JPH09112294A - ガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置 - Google Patents
ガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置Info
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- JPH09112294A JPH09112294A JP27226095A JP27226095A JPH09112294A JP H09112294 A JPH09112294 A JP H09112294A JP 27226095 A JP27226095 A JP 27226095A JP 27226095 A JP27226095 A JP 27226095A JP H09112294 A JPH09112294 A JP H09112294A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービン吸気冷却システムの性能変化の
監視を、運転操作室内で行うことができ、点検・保守の
時期等を容易かつ確実に知ることができ、システムの信
頼性の向上を図ることのできるガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機２の上流側に、吸気冷却器３が配
設され、ガスタービン１の吸気が冷却されるシステムに
おいて、空気側および冷却水側の各系統の出入口の状態
量を計測し、その計測データをデータロガー４で集録・
解析し、得られたリアルタイムの冷却性能を、モニタ−
５の監視画面上に表示するよう構成されている。
監視を、運転操作室内で行うことができ、点検・保守の
時期等を容易かつ確実に知ることができ、システムの信
頼性の向上を図ることのできるガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置を提供する。 【解決手段】 圧縮機２の上流側に、吸気冷却器３が配
設され、ガスタービン１の吸気が冷却されるシステムに
おいて、空気側および冷却水側の各系統の出入口の状態
量を計測し、その計測データをデータロガー４で集録・
解析し、得られたリアルタイムの冷却性能を、モニタ−
５の監視画面上に表示するよう構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電用ガスタービ
ン等のガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置に
関する。
ン等のガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】発電用ガスタービンは、近年コンバイン
ドサイクル発電設備の主要機器として重要な位置にあ
る。しかし、本来ガスタービンは大気を圧縮機に吸い込
んで高温・高圧に圧縮し、その空気に一定流量比の燃料
を投入して燃焼して得た燃焼ガスをタービンに導いて動
力を得る機関であり、吸入空気の体積流量はほぼー定で
ある特性を持っているために、夏季の比較的高温で密度
の低い大気中で運転する場合には、吸入空気の質量流量
は相対的に減少し、したがって得られる動力が減少する
特性がある。
ドサイクル発電設備の主要機器として重要な位置にあ
る。しかし、本来ガスタービンは大気を圧縮機に吸い込
んで高温・高圧に圧縮し、その空気に一定流量比の燃料
を投入して燃焼して得た燃焼ガスをタービンに導いて動
力を得る機関であり、吸入空気の体積流量はほぼー定で
ある特性を持っているために、夏季の比較的高温で密度
の低い大気中で運転する場合には、吸入空気の質量流量
は相対的に減少し、したがって得られる動力が減少する
特性がある。
【０００３】一方、−般的に言って、夏季には電力需要
が年間を通じて最高となる傾向がある。このため、ガス
タービン出力を増加させる方法として、ガスタービンの
吸気温度を冷却するシステムが開発されている。このよ
うな吸気冷却システムにおいて、冷熱源を得る方法には
種々の方法があるが、夜間の余剰電力を利用して製氷・
蓄冷し、気温の上昇する昼間に解氷して冷水を取り出
し、それを吸気冷却器の冷却水として使用するシステム
が有力であり、実用化が計画されている。
が年間を通じて最高となる傾向がある。このため、ガス
タービン出力を増加させる方法として、ガスタービンの
吸気温度を冷却するシステムが開発されている。このよ
うな吸気冷却システムにおいて、冷熱源を得る方法には
種々の方法があるが、夜間の余剰電力を利用して製氷・
蓄冷し、気温の上昇する昼間に解氷して冷水を取り出
し、それを吸気冷却器の冷却水として使用するシステム
が有力であり、実用化が計画されている。
【０００４】ところが、現状において発電用ガスタービ
ンの吸気冷却システムそのものの実機適用例が国内外を
問わず試験プラントを除けばほとんどなく、したがっ
て、本システムの運転監視方法等も未だ確立されていな
い状況にある。
ンの吸気冷却システムそのものの実機適用例が国内外を
問わず試験プラントを除けばほとんどなく、したがっ
て、本システムの運転監視方法等も未だ確立されていな
い状況にある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、発電
用のガスタービン吸気冷却システムにおいては、その運
転監視方法等が、未だ確立されていない。
用のガスタービン吸気冷却システムにおいては、その運
転監視方法等が、未だ確立されていない。
【０００６】本システムを運用した場合、運転経過と共
に冷却器の空気側および冷却水側の伝熱面に付着する汚
れ等による性能低下が予想される。しかしながら、その
性能低下速度は、システムの設置場所の大気条件および
運用方法等により大きく差が生じ、一様とはならない。
また、発電用大型ガスタービン用に、吸気冷却器を設備
すると、ガスタービン１台あたり、縦横各１０ｍ程度の
かなり巨大な構造物となり、しかも通常の発電プラント
では、大型ガスタービンが多数軸で構成されるので、そ
の全体を常時点検することは多大な労力が必要になる。
に冷却器の空気側および冷却水側の伝熱面に付着する汚
れ等による性能低下が予想される。しかしながら、その
性能低下速度は、システムの設置場所の大気条件および
運用方法等により大きく差が生じ、一様とはならない。
また、発電用大型ガスタービン用に、吸気冷却器を設備
すると、ガスタービン１台あたり、縦横各１０ｍ程度の
かなり巨大な構造物となり、しかも通常の発電プラント
では、大型ガスタービンが多数軸で構成されるので、そ
の全体を常時点検することは多大な労力が必要になる。
【０００７】本発明は、かかる従来の事情に対処してな
されたもので、ガスタービン吸気冷却システムの性能変
化の監視を、運転操作室内で行うことができ、点検・保
守の時期等を容易かつ確実に知ることができ、システム
の信頼性の向上を図ることのできるガスタービン吸気冷
却システムの性能監視装置を提供しようとするものであ
る。
されたもので、ガスタービン吸気冷却システムの性能変
化の監視を、運転操作室内で行うことができ、点検・保
守の時期等を容易かつ確実に知ることができ、システム
の信頼性の向上を図ることのできるガスタービン吸気冷
却システムの性能監視装置を提供しようとするものであ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、吸気
冷却器により、ガスタービン圧縮機への吸入空気を冷却
するガスタービン吸気冷却システムに配設される性能監
視装置であって、前記吸気冷却器の経時的な性能変化を
示す状態量を検知し当該状態量に応じた信号を出力する
検知手段と、前記検知手段からの信号に応じて、前記吸
気冷却器の現在の冷却性能の状態を表示する表示手段
と、前記検知手段からの信号と予め設定された設定値と
を比較し、この比較結果に基づいて警告を発する手段と
を具備したことを特徴とする。
冷却器により、ガスタービン圧縮機への吸入空気を冷却
するガスタービン吸気冷却システムに配設される性能監
視装置であって、前記吸気冷却器の経時的な性能変化を
示す状態量を検知し当該状態量に応じた信号を出力する
検知手段と、前記検知手段からの信号に応じて、前記吸
気冷却器の現在の冷却性能の状態を表示する表示手段
と、前記検知手段からの信号と予め設定された設定値と
を比較し、この比較結果に基づいて警告を発する手段と
を具備したことを特徴とする。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載のガスタ
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測し、
解析することによってその冷却性能を求めることを特徴
とする。
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測し、
解析することによってその冷却性能を求めることを特徴
とする。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１記載のガスタ
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の冷却管外側伝熱面の汚れ具合を計測するこ
とにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めることを特
徴とする。
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の冷却管外側伝熱面の汚れ具合を計測するこ
とにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めることを特
徴とする。
【００１１】請求項４の発明は、請求項１記載のガスタ
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測するこ
とにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めることを特
徴とする。
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測するこ
とにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めることを特
徴とする。
【００１２】請求項５の発明は、請求項１記載のガスタ
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測し解
析すること、および、前記吸気冷却器の冷却管外側伝熱
面の汚れ具合を計測すること、および、前記吸気冷却器
の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測すること、のいず
れか２つ以上を組合せて前記吸気冷却器の冷却性能を求
めることを特徴とする。
ービン吸気冷却システムの性能監視装置において、前記
吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測し解
析すること、および、前記吸気冷却器の冷却管外側伝熱
面の汚れ具合を計測すること、および、前記吸気冷却器
の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測すること、のいず
れか２つ以上を組合せて前記吸気冷却器の冷却性能を求
めることを特徴とする。
【００１３】本発明のガスタービン吸気冷却システムの
性能監視装置によれば、冷却性能をリアルタイムで監視
でき、その時間変化傾向を監視することが可能となる。
そして、その冷却性能を回復させるための処置、たとえ
ば、冷却管内部および外部の伝熱面に付着した汚れの除
去・清掃作業等を、実施すべき時期等を的確に知ること
ができる。
性能監視装置によれば、冷却性能をリアルタイムで監視
でき、その時間変化傾向を監視することが可能となる。
そして、その冷却性能を回復させるための処置、たとえ
ば、冷却管内部および外部の伝熱面に付着した汚れの除
去・清掃作業等を、実施すべき時期等を的確に知ること
ができる。
【００１４】また、上記冷却性能が前後の時間変化の中
で突然に変化した場合には、系統または内部で異常が生
じていると考えられるが、このような場合も直ちに点検
作業を開始することができ、あるいは場合によってはシ
ステム停止することによりシステムの保全に寄与するこ
とができる。
で突然に変化した場合には、系統または内部で異常が生
じていると考えられるが、このような場合も直ちに点検
作業を開始することができ、あるいは場合によってはシ
ステム停止することによりシステムの保全に寄与するこ
とができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の詳細を、発明の実施の形態について説明する。
本発明の詳細を、発明の実施の形態について説明する。
【００１６】（実施の形態１）図１は、本発明に係わる
第１の実施の形態の概略構成を示すものである。同図に
示すように、この例では、コンバインドサイクル発電に
代表されるガスタービン発電設備におけるガスタービン
１の主要構成機器である圧縮機２の上流側に、吸気冷却
器３が配設され、氷蓄熱槽等の冷熱源から冷却媒体であ
る冷却水が供給され、ガスタービン吸気が冷却されるよ
う構成されている。
第１の実施の形態の概略構成を示すものである。同図に
示すように、この例では、コンバインドサイクル発電に
代表されるガスタービン発電設備におけるガスタービン
１の主要構成機器である圧縮機２の上流側に、吸気冷却
器３が配設され、氷蓄熱槽等の冷熱源から冷却媒体であ
る冷却水が供給され、ガスタービン吸気が冷却されるよ
う構成されている。
【００１７】そして、このようなガスタービン吸気冷却
システムにおいて、後述する空気側および冷却水側の各
系統の出入口の状態量を計測し、その計測データをデー
タロガー４で集録・解析し、また、得られたリアルタイ
ムの冷却性能を、モニター５の監視画面上に表示するよ
う構成されている。
システムにおいて、後述する空気側および冷却水側の各
系統の出入口の状態量を計測し、その計測データをデー
タロガー４で集録・解析し、また、得られたリアルタイ
ムの冷却性能を、モニター５の監視画面上に表示するよ
う構成されている。
【００１８】計測する状態量は、空気側は、冷却器入口
温度（大気温度）Ｔa1（℃）、冷却器入口相対湿度φ1
（％）、冷却器入口圧力（大気圧力）Ρ1 （ａｔａ）、
冷却器出口温度Ｔa2（℃）、冷却器出口相対湿度φ2
（％）、冷却器出口圧力Ρ2（ａｔａ）または冷却器差
圧 dΡ（＝Ρ1 −Ρ2 ）（ｋｇ／ｃｍ2 ）、冷却器出口
空気流量Ｇａ（ｋｇ／ｈ）である。
温度（大気温度）Ｔa1（℃）、冷却器入口相対湿度φ1
（％）、冷却器入口圧力（大気圧力）Ρ1 （ａｔａ）、
冷却器出口温度Ｔa2（℃）、冷却器出口相対湿度φ2
（％）、冷却器出口圧力Ρ2（ａｔａ）または冷却器差
圧 dΡ（＝Ρ1 −Ρ2 ）（ｋｇ／ｃｍ2 ）、冷却器出口
空気流量Ｇａ（ｋｇ／ｈ）である。
【００１９】一方、冷却水側は、冷却器入口温度Ｔw1
（℃）、冷却水流量Ｇw(ｋｇ／ｈ）、冷却器出口温度Ｔ
w2（℃）を計測する。
（℃）、冷却水流量Ｇw(ｋｇ／ｈ）、冷却器出口温度Ｔ
w2（℃）を計測する。
【００２０】また、冷却器内部で発生し、冷却器外へ排
出する凝縮ドレン水については温度Ｔd （℃）を計測す
る。
出する凝縮ドレン水については温度Ｔd （℃）を計測す
る。
【００２１】なお、冷却器が大型で複数の分割型の場
合、各冷却器毎の状態量の分布を考慮して、上記各計測
点は複数の代表点または全分割数とした方がより正確な
監視が可能となる。
合、各冷却器毎の状態量の分布を考慮して、上記各計測
点は複数の代表点または全分割数とした方がより正確な
監視が可能となる。
【００２２】以上述べた計測値を用いて、冷却性能を表
す値を算出する。
す値を算出する。
【００２３】ここで、以下に冷却性能を表す値の算出方
法のー例を示す。
法のー例を示す。
【００２４】一般に、熱交換器における吸気系と冷却水
系の熱バランス式は、次式で表される。
系の熱バランス式は、次式で表される。
【００２５】Ｑ＝Ｋ・Ａ・θ ……式（１） ここで、 Ｑ は交換熱量（ｋｃａｌ／ｈ） Ｋ は熱通過率（ｋｃａｌ／ｍ2 ｈ℃） Ａ は伝熱面積（ｍ2 ） θ は対数平均温度差（℃） であり、次式で表される。
【００２６】 θ＝[(Ｔal−Ｔw2）−（Ｔa2−Ｔw1)]／ln[(Ｔal−Ｔw2）−（Ｔa2−Ｔw1)] ……式（２） 式（１）中の交換熱量Ｑは次式より求められる。
【００２７】 Ｑ＝Ｇdry ・ｈ1 −（Ｇdry ・ｈ2 ＋Ｇd ・Ｃd ・Ｔd ） ……式（３） ここで、 Ｇdry は乾燥空気流量（ｋｇ／ｈ） ｈ1 は入口空気エンタルピ（ｋｃａ１／ｋｇdryair） ｈ2 は出口空気エンタルピ（ｋｃａ１／ｋｇdryair） Ｇd はドレン水流量（ｋｇ／ｈ） Ｃd はドレン水の定圧比熱（ｋｃａｌ／ｋｇ℃） であり、乾燥空気流量Ｇdry は下式で表される。
【００２８】 Ｇdry ＝Ｇa ／（Ｘ 2＋1 ） ……式（４） ここで、Ｘ2 は出口空気絶対湿度（ｋｇ／ｋｇdryair）
である。
である。
【００２９】出口空気絶対湿度Ｘ2 は、次式のように冷
却器出口空気相対湿度φ2 、冷却器出口圧力Ρ2 および
冷却器出口空気温度Ｔa2の関数である冷却器出口空気中
の相対分圧Ρs2（＝ｆ（Ｔa2））の関数として表され
る。
却器出口空気相対湿度φ2 、冷却器出口圧力Ρ2 および
冷却器出口空気温度Ｔa2の関数である冷却器出口空気中
の相対分圧Ρs2（＝ｆ（Ｔa2））の関数として表され
る。
【００３０】 Ｘ2 ＝ｆ（φ2 ，Ρ2 ，Ρs2） ……式（５） 同様にして、入口空気絶対湿度（ｋｇ／ｋｇdryair）Ｘ
1 は、冷却器入口空気相対湿度φ1 ，冷却器入口圧力Ｐ
1 および冷却器入口空気温度Ｔa1の関数である冷却器入
口空気中の相対分圧Ρs1（＝ｆ（Ｔa1））の関数として
表される。
1 は、冷却器入口空気相対湿度φ1 ，冷却器入口圧力Ｐ
1 および冷却器入口空気温度Ｔa1の関数である冷却器入
口空気中の相対分圧Ρs1（＝ｆ（Ｔa1））の関数として
表される。
【００３１】 Ｘ1 ＝ｆ（φ1 ，Ρ1 ，Ρ s1 ） ……式（６） また、上記ドレン水流量Ｇd は次式で算出される。
【００３２】 Ｇd ＝Ｇdry （Ｘ1 −Ｘ2 ） ……式（７） 最後に入口および出口空気のエンタルピｈ1 、ｈ2 はそ
れぞれ以下のように絶対湿度Ｘと温度Ｔの関数で表され
る。
れぞれ以下のように絶対湿度Ｘと温度Ｔの関数で表され
る。
【００３３】ｈ1 ＝ｆ（Ｔa1，Ｘ1 ） ……式（８） ｈ2 ＝ｆ（Ｔa2，Ｘ2 ） ……式（９） 以上に述べた交換熱量Ｑの算出は冷却水側の熱収支の関
係より次式を用いても求めることができる。
係より次式を用いても求めることができる。
【００３４】 Ｑ’＝Ｇw （Ｔw2−Ｔw1） ……式（１０） 式（２）〜式（１０）から得られたθ、Ｑ（Ｑ’）、Ａ
の値と式（１）より熱通過率Ｋを求める。Ｋ値は熱交の
性能を示す値として比較対照用にー般的に用いられる数
値である。
の値と式（１）より熱通過率Ｋを求める。Ｋ値は熱交の
性能を示す値として比較対照用にー般的に用いられる数
値である。
【００３５】本実施例では空気流量として冷却器出口空
気流量Ｇa を用いたが、冷却器入口で計測した冷却器入
口空気流量Ｇa'を計測して次式の関係より冷却器出口空
気流量Ｇa を求めることもできる。
気流量Ｇa を用いたが、冷却器入口で計測した冷却器入
口空気流量Ｇa'を計測して次式の関係より冷却器出口空
気流量Ｇa を求めることもできる。
【００３６】Ｇa ＝Ｇa'＋Ｇd ……式（１１） ここで、Ｇa'は冷却器入口空気流量（ｋｇ／ｈ）であ
る。
る。
【００３７】こうして算出されたＫ値はモニタ−５の画
面にｌ日の運転の間、時間変化と共に表示される。
面にｌ日の運転の間、時間変化と共に表示される。
【００３８】通常、空気冷却器は大気中の塵およびほこ
りが伝熱面に付着していくため、伝熱性能は運転時間の
経過と共に低下する傾向がある。そこで、本発明では、
長期間の伝熱性能の変化も同様に監視し、冷却器設計時
に設定した下限値以下となった時に、警報を表示し、冷
却器の清掃時期にあることをアナウンスする。
りが伝熱面に付着していくため、伝熱性能は運転時間の
経過と共に低下する傾向がある。そこで、本発明では、
長期間の伝熱性能の変化も同様に監視し、冷却器設計時
に設定した下限値以下となった時に、警報を表示し、冷
却器の清掃時期にあることをアナウンスする。
【００３９】また、本発明による性能監視機能によれ
ば、１日の運転中に監視値が突然に変化し、突変の場合
の許容値を越えた場合には、系統または内部に異常が発
生していると考えて警報を発生する。このため使用者は
直ちに点検作業を開始することができ、また必要な場合
にはシステム停止してシステムの保全を図ることができ
る。
ば、１日の運転中に監視値が突然に変化し、突変の場合
の許容値を越えた場合には、系統または内部に異常が発
生していると考えて警報を発生する。このため使用者は
直ちに点検作業を開始することができ、また必要な場合
にはシステム停止してシステムの保全を図ることができ
る。
【００４０】（実施の形態２）図２は、本発明に係わる
第２の実施の形態の概略構成を示すものである。この実
施の形態では、光学センサ−６により直接冷却管伝熱面
の汚れを観察し、その出力信号をデータロガー４へ入力
することによって、吸気冷却器３の性能低下状態を検知
する。
第２の実施の形態の概略構成を示すものである。この実
施の形態では、光学センサ−６により直接冷却管伝熱面
の汚れを観察し、その出力信号をデータロガー４へ入力
することによって、吸気冷却器３の性能低下状態を検知
する。
【００４１】冷却管伝熱面への汚れの付着は、吸入空気
が直接冷却管に当たる冷却器の最前列が通常最もひどい
ので、光学センサ−６の設置位置は、吸気冷却器３の入
口部とするのが最適である。
が直接冷却管に当たる冷却器の最前列が通常最もひどい
ので、光学センサ−６の設置位置は、吸気冷却器３の入
口部とするのが最適である。
【００４２】光学センサ−６のタイプとしては、新しい
伝熱管ほど金属性の光沢面を持つことから、その反射光
の強さを検出するもの等を使用することができる。
伝熱管ほど金属性の光沢面を持つことから、その反射光
の強さを検出するもの等を使用することができる。
【００４３】（実施の形態３）図３は、本発明に係わる
第３の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、前述した第２の実施の形態の変形例であり、吸気冷
却器３の入口部に設置した汚れセンサー７により冷却管
外面の汚れ具合を検知するものである。
第３の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、前述した第２の実施の形態の変形例であり、吸気冷
却器３の入口部に設置した汚れセンサー７により冷却管
外面の汚れ具合を検知するものである。
【００４４】この汚れセンサー７は、吸気冷却器３の上
流に配置した汚れセンサー７そのものに、冷却管と同様
の汚れが付着することによる特性の変化を利用するもの
である。汚れセンサー７の具体的な例としては、光セン
サーを使用して、その受光部のくもりによる出力の低下
を検出するもの、また、別の例としては、センサー表面
に汚れが付着することによる電気抵抗値の変化を利用し
たセンサー等が使用できる。
流に配置した汚れセンサー７そのものに、冷却管と同様
の汚れが付着することによる特性の変化を利用するもの
である。汚れセンサー７の具体的な例としては、光セン
サーを使用して、その受光部のくもりによる出力の低下
を検出するもの、また、別の例としては、センサー表面
に汚れが付着することによる電気抵抗値の変化を利用し
たセンサー等が使用できる。
【００４５】いずれにしても、汚れセンサー７として
は、汚れが付着することによるセンサー特性の変化を電
気信号に変換することが可能なものであれば使用するこ
とができ、その出力信号は上記した第２の実施の形態と
同様にデータロガー４へ入力され、モニタ−５に表示さ
れる。
は、汚れが付着することによるセンサー特性の変化を電
気信号に変換することが可能なものであれば使用するこ
とができ、その出力信号は上記した第２の実施の形態と
同様にデータロガー４へ入力され、モニタ−５に表示さ
れる。
【００４６】（実施の形態４）図４は、本発明に係わる
第４の実施の形態を示すものである。この実施の形態で
は、冷却管内部の汚れを監視するために、吸気冷却器３
の冷却水出口部配管に水質監視装置８を設置し、水質監
視装置８の測定部を通過する冷却器出口水中に含まれる
汚れ量によって冷却管内の汚れ具合を検知することによ
り、吸気冷却器３の性能低下状態を検知するものであ
る。
第４の実施の形態を示すものである。この実施の形態で
は、冷却管内部の汚れを監視するために、吸気冷却器３
の冷却水出口部配管に水質監視装置８を設置し、水質監
視装置８の測定部を通過する冷却器出口水中に含まれる
汚れ量によって冷却管内の汚れ具合を検知することによ
り、吸気冷却器３の性能低下状態を検知するものであ
る。
【００４７】上記汚れは、主に吸気冷却器３内部で発生
した錆、生物的よごれまたは化学的析出物であり、検出
したこれらの濃度または冷却水の透明度は電気信号に変
換され、データロガー４へ入力され、モニター５に表示
される。また、−定量を越えた場合には、前述した他の
実施の形態と同様に警報が表示される。
した錆、生物的よごれまたは化学的析出物であり、検出
したこれらの濃度または冷却水の透明度は電気信号に変
換され、データロガー４へ入力され、モニター５に表示
される。また、−定量を越えた場合には、前述した他の
実施の形態と同様に警報が表示される。
【００４８】（実施の形態５）図５は、本発明に係わる
第５の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、上記した第５の実施の形態の変形例であり、図４中
の水質監視装置８の替わりにフィルタ９およびフィルタ
９前後の差圧を計測する差圧計９ａを設置するものであ
る。
第５の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、上記した第５の実施の形態の変形例であり、図４中
の水質監視装置８の替わりにフィルタ９およびフィルタ
９前後の差圧を計測する差圧計９ａを設置するものであ
る。
【００４９】本発明では、発生した汚れをフィルタ９の
目詰まりすなわちフィルタ９前後の差圧の増加量として
検知するものである。差圧信号はデータロガー４へ入力
され、その後の処理および効果も実施の形態４と同様で
ある。
目詰まりすなわちフィルタ９前後の差圧の増加量として
検知するものである。差圧信号はデータロガー４へ入力
され、その後の処理および効果も実施の形態４と同様で
ある。
【００５０】（実施の形態６）図６は、本発明に係わる
第６の実施の形態を示すものである。この実施の形態で
は、冷却管内部の汚れを監視するために吸気冷却器３の
冷却器水室１０内部に汚れセンサ−１１を設置し、冷却
管内の汚れ具合を検知することによって、吸気冷却器３
の性能低下状態を検知するものである。
第６の実施の形態を示すものである。この実施の形態で
は、冷却管内部の汚れを監視するために吸気冷却器３の
冷却器水室１０内部に汚れセンサ−１１を設置し、冷却
管内の汚れ具合を検知することによって、吸気冷却器３
の性能低下状態を検知するものである。
【００５１】上記汚れセンサ−１１は、その表面に冷却
管と同様の汚れが付着することによる特性の変化を利用
するもので、その一例としては、センサー表面に汚れが
付着することによる電気抵抗値の変化を利用したセンサ
ーが考えられる。
管と同様の汚れが付着することによる特性の変化を利用
するもので、その一例としては、センサー表面に汚れが
付着することによる電気抵抗値の変化を利用したセンサ
ーが考えられる。
【００５２】センサー特性の変化は電気信号に変換さ
れ、その出力信号は上記した各例と同様にデータロガー
４へ入力され、その後の処理および効果も上記した各例
と同様である。
れ、その出力信号は上記した各例と同様にデータロガー
４へ入力され、その後の処理および効果も上記した各例
と同様である。
【００５３】（実施の形態７）図７は、本発明に係わる
第７の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、上記した第６の実施の形態の変形例であり、図６中
の汚れセンサ−１１の替わりに管内汚れ付着量検出器１
２を設置するものである。
第７の実施の形態を示すものである。この実施の形態
は、上記した第６の実施の形態の変形例であり、図６中
の汚れセンサ−１１の替わりに管内汚れ付着量検出器１
２を設置するものである。
【００５４】上記管内汚れ付着量検出器１２は、冷却管
外部より直接冷却管内面に付着した汚れの堆積量を計測
するもので、超音波センサーまたは渦電流計を利用する
システムが考えられる。得られた管内汚れ付着量は電気
信号に変換され、上記した各例と同様にデータロガー４
へ入力され、その後の処理および効果も上記した各例と
同様である。
外部より直接冷却管内面に付着した汚れの堆積量を計測
するもので、超音波センサーまたは渦電流計を利用する
システムが考えられる。得られた管内汚れ付着量は電気
信号に変換され、上記した各例と同様にデータロガー４
へ入力され、その後の処理および効果も上記した各例と
同様である。
【００５５】なお、実際に吸気冷却器３の経時的な性能
変化を監視する場合、以上説明した各実施の形態１〜７
を適宜組合せて監視を行うことが好ましい。たとえば、
冷却管外面の汚れ具合を検知するものと、冷却管内面の
汚れ具合を検知するものとを併用することにより、吸気
による汚れと冷却水による汚れの双方を監視することに
よって、より高精度の監視を行うことができる。
変化を監視する場合、以上説明した各実施の形態１〜７
を適宜組合せて監視を行うことが好ましい。たとえば、
冷却管外面の汚れ具合を検知するものと、冷却管内面の
汚れ具合を検知するものとを併用することにより、吸気
による汚れと冷却水による汚れの双方を監視することに
よって、より高精度の監視を行うことができる。
【００５６】以上説明したように、本発明によれば、ガ
スタービン吸気冷却システムにおいて、その運転中に、
かつ、現場点検を行うことなしに、リアルタイムでガス
タービン吸気冷却器の冷却性能および伝熱管の内外面の
汚れ状態を継続的に監視することにより、経時的な性能
低下を検知し、冷却性能が設定値以下になれば自動的に
警報を発生して使用者に冷却管に付着した汚れの除去が
促される。
スタービン吸気冷却システムにおいて、その運転中に、
かつ、現場点検を行うことなしに、リアルタイムでガス
タービン吸気冷却器の冷却性能および伝熱管の内外面の
汚れ状態を継続的に監視することにより、経時的な性能
低下を検知し、冷却性能が設定値以下になれば自動的に
警報を発生して使用者に冷却管に付着した汚れの除去が
促される。
【００５７】そして、洗浄後は再び性能が回復されるの
で、上記システムの効率的運用が可能となる。
で、上記システムの効率的運用が可能となる。
【００５８】また、本発明によれば、前述のようにリア
ルタイムでガスタービン吸気冷却器の冷却性能を継続的
に監視しているので、状態量の突変を同時に検知してガ
スタービンの吸気冷却システムトラブルに対して迅速に
対処することができ、ガスタービン本体へのトラブルの
波及を防止することができる。
ルタイムでガスタービン吸気冷却器の冷却性能を継続的
に監視しているので、状態量の突変を同時に検知してガ
スタービンの吸気冷却システムトラブルに対して迅速に
対処することができ、ガスタービン本体へのトラブルの
波及を防止することができる。
【００５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ガスタービン吸気冷却システムの性能変化の監視を、運
転操作室内で行うことができ、点検・保守の時期等を容
易かつ確実に知ることができ、システムの信頼性の向上
を図ることができる。
ガスタービン吸気冷却システムの性能変化の監視を、運
転操作室内で行うことができ、点検・保守の時期等を容
易かつ確実に知ることができ、システムの信頼性の向上
を図ることができる。
【図１】本発明に係わるの第１の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図２】本発明に係わるの第２の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図３】本発明に係わるの第３の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図４】本発明に係わるの第４の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図５】本発明に係わるの第５の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図６】本発明に係わるの第６の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
【図７】本発明に係わるの第７の実施の形態の概略構成
を示す図。
を示す図。
１……ガスタービン ２……圧縮機 ３……冷却器 ４……データロガー ５……モニター ６……光学センサー
Claims (5)
- 【請求項１】 吸気冷却器により、ガスタービン圧縮機
への吸入空気を冷却するガスタービン吸気冷却システム
に配設される性能監視装置であって、 前記吸気冷却器の経時的な性能変化を示す状態量を検知
し当該状態量に応じた信号を出力する検知手段と、 前記検知手段からの信号に応じて、前記吸気冷却器の現
在の冷却性能の状態を表示する表示手段と、 前記検知手段からの信号と予め設定された設定値とを比
較し、この比較結果に基づいて警告を発する手段とを具
備したことを特徴とするガスタービン吸気冷却システム
の性能監視装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置において、 前記吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測
し、解析することによってその冷却性能を求めることを
特徴とするガスタービン吸気冷却システムの性能監視装
置。 - 【請求項３】 請求項１記載のガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置において、 前記吸気冷却器の冷却管外側伝熱面の汚れ具合を計測す
ることにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めること
を特徴とするガスタービン吸気冷却システムの性能監視
装置。 - 【請求項４】 請求項１記載のガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置において、 前記吸気冷却器の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測す
ることにより、前記吸気冷却器の冷却性能を求めること
を特徴とするガスタービン吸気冷却システムの性能監視
装置。 - 【請求項５】 請求項１記載のガスタービン吸気冷却シ
ステムの性能監視装置において、 前記吸気冷却器の吸入空気および冷却水の状態量を計測
し解析すること、および、前記吸気冷却器の冷却管外側
伝熱面の汚れ具合を計測すること、および、前記吸気冷
却器の冷却管内側伝熱面の汚れ具合を計測すること、の
いずれか２つ以上を組合せて前記吸気冷却器の冷却性能
を求めることを特徴とするガスタービン吸気冷却システ
ムの性能監視装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27226095A JPH09112294A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27226095A JPH09112294A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112294A true JPH09112294A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17511374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27226095A Withdrawn JPH09112294A (ja) | 1995-10-20 | 1995-10-20 | ガスタービン吸気冷却システムの性能監視装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09112294A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002147253A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン保護装置及び燃料制御装置 |
| JP2013015046A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷却装置及び冷却水の漏洩検出方法 |
| US8751423B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-06-10 | General Electric Company | Turbine performance diagnostic system and methods |
| JP2024135103A (ja) * | 2023-03-22 | 2024-10-04 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 発電機クーラ性能監視装置 |
-
1995
- 1995-10-20 JP JP27226095A patent/JPH09112294A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002147253A (ja) * | 2000-11-09 | 2002-05-22 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービン保護装置及び燃料制御装置 |
| US8751423B2 (en) | 2010-11-30 | 2014-06-10 | General Electric Company | Turbine performance diagnostic system and methods |
| JP2013015046A (ja) * | 2011-07-01 | 2013-01-24 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 冷却装置及び冷却水の漏洩検出方法 |
| JP2024135103A (ja) * | 2023-03-22 | 2024-10-04 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | 発電機クーラ性能監視装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030107 |