一軸型コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステム
【課題】一軸型コンバインドサイクルプラントにおいて、ガスタービン（ＧＴ）または蒸気タービン（ＳＴ）の性能低下が運転実績を超えて進行していた場合でも、ＧＴ出力と
ＳＴ出力を精度よく推定する。
【解決手段】ＧＴ出力とＳＴ出力の両方を計算で求め、総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、その差が大きければ、ＧＴまたはＳＴのいずれかで、運転実績を超えた性能劣化が進行していると判断する。このときＧＴ排ガス温度の計算値と実測値との差が大きければ、ＧＴで運転実績を超えた性能劣化が発生していると判断し、差が小さければＳＴで発生していると判断する。発電機出力の実測値から、性能劣化が発生していない機器に対する出力の計算値を減算して、性能劣化が発生した機器に対する出力を決定する。
ＳＴ出力を精度よく推定する。
【解決手段】ＧＴ出力とＳＴ出力の両方を計算で求め、総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、その差が大きければ、ＧＴまたはＳＴのいずれかで、運転実績を超えた性能劣化が進行していると判断する。このときＧＴ排ガス温度の計算値と実測値との差が大きければ、ＧＴで運転実績を超えた性能劣化が発生していると判断し、差が小さければＳＴで発生していると判断する。発電機出力の実測値から、性能劣化が発生していない機器に対する出力の計算値を減算して、性能劣化が発生した機器に対する出力を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン（以下、ＧＴという）と蒸気タービン（以下、ＳＴという）の両方で発電を行うコンバインドサイクルプラントには、ガスタービンと蒸気タービンそれぞれに異なる発電機を連結した多軸型と、ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一軸で連結した一軸型がある。一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独で生成した発電機出力を計測するのは困難である。
【０００３】
このため、一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独の出力を温度，流量，圧力などのプロセス値を基に計算で求めている。例えば、特開平５−195720号公報では、先に蒸気タービン出力を計算で求め、次に、発電機出力の実測値から蒸気タービン出力の計算値を減算することによりガスタービン出力を求めている。
【０００４】
従来技術では、運転条件（主蒸気圧力と温度）に基づいて求めた性能劣化を含まない内部効率の値に、内部効率低下比率カーブを用いて経年劣化の影響を考慮して蒸気タービン出力を決定している。ここで、内部効率低下比率カーブは、同類の蒸気タービンの運転実績データに基づいて決定した運転時間に対する効率低下の程度を表したものである。また、このカーブは、定期検査時に計測した各部クリアランスの値で補正している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９５７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上に説明したように、従来技術では蒸気タービン出力を同類の蒸気タービンの運転実績を基に計算する。したがって、蒸気タービンの性能劣化が運転実績を超えて進行すれば、蒸気タービン出力の計算値に含まれる誤差が大きくなる。このため、ガスタービン出力の計算に含まれる誤差も大きくなる。
【０００７】
この問題は、コンバインドサイクルプラントの性能監視の精度を低下させる要因となる。本発明の目的は、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、性能監視を高精度で行う性能監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一軸型コンバインドサイクルプラントにおいて、蒸気タービン出力とガスタービン出力の両方を計算で求め、これを合計した蒸気タービン／ガスタービン総合出力の計算値を利用する。また、出力に加えて、ガスタービン排ガス温度も計算で求める。
【０００９】
蒸気タービン／ガスタービン総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、その差が大きければ、蒸気タービンまたはガスタービンのいずれかで、運転実績を超えた性能劣化が進行していると判断する。さらに、このときガスタービン排ガス温度の計算値と実測値との差が大きければ、ガスタービンで運転実績を超えた性能劣化が発生していると判断し、差が小さければ蒸気タービンで発生していると判断する。
【発明の効果】
【００１０】
一軸型コンバインドサイクルプラントにおいて、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、性能監視を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による一軸型コンバインドサイクル（Ｃ／Ｃ）プラントの性能監視システムの構成を示している。性能監視システムは、各データを記憶するデータベースと、計算機である各計算部と、プロセス値や計算結果を表示する表示部を有する。ここで、計算機は、メモリ，ＣＰＵを有する。ＧＴ計算部２，ＳＴ計算部３，プラント熱効率計算部５，性能監視計算部６は、一つの計算機で処理される各モジュールとすることもできるし、それぞれの計算部を複数の計算機それぞれで行うこともできる。
【００１２】
プラントの制御盤から取り込まれたプロセス値のデータは、プロセス値データベース
（ＤＢ）１に格納される。図３にプロセス値ＤＢの構成を示した。熱効率の計算に必要なプロセス値のデータを時系列に格納している。次いで、ＧＴ計算部２が、プロセス値データベース１に格納されたプロセス値を基に運転条件に応じたＧＴ出力を計算する。ここで、ＧＴはガスタービンを表す。ＧＴ出力の計算は図６，図７で後述する。同様に、ＳＴ計算部３はＳＴ出力を計算する。ここで、ＳＴは蒸気タービンを表す。ＳＴ出力の計算は図８，図９で後述する。
【００１３】
ＧＴ計算部２でのＧＴ出力及びＧＴ排ガス温度の計算方法を図６，図７を用いて説明する。図６に計算に使用する入力パラメータを示した。ＧＴは、圧縮機，燃焼器，タービン（膨張機）で構成されており、各構成機器について計算で入力するプロセス値と設計値を示した。圧縮機の入力として、入口空気の流量・温度・圧力を設定する。また、燃焼器の入力として、燃料流量と燃料の単位質量当たりの発熱量を設定する。この二つで燃焼器への入熱量を定義する。また、出口条件として、タービン出口の排ガス圧力を設定する。また、圧縮機の評価のために圧縮機効率を設定する。これは実測値から計算で求めた値でも、運転条件（入口空気温度・圧力）に合わせて設計値を補正した値でもよい。このとき、運転実績を用いて求めた圧縮機効率の劣化傾向を加味することも考えられる。一方、本実施例では、タービン側の評価には翼形状を設定する。ここでも、劣化傾向を加味した翼形状（例えば、動翼先端部のクリアランスが増加するなど）を設定することも考えられる。以上の入力条件から、圧縮機，燃焼器，タービン全体にわたるヒートバランスを基に、
ＧＴ出力、及び、ＧＴ排ガス温度を計算する。
【００１４】
図７に、ＧＴ計算部２での計算処理の流れを示した。最初に、翼形状を劣化傾向で補正し、基準条件での圧縮機効率を運転条件と劣化傾向で補正する（Ｓ１１）。次に、圧縮機の圧力比（入口圧力と出口圧力の比）を初期値として与える（Ｓ１２）。次に、入力で与えた圧縮機の入口条件（温度，流量，圧力）と圧縮機効率、及び、Ｓ１２で設定した圧力比から圧縮機出口温度を計算する（Ｓ１３）。次に、圧縮機出口の流量，温度，圧力（燃焼器の入口条件となる）と、燃料発熱量から燃焼器出口温度を計算する（Ｓ１４）。燃焼器出口温度はそのままタービン入口温度となるので、次に、タービン入口の流量，温度，圧力と翼形状から空力計算でタービン出口の温度と圧力を計算する（Ｓ１５）。タービン出口圧力がそのまま排ガス圧力となるので、計算値と入力値を比較し、両者の差が閾値を超えていれば、Ｓ１２で初期値として設定した圧力比を修正し、Ｓ１３〜Ｓ１５までの処理を繰り返す（Ｓ１６，Ｓ１７）。収束計算で排ガス圧力の計算値と入力値の差が閾値以内になれば、ガスタービン全体のヒートバランスの整合性が取れたことを表す（Ｓ１６）。このときの、タービン入口・出口のエネルギー差がタービン側で得られた出力であり、圧縮機入口・出口のエネルギー差が圧縮機に使われた動力である。両者の差からＧＴ出力を得る（Ｓ１８）。
【００１５】
次に、ＳＴ計算部３での計算方法を図８，図９を用いて説明する。図８に計算に使用する入力パラメータを示した。ＳＴの入力として主蒸気温度・流量・圧力を設定し、出口として復水器真空度（ＳＴ出口圧力に相当）を設定する。例えば、主蒸気温度・流量・圧力、腹水器真空度を設定する際の条件として、定格出力運転時等が挙げられるが、その条件を基準条件という。また、ＳＴ内部効率については、運転条件（主蒸気温度・流量・圧力，復水器真空度）に合わせて、設計値を補正した値を使用する。このとき、運転実績を用いて求めたＳＴ内部効率の劣化傾向を加味することも考えられる。以上の入力条件から、ＳＴのヒートバランスを基にＳＴ出力を計算する。
【００１６】
図９に、ＳＴ計算部での処理の流れを示した。最初に、基準条件でのＳＴ内部効率ηを運転条件と劣化傾向で補正する（Ｓ２１）。次に、入力で設定した入口温度、圧力を用いてエンタルピーｉとエントロピーｓを計算する（Ｓ２２）。ＳＴ出力の計算は、図１０に示したｉ−ｓ線図を基に行う。図１０のＡが入口の状態を表す。次に、入力パラメータとして設定した出口圧力を基に、放熱、摩擦等のエネルギー損失がないことを仮定した（エントロピーが入口状態と同じ）出口エンタルピーを求める（Ｓ２３）。図１０のＡ′がこの状態を表す。次に、Ｓ２１で補正した内部効率を基に、エネルギー損失を考慮した出口エンタルピーを求める（Ｓ２４）。図１０のＢがこの状態を表す。最後に、入口Ａと出口Ｂのエンタルピー差に、入力パラメータとして設定した蒸気流量を乗じてＳＴ出力を求める（Ｓ２５）。
【００１７】
図１のＧＴ計算部２、及び、ＳＴ計算部３における計算結果は、ＧＴ／ＳＴ計算結果
ＤＢ４に格納される。図４にＧＴ／ＳＴ計算結果ＤＢの構成を示した。ＧＴ計算部２が出力したＧＴ出力，ＧＴ排ガス温度の計算値、及び、ＳＴ計算部３が出力したＳＴ出力の計算値を時系列に格納している。時刻は、計算に使用したプロセス値データの時刻と対応している。
【００１８】
次に、性能監視計算部６がＧＴ熱効率を計算する。異常などにより性能劣化が運転実績を超えて進行している場合、ＧＴ出力またはＳＴ出力の計算値と実際の値との差が大きくなるので、性能監視計算部６はそれぞれの出力の計算値を補正した後に、熱効率の計算を行う。以下に、性能監視計算部６での処理方法を説明する。
【００１９】
図２に性能監視計算部６の構成を示す。ここでは、最初に、異常機器判定部９が、異常などでＧＴまたはＳＴの性能が運転実績を超えて劣化していないかを判断する。次に、異常機器判定部での判定結果を踏まえて、出力決定部１０が最終的にＧＴ出力とＳＴ出力の値を決定する。最後に、ＧＴ熱効率計算部１１が、出力決定部で求めたＧＴ出力の値を用いてＧＴ熱効率を計算する。
【００２０】
図１１に性能監視計算部６における処理について詳細を示す。以下、この図１１を用いて処理の流れを説明する。
【００２１】
異常機器判定部９は、プロセス値ＤＢ１に格納された発電機出力の実測値と、ＧＴ／
ＳＴ計算結果ＤＢに格納されたＧＴ出力，ＳＴ出力、及び排ガス温度の計算値を取り込み、ＧＴまたはＳＴの異常を判定する。ＧＴ及びＳＴの経年劣化が運転実績と同程度に進行していれば、ＧＴ出力とＳＴ出力の和である総合出力の計算値は、計算誤差を除けば発電機出力の実測値と一致するはずである。最初に、異常機器判定部は、総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、差が閾値以内にあるかを判定する（Ｓ１）。
【００２２】
両者の差が閾値以内であれば、ＧＴ／ＳＴの性能劣化の程度は共に運転実績と同等であることを表す。この場合、出力決定部１０がＧＴ出力／ＳＴ出力の両方の計算値に対し、計算誤差の影響を取り除くための補正を行い、出力の最終的な値とする（Ｓ２）。補正は、総合出力の計算値を発電機出力の実測値とが完全に一致するように、ＧＴ出力・ＳＴ出力の計算値の双方に同じ値を乗じることにより実施する。
【００２３】
一方、両者の差が閾値を超えていれば、ＧＴとＳＴのどちらかに異常が発生していると判断できる。どちらに異常か発生したかを特定するために、ＧＴ排ガス温度の計算値を実測値と比較する（Ｓ３）。排ガス温度の計算値と実測値の差が閾値以内であれば、ＧＴは正常、すなわち、ＳＴに異常が発生していると判断できる（Ｓ４）。同様に、排ガス温度の計算値と実測値との差が閾値を超えていれば、ＧＴに異常が発生していると判断する
（Ｓ６）。このように、ＧＴ出力推定値、ＳＴ出力推定値の合計と実測値を比較して、
ＧＴ排気温度の推定値とＧＴ排気温度の実測値を比較することで、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、どちらで劣化が発生したか特定でき、排ガス異常タービンを特定することができる。
【００２４】
出力決定部１０が、異常が生じたＳＴ又はＧＴを排除して、出力を算出する。上記
（Ｓ４）で、ＳＴに異常が発生していると判断した場合、ＳＴ出力の計算値は実際の値から乖離しているので利用せずに、ＧＴ出力の計算値のみを用いる。ＳＴ出力については、発電機出力の実測値からＧＴ出力の計算値を減算して求める（Ｓ５）。上記（Ｓ６）で、ＧＴに異常が発生していると判断した場合、ＧＴ出力を発電機出力の実測値からＳＴ出力の計算値を減算して求める（Ｓ７）。このように、運転実績を超えた性能劣化が発生した機器に対する計算値は、誤差が大きいので出力の評価に利用しない。発電機出力の実測値から、性能劣化が発生していない機器に対する出力の計算値を減算して、性能劣化が発生した機器に対する出力を決定する。これにより、劣化進行したタービンの出力を排除して、正確なＳＴ出力及びＧＴ出力を把握することができる。
【００２５】
次いで、性能監視計算部６は、ＧＴ熱効率計算部１１で、求めたＧＴ出力の値を基に
ＧＴ熱効率を計算する。ガスタービン単独の性能の変化を監視するための指標に熱効率がある。これは、ガスタービンへの時間当たりの入熱量に対するガスタービンにより発電した電気出力の割合で表される。ＧＴ熱効率は、ＧＴ出力を単位時間当りの燃料発熱量で除することにより計算する。
【００２６】
タービンの内部効率低下カーブを用いて熱効率を計算するものでは、劣化が進行した場合は定期点検のクリアランス計測データによる内部効率低下カーブの修正を待つ必要がある。しかし、上述の様に、ＳＴ及びＧＴの何れか一方の劣化が進んでしまっていても、
ＳＴとＧＴの一方を異常と判断し、異常な方の出力を正常な方の出力から把握でき、異常な方の正確な効率を把握できる。これにより、定期点検を待たずに異常なタービンの正確な効率を早く把握することができる。
【００２７】
以上が、図１に示した性能監視計算部６での処理の流れである。これとは別に、プラント熱効率計算部５は、プラント全体、すなわち、ＧＴとＳＴの両方を合わせたプラント熱効率を計算する。プラント熱効率は、発電機出力（ＧＴ／ＳＴ総合出力）の実測値を単位時間当りの燃料発熱量で除することにより計算する。この処理は実測値のみで計算できる。
【００２８】
性能監視計算部６、及びプラント熱効率計算部５が計算した熱効率のデータは、熱効率計算結果ＤＢ７に格納される。図５に熱効率計算結果ＤＢの構成を示す。最終結果であるＧＴ熱効率とプラント熱効率の値に加えて、性能監視計算部６が算出したＧＴ／ＳＴ出力の補正後の値、また、ＧＴ／ＳＴ異常の判定結果（０が正常、１が異常を表す）を格納している。
【００２９】
本システムのデータベースに格納されている実測値及び計算値のデータは、表示部８を通してユーザインタフェースに出力される。
【００３０】
図１２は、システムの表示画面例を示している。表示領域３１は、熱効率計算結果ＤＢに格納されているＧＴ／ＳＴ異常のデータを基に示した異常情報である。表示領域３２及び表示領域３３は、熱効率計算結果ＤＢ７に格納されているＧＴ／ＳＴ出力（ＧＴ熱効率計算部による補正後の値）、プラント熱効率、ＧＴ熱効率のデータである。この表示例では、ＧＴに異常が発生したことによりＧＴ出力が低下し、低下分を補うためＳＴ出力が上昇している。これに伴い、ＧＴ熱効率とプラント熱効率が低下傾向にある。
【００３１】
図１３は、ＳＴ異常発生時の表示画面例を示している。表示領域４１は、熱効率計算結果ＤＢに格納されているＧＴ／ＳＴ異常のデータを基に示した異常情報である。表示領域４２は、ＧＴ出力とＳＴ出力を表示している。表示されているＧＴ出力は、熱効率計算結果ＤＢ７に格納されているＧＴ出力推定値であり、表示されているＳＴ出力は、発電機出力の実測値からＧＴ計算部２で計算されたＧＴ出力推定値を減算して求めた値である。表示領域４３は、プラント熱効率とＧＴ熱効率を表示している。このＧＴ熱効率はＧＴ出力推定値からＧＴ熱効率計算部１１で算出された値である。この表示例では、ＳＴに異常が発生したことによりＳＴ出力が低下し、低下分を補うためＧＴ出力が上昇している。これに伴い、ＧＴ熱効率とプラント熱効率が低下傾向にある。
【００３２】
比較例の出力と熱効率の計算結果を破線で表した。比較例として、蒸気タービンの性能劣化が運転実績を超えて進行しても判別できず、同類の蒸気タービンの運転実績を基に蒸気タービン出力を計算した場合の例を示す。これによるとＳＴ出力の劣化分をＧＴ出力の劣化分として計算してしまうこととなり、ＧＴ熱効率も下がった様に表示され、性能監視の精度を低下させることとなる。
【００３３】
表示する際に、表示領域４１のＳＴ異常やＧＴ異常の表示に対応させて、表示領域４２の出力の表示を変化させることができる。ＳＴ異常の場合、ＧＴ出力はＧＴ計算部２の
ＧＴ出力推定値であることを表示し、ＳＴ出力は、発電機出力の実測値からＧＴ出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。ＳＴ出力表示は、「実測値−ＧＴ出力推定値」や「ＧＴ出力推定値から算出」をトレンドグラフに表示させる。ＧＴ異常の場合も同様に、ＳＴ出力はＳＴ計算部３のＳＴ出力推定値であることを表示し、ＧＴ出力は、発電機出力の実測値からＳＴ出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。
【００３４】
この様に、異常の表示と出力の表示を対応させ、異常となったＳＴ又はＧＴの出力表示は、異常となっていないＧＴ又はＳＴについて計算で求めた出力に基づいて算出されていることを表示することで、どの出力を基準としているか、運転員に容易に把握させることができる。 上記実施例では、異常機器判定部９でＧＴ排気ガス温度に基づいて異常判定を行ったが、これに限らず、ＧＴ又はＳＴの他のプラントデータに基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断しても良い。つまり、ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力を推定する
ＧＴ計算部２、ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算部３、ＧＴ又はＳＴのプロセス値に基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断する異常機器判断部９、ＧＴ異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値とＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、ＳＴ異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定部１０を有する性能監視システムにより、片方のタービン異常の際であっても、正確な出力を把握できる。
【００３５】
上記実施例では、ＧＴ又はＳＴの異常の際に、出力と熱効率の両方について計算し、出力したが、どちらか片方について計算、出力を行っても良い。
【００３６】
多軸型と一軸型のコンバインドサイクルプラントのうち、一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独で生成した発電機出力を計測するのは困難であることを説明した。この一軸型コンバインドサイクルプラントでもトルク検出器を設置して計測することは可能であるが、設置によるコスト高を考慮すると、検出器の設置は困難である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
一軸型コンバインド発電プラントの監視システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】熱効率監視システムの構成。
【図２】性能監視計算部の構成。
【図３】プロセス値データベースの構成。
【図４】ＧＴ／ＳＴ計算結果データベースの構成。
【図５】熱効率計算結果データベースの構成。
【図６】ＧＴ出力計算の設定パラメータ。
【図７】ＧＴ出力計算の処理の流れ。
【図８】ＳＴ出力計算の設定パラメータ。
【図９】ＳＴ出力計算の処理の流れ。
【図１０】ＳＴ出力計算に用いるｉ−ｓ線図。
【図１１】性能監視計算部の処理の流れ。
【図１２】ＧＴ異常時のシステムの表示画面例。
【図１３】ＳＴ異常時のシステムの表示画面例。
【符号の説明】
【００３９】
１…プロセス値データベース、２…ＧＴ計算部、３…ＳＴ計算部、４…ＧＴ／ＳＴ計算結果データベース、５…プラント熱効率計算部、６…性能監視計算部、７…熱効率計算結果データベース、８…表示部、９…異常機器判定部、１０…出力決定部、１１…ＧＴ熱効率計算部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンバインドサイクルプラントの性能監視方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービン（以下、ＧＴという）と蒸気タービン（以下、ＳＴという）の両方で発電を行うコンバインドサイクルプラントには、ガスタービンと蒸気タービンそれぞれに異なる発電機を連結した多軸型と、ガスタービン、蒸気タービン、発電機を一軸で連結した一軸型がある。一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独で生成した発電機出力を計測するのは困難である。
【０００３】
このため、一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独の出力を温度，流量，圧力などのプロセス値を基に計算で求めている。例えば、特開平５−195720号公報では、先に蒸気タービン出力を計算で求め、次に、発電機出力の実測値から蒸気タービン出力の計算値を減算することによりガスタービン出力を求めている。
【０００４】
従来技術では、運転条件（主蒸気圧力と温度）に基づいて求めた性能劣化を含まない内部効率の値に、内部効率低下比率カーブを用いて経年劣化の影響を考慮して蒸気タービン出力を決定している。ここで、内部効率低下比率カーブは、同類の蒸気タービンの運転実績データに基づいて決定した運転時間に対する効率低下の程度を表したものである。また、このカーブは、定期検査時に計測した各部クリアランスの値で補正している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１９５７２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上に説明したように、従来技術では蒸気タービン出力を同類の蒸気タービンの運転実績を基に計算する。したがって、蒸気タービンの性能劣化が運転実績を超えて進行すれば、蒸気タービン出力の計算値に含まれる誤差が大きくなる。このため、ガスタービン出力の計算に含まれる誤差も大きくなる。
【０００７】
この問題は、コンバインドサイクルプラントの性能監視の精度を低下させる要因となる。本発明の目的は、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、性能監視を高精度で行う性能監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、一軸型コンバインドサイクルプラントにおいて、蒸気タービン出力とガスタービン出力の両方を計算で求め、これを合計した蒸気タービン／ガスタービン総合出力の計算値を利用する。また、出力に加えて、ガスタービン排ガス温度も計算で求める。
【０００９】
蒸気タービン／ガスタービン総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、その差が大きければ、蒸気タービンまたはガスタービンのいずれかで、運転実績を超えた性能劣化が進行していると判断する。さらに、このときガスタービン排ガス温度の計算値と実測値との差が大きければ、ガスタービンで運転実績を超えた性能劣化が発生していると判断し、差が小さければ蒸気タービンで発生していると判断する。
【発明の効果】
【００１０】
一軸型コンバインドサイクルプラントにおいて、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、性能監視を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明による一軸型コンバインドサイクル（Ｃ／Ｃ）プラントの性能監視システムの構成を示している。性能監視システムは、各データを記憶するデータベースと、計算機である各計算部と、プロセス値や計算結果を表示する表示部を有する。ここで、計算機は、メモリ，ＣＰＵを有する。ＧＴ計算部２，ＳＴ計算部３，プラント熱効率計算部５，性能監視計算部６は、一つの計算機で処理される各モジュールとすることもできるし、それぞれの計算部を複数の計算機それぞれで行うこともできる。
【００１２】
プラントの制御盤から取り込まれたプロセス値のデータは、プロセス値データベース
（ＤＢ）１に格納される。図３にプロセス値ＤＢの構成を示した。熱効率の計算に必要なプロセス値のデータを時系列に格納している。次いで、ＧＴ計算部２が、プロセス値データベース１に格納されたプロセス値を基に運転条件に応じたＧＴ出力を計算する。ここで、ＧＴはガスタービンを表す。ＧＴ出力の計算は図６，図７で後述する。同様に、ＳＴ計算部３はＳＴ出力を計算する。ここで、ＳＴは蒸気タービンを表す。ＳＴ出力の計算は図８，図９で後述する。
【００１３】
ＧＴ計算部２でのＧＴ出力及びＧＴ排ガス温度の計算方法を図６，図７を用いて説明する。図６に計算に使用する入力パラメータを示した。ＧＴは、圧縮機，燃焼器，タービン（膨張機）で構成されており、各構成機器について計算で入力するプロセス値と設計値を示した。圧縮機の入力として、入口空気の流量・温度・圧力を設定する。また、燃焼器の入力として、燃料流量と燃料の単位質量当たりの発熱量を設定する。この二つで燃焼器への入熱量を定義する。また、出口条件として、タービン出口の排ガス圧力を設定する。また、圧縮機の評価のために圧縮機効率を設定する。これは実測値から計算で求めた値でも、運転条件（入口空気温度・圧力）に合わせて設計値を補正した値でもよい。このとき、運転実績を用いて求めた圧縮機効率の劣化傾向を加味することも考えられる。一方、本実施例では、タービン側の評価には翼形状を設定する。ここでも、劣化傾向を加味した翼形状（例えば、動翼先端部のクリアランスが増加するなど）を設定することも考えられる。以上の入力条件から、圧縮機，燃焼器，タービン全体にわたるヒートバランスを基に、
ＧＴ出力、及び、ＧＴ排ガス温度を計算する。
【００１４】
図７に、ＧＴ計算部２での計算処理の流れを示した。最初に、翼形状を劣化傾向で補正し、基準条件での圧縮機効率を運転条件と劣化傾向で補正する（Ｓ１１）。次に、圧縮機の圧力比（入口圧力と出口圧力の比）を初期値として与える（Ｓ１２）。次に、入力で与えた圧縮機の入口条件（温度，流量，圧力）と圧縮機効率、及び、Ｓ１２で設定した圧力比から圧縮機出口温度を計算する（Ｓ１３）。次に、圧縮機出口の流量，温度，圧力（燃焼器の入口条件となる）と、燃料発熱量から燃焼器出口温度を計算する（Ｓ１４）。燃焼器出口温度はそのままタービン入口温度となるので、次に、タービン入口の流量，温度，圧力と翼形状から空力計算でタービン出口の温度と圧力を計算する（Ｓ１５）。タービン出口圧力がそのまま排ガス圧力となるので、計算値と入力値を比較し、両者の差が閾値を超えていれば、Ｓ１２で初期値として設定した圧力比を修正し、Ｓ１３〜Ｓ１５までの処理を繰り返す（Ｓ１６，Ｓ１７）。収束計算で排ガス圧力の計算値と入力値の差が閾値以内になれば、ガスタービン全体のヒートバランスの整合性が取れたことを表す（Ｓ１６）。このときの、タービン入口・出口のエネルギー差がタービン側で得られた出力であり、圧縮機入口・出口のエネルギー差が圧縮機に使われた動力である。両者の差からＧＴ出力を得る（Ｓ１８）。
【００１５】
次に、ＳＴ計算部３での計算方法を図８，図９を用いて説明する。図８に計算に使用する入力パラメータを示した。ＳＴの入力として主蒸気温度・流量・圧力を設定し、出口として復水器真空度（ＳＴ出口圧力に相当）を設定する。例えば、主蒸気温度・流量・圧力、腹水器真空度を設定する際の条件として、定格出力運転時等が挙げられるが、その条件を基準条件という。また、ＳＴ内部効率については、運転条件（主蒸気温度・流量・圧力，復水器真空度）に合わせて、設計値を補正した値を使用する。このとき、運転実績を用いて求めたＳＴ内部効率の劣化傾向を加味することも考えられる。以上の入力条件から、ＳＴのヒートバランスを基にＳＴ出力を計算する。
【００１６】
図９に、ＳＴ計算部での処理の流れを示した。最初に、基準条件でのＳＴ内部効率ηを運転条件と劣化傾向で補正する（Ｓ２１）。次に、入力で設定した入口温度、圧力を用いてエンタルピーｉとエントロピーｓを計算する（Ｓ２２）。ＳＴ出力の計算は、図１０に示したｉ−ｓ線図を基に行う。図１０のＡが入口の状態を表す。次に、入力パラメータとして設定した出口圧力を基に、放熱、摩擦等のエネルギー損失がないことを仮定した（エントロピーが入口状態と同じ）出口エンタルピーを求める（Ｓ２３）。図１０のＡ′がこの状態を表す。次に、Ｓ２１で補正した内部効率を基に、エネルギー損失を考慮した出口エンタルピーを求める（Ｓ２４）。図１０のＢがこの状態を表す。最後に、入口Ａと出口Ｂのエンタルピー差に、入力パラメータとして設定した蒸気流量を乗じてＳＴ出力を求める（Ｓ２５）。
【００１７】
図１のＧＴ計算部２、及び、ＳＴ計算部３における計算結果は、ＧＴ／ＳＴ計算結果
ＤＢ４に格納される。図４にＧＴ／ＳＴ計算結果ＤＢの構成を示した。ＧＴ計算部２が出力したＧＴ出力，ＧＴ排ガス温度の計算値、及び、ＳＴ計算部３が出力したＳＴ出力の計算値を時系列に格納している。時刻は、計算に使用したプロセス値データの時刻と対応している。
【００１８】
次に、性能監視計算部６がＧＴ熱効率を計算する。異常などにより性能劣化が運転実績を超えて進行している場合、ＧＴ出力またはＳＴ出力の計算値と実際の値との差が大きくなるので、性能監視計算部６はそれぞれの出力の計算値を補正した後に、熱効率の計算を行う。以下に、性能監視計算部６での処理方法を説明する。
【００１９】
図２に性能監視計算部６の構成を示す。ここでは、最初に、異常機器判定部９が、異常などでＧＴまたはＳＴの性能が運転実績を超えて劣化していないかを判断する。次に、異常機器判定部での判定結果を踏まえて、出力決定部１０が最終的にＧＴ出力とＳＴ出力の値を決定する。最後に、ＧＴ熱効率計算部１１が、出力決定部で求めたＧＴ出力の値を用いてＧＴ熱効率を計算する。
【００２０】
図１１に性能監視計算部６における処理について詳細を示す。以下、この図１１を用いて処理の流れを説明する。
【００２１】
異常機器判定部９は、プロセス値ＤＢ１に格納された発電機出力の実測値と、ＧＴ／
ＳＴ計算結果ＤＢに格納されたＧＴ出力，ＳＴ出力、及び排ガス温度の計算値を取り込み、ＧＴまたはＳＴの異常を判定する。ＧＴ及びＳＴの経年劣化が運転実績と同程度に進行していれば、ＧＴ出力とＳＴ出力の和である総合出力の計算値は、計算誤差を除けば発電機出力の実測値と一致するはずである。最初に、異常機器判定部は、総合出力の計算値と発電機出力の実測値を比較し、差が閾値以内にあるかを判定する（Ｓ１）。
【００２２】
両者の差が閾値以内であれば、ＧＴ／ＳＴの性能劣化の程度は共に運転実績と同等であることを表す。この場合、出力決定部１０がＧＴ出力／ＳＴ出力の両方の計算値に対し、計算誤差の影響を取り除くための補正を行い、出力の最終的な値とする（Ｓ２）。補正は、総合出力の計算値を発電機出力の実測値とが完全に一致するように、ＧＴ出力・ＳＴ出力の計算値の双方に同じ値を乗じることにより実施する。
【００２３】
一方、両者の差が閾値を超えていれば、ＧＴとＳＴのどちらかに異常が発生していると判断できる。どちらに異常か発生したかを特定するために、ＧＴ排ガス温度の計算値を実測値と比較する（Ｓ３）。排ガス温度の計算値と実測値の差が閾値以内であれば、ＧＴは正常、すなわち、ＳＴに異常が発生していると判断できる（Ｓ４）。同様に、排ガス温度の計算値と実測値との差が閾値を超えていれば、ＧＴに異常が発生していると判断する
（Ｓ６）。このように、ＧＴ出力推定値、ＳＴ出力推定値の合計と実測値を比較して、
ＧＴ排気温度の推定値とＧＴ排気温度の実測値を比較することで、運転実績を超えて性能劣化が発生した場合でも、どちらで劣化が発生したか特定でき、排ガス異常タービンを特定することができる。
【００２４】
出力決定部１０が、異常が生じたＳＴ又はＧＴを排除して、出力を算出する。上記
（Ｓ４）で、ＳＴに異常が発生していると判断した場合、ＳＴ出力の計算値は実際の値から乖離しているので利用せずに、ＧＴ出力の計算値のみを用いる。ＳＴ出力については、発電機出力の実測値からＧＴ出力の計算値を減算して求める（Ｓ５）。上記（Ｓ６）で、ＧＴに異常が発生していると判断した場合、ＧＴ出力を発電機出力の実測値からＳＴ出力の計算値を減算して求める（Ｓ７）。このように、運転実績を超えた性能劣化が発生した機器に対する計算値は、誤差が大きいので出力の評価に利用しない。発電機出力の実測値から、性能劣化が発生していない機器に対する出力の計算値を減算して、性能劣化が発生した機器に対する出力を決定する。これにより、劣化進行したタービンの出力を排除して、正確なＳＴ出力及びＧＴ出力を把握することができる。
【００２５】
次いで、性能監視計算部６は、ＧＴ熱効率計算部１１で、求めたＧＴ出力の値を基に
ＧＴ熱効率を計算する。ガスタービン単独の性能の変化を監視するための指標に熱効率がある。これは、ガスタービンへの時間当たりの入熱量に対するガスタービンにより発電した電気出力の割合で表される。ＧＴ熱効率は、ＧＴ出力を単位時間当りの燃料発熱量で除することにより計算する。
【００２６】
タービンの内部効率低下カーブを用いて熱効率を計算するものでは、劣化が進行した場合は定期点検のクリアランス計測データによる内部効率低下カーブの修正を待つ必要がある。しかし、上述の様に、ＳＴ及びＧＴの何れか一方の劣化が進んでしまっていても、
ＳＴとＧＴの一方を異常と判断し、異常な方の出力を正常な方の出力から把握でき、異常な方の正確な効率を把握できる。これにより、定期点検を待たずに異常なタービンの正確な効率を早く把握することができる。
【００２７】
以上が、図１に示した性能監視計算部６での処理の流れである。これとは別に、プラント熱効率計算部５は、プラント全体、すなわち、ＧＴとＳＴの両方を合わせたプラント熱効率を計算する。プラント熱効率は、発電機出力（ＧＴ／ＳＴ総合出力）の実測値を単位時間当りの燃料発熱量で除することにより計算する。この処理は実測値のみで計算できる。
【００２８】
性能監視計算部６、及びプラント熱効率計算部５が計算した熱効率のデータは、熱効率計算結果ＤＢ７に格納される。図５に熱効率計算結果ＤＢの構成を示す。最終結果であるＧＴ熱効率とプラント熱効率の値に加えて、性能監視計算部６が算出したＧＴ／ＳＴ出力の補正後の値、また、ＧＴ／ＳＴ異常の判定結果（０が正常、１が異常を表す）を格納している。
【００２９】
本システムのデータベースに格納されている実測値及び計算値のデータは、表示部８を通してユーザインタフェースに出力される。
【００３０】
図１２は、システムの表示画面例を示している。表示領域３１は、熱効率計算結果ＤＢに格納されているＧＴ／ＳＴ異常のデータを基に示した異常情報である。表示領域３２及び表示領域３３は、熱効率計算結果ＤＢ７に格納されているＧＴ／ＳＴ出力（ＧＴ熱効率計算部による補正後の値）、プラント熱効率、ＧＴ熱効率のデータである。この表示例では、ＧＴに異常が発生したことによりＧＴ出力が低下し、低下分を補うためＳＴ出力が上昇している。これに伴い、ＧＴ熱効率とプラント熱効率が低下傾向にある。
【００３１】
図１３は、ＳＴ異常発生時の表示画面例を示している。表示領域４１は、熱効率計算結果ＤＢに格納されているＧＴ／ＳＴ異常のデータを基に示した異常情報である。表示領域４２は、ＧＴ出力とＳＴ出力を表示している。表示されているＧＴ出力は、熱効率計算結果ＤＢ７に格納されているＧＴ出力推定値であり、表示されているＳＴ出力は、発電機出力の実測値からＧＴ計算部２で計算されたＧＴ出力推定値を減算して求めた値である。表示領域４３は、プラント熱効率とＧＴ熱効率を表示している。このＧＴ熱効率はＧＴ出力推定値からＧＴ熱効率計算部１１で算出された値である。この表示例では、ＳＴに異常が発生したことによりＳＴ出力が低下し、低下分を補うためＧＴ出力が上昇している。これに伴い、ＧＴ熱効率とプラント熱効率が低下傾向にある。
【００３２】
比較例の出力と熱効率の計算結果を破線で表した。比較例として、蒸気タービンの性能劣化が運転実績を超えて進行しても判別できず、同類の蒸気タービンの運転実績を基に蒸気タービン出力を計算した場合の例を示す。これによるとＳＴ出力の劣化分をＧＴ出力の劣化分として計算してしまうこととなり、ＧＴ熱効率も下がった様に表示され、性能監視の精度を低下させることとなる。
【００３３】
表示する際に、表示領域４１のＳＴ異常やＧＴ異常の表示に対応させて、表示領域４２の出力の表示を変化させることができる。ＳＴ異常の場合、ＧＴ出力はＧＴ計算部２の
ＧＴ出力推定値であることを表示し、ＳＴ出力は、発電機出力の実測値からＧＴ出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。ＳＴ出力表示は、「実測値−ＧＴ出力推定値」や「ＧＴ出力推定値から算出」をトレンドグラフに表示させる。ＧＴ異常の場合も同様に、ＳＴ出力はＳＴ計算部３のＳＴ出力推定値であることを表示し、ＧＴ出力は、発電機出力の実測値からＳＴ出力推定値を減算して求めた値であることを表示する。
【００３４】
この様に、異常の表示と出力の表示を対応させ、異常となったＳＴ又はＧＴの出力表示は、異常となっていないＧＴ又はＳＴについて計算で求めた出力に基づいて算出されていることを表示することで、どの出力を基準としているか、運転員に容易に把握させることができる。 上記実施例では、異常機器判定部９でＧＴ排気ガス温度に基づいて異常判定を行ったが、これに限らず、ＧＴ又はＳＴの他のプラントデータに基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断しても良い。つまり、ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力を推定する
ＧＴ計算部２、ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算部３、ＧＴ又はＳＴのプロセス値に基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断する異常機器判断部９、ＧＴ異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値とＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、ＳＴ異常と判断した場合には、発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定部１０を有する性能監視システムにより、片方のタービン異常の際であっても、正確な出力を把握できる。
【００３５】
上記実施例では、ＧＴ又はＳＴの異常の際に、出力と熱効率の両方について計算し、出力したが、どちらか片方について計算、出力を行っても良い。
【００３６】
多軸型と一軸型のコンバインドサイクルプラントのうち、一軸型コンバインドサイクルプラントでは、ガスタービン単独で生成した発電機出力を計測するのは困難であることを説明した。この一軸型コンバインドサイクルプラントでもトルク検出器を設置して計測することは可能であるが、設置によるコスト高を考慮すると、検出器の設置は困難である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
一軸型コンバインド発電プラントの監視システムに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】熱効率監視システムの構成。
【図２】性能監視計算部の構成。
【図３】プロセス値データベースの構成。
【図４】ＧＴ／ＳＴ計算結果データベースの構成。
【図５】熱効率計算結果データベースの構成。
【図６】ＧＴ出力計算の設定パラメータ。
【図７】ＧＴ出力計算の処理の流れ。
【図８】ＳＴ出力計算の設定パラメータ。
【図９】ＳＴ出力計算の処理の流れ。
【図１０】ＳＴ出力計算に用いるｉ−ｓ線図。
【図１１】性能監視計算部の処理の流れ。
【図１２】ＧＴ異常時のシステムの表示画面例。
【図１３】ＳＴ異常時のシステムの表示画面例。
【符号の説明】
【００３９】
１…プロセス値データベース、２…ＧＴ計算部、３…ＳＴ計算部、４…ＧＴ／ＳＴ計算結果データベース、５…プラント熱効率計算部、６…性能監視計算部、７…熱効率計算結果データベース、８…表示部、９…異常機器判定部、１０…出力決定部、１１…ＧＴ熱効率計算部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力、及びＧＴ排ガス温度を推定するＧＴ計算手段と、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算手段と、
前記推定したＳＴ出力及びＧＴ出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記ＧＴ排ガス温度の推定値と前記ＧＴの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、ＧＴ異常と判断し、ＧＴ排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ＳＴ異常と判断する性能監視計算手段と、
を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記推定した出力を用いて、効率を計算する熱効率演算手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の性能監視システムにおいて、ＧＴ出力またはＳＴ出力の推定値を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項５】
請求項３に記載の性能監視システムにおいて、前記計算された効率を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項６】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムの性能監視方法において、
前記性能監視システムは、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力、及びＧＴ排ガス温度を推定し、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定し、
前記推定したＳＴ出力及びＧＴ出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記ＧＴ排ガス温度の推定値と前記ＧＴの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、ＧＴ異常と判断し、ＧＴ排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ＳＴ異常と判断することを特徴とする性能監視方法。
【請求項７】
請求項６に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出することを特徴とする性能監視方法。
【請求項８】
請求項７に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記推定した出力を用いて、効率を計算することを特徴とする性能監視方法。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の性能監視方法において、ＧＴ出力またはＳＴ出力の推定値を表示することを特徴とする性能監視方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の性能監視方法において、前記計算された効率を表示することを特徴とする性能監視方法。
【請求項１１】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力を推定するＧＴ計算手段と、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算手段と、
前記ＧＴ又はＳＴのプロセス値に基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断する手段と、
前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の性能監視システムにおいて、
前記出力決定手段で算出された情報を表示する表示手段を有し、
前記表示手段に、異常となったＳＴ又はＧＴの出力表示は、異常となっていない他方のＧＴ又はＳＴについて計算で求めた出力に基づいて算出されていることを表示することを特徴とする性能監視システム。
【請求項１】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力、及びＧＴ排ガス温度を推定するＧＴ計算手段と、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算手段と、
前記推定したＳＴ出力及びＧＴ出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記ＧＴ排ガス温度の推定値と前記ＧＴの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、ＧＴ異常と判断し、ＧＴ排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ＳＴ異常と判断する性能監視計算手段と、
を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項２】
請求項１に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項３】
請求項２に記載の性能監視システムにおいて、前記性能監視計算手段は、前記推定した出力を用いて、効率を計算する熱効率演算手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の性能監視システムにおいて、ＧＴ出力またはＳＴ出力の推定値を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項５】
請求項３に記載の性能監視システムにおいて、前記計算された効率を表示する表示手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項６】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムの性能監視方法において、
前記性能監視システムは、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力、及びＧＴ排ガス温度を推定し、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定し、
前記推定したＳＴ出力及びＧＴ出力の推定値の合計と前記発電機の出力の実測値との差が所定の値を超えた場合のうち、前記ＧＴ排ガス温度の推定値と前記ＧＴの排ガス温度の実測値との差が所定の値を超えていれば、ＧＴ異常と判断し、ＧＴ排ガス温度の推定値と実測値との差が所定の値を超えていなければ、ＳＴ異常と判断することを特徴とする性能監視方法。
【請求項７】
請求項６に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出することを特徴とする性能監視方法。
【請求項８】
請求項７に記載の性能監視方法において、前記性能監視システムは、前記推定した出力を用いて、効率を計算することを特徴とする性能監視方法。
【請求項９】
請求項６又は７に記載の性能監視方法において、ＧＴ出力またはＳＴ出力の推定値を表示することを特徴とする性能監視方法。
【請求項１０】
請求項８に記載の性能監視方法において、前記計算された効率を表示することを特徴とする性能監視方法。
【請求項１１】
蒸気タービン（以下、ＳＴという）とガスタービン（以下、ＧＴという）を一軸で発電機に連結した一軸型コンバインドサイクルプラントの性能を監視する性能監視システムにおいて、
ＧＴに関連するプロセス値からＧＴ出力を推定するＧＴ計算手段と、
ＳＴに関連するプロセス値からＳＴ出力を推定するＳＴ計算手段と、
前記ＧＴ又はＳＴのプロセス値に基づいてＧＴ又はＳＴの異常を判断する手段と、
前記ＧＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＳＴ出力の推定値との差からＧＴ出力を算出し、前記ＳＴ異常と判断した場合には、前記発電機の出力の実測値と前記ＧＴ出力の推定値との差からＳＴ出力を算出する出力決定手段を有することを特徴とする性能監視システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載の性能監視システムにおいて、
前記出力決定手段で算出された情報を表示する表示手段を有し、
前記表示手段に、異常となったＳＴ又はＧＴの出力表示は、異常となっていない他方のＧＴ又はＳＴについて計算で求めた出力に基づいて算出されていることを表示することを特徴とする性能監視システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００７−２３１８０４（Ｐ２００７−２３１８０４Ａ）
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−５３０３６（Ｐ２００６−５３０３６）
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年９月１３日（２００７．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月２８日（２００６．２．２８）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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