JPS63269032A - 蒸気リ−ク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は蒸気リーク検出装置に係り、特にボイラ等より
リークする蒸気を直接的に検出するのに好適な蒸気リー
ク検出装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、火力発電プラント等において、ボイラ等よりの蒸
気リークを検出するに際しては、具体的には次のような
方法により行っている。

（１）一定量の蒸気をタービンに供給している場合、蒸
気リークが発生すると、補給水が通常より多くなること
に着目し、補給水の変動を監視する。

（２）煙色は、通常無色透明であるが、蒸気リークが発
生すると、炉内に水分が混入するために不透明となる。

この点に着目して煙色の変動を監視する。

（３）起動・停止ｄ多いボイラでは、リヒータで蒸気リ
ークが発生すると、スケールがチューブ内に入り込んで
復水中に３０３イオンが混入する。

そこで、この点に着目して復水の水質変化を監視する。

（４）ボイラ系外での蒸気リーク発生時、大気開放の流
体条件を考えると、リーク蒸気は不可視無色透明になる
ために目視によるリーク発生の有無判断はできない。し
たがって、ボイラ系外の蒸気リーク検出はプラント監視
員がボイラ系外を巡視点検し、蒸気リーク発生時に生じ
る異常音を耳で聞き、その聴音部に布切れ等を貼付し、
蒸気リークの発生場所の探査を行っている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような蒸気リーク検出方法にあっては、毎時数ト
ン程度の多量のリークでないと検出ができないために、
即刻プラント停止の必要がある。

また、監視員の巡回による場合、時間インターバルがあ
ると、目視によるため検出に個人差が出やすい。

このように従来にあっては、蒸気リークの早期発見が困
難で、蒸気リークが拡大し、ボイラ効率の低下や重大事
故の拡大を招く恐れがあった。

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解消し、
蒸気リークの早期発見、常時監視およびリーク発生場所
の推定を可能にした蒸気リーク検出装置を提供すること
にある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は、監視エリアにマ
イクロ波を放射し、その反射波を受信する過程でマイク
ロ波が空気中の水蒸気によって減衰することを利用し、
その受信レベルの変化から蒸気リークを検出するように
したものである。

〔作用〕

監視エリアに水蒸気が存在すると、マイクロ波は水蒸気
によって減衰し、マイクロ波の伝搬に変化が生じ、この
変化位置はアンテナの回転から知ることができる。マイ
クロ波の伝搬変化は受信レベルの変化となって表れるた
め、容易に蒸気リークの位置を検出することができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図であり、第
２図は監視対象に対するアンテナ設置説明図である。

第２図に示すように監視対象のボイラｌに対し、マイク
ロ波８（例えば、１０ＧＨｚ）を放射し、その放射した
マイクロ波の物体よりの反射波、或いはボイラ側に設け
た発振器、より放射されたマイクロ波を受信するパラボ
ラ型のアンテナ２が地上環に設置されている。第１図は
ボイラ側よりマイクロ波が放射されている場合の実施例
である。

第１図において、アンテナ２にはマイクロ波検出器３が
接続され、このマイクロ波検出器３に増幅器４が接続さ
れている。また、アンテナ２にはこれを水平方向および
垂直方向へアンテナ角度を変更するためのアンテナ走査
制御部５が設けられている。このアンテナ走査制御部５
および表示装置７には同期制御部６が接続され、監視範
囲の走査に連動した表示を可能にしている。

一方、マイクロ波を減衰は、大気中の湿度に影響を受け
るため、雰囲気中の湿度を検出する湿度センサ９および
該センサ９の出力に基づいて増幅器４の出力を補正する
温度補正部１０が設けられている。

また、蒸気リークの発生を客観的に評価するために、そ
の評価基準となる標準パターン部１）が設けられ、この
パターン部１）による標準パターン（蒸気リークがない
場合の監視領域の表示パターンであり、パターン部１）
のメモリに予め記憶されている）と、増幅器４より出力
される検出情報とを比較するためにパターン比較部１２
が設けられている。

上記のような構成において、アンテナ２には蒸気リーク
７の有無に応じたマイクロ波信号が受信されると共にア
ンテナ走査制御部５によって監視希望の方向に受信角度
が設定されている。

アンテナ２で受信されたマイクロ波信号は、マイクロ波
検出器３が検出処理された後、増幅器４によって所定の
レベルまで増幅される。一方、湿度センサ９によって雰
囲気中の温度が測定され、これに基づいて増幅器４の出
力レベルの補正が湿度補正部１０によって行われる。

補正された受信出力はパターン比較部１２によって、標
準パターン部１）に記憶されている標準パターンとの比
較が行われる。標準パターンに対し、受信出力が異なる
部分が多い場合（この判定は、しきい値を設定して行う
）蒸気リークが発生しているものとみなし、パターン比
較部１２は警報出力１３を発生し、表示装置７に何らか
の形が表示し、更には警報音を発生させる。このとき、
表示装置７には監視状態に応じたパターンが表示されて
おり、この表示パターンから１気リーク発生湯所を推定
することができる。

監視に際しては、アンテナ２をアンテナ走査制御部５に
よって、例えば水平方向から走査し、順次垂直方向へ振
るような駆動を実施し、監視対象面全体から受信出力を
得るようにする。この場合、走査する時間と表示する時
間とを同期制御部６によって同期させ、表示装置７には
監視面のマイクロ波の強度分布を表示させる。

第３図は本発明の他の実施例を示すブロック図である０
本実施例は前記実施例がアンテナ２を受信専用に用いて
いたのに対し、送・受具用にしたアクティブ形としたも
のである。

第３図においては、第１図は同一であるものについては
同一の引用数字を用いたので重複する説明は省略するが
、アンテナ２に送受切替器１４を接続し、送受切替器１
４にマイクロ波検出器３を接続すると共に送受切替器１
４と同期制御部６との間にマイクロ波発振器１５および
該発振器１５をパルス変調するためのパルス変調器１６
を接続する構成としたものである。

第３図の構成において、まずアンテナ２の走査を同期さ
せてパルス変調器１６よりパルス信号を発生させ、これ
をマイクロ波発振器３によってマイクロ波帯域の信号に
変換する。このマイクロ波信号を送受切替器１４を介し
てアンテナ２に供給し、監視対象に同け、電波として放
出する。

この放出されたマイクロ波は、物体に反射して再びアン
テナ２に戻り、受信される。この時、すでに送受切替器
１４は受信側に切替られており、受信された信号はマイ
クロ波検出器３に印加される。以後、第１図の実施例と
同一の信号処理がなされる。

以上の操作をアンテナの走査に同期させ、繰り返し実行
することにより監視対象面全体の監視を順次行うことが
できる。

なお、以上の説明においては、ボイラの外部へ蒸気リー
クがある場合の検出を対象としたが、アンテナをボイラ
炉内へ設置することにより、炉内への蒸気リークの検出
も可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、蒸気リークの検出を、従
来のように間接的に或いは直接に行うことができるため
、蒸気リークを常時監視でき、これによって早期発見が
可能になり、重大事故への波及を回避することができる
。さらに受信信号の強度分布から蒸気リークを発生箇所
を推定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示すアンテナの設置例を示す説明図、第３図は
本発明の他の実施例を示すブロック図である。 １・・・・・・ボイラ、２・・・・・・アンテナ、３・
旧・・マイクロ波検出器、４・・・・・・増幅器、５・
・・・・・アンテナ走査制御部、６・・・・・・同期制
御部、７・・・・・・表示装置、９・・・・・・湿度セ
ンサ、ｌＯ・・・・・・湿度補正部、１）・・・・・・
標準パターン部、１２・・・・・・パターン比較部、１
４・・・・・・送受切替部、１５・・・・・・マイクロ
波発振器、１６・・・・・・パルス変調器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）監視対象域を透過してきたマイクロ波をアンテナ
   で受信して所定の処理を施す受信手段と、該手段による
   受信出力を予め設定した標準パターンと比較して蒸気リ
   ークの発生を判定する比較手段と、前記アンテナを監視
   対象域に向けて順次移動走査させるアンテナ走査手段と
   を具備することを特徴とする蒸気リーク検出装置。
2. （２）監視領域における湿度に基づいて前記受信手段に
   よる受信出力を補正する湿度補正手段を設けたことを特
   徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の蒸気リーク検
   出装置。
3. （３）前記受信手段によって得られた受信出力の信号強
   度分布を表示する表示装置を付加することを特徴とする
   特許請求の範囲第（１）項記載の蒸気リーク検出装置。