JPH0152641B2 - - Google Patents
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- JPH0152641B2 JPH0152641B2 JP56016983A JP1698381A JPH0152641B2 JP H0152641 B2 JPH0152641 B2 JP H0152641B2 JP 56016983 A JP56016983 A JP 56016983A JP 1698381 A JP1698381 A JP 1698381A JP H0152641 B2 JPH0152641 B2 JP H0152641B2
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- boiler
- steam
- energy loss
- leakage
- temperature
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は発電プラント等の熱サイクルで構成さ
れるプラントにおいて、その機器の異常を早期に
検出し、診断する方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for early detecting and diagnosing abnormalities in equipment in a power generation plant or other plant configured with a thermal cycle.
本発明を火力発電プラントに例をとつて以下に
説明する。 The present invention will be explained below using a thermal power plant as an example.
従来、火力発電所におけるタービン、ボイラ、
発電機および各種補機については温度、圧力、流
量、水位、電圧、電流などのようなプラント状態
量が、機器として許容される制限値内にあるか否
かを定時監視し、制限値を逸脱した時即警報を発
して異常を予告しているが、この警報制限値は機
器損傷を防止することを目的としているため、制
限値そのものにかなり余裕がとられ、このため警
報が発せられてもかならずしも機器異常とは限ら
ない。 Traditionally, turbines, boilers,
For generators and various auxiliary equipment, plant state variables such as temperature, pressure, flow rate, water level, voltage, current, etc. are regularly monitored to see if they are within the limits allowed for the equipment, and to check for deviations from the limits. When an alarm occurs, an alarm is issued immediately to warn of an abnormality, but since the purpose of this alarm limit value is to prevent equipment damage, a considerable margin is set in the limit value itself, so even if an alarm is issued, This does not necessarily mean that the device is abnormal.
この様に従来の警報監視は異常状態に近づいて
いることに主眼をおいているため、正確に異常を
キヤツチすることがむずかしく、また異常の原因
分析をする機能に欠けているため、正確な異常の
内容を把握できず、このため誤つたプラント操作
を行なう危険性があつた。特にボイラについては
ボイラチユーブメタル温度高の警報が用意されて
いるだけで、ボイラチユーブの漏えいや伝熱面の
汚れによる性能劣化などについては監視されてい
ない。 In this way, conventional alarm monitoring focuses on approaching an abnormal state, which makes it difficult to accurately catch an abnormality, and lacks the ability to analyze the cause of an abnormality. Therefore, there was a risk of incorrect plant operation. In particular, for boilers, only alarms are provided for high boiler tube metal temperatures, and there is no monitoring for performance deterioration due to boiler tube leaks or dirt on heat transfer surfaces.
本発明の目的は熱力学の第2法則(一つの熱源
からの熱を温度の降下なく、また他になんら変化
を及ぼすことなく継続して仕事にかえる運動は不
可能である)を応用してボイラ各部での無効エネ
ルギを算出し、その無効エネルギの分布状況から
異常を診断することを特徴とする異常診断法を提
供するにある。 The purpose of the present invention is to apply the second law of thermodynamics (it is impossible to continuously convert heat from one heat source into work without a drop in temperature or any other change). An object of the present invention is to provide an abnormality diagnosis method characterized by calculating reactive energy in each part of a boiler and diagnosing an abnormality from the distribution of the reactive energy.
第1図は火力発電プラントのスケルトン図であ
る。第1図において、ボイラ1で発生した蒸気は
主蒸気管18を通つて高圧タービン2に入り、こ
こで蒸気の熱エネルギーの一部は発電機4をまわ
すための回転機械エネルギーに変換される。高圧
タービン2で仕事をした蒸気は低温再熱蒸気管1
9を通り、再熱器16で再び加熱され、高温再熱
蒸気管20を通つて再熱タービン3に導かれ、再
び仕事をする。再熱タービン3で仕事をした蒸気
は排気として復水器5に入り、海水等の冷却水に
よつて冷却されて水に復する。この復水は復水ポ
ンプ6によりポンプアツプされ、復水熱交換器
7、空気抽出器8およびグランドコンデンサ9の
各熱交換器を通つて熱回収を行ない、低圧給水加
熱器10、脱気器11で復水の温度を上げ、ボイ
ラ給水ポンプ12で昇圧された給水は高圧給水加
熱器13で更に給水の温度を上げて主給水管21
を通つてボイラ1に給水される。高圧給水加熱器
13、脱気器11および低圧給水加熱器10はい
ずれもタービンの抽気で加熱される。またボイラ
は燃料調節弁17でコントロールされた燃料が燃
料バーナ14を通り火炉内で燃焼する。給水はこ
の燃焼による輻射熱を受けて蒸気となり、過熱器
15で過熱されタービンに送られる。このような
プラントにおいて、プラントが正常な状態で運転
されている場合の各部の状態量、例えばボイラ、
タービン、補機等の各部における温度、圧力、流
量等は容易に計測でき、診断装置としての情報量
となり得るものである。 Figure 1 is a skeleton diagram of a thermal power plant. In FIG. 1, steam generated in a boiler 1 passes through a main steam pipe 18 and enters a high-pressure turbine 2, where a portion of the thermal energy of the steam is converted into rotary mechanical energy for turning a generator 4. The steam that has done work in the high-pressure turbine 2 is transferred to the low-temperature reheat steam pipe 1.
9, is heated again in the reheater 16, and is led to the reheat turbine 3 through the high-temperature reheat steam pipe 20, where it does work again. The steam that has done work in the reheat turbine 3 enters the condenser 5 as exhaust gas, is cooled by cooling water such as seawater, and is returned to water. This condensate is pumped up by a condensate pump 6, and heat is recovered through a condensate heat exchanger 7, an air extractor 8, and a ground condenser 9. The temperature of the condensate is raised by the boiler feed water pump 12, and the feed water whose pressure has been increased by the boiler feed water pump 12 is further raised by the high pressure feed water heater 13 and then sent to the main water supply pipe 21.
Water is supplied to boiler 1 through. The high-pressure feedwater heater 13, the deaerator 11, and the low-pressure feedwater heater 10 are all heated by extraction air from the turbine. Further, in the boiler, fuel controlled by a fuel control valve 17 passes through a fuel burner 14 and is burned in a furnace. The feed water receives radiant heat from this combustion and becomes steam, which is superheated in the superheater 15 and sent to the turbine. In such a plant, the state quantities of each part when the plant is operating under normal conditions, such as the boiler,
Temperature, pressure, flow rate, etc. in each part of the turbine, auxiliary equipment, etc. can be easily measured and can provide information as a diagnostic device.
本発明の実施例をボイラについて以下説明す
る。 An embodiment of the present invention will be described below with respect to a boiler.
第3図と第2図はボイラまわり(流体側)の状
態量をぬき出したものである。すなわち、まず第
2図のボイラにおいて、ボイラ入口の給水の圧
力は282.2ata、温度は285.2℃であり、この給水
のエンタルピを蒸気表から求ると299.9Kcal/Kg
となる。ボイラ出口の主蒸気の圧力は
254.9ata、温度は543.0℃であり、この蒸気のエ
ンタルピを蒸気表から求めると791.6Kcal/Kgと
なる。ボイラの再熱器入口蒸気は高圧タービン
排気のもどりであるため、高圧タービン排気条件
に左右され、圧力は44.6ata、温度は301.1℃であ
り、この蒸気のエンタルピを蒸気表から求めると
705.1Kcal/Kgとなる。再熱器出口蒸気は再熱
器での流量抵抗を受けるため圧力は42.8ata、温
度は541.0℃であり、この蒸気のエンタルピを蒸
気表から求めると844.6Kcal/Kgとなる。ボイラ
の過熱器を通る主蒸気流量は1604655Kg/H、ま
た再熱器を通る再熱蒸気流量は1283576Kg/Hで
ある。 Figures 3 and 2 show state quantities around the boiler (fluid side). That is, in the boiler shown in Figure 2, the pressure of the feed water at the boiler inlet is 282.2 ata and the temperature is 285.2°C, and the enthalpy of this feed water is found from the steam table to be 299.9 Kcal/Kg.
becomes. The main steam pressure at the boiler outlet is
254.9ata, the temperature is 543.0℃, and the enthalpy of this steam is found to be 791.6Kcal/Kg from the steam table. The boiler reheater inlet steam is the return of the high-pressure turbine exhaust, so it depends on the high-pressure turbine exhaust conditions.The pressure is 44.6ata and the temperature is 301.1℃.The enthalpy of this steam is calculated from the steam table.
It becomes 705.1Kcal/Kg. The steam at the outlet of the reheater is subject to flow resistance in the reheater, so the pressure is 42.8ata and the temperature is 541.0℃, and the enthalpy of this steam is 844.6Kcal/Kg when calculated from the steam table. The main steam flow rate through the superheater of the boiler is 1604655 Kg/H, and the reheat steam flow rate through the reheater is 1283576 Kg/H.
このように第2図において計測された圧力、温
度から蒸気表によりエンタルピが容易に求められ
るので別に計測された主蒸気流量(給水流量から
フローバランスにより計算して求める場合もあ
る)及びフローバランス計算から求めた再熱蒸気
流量から容易にボイラでの発生熱量を下記(1)式に
より求めることが出来る。 In this way, the enthalpy can be easily determined from the steam table from the pressure and temperature measured in Figure 2, so the main steam flow rate measured separately (sometimes calculated by flow balance from the feed water flow rate) and flow balance calculation The amount of heat generated in the boiler can be easily determined from the reheat steam flow rate determined from Equation (1) below.
ボイラの発生熱量=主蒸気流量 ×(主蒸気エンタルピ−給水エンタルピ) +再熱蒸気流量×(再熱器出口蒸気エンタルピ −再熱器入口蒸気エンタルピ) =1604655×(791.6−299.9)+1283576 ×(844.6−705.1)=968067715.5Kcal/H ……(1) (1)式は熱量計算式である。Heat generated by boiler = main steam flow rate × (main steam enthalpy - feed water enthalpy) + Reheat steam flow rate × (reheater outlet steam enthalpy - reheater inlet steam enthalpy) =1604655×(791.6−299.9)+1283576 ×(844.6−705.1)=968067715.5Kcal/H……(1) Equation (1) is a calorific value calculation formula.
一方、第2図におけるボイラまわりの状態を別
の見方をしたのが第3図である。すなわち第2図
において計測された圧力、温度からエントロピ
(Kcal/Kg〓)を蒸気表から求めたものを第3図
に示してある。 On the other hand, FIG. 3 shows a different view of the situation around the boiler in FIG. 2. That is, FIG. 3 shows the entropy (Kcal/Kg〓) determined from the steam table from the pressure and temperature measured in FIG. 2.
熱力学の第2法則(一つの熱源からの熱を温度
の降下なく、また他になんら変化を及ぼすことな
く継続して仕事にかえる運動は不可能である)は
別の見方をすれば、他になんらの変化を及ぼすこ
となく熱交換をすることは不可能ということにと
れる。従つて第3図におけるボイラでの熱交換に
おいても、エネルギ損失なく熱交換は出来ないこ
とになる。 Another way to look at the second law of thermodynamics (which states that it is impossible for motion to continuously convert heat from one heat source into work without a drop in temperature or without any change in other sources) is that It can be said that it is impossible to exchange heat without causing any change in the Therefore, even in the heat exchange in the boiler shown in FIG. 3, heat exchange cannot be performed without energy loss.
ボイラの伝熱面における熱交換でのエネルギ損
失(無効エネルギ)は下記式で求めることができ
る。 Energy loss (reactive energy) due to heat exchange on the heat transfer surface of the boiler can be calculated using the following formula.
エネルギ損失=o
〓i=1
(G2i×T2i−G1i×T1i)
×(t0+273.16)/KW(Kcal/KWH) ……(2)
ここで G:流量(Kg/H)
T:流体のエントロピ(Kcal/Kg〓)
KW:発電機出力(KWH)
t0:ベースとなる復水温度
(図の例では33.1℃)
サフイツクスi:ボイラ伝熱面の数
2:出口側
1:入口側
(2)式をもとに第3図におけるボイラでの熱交換
によるエネルギ損失(無効エネルギ、ΔQ)を求
めると下記のようになる。Energy loss = o 〓 i=1 (G 2i ×T 2i −G 1i ×T 1i ) × (t 0 +273.16)/KW (Kcal/KWH) ……(2) where G: flow rate (Kg/H ) T: Fluid entropy (Kcal/Kg〓) KW: Generator output (KWH) t 0 : Base condensate temperature (33.1°C in the example shown) Suffix i: Number of boiler heat transfer surfaces 2: Outlet side 1: Inlet side Based on equation (2), the energy loss (reactive energy, ΔQ) due to heat exchange in the boiler in Figure 3 is calculated as follows.
ΔQ={1604655×(1.4695−0.7288)
+1283576×(1.7159−1.5072)}
×(33.1+273.16/500000)≒892.1Kcal/KWH
ここで求めたエネルギ損失ΔQ=892.1(Kcal/
KWH)はボイラが正常な状態であつても、熱交
換動作において発生する損失エネルギである。第
3図に示すボイラは実際にはいくつかの伝熱面を
持つており、その内容を示したのが第4図であ
る。第4図において、ボイラ1に入つてくる給水
は節炭器22でボイラ排ガスと熱交換し、次にウ
オータウオールでは燃料の燃焼ふくしや熱を受
け、ここで水から蒸気にかわる。蒸気は過熱器2
4で過熱蒸気となり、さらに過熱器26で所定の
温度まで過熱される。減温器25はボイラ出口の
主蒸気温度を所定の温度にコントロールするため
の温度調節器であり、減温水は節炭器入口給水が
用いられる。ΔQ={1604655×(1.4695−0.7288) +1283576×(1.7159−1.5072)} ×(33.1+273.16/500000)≒892.1Kcal/KWH Energy loss ΔQ calculated here=892.1(Kcal/
KWH) is the energy loss that occurs during heat exchange operations even when the boiler is in normal condition. The boiler shown in Fig. 3 actually has several heat transfer surfaces, the details of which are shown in Fig. 4. In FIG. 4, the feed water entering the boiler 1 exchanges heat with the boiler exhaust gas in the economizer 22, and then receives heat from the combustion furnace of fuel in the water wall, where water is converted to steam. Steam is superheater 2
4, it becomes superheated steam, and is further superheated to a predetermined temperature in a superheater 26. The desuperheater 25 is a temperature regulator for controlling the main steam temperature at the boiler outlet to a predetermined temperature, and the water at the inlet of the economizer is used as the detemperature water.
このボイラ1において正常状態での流体の圧
力、温度特性を第5図に示した。第5図において
流体の圧力、温度からエントロピを蒸気表から求
め、これらから各伝熱面におけるエネルギ損失
(ΔQN)((2)式から計算したもの)をΔQN1〜ΔQN5
として示した。 FIG. 5 shows the pressure and temperature characteristics of the fluid in this boiler 1 under normal conditions. In Figure 5, the entropy is determined from the steam table based on the pressure and temperature of the fluid, and from these the energy loss (ΔQ N ) (calculated from equation (2)) at each heat transfer surface is calculated from ΔQ N1 to ΔQ N5 .
It was shown as
今、第5図におけるボイラにおいて、過熱器2
4のチユーブに穴があき、炉内に蒸気が噴出する
漏えい事故が発生した場合、ボイラ内部の各伝熱
面の出入口の温度特性が正常状態に対してどのよ
うに変化するかを第6図に示した。 Now, in the boiler shown in Fig. 5, superheater 2
Figure 6 shows how the temperature characteristics of the entrance and exit of each heat transfer surface inside the boiler will change compared to the normal state if a leakage accident occurs in which the tube in No. 4 is punctured and steam is spouted into the furnace. It was shown to.
第6図は過熱器24から30000Kg/Hの蒸気漏
えいが発生した場合について示したもので、ボイ
ラの入熱(燃料の持つエネルギ)が約一定である
(発電機出力が一定であるため)ことから、過熱
器24の上流側の流体は漏えい蒸気分(30000
Kg/H)相当量だけ多くなるため、流体の圧力、
温度が変化する。この時の状態量と各伝熱面での
エネルギ損失(ΔQL)を第6図に示した。第6図
において、蒸気漏えい30000Kg/Hのエネルギ損
失ΔQL30は(3)式で求められる。 Figure 6 shows the case where a steam leak of 30,000 kg/H occurs from the superheater 24, and the heat input to the boiler (the energy of the fuel) is approximately constant (because the generator output is constant). Therefore, the fluid on the upstream side of the superheater 24 contains leaked steam (30,000
Kg/H) increases by a corresponding amount, so the pressure of the fluid,
Temperature changes. Figure 6 shows the state quantities and energy loss (ΔQ L ) on each heat transfer surface at this time. In FIG. 6, the energy loss ΔQ L30 for steam leakage of 30,000 kg/H is determined by equation (3).
ΔQL30=漏えい蒸気流量×蒸気エントロピ
×(273.16+漏えい蒸気温度/発電機出力)
=30000×1.2464×(273.16+410.0/500000)
≒51.1Kcal/KWH ……(3)
その他のエネルギ損失の計算は(2)式に従つて求
めた。ΔQ L30 = Leakage steam flow rate × Steam entropy × (273.16 + Leakage steam temperature / Generator output) = 30000 × 1.2464 × (273.16 + 410.0 / 500000) ≒ 51.1Kcal / KWH ... (3) Calculation of other energy losses was calculated according to equation (2).
第6図のエネルギ損失を第5図の正常状態のも
のと比較すると、蒸気漏えいのある過熱器24で
のエネルギ損失が大きく増加していることがわか
る。 Comparing the energy loss in FIG. 6 with that in the normal state in FIG. 5, it can be seen that the energy loss in the superheater 24 with steam leakage has increased significantly.
しかし蒸気漏えいは実際には計測出来ないた
め、漏えい量が30000Kg/Hあつても第7図に示
すようにすべて主蒸気流量として流れて行つたと
考えてしまうため、このような状態での各伝熱面
でのエネルギ損失を求めると第7図の通りとな
る。第7図のエネルギ損失を第5図の正常状態の
ものと比較してみると、下記のようになり
ΔQL3′と
ΔQL′−ΔQN/ΔQN=741.6−728.0/728.0→ 1.9%
ΔQL1′−ΔQN1/ΔQN1=103.6−103.2/103.2→ 0.4%
ΔQL2′−ΔQN2/ΔQN2=372.8−368.1/368.1→ 1.3%
ΔQL3′−ΔQN3/ΔQN3=105.0−99.0/99.0→ 6.1%
ΔQL4′−ΔQN4/ΔQN4=1.0−1.5/1.5→ 33.3%
ΔQL5′−ΔQN5/ΔQN5=159.2−156.3/156.3→ 1.9%
ΔQL4′のエネルギ損失が全エネルギ損失の変化
に比べ大きく変化していることがわかる。すなわ
ちΔQL3′が大きく変化していることから過熱器2
4に損失が発生していること、またΔQL4′が減少
方向に変化していることは減温器を通る蒸気流量
を実際のものより多く見込んだことを表わしてい
る。このことから過熱器24で蒸気の漏えいが発
生したことが容易に検知することができる。 However, since steam leakage cannot actually be measured, even if the leakage amount is 30,000 kg/H, it is assumed that all of it has flowed as the main steam flow rate as shown in Figure 7. Figure 7 shows the energy loss on the heat transfer surface. Comparing the energy loss in Figure 7 with that in the normal state in Figure 5, it is as follows: ΔQ L3 ′ and ΔQ L ′−ΔQ N /ΔQ N =741.6−728.0/728.0→ 1.9% ΔQ L1 ′−ΔQ N1 /ΔQ N1 =103.6−103.2/103.2→ 0.4% ΔQ L2 ′−ΔQ N2 /ΔQ N2 =372.8−368.1/368.1→ 1.3% ΔQ L3 ′−ΔQ N3 /ΔQ N3 =105.0−99.0/99.0 → 6.1% ΔQ L4 ′−ΔQ N4 /ΔQ N4 =1.0−1.5/1.5→ 33.3% ΔQ L5 ′−ΔQ N5 /ΔQ N5 =159.2−156.3/156.3→ 1.9% The energy loss of ΔQ L4 ′ is the total energy loss. It can be seen that there is a large change compared to the change. In other words, since ΔQ L3 ' has changed significantly, superheater 2
The fact that a loss has occurred in 4 and that ΔQ L4 ' is changing in a decreasing direction indicates that the steam flow rate passing through the attemperator is estimated to be larger than the actual one. From this, it can be easily detected that steam leakage has occurred in the superheater 24.
また減温器まわりのエネルギ損失が現実にはあ
り得ない現象(蒸気漏えい発生にもかかわらずエ
ネルギ損失が減少している)となつているのはあ
きらかに主蒸気流量が実際よりも多いとみたため
(別に減温水量が少なく計測した場合もこのよう
な結果になるが、計測誤差からしてこちらの方の
影響は少ない)である。したがつて主蒸気流量が
どれだけ多く見込んだかをこの現象から逆算して
みると下記のようになり、
{(1570469−x)×(1.3105−1.3332)
+64186×(1.3105−0.7288)}
×(33.1+273.16/500000)=1.5x≒33551(Kg/H
)
ここで求められたxがほゞ蒸気漏えい量に相当
している。 Also, the reason why the energy loss around the desuperheater is a phenomenon that cannot occur in reality (the energy loss decreases despite steam leakage) is clearly because the main steam flow rate is higher than it actually is. (Similar results would also be obtained if the amount of deheated water was measured with a small amount, but the influence would be less in this case considering the measurement error). Therefore, if we calculate back how much the main steam flow rate is expected from this phenomenon, it will be as follows: +273.16/500000)=1.5x≒33551(Kg/H
) The x obtained here corresponds to the amount of steam leakage.
このようにして(2)式により求めたエネルギ損示
(ΔQLi)と正常時のそれ(ΔQNi)とを比較し、そ
の偏差量によりボイラ内部からの蒸気あるいは給
水の漏えいの有無を判定することが本発明のポイ
ントである。第8図、第9図に本発明を適用した
一例を示した。第8図はボイラの各伝熱面(ゾー
ン1からゾーン5)でのエネルギ損示((2)式から
求めたもの)の区分を示しており、ここで求めた
ΔQLiをもとに、第9図に示す診断アルゴリズム
により正常時のΔQNiとの偏差量をもとに漏えい
発生を検出するものである。すなわち第9図にお
いて、ボイラ伝熱面部の各ゾーンごとに、正常時
のエネルギ損失(ΔQNi)と現時点で求めたエネ
ルギ損失(ΔQLi)の偏差の割合いを求め(a/b)、
それがボイラトータルのエネルギ損失偏差割合い
に対し、各ゾーンのそれが大きく変化しているか
をチエツクし大きく変化している場合を漏えい発
生と診断するものである。ここでボイラトータル
のエネルギ損失偏差割合いと比較したのは、ボイ
ラの汚れや、性能劣化の影響をとり除くためであ
り、各ゾーンでの偏差割合いの組合せにより診断
したのは、計測器の異常をとり除くためである。 In this way, the energy loss indication (ΔQ Li ) obtained from equation (2) is compared with that in normal conditions (ΔQ Ni ), and the presence or absence of leakage of steam or feed water from inside the boiler is determined based on the amount of deviation. This is the point of the present invention. An example to which the present invention is applied is shown in FIGS. 8 and 9. Figure 8 shows the division of energy loss (obtained from equation (2)) on each heat transfer surface of the boiler (zone 1 to zone 5), and based on the ΔQ Li obtained here, The diagnostic algorithm shown in FIG. 9 detects the occurrence of leakage based on the amount of deviation from normal ΔQ Ni . In other words, in Fig. 9, for each zone of the boiler heat transfer surface, find the ratio of the deviation between the energy loss during normal operation (ΔQ Ni ) and the energy loss found at the present time (ΔQ Li ) (a/b), and then It checks whether the energy loss deviation ratio of each zone changes significantly compared to the total boiler energy loss deviation ratio, and if it changes significantly, it is diagnosed as leakage. The reason for comparing the total energy loss deviation rate of the boiler here is to eliminate the effects of boiler contamination and performance deterioration.The diagnosis is made by combining the deviation rate of each zone to detect abnormalities in the measuring instrument. This is to remove it.
この第9図の動作を更に詳細に述べると、まず
28は各ゾーンごとに設けた信号発生器であり、
例えば第10図に示すように給水流量に対する正
常時のエネルギー損失ΔQNの関係を記憶した関数
発生器とされ、数式で実現するときには(2)式を実
行すればよい。減算器29の他の入力ΔQLもま
た、エネルギー損失であり、ΔQNと同様の考えで
算出される。ただ、29によりエネルギー損失の
差(ΔQN−ΔQL)を求めるために、ΔQLはその時
点のエネルギー損失とされるに対し、ΔQNは過去
の時点のものとされる。この29の出力はボイラ
正常状態で零であり、漏えい状態において初めて
出力を与える。30は割算器であり、
ΔQN−ΔQL/ΔQNを出力する。この30の出力は漏え
い率とでもいうものであり、第8図の各ゾーンご
とに求める。31は加算器であつて30―0の出
力と許容値αとを加算する。32は、減算器であ
り、分割されたボイラ内各ゾーンごとにの割算器
30の出力(各ゾーンでの漏えい率)と加算器3
1の出力(ボイラトータルのエネルギー損失偏差
割合)との差を求め、前者が後者を上回るとき出
力する。ここで、31の出力もまた漏えいにより
増加する量であるから、ボイラトータルとしての
増加割合を、各部の割加割合が越えるとき32の
出力が得られることとなり、許容値αを設定した
ことにより検出誤差による誤動作を防止してい
る。尚、前記したように減温器まわりのエネルギ
ー損失はあり得ないことから、減温器についての
ゾーンの為に設けた割合器30―4の出力を加算
器31の出力(ボイラトータルエネルギー損失偏
差割合)と比較することは意味がない。この部分
での漏えいでは、30―4の出力が負値となるこ
とから、加算器33において正の許容値βと加算
し、これが負となることで減温器についての漏え
い検出とする。32もしくは33により発見され
た各部の漏えいは、これを論理的に組合わせるこ
とで、より高信頼度の検出及び漏えい位置の特定
を行なう。例えば、32―1が出力するときには
第8図のゾーン1と2を含む領域を監視する検出
部分の検出出力(減算器32―12の出力)も出
力を与えるはずであるからその論理積をアンド回
路ANDで求めることで高信頼度とできる。尚、
ORは論理和を求めるオア回路である。 Describing the operation of FIG. 9 in more detail, 28 is a signal generator provided for each zone;
For example, as shown in FIG. 10, a function generator may be used that stores the relationship between the normal energy loss ΔQ N and the water supply flow rate, and when it is realized by a mathematical formula, it is sufficient to execute formula (2). The other input ΔQ L of the subtractor 29 is also an energy loss, and is calculated using the same concept as ΔQ N. However, in order to find the difference in energy loss (ΔQ N −ΔQ L ) according to No. 29, ΔQ L is taken as the energy loss at that time, whereas ΔQ N is taken as the energy loss at the past time. The output of this 29 is zero when the boiler is in a normal state, and output is only given in a leakage state. 30 is a divider,
Outputs ΔQ N −ΔQ L /ΔQ N. This output of 30 is also called the leakage rate, and is determined for each zone in FIG. 31 is an adder which adds the output of 30-0 and the allowable value α. 32 is a subtracter, which outputs the output of the divider 30 for each zone in the divided boiler (leakage rate in each zone) and the adder 3
1 output (total boiler energy loss deviation ratio) is calculated, and when the former exceeds the latter, the output is output. Here, since the output of 31 is also an amount that increases due to leakage, when the increase rate of each part exceeds the increase rate of the boiler total, an output of 32 will be obtained, and by setting the allowable value α, This prevents malfunctions due to detection errors. As mentioned above, since there is no energy loss around the desuperheater, the output of the proportioner 30-4 provided for the zone regarding the desuperheater is added to the output of the adder 31 (boiler total energy loss deviation). It is meaningless to compare the percentages). If there is a leak in this part, the output of 30-4 will be a negative value, so the adder 33 adds it to the positive allowable value β, and when this becomes negative, it is determined that the leak is detected for the desuperheater. Leakage in each part discovered by 32 or 33 can be logically combined to achieve more reliable detection and identification of the leakage position. For example, when 32-1 outputs, the detection output of the detection part (output of subtractor 32-12) that monitors the area including zones 1 and 2 in FIG. High reliability can be obtained by calculating with circuit AND. still,
OR is an OR circuit that calculates a logical sum.
なおボイラからの蒸気、給水の漏えいは急速に
拡大して行くため、(2)式から求めたエネルギ損失
を正常時のそれとの偏差割合いを求め、さらにそ
の偏差割合いの変化率を求め、第10図の漏えい
検出ロジツクで偏差割合いを変化率割合いにすれ
ば異常検出を早くすることができ、偏差割合いを
もとにした診断結果と偏差割合いの変化率をもと
にした診断結果から下記ロジツクにより、早期検
出と、検出の確実化をはかることもできる。 Note that leakage of steam and feed water from the boiler expands rapidly, so find the percentage deviation of the energy loss obtained from equation (2) from that under normal conditions, and then find the rate of change of that deviation percentage. In the leakage detection logic shown in Figure 10, if the deviation ratio is set to the change rate, abnormality detection can be made faster. Based on the diagnosis results, early detection and reliable detection can be achieved using the following logic.
なお当然ながら本診断機能は計算機の中に組込
むことが出来、ボイラ以外の熱機器にも使用でき
る。 Of course, this diagnostic function can be built into a computer and used for thermal equipment other than boilers.
第1図は火力発電プラントの機能を示すスケル
トン図、第2図から第8図はボイラまわりの状態
値を示す図、第9図は本発明の異常診断法の診断
アルゴリズム、第10図は信号発生装置の特性を
示した図である。
28……信号発生器、29,32……減算器、
31,33……加算器、30……割算器。
Figure 1 is a skeleton diagram showing the functions of a thermal power plant, Figures 2 to 8 are diagrams showing status values around the boiler, Figure 9 is the diagnostic algorithm of the abnormality diagnosis method of the present invention, and Figure 10 is the signal FIG. 3 is a diagram showing the characteristics of the generator. 28... Signal generator, 29, 32... Subtractor,
31, 33...adder, 30...divider.
Claims (1)
流体のエントロピをもとに熱交換による無効エネ
ルギを求め、その無効エネルギの変化によりプラ
ントの流体漏えいの有無を判定することを特徴と
するプラントの異常診断法。1. A plant abnormality characterized by determining the reactive energy due to heat exchange based on the entropy of the fluid at the entrance and exit of the plant that performs heat exchange with the fluid, and determining whether there is a fluid leak in the plant based on the change in reactive energy. Diagnostic method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016983A JPS57131903A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Abnormality diagnosis of plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56016983A JPS57131903A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Abnormality diagnosis of plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57131903A JPS57131903A (en) | 1982-08-16 |
| JPH0152641B2 true JPH0152641B2 (en) | 1989-11-09 |
Family
ID=11931281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56016983A Granted JPS57131903A (en) | 1981-02-09 | 1981-02-09 | Abnormality diagnosis of plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57131903A (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5131881A (en) * | 1974-09-13 | 1976-03-18 | Hitachi Ltd | TASHINKEEBURUNOTANMATSU FUSENSHORIHOHO |
| JPS5148201A (en) * | 1974-10-23 | 1976-04-24 | Hitachi Ltd | TEREBIJONJUSHINKYODENSHIDOCHOCHUUNA |
| JPS5415433A (en) * | 1977-07-06 | 1979-02-05 | Nippon Steel Corp | Method of producing tin electro-plate |
| JPS5451558U (en) * | 1977-09-17 | 1979-04-10 | ||
| JPS5755306A (en) * | 1980-09-17 | 1982-04-02 | Mitsubishi Electric Corp | Simulator for steam generator |
-
1981
- 1981-02-09 JP JP56016983A patent/JPS57131903A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57131903A (en) | 1982-08-16 |
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