を把握する手段として、ター
ビン本体については、タービン内部効率、復水器
については、復水器真空度、給水加熱器について
は、給水加熱器ターミナル温度差及びドレンクー
ラ温度差、給水ポンプについては、軸動力、ボイ
ラについては、ボイラ圧力損失（ボイラ出入口圧
力差）などがあげられるが、検出したデータによ
り、これらの値を計算し、計画値（ボギー値）と
の偏差計算を実行し、偏差値により、偏差値に対
するヒートレート変化割合を求める。

ここで、各機器自体の性能を、ヒートレート変
化割合に置き換えることは、各機器自体の性能が
プラント全体の性能に、どれ位影響しているか
（機器性能影響度）を把握するものである。

以上の計画値ベースヒートレート（補正ヒート
レート）、機器性能影響度、出力データ等は、次
のプラント性能診断機構８５に入力される。

プラント性能診断機能８５（第１０図における
蒸気動力プラント性能診断装置１３ａに該当）の
フローチヤートを第１３図に示す。

入力過程８７において、前述した各計算値、検
出データが入力され、次のデータ分類過程８９
（第１０図における分類器５６に該当）により各
負荷帯毎に分類され、データ格納過程９０（第１
０図における格納器５７に該当）において、格納
エリア内に順次記憶され、診断開始時間チエツク
過程９１において、一定期間経過した後あるい
は、オペレータリクエストにより次の過程に進行
する。

データ選択過程９２は、格納エリア内に記憶さ
れている、各負荷帯毎の内、ある１つの負荷につ
いて、格納エリア内のデータをすべて次の過程に
進行させる。

データ選択過程９２より進行する過程は、３通
りにわかれる。

第１は、補正ヒートレート平均計算過程９３
（第１０図における演算器６０に該当）である。

この過程９３は、各負荷帯毎に、補正ヒートレ
ートの平均値を計算するものである。この平均値
は次のヒートレート偏差計算過程９６（第１０図
における演算器６１に該当）に入力され、負荷帯
毎のボギー値（計画ヒートレート）との偏差計算
を実行する。

第２は、機器性能影響度平均計算過程９４（第
１０図における演算器６４に該当）である。

この過程９４は、負荷帯毎に機器性能影響度の
平均値を計算するものである。

平均値は、機器性能影響度偏差計算過程９７
（第１０図に示す演算器６５に該当）において、
過程９６よりのヒートレート偏差値との演算を実
行するものである。

すなわち、プラント各機器の性能劣下が、ヒー
トレートの劣下に、どれ位影響しているかを、求
めるものである。

この過程９４，９７は、プラント各機器につい
て、くり返し実行される。

第３は、補正値プリント過程８８である。

この過程８８は、実測ベースヒートレートを計
画ベースヒートレートに還元するための、検出デ
ータによる補正値をプリントする過程である。

プリントされる補正値により、プラント運転状
態を、把握することが可能となり、実際のプラン
ト運転方法等に指針を与えることが可能となる。

偏差計算過程９６，９７において計算された偏
差値は、計算値格納過程９９において格納エリア
内に各負荷帯毎に記憶されると同時に、計算値プ
リント過程１００において、プリントアウトある
いは、デイスプレイ表示される。

次に負荷帯チエツク過程１０３において、全負
荷帯について、前述過程を実行したかどうかを判
定する。

診断機能の有するもう１つの機能である機器性
能の異常検知について説明する。

機器性能影響度平均計算過程９４において求め
られた平均値の入力により機器性能偏差計算過程
９８（第１０図における演算器６７に該当）にお
いて、過去の機器性能影響度平均値との偏差計算
を行なう。

求められた偏差値は、機器性能チエツク過程１
０１（第１０図における比較器６８、格納器６
９、判定器７０に該当）において、各機器につい
て設定されているボギー値との比較を行ないボギ
ー値を越えた場合は、機器性能は異常であるとし
て、異常メツセージプリント過程１０２（第１０
図における出力器７１に該当）により、機器性能
のチエツクをオペレータ等に通知する。

この異常チエツクは、プラント機器すべてにつ
いて実行される。

ここで、機器性能偏差過程９８において用いら
れる過去の機器性能影響度平均値とは、プラント
運開当所のデータあるいは、定期検査終了直後の
データである。

診断と格納過程９０内に記憶されている全負荷
について実行した場合には、次の過程であるプラ
ント性能分析機能８６（第１１図における蒸気動
力プラント性能分析装置１３ｂに該当）に進む。

第１４図は、プラント性能分析装置８６のフロ
ーチヤートを示す。

診断機能８５終了後、性能分析開始時間チエツ
ク過程１１１において、一定時間経過後あるいは
オペレータリクエストにより、性能分析開始と判
断した場合は、計算値格納過程９９内の格納エリ
アに記憶されているデータを、データ分類過程１
０６に入力する。

過程１０６において、各負荷帯毎に、データは
分類され、次の過程１０７，１０８に進む。

プラント性能劣下計算過程１０７（第１１図に
おける演算器７５及びボギー値格納器７４に該
当）において、ヒートレート偏差値と過去のデー
タ、すなわち、プラント運開直後あるいは、定期
検査終了直後のヒートレート偏差値との差を求め
る。計算値は、表示過程１０９（第１１図におけ
る出力器７７に該当）により、プリントアウトさ
れる。

以上の如く、蒸気動力プラント性能診断、分析
機能において、負荷帯毎の計画値ベースヒートレ
ート偏差計算値を、格納エリア内に記憶されてい
る過去のデータ（経年的データ）と比較すること
により、プラント性能経年劣下の把握が可能とな
る。又、オペレータリクエストにより、必要な負
荷帯のみについて、経年劣下の把握が可能とな
る。

又、プラント機器（タービン、復水器、ボイ
ラ、ヒータ、ポンプ等）性能の経年的変化傾向を
過去のデータ（経年的データ）とタービンヒート
レートへの機器性能の影響度を比較することによ
り求めることで機器性能の経年劣下の把握が可能
となる。すなわち過去のデータとの対比により求
まるプラント機器の経年的変化傾向（性能、圧
力、温度、流量等）により、現状のプラント機器
運用状態の把握ばかりでなく、将来のプラント機
器の状態を推定することが可能となり定期検査等
プラント停止時に、改造する項目に対する指針を
与えることができる。

又、この指針によるプラント機器の改造によ
り、プラント高効率運用が可能となる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ばプラント性能の経年変化を監視可能にした蒸気
動力プラントの性能監視方法を実現できるという
効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の蒸気タービンプラントの性能監
視装置概略図、第２図は第１図に示した装置の性
能監視方法を表わすフローチヤート、第３図は本
発明の一実施例である蒸気タービンプラントの性
能監視装置概略図、第４図は第３図に示した性能
監視装置の詳細を表わすブロツク図、第５図は第
４図に示したエンタルピ演算装置の詳細ブロツク
図、第６図は第４図に示した流量演算装置及びヒ
ートレート演算装置の詳細ブロツク図、第７図は
第４図に示した補正値演算装置の詳細ブロツク
図、第８図は第４図に示した補正ヒートレート演
算装置の詳細ブロツク図、第９図は第４図に示し
た機器性能演算装置の詳細ブロツク図、第１０図
は第４図に示した蒸気動力プラント性能診断装置
の詳細ブロツク図、第１１図は第４図に示した蒸
気動力プラント性能分析装置の詳細ブロツク図、
第１２図は第４図の性能監視装置における性能監
視方法の概略を示すフローチヤート、第１３図は
第１２図に示した性能診断方法の詳細フローチヤ
ート、第１４図は第１２図に示した性能分析方法
の詳細フローチヤート、第１５図はプラント負荷
とヒートレートとの関係図である。 １……高圧タービン、２……低圧タービン、３
……発電機、４……復水器、５……給水ポンプ、
６……給水加熱器、７……ボイラ、８……ヒート
レート演算装置、９……圧力検出装置、１０……
温度検出装置、１１……出力検出装置、１２……
流量検出装置、１３ａ……蒸気動力プラント性能
診断装置、１３ｂ……蒸気動力プラント性能分析
装置、１４……データ検出過程、１５……データ
平均、積算過程、１６……データ格納過程、１７
……検出継続時間チエツク過程、１８……性能計
算過程、１９……表示過程、２０……測定継続時
間チエツク機能、２１ａ〜ｈ……平均値演算装
置、２２……エンタルピ演算装置、２３……流量
演算装置、２４……補正値演算装置、２５……補
正ヒートレート演算装置、２６……機器性能演算
装置、２７，２８……温度検出装置、２９……流
量検出装置、３０……真空度検出装置、３１，３
４，３６……ボギー値格納器、３２，３３，３５
……変化率演算器、３７……補正値演算器、３８
……補正値、３９……補正値合計演算器、４０…
…補正値合計、４１……補正ヒートレート演算
器、４２……補正ヒートレート、４３……復水器
交換熱量演算器、４４……復水器交換熱量比演算
器、４５……推定復水器真空度演算器、４６……
エンタルピデータ、４７……主蒸気流量演算器、
４８……低温再熱蒸気流量演算器、４９……高温
再熱蒸気流量演算器、５０……流量データ、５１
……ヒートレート、５２……推定真空度、５３…
…機器性能補正値演算器、５４……機器性能影響
度演算器、５５……機器性能影響度、５６……分
類器、５７，６３……格納器、５８，６０，６
１，６４，６５，６７……演算器、５９，６２，
６６……設定器、６８……比較器、６９……ボギ
ー値格納器、７０……判定器、７１……出力器、
７２……補正ヒートレート偏差値、７３……機器
性能影響度偏差値、７４，７９……ボギー値格納
器、７５，７８……演算器、７６，８０……設定
器、７７，８１……出力器、８２……ヒートレー
ト計算過程、８３……補正値計算過程、８４……
機器性能計算過程、８５……プラント性能診断機
能、８６……プラント性能分析機能、８７……入
力過程、８８……補正値プリント過程、８９……
データ分類過程、９０……データ格納過程、９１
……診断開始時間チエツク過程、９２……データ
選択過程、９３……補正ヒートレート平均計算過
程、９４……機器性能影響度平均計算過程、９６
……ヒートレート偏差計算過程、９７……機器性
能影響度偏差計算過程、９８……機器性能偏差計
算過程、９９……計算値格納過程、１００……計
算値プリント過程、１０１……機器性能チエツク
過程、１０２……異常メツセージプリント過程、
１０３，１０５……負荷帯チエツク過程、１０４
……機器チエツク過程、１０６……データ分類過
程、１０７……プラント性能劣下計算過程、１０
８……機器性能劣下計算過程、１０９，１１０…
…表示過程、１１１……分析開始時間チエツク過
程、８００……演算装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 蒸気動力プラント各部の運転状態値を検出
   し、この検出値に基づいて計算機にて各種演算を
   行い蒸気動力プラントの性能監視をする方法にお
   いて、前記運転状態値の検出値から蒸気動力プラ
   ントの熱消費率を演算すると共に、一定期間毎に
   これら運転状態値及び熱消費率を計算機に記憶さ
   せておき、そしてこれら記憶されている過去の経
   年的データと現時点の検出値並びに演算値とを比
   較させることによつてプラント性能の経年変化を
   診断するようにしたことを特徴とする蒸気動力プ
   ラントの性能監視方法。 ２ 前記運転状態値の検出値から蒸気動力プラン
   トの熱消費率に加えてプラント機器別の蒸気動力
   プラント熱消費率への影響度を演算し、この機器
   性能影響度とその許容値とを比較して機器の異常
   を判断するようにしたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の蒸気動力プラントの性能監視
   方法。 ３ 前記運転状態値及び蒸気動力プラントの熱消
   費率の演算値を、プラントの負荷帯毎に分類して
   計算機に記憶させ、そして要求される負荷帯に応
   じてこれら記憶された過去の経年的データと現時
   点の検出値並びに演算値とを比較させるようにし
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第
   ２項記載の蒸気動力プラントの性能監視方法。