(57)【要約】【課題】  各段落における静翼と動翼との翼間隔を監視できることである。【解決手段】  実施形態の翼間隔監視装置は、記憶手段、動翼位置変動量推定手段、静翼位置変動量推定手段、翼間隔推定手段及び翼間隔監視手段を備える。記憶手段は、タービンへ流入する流体の流入流体温度及び排出される流体の排出流体温度、並びに内車の内車温度を記憶する。動翼位置変動量推定手段は、記憶された流入流体温度及び排出流体温度に基づき、動翼の各段落におけるロータの回転軸方向の動翼位置変動量を推定する。静翼位置変動量推定手段は、計測した内車温度に基づき、静翼の各段落における回転軸方向の静翼位置変動量を推定する。翼間隔推定手段は、推定した各段落における動翼位置変動量及び静翼位置変動量に基づき、各段落における翼間隔を推定する。翼間隔監視手段は、推定した翼間隔が閾値を超えた場合、警報を発信することで翼間隔を監視する。【選択図】図４
2016079865.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１又は複数段落の動翼を備えるロータと、１又は複数段落の静翼を備え、前記ロータを周方向に内包する内車と、を少なくとも備えるタービンにおいて、前記タービンへ流入する流体の流入流体温度と、前記タービンから排出される流体の排出流体温度と、前記内車の内車温度とに基づき、前記動翼と前記静翼との翼間隔を監視する翼間隔監視装置であって、
前記流入流体温度、前記排出流体温度及び前記内車温度を受信し、メモリに記憶する記憶手段と、
前記記憶した流入流体温度及び排出流体温度とに基づき、前記動翼の各段落における前記ロータの回転軸方向の位置変動量を推定する動翼位置変動量推定手段と、
前記記憶した内車温度に基づき、前記静翼の各段落における前記回転軸方向の静翼位置変動量を推定する静翼位置変動量推定手段と、
前記推定した各段落における動翼位置変動量及び静翼位置変動量に基づき、各段落における前記翼間隔を推定する翼間隔推定手段と、
前記推定した各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超えた場合、警報を発信することで前記翼間隔を監視する翼間隔監視手段と、
を備えることを特徴とする翼間隔監視装置。
【請求項２】
縮み量算出手段及び第１の補正手段を更に備え、
前記記憶手段は、前記ロータのロータ回転速度を受信し、前記メモリに記憶し、
前記縮み量算出手段は、前記記憶したロータ回転速度に基づき、前記ロータの縮み量を算出し、
前記第１の補正手段は、前記流入流体温度、前記排出流体温度及び前記縮み量に基づいて、前記各段落における動翼位置変動量を補正する、
ことを特徴とする請求項１に記載の翼間隔監視装置。
【請求項３】
第２の補正手段を更に備え、
前記記憶手段は、前記ロータの計測ロータ伸び量を受信し、前記メモリに記憶し、
前記第２の補正手段は、前記流入流体温度、前記排出流体温度、前記ロータの縮み量、及び前記記憶したロータ伸び量のうち、少なくとも前記流入流体温度、前記排出流体温度及び前記ロータ伸び量に基づき、前記各段落における動翼位置変動量を補正する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の翼間隔監視装置。
【請求項４】
前記閾値は、前記タービンの組立時における翼間隔に基づき設定される、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の翼間隔監視装置。
【請求項５】
前記翼間隔監視手段は、前記タービンの負荷変化運転時又はロータ回転速度制御運転時に前記警報を発信した場合、それぞれ負荷又はロータ回転速度を降下させるように前記タービンの運転を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の翼間隔監視装置。
【請求項６】
前記翼間隔監視手段は、
前記負荷又はロータ回転速度を降下させた後、前記推定した翼間隔が前記閾値内に収まった場合、それぞれ前記負荷又はロータ回転速度を保持するように前記タービンの運転を制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の翼間隔監視装置。
【請求項７】
前記記憶手段は、
前記タービンにおいて、前記警報を発信するに至った過去の運転実績を示す運転実績データと、
前記過去の運転実績に対応する、警報の発信を回避するための回避運転スケジュールと、
を前記メモリに記憶し、
前記翼間隔監視手段は、
前記記憶した過去の運転実績データと、現状の運転状況データとを照合し、前記現状の運転状況データが前記過去の運転実績データに類似するか否かを判定し、
前記現状の運転状況データが前記過去の運転実績データに類似すると判定された場合、前記各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超える前に、前記記憶した回避運転スケジュールに移行させるように前記タービンの運転を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の翼間隔監視装置。
【請求項８】
１又は複数段落の動翼を備えるロータと、１又は複数段落の静翼を備え、前記ロータを周方向に内包する内車と、を少なくとも備えるタービンにおいて、前記タービンへ流入する流体の流入流体温度と、前記タービンから排出される流体の排出流体温度と、前記内車の内車温度とに基づき、前記動翼と前記静翼との翼間隔を監視する翼間隔監視装置における翼間隔監視方法であって、
前記流入流体温度、排出流体温度及び内車温度を受信し、メモリに記憶する記憶工程と、
前記記憶した流入流体温度と、排出流体温度とに基づき、前記動翼の各段落における前記ロータの回転軸方向の位置変動量を推定する動翼位置変動量推定工程と、
前記記憶した内車温度に基づき、前記静翼の各段落における前記回転軸方向の静翼位置変動量を推定する静翼位置変動量推定工程と、
前記推定した各段落における動翼位置変動量と、各段落における静翼位置変動量とに基づき、各段落における前記翼間隔を推定する翼間隔推定工程と、
前記推定した各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超えた場合、警報を発信することで前記翼間隔を監視する翼間隔監視工程と、
を備えることを特徴とする翼間隔監視方法。
【請求項９】
１又は複数段落の動翼を備えるロータと、１又は複数段落の静翼を備え、前記ロータを周方向に内包する内車と、を少なくとも備えるタービンにおいて、前記タービンへ流入する流体の流入流体温度と、前記タービンから排出される流体の排出流体温度と、前記内車の内車温度とに基づき、前記動翼と前記静翼との翼間隔を監視する翼間隔監視装置に用いられるプログラムであって、
前記翼間隔監視装置を、
前記流入流体温度、排出流体温度及び内車温度を受信し、メモリに記憶する記憶手段、
前記記憶した流入流体温度と、排出流体温度とに基づき、前記動翼の各段落における前記ロータの回転軸方向の位置変動量を推定する動翼位置変動量推定手段、
前記記憶した内車温度に基づき、前記静翼の各段落における前記回転軸方向の静翼位置変動量を推定する静翼位置変動量推定手段、
前記推定した各段落における動翼位置変動量と、各段落における静翼位置変動量とに基づき、各段落における前記翼間隔を推定する翼間隔推定手段、
前記推定した各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超えた場合、警報を発信することで前記翼間隔を監視する翼間隔監視手段、
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、翼間隔監視装置、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンロータと、内部ケーシングとでは、蒸気加熱に対する熱伝達（及び熱伝導）の度合いが異なるため、熱膨張差（以下、「伸び差」という。）が発生する。
【０００３】
伸び差が発生する方向は、タービンロータの回転軸方向と、周方向との２通りがある。タービンロータの回転軸方向に着目すると、発電機負荷及びロータ回転速度が変化する過渡運転時は、発電機負荷及びロータ回転速度が変化しない定常運転時と比較して、タービンに流入する蒸気の流量及び温度が変化する。これに伴い、タービンロータ及び内部ケーシングの温度がそれぞれの熱伝達の度合いに従って変化し、タービンロータの回転軸方向に伸び差が増大する。回転軸方向の伸び差が増大するパターンは、内部ケーシングよりタービンロータが温まっている状態（ロータロング）と、内部ケーシングよりタービンロータが冷えている状態（ロータショート）との２通りが考えられる。いずれのパターンにおいても、回転軸方向の伸び差が増大すると、タービンロータの動翼と、内部ケーシングの静翼とが接触することで損傷に至り、回転軸振動（ラビング振動）を起こす可能性がある。
【０００４】
動翼と静翼との接触を回避する手法として、内部ケーシングと、タービンロータとの回転軸方向における相対位置変化を測定する手法が知られている。この手法では、タービンと発電機との間に、タービンロータと軸受台との相対位置変化を計測する伸び差計を設置する。運転員は、計測された相対位置変化を、内部ケーシングと、タービンロータとの回転軸方向の最大伸び差と見なし、所定の閾値と比較して監視を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の手法は、通常は特に問題ないが、想定外の蒸気温度変化が生じた場合には、計測された最大伸び差が閾値未満でも動翼と静翼とが接触する可能性が考えられる。
【０００７】
このような接触を回避する観点から、本発明の検討によれば、各段落における静翼と動翼との翼間隔を監視できることが望ましい。
【０００８】
本発明が解決しようとする課題は、各段落における静翼と動翼との翼間隔を監視し得る翼間隔監視装置、方法及び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】
【０００９】
実施形態の翼間隔監視装置は、１又は複数段落の動翼を備えるロータと、１又は複数段落の静翼を備え、上記ロータを周方向に内包する内車と、を少なくとも備えるタービンにおいて、上記タービンへ流入する流体の流入流体温度と、上記タービンから排出される流体の排出流体温度と、上記内車の内車温度とに基づき、上記動翼と上記静翼との翼間隔を監視する。
【００１０】
上記翼間隔監視装置は、記憶手段と、動翼位置変動量推定手段と、静翼位置変動量推定手段と、翼間隔推定手段と、翼間隔監視手段とを備えている。
【００１１】
上記記憶手段は、上記流入流体温度、上記排出流体温度及び上記内車温度を受信し、メモリに記憶する。
【００１２】
上記動翼位置変動量推定手段は、上記記憶した流入流体温度及び排出流体温度に基づき、上記動翼の各段落における上記ロータの回転軸方向の位置変動量を推定する。
【００１３】
上記静翼位置変動量推定手段は、上記記憶した内車温度に基づき、上記静翼の各段落における上記回転軸方向の静翼位置変動量を推定する。
【００１４】
上記翼間隔推定手段は、上記推定した各段落における動翼位置変動量及び静翼位置変動量に基づき、各段落における上記翼間隔を推定する。
【００１５】
上記翼間隔監視手段は、上記推定した各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超えた場合、警報を発信することで上記翼間隔を監視する。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように本発明の実施形態によれば、各段落における静翼と動翼の間隔を監視できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１の実施形態に係る蒸気タービンの構成例を示す模式図である。
【図２】同実施形態におけるセンサ部の構成例を説明するための模式図である。
【図３】同実施形態におけるセンサ部の構成例を説明するための模式図である。
【図４】同実施形態における翼間隔監視装置の構成例を説明するための模式図である。
【図５】同実施形態における蒸気タービンの設計値を説明するための模式図である。
【図６】同実施形態における蒸気タービンの設計値を説明するための模式図である。
【図７】同実施形態における翼間隔監視装置の閾値を説明するための模式図である。
【図８】同実施形態における静翼位置変動量の一例を説明するための模式図である。
【図９】同実施形態における動翼位置変動量の一例を説明するための模式図である。
【図１０】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１２】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１３】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１４】同実施形態における翼間隔の推定の一例を説明するための模式図である。
【図１５】同実施形態における翼間隔の監視の一例を説明するための模式図である。
【図１６】同実施形態における翼間隔の監視の一例を説明するための模式図である。
【図１７】第２の実施形態に係るセンサ部の構成例を説明するための模式図である。
【図１８】同実施形態における翼間隔監視装置の構成例を説明するための模式図である。
【図１９】同実施形態における動翼位置変動量の一例を説明するための模式図である。
【図２０】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２１】同実施形態における翼間隔の監視の一例を説明するための模式図である。
【図２２】第３の実施形態に係るセンサ部の構成例を説明するための模式図である。
【図２３】同実施形態における翼間隔監視装置の構成例を説明するための模式図である。
【図２４】同実施形態における動翼位置変動量の一例を説明するための模式図である。
【図２５】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２６】同実施形態における翼間隔の監視の一例を説明するための模式図である。
【図２７】第４の実施形態に係る動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２８】同実施形態における蒸気タービンの運転の一例を説明するための模式図である。
【図２９】第５の実施形態に係る過去の運転実績データの一例を説明するための模式図である。
【図３０】同実施形態における回避運転スケジュールの一例を説明するための模式図である。
【図３１】同実施形態における動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図３２】同実施形態における蒸気タービンの運転の一例を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、いくつかの実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の翼間隔監視装置は、ハードウェア構成、又はハードウェア資源とソフトウェアとの組合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワーク又は記憶媒体からコンピュータにインストールされ、翼間隔監視装置の機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。
【００１９】
（第１の実施形態）
始めに、第１の実施形態に係る翼間隔監視装置の監視対象である蒸気タービンの構成について図１〜図３を用いて説明した後、同実施形態における翼間隔監視装置について図４を用いて説明する。
【００２０】
図１は、第１の実施形態に係る蒸気タービンの構成の一例を示す模式図であり、図２及び図３は、蒸気タービンにおけるセンサ部の配置の一例を示す模式図であり、図４は、センサ部に通信可能な翼間隔監視装置の構成の一例を示す模式図である。
【００２１】
この蒸気タービン１は、図１に示す如き再熱復水タービンであり、中圧タービン１０、低圧タービン２０、軸受３１、軸受台３２、基礎３３、スラスト軸受３４、クロスオーバ管３５、再熱蒸気配管３６、復水器３７及びカップリング３８を主に備えている。また、蒸気タービン１は、図示しない構成として、高圧タービン、ボイラ、及び発電機を主に備えている。また、蒸気タービン１は、図２に示すように、センサ部４０を更に備えており、センサ部４０の各センサ４１〜４５が翼間隔監視装置５０と有線又は無線で通信する。
【００２２】
蒸気タービン１のロータは、スラスト軸受３４で一端を固定され、伸縮自在とするために他端が自由端となるように設置され、更に回転自由となるように、複数の軸受３１を介して、基礎３３に固定された軸受台３２に設置される。また、ロータは、中圧タービンロータ（以下、中圧ロータという）１１と、低圧タービンロータ（以下、低圧ロータという）２１とからなり、中圧ロータ１１と、低圧ロータ２１とは、カップリング３８で一体に連結される。
【００２３】
中圧タービン１０は、複流排気式タービンであり、それぞれ中圧ロータ１１と、中圧ロータ１１を周方向に内包する中圧タービン内部ケーシング（以下、中圧内車という）１３と、中圧内車１３を更に内包する中圧タービン外部ケーシング（以下、中圧外車という）１５を主に備えている。中圧ロータ１１及び中圧内車１３は、それぞれ回転軸方向に沿ってＮ段落の中圧タービン動翼（以下、中圧動翼という）１２及び中圧タービン静翼（以下、中圧静翼という）１４を備えている。ここで、Ｎは、１以上の任意の整数とする。また、中圧ロータ１１の各中圧動翼１２の間には、中圧内車１３の各中圧静翼１４が位置している。
【００２４】
中圧タービン１０は、図示しない高圧タービン内でロータを回転させ、図示しないボイラで再熱された蒸気を、再熱蒸気配管３６を介して中圧内車１３に流入させる。中圧タービン１０は、中圧内車１３内の中圧静翼１４及び中圧動翼１２を交互に通過する蒸気で中圧ロータ１１を回転させた後、当該蒸気を中圧外車１５からクロスオーバ管３５へ排出する。
【００２５】
低圧タービン２０は、複流排気式タービンであり、それぞれ低圧ロータ２１と、低圧ロータ２１を周方向に内包する低圧タービン内部ケーシング（以下、低圧内車という）２３と、低圧内車２３を更に内包する低圧タービン外部ケーシング（以下、低圧外車という）２５を主に備えている。低圧ロータ２１及び低圧内車２３は、それぞれ回転軸方向に沿ってＮ段落の低圧タービン動翼（以下、低圧動翼という）２２及び低圧タービン静翼（以下、低圧静翼という）２４を備えている。ここで、Ｎは、１以上の任意の整数とする。また、低圧ロータ２１の各低圧動翼２２の間には、低圧内車２３の各低圧静翼２４が位置している。
【００２６】
低圧タービン２０は、クロスオーバ管３５を介して蒸気を低圧内車２３に流入させる。低圧タービン２０は、低圧内車２３内の低圧静翼２４及び低圧動翼２２を交互に通過する蒸気で低圧ロータ２１を回転させた後、当該蒸気を低圧外車２５から復水器３７へ排出する。
【００２７】
以下の説明では、ロータの回転軸方向における、スラスト軸受３４の有る方向を、「タービントップ方向」、及びロータの回転軸方向における、スラスト軸受３４の無い方向を「発電機方向」と定義する。
【００２８】
なお、以下の説明では、「中圧ロータ」、「中圧動翼」、「中圧内車」、「中圧静翼」、及び「中圧外車」を、それぞれ「中圧タービンロータ」、「中圧タービン動翼」、「中圧タービン内部ケーシング」、「中圧タービン静翼」、及び「中圧タービン外部ケーシング」と読み替えてもよい。また、「低圧ロータ」、「低圧動翼」、「低圧内車」、「低圧静翼」、及び「低圧外車」を、それぞれ「低圧タービンロータ」、「低圧タービン動翼」、「低圧タービン内部ケーシング」、「低圧タービン静翼」、及び「低圧タービン外部ケーシング」と読み替えてもよい。また、「警報発信」を「警報発令」と読み替えてもよい。
【００２９】
センサ部４０は、低圧内車メタル温度センサ４１、再熱蒸気温度センサ４２、中圧排気室温度センサ４３、低圧入口蒸気温度センサ４４、及び低圧排気室温度センサ４５を備えている。
【００３０】
低圧内車メタル温度センサ４１は、低圧内車２３の外周面に対向して設置され、タービントップ方向の低圧内車メタル温度Ｔ１と、発電機方向の低圧内車メタル温度Ｔ３とを測定する。低圧内車メタル温度センサ４１は、測定した低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３を翼間隔監視装置５０に送信する。なお、低圧内車メタル温度センサ４１は、図３（Ａ）の低圧タービン水平断面図及び図３（Ｂ）の低圧タービン側面図に示すように、精度よく低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３を測定するため、低圧内車２３の複数地点に設置されてもよい。この例では、２つの低圧内車メタル温度センサ４１ａ，４１ｄがタービントップ方向の低圧内車メタル温度Ｔ１を２つの地点で測定し、２つの低圧内車メタル温度センサ４１ｂ，４１ｃが発電機方向の低圧内車メタル温度Ｔ３を２つの地点で測定している。また、低圧内車メタル温度センサ４１は、複数地点で測定された低圧内車メタル温度の平均値を、低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３として翼間隔監視装置５０に送信してもよい。
【００３１】
再熱蒸気温度センサ４２は、再熱蒸気配管３６内に設置され、高圧タービン（図示せず）から中圧タービン１０に流入する蒸気の中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａを測定する。再熱蒸気温度センサ４２は、精度よく中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａを測定するため、中圧タービン１０の入口付近に設置されることが望ましい。再熱蒸気温度センサ４２は、測定した中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａを翼間隔監視装置５０に送信する。
【００３２】
中圧排気室温度センサ４３は、クロスオーバ管３５内に設置され、中圧タービン１０から排出されるタービントップ方向の中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａと、発電機方向の中圧タービン排出蒸気温度Ｔ１１ａとを測定する。中圧排気室温度センサ４３は、精度よく中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａを測定するため、中圧タービン１０の出口付近に設置されることが望ましい。中圧排気室温度センサ４３は、測定した中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａを翼間隔監視装置５０に送信する。なお、中圧排気室温度センサ４３は、低圧入口蒸気温度センサ４４が設置されない場合、当該センサを低圧タービン２０への流入蒸気温度測定用センサとして代用してもよい。
【００３３】
低圧入口蒸気温度センサ４４は、クロスオーバ管３５内に設置され、低圧タービン２０に流入する蒸気の低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂを測定する。低圧入口蒸気温度センサ４４は、精度よく低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂを測定するため、低圧タービン２０の入口付近に設置されることが望ましい。低圧入口蒸気温度センサ４４は、測定した低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂを翼間隔監視装置５０に送信する。なお、低圧入口蒸気温度センサ４４は、中圧排気室温度センサ４３が設置されない場合、当該センサを、中圧タービン１０からの排出蒸気温度測定用センサとして代用してもよい。
【００３４】
低圧排気室温度センサ４５は、低圧外車２５内に設置され、低圧タービン２０から排出されるタービントップ方向の低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂと、発電機方向の低圧タービン排出蒸気温度Ｔ１１ｂとを測定する。低圧排気室温度センサ４５は、精度よく低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂを測定するため、低圧内車２３の出口付近に設置されることが望ましい。低圧排気室温度センサ４５は、測定した低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂを翼間隔監視装置５０に送信する。
【００３５】
翼間隔監視装置５０は、上述の蒸気タービン１に対し、タービンへ流入する流体の流入流体温度と、タービンから排出される流体の排出流体温度と、内車の内車温度とに基づき、動翼と静翼との翼間隔を監視する。
【００３６】
翼間隔監視装置５０は、図４に示すように、記憶部５１、低圧内車伸び量推定部５２、静翼位置変動量推定部５３、中圧ロータ代表温度推定部５４、中圧ロータ伸び量推定部５５、低圧ロータ各段落温度推定部５６、低圧ロータ各段落伸び量推定部５７、動翼位置変動量推定部５８、翼間隔推定部５９及び翼間隔監視部６０を備えている。翼間隔監視装置５０は、センサ部４０から各温度センサの測定値を受信し、記憶部５１に書込む。
【００３７】
記憶部５１は、各部から読出し／書込み可能なメモリである。ただし、図面を簡潔にするため、記憶部５１に対するデータの読出し／書込みは、図示を省略している。記憶部５１は、図５及び図６に示すように、蒸気タービン１の設計値を予め記憶している。また、記憶部５１は、図７に示すように、低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔に関する閾値を予め記憶している。
【００３８】
なお、当該閾値は、低圧タービン２０の組立時における翼間隔に基づき設定される。当該閾値は、組立時の計測値又は設計値が設定されてもよく、当該計測値又は設計値に、低圧動翼２２及び低圧静翼２４の位置変動量を推定する際に考慮していない不確定要素がマージンとして付加されていてもよい。マージンとしては、例えば、スラストの間隔、ケーシングの圧力変形等が挙げられる。
【００３９】
また、記憶部５１は、センサ部４０から送信された各温度センサの測定値を受信し、記憶する。記憶部５１は、記憶した各温度センサの測定値、蒸気タービン１の各設計値、及び閾値を各部へ送信する。
【００４０】
低圧内車伸び量推定部５２は、記憶部５１から低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３と、低圧タービン２０に係る各設計値とを読出す。低圧内車伸び量推定部５２は、読み出した低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３と、各設計値とに基づき、タービントップ方向の低圧内車伸び量ΔＬ１と、発電機方向の低圧内車伸び量ΔＬ３を推定する。低圧内車伸び量推定部５２は、推定した低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３を静翼位置変動量推定部５３に送信する。
【００４１】
静翼位置変動量推定部５３は、低圧内車伸び量推定部５２から低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３を受信する。静翼位置変動量推定部５３は、記憶部５１から低圧内車２３に係る各設計値を読出し、低圧内車２３のアキシャルキーを起点とした、タービントップ方向の各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）と、発電機方向の各段落における静翼位置変動量ΔＰ３（ｎ）を推定する。各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）は、図８に示すように、アキシャルキーを起点として、最終段に近づくほど位置変動量が増加する。静翼位置変動量推定部５３は、推定した各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【００４２】
ここで、ｎは、静翼又は動翼の段落数を表す整数であり、１≦ｎ≦Ｎである。なお、以下の説明において、位置変動量を表す数式の説明においては便宜上ｎ＝０も含むものとし、ｎ＝０は、静翼位置変動量の場合はアキシャルキーからの位置変動量を意味し、動翼位置変動量の場合はスラスト軸受３４からの位置変動量を意味するものとする。
【００４３】
中圧ロータ代表温度推定部５４は、記憶部５１から中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａと、中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａと、中圧タービン１０に係る各設計値とを読み出す。中圧ロータ代表温度推定部５４は、中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａと、中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａと、各設計値とに基づき、タービントップ方向の中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａと、発電機方向の中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ｂとを推定する。中圧ロータ代表温度推定部５４は、推定した中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂを中圧ロータ伸び量推定部５５に送信する。
【００４４】
中圧ロータ伸び量推定部５５は、中圧ロータ代表温度推定部５４から中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂを受信する。中圧ロータ伸び量推定部５５は、記憶部５１から中圧タービン１０に係る各設計値を読出し、中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂに基づき、中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂを推定する。中圧ロータ伸び量推定部５５は、推定した中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂを動翼位置変動量推定部５８に送信する。
【００４５】
低圧ロータ各段落温度推定部５６は、記憶部５１から低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂと、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂと、低圧タービン２０に係る各設計値とを読出す。低圧ロータ各段落温度推定部５６は、低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂと、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂと、各設計値とに基づき、タービントップ方向の各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及び発電機方向の各段落における低圧ロータ温度Ｔ１０（ｎ）を推定する。低圧ロータ各段落温度推定部５６は、推定した各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）を低圧ロータ各段落伸び量推定部５５に送信する。
【００４６】
低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、低圧ロータ各段落温度推定部５６から各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）を受信する。低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、記憶部５１から低圧タービン２０に係る各設計値を読出し、タービントップ方向の低圧ロータにおける最終段落〜カップリング間伸び量ΔＬ７を推定する。また、低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、タービントップ方向の各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及び発電機方向の各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ１１（ｎ）を推定する。低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、推定した最終段落〜カップリング間伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とを動翼位置変動量推定部５８に送信する。
【００４７】
動翼位置変動量推定部５８は、中圧ロータ伸び量推定部５５から中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂを受信し、低圧ロータ各段落伸び量推定部５７から、最終段落〜カップリング間伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とを受信する。動翼位置変動量推定部５８は、スラスト軸受３４を起点とし、低圧タービン２０について、タービントップ方向の各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及び発電機方向の各段落における動翼位置変動量ΔＰ６（ｎ）を推定する。推定された各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）は、図９に示すように、固定端であるスラスト軸受３４を起点として、ロータの自由端方向にロータが伸びるため、スラスト軸受３４から遠ざかるほど動翼位置変動量が増加する傾向にある。動翼位置変動量推定部５８は、推定した各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【００４８】
翼間隔推定部５９は、静翼位置変動量推定部５３及び動翼位置変動量推定部５８から、それぞれ各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）とを受信する。翼間隔推定部５９は、記憶部５１から低圧タービン２０に係る各設計値を読出し、低圧タービン２０の各段落における低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を推定する。ここで、Ｇ１（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける第ｎ＋１段落静翼と、第ｎ段落動翼との翼間隔推定値であり、Ｇ２（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける第ｎ段落動翼と、第ｎ段落静翼との翼間隔推定値である。Ｇ３（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける第ｎ段落静翼と、第ｎ段落静翼との翼間隔推定値であり、Ｇ４（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける第ｎ段落動翼と、第ｎ＋１段落静翼との翼間隔推定値である。翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を翼間隔監視部６０に送信する。
【００４９】
翼間隔監視部６０は、翼間隔推定部５９から翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を受信する。翼間隔監視部６０は、記憶部５１から低圧タービン２０の低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔に係る閾値を読み出し、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値を超えたか否かを判定する。
【００５０】
翼間隔監視部６０は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値を超えた場合、警報を発信することで翼間隔を監視する。なお、翼間隔監視部６０は、警報を発信した後、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値の範囲に収まった場合、警報を停止してもよい。
【００５１】
次に、以上のように構成された翼間隔監視装置５０の動作について図１０〜図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、以下の説明において、翼間隔監視装置５０の動作する対象であるタービンは、図１〜図３に示す蒸気タービン１であるとする。したがって、中圧タービン１０及び低圧タービン２０は、それぞれ１基ずつ複流排気式タービンが設置されている場合の動作を例として説明する。なお、蒸気タービン１は、過渡運転状態または定常運転状態にあるものとする。
【００５２】
始めに、センサ部４０は、蒸気タービン１の各部の温度を計測し、翼間隔監視装置５０に送信する。具体的には、以下に示すように、センサ部４０の各センサ４１〜４５が各部の温度を計測する。
【００５３】
再熱蒸気温度センサ４２は、図示しない高圧タービンから排出され、中圧タービン１０へ流入する蒸気の中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａを計測し、翼間隔監視装置５０へ送信する。
【００５４】
中圧内車１３へ流入した蒸気は、中圧動翼１２を回転させながら中圧内車１３内の中圧静翼１４及び中圧動翼１２を交互に貫く排気流路を通過し、中圧外車１５を介してクロスオーバ管３５へ排出される。
【００５５】
中圧排気室温度センサ４３は、クロスオーバ管３５へ排出された蒸気のタービントップ方向の中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及び発電機方向の中圧タービン排出蒸気温度Ｔ１１ａを計測し、翼間隔監視装置５０へ送信する。
【００５６】
低圧入口蒸気温度センサ４４は、クロスオーバ管３５を経由し、低圧タービン２０に流入する蒸気の低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂを計測し、翼間隔監視装置５０へ送信する。
【００５７】
低圧内車メタル温度センサ４１は、低圧内車２３内を通過する蒸気によって加熱された低圧内車２３のタービントップ側の低圧内車メタル温度Ｔ１及び発電機側の低圧内車メタル温度Ｔ３を計測し、翼間隔監視装置５０へ送信する。
【００５８】
低圧内車２３へ流入した蒸気は、低圧動翼２２を回転させながら低圧内車２３内の低圧静翼２４及び低圧動翼２２を交互に貫く排気流路を通過し、低圧外車２５を介して復水器３７へ排出される。
【００５９】
低圧排気室温度センサ４５は、低圧外車２５に排出された蒸気のタービントップ方向の低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ、及び発電機方向の低圧タービン排出蒸気温度Ｔ１１ｂを計測し、翼間隔監視装置５０へ送信する。
【００６０】
次に、翼間隔監視装置５０は、図１０のフローチャートに示すように、低圧内車２３の伸び量を推定する（ＳＴ１０１〜ＳＴ１０３）。具体的には、以下に示すように、翼間隔監視装置５０がステップＳＴ１０１〜ＳＴ１０３を実行する。
【００６１】
記憶部５１は、低圧内車２３のタービントップ側の低圧内車メタル温度Ｔ１及び発電機側の低圧内車メタル温度Ｔ３を受信し、記憶する（ＳＴ１０１）。
【００６２】
低圧内車伸び量推定部５２は、記憶部５１から低圧内車メタル温度Ｔ１及びＴ３と、低圧内車２３に関する設計値とを読み出す。低圧内車伸び量推定部５２は、低圧内車メタル温度Ｔ１、Ｔ３、及び低圧内車２３に関する設計値に基づき、以下の式に従い、低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３を推定する（ＳＴ１０２）。
ΔＬ１＝Ｌ２（Ｔ１−Ｔ２）αｉｎ
ΔＬ３＝Ｌ４（Ｔ３−Ｔ２）αｉｎ
ここで、Ｌ２及びＬ４は、それぞれタービントップ方向及び発電機方向の低圧内車設計長さであり、αｉｎは、低圧内車線膨張係数である。Ｔ２は、大気温度である。
【００６３】
低圧内車伸び量推定部５２は、推定した低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３を静翼位置変動量推定部５３に送信する。
【００６４】
静翼位置変動量推定部５３は、低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３を受信し、記憶部５１から低圧内車２３に関する設計値を読み出す。静翼位置変動量推定部５３は、低圧内車伸び量ΔＬ１及びΔＬ３及び低圧内車２３に関する設計値に基づき、以下の式に従い、各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）を推定する（ＳＴ１０３）。
ΔＰ１（ｎ）＝（ΔＬ１／Ｌ２）Ｐ２（ｎ）
ΔＰ３（ｎ）＝（ΔＬ３／Ｌ４）Ｐ４（ｎ）
ここで、Ｐ２（ｎ）及びＰ４（ｎ）は、それぞれ、低圧内車２３のアキシャルキーを起点とした、タービントップ方向及び発電機方向の各段落における静翼設計位置である。
【００６５】
静翼位置変動量推定部５３は、推定した各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）を、翼間隔推定部５９に送信する。
【００６６】
次に、翼間隔監視装置５０は、図１１のフローチャートに示すように、中圧ロータ１１のタービントップ方向伸び量ΔＬ５Ａ及び発電機方向伸び量ΔＬ５Ｂを推定する（ＳＴ１０４〜ＳＴ１０７）。具体的には、以下に示すように、翼間隔監視装置５０がステップＳＴ１０４〜ＳＴ１０７を実行する。
【００６７】
記憶部５１は、中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａを受信し、記憶する（ＳＴ１０４）。また、記憶部５１は、中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａを受信し、記憶する（ＳＴ１０５）。
【００６８】
中圧ロータ代表温度推定部５４は、中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａと、中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａと、中圧ロータ１１に関する設計値とを読み出す。中圧ロータ代表温度推定部５４は、中圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ａと、中圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ａ及びＴ１１ａと、中圧ロータ１１に関する設計値とに基づき、以下の式に従い、タービントップ方向の中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及び発電機方向の中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ｂを推定する（ＳＴ１０６）。
βａ＝（Ｔ４ａ―Ｔ５ａ）／（Ｔ６ａ―Ｔ５ａ）
Ｔ１２Ａ＝（Ｔ８ａ―Ｔ９ａ）βａ＋Ｔ９ａ
Ｔ１２Ｂ＝（Ｔ８ａ―Ｔ１１ａ）βａ＋Ｔ１１ａ
ここで、Ｔ４ａは、中圧ロータ代表温度設計値であり、Ｔ５ａは、中圧ロータ流入蒸気温度設計値であり、Ｔ６ａは、中圧ロータ排出蒸気温度設計値であり、βａは、中圧ロータ温度係数である。
【００６９】
中圧ロータ代表温度推定部５４は、推定した中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂを中圧ロータ伸び量推定部５５に送信する。
【００７０】
中圧ロータ伸び量推定部５５は、中圧ロータ方向代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂを受信し、記憶部５１から中圧ロータ１１に関する設計値を読み出す。中圧ロータ伸び量推定部５５は、中圧ロータ代表温度Ｔ１２Ａ及びＴ１２Ｂと、中圧ロータ１１に関する設計値とに基づき、以下の式に従い、タービントップ方向の中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及び発電機方向の中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ｂを推定する（ＳＴ１０７）。
ΔＬ５Ａ＝Ｌ６Ａ（Ｔ１２Ａ−Ｔ２）αｉｐ
ΔＬ５Ｂ＝Ｌ６Ｂ（Ｔ１２Ｂ−Ｔ２）αｉｐ
ここで、Ｌ６Ａは、中圧ロータタービントップ方向長さ設計値であり、Ｌ６Ｂは、中圧ロータ発電機方向長さ設計値であり、αｉｐは、中圧ロータ線膨張係数設計値である。
【００７１】
中圧ロータ伸び量推定部５５は、推定した中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂを、動翼位置変動量推定部５８に送信する。
【００７２】
次に、翼間隔監視装置５０は、図１２のフローチャートに示すように、低圧ロータ２１の各段落におけるタービントップ方向のロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及び低圧ロータ２１の各段落における発電機方向の伸び量ΔＬ１１（ｎ）を推定する（ＳＴ１０８〜ＳＴ１１１）。具体的には、以下に示すように、翼間隔監視装置５０がステップＳＴ１０８〜ＳＴ１１１を実行する。
【００７３】
記憶部５１は、低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂを受信し、記憶する（ＳＴ１０８）。また、記憶部５１は、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂを受信し、記憶する（ＳＴ１０９）。
【００７４】
低圧ロータ各段落温度推定部５６は、記憶部５１から低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂと、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂと、低圧ロータ２１に関する設計値とを読み出す。低圧ロータ各段落温度推定部５６は、低圧タービン流入蒸気温度Ｔ８ｂと、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及びＴ１１ｂと、低圧ロータ２１に関する設計値とに基づき、以下の式に従い、各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）を推定する（ＳＴ１１０）。
βｂ（ｎ）＝（Ｔ４ｂ（ｎ）―Ｔ５ｂ）／（Ｔ６ｂ―Ｔ５ｂ）
Ｔ７（ｎ）＝（Ｔ８ｂ―Ｔ９ｂ）βｂ（ｎ）＋Ｔ９ｂ
Ｔ１０（ｎ）＝（Ｔ８ｂ―Ｔ１１ｂ）βｂ（ｎ）＋Ｔ１１ｂ
ここで、Ｔ４ｂ（ｎ）は、各段落における低圧ロータ温度設計値であり、Ｔ５ｂは、低圧ロータ流入蒸気温度設計値であり、Ｔ６ｂは、低圧ロータ排出蒸気温度設計値であり、βｂ（ｎ）は、各段落における低圧ロータ温度係数である。
【００７５】
低圧ロータ各段落温度推定部５６は、推定した各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）を低圧ロータ各段落伸び量推定部５７に送信する。
【００７６】
低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）を受信し、記憶部５１から低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂ及び低圧ロータ２１に関する設計値を読み出す。低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、低圧タービン排出蒸気温度Ｔ９ｂと、各段落における低圧ロータ温度Ｔ７（ｎ）及びＴ１０（ｎ）と、低圧ロータ２１に関する設計値とに基づき、以下の式に従い、低圧タービン２０のタービントップ方向における最終段〜カップリング間のロータ伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とを推定する（ＳＴ１１１）。
ΔＬ７＝Ｌ８（Ｔ９ｂ−Ｔ２）αｌｐ
ΔＬ９（ｎ）＝Ｌ１０（ｎ）（Ｔ７（ｎ）−Ｔ２）αｌｐ
ΔＬ１１（ｎ）＝Ｌ１２（ｎ）（Ｔ１０（ｎ）−Ｔ２）αｌｐ
ここで、Ｌ８は、低圧タービン２０のタービントップ方向における最終段〜カップリング間長さ設計値であり、Ｌ１０（ｎ）は、タービントップ方向の各段落における低圧ロータ長さ設計値であり、Ｌ１２（ｎ）は、発電機方向の各段落における低圧ロータ長さ設計値であり、αｌｐは、低圧ロータ線膨張係数である。
【００７７】
低圧ロータ各段落伸び量推定部５７は、推定した最終段〜カップリング間のロータ伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とを動翼位置変動量推定部５８に送信する。
【００７８】
次に、動翼位置変動量推定部５８は、図１３のフローチャートに示すように、中圧ロータ伸び量推定部５５から中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂを受信し、低圧ロータ各段落伸び量推定部５７から最終段〜カップリング間のロータ伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とを受信する。動翼位置変動量推定部５８は、中圧ロータ伸び量ΔＬ５Ａ及びΔＬ５Ｂと、最終段〜カップリング間のロータ伸び量ΔＬ７と、各段落における低圧ロータ伸び量ΔＬ９（ｎ）及びΔＬ１１（ｎ）とに基づき、以下の式に従い、タービントップ方向の低圧ロータの各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）、及び発電機方向の低圧ロータの各段落における動翼位置変動量ΔＰ６（ｎ）を推定する（ＳＴ１１２）。
【００７９】
【数１】
2016079865.tif 000003
【００８０】
なお、静翼位置変動量推定に至る各ステップ（ＳＴ１０１〜ＳＴ１０３）、及び動翼位置変動量推定に至る各ステップ（ＳＴ１０４〜ＳＴ１１１）は、並行して実施されてもよい。
【００８１】
次に、翼間隔推定部５９は、各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）を静翼位置変動量推定部５３から受信し、各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）を動翼位置変動量推定部５８から受信し、記憶部５１から低圧タービン２０に係る設計値を読み出す。翼間隔推定部５９は、各段落における静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）と、低圧タービン２０に係る設計値とに基づき、以下の式に従い、各段落における低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を推定する（ＳＴ１１３）。
Ｇ１（ｎ）＝Ｌ１３（ｎ）＋（ΔＰ５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ＋１））
Ｇ２（ｎ）＝Ｌ１４（ｎ）―（ΔＰ５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ））
Ｇ３（ｎ）＝Ｌ１５（ｎ）＋（ΔＰ６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ））
Ｇ４（ｎ）＝Ｌ１６（ｎ）―（ΔＰ６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ＋１））
ここで、図１４（Ａ）に示す如く、Ｌ１３（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける、第ｎ＋１段落静翼と、第ｎ段落動翼との翼間隔設計値であり、Ｌ１４（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける、第ｎ段落動翼と、第ｎ段落静翼との翼間隔設計値である。また、図１４（Ｂ）に示す如く、Ｌ１５（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける、第ｎ段落静翼と、第ｎ段落動翼との翼間隔設計値であり、Ｌ１６（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける、第ｎ段落動翼と、第ｎ＋１段落静翼との翼間隔設計値である。
【００８２】
翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を翼間隔監視部６０に送信する。
【００８３】
翼間隔監視部６０は、翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を受信し、記憶部５１から翼間隔に関する閾値を読み出す。翼間隔監視部６０は、翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）と、翼間隔に関する閾値とに基づき、翼間隔が閾値を超えたか否かを判定する（ＳＴ１１４）。翼間隔監視部６０は、以下の判定式を満たす場合、翼間隔が閾値内であると判定する。
Ｓ２（ｎ）≦Ｇ１（ｎ）≦Ｓ１（ｎ）
Ｓ４（ｎ）≦Ｇ３（ｎ）≦Ｓ３（ｎ）
ここで、Ｓ１（ｎ）〜Ｓ４（ｎ）は閾値である。具体的には、図１５に示す如く、Ｓ１（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける、翼間隔上限値であり、Ｓ２（ｎ）は、タービントップ方向の低圧タービンにおける、翼間隔下限値である。Ｓ３（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける、翼間隔上限値であり、Ｓ４（ｎ）は、発電機方向の低圧タービンにおける、翼間隔下限値である。
【００８４】
翼間隔監視部６０は、図１６に示すように、翼間隔が閾値を超えたと判定された場合（ＳＴ１１４：ｙｅｓ）、警報を発信することで翼間隔を監視する（ＳＴ１１５）。翼間隔監視部６０は、翼間隔が閾値を超えていないと判定された場合（ＳＴ１１４：ｎｏ）、ステップＳＴ１０１に戻り、翼監視を継続する。
【００８５】
これにより、タービンの各段落における静翼と動翼との翼間隔を監視することができる。補足すると、タービンに設置した温度センサからの温度情報に基づき、動翼の位置変動量及び静翼の位置変動量を推定し、各段落における翼間隔を推定することができる。また、推定した翼間隔と、予め設定した閾値とを比較した情報をフィードバックすることにより、翼接触の危険性が高まった場合に事前に警報を発信することで翼間隔の監視を実施できる。従って、従来に比べ、より詳細な監視を実施することができるようになる。例えば、内車とロータとが逆方向に伸縮するような構造のタービンにおいて翼間隔を監視する場合や、想定外の蒸気温度変化が生じた場合においても、翼間隔を精度良く監視することができる。
【００８６】
また、予め設定した閾値を、タービンの組立時における翼間隔に基づいて設定することにより、閾値に現実的な値を設定できる。従って、より精度の高い翼監視を実施することができる。
【００８７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係る翼間隔監視装置について図１７及び図１８を参照しながら説明する。
【００８８】
一般に、ロータは、ロータが高速回転することによって生じる遠心力の影響を受け、ロータ回転速度に伴う縮みが発生する。即ち、第２の実施形態は、タービンの回転軸であるロータのロータ回転速度に基づき、低圧ロータの各段落における縮み量を計測し、動翼位置変動量を補正するものである。以下に、第２の実施形態に係る蒸気タービンおよび翼間隔監視装置の構成及び動作について、第１の実施形態と異なる部分を説明する。
【００８９】
センサ部４０は、ロータ回転速度センサ４６を更に備える。
【００９０】
また、翼間隔監視装置５０は、ロータ縮み量推定部６１及び動翼位置変動量補正部６２を更に備える。
【００９１】
ロータ回転速度センサ４６は、蒸気タービン１のロータに設置され、当該ロータのロータ回転速度Ωを計測する。ロータ回転速度センサ４６は、計測したロータ回転速度Ωを翼間隔監視装置５０に送信する。
【００９２】
記憶部５１は、ロータ回転速度Ωを受信し、記憶する。
【００９３】
ロータ縮み量推定部６１は、記憶部５１からロータ回転速度Ωを読出し、ロータ回転速度Ωに基づき、ロータ縮み量ΔＣＲを推定する。ロータ縮み量推定部６１は、推定したロータ縮み量ΔＣＲを動翼位置変動量補正部６２に送信する。
【００９４】
動翼位置変動量推定部５８は、推定した各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）、ΔＰ６（ｎ）を動翼位置変動量補正部６２に送信する。
【００９５】
動翼位置変動量補正部６２は、ロータ縮み量推定部６１からロータ縮み量ΔＣＲを受信し、動翼位置変動量推定部５８から各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）、ΔＰ６（ｎ）を受信する。動翼位置変動量補正部６２は、ロータ縮み量ΔＣＲに基づき、タービントップ方向の低圧ロータ２１の各段落におけるロータ縮み量ΔＣＲ１（ｎ）及び発電機方向の低圧ロータ２１の各段落におけるロータ縮み量ΔＣＲ２（ｎ）を推定する。動翼位置変動量補正部６２は、図１９に示すように、推定した低圧ロータ２１の各段落におけるロータ縮み量ΔＣＲ１（ｎ）及びΔＣＲ２（ｎ）に基づき、動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）を補正し、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を推定する。第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）は、補正前の各段落における動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）と比較して、ロータ回転速度による縮み量の影響を受けて減少する。動翼位置変動量補正部６２は、推定した第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【００９６】
翼間隔推定部５９は、静翼位置変動量推定部５３及び動翼位置変動量推定部５８から、それぞれ静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）とを受信する。翼間隔推定部５９は、記憶部５１から低圧タービン２０に係る各設計値を読出し、低圧タービン２０の各段落における低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を推定する。翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を翼間隔監視部６０に送信する。
【００９７】
次に、以上のように構成された翼間隔監視装置の動作を図２０に示すフローチャートを用いて説明する。なお、蒸気タービン１の構成は、ロータ回転速度センサ４６を除き、第１の実施形態と同様とする。
【００９８】
始めに、ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１１２は、第１の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【００９９】
動翼位置変動量推定部５８は、推定した動翼位置変動量ΔＰ５（ｎ）、ΔＰ６（ｎ）を動翼位置変動量補正部６２に送信する。
【０１００】
ロータ回転速度センサ４６は、ロータ回転速度Ωを計測し、翼間隔監視装置５０に送信する。
【０１０１】
記憶部５１は、ロータ回転速度Ωを受信し、記憶する（ＳＴ１１２−１）。
【０１０２】
ロータ縮み量推定部６１は、記憶部５１からロータ回転速度Ωを読出し、ロータ縮み量ΔＣＲを推定する（ＳＴ１１２−２）。ロータ縮み量推定部６１は、推定したロータ縮み量ΔＣＲを動翼位置変動量補正部６２に送信する。
【０１０３】
動翼位置変動量補正部６２は、ロータ縮み量推定部６１からロータ縮み量ΔＣＲを受信する。動翼位置変動量補正部６２は、ロータ縮み量ΔＣＲに基づき、以下の式に従い、低圧ロータ２１の各段落における動翼位置変動量を補正する第１の補正量として、低圧ロータのタービントップ方向の各段落におけるロータ縮み量ΔＣＲ１（ｎ）、及び発電機方向の各段落におけるロータ縮み量ΔＣＲ２（ｎ）を推定する。
ΔＣＲ１（ｎ）＝ΔＣＲ×Ｌ２２（ｎ）／Ｌ２１
ΔＣＲ２（ｎ）＝ΔＣＲ×Ｌ２３（ｎ）／Ｌ２１
ここで、Ｌ２１は、ロータ設計長さであり、Ｌ２２（ｎ）は、スラスト軸受３４から低圧ロータのタービントップ方向の各段落における動翼位置までの設計長さであり、Ｌ２３（ｎ）は、スラスト軸受３４から低圧ロータの発電機方向の各段落における動翼位置までの設計長さである。
【０１０４】
動翼位置変動量補正部６２は、推定したロータ縮み量ΔＣＲ１（ｎ）及びΔＣＲ２（ｎ）に基づき、以下の式に従い、低圧ロータ各段落位置変動量ΔＰ５（ｎ）及びΔＰ６（ｎ）を補正し、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を推定する（ＳＴ１１２−３）。
ΔＰ’５（ｎ）＝ΔＰ５（ｎ）−ΔＣＲ１（ｎ）
ΔＰ’６（ｎ）＝ΔＰ６（ｎ）−ΔＣＲ２（ｎ）
動翼位置変動量補正部６２は、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【０１０５】
翼間隔推定部５９は、静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）とを受信し、以下の式に従い、低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔を推定する（ＳＴ１１３）。
Ｇ１（ｎ）＝Ｌ１３（ｎ）＋（ΔＰ’５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ＋１））
Ｇ２（ｎ）＝Ｌ１４（ｎ）―（ΔＰ’５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ））
Ｇ３（ｎ）＝Ｌ１５（ｎ）＋（ΔＰ’６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ））
Ｇ４（ｎ）＝Ｌ１６（ｎ）―（ΔＰ’６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ＋１））
推定された翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）は、図２１に示すように、ロータ回転速度による縮み量の影響を受けて閾値下限側に移動する。翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔を翼間隔監視部６０に送信する。
【０１０６】
ステップＳＴ１１４〜ＳＴ１１５は、第１の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【０１０７】
上述したように第２の実施形態によれば、温度センサからの温度情報に基づく翼間隔推定に加え、ロータのロータ回転速度に基づき、ロータ縮み量を更に考慮する。この構成により、熱膨張によるロータ伸び量に加え、遠心力によるロータ縮み量を考慮した翼間隔推定を実施できるので、第１の実施形態の効果に加え、ロータ回転軸方向における翼同士の接触回避精度を向上することができる。
【０１０８】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係る翼間隔監視装置について図２２及び図２３を参照しながら説明する。
【０１０９】
即ち、第３の実施形態は、第１又は第２の実施形態に加え、蒸気タービン１の回転軸であるロータのロータ伸び量を更に計測し、当該計測ロータ伸び量に基づき、低圧タービン２０の各段落における動翼位置変動量を補正するものである。以下に、第３の実施形態に係る翼間隔監視装置の構成及び動作について、第２の実施形態と異なる部分を説明する。
【０１１０】
センサ部４０は、伸び差計４７を更に備える。
【０１１１】
伸び差計４７は、低圧タービン２０と図示しない発電機との間に設置され、低圧ロータ２１の発電機方向に設置された軸受台３２と、低圧ロータ２１との相対位置変動量として、計測ロータ伸び量Ｄを計測する。ここで、当該軸受台３２の伸び量は、ロータの伸び量と比較して微小であるため、伸び差計４７の計測値は、スラスト軸受３４を起点とした、伸び差計４７による計測位置におけるロータの伸び量とみなすことができる。伸び差計４７は、計測した計測ロータ伸び量Ｄを翼間隔監視装置５０へ送信する。
【０１１２】
記憶部５１は、計測ロータ伸び量Ｄを受信し、記憶する。
【０１１３】
動翼位置変動量補正部６２は、記憶部５１から低圧タービンの発電機方向の排出蒸気温度Ｔ１１ｂと、低圧ロータ２１に関する設計値とを読出し、低圧タービン２０の発電機方向における最終段〜伸び差計測位置間のロータ伸び量ΔＬ１７を推定する。動翼位置変動量補正部６２は、推定した最終段〜伸び差計測間のロータ伸び量ΔＬ１７と、最終段落である第Ｎ段落における動翼位置変動量ΔＰ６（Ｎ）とに基づき、スラスト軸受３４を起点とした、伸び差計４７による計測位置におけるロータ伸び量ΔＬ２０を推定する。
【０１１４】
動翼位置変動量補正部６２は、記憶部５１から計測ロータ伸び量Ｄを読出し、当該計測ロータ伸び量Ｄと、推定したロータ伸び量ΔＬ２０とに基づき、ロータ伸び量の計測値と推定値との差として、ロータ伸び量推定誤差ΔＬ１９を算出する。
【０１１５】
動翼位置変動量補正部６２は、図２４に示すように、ロータ伸び量推定誤差ΔＬ１９に基づき、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を更に補正し、第２の補正後低圧ロータ各段落位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）を推定する。動翼位置変動量補正部６２は、推定した第２の補正後動翼位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【０１１６】
翼間隔推定部５９は、静翼位置変動量推定部５３及び動翼位置変動量補正部６２から、それぞれ静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、第２の補正後動翼位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）とを受信する。翼間隔推定部５９は、記憶部５１から低圧タービン２０に係る各設計値を読出し、低圧タービン２０の各段落における低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を推定する。翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を翼間隔監視部６０に送信する。
【０１１７】
次に、以上のように構成された翼間隔監視システムの動作を図２５に示すフローチャートを用いて説明する。なお、蒸気タービン１の構成は、伸び差計４７を除き、第２の実施形態と同様とする。
【０１１８】
始めに、ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１１２−３は、第２の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【０１１９】
伸び差計４７は、ロータ伸び量計測値Ｄを計測し、翼間隔監視装置５０に送信する。
【０１２０】
記憶部５１は、ロータ伸び量計測値Ｄを受信し、記憶する（ＳＴ１１２−４）。
【０１２１】
動翼位置変動量補正部６２は、記憶部５１から低圧タービンの発電機方向の排出蒸気温度Ｔ１１ｂと、低圧ロータ２１に関する設計値とを読出し、以下の式に従い、最終段〜伸び差計測位置間のロータ伸び量ΔＬ１７を推定する。
ΔＬ１７＝Ｌ１８（Ｔ１１ｂ−Ｔ２）αｌｐ
ここで、Ｌ１８は、低圧タービン２０の発電機方向における最終段〜伸び差計測位置間のロータ長さの設計値である。
【０１２２】
動翼位置変動量補正部６２は、推定した最終段〜伸び差計測位置間のロータ伸び量ΔＬ１７と、最終段落である第Ｎ段落の第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ６（Ｎ）とに基づき、以下の式に従い、スラスト軸受３４を起点とした、伸び差計４７による計測位置におけるロータ伸び量ΔＬ２０を推定する。
ΔＬ２０＝ΔＰ６（Ｎ）＋ΔＬ１７
動翼位置変動量補正部６２は、記憶部５１から計測ロータ伸び量Ｄを読出し、当該計測ロータ伸び量Ｄと、推定したロータ伸び量ΔＬ２０とに基づき、ロータ伸び量推定値の計測値からの誤差として、ロータ伸び量推定誤差ΔＬ１９を算出する。
ΔＬ１９＝Ｄ−ΔＬ２０
動翼位置変動量補正部６２は、ロータ伸び量推定誤差ΔＬ１９に基づき、低圧ロータ２１の各段落における動翼位置変動量を補正する第２の補正量として、低圧ロータのタービントップ方向の各段落におけるロータ伸び量推定誤差ΔＣＳ１（ｎ）及び発電機方向の各段落におけるロータ伸び量推定誤差ΔＣＳ２（ｎ）を推定する。
ΔＣＳ１（ｎ）＝ΔＬ１９×Ｌ２２（ｎ）／Ｌ２１
ΔＣＳ２（ｎ）＝ΔＬ１９×Ｌ２３（ｎ）／Ｌ２１
動翼位置変動量補正部６２は、推定した各段落におけるロータ伸び量推定誤差ΔＣＳ１（ｎ）及びΔＣＳ２（ｎ）に基づき、第１の補正後動翼位置変動量ΔＰ’５（ｎ）及びΔＰ’６（ｎ）を補正し、第２の補正後動翼位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）を推定する（ＳＴ１１２−５）。
ΔＰ”５（ｎ）＝ΔＰ’５（ｎ）＋ＣＳ１（ｎ）
ΔＰ”６（ｎ）＝ΔＰ’６（ｎ）＋ＣＳ２（ｎ）
動翼位置変動量補正部６２は、推定した第２の補正後動翼位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）を翼間隔推定部５９に送信する。
【０１２３】
翼間隔推定部５９は、静翼位置変動量ΔＰ１（ｎ）及びΔＰ３（ｎ）と、第２の補正後動翼位置変動量ΔＰ”５（ｎ）及びΔＰ”６（ｎ）とを受信し、以下の式に従い、低圧動翼２２と低圧静翼２４との翼間隔を推定する（ＳＴ１１３）。
Ｇ１（ｎ）＝Ｌ１３（ｎ）＋（ΔＰ”５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ＋１））
Ｇ２（ｎ）＝Ｌ１４（ｎ）―（ΔＰ”５（ｎ）＋ΔＰ１（ｎ））
Ｇ３（ｎ）＝Ｌ１５（ｎ）―（ΔＰ”６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ））
Ｇ４（ｎ）＝Ｌ１６（ｎ）＋（ΔＰ”６（ｎ）―ΔＰ３（ｎ＋１））
推定された翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）は、図２６に示すように、第２の実施形態において推定された翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）から更に補正される。翼間隔推定部５９は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）、Ｇ２（ｎ）、Ｇ３（ｎ）及びＧ４（ｎ）を翼間隔監視部６０に送信する。
【０１２４】
ステップＳＴ１１４〜ＳＴ１１５は、第２の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【０１２５】
上述したように第３の実施形態によれば、温度センサからの温度情報に基づく翼間隔推定に加え、伸び差計のロータ伸び量計測値に基づき、動翼位置変動量の計測値と推定値との誤差を更に考慮する。この構成により、熱膨張によるロータ伸び量の推定値に加え、ロータ伸び量の実測値を考慮した翼間隔推定を実施できるので、第１又は第２の実施形態の効果に加え、ロータ回転軸方向における翼同士の接触回避精度を向上することができる。
【０１２６】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態に係る翼間隔監視システムについて前述した図１乃至図４を参照しながら説明する。
【０１２７】
即ち、第４の実施形態は、第１の実施形態に加え、各段落における動翼と静翼との翼間隔が閾値を超えた場合、警報を発信すると共に、翼同士の接触回避のためにタービンの運転を制御するものである。なお、第４の実施形態は、第１の実施形態に限らず、その他の実施形態においても適用可能である。以下に、第４の実施形態に係る翼間隔監視装置の構成及び動作について、第１の実施形態と異なる部分を説明する。
【０１２８】
記憶部５１は、翼間隔監視部６０からの指示に基づき、蒸気タービン１の現状の運転状況データを記憶する。
【０１２９】
翼間隔監視部６０は、蒸気タービン１の負荷変化運転時又はロータ回転速度制御運転時に警報を発信した場合、それぞれ負荷又はロータ回転速度を降下させるように蒸気タービン１の運転を制御する。なお、翼間隔監視部６０は、蒸気タービン１の負荷変化運転時又はロータ回転速度制御運転時に限らず、何らかの原因により警報を発信した場合、負荷及び／又はロータ回転速度を降下させるように蒸気タービン１の運転を制御してもよい。
【０１３０】
また、翼間隔監視部６０は、負荷又はロータ回転速度を降下させるように蒸気タービン１の運転を制御した後、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値内に収まった場合、警報の発信を停止する。翼間隔監視部６０は、警報の発信が停止した後、降下させた負荷又はロータ回転速度を保持するように蒸気タービン１の運転を制御する。
【０１３１】
また、翼間隔監視部６０は、接触が回避されたと判断された場合、又は保持運転制御時間が予め定められた時間を経過した場合、保持していた負荷又はロータ回転速度を再度上昇させ、所望の値に到達させるように蒸気タービン１の運転を制御してもよい。
【０１３２】
なお、翼間隔監視部６０は、警報を発信した場合、当該運転時の運転状況データの記憶部５１への書込みを開始させてもよく、所望の負荷又はロータ回転速度に至った場合、書込みを終了させてもよい。
【０１３３】
次に、以上のように構成された翼間隔監視システムの動作を図２７に示すフローチャート及び図２８に示す模式図を用いて説明する。なお、この場合、蒸気タービン１は、負荷運転中又はロータ回転速度制御運転中であるとする。
【０１３４】
始めに、ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１１５は、第１の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【０１３５】
翼間隔監視部６０は、記憶部５１への運転状況データの書込みを開始する（ＳＴ１１６）。
【０１３６】
翼間隔監視部６０は、蒸気タービン１の負荷運転時又はロータ回転速度制御運転時に警報を発信した場合（時刻ｔ１）、それぞれ負荷又はロータ回転速度を降下させるように蒸気タービン１の運転を制御する（ＳＴ１１７；時刻ｔ２）。
【０１３７】
翼間隔監視部６０は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値を超えている場合（ＳＴ１１８：ｎｏ）、更に負荷又はロータ回転速度を降下させるよう、蒸気タービン１の運転を制御する。翼間隔監視部６０は、推定した翼間隔Ｇ１（ｎ）及びＧ３（ｎ）が閾値内に収まった場合（ＳＴ１１８：ｙｅｓ）、警報の発信を停止する（ＳＴ１１９）。
【０１３８】
翼間隔監視部６０は、警報の発信が停止した後、降下させた負荷又はロータ回転速度を保持するように蒸気タービン１の運転を制御する（ＳＴ１２０；時刻ｔ３）。
【０１３９】
翼間隔監視部６０は、接触が回避されたと判断されない場合（ＳＴ１２１：ｎｏ）、保持運転制御を継続する。
【０１４０】
翼間隔監視部６０は、接触が回避されたと判断された場合（ＳＴ１２１：ｙｅｓ；時刻ｔ４）、保持していた負荷又はロータ回転速度を再度上昇させ（ＳＴ１２２；時刻ｔ４〜ｔ５）、所望の値に到達させるように蒸気タービン１の運転を制御する（ＳＴ１２３；時刻ｔ５）。
【０１４１】
翼間隔監視部６０は、記憶部５１への運転状況データ書込みを終了する（ＳＴ１２４）。
【０１４２】
上述したように第４の実施形態によれば、第１乃至第３の各実施形態の効果に加え、タービンの負荷変化運転時又はロータ回転速度制御運転時に警報を発信した場合、それぞれ負荷又はロータ回転速度を降下させるようにタービンの運転を制御する。この構成により、翼間隔の監視による警報の発信後、実際に翼接触が発生する前に、速やかに翼接触の危険を回避するようにタービンの運転を制御できるため、タービンの運転時における安全性を高めることができる。
【０１４３】
また、負荷又はロータ回転速度を降下させた後、推定した翼間隔が閾値内に収まった場合、それぞれ負荷又はロータ回転速度を保持するようにタービンの運転を制御する。この構成により、翼接触の危険を回避した後、速やかに所望の負荷又はロータ回転速度を得るための運転スケジュールに移行することができるため、効率の良いタービンの運転を実施することができる。
【０１４４】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態に係る翼間隔監視システムについて前述した図１乃至図３を参照しながら説明する。
【０１４５】
即ち、第５の実施形態は、第１の実施形態に加え、各段落における動翼と静翼との翼間隔が閾値を超える前に、翼同士の接触回避のためにタービンの運転を制御するものである。なお、第５の実施形態は、第１の実施形態に限らず、その他の実施形態においても適用可能である。以下に、第５の実施形態に係る翼間隔監視装置の構成及び動作について、第１の実施形態と異なる部分を説明する。
【０１４６】
記憶部５１は、蒸気タービン１において、図２９に示す如き、警報を発信するに至った過去の運転実績を示す運転実績データと、図３０に示す如き、当該過去の運転実績に対応する、警報の発信を回避するために実施すべき回避運転スケジュールとを予め記憶する。また、記憶部５１は、翼間隔監視部６０からの指示に基づき、蒸気タービン１の現状の運転状況データを記憶してもよい。
【０１４７】
翼間隔監視部６０は、記憶部５１から過去の運転実績データを読出して現状の運転状況データと照合し、各段落における動翼と静翼との翼間隔が閾値を超える前に、現状の運転状況データが過去の運転実績データに類似するかを判定する。翼間隔監視部６０は、現状の運転状況データが過去の運転実績データに類似すると判定された場合、記憶部５１から当該過去の運転実績データに対応する回避運転スケジュールを読出し、当該回避運転スケジュールに移行させるように蒸気タービン１の運転を制御する。
【０１４８】
なお、翼間隔監視部６０は、現状の運転状況が過去の運転実績データに類似すると判定された場合、現状の運転状況データの記憶部５１への書込みを開始させてもよく、回避運転スケジュールに移行完了した場合、書込みを終了させてもよい。
【０１４９】
次に、以上のように構成された翼間隔監視装置の動作を図３１に示すフローチャート及び図３２に示す模式図を用いて説明する。
【０１５０】
始めに、ステップＳＴ１０１〜ＳＴ１１３は、第１の実施形態と同様に実行されるため、説明を省略する。
【０１５１】
翼間隔監視部６０は、記憶部５１から過去の運転実績データを読出し、現状の運転状況データと照合する（ＳＴ１２５）。
【０１５２】
翼間隔監視部６０は、照合の結果、現状の運転状況データが過去の運転実績データと類似しないと判定された場合（ＳＴ１２６：ｎｏ）、翼間隔推定及びデータ照合を継続する。翼間隔監視部６０は、照合の結果、現状の運転状況データが過去の運転実績データと類似すると判定された場合（ＳＴ１２６：ｙｅｓ；時刻ｔ１１）、記憶部５１への当該現状の運転状況データの書込みを開始する（ＳＴ１２７）。
【０１５３】
翼間隔監視部６０は、前記各段落における翼間隔が予め定められた閾値を超える前に、現状の運転状況データに類似すると判定された過去の運転実績データに対応する回避運転スケジュールを記憶部５１から読出す。翼間隔監視部６０は、読出した回避運転スケジュールに移行するよう、蒸気タービン１の運転を制御し（ＳＴ１２８；時刻ｔ１２）、保持していた負荷又はロータ回転速度を所望の値に到達させるように蒸気タービン１の運転を制御する（ＳＴ１２９；時刻ｔ１３）。
【０１５４】
翼間隔監視部６０は、記憶部５１への運転状況データ書込みを終了する（ＳＴ１３０）。
【０１５５】
上述したように第５の実施形態によれば、第１乃至第４の各実施形態の効果に加え、警報を発信するに至った過去の運転実績の運転実績データと、過去の運転実績に対応する、警報の発信を回避するための回避運転スケジュールを記憶する。また、過去の運転実績データと、現状の運転状況データとを照合し、各データが類似すると判定された場合、各段落における翼間隔が閾値を超える前に、回避運転スケジュールに移行するようにタービンの運転を制御する。この構成により、翼接触が発生しやすい運転を、事前に回避する運用を自動的に実施でき、タービンの運転に関する安全性を向上させつつ、運転効率を向上させることができる。
【０１５６】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、タービンに流入する流入流体温度、タービンから排出される排出流体温度、及び内車の内車温度を記憶する。当該流入流体温度と、排出流体温度とに基づき、各段落における動翼位置変動量を推定し、当該内車温度に基づき、各段落における静翼位置変動量を推定する。そして、推定した動翼位置変動量及び静翼位置変動量に基づき、翼間隔を推定し、当該翼間隔が閾値を超えた場合、警報を発信することで翼間隔を監視する。この構成により、流入流体温度と、排出流体温度と、内車温度とに基づき、動翼と静翼との翼間隔を監視することができる。
【０１５７】
なお、上記の少なくとも１つの実施形態に記載した翼間隔監視装置５０は、蒸気タービン１のような再熱復水タービンに限らず、様々なサイクルの蒸気タービンに対して適用可能である。また、翼間隔監視装置５０は、中圧タービン１０及び低圧タービン２０は、複流排気式に限らず、単流排気式のタービンに対しても適用可能であり、各タービンの個数も１個に限らず、任意の個数が設置されていても適用可能である。また、翼間隔監視装置５０は、蒸気タービンに限らず、ガスタービン等の燃焼器を伴うタービンに対しても適用可能である。
【０１５８】
なお、上記の実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することができる。
【０１５９】
また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。
【０１６０】
また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が上記実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。
【０１６１】
さらに、実施形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１６２】
また、実施形態における記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から上記の実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であってもよい。
【０１６３】
なお、実施形態におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上記の実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。
【０１６４】
また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【０１６５】
なお、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１６６】
１…蒸気タービン、１０…中圧タービン、１１…中圧ロータ、１２…中圧動翼、１３…中圧内車、１４…中圧静翼、１５…中圧外車、２０…低圧タービン、２１…低圧ロータ、２２…低圧動翼、２３…低圧内車、２４…低圧静翼、２５…低圧外車、３１…軸受、３２…軸受台、３３…基礎、３４…スラスト軸受、３５…クロスオーバ管、３６…再熱蒸気配管、３７…復水器、３８…カップリング、４０…センサ部、４１…再熱蒸気温度センサ、４２…中圧排気室温度センサ、４３…低圧入口蒸気温度センサ、４４…低圧排気室温度センサ、４５、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４５ｄ…低圧内車メタル温度センサ、４６…ロータ回転速度センサ、４７…伸び差計、５０…翼間隔監視装置、５１…記憶部、５２…低圧内車伸び量推定部、５３…静翼位置変動量推定部、５４…中圧ロータ代表温度推定部、５５…中圧ロータ伸び量推定部、５６…低圧ロータ各段落温度推定部、５７…低圧ロータ各段落伸び量推定部、５８…動翼位置変動量推定部、５９…翼間隔推定部、６０…翼間隔監視部、６１…ロータ縮み量推定部、６２…動翼位置変動量補正部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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