(57)【要約】【課題】  高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンのいずれかの入口または出口に蒸気圧力検出器の設置がない場合であっても適正に蒸気圧力を取得することである。【解決手段】  高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して定数ａ、ｂ、ｃを求めて蒸気圧力特性関数を作成する。作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する。【選択図】  図１
2005320876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、
検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、
求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出することを特徴とする蒸気タービン圧力算出方法。
【請求項２】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、
検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、
求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、
作成した蒸気圧力特性関数式のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、
前記算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、
補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出することを特徴とする蒸気タービン圧力算出方法。
【請求項３】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、
検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、
求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、
仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出することを特徴とする蒸気タービン効率算出方法。
【請求項４】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、
検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、
求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、
前記算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、
補正した蒸気圧力特性関数を用いて、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、
仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出することを特徴とする蒸気タービン効率算出方法。
【請求項５】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の蒸気圧力を算出するためにコンピュータを、
前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、
入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、
求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、及び
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、
として機能させるための蒸気タービン圧力算出プログラム。
【請求項６】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の蒸気圧力を算出するためにコンピュータを、
前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、
入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、
求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、
及び
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、
仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力を入力する手段、及び
前記算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正する手段、及び
補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、
として機能させるための蒸気タービン圧力算出プログラム。
【請求項７】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統における蒸気タービンの効率を算出するためにコンピュータを、
前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、
入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、
求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、及び
仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出する手段、
として機能させるための蒸気タービン効率算出プログラム。
【請求項８】
高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き前記中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統における蒸気タービンの効率を算出するためにコンピュータを、
前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、
入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、
求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、
作成した蒸気圧力特性関数のｘに、前記高圧タービンの入口蒸気圧力、前記中圧タービンの入口蒸気圧力、前記低圧タービンの入口蒸気圧力及び前記低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、
仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力を入力する手段、及び
前記算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した前記仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正する手段、
補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、及び
仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び補正した蒸気圧力特性関数を用いて算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出する手段、
として機能させるための蒸気タービン効率算出プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統における蒸気タービン圧力算出方法、蒸気タービン効率算出方法、蒸気タービン圧力算出プログラム及び蒸気タービン効率算出プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントの熱効率の向上は、燃料の節約および発電コストの低減を図る上で益々重要になっている。例えば、火力発電プラントのうち蒸気発電プラントでは、ボイラで発生した蒸気を蒸気タービンに導き、蒸気タービンを回転させて発電機を駆動する。蒸気タービンで蒸気がした仕事は発電機により電気エネルギーに変換される。そして、蒸気タービンで仕事を終えた蒸気は復水器で水に戻され、給水ポンプによりボイラに給水される。
【０００３】
ここで、蒸気タービン系統として、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えたものがあり、高圧タービンにはボイラからの高温高圧の蒸気を導き、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を再熱器で過熱して中圧タービンに導き、さらに中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導き高温高圧の蒸気を有効に利用し発電効率を高めるようにしている。
【０００４】
また、火力発電プラントとして、ガスタービンと蒸気タービンとを組み合せ、ガスタービンからの排熱を排熱回収ボイラに導き、排熱回収ボイラで発生した蒸気で蒸気タービンを駆動するようにしたコンバインドサイクル発電プラントがある。このようなコンバインドサイクル発電プラントにおいても、蒸気タービン系統として、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えたものがあり、排熱回収ボイラからの高温高圧の蒸気を有効に利用し発電効率を高めるようにしている。
【０００５】
火力発電プラントの性能データのひとつである蒸気タービンのタービン効率を管理することは、火力発電プラントの熱効率の向上を図る上で重要なことである。ここで、蒸気タービンのタービン効率Ｅは、タービン入口蒸気エンタルピーをＨ１、タービン出口蒸気エンタルピーをＨ２、断熱エンタルピーをＨ２ａとすると、次式で示される。
【０００６】
Ｅ＝（Ｈ１−Ｈ２）／（Ｈ１−Ｈ２ａ）
そして、タービン入口蒸気エンタルピーＨ１、タービン出口蒸気エンタルピーＨ２、断熱エンタルピーＨ２ａは、それぞれタービン入口蒸気圧力、タービン出口蒸気圧力、タービン入口蒸気温度及びタービン出口蒸気温度から演算することができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−１４２００１号公報（［０００７］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えた蒸気タービン系統においては、これら高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンのそれぞれに、入口蒸気圧力検出器、出口蒸気圧力検出器、入口蒸気温度検出器及び出口蒸気温度検出器を設けていない場合がある。例えば、中圧タービンの排気部に、蒸気温度検出器及び蒸気圧力検出器を設置していない場合があり、その場合には中圧タービンの出口蒸気圧力及び出口蒸気温度が検出できないので、中圧タービンのタービン効率を管理することができない。
【０００８】
この中圧タービンの排気部に蒸気圧力検出器や蒸気温度検出器を一時的な計測を目的として特設することは可能であるが、これらの蒸気圧力検出器や蒸気温度検出器を常設する場合には、設置費用やメンテナンス費用が発生し、また、コンピュータへの検出データの取り込みの費用が発生する。
【０００９】
本発明の目的は、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えた蒸気タービン系統のいずれかの蒸気タービンの入口または出口に蒸気圧力検出器や蒸気温度検出器の設置がない場合であっても適正に蒸気圧力や蒸気温度を取得でき、しかも蒸気タービンの効率を得ることできる蒸気タービン圧力算出方法、蒸気タービン効率算出方法、蒸気タービン圧力算出プログラム及び蒸気タービン効率算出プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１の発明に係わる蒸気タービン圧力算出方法は、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出することを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明に係わる蒸気タービン圧力算出方法は、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数式のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明に係わる蒸気タービン効率算出方法は、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出することを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明に係わる蒸気タービン効率算出方法は、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを検出し、検出した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求め、求めた値を蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち検出していない蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、検出していない蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明に係わる蒸気タービン圧力算出プログラムは、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の蒸気圧力を算出するためにコンピュータを、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、及び作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段として機能させることを特徴とする。
【００１５】
請求項６に係わる蒸気タービン圧力算出プログラムは、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統の蒸気圧力を算出するためにコンピュータを、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、及び作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力を入力する手段、及び算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正する手段、及び補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段として機能させることを特徴とする。
【００１６】
請求項７の発明に係わる蒸気タービン効率算出プログラムは、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統における蒸気タービンの効率を算出するためにコンピュータを、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、及び仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出する手段として機能させることを特徴とする。
【００１７】
請求項８の発明に係わる蒸気タービン効率算出プログラムは、高圧タービンで仕事を終えた蒸気を中圧タービンに導き中圧タービンで仕事を終えた蒸気を低圧タービンに導く蒸気タービン系統における蒸気タービンの効率を算出するためにコンピュータを、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうちいずれか３つを入力する手段、入力した３つの蒸気圧力を蒸気圧力特性関数｛Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ｝のＰ（ｘ）に代入するとともにｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して蒸気圧力特性関数の定数ａ、ｂ、ｃを求める手段、求めた値を蒸気圧力特性関数のａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数を作成する手段、作成した蒸気圧力特性関数のｘに、高圧タービンの入口蒸気圧力、中圧タービンの入口蒸気圧力、低圧タービンの入口蒸気圧力及び低圧タービンの出口蒸気圧力のうち入力しなかった蒸気圧力の仮想検出点位置におけるタービン段落数を代入して、入力しなかった蒸気圧力について仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力を入力する手段、及び算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正する手段、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する手段、及び仮想検出点位置近傍の蒸気タービンのメタル温度及び補正した蒸気圧力特性関数を用いて算出した蒸気圧力に基づいて、仮想検出点位置近傍の蒸気タービンの効率を算出する手段として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、高圧タービン、中圧タービン及び低圧タービンを備えた蒸気タービン系統のいずれかの蒸気タービンの入口または出口に蒸気圧力検出器や蒸気温度検出器の設置がない場合であっても適正に蒸気圧力や蒸気温度を取得でき、しかも蒸気タービンの効率を得ることできる。従って、蒸気タービンの効率の管理が可能となり、的確な保守やメンテナンスに役立てることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法を示すフローチャート、図２は本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図、図３は蒸気タービン圧力算出方法を演算処理するコンピュータのブロック構成図である。
【００２０】
まず、本発明の蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統について説明する。図２（ａ）に示すように、蒸気タービン系統は、高圧タービン１１、中圧タービン１２及び低圧タービン１３を有し、高圧タービン１１と中圧タービン１２との間に再熱器１４を有している。高圧タービン１１には蒸気発生装置で発生した蒸気が導入され、高圧タービン１１で仕事を終えた蒸気は、再熱器１４で過熱されて中圧タービン１２に導かれる。そして、中圧タービン１２で仕事を終えた蒸気は低圧タービン１３に導かれ、低圧タービン１３で仕事を終えた後に復水器に導かれる。
【００２１】
このような蒸気タービン系統においては、通常、高圧タービン１１の入口、高圧タービンの出口、中圧タービン１２の入口、低圧タービンの出口にそれぞれ蒸気圧力検出器１５ａ〜１５ｄ及び蒸気温度検出器１６ａ〜１６ｄが設けられ、中圧タービン１２の排気部には蒸気圧力検出器や蒸気温度検出器が設けられていない。これは、中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力や蒸気温度は監視制御に用いられることがほとんどないからである。また、高圧タービン１１や中圧タービン１２の静翼にはメタル温度検出器１７ａ、１７ｂが設けられている。
【００２２】
そして、高圧タービン１１のタービン効率は、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気温度検出器１６ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気温度、蒸気圧力検出器１５ｂ’で検出された高圧タービン１１の出口蒸気圧力、蒸気温度検出器１６ｂ’で検出された高圧タービン１１の出口蒸気温度に基づいて算出される。
【００２３】
一方、中圧蒸気タービン１２のタービン効率は、中圧タービン１２の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の入口蒸気温度、中圧タービン１２の出口蒸気圧力、中圧タービン１２の出口蒸気温度に基づいて算出することになるが、図２（ａ）に示すように、中圧タービン１２の出口蒸気圧力を検出するための蒸気圧力検出器や、中圧タービン１２の出口蒸気温度を検出するための蒸気温度検出器が設けられていない。中圧タービン１２の出口蒸気温度を検出するための蒸気温度検出器については、中圧タービン１２の静翼にはメタル温度検出器１７ｂが設けられているので、このメタル温度検出器１７ｂで検出されたメタル温度を中圧タービン１２の出口蒸気温度として用いることができるが、中圧タービン１２の出口蒸気圧力を検出することができない。
【００２４】
そこで、本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法は、このような蒸気タービン系統での蒸気圧力検出器が設けられていない箇所、例えば中圧タービン１２の排気部での蒸気圧力を算出するものである。なお、図２（ａ）では、高圧タービン１１と中圧タービン１２との間に再熱器１４が設けられているが、説明の便宜上、以下、図２（ｂ）に示すように、再熱器１４を有していない蒸気タービン系統について説明する。図２（ｂ）に示す蒸気タービン系統では、再熱器１４で蒸気が再過熱されることがないので、高圧タービン１１の排気部の蒸気圧力が中圧タービン１２の入口の蒸気圧力となる。また、図２（ｂ）では、蒸気温度検出器１６ａ〜１６ｃやメタル温度検出器１７ａ、１７ｂの図示を省略している。これは、第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法においては、蒸気温度検出器１６ａ〜１６ｃやメタル温度検出器１７ａ、１７ｂで検出された温度を必要としないからである。
【００２５】
図２（ｂ）において、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力はコンピュータ１８に入力され、このコンピュータ１８の演算処理により、蒸気圧力検出器が設けられていない箇所である中圧タービン１２の排気部での蒸気圧力が算出される。
【００２６】
図３は、コンピュータ１８のブロック構成図である。蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力は、コンピュータ１８のプロセス入力装置１９で入力され、演算処理装置２０で演算処理されて記憶装置２１に記憶される。
【００２７】
演算処理装置２０は記憶装置２１に記憶した高圧タービン１１の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の入口蒸気圧力、低圧タービン１３の出口蒸気圧力に基づいて、高圧タービン１１から低圧タービン１３までのタービン段落数に対する蒸気圧力曲線を求め、求めた蒸気圧力曲線を記憶装置に記憶するとともに、必要に応じて入出力処理装置２２を介し入出力装置２３に出力する。そして、入出力装置２３から入力された蒸気圧力検出器が設けられていない箇所の蒸気圧力を蒸気圧力曲線から求めて必要に応じて入出力装置２３に出力する。
【００２８】
すなわち、図１に示すように、演算処理装置２０は、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力を入力し（Ｓ１）、これら入力した３つの蒸気圧力を下記の（１）式で示される蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）のＰ（ｘ）に代入するとともに、ｘに蒸気圧力検出点位置のタービン段落数を代入して（１）式の定数ａ、ｂ、ｃを求める（Ｓ２）。
【００２９】
Ｐ（ｘ）＝ａ×ｂｘ＋ｃ  …（１）
ここで、ｘに代入する蒸気圧力検出点位置のタービン段落数は、以下に示すとおりである。例えば、高圧タービン１１が１２段の段落数を有し、中圧タービン１２が９段の段落数を有し、低圧タービン１３が５段の段落数を有する場合には、高圧タービン１１から低圧タービン１３までのタービン段落数は２６段である。そこで、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力に対応する段数は０段、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力に対応する段数は１２段、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力に対応する段数は２６段である。
【００３０】
このように、これら入力した３つの蒸気圧力を（１）式のＰ（ｘ）に代入するとともに、これら入力した３つの蒸気圧力に対応するタービン段落数をｘに代入すると、３つの連立方程式ができるので、この連立方程式を解いて（１）式のａ、ｂ、ｃを求める。そして、求めた値を（１）式の定数ａ、ｂ、ｃに代入して蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）を作成する（Ｓ３）。ステップＳ３において、実測された３つの蒸気圧力により定数ａ、ｂ、ｃを定めて蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）を作成するようにしているのは、蒸気条件が異なる蒸気タービン系統に適用できるようにするためである。
【００３１】
次に、ステップＳ３で作成された蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）のｘに、蒸気圧力検出器が設けられていない箇所であるタービン段落数を代入して、仮想検出点位置での蒸気圧力を算出する。例えば、蒸気圧力検出器が設けられていない箇所である中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を求めるには、高圧タービン１１が１２段の段落数を有し、中圧タービン１２が９段の段落数を有していることから、中圧タービン１２の最終段落数である２１をｘに代入する。これにより、中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力が算出される（Ｓ４）。
【００３２】
図４は、ステップＳ３で求めた蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）の一例による特性曲線の特性図である。図４では、高圧タービン１１から低圧タービン１３までのタービン段落数が２６段の蒸気タービン系統で、検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力が約２５２０００［ｈＰａ］、中圧タービン１２の入力蒸気圧力が約３９０００［ｈＰａ］、低圧タービン１３の出口蒸気圧力が約５０［ｈＰａ］の場合を示している。なお、蒸気タービン系統が図２（ａ）に示したように再熱器１４を有している場合は、再熱器１４で過熱されたことに伴う圧力変化を補正することになる。その補正は中圧タービン１２の入口蒸気圧力を基準とするので、高圧タービン１１の入口蒸気圧力が補正されることになる。
【００３３】
この蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）から仮想検出点位置での蒸気圧力を算出するには、求めたい仮想検出点位置の段落数をｘに代入する。例えば、蒸気圧力検出器が設けられていない箇所である中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を求めるには、中圧タービン１２の最終段落数である２１をｘに代入する。これにより、中圧タービン１２の排気部における蒸気圧力は、約７５００［ｈＰａ］であることが算出できる。
【００３４】
以上の説明では、中圧タービン１２の排気部に蒸気圧力検出器が設けられていない場合について説明したが、図５に示すように、中圧タービン１２の排気部には蒸気圧力検出器１５ｄが設けられているが、高圧タービン１１の排気部には蒸気圧力検出器が設けられていない場合にも、同様に高圧タービン１１の排気部の蒸気圧力を算出できる。すなわち、高圧タービン１１の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の出口蒸気圧力、低圧タービン１３の出口蒸気圧力を検出して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数から求めたい検出位置をタービン段落数で指定してその箇所の蒸気圧力を求める。
【００３５】
第１の実施の形態によれば、高圧タービン１１、中圧タービン１２及び低圧タービン１３を備えた蒸気タービン系統のいずれかの蒸気タービンの入口または出口に蒸気圧力検出器１５の設置がない場合であっても、その箇所の蒸気圧力を取得できる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法を示すフローチャート、図７は本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図である。この第２の実施の形態は、第１の実施の形態に対し、蒸気圧力検出器を設置していない箇所に仮設の蒸気圧力検出器を設置し、蒸気圧力特性関数により算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように、蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて仮想検出点位置での蒸気圧力を算出するようにしたものである。
【００３７】
表１は、ある火力発電プラントにおいて、蒸気圧力検出器を設置していない箇所で仮設の蒸気圧力検出器により検出した蒸気圧力の測定値と、蒸気圧力特性関数を用いて計算した蒸気圧力の計算値との差（計測値−計算値）を示す表である。１年間に亘って３２回の計測を行った場合を示しており、蒸気圧力検出器を設置していない箇所での蒸気圧力を計測するとともに、蒸気圧力検出器を設けている３箇所の蒸気圧力を計測して蒸気圧力特性関数から蒸気圧力検出器を設置していない箇所での蒸気圧力の計算値を求め、（計測値−計算値）を表としたものである。
【表１】
2005320876.tif 000003
【００３８】
表１から分かるように、計測値と計算値との差分（計測値−計算値）の平均値は１２２８［ｈＰａ］であり、その標準偏差は２２．６［ｈＰａ］である。計測値と計算値との差分（計測値−計算値）が無視できない場合には、蒸気圧力特性関数により算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した蒸気圧力に一致するように蒸気圧力特性関数を補正する。例えば、図４に示した蒸気圧力特性関数の段落数２１の蒸気圧力値が計測値に一致するように平行移動させる。
【００３９】
図７において、図２（ｂ）に対し、高圧タービン１１の入口蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出器１５ａ、中圧タービン１２の入口蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出器１５ｂ、低圧タービン１３の出口蒸気圧力を検出する蒸気圧力検出器１５ｃに加えて、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘが中圧タービン１２の排気部に設けられている。仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘは蒸気タービン系統の定期点検時等に一時的に取り付けられるもので、通常運転時には取り外される。すなわち、蒸気圧力特性関数を求める際に、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力に加えて、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出された蒸気圧力をコンピュータ１８に入力する。
【００４０】
コンピュータ１８では、図６に示すように、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力を入力し（Ｓ１）、これら入力した３つの蒸気圧力に基づいて（１）式で示される蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）の定数ａ、ｂ、ｃを求める（Ｓ２）。そして、蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）を作成し（Ｓ３）、作成された蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）に基づいて、蒸気圧力検出器の設置がない中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を算出する（Ｓ４）。
【００４１】
さらに、ステップＳ４で算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し（Ｓ５）、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、蒸気圧力検出器の設置がない中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を算出する（Ｓ６）。
【００４２】
ここで、蒸気圧力特性関数の補正は、例えば、算出した蒸気圧力と仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した蒸気圧力との差分を算出し、蒸気圧力特性関数での仮想検出点位置における蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した蒸気圧力になるように、その差分だけ蒸気圧力特性関数で定まる特性曲線を平行移動させる。これにより、蒸気圧力特性関数で定まる仮想検出点位置での蒸気圧力は実測値に一致するので、蒸気圧力検出器を設置していない箇所での蒸気圧力の算出がより正確に行える。
【００４３】
以上の説明では、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力に一致するように蒸気圧力特性関数を補正するようにしたが、蒸気圧力設計値を用いるようにしても良い。また、中圧タービン１２の排気部に蒸気圧力検出器が設けられていない場合について説明したが、図８に示すように、中圧タービン１２の排気部には蒸気圧力検出器１５ｄが設けられているが、高圧タービン１１の排気部には蒸気圧力検出器が設けられていない場合にも、同様に高圧タービン１１の排気部に仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘを設けて蒸気圧力特性関数を補正できる。
【００４４】
すなわち、高圧タービン１１の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の出口蒸気圧力、低圧タービン１３の出口蒸気圧力を検出して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数から求めたい検出位置をタービン段落数で指定してその箇所の蒸気圧力を求め、さらに、算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、蒸気圧力検出器が設置されていない高圧タービン１１の排気部の蒸気圧力を算出する。
【００４５】
第２の実施の形態によれば、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘを設けて蒸気圧力特性関数を補正し、補正された蒸気圧力特性関数を用いて、蒸気圧力検出器１５の設置がない箇所の蒸気圧力を取得するので、蒸気圧力検出器１５の設置がない箇所の蒸気圧力をより正確に算出できる。
【００４６】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法を示すフローチャート、図１０は本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図である。この第３の実施の形態は、第１の実施の形態で算出した蒸気圧力検出器１５の設置がない箇所の蒸気圧力に基づいて、蒸気圧力検出器１５や蒸気温度検出器１６の設置がない箇所の蒸気タービンの効率を算出するようにしたものである。
【００４７】
図１０において、図２（ｂ）に対し、コンピュータ１８には、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力に加え、中圧タービン１２の静翼のメタル温度検出器１７ｂからのメタル温度が入力されている。
【００４８】
コンピュータ１８では、図９に示すように、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力、さらにメタル温度検出器１７ｂで検出された中圧タービン１２のメタル温度を入力し（Ｓ１）、入力した３つの蒸気圧力に基づいて（１）式で示される蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）の定数ａ、ｂ、ｃを求める（Ｓ２）。そして、蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）を作成し（Ｓ３）、作成された蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）に基づいて蒸気圧力検出器の設置がない中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を算出する（Ｓ４）。さらに、中圧タービン１２の静翼のメタル温度をメタル温度検出器１７ｂから取得し、そのメタル温度を中圧蒸気タービンの出口蒸気温度として使用する。すなわち、メタル温度検出器１７ｂから取得したメタル温度及びステップＳ４で算出した蒸気圧力に基づいて、蒸気圧力検出器及び蒸気温度検出器の設置がない中圧タービン１２の効率を算出する（Ｓ５）。
【００４９】
以上の説明では、中圧タービン１２の排気部に蒸気圧力検出器が設けられていない場合について説明したが、図１１に示すように、中圧タービン１２の排気部には蒸気圧力検出器１５ｄが設けられているが、高圧タービン１１の排気部には蒸気圧力検出器が設けられていない場合にも、同様に高圧タービン１１の効率を計算できる。すなわち、高圧タービン１１の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の出口蒸気圧力、低圧タービン１３の出口蒸気圧力を検出して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数から求めたい検出位置をタービン段落数で指定してその箇所の蒸気圧力を求め、さらに、高圧タービン１１のメタル温度検出器１７ａからのメタル温度を取得し、そのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて高圧タービン１１の効率を算出する。
【００５０】
第３の実施の形態によれば、高圧タービン１１、中圧タービン１２及び低圧タービン１３を備えた蒸気タービン系統のいずれかの蒸気タービンの入口または出口に蒸気圧力検出器１５や蒸気温度検出器１６の設置がない場合であっても、その箇所の近傍の蒸気タービンの効率を算出することができる。
【００５１】
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。図１２は本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法を示すフローチャート、図１３は本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図である。この第４の実施の形態は、第３の実施の形態に対し、蒸気圧力検出器を設置していない箇所に仮設の蒸気圧力検出器を設置し、蒸気圧力特性関数により算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器で検出した蒸気圧力に一致するように、蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて仮想検出点位置での蒸気圧力を算出し、その蒸気圧力を用いて蒸気タービンの効率を計算するようにしたものである。
【００５２】
図１３において、図１０に対し、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘが中圧タービン１２の排気部に設けられている。仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘは蒸気タービン系統の定期点検時等に一時的に取り付けられるもので、通常運転時には取り外される。
【００５３】
すなわち、蒸気圧力特性関数を求める際に、コンピュータ１８には、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力、中圧タービン１２の静翼のメタル温度検出器１７ｂからのメタル温度に加え、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力に加えて、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出された蒸気圧力が入力される。
【００５４】
コンピュータ１８では、図１２に示すように、蒸気圧力検出器１５ａで検出された高圧タービン１１の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｂで検出された中圧タービン１２の入口蒸気圧力、蒸気圧力検出器１５ｃで検出された低圧タービン１３の出口蒸気圧力、さらにメタル温度検出器１７ｂで検出された中圧タービン１２のメタル温度を入力し（Ｓ１）、入力した３つの蒸気圧力に基づいて（１）式で示される蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）の定数ａ、ｂ、ｃを求める（Ｓ２）。そして、蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）を作成し（Ｓ３）、作成された蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）に基づいて蒸気圧力検出器の設置がない中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を算出する（Ｓ４）。
【００５５】
さらに、ステップＳ４で算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し（Ｓ５）、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、蒸気圧力検出器の設置がない中圧タービン１２の排気部の蒸気圧力を算出する（Ｓ６）。そして、中圧タービン１２の静翼のメタル温度をメタル温度検出器１７ｂから取得し、そのメタル温度を中圧蒸気タービンの出口蒸気温度として使用する。すなわち、メタル温度検出器１７ｂから取得したメタル温度及びステップＳ６で補正された蒸気圧力特性関数により算出された蒸気圧力に基づいて、蒸気圧力検出器及び蒸気温度検出器の設置がない中圧タービン１２の効率を算出する（Ｓ７）。
【００５６】
以上の説明では、仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力に一致するように蒸気圧力特性関数を補正するようにしたが、蒸気圧力設計値を用いるようにしても良い。また、中圧タービン１２の排気部に蒸気圧力検出器が設けられていない場合について説明したが、図１４に示すように、中圧タービン１２の排気部には蒸気圧力検出器１５ｄが設けられているが、高圧タービン１１の排気部には蒸気圧力検出器が設けられていない場合にも、同様に高圧タービン１１の効率を計算できる。
【００５７】
すなわち、高圧タービン１１の入口蒸気圧力、中圧タービン１２の出口蒸気圧力、低圧タービン１３の出口蒸気圧力を検出して蒸気圧力特性関数を作成し、作成した蒸気圧力特性関数から求めたい検出位置をタービン段落数で指定してその箇所の蒸気圧力を求め、さらに、算出した蒸気圧力が仮設の蒸気圧力検出器１５Ｘで検出した仮想検出点位置の蒸気圧力または蒸気圧力設計値に一致するように蒸気圧力特性関数を補正し、補正した蒸気圧力特性関数を用いて、蒸気圧力検出器が設置されていない高圧タービン１１の排気部の蒸気圧力を算出する。そして、高圧タービン１１のメタル温度検出器１７ａからのメタル温度を取得し、そのメタル温度及び算出した蒸気圧力に基づいて高圧タービン１１の効率を算出する。
【００５８】
第４の実施の形態によれば、高圧タービン１１、中圧タービン１２及び低圧タービン１３を備えた蒸気タービン系統のいずれかの蒸気タービンの入口または出口に蒸気圧力検出器１５や蒸気温度検出器１６の設置がない場合であっても、その箇所の近傍の蒸気タービンの効率をより正確に算出することができる。
【００５９】
前述した各実施の形態において記載した手法は、コンピュータ１８に実行させることのできるプログラムとして作成できる。そして、そのプログラムを記憶媒体に記憶し各装置に応用したり、通信媒体により伝送して各種装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法を示すフローチャート。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図。
【図３】本発明の蒸気タービン圧力算出方法を演算処理するコンピュータのブロック構成図。
【図４】本発明で使用される蒸気圧力特性関数Ｐ（ｘ）の一例による特性曲線の特性図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の他の一例の系統構成図。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係わる蒸気タービン圧力算出方法が適用される蒸気タービン系統の他の一例の系統構成図。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の他の一例の系統構成図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法を示すフローチャート。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の系統構成図。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係わる蒸気タービン効率算出方法が適用される蒸気タービン系統の他の一例の系統構成図。
【符号の説明】
【００６１】
１１…高圧タービン、１２…中圧タービン、１３…低圧タービン、１４…再熱器、１５…蒸気圧力検出器、１６…蒸気温度検出器、１７…メタル温度検出器、１８…コンピュータ
【図１】
2005320876.tif 000004
【図２】
2005320876.tif 000005
【図３】
2005320876.tif 000006
【図４】
2005320876.tif 000007
【図５】
2005320876.tif 000008
【図６】
2005320876.tif 000009
【図７】
2005320876.tif 000010
【図８】
2005320876.tif 000011
【図９】
2005320876.tif 000012
【図１０】
2005320876.tif 000013
【図１１】
2005320876.tif 000014
【図１２】
2005320876.tif 000015
【図１３】
2005320876.tif 000016
【図１４】
2005320876.tif 000017