KR20160111494A - 배관의 파손 검출 방법 및 장치 - Google Patents
배관의 파손 검출 방법 및 장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160111494A KR20160111494A KR1020167022898A KR20167022898A KR20160111494A KR 20160111494 A KR20160111494 A KR 20160111494A KR 1020167022898 A KR1020167022898 A KR 1020167022898A KR 20167022898 A KR20167022898 A KR 20167022898A KR 20160111494 A KR20160111494 A KR 20160111494A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- pipe
- pressure
- inlet
- fluid
- breakage
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 63
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 223
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 65
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 31
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 17
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 15
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 14
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 5
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003949 liquefied natural gas Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2807—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
- G01M3/2815—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
- F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
- F01K17/02—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic
- F01K17/025—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant for heating purposes, e.g. industrial, domestic in combination with at least one gas turbine, e.g. a combustion gas turbine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
- F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
- F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
- F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
- F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C6/00—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
- F02C6/18—Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/224—Heating fuel before feeding to the burner
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
- G01M3/28—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
- G01M3/2846—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for tubes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/83—Testing, e.g. methods, components or tools therefor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
Abstract
배관의 파손 검출 방법 및 장치에 있어서, 전열 튜브(51, 52)의 출구부를 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지하는 공정과, 탈염수 펌프(62)에 의해 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수를 공급하는 공정과, 전열 튜브(51, 52)에 고온수가 충전된 상태에서 전열 튜브(51, 52)의 입구부를 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(579)에 의해 폐지하는 공정과, 입구부와 출구부가 폐지된 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하는 공정을 갖는다.
Description
본 발명은, 예를 들면 컴바인드 사이클 발전 플랜트 등에 적용되는 배관의 파손 검출 방법 및 장치에 관한 것이다.
컴바인드 사이클 발전 플랜트는 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 복합 발전 플랜트이다. 이 컴바인드 사이클 발전 플랜트는, 압축 공기에 연료 가스를 공급하고 연소하는 것에 의해 발생한 연소 가스에 의해 가스 터빈을 구동시켜 발전하는 동시에, 가스 터빈으로부터 배출된 고온의 배기 가스를 배열 회수 보일러로 이송하고, 이 배열 회수 보일러의 가열 유닛을 이용하여 증기를 생성하고, 생성한 증기에 의해 증기 터빈을 구동하여 발전하는 것이다.
이러한 컴바인드 사이클 발전 플랜트에서, 배열 회수 보일러로부터의 고온수로 연료 가스를 가열하는 연료 가스 가열 장치가 마련되어 있다. 이 연료 가스 가열 장치는, 가열 장치 본체 내에 다수의 튜브가 배치되어서 구성되어 있으며, 연료 가스가 가열 장치 본체에 공급되는 한편, 다수의 튜브에 고온수가 공급되는 것에 의해, 연료 가스와 고온수의 사이에서 열교환이 실행된다.
이 연료 가스 가열 장치에서, 장기의 사용에 의해, 튜브의 파손에 의한 연료 가스나 고온수의 리크(누설)가 발생할 우려가 있으므로, 운전 중이나 정지 중에 튜브의 리크를 검출하도록 하고 있다. 종래, 연료 가스 가열 장치의 운전 중은, 연료 가스의 압력보다 급수 압력이 높으므로, 튜브로부터 가열 장치 본체로 누설되는 수량을 검출하는 것에 의해, 튜브의 리크를 검출하고 있다. 또한, 연료 가스 가열 장치의 정지 중은, 냉각된 연료 가스의 압력이 급수 압력보다 높아지므로, 급수 압력의 저하 경향에 따라서 튜브의 리크를 검출하고 있다.
또한, 연료 가스 가열 장치에 있어서의 튜브 리크의 검출 방법으로서는, 예를 들면 하기 특허문헌 1에 기재된 것이 있다. 이 특허문헌 1에 기재된 가스 가열 장치에 있어서의 튜브의 파손 검출 장치 및 방법은, 튜브로의 유체의 공급을 정지하고 튜브 외부로 배출 후에, 용기 출구측에서의 튜브 내의 압력과 용기 내를 통과하는 가스압의 차압이 대략 0인 상태가 규정 시간 이상 계속되었을 때에 튜브의 파손이라 판단하는 것이다.
연료 가스 가열 장치에 있어서의 튜브 리크가 검출된 경우, 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 가동을 정지하고 나서, 연료 가스 가열 장치의 튜브를 교환할 필요가 있어, 가동률이 저하되어 버린다는 문제가 있다. 그래서, 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 정기 점검 시에, 연료 가스 가열 장치에 있어서의 튜브 리크를 검출하고 싶다는 요망이 있다. 그런데, 컴바인드 사이클 발전 플랜트의 정기 점검 시에는, 연료 가스 가열 장치에 있어서의 튜브로부터 물을 배출시켜 버리므로, 상술한 종래의 기술과 같이, 튜브에 물이 있는 상태에서 이 튜브의 파손을 검출하는 기술을 적용할 수 없다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하는 것으로서, 용기 내에 있어서의 유체의 유무에 상관없이 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있는 배관의 파손 검출 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배관의 파손 검출 방법은, 제 1 유체가 유통하는 용기 내에 제 2 유체가 유통하는 배관이 배치되고, 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체의 사이에서 열교환하는 열교환 장치에 있어서, 상기 배관의 출구부를 폐지하는 공정과, 펌프에 의해 상기 배관 내에 제 2 유체를 공급하는 공정과, 상기 배관 내에 제 2 유체가 충전된 상태에서 상기 배관의 입구부를 폐지하는 공정과, 상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 배관 내에 제 2 유체가 충전되며, 또한 배관의 입구부와 출구부가 폐지된 상태에서, 이 배관 내에 있어서의 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 배관의 파손을 판정한다. 그 때문에, 배관에 파손이 있으면, 그 파손부로부터 제 2 유체가 누설되고 압력이 저하하게 되어, 용기 내에서의 유체의 유무에 상관없이 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 배관 내에 갇힌 제 2 유체의 압력은 온도 등에 의해 변동되므로, 판정의 기준값을 소정의 압력 영역으로 규정하는 것에 의해, 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 소정의 압력 영역은, 전회 검출한 상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 판정의 기준값을 전회 검출한 제 2 유체의 압력으로 하는 것에 의해, 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 열교환 장치에 있어서의 상기 배관으로의 제 2 유체의 공급 후에, 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 배관으로의 제 2 유체의 공급 후에 있어서의 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 배관의 파손을 판정하기 때문에, 열교환기의 가동 준비 전에 배관의 파손을 판정할 수 있어서, 용기로의 제 1 유체의 불필요한 공급을 정지할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 열교환 장치에 있어서의 상기 배관의 압력 상승 후에, 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 배관의 압력 상승 후에 있어서의 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 배관의 파손을 판정하기 때문에, 배관의 소규모의 파손을 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 입구부와 상기 출구부를 폐지한 후, 상기 펌프를 정지하고 나서의 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 배관의 파손뿐만이 아니라, 입구부의 폐지 위치에서의 누설도 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법에서는, 상기 열교환 장치는 복수의 열교환부가 직렬로 접속되어 구성되며, 상기 배관 내에 제 2 유체가 충전된 상태에서 상기 배관의 입구부와 출구부와 상기 복수의 열교환부의 사이를 폐지하고, 폐지된 상기 배관 내의 각 영역에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하고 있다.
따라서, 배관의 입구부와 출구부와 복수의 열교환부의 사이를 폐지한 상태에서, 배관 내에 있어서의 각 영역에 있어서의 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 배관의 파손을 판정하기 때문에, 복수의 열교환부에 있어서의 각 배관의 파손을 동시에 검출할 수 있다.
또한, 본 발명의 배관의 파손 검출 장치는 제 1 유체가 유통하는 용기와, 상기 용기 내에 배치되며 제 2 유체가 유통하는 배관과, 상기 배관 내에 제 2 유체를 공급하는 펌프와, 상기 배관의 입구부와 출구부를 폐지하는 입구측 차단 밸브 및 출구측 차단 밸브와, 상기 입구부와 상기 출구부가 입구측 차단 밸브와 출구측 차단 밸브에 의해 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력을 검출하는 압력 센서와, 상기 압력 센서가 검출한 검출 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 상기 배관의 파손을 판정하는 판정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
따라서, 출구측 차단 밸브에 의해 배관의 출구부를 폐지하고 나서 펌프에 의해 배관 내에 제 2 유체를 공급하고, 배관 내에 제 2 유체가 충전되면, 입구측 차단 밸브에 의해 배관의 입구부를 폐지한다. 그리고, 입구부와 출구부가 폐지된 배관 내에 있어서의 제 2 유체의 압력을 압력 센서에 의해 검출하고, 판정 장치는 검출 압력이 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 배관의 파손을 판정한다. 그 때문에, 배관에 파손이 있으면, 그 파손부로부터 제 2 유체가 누설되고 압력이 저하하게 되어, 용기 내에서의 유체의 유무에 관계없이 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
본 발명의 배관의 파손 검출 방법 및 장치에 의하면, 배관 내에 제 2 유체가 충전되며, 또한 배관의 입구부와 출구부가 폐지된 상태에서, 이 배관 내에 있어서의 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 배관의 파손을 판정하기 때문에, 용기 내에서의 유체의 유무에 관계없이 배관의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 장치를 도시하는 개략 구성도이다.
도 2는 워터 필링 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 3은 보일러 기동 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 4는 제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 2는 워터 필링 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 3은 보일러 기동 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 4는 제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 배관의 파손 검출 방법 및 장치의 바람직한 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것이 아니며, 또한 실시형태가 다수 있는 경우에는, 각 실시형태를 조합하여 구성하는 것도 포함하는 것이다.
[제 1 실시형태]
도 1은 제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 장치를 도시하는 개략 구성도이며, 도 2는 워터 필링 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이며, 도 3은 보일러 기동 시에 있어서의 배관의 파손 검출 방법을 설명하기 위한 타임 차트이다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법 및 장치는, 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 컴바인드 사이클 발전 플랜트에 있어서의 연료 가스 가열 장치(열교환기)에 적용된다. 이 연료 가스 가열 장치는, 연료 가스(제 1 유체)가 유통하는 용기 내에 고온수(제 2 유체)가 유통하는 배관이 배치되며, 연료 가스와 고온수의 사이에서 열교환하는 것에 의해, 고온수로 연료 가스를 가열하는 것이다.
제 1 실시형태에서, 도 1에 도시하는 바와 같이, 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)는 가스 터빈(11)과, 발전기(12)와, 배열 회수 보일러(HRSG)(13)와, 증기 터빈(14)과, 발전기(15)와, 연료 가스 가열 장치(16)를 갖고 있다.
가스 터빈(11)은 압축기(21)와 연소기(22)와 터빈(23)을 갖고 있으며, 압축기(21)와 터빈(23)은 회전축(24)에 의해 일체 회전 가능하게 연결되어 있다. 압축기(21)는 공기 도입 라인(25)으로부터 도입된 공기를 압축한다. 연소기(22)는 압축기(21)로부터 압축 공기 공급 라인(26)을 통하여 공급된 압축 공기와, 연료 가스 공급 라인(27)으로부터 공급된 연료 가스를 혼합하여 연소한다. 터빈(23)은 연소기(22)로부터 배기 가스 공급 라인(28)을 통하여 공급된 연소 가스에 의해 회전한다. 발전기(12)는 터빈(23)과 동축 상에 마련되어 있으며, 터빈(23)이 회전하는 것에 의해 발전할 수 있다. 또한, 여기에서는, 연소기(22)에 공급하는 연료 가스로서, 예를 들면 액화 천연 가스(LNG)를 이용하고 있다.
배열 회수 보일러(13)는, 가스 터빈(11)(터빈(23))으로부터의 배기 가스 라인(29)이 연결되어 있으며, 배기 가스 라인(29)으로부터 공급되는 고온의 배기 가스와 급수 라인(30)으로부터 공급되는 물 사이에서 열교환을 실행하는 것에 의해, 증기를 생성한다. 또한, 배열 회수 보일러(13)는, 급수 라인(30)으로부터 공급되는 물과의 사이에서 열교환하여 열이 회수된 배기 가스로부터 유해 물질을 제거하고, 배출 라인(31)에 의해 대기로 방출된다.
증기 터빈(14)은 터빈(32)을 갖고 있다. 터빈(32)은 배열 회수 보일러(13)에서 생성된 증기가 증기 공급 라인(33)에 의해 공급됨으로써 회전할 수 있다. 그리고, 터빈(32)을 회전 구동시켜 일을 한 증기는 급수 라인(30)에 의해 배열 회수 보일러(13)로 되돌려진다. 급수 라인(30)은 복수기(34)와 급수 펌프(35)가 마련되어 있으며, 증기는 복수기(34)에 의해 냉각되어 복수가 되고, 급수 펌프(35)에 의해 배열 회수 보일러(13)에 송급된다. 발전기(15)는 터빈(32)과 동축 상에 마련되어 있으며, 터빈(32)이 회전하는 것에 의해 발전할 수 있다.
연료 가스 가열 장치(16)는 복수(본 실시형태에서는, 2개)의 가열기(41, 42)를 갖고 있다. 연료 가스 가열 장치(16)(가열기(41, 42))는 연료 가스 공급 라인(27)을 통하여 연소기(22)에 공급되는 연료 가스를 배열 회수 보일러(13)의 고온수로 가열하는 것이다. 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)는 거의 동일한 구성을 이루며, 용기(43, 44)를 갖고 있다. 연료 가스 공급 라인(27)은 용기(43, 44)를 직렬로 연통하고 있으며, 상류측에 연료 가스 입구 밸브(45)가 마련되며, 하류측에 연료 가스 출구 밸브(46)가 마련되어 있다. 또한, 연료 가스 공급 라인(27)은 용기(43, 44)를 우회하는 바이패스 라인(47)이 마련되어 있으며, 연료 가스 공급 라인(27)과 바이패스 라인(47)의 분기부에 연료 가스 온도 조절 밸브(48)가 마련되어 있다.
또한, 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)는 용기(43, 44) 내에 전열 튜브(배관)(51, 52)가 굴곡 상태로 배치되어 있다. 이 전열 튜브(51, 52)는 직렬로 연결되며, 전열 튜브(52)에 배열 회수 보일러(13)로부터의 고온수 공급 라인(53)이 연결되며, 전열 튜브(51)에 고온수 반송 라인(54)이 연결되어 있다.
고온수 공급 라인(53)은 배열 회수 보일러(13)측으로부터 급수 펌프(55)와 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)가 마련되어 있다. 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)는 고온수 공급 라인(53)에 병렬로 마련되어 있다. 또한, 고온수 공급 라인(53)은 급수 펌프(55)와 각 차단 밸브(56, 57)의 사이에 입구측 드레인 통로(58) 및 입구측 드레인 밸브(59)가 마련되어 있다. 급수 탱크(60)는 소정량의 물을 저류 가능하며, 워터 필링 라인(61)에 의해 급수 펌프(55)와 입구측 드레인 통로(58)의 사이에 연결되어 있다. 워터 필링 라인(61)은 탈염수 펌프(62)가 마련되어 있다. 그 때문에, 급수 탱크(60)의 물은 워터 필링 라인(61)에 의해 고온수 공급 라인(53)에 합류되고, 배열 회수 보일러(13)에서 가열되고 나서 가열기(42)로 이송된다.
고온수 반송 라인(54)은 출구측 차단 밸브(63)가 마련되어 있으며, 하류측이 배열 회수 보일러(13)로 도달하는 제 1 반송 라인(64)과 복수기(34)에 도달하는 제 2 반송 라인(65)으로 분기되어 있다. 제 1 반송 라인(64)과 제 2 반송 라인(65)은 각각 온도 조절 밸브(66, 67)가 마련되어 있다. 또한, 고온수 반송 라인(54)은 제 1 가열기(41)와 출구측 차단 밸브(63)의 사이에 급수 벤트 라인(68)이 마련되며, 이 급수 벤트 라인(68)에 급수 벤트 밸브(69)와 급수 레벨 센서(70)가 마련되어 있다. 그리고, 고온수 반송 라인(54)은 급수 벤트 라인(68)과 출구측 차단 밸브(63)의 사이에 급수압을 검출하는 압력 센서(71)가 마련되어 있다. 또한, 고온수 반송 라인(54)은 제 1 가열기(41)와 급수 벤트 라인(68)의 사이에 급수 드레인 통로(72) 및 급수 드레인 밸브(73)가 마련되어 있다.
제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)는 전열 튜브(51, 52)로부터 용기(43, 44) 내에 누설된 급수의 누설량을 검출하는 레벨 센서(74, 75)가 마련되어 있다.
그 때문에, 연료 가스 가열 장치(16)에서, 연료 가스 입구 밸브(45) 및 연료 가스 출구 밸브(46)를 개방하고, 연료 가스 온도 조절 밸브(48)를 소정 개방도로 하는 것에 의해, 연료 가스가 연료 가스 공급 라인(27) 및 바이패스 라인(48)을 통하여 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)의 각 용기(43, 44)로 이송된다. 한편, 입구측 주 차단 밸브(56)와 출구측 차단 밸브(63)를 개방하고, 온도 조절 밸브(66, 67)를 소정 각도로 하여, 급수 펌프(55)를 구동하는 것에 의해, 배열 회수 보일러(13)로부터의 고온수가 고온수 공급 라인(53)을 통하여 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)의 각 전열 튜브(51, 52)로 이송된다. 그러면, 각 용기(43, 44)로 이송된 연료 가스와 각 전열 튜브(51, 52)를 흐르는 고온수의 사이에서 열교환이 실행되고, 연료 가스가 고온수로 가열된다.
이와 같이 구성된 연료 가스 가열 장치(16)에서는, 장기 사용에 의해 각 전열 튜브(51, 52)에 파손이 발생하여, 연료 가스나 고온수의 누설이 발생할 우려가 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서는, 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)의 정기 검사 시에, 전열 튜브(51, 52)의 파손 상태를 검출하도록 하고 있다.
본 실시형태의 배관의 파손 검출 방법은, 출구측 차단 밸브(63)를 폐지하는 공정과, 탈염수 펌프(62)(또는, 급수 펌프(55))에 의해 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수를 공급하는 공정과, 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수가 충전된 상태에서 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지하는 공정과, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 전열 튜브(51, 52)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하는 공정을 구비하고 있다.
그 때문에, 본 실시형태의 배관의 파손 검출 장치는 본 발명의 판정 장치로서의 제어 장치(80)를 갖고 있으며, 이 제어 장치(80)는 고온수 공급 라인(53)과 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 고온수가 충전되며, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)가 폐지된 상태에서, 압력 센서(71)가 검출한 검출 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다.
여기서, 제어 장치(80)는 급수 펌프(55)와 탈염수 펌프(62)를 구동 및 정지 가능하다. 또한, 제어 장치(80)는 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)와 급수 벤트 밸브(69)를 개폐 조작 가능하게 되어 있다. 그리고, 제어 장치(80)는 급수 레벨 센서(70)가 검출한 급수 벤트 라인(68)에 있어서의 급수 레벨과, 압력 센서(71)가 검출한 고온수의 검출 압력이 입력된다.
또한, 제어 장치(80)는 상술한 각 밸브(56, 57, 63, 69) 뿐만 아니라, 다른 각 밸브(45, 48, 59, 66, 67, 73)도 개폐 조작 가능하게 되어 있다. 또한, 제어 장치(80)는 레벨 센서(74, 75)가 검출한 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)에 있어서의 전열 튜브(51, 52)로부터의 고온수의 누설량이 입력된다.
이하, 제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에 대하여, 도 2의 타임 차트를 이용하여 구체적으로 설명한다. 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)의 정기 검사 시는 각 라인의 물이 모두 배출된 상태에서 실시된다. 그 때문에, 정기 검사 후에 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)를 기동하는 경우, 우선 각 라인으로의 워터 필링 작업이 실행된다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에 있어서, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 시간 t1에서, 입구측 드레인 밸브(59)와 급수 드레인 밸브(73)를 폐지한다. 시간 t2에서, 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방하고, 출구측 차단 밸브(63)를 폐지 상태로 유지하는 동시에, 탈염수 펌프(62)를 구동한다. 또한, 시간(t2)에서, 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방 후, 소정 시간이 경과하고 나서 입구측 주 차단 밸브(56)를 개방한다. 그러면, 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와, 고온수 반송 라인(54)에 급수가 개시되고, 내부의 공기가 급수 벤트 라인(68)(급수 벤트 밸브(69))으로부터 배출되므로, 급수 압력(압력 센서(71))이 상승한다.
그리고, 시간(t3)에서, 급수 레벨 센서(70)가 검출한 급수 벤트 라인(68)에 있어서의 급수 레벨이 미리 설정된 소정의 급수 레벨에 도달하면, 급수 벤트 밸브(69)를 폐지하는 동시에, 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지한다. 여기서, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)로 분할된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)은 소정압으로 유지된다.
제어 장치(80)는, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 즉, 시간 t3으로부터 소정 시간이 경과된 시간 t4에서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 일정하게 보지되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 누설이 없으며, 파손되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 시간 t4에서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 압력 P1과 같이 저하되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 고온수의 누설이 있으며, 이 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있을 가능성이 있다고 판정한다.
실제로, 제어 장치(80)는, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 있어서의 고온수의 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 고온수의 압력은 그 때의 온도 등에 의해 약간의 편차가 있으므로, 그 온도의 편차를 고려하여 누설이 없음으로 판정하는 압력 영역을 설정하는 것이 바람직하다. 그리고, 이 소정의 압력 영역을 설정하는 경우, 전회(과거)에 검출한 고온수의 압력에 근거하여 설정하면 좋다. 즉, 금회 검출한 고온수의 압력과 전회 검출한 고온수의 압력의 편차가 소정값 이상 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 누설이 있으며, 파손되어 있다고 판정한다.
또한, 시간 t4에서, 탈염수 펌프(62)를 정지한다. 여기서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 일정하게 보지되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 누설이 없으며, 파손되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 여기서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 압력 P2와 같이 저하되어 있으면, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 전열 튜브(51, 52)로부터의 고온수의 누설이 있고, 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)가 고장나고, 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있다고 판정한다.
즉, 시간 t4에서는, 탈염수 펌프(62)가 구동하고 있기 때문에, 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)가 고장나고, 또한 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터 누설되고 있는 수량이 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)를 통하여 전열 튜브(51, 52)에 공급되고 있을 우려가 있다. 그 때문에, 여기에서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 일정하게 보지되어 있어도, 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있지 않다고는 확실히 판정할 수 없다. 그래서, 탈염수 펌프(62)를 정지했을 때, 고온수의 압력(급수 압력) P가 압력 P2와 같이 저하되어 있으면, 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)가 고장나고, 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있다고 판정할 수 있다.
그 후, 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)에 고장이 없으며, 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있지 않다고 판정되면, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방하고, 탈염수 펌프(62)를 구동하는 것에 의해, 각 라인으로의 워터 필링 작업을 계속한다. 그리고, 전체 라인으로의 워터 필링 작업이 완료되면, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지하고, 탈염수 펌프(62)를 정지한다.
전체 라인으로의 워터 필링 작업이 완료되면, 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)를 기동한다. 즉, 도 3에 도시하는 바와 같이, 시간 t11에서, 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방하고, 출구측 차단 밸브(63)를 폐지 상태로 유지하는 동시에, 급수 펌프(55)를 구동한다. 또한, 시간 t12에서, 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방 후, 소정 시간이 경과하고 나서 입구측 주 차단 밸브(56)를 개방한다. 그러면, 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 급수가 개시되고, 내부에 충전되어 있는 고압수의 압력(압력 센서(71))이 상승한다.
그리고, 시간(t12)에서, 고압수의 압력(압력 센서(71))이 소정 압력에 도달하면, 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지한다. 여기서, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)로 분할된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)은 소정의 고압 상태로 유지된다.
제어 장치(80)는, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 즉, 시간 t12로부터 소정 시간이 경과된 시간 t13에서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 일정하게 보지되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 누설이 없으며, 파손되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 시간 t13에서, 고온수의 압력(급수 압력) P가 압력 P3과 같이 저하되어 있으면, 전열 튜브(51, 52)로부터의 고온수의 누설이 있으며, 이 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있다고 판정한다.
이와 같이 제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에 있어서는, 전열 튜브(51, 52)의 출구부를 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지하는 공정과, 탈염수 펌프(62)에 의해 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수를 공급하는 공정과, 전열 튜브(51, 52)에 고온수가 충전된 상태에서 전열 튜브(51, 52)의 입구부를 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)에 의해 폐지하는 공정과, 입구부와 출구부가 폐지된 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하는 공정을 구비하고 있다.
따라서, 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수가 충전되고, 또한 전열 튜브(51, 52)의 입구부와 출구부가 폐지된 상태에서, 이 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 그 때문에, 전열 튜브(51, 52)에 파손이 있으면, 그 파손부로부터 고온수가 누설되어 압력이 저하하게 되며, 용기(43, 44) 내에서의 연료 가스의 유무에 관계없이 전열 튜브(51, 52)의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에서는, 입구부와 출구부가 폐지된 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 따라서, 전열 튜브(51, 52) 내에 갇힌 고온수의 압력은 온도 등에 의해 변동되므로, 판정의 기준값을 소정의 압력 영역으로 규정하는 것에 의해, 전열 튜브(51, 52)의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에서는, 소정의 압력 영역은 전회 검출한 입구부와 출구부가 폐지된 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력에 근거하여 설정한다. 따라서, 판정의 기준값을 전회 검출한 고온수의 압력으로 하는 것에 의해, 전열 튜브(51, 52)의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에서는, 전열 튜브(51, 52)로의 고온수의 유체 공급 후에, 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 따라서, 연료 가스 가열 장치(16)의 가동 준비 전에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정할 수 있어서, 용기(43, 44)로의 연료 가스의 낭비인 공급을 정지할 수 있다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에서는, 전열 튜브(51, 52)의 압력 상승 후에, 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 따라서, 고압 상태에서 전열 튜브(51, 52)로부터의 고온수의 누설에 의해 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하기 때문에, 전열 튜브(51, 52)의 소규모의 파손을 검출할 수 있다.
제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에서는, 입구부와 출구부를 폐지한 후, 탈염수 펌프(62)를 정지하고 나서의 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 따라서, 전열 튜브(51, 52)의 파손뿐만이 아니라, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)에서의 누설도 검출할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태의 배관의 파손 검출 장치에 있어서는, 연료 가스가 유통하는 용기(43, 44)와, 용기(43, 44) 내에 배치되며 고온수가 유통하는 전열 튜브(51, 52)와, 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수를 공급하는 탈염수 펌프(62)와, 전열 튜브(51, 52)의 입구부와 출구부를 폐지하는 각 입구측 차단 밸브(56, 57) 및 출구측 차단 밸브(63)와, 입구부와 출구부가 각 입구측 차단 밸브(56, 57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 전열 튜브(51, 52)에 있어서의 고온수의 압력을 검출하는 압력 센서(71)와, 압력 센서(71)가 검출한 고온수의 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하는 제어 장치(80)를 마련하고 있다.
따라서, 전열 튜브(51, 52)에 파손이 있으면, 그 파손부로부터 고온수가 누설하고 압력이 저하하게 되어, 용기(43, 44) 내에서의 유체의 유무에 관계없이 전열 튜브(51, 52)의 파손을 적절하게 검출할 수 있다.
[제 2 실시형태]
도 4는 제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 장치를 도시하는 개략 구성도이다. 또한, 상술한 실시형태와 마찬가지의 기능을 갖는 부재에는, 동일한 도면부호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 방법 및 장치는, 제 1 실시형태와 마찬가지로, 가스 터빈과 증기 터빈을 조합한 컴바인드 사이클 발전 플랜트에 있어서의 연료 가스 가열 장치(열교환기)에 적용된다. 이 연료 가스 가열 장치는 연료 가스(제 1 유체)가 유통하는 용기 내에 고온수(제 2 유체)가 유통하는 배관이 배치되며, 연료 가스와 고온수의 사이에서 열교환하는 것에 의해, 고온수로 연료 가스를 가열하는 것이다.
제 2 실시형태에서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)는 가스 터빈(11)과, 발전기(12)와, 배열 회수 보일러(HRSG)(13)와, 증기 터빈(14)과, 발전기(15)와, 연료 가스 가열 장치(16)를 갖고 있다.
연료 가스 가열 장치(16)는 제 1 가열기(41) 및 제 2 가열기(42)를 갖고, 연료 가스 공급 라인(27)을 통하여 연소기(22)에 공급되는 연료 가스를 배열 회수 보일러(13)의 고온수로 가열하는 것이다. 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)는 용기(43, 44)를 갖고, 연료 가스 공급 라인(27)에 직렬로 연통되어 있으며, 상류측에 연료 가스 입구 밸브(45)가 마련되며, 하류측에 연료 가스 출구 밸브(46)가 마련되어 있다.
또한, 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)는 용기(43, 44) 내에 전열 튜브(배관)(51, 52)가 굴곡 상태로 배치되고, 직렬로 연결되며, 전열 튜브(52)에 배열 회수 보일러(13)로부터의 고온수 공급 라인(53)이 연결되고, 전열 튜브(51)에 고온수 반송 라인(54)이 연결되어 있다. 그리고, 전열 튜브(51)와 전열 튜브(52)의 사이에 개폐 밸브(91)가 마련되어 있다.
고온수 공급 라인(53)은 급수 펌프(55)와 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)가 마련되어 있다. 또한, 고온수 공급 라인(53)은 급수 탱크(60)로부터의 워터 필링 라인(61)이 연결되고, 워터 필링 라인(61)에 탈염수 펌프(62)가 마련되어 있다. 고온수 반송 라인(54)은 출구측 차단 밸브(63)가 마련되어 있다. 또한, 고온수 반송 라인(54)은 급수 벤트 라인(68)이 마련되며, 이 급수 벤트 라인(68)에 급수 벤트 밸브(69)와 급수 레벨 센서(70)가 마련되어 있다.
그리고, 고온수 반송 라인(54)은 급수 벤트 라인(68)과 출구측 차단 밸브(63)의 사이에 급수압을 검출하는 압력 센서(71)가 마련되어 있다. 또한, 고온수 공급 라인(53)은 제 2 가열기(42)와 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)의 사이에 급수압을 검출하는 압력 센서(92)가 마련되어 있다.
본 실시형태의 배관의 파손 검출 방법은, 출구측 차단 밸브(63)를 폐지하는 공정과, 탈염수 펌프(62)(또는, 급수 펌프(55))에 의해 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수를 공급하는 공정과, 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수가 충전된 상태에서 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지하는 공정과, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 전열 튜브(51, 52)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정하는 공정을 구비하고 있다.
그 때문에, 본 실시형태의 배관의 파손 검출 장치는 본 발명의 판정 장치로서의 제어 장치(80)를 갖고 있으며, 이 제어 장치(80)는 고온수 공급 라인(53)과 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 고온수가 충전되며, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)가 폐지된 상태에서, 압력 센서(71)가 검출한 검출 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다.
제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에 있어서, 우선 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방하고, 출구측 차단 밸브(63)를 폐지 상태로 유지하는 동시에, 탈염수 펌프(62)를 구동한다. 그러면, 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 급수가 개시되고, 내부의 공기가 급수 벤트 라인(68)으로부터 배출되므로, 급수 압력이 상승한다. 그리고, 급수 레벨 센서(70)가 검출한 급수 벤트 라인(68)에 있어서의 급수 레벨이 미리 설정된 소정의 급수 레벨에 도달하면, 급수 벤트 밸브(69)를 폐지하는 동시에, 입구측 주 차단 밸브(56)와 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지하고, 개폐 밸브(91)를 폐지한다. 여기서, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)로 분할된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)은 소정압으로 유지된다.
제어 장치(80)는, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 여기서, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)와 출구측 차단 밸브(63)에 의해 폐지된 고온수 공급 라인(53)과 각 전열 튜브(51, 52)와 고온수 반송 라인(54)의 영역은 개폐 밸브(91)에 의해 추가로 전열 튜브(51)측과 전열 튜브(52)측으로 구획되어 있다.
그 때문에, 압력 센서(71)에 의해 검출된 전열 튜브(51)측의 고온수의 압력(급수 압력)이 일정하게 보지되어 있으면, 전열 튜브(51)로부터의 누설이 없으며, 파손되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 압력 센서(71)에 의해 검출된 전열 튜브(51)측의 고온수의 압력(급수 압력)이 저하되어 있으면, 전열 튜브(51)로부터의 고온수의 누설이 있으며, 이 전열 튜브(51)가 파손되어 있을 가능성이 있다고 판정한다. 또한, 압력 센서(92)에 의해 검출된 전열 튜브(52)측의 고온수의 압력(급수 압력)이 일정하게 보지되어 있으면, 전열 튜브(52)로부터의 누설이 없으며, 파손되어 있지 않다고 판정한다. 한편, 압력 센서(92)에 의해 검출된 전열 튜브(52)측의 고온수의 압력(급수 압력)이 저하되어 있으면, 전열 튜브(52)로부터의 고온수의 누설이 있으며, 이 전열 튜브(52)가 파손되어 있을 가능성이 있다고 판정한다.
그 후, 입구측 주 차단 밸브(56) 또는 입구측 부 차단 밸브(57)에 고장이 없고, 전열 튜브(51, 52)가 파손되어 있지 않다고 판정되면, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 개방함으로써, 각 라인으로의 워터 필링 작업을 계속한다. 그리고, 전체 라인으로의 워터 필링 작업이 완료되면, 입구측 주 차단 밸브(56) 및 입구측 부 차단 밸브(57)를 폐지하고, 탈염수 펌프(62)를 정지한다.
이와 같이 제 2 실시형태의 배관의 파손 검출 방법에 있어서는, 연료 가스 가열 장치(16)는 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)가 직렬로 접속되어 구성되며, 각 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수가 충전된 상태에서 전열 튜브(51, 52)의 입구부와 출구부 양자 간을 폐지하고, 폐지된 각 전열 튜브(51, 52)에 있어서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 각 전열 튜브(51, 52)의 파손을 개별적으로 판정하고 있다.
따라서, 전열 튜브(51, 52) 내에 고온수가 충전되고, 또한 전열 튜브(51, 52)의 입구부와 출구부 양자 간이 폐지된 상태에서, 이 전열 튜브(51, 52) 내에서의 고온수의 압력 변화에 의거하여 전열 튜브(51, 52)의 파손을 판정한다. 그 때문에, 전열 튜브(51, 52)에 파손이 있으면, 그 파손부로부터 고온수가 누설되고 압력이 저하하게 되어, 용기(43, 44) 내에서의 연료 가스의 유무에 관계없이 전열 튜브(51, 52)의 파손을 적절하게 검출할 수 있다. 그리고, 개폐 밸브(91)에 의해 전열 튜브(51, 52)의 사이가 폐지되므로, 각 전열 튜브(51, 52)의 파손을 동시에 검출할 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 제 1 가열기(41)와 제 2 가열기(42)에 의해 연료 가스 가열 장치(16)를 구성했지만, 가열기의 수는 1개여도 3개 이상이어도 좋다.
또한, 상술한 실시형태에서는, 본 발명의 배관의 파손 검출 방법 및 장치를 컴바인드 사이클 발전 플랜트(10)에 있어서의 연료 가스 가열 장치(16)에 적용하여 설명했지만, 이 분야에 한정되는 것이 아니며, 용기 내에 배관이 배치된 열교환기이면, 어느 열교환기라도 적용할 수 있다.
10 : 컴바인드 사이클 발전 플랜트
11 : 가스 터빈
12 : 발전기 13 : 배열 회수 보일러
14 : 증기 터빈 15 : 발전기
16 : 연료 가스 가열 장치 41 : 제 1 가열기(열교환부)
42 : 제 2 가열기(열교환부) 43, 44 : 용기
51, 52 : 전열 튜브(배관) 53 : 고온수 공급 라인
54 : 고온수 반송 라인 55 : 급수 펌프
56 : 입구측 주 차단 밸브 57 : 입구측 부 차단 밸브
60 : 급수 탱크 61 : 워터 필링 라인
62 : 탈염수 펌프 63 : 출구 차단 밸브
68 : 급수 벤트 라인 69 : 급수 벤트 밸브
70 : 급수 레벨 센서 71 : 압력 센서
74, 75 : 레벨 센서 80 : 제어 장치(판정 장치)
91 : 개폐 밸브 92 : 압력 센서
12 : 발전기 13 : 배열 회수 보일러
14 : 증기 터빈 15 : 발전기
16 : 연료 가스 가열 장치 41 : 제 1 가열기(열교환부)
42 : 제 2 가열기(열교환부) 43, 44 : 용기
51, 52 : 전열 튜브(배관) 53 : 고온수 공급 라인
54 : 고온수 반송 라인 55 : 급수 펌프
56 : 입구측 주 차단 밸브 57 : 입구측 부 차단 밸브
60 : 급수 탱크 61 : 워터 필링 라인
62 : 탈염수 펌프 63 : 출구 차단 밸브
68 : 급수 벤트 라인 69 : 급수 벤트 밸브
70 : 급수 레벨 센서 71 : 압력 센서
74, 75 : 레벨 센서 80 : 제어 장치(판정 장치)
91 : 개폐 밸브 92 : 압력 센서
Claims (8)
- 제 1 유체가 유통하는 용기 내에 제 2 유체가 유통하는 배관이 배치되며, 상기 제 1 유체와 상기 제 2 유체의 사이에서 열교환하는 열교환 장치에 있어서,
상기 배관의 출구부를 폐지(閉止)하는 공정과,
펌프에 의해 상기 배관 내에 제 2 유체를 공급하는 공정과,
상기 배관 내에 제 2 유체가 충전된 상태에서 상기 배관의 입구부를 폐지하는 공정과,
상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 소정의 압력 영역은 전회 검출한 상기 입구부와 상기 출구부가 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력에 근거하여 설정되는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환 장치에 있어서의 상기 배관으로의 제 2 유체의 공급 후에, 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환 장치에 있어서의 상기 배관의 압력 상승 후에, 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 입구부와 상기 출구부를 폐지한 후, 상기 펌프를 정지하고 나서의 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열교환 장치는 복수의 열교환부가 직렬로 접속되어 구성되며, 상기 배관 내에 제 2 유체가 충전된 상태에서 상기 배관의 입구부와 출구부와 상기 복수의 열교환부의 사이를 폐지하고, 폐지된 상기 배관 내의 각 영역에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력 변화에 의거하여 상기 배관의 파손을 판정하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 방법. - 제 1 유체가 유통하는 용기와,
상기 용기 내에 배치되며 제 2 유체가 유통하는 배관과,
상기 배관 내에 제 2 유체를 공급하는 펌프와,
상기 배관의 입구부와 출구부를 폐지하는 입구측 차단 밸브 및 출구측 차단 밸브와,
상기 입구부와 상기 출구부가 입구측 차단 밸브와 출구측 차단 밸브에 의해 폐지된 상기 배관 내에 있어서의 상기 제 2 유체의 압력을 검출하는 압력 센서와,
상기 압력 센서가 검출한 검출 압력이 미리 설정된 소정의 압력 영역으로부터 벗어났을 때에 상기 배관의 파손을 판정하는 판정 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는
배관의 파손 검출 장치.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2014-062783 | 2014-03-25 | ||
| JP2014062783A JP6359308B2 (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | 配管の破損検出方法及び装置 |
| PCT/JP2015/056676 WO2015146547A1 (ja) | 2014-03-25 | 2015-03-06 | 配管の破損検出方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160111494A true KR20160111494A (ko) | 2016-09-26 |
| KR101958528B1 KR101958528B1 (ko) | 2019-03-14 |
Family
ID=54195073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020167022898A KR101958528B1 (ko) | 2014-03-25 | 2015-03-06 | 배관의 파손 검출 방법 및 장치 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10113932B2 (ko) |
| JP (1) | JP6359308B2 (ko) |
| KR (1) | KR101958528B1 (ko) |
| CN (1) | CN106030274B (ko) |
| WO (1) | WO2015146547A1 (ko) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA036299B1 (ru) | 2015-09-01 | 2020-10-23 | 8 Риверз Кэпитл, Ллк | Система и способ генерации мощности с использованием нескольких взаимосвязанных циклов |
| JP6791801B2 (ja) * | 2017-04-10 | 2020-11-25 | 三菱パワー株式会社 | ガスタービン複合サイクルプラント、及びガスタービン複合サイクルプラントの制御方法 |
| JP6879081B2 (ja) * | 2017-06-29 | 2021-06-02 | 株式会社デンソーウェーブ | 漏水検出装置 |
| US10900418B2 (en) * | 2017-09-28 | 2021-01-26 | General Electric Company | Fuel preheating system for a combustion turbine engine |
| JP7084155B2 (ja) * | 2018-02-20 | 2022-06-14 | 三菱重工エンジニアリング株式会社 | チューブリーク検知装置及びチューブリーク検知方法 |
| KR20200069841A (ko) * | 2018-12-07 | 2020-06-17 | 현대자동차주식회사 | 차량의 안전 하차 보조 장치, 그를 포함한 시스템 및 그 방법 |
| KR20220014450A (ko) * | 2020-07-28 | 2022-02-07 | 현대자동차주식회사 | 차량용 배터리 냉각 장치의 냉각수 누수 검출 방법 및 그 장치 |
| JP7415865B2 (ja) | 2020-09-25 | 2024-01-17 | 株式会社デンソー | 検査装置、および、検査プログラム |
| US11719156B2 (en) * | 2021-03-30 | 2023-08-08 | Doosan Enerbility Co., Ltd. | Combined power generation system with feedwater fuel preheating arrangement |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3919880A (en) * | 1971-06-09 | 1975-11-18 | Siemens Ag | Method and apparatus for testing closed-end tubes in heat exchangers of nuclear reactors and the like |
| JPS5723798A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-08 | Hitachi Ltd | Detection of breakage of steam heat pipe of heat exchanger |
| JPH0235326A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Toshiba Corp | 配管の漏洩検出装置 |
| JP2003185378A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Toshiba Corp | システム熱交換器およびその取扱方法 |
| JP2010091221A (ja) | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス加熱器におけるチューブの破損検出装置及び方法 |
| US20120150455A1 (en) * | 2009-08-18 | 2012-06-14 | Franklin Charles M | System and Method for Determining Leaks in a Complex System |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0213812A (ja) * | 1988-07-01 | 1990-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | 巡視点検方法 |
| JP2002174458A (ja) * | 2000-12-06 | 2002-06-21 | Osaka Gas Co Ltd | 液体加熱装置 |
| JP2002286580A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Tokyo Gas Co Ltd | 暖房装置の熱媒漏れ検査装置 |
-
2014
- 2014-03-25 JP JP2014062783A patent/JP6359308B2/ja active Active
-
2015
- 2015-03-06 CN CN201580009816.3A patent/CN106030274B/zh active Active
- 2015-03-06 KR KR1020167022898A patent/KR101958528B1/ko active IP Right Grant
- 2015-03-06 US US15/119,233 patent/US10113932B2/en active Active
- 2015-03-06 WO PCT/JP2015/056676 patent/WO2015146547A1/ja active Application Filing
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3919880A (en) * | 1971-06-09 | 1975-11-18 | Siemens Ag | Method and apparatus for testing closed-end tubes in heat exchangers of nuclear reactors and the like |
| JPS5723798A (en) * | 1980-07-18 | 1982-02-08 | Hitachi Ltd | Detection of breakage of steam heat pipe of heat exchanger |
| JPH0235326A (ja) * | 1988-07-26 | 1990-02-05 | Toshiba Corp | 配管の漏洩検出装置 |
| JP2003185378A (ja) * | 2001-12-14 | 2003-07-03 | Toshiba Corp | システム熱交換器およびその取扱方法 |
| JP2010091221A (ja) | 2008-10-10 | 2010-04-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガス加熱器におけるチューブの破損検出装置及び方法 |
| US20120150455A1 (en) * | 2009-08-18 | 2012-06-14 | Franklin Charles M | System and Method for Determining Leaks in a Complex System |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20170010176A1 (en) | 2017-01-12 |
| CN106030274B (zh) | 2018-10-12 |
| CN106030274A (zh) | 2016-10-12 |
| JP6359308B2 (ja) | 2018-07-18 |
| KR101958528B1 (ko) | 2019-03-14 |
| US10113932B2 (en) | 2018-10-30 |
| WO2015146547A1 (ja) | 2015-10-01 |
| JP2015184224A (ja) | 2015-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101958528B1 (ko) | 배관의 파손 검출 방법 및 장치 | |
| EP2390476A1 (en) | Provision for rapid warming of steam piping of a power plant | |
| JP6368617B2 (ja) | 発電プラント | |
| CN111712698B (zh) | 管泄漏检测装置以及管泄漏检测方法 | |
| JP2010216477A (ja) | 熱回収蒸気発生器及び関連する蒸気ラインを予め加温するためのシステム及び方法 | |
| JP5725913B2 (ja) | 複合サイクルプラント | |
| WO2012133333A1 (ja) | 排熱回収ボイラおよび発電プラント | |
| US10982567B2 (en) | Condensate and feedwater system of steam power plant and operation method for the same | |
| JP5410209B2 (ja) | ガスガス熱交換器の漏洩検出方法と装置 | |
| CN109520001A (zh) | 一种热网疏水系统 | |
| JP5479976B2 (ja) | 発電設備における高圧給水系統の水圧試験方法 | |
| CN104180530A (zh) | 一种承压热水锅炉系统 | |
| KR20160094804A (ko) | 발전시스템 및 난방시스템의 제어방법 | |
| EP2344731A2 (en) | Start-up system mixing sphere | |
| JP4090668B2 (ja) | コンバインドサイクル発電設備 | |
| JP3943991B2 (ja) | 燃料加熱装置及び燃料加熱方法及びガスタービン発電設備及び複合発電設備 | |
| JP2014118887A (ja) | 配管漏れ検知システム | |
| JP4166467B2 (ja) | ウォータインダクション防止装置 | |
| WO2018047242A1 (ja) | 蒸気循環システム用管路乾燥装置及び蒸気循環システムにおける管路乾燥方法 | |
| JP2010091221A (ja) | ガス加熱器におけるチューブの破損検出装置及び方法 | |
| JP5164560B2 (ja) | 低圧給水加熱器の漏洩検査方法 | |
| WO2020031716A1 (ja) | コンバインドサイクル発電プラント | |
| JP5348883B2 (ja) | 高圧給水加熱器の漏洩検査方法 | |
| RU2143401C1 (ru) | Способ эксплуатации вакуумной деаэрационной установки | |
| RU2529748C1 (ru) | Способ консервации теплового состояния остановленного барабанного парового котла |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| AMND | Amendment | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |