KR100942023B1 - 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템 - Google Patents
발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템에 관한 것으로서, 호기별 운전데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하면서 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행함으로써 호기별, 부품별로 모든 가스터빈 고온부품의 운전시간 자동 저장 및 계산을 통하여 정비 및 교체를 위한 최적주기를 자동으로 산출하고, 산출된 정비 및 교체 주기 정보를 근거로 계획예방 정비공사 시행 시기, 예비품 구매 시기 등의 예측 정보를 제공할 뿐만 아니라, 이들 정보를 데이터베이스에 저장하여 허가받은 사용자에게 웹 서비스를 통해 조회 가능하도록 제공한다.
본 발명에 의하면, 관리자가 모든 고온부품에 대한 완벽한 재생 및 교체주기 관리를 하여 부품의 효율적인 수명 관리가 가능하고, 종래의 부품 조달에 장기간이 소요되고 부품 조달 실패시 발전기 시스템의 심각한 손상 유발 가능성이 상존하는 문제점을 해소하여 발전기 시스템을 안정적으로 운전할 수 있으며, 관리자와 사용자(예컨대, 현장 작업자) 간의 정보 공유 및 관리 정보 축적이 용이하다.
발전기, 가스터빈, 고온부품
Description
도 1은 본 발명에 따른 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템의 블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운전 데이터 화면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 이용률 관리 현황 화면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 부품별 세트 리스트 화면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 세트 정보 화면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 부품 정보 화면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 부품 전체현황 정보 화면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 부품 구성 정보 화면.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 호기별 재생차수 정보 화면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 부품 정보 화면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 설치된 부품의 호환성 표시 화면.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 그룹 번호(Group Number)에 따른 호환성 표시 화면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 재생 이력 리스트 화면.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 재생 이력 관리 정보 화면.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 재생 이력 관리 부품 정보 화면.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 재생 이력 관리 부품별 재생 이력 정보 화면.
도 17은 본 발명의 실시예에 따른 교체 이력 정보 화면.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 교체 이력 관리 항목 정보 화면.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 기본 이력 정보 화면.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 세트 정보 화면.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 부품 정보 화면.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 보스코프 기본 이력 정보 화면.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 보스코프 세트 정보 화면.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 보스코프 부품 정보 화면.
도 25는 본 발명의 실시예에 따른 부품 흐름(part flow) 화면.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 재생실적 분석 화면.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 교체실적 분석 화면.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 호기별 운전실적 화면.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 부품별 운전실적 화면.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 점검 실적 화면.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 보스코프 점검실적 화면.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 비용 화면.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 재생비용 화면.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 오버홀 예측 화면.
도 35는 본 발명의 실시예에 따른 부품 흐름 예측 화면.
도 36은 본 발명의 실시예에 따른 보스코프 예측 화면.
도 37은 본 발명의 실시예에 따른 정비비용 예측 화면.
도 38은 본 발명의 실시예에 따른 부품검색 화면.
도 39는 본 발명의 실시예에 따른 부품검색 결과 화면.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 관리자용 PC 20: 고온부품관리 서버
21: 웹 서버 30: 사용자용 PC
본 발명은 발전기 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세히는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템에 관한 것이다.
일반적인 화력 발전소의 발전기 시스템은 가스터빈을 사용하는 복수의 발전기를 포함하며, 부가적으로 관리자가 이들 각 발전기의 상태나 운전 데이터 등을 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)을 제공하는 발전기 제어 시스템을 구비 하고 있다.
한편, 상기와 같은 화력 발전소의 발전기 시스템에 포함되는 각 발전기에 사용되는 가스터빈은 로터와, 버킷(Bucket), 복수의 에어 계통의 노즐, 측판 블록(Shroud block), 트랜지션 피스(Transition Piece), 연소 라이너(Combustion Liner), 캡, 가스 노즐, DO(Distillate Oil) 노즐, 크로스파이어 튜브(Crossfire Tube), 엔드 커버(End Cover) 등과 같은 고온부품들을 포함하고 있으며, 발전기의 수가 증가할수록 발전기 시스템의 전체 가스터빈 고온부품 수도 역시 증가한다.
참고로, 하기의 표 1은 8개, 즉 8호기의 발전기를 포함하는 발전기 시스템의 17종 8182개의 가스터빈 고온부품 현황을 나타내고 있다.
| 구분 | 설치수량 | 예비품 수량 | 전체 수량 | ||||||
| 호기별 | 소계(8Unit) | ||||||||
| 단위 | Set | Part (Seg) | Set | Part (Seg) | Set | Part (Seg) | Set | Part (Seg) | |
| 로터 | 1 | - | 8 | - | 1 | - | 9 | 9 | |
| 버킷 | 1단 | 1 | 92 | 8 | 736 | 4 | 368 | 12 | 1,104 |
| 2단 | 1 | 92 | 8 | 736 | 8 | 736 | 16 | 1,472 | |
| 3단 | 1 | 92 | 8 | 736 | 4 | 368 | 12 | 1,104 | |
| 노즐 | 1단 | 1 | 24 | 8 | 192 | 8 | 192 | 16 | 384 |
| 2단 | 1 | 24 | 8 | 192 | 4 | 96 | 12 | 288 | |
| 3단 | 1 | 20 | 8 | 160 | 4 | 80 | 12 | 240 | |
| Shroud Block | 1단 | 1 | 48 | 8 | 384 | 2 | 96 | 10 | 480 |
| 2단 | 1 | 48 | 8 | 384 | 2 | 96 | 10 | 480 | |
| 3단 | 1 | 36 | 8 | 288 | 2 | 72 | 10 | 360 | |
| Transition Piece | 1 | 14 | 8 | 112 | 8 | 112 | 16 | 224 | |
| Combustion Liner | 1 | 14 | 8 | 112 | 6 | 84 | 14 | 196 | |
| Gap | 1 | 14 | 8 | 112 | 1 | 14 | 9 | 126 | |
| Nozzle | Gas | 1 | 84 | 8 | 672 | 2 | 168 | 10 | 840 |
| DO | 1 | 70 | 8 | 560 | - | 35 | 8 | 595 | |
| Crossfire Tube | 1 | 14 | 8 | 112 | 3 | 42 | 11 | 154 | |
| End Cover | 1 | 14 | 8 | 112 | 1 | 14 | 9 | 126 | |
| 총계 | 700 | 5,600 | 2,573 | 8,182 | |||||
상기와 같이 복수의 발전기에 사용되는 가스터빈의 고온부품들은 관리자가 상기 발전기 제어 시스템의 OSM을 통하여 각 발전기의 상태나 운전 데이터 등을 모니터링한 결과를 참조하여 수작업으로 부품의 재생, 교체, 정비, 부품 조달 등을 관리하며, 이에 따라서 다음과 같은 문제점이 발생한다.
첫째로, 수작업에 따른 업무 효율성 저하 및 체계적 관리가 곤란하며, 특히 관리 인력이 과다하게 소모될 뿐만 아니라, 관리자와 사용자(예컨대, 현장 작업자) 간의 관리 정보 공유가 어렵고 관리 정보를 축적하기가 곤란하다.
둘째로, 발전기의 운전시간경과에 따른 경년 열화 시 부품의 재생, 교체 및 돌발복구로 인해 운전 및 정비 이력 관리대상 부품 수가 많아져 관리자의 업무부담이 증가한다.
셋째로, 부품의 재생 및 교체 주기 도래시 주기적으로 재생 및 교체가 이루어지지만 부품별 재생 및 교체 주기가 상이하므로 부품의 교체시기, 정비시기 등의 통계, 분석은 물론 최적 교체 주기의 예측이 곤란하고, 그 결과로 부품 조달에 장기간이 소요된다.
넷째로, 적기 부품 조달 실패 시 발전기 시스템의 심각한 손상 유발 가능성이 상존한다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 모뎀과 사설 구내 전화망을 통하여 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 기능 수행함으로써 호기별, 부품별로 모든 가스터빈 고온부품의 운전시간 자동 저장 및 계산을 통하여 정비 및 교체를 위한 최적주기를 자동으로 산출하고, 산출된 정비 및 교체 주기 정보를 근거로 오버홀(Overhaul) 시행 시기, 예비품 구매 시기 등의 예측 정보를 제공할 뿐만 아니라, 이들 정보를 데이터베이스에 저장하여 허가받은 사용자에게 웹 서비스를 통해 조회 가능하도록 제공하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템은, 모뎀과 사설 구내 전화망을 통하여 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하는 운전 데이터 획득 프로그램이 탑재되어 있고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하는 관리자용 PC; 및 상기 관리자용 PC의 운전 데이터 획득 프로그램에 의해 자동으로 수집되는 발전기 운전 데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하고, 각 기능 수행에 따라 생성되는 정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 상기 관리자용 PC에 제공하거나, 혹은 허가받은 사용자용 PC에 웹 서비스를 통해 조회 및 출력 가능하도록 제공하는 고온부품관리 서버;로 구성된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 8개, 즉 8호기의 발전기를 포함하는 발전기 시스템에 적용 가능한 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템의 블록도이다.
도 1을 참조하면, 관리자용 PC(10)는 특정 전화번호와 ID 및 비밀번호를 이용하여 모뎀(Modem)과 사설 구내 전화망(PBX)을 통하여 총 8호기의 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하는 운전 데이터 획득 프로그램이 탑재되어 있고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행한다.
고온부품관리 서버(20)는 상기 관리자용 PC(10)의 운전 데이터 획득 프로그램에 의해 자동으로 수집되는 발전기 운전 데이터를 데이터베이스(DB)에 자동 업데이트하고, 각 기능 수행에 따라 생성되는 정보를 상기 데이터베이스(DB)에 저장하 여 상기 관리자용 PC(10)에 제공하거나, 혹은 허가받은 사용자용 PC(30)에 웹 서비스를 통해 조회 및 출력 가능하도록 제공한다.
상기 고온부품관리 서버(20)는 이더넷(Ethernet) 등을 통해 상기 사용자용 PC(30)와 접속되며, 내부 웹 서버(21)를 통하여 특정 ID 및 비밀번호를 이용하는 상기 사용자용 PC(30) 측의 정보 조회 요청을 받아 해당 정보를 조회 및 출력 가능한 웹 문서를 상기 사용자용 PC(30)에 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템은 다음과 같이 작동한다.
상기 관리자용 PC(10)는 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행함으로써, 호기별, 부품별로 모든 가스터빈 고온부품의 운전시간 자동 저장 및 계산을 통하여 정비 및 교체를 위한 최적주기를 자동으로 산출하고, 산출된 정비 및 교체 주기 정보를 근거로 오버홀(Overhaul) 시행 시기, 예비품 구매 시기 등의 예측 정보를 제공할 뿐만 아니라, 이들 정보를 데이터베이스에 저장하여 허가받은 사용자에게 웹 서비스를 통해 조회 가능하도록 제공한다.
이하, 상기한 관리자용 PC(10)의 각 기능을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
1. 호기별 관리 기능
상기 관리자용 PC(10)는 도 2에 나타낸 바와 같은 호기별 운전데이터를 상기 데이터베이스(DB)에 자동 업데이트하면서 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능을 수행하여 호기별 이용율과 가동율을 관리하며, 호기별로 월간 이용율과 가동율을 관리하기 위한 항목으로 연간 이용율과 가동율 및 평균 이용율과 가동율을 보여주며 월간 가동율은 운전데이터에서 운전 시간(Total Fired Time)을 이용하여 자동계산한다.
이때, 이용율과 가동율은 각각 하기의 수학식 1과 수학식 2로 계산되며, 참고로 도 3은 상기 관리자용 PC(10)에 표시되는 호기별 이용률 관리 현황을 나타낸다.
2. 기본 이력 관리 기능
상기 관리자용 PC(30)는 가스터빈의 고압부품에 대한 기본 이력 관리 기능을 수행하여 부품 식별을 위한 고온부품번호가 부여된 고온부품들에 대하여 부품 구입시점부터 폐기까지의 부품별 세트 리스트, 세트 정보, 부품 정보를 관리한다.
도 4는 상기 부품별 세트 리스트 화면으로서, 고온부품관리 시스템에서 사용 되는 고온부품번호, 자재식별번호, 부품의 재생 가능한 횟수를 나타내는 재생횟수, 부품의 재생기준, 부품의 교체기준, 부품이 발전기에 설치된 전체 설치수량, 부품의 전체 예비품 수량, 설치 및 예비, 재생 중인 부품의 총수량을 나타내는 전체수량 등의 관리 항목을 표시한다.
도 5는 부품의 종류별 관리가 가능한 상기 세트 정보 화면으로서, 관리자에 의해 세트 데이터의 추가 및 삭제가 가능하며, 세트의 그룹 번호(Group Number), 세트의 부품 번호(Part Number), 부품 세트 설치 호기, 부품 세트 설치 일자, 부품의 수명 보증기간, 세트 구입 금액, 세트 구입 일자, 세트 정보 입력자, 세트 정보 입력 일자 등의 관리 항목을 표시한다.
도 6은 세트에 포함되어 있는 부품의 정보들을 조회하고 관리 가능한 상기 부품 정보 화면으로서, 부품 번호(Part Number), 부품의 시리얼 번호(Serial Number), 수명보증기간에서 사용한 시간만큼 뺀 잔여수명시간, 부품의 설치 및 재생, 예비 상태를 나타내는 부품 상태, 부품 설치 호기, 부품의 재생 이후 또는 구입 이후 총 운전시간 등의 관리 항목을 표시한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 7 내지 도 10에 나타낸 바와 같이, 호기별 부품 전체현황 정보, 호기별 부품 구성 정보, 호기별 재생차수 정보, 호기별 부품 정보를 관리한다.
호기별 부품 관리에서는 호기별로 부품 설치 현황 및 설치된 부품의 고온부품번호, 해당 호기에 설치일자, 누적 운전시간, 재생횟수 등을 파악할 수 있고, 설치되어 있는 부품의 교체를 할 수 있다.
설치부품의 교체는 고온부품관리 시스템이 현재 예비품들을 자동으로 찾고 나열된 부품 중에서 선택하여 해당부품 세트와 일괄 교체할 수 있다. 교체된 부품들은 교체 이력을 생성하게 되고, 여기서 만들어진 교체 이력은 하기의 상세 이력 관리의 교체 이력에서 관리한다.
도 8을 참조하면, 호기별 부품구성 정보 화면을 통해 부품의 설치 상태와 설치된 부품의 고온부품번호를 확인할 수 있다.
도 9를 참조하면, 호기별 재생차수 정보 화면을 통해 설치된 부품의 재생차수와 부품의 고온부품번호를 확인할 수 있다.
도 10을 참조하면, 호기별 부품 정보 화면을 통해 해당 호기에 설치된 부품의 부품 번호(Part Number), 시리얼 번호, 잔여수명기간, 설치일자, 누적운전시간 등의 자세한 정보를 확인하고 수정할 수 있다.
상기 관리자용 PC(30)는 세트의 종류별로 호기별 설치된 부품의 호환성 및 그룹 번호(Group Number)에 따른 호환성을 표시 및 관리한다.
호환성 관리는 같은 종류의 고온부품이라도 그룹 번호(Group Number)에 따라 교체시에 호환되지 않는 경우가 있어 이를 관리하기 위한 항목으로 세트(Set)와 부품(Part) 호환성으로 관리하고, 도 11에 나타낸 바와 같이 세트의 종류별로 호기별 설치된 부품의 호환성을 표시하거나 도 12에 나타낸 바와 같이 그룹 번호(Group Number)에 따른 호환성을 표시하고 관리할 수 있다.
도 11과 도 12에 있어서, Set & Part인 경우는 세트(Set)와 부품(Part) 전부 상호 교체할 수 있는 경우이고 Set인 경우는 세트 전체만 교체할 수 있는 경우를 표시하고, 호환성관계의 설정은 세트 그룹 번호(Set Group Number)로 할 수 있다.
3. 상세 이력 관리 기능
상기 관리자용 PC는 가스터빈의 고압부품에 대한 상세 이력 관리 기능을 수행하여 부품의 최초 구입 후 재생시점까지의 운전시간이나 재생 이후 설치되어 운전하고 다음 재생시점까지의 운전시간을 확인할 수 있는 재생 이력 리스트, 재생 이력 관리 정보, 재생 이력 관리 부품 정보, 재생 이력 관리 부품별 재생 이력 정보를 관리한다.
재생 이력 관리에서는 부품의 최초 구입 후 재생시점까지의 운전시간이나 재생 이후 설치되어 운전하고 다음 재생시점까지의 운전시간을 확인할 수 있고, 재생까지의 부품의 평균 운전시간 및 정비등급, 손상종류 및 내용 등을 이용해서 부품 재생주기 및 부품의 손상관리를 효율적으로 할 수 있다.
도 13을 참조하면, 재생 이력 관리 리스트에서 전체 재생 이력을 인도일 순서로 보여주고, 관리자인 경우는 재생업체, 재생 계약금액, 부품 인도일, 부품 납품일, 단가계약 인도지시서 문서파일, 설계서, 준공검사보고서 문서파일, 기타 주요내용 문서파일, 특기사항 문서파일, 관련 문서 등의 관리 항목으로 표시되는 재생 이력을 추가 또는 수정할 수 있다.
도 14는 재생 이력 관리 정보 화면으로서, 도 13의 인도지시번호를 선택하면 해당 재생 이력의 세트의 내용을, 부품의 고온부품번호, 부품의 재생기준, 재생이 완료된 부품의 수량을 나타내는 재생완료, 현재 재생 중인 부품의 수량을 나타내는 재생중, 세트 항목에서 재생 시 폐기된 부품의 수량을 나타내는 폐기, 세트 재생수율, 세트의 전체 재생비용, 세트의 정비등급, 재생 작업 번호(Job Number) 등의 관리 항목으로 표시한다.
도 15는 재생 이력 관리 부품 정보 화면으로서, 부품의 재생비용, 부품 정비등급, 부품재생 작업 번호(Job Number), 부품의 재생차수, 재생전 해당 부품의 설치호기를 나타내는 호기, 재생전 발전기에 설치되었던 기간, 재생전 부품의 운전시간, 부품의 손상종류, 부품의 손상내용, 부품의 재생 관련문서 등의 관리 항목을 표시한다.
도 16은 부품의 종류별로 이전 재생 이력들을 확인하고 관리할 수 있고 같은 종류의 부품들과 재생 이력을 비교할 수 있는 재생 이력 관리 부품별 재생 이력 정보 화면이다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 17과 도 18에 나타낸 바와 같이 호기의 부품종류별로 현재까지 설치되었던 부품의 교체시점까지의 운전시간 및 교체사유 등을 확인하고 수정할 수 있는 교체 이력 정보, 교체 이력 관리 항목 정보를 관리한다.
교체 이력 관리에서는 각 호기의 부품종류별로 현재까지 설치되었던 부품의 교체시점까지의 운전시간 및 교체사유 등을 확인하고 수정할 수 있으며, 현재 설치된 부품을 교체가능 부품목록에서 선택하여 교체할 수 있다
교체 이력 관리를 통해서 호기의 부품종류별로 교체된 부품의 상세정보를 확인할 수 있고 효율적인 부품교체 및 효율적인 예비품관리에 목적이 있다.
도 18은 부품이 해당 호기에 설치된 기간, 부품의 교체차수, 부품의 총운전 시간, 부품 교체비용, 교체 후 부품의 향후 이용 계획, 해당 부품과 교체된 부품의 시리얼 번호, 교체시 발생한 부품의 관련 문서 등의 교체 이력 관리 항목 정보를 나타낸다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 19 내지 도 21에 나타낸 바와 같이, 호기별, 등급별 오버홀의 비용 및 오버홀까지의 운전시간, 부품의 손상내용, 특기사항, 호버홀 시에 발생하는 문서 및 사진자료를 확인할 수 있는 오버홀 기본 이력 정보, 오버홀 세트 정보, 오버홀 부품 정보를 관리한다.
오버홀 이력관리를 이용하여 호기별, 등급별 오버홀의 비용 및 오버홀까지의 운전시간, 부품의 손상내용, 특기사항, 오버홀시에 발생하는 문서 및 사진자료 등을 확인하고 관리할 수 있다.
오버홀 이력관리를 통해서 이전 오버홀 내용을 한눈에 파악할 수 있고, 호기별 부품의 정비내역 및 손상형태 등을 이용하여 호기에 따른 부품의 주요 손상 패턴과 세부 내용을 쉽게 확인하고, 이후 운행에 따른 부품의 손상예방에 대응할 수 있다.
또한 호기별로 오버홀까지의 운전시간 및 운전기간을 비교할 수 있어 차후 효과적인 운행계획에 필요한 자료를 제공할 수 있다.
도 20에 나타낸 바와 같은 오버홀 기본이력 조회의 세트정보에서는 세트의 교체여부를 확인할 수 있고, 관리자인 경우에는 부품 교체가 가능하다.
도 21에 나타낸 바와 같은 오버홀 기본이력 조회의 부품정보에서는 오버홀 공사명, 오버홀 시작일자, 오버홀 종료일자, 오버홀 대상 호기, 오버홀 등급, 해당 호기의 이전 오버홀 이후 운전시간, 오버홀 총액, 오버홀 시 발행한 부품의 손상종류 및 내용 등을 조회할 수 있다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 22 내지 도 24에 나타낸 바와 같이, 호기별 보스코프 인터벌(Borescope Interval) 및 보스코프 시에 발생하는 문서 및 사진자료, 부품의 손상내용을 확인할 수 있는 보스코프 기본 이력 정보, 보스코프 세트 정보, 보스코프 부품 정보를 관리한다.
도 24는 보스코프 부품 정보 화면으로서, 호기별 부품의 손상패턴을 파악할 수 있고, 향후 발전기 운행계획에 필요한 자료로 활용하도록 보스코프 대상 호기, 보스코프 일자, 보스코프 기간, 이전 보스코프 이후 운전시간, 관련자재, 정비사진, 보스코프시 손상된 부품의 손상종류, 보스코프시 손상된 부품의 손상내용, 부품관련 사진 및 문서 등의 관리 항목을 제공한다.
4. 통계 및 분석 정보 제공 기능
상기 관리자용 PC(30)는 가스터빈의 고압부품에 대한 통계 및 분석 정보 제공 기능을 수행하여 기존에 입력되어 진 부품의 교체 이력 데이터에서 해당호기에 설치 시점과 제거시점을 찾고, 부품의 재생 이력 데이터에서 재생시점을 찾아서 각 부품이 특정 호기에 설치된 이력을 파악할 수 있는 부품 흐름(part flow)을 도 25에 나타낸 바와 같이 표시한다.
도 25에 있어서, 부품은 표의 하나의 셀에 표현되고, 고온부품번호의 세트이름이 빠진 고유번호만 표시된다. *의 개수는 부품의 재생횟수를 표현한다.
부품 흐름 분석을 통해서 각 부품이 해당 호기에 설치시점, 운전기간, 제거시점, 재생시점 등 해당 종류의 부품 이력들을 쉽게 파악할 수 있도록 같은 종류의 부품 교체 이력 및 재생 이력을 쉽게 파악하여 향후 운행에 필요한 예비품 확보 및 재생, 운행 계획에 효율적인 자료를 제공한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 26에 나타낸 바와 같이, 이전의 고온부품 재생 이력 데이터를 이용하여 해당 기간 동안의 부품의 설치기간, 재생등급 통계, 재생비용 통계, 주요 손상패턴, 재생까지의 운전시간 통계를 제공하는 재생실적을 분석하여 표시한다.
해당부품의 호기별 평균 재생등급을 통해서 해당부품의 호기별 손상 정도를 비교분석할 수 있고, 해당부품의 호기별 평균운전시간을 통해 호기별 부품의 운전시간을 비교 분석할 수 있으며, 호기별 평균 재생비용분석을 통해 재생비용이 과대하게 발생하는 호기의 관리를 통해서 재생비용을 효과적으로 관리할 수 있고, 부품의 손상종류 및 재생수율 분석을 이용해서 해당부품의 운전형태 및 주요 손상이 발생하는 원인을 파악하는 자료를 제공하고, 부품의 향후 운영 및 관리에 필요한 데이터를 제공한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 27에 나타낸 바와 같이, 이전의 교체 데이터를 통해서 설치호기와 교체사유 부품의 운전기간, 운전시간 등의 통계를 제공하고 향후 부품 운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 교체실적을 분석하여 표시한다.
호기별 교체사유 분석을 통해서 해당 부품의 주요 교체사유를 호기별로 비교 분석할 수 있고, 평균 설치기간 분석을 통해서 해당 부품의 호기별 평균 설치기간 을 비교 분석할 수 있으며, 호기별 평균운전시간 분석을 통해서 해당 부품의 호기별 평균 운전시간을 비교 분석할 수 있다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 28에 나타낸 바와 같이, 각 호기별로 분석기간 동안의 스타트 카운트(Start Count) 및 연소 시간(Fired Time), 평균운전시간(EOH), 평균 가동율, 평균 이용율을 비교 분석하여 파악한 각 호기의 이전 운전패턴 데이터를 통해서 향후 효율적인 운행계획에 필요한 데이터를 제공하는 호기별 운전실적을 표시한다. 참고로, 도 28의 적색 봉은 가동율, 청색 봉은 이동율을 나타낸다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 29에 나타낸 바와 같이, 호기별 부품의 연소 스타트 카운트(Fired Start Count), 연소 시간(Fired Time), 평균운전시간(EOH) 패턴을 비교 분석하여 파악한 호기별 부품의 운전패턴을 통해 향후 부품의 운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 부품별 운전실적을 표시한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 30에 나타낸 바와 같이, 호기별, 등급별 오버홀 데이터를 이용하여 오버홀 인터벌(Overhaul Interval)의 최대값 및 최소값, 오버홀 비용, 부품의 주요 손상내용을 비교 분석하여 오버홀 점검 실적을 표시한다.
도 30과 같은 오버홀 점검 실적 분석 데이터를 이용하여 오버홀 인터벌, 호기별 부품의 주요 손상패턴을 파악하고, 빈번하게 발생하는 부품의 종류와 손상형태 및 손상원인 등을 분석하는데 필요한 자료를 제공하고, 호기별 오버홀 인터벌의 조정 및 향후 운행 계획에 필요한 데이터를 제공한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 31에 나타낸 바와 같이, 보스코프 데이터를 통해 서 보스코프 인터벌(Borescope Interval) 및 주요손상부품, 손상내용을 분석하고 분석된 운전시간 및 부품의 손상 데이터를 이용하여 향후 보스코프 인터벌의 계획 및 부품운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 보스코프 점검실적을 표시한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 32와 도 33에 나타낸 바와 같이, 분석기간 동안의 오버홀 비용과 호기별 부품의 재생비용, 교체비용의 평균 및 총비용의 통계를 표시한다.
비용통계를 통해서 향후 발생하는 비용의 예산과 집행에 필요한 데이터를 제공하고, 호기별 부품의 재생비용을 비교 분석하여 과다하게 재생비용이 발생하는 호기의 원인을 찾아 효율적인 부품관리를 할 수 있는 데이터를 제공한다.
5. 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능
상기 관리자용 PC(30)는 도 34에 나타낸 바와 같이, 가스터빈의 고압부품에 대한 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능을 수행하여 기존 이용률을 통한 예측, 기존 가동률을 통한 예측, 호기별 연간 이용률 입력 후 예측, 호기별 연간 가동률 입력 후 예측으로 나누어지고 부품 흐름(Part Flow) 예측, 보스코프 예측, 정비비용 예측을 하기 위해 필요한 데이터를 생성하는 오버홀 예측 정보를 제공한다.
상기 기존 이용율을 통한 예측방법은 선택기간 동안의 전체호기의 월별 이용율에 따른 운전패턴을 분석하고, 각 호기의 월별 평균 이용율을 분석한 후 향후 호기별 월별 평균 이용율에 따른 운전데이터를 예측 생성하여 오버홀 등급 및 오버홀 일시, 오버홀 기간을 예측하는 방법이다.
상기 기존 가동율을 통한 예측 방법은 이용율을 통한 예측 대신 월간 평균 가동율을 이용하여 해당 가동율에 따른 운전패턴을 분석하고 호기별 가동율에 따른 향후 오버홀 등급 및 일시, 기간 등을 예측하는 방법이다.
상기 호기별 연간 이용율 입력 후 예측 방법은 기존의 월별 이용율에 따른 운전패턴을 분석한 후 각 호기별로 사용자가 입력한 이용율에 따라서 향후 운전데이터를 예측 생성하여 오버홀 등급 및 일시, 기간 등을 예측하는 방법이다.
상기 호기별 연간 가동율 입력 후 예측 방법은 사용자가 입력한 연간 가동율에 따라 호기별로 오버홀을 예측하는 방법이다.
도 34에서 이전 예측데이터보기에서는 이전 예측한 데이터를 조회 삭제할 수 있다.
상기와 같은 오버홀 예측을 통해 향후 오버홀까지의 운전패턴과 상호 호기간의 운전데이터를 비교 예측할 수 있고, 향후 운행 및 정비 계획에 필요한 데이터를 제공한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 35도에 나타낸 바와 같이, 오버홀 예측 이후 오버홀 예측 결과와 연계하여 기본 예비품 수량과 재생일수를 선택하여 향후 부품 흐름 예측 정보를 제공한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 36에 나타낸 바와 같이, 오버홀 예측 이후 오버홀 예측 결과와 연계하여 오버홀 데이터를 이용하여 FS(Factored Starts) 기준 값과 FH(Factored Hour) 기준 값을 입력하여 향후 보스코프 일시를 예측한다.
상기 관리자용 PC(30)는 도 37에 나타낸 바와 같이, 해당 오버홀 예측과 부 품 흐름 예측에 따른 향후 연간 정비비용을 예측한다.
정비비용 예측은 연간 등급별 Overhaul 비용 예측, 해당 부품의 재생비용 예측, 해당 부품의 구입비용 예측으로 표시된다.
6. 부품 검색 기능
상기 관리자용 PC(30)는 도 38과 도 39에 나타낸 바와 같이, 가스터빈의 고압부품에 대한 부품 검색 기능을 수행하여 부품별 고온부품번호 또는 시리얼 번호(Serial Number), 부품 번호(Part Number) 입력에 따른 해당 부품의 세트정보 및 부품 상세정보, 교체정보, 재생정보를 제공한다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 그 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
상술한 바와 같은 본 발명은 호기별 운전데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하면서 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하는 중에 호기별, 부품별로 모든 가스터빈 고온부품 의 운전시간 자동 저장 및 계산을 통하여 정비 및 교체를 위한 최적주기를 자동으로 산출하므로, 종래와 달리 관리자의 업무 부담을 경감하면서 모든 고온부품에 대한 완벽한 재생 및 교체주기 관리가 가능할 뿐만 아니라 효율적인 수명 관리가 가능하다.
또한, 산출된 정비 및 교체 주기 정보를 근거로 계획예방 정비공사 시행 시기, 예비품 구매 시기 등의 예측 정보를 제공하므로 종래와 같이 부품 조달에 장기간이 소요되고 부품 조달 실패시 발전기 시스템의 심각한 손상 유발 가능성이 상존하는 문제점을 완벽하게 해소하면서 발전기 시스템을 안정적으로 운전할 수 있다.
또한, 정비 및 교체 주기 정보 혹은 각종 예측 정보를 데이터베이스에 저장하여 허가받은 사용자에게 웹 서비스를 통해 조회 가능하도록 제공하므로 종래와 같이 관리자와 사용자(예컨대, 현장 작업자) 간의 관리 정보 공유가 어렵고 관리 정보를 축적하기가 곤란한 문제점을 모두 해소할 수 있다.
Claims (8)
- 모뎀과 사설 구내 전화망을 통하여 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하는 운전 데이터 획득 프로그램이 탑재되어 있고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하고, 가스터빈의 고압부품에 대한 상세 이력 관리 기능을 수행하여 부품의 최초 구입 후 재생시점까지의 운전시간이나 재생 이후 설치되어 운전하고 다음 재생시점까지의 운전시간을 확인할 수 있는 재생 이력 리스트, 재생 이력 관리 정보, 재생 이력 관리 부품 정보, 재생 이력 관리 부품별 재생 이력 정보를 관리하거나, 호기의 부품종류별로 현재까지 설치되었던 부품의 교체시점까지의 운전시간 및 교체사유를 확인하고 수정할 수 있는 교체 이력 정보, 교체 이력 관리 항목 정보를 관리하거나, 호기별, 등급별 오버홀의 비용 및 오버홀까지의 운전시간, 부품의 손상내용, 특기사항, 호버홀 시에 발생하는 문서 및 사진자료를 확인할 수 있는 오버홀 기본 이력 정보, 오버홀 세트 정보, 오버홀 부품 정보를 관리하거나, 호기별 보스코프 인터벌(Borescope Interval) 및 보스코프 시에 발생하는 문서 및 사진자료, 부품의 손상내용을 확인할 수 있는 보스코프 기본 이력 정보, 보스코프 세트 정보, 보스코프 부품 정보를 관리하는 관리자용 PC; 및상기 관리자용 PC의 운전 데이터 획득 프로그램에 의해 자동으로 수집되는 발전기 운전 데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하고, 각 기능 수행에 따라 생성되는 정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 상기 관리자용 PC에 제공하거나, 혹은 허가받은 사용자용 PC에 웹 서비스를 통해 조회 및 출력 가능하도록 제공하는 고온부품관리 서버;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 관리자용 PC는 호기별 운전데이터를 상기 데이터베이스에 자동 업데이트하면서 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능을 수행하여 호기별 이용율과 가동율을 관리하며, 호기별로 월간 이용율과 가동율을 관리하기 위한 항목으로 연간 이용율과 가동율 및 평균 이용율과 가동율을 보여주며 월 간 가동율은 운전데이터에서 운전 시간(Total Fired Time)을 이용하여 자동계산 하는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 관리자용 PC는 가스터빈의 고압부품에 대한 기본 이력 관리 기능을 수행하여 부품 식별을 위한 고온부품번호가 부여된 고온부품들에 대하여 부품 구입시점부터 폐기까지의 부품별 세트 리스트, 세트 정보, 부품 정보를 관리하거나, 호기별 부품 전체현황 정보, 호기별 부품 구성 정보, 호기별 재생차수 정보, 호기별 부품 정보를 관리하거나, 세트의 종류별로 호기별 설치된 부품의 호환성 및 그룹 번호(Group Number)에 따른 호환성을 표시 및 관리하는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 삭제
- 모뎀과 사설 구내 전화망을 통하여 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하는 운전 데이터 획득 프로그램이 탑재되어 있고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하고, 가스터빈의 고압부품에 대한 통계 및 분석 정보 제공 기능을 수행하여 기존에 입력되어 진 부품의 교체 이력 데이터에서 해당호기에 설치 시점과 제거시점을 찾고, 부품의 재생 이력 데이터에서 재생시점을 찾아서 각 부품이 특정 호기에 설치된 이력을 파악할 수 있는 부품 흐름(part flow)을 표시하거나, 이전의 고온부품 재생 이력 데이터를 이용하여 해당 기간 동안의 부품의 설치기간, 재생등급 통계, 재생비용 통계, 주요 손상패턴, 재생까지의 운전시간 통계를 제공하는 재생실적을 분석하여 표시하거나, 이전의 교체 데이터를 통해서 설치호기와 교체사유 부품의 운전기간, 운전시간의 통계를 제공하고 향후 부품 운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 교체실적을 분석하여 표시하거나, 각 호기별로 분석기간 동안의 스타트 카운트(Start Count) 및 연소 시간(Fired Time), 평균운전시간(EOH), 평균 가동율, 평균 이용율을 비교 분석하여 파악한 각 호기의 이전 운전패턴 데이터를 통해서 향후 효율적인 운행계획에 필요한 데이터를 제공하는 호기별 운전실적을 표시하거나, 호기별 부품의 연소 스타트 카운트(Fired Start Count), 연소 시간(Fired Time), 평균운전시간(EOH) 패턴을 비교 분석하여 파악한 호기별 부품의 운전패턴을 통해 향후 부품의 운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 부품별 운전실적을 표시하거나, 호기별, 등급별 오버홀 데이터를 이용하여 오버홀 인터벌(Overhaul Interval)의 최대값 및 최소값, 오버홀 비용, 부품의 주요 손상내용을 비교 분석하여 오버홀 점검 실적을 표시하거나, 보스코프 데이터를 통해서 보스코프 인터벌(Borescope Interval) 및 주요손상부품, 손상내용을 분석하고 분석된 운전시간 및 부품의 손상 데이터를 이용하여 향후 보스코프 인터벌의 계획 및 부품운영관리에 필요한 데이터를 제공하는 보스코프 점검실적을 표시하거나, 분석기간 동안의 오버홀 비용과 호기별 부품의 재생비용, 교체비용의 평균 및 총비용의 통계를 표시하는 관리자용 PC; 및상기 관리자용 PC의 운전 데이터 획득 프로그램에 의해 자동으로 수집되는 발전기 운전 데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하고, 각 기능 수행에 따라 생성되는 정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 상기 관리자용 PC에 제공하거나, 혹은 허가받은 사용자용 PC에 웹 서비스를 통해 조회 및 출력 가능하도록 제공하는 고온부품관리 서버;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 모뎀과 사설 구내 전화망을 통하여 발전기의 상태나 운전 데이터를 모니터링할 수 있는 OSM(On Site Monitor)에 자동 접속하여 발전기 운전 데이터를 획득하는 운전 데이터 획득 프로그램이 탑재되어 있고, 고온부품관리 프로그램을 실행하여 가스터빈의 고압부품에 대한 호기별 관리 기능, 기본 이력 관리 기능, 상세 이력 관리 기능, 통계 및 분석 정보 제공 기능, 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능, 부품 검색 기능을 수행하고, 가스터빈의 고압부품에 대한 오버홀(Overhaul) 예측 정보 기능을 수행하여 기존 이용률을 통한 예측, 기존 가동률을 통한 예측, 호기별 연간 이용률 입력 후 예측, 호기별 연간 가동률 입력 후 예측으로 나누어지고 부품 흐름(Part Flow) 예측, 보스코프 예측, 정비비용 예측을 하기 위해 필요한 데이터를 생성하는 오버홀 예측 정보를 제공하거나, 오버홀 예측 이후 오버홀 예측 결과와 연계하여 기본 예비품 수량과 재생일수를 선택하여 향후 부품 흐름 예측 정보를 제공하거나, 오버홀 예측 이후 오버홀 예측 결과와 연계하여 오버홀 데이터를 이용하여 FS(Factored Starts) 기준 값과 FH(Factored Hour) 기준 값을 입력하여 향후 보스코프 일시를 예측하거나, 해당 오버홀 예측과 부품 흐름 예측에 따른 향후 연간 정비비용을 예측하는 관리자용 PC; 및상기 관리자용 PC의 운전 데이터 획득 프로그램에 의해 자동으로 수집되는 발전기 운전 데이터를 데이터베이스에 자동 업데이트하고, 각 기능 수행에 따라 생성되는 정보를 상기 데이터베이스에 저장하여 상기 관리자용 PC에 제공하거나, 혹은 허가받은 사용자용 PC에 웹 서비스를 통해 조회 및 출력 가능하도록 제공하는 고온부품관리 서버;로 구성되는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 제 1 항, 제 5 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관리자용 PC는 가스터빈의 고압부품에 대한 부품 검색 기능을 수행하여 부품별 고온부품번호 또는 시리얼 번호(Serial Number), 부품 번호(Part Number) 입력에 따른 해당 부품의 세트정보 및 부품 상세정보, 교체정보, 재생정보를 제공하는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
- 제 1 항, 제 5 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고온부품관리 서버는 내부 웹 서버를 통하여 사용자용 PC 측의 정보 조회 요청을 받아 해당 정보를 조회 및 출력 가능한 웹 문서를 사용자용 PC에 제공하는 것을 특징으로 하는 발전기 가스터빈 고온부품관리 시스템.
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