(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024146956
(43)【公開日】2024-10-16
(54)【発明の名称】蒸気タービンのノズル変形量管理装置
(51)【国際特許分類】
G01M 99/00 20110101AFI20241008BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20241008BHJP
【ＦＩ】
G01M99/00 Z
F01D25/00 V
【審査請求】有
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023045671
(22)【出願日】2023-03-22
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2024-10-07
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）「２０２０年度～２０２２年度、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構、「カーボンリサイクル・次世代火力発電等技術開発／次世代火力発電基盤技術開発／石炭火力の負荷変動対応技術開発／タービン発電設備次世代保守技術開発」」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願
(71)【出願人】
【識別番号】317015294
【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001092
【氏名又は名称】弁理士法人サクラ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】河合 泰輝
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 悠介
(72)【発明者】
【氏名】加瀬 賢一
(72)【発明者】
【氏名】牧野 哲也
(72)【発明者】
【氏名】宋 澤政
(72)【発明者】
【氏名】竹内 司
(72)【発明者】
【氏名】市川 裕之
(72)【発明者】
【氏名】小野 泰規
【テーマコード（参考）】
2G024
【Ｆターム（参考）】
2G024AD05
2G024BA24
2G024CA16
2G024CA17
2G024FA01
(57)【要約】
【課題】運転データに基づいて予測された過去から現在までのクリープ変形量やひずみ量、将来の運転条件に基づいて予測された将来のクリープ変形量やひずみ量を時系列で認識できる蒸気タービンのノズル変形量管理装置を提供する。
【解決手段】実施形態のノズル変形量管理装置１８は、計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および過去変形量関連情報に基づいて算出された将来におけるノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部７３を備える。
【選択図】図３
【解決手段】実施形態のノズル変形量管理装置１８は、計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および過去変形量関連情報に基づいて算出された将来におけるノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部７３を備える。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部を備えることを特徴とする蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項2】
前記表示情報生成部は、
前記過去変形量に関する情報、および前記将来変形量に関する情報の双方を時系列で前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記過去変形量に関する情報、および前記将来変形量に関する情報の双方を時系列で前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項3】
前記表示情報生成部は、
所定時間おきに、前記過去変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
所定時間おきに、前記過去変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項4】
前記表示情報生成部は、
前記将来の運転条件が入力されるごとに、前記将来変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来の運転条件が入力されるごとに、前記将来変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項5】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項6】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項7】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項8】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項9】
前記表示情報生成部は、
ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された第２の将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの第２の将来変形量に関する情報を示す第２の将来変形量関連情報をさらに前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された第２の将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの第２の将来変形量に関する情報を示す第２の将来変形量関連情報をさらに前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項10】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す第２の準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す第２の準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項11】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される第２の準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される第２の準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項12】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される第２の交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される第２の交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項13】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される第２の点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される第２の点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項９記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、蒸気タービンのノズル変形量管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸気タービンは、静翼翼列と動翼翼列を備えた複数のタービン段落をタービンロータ軸方向に備える。静翼翼列のうち溶接型の静翼翼列は、ダイアフラム外輪とダイアフラム内輪との間に複数のノズル（静翼）が周方向に溶接された溶接構造物を備える。
【0003】
このような構成の静翼翼列は、ノズルとダイアフラム外輪との接合部、ノズルとダイアフラム内輪との接合部を起点とする経年的なクリープ変形のリスクを有する。クリープ変形が進んだ場合、運転中にタービンロータなどの回転体にノズルが接触して、タービン構成部品の損傷などが生じる。従来、ノズルのクリープ変形量は、定期検査において直接計測されている。
【0004】
近年、発電設備において、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出量を削減する対策として再生可能エネルギの導入が加速されている。再生可能エネルギを利用した発電においては、天候などによって発電量が変化する。そのため、近年では、火力発電設備は、再生可能エネルギを利用した発電における不安定な電力供給を補うため、調整火力を中心とした運用に移行している。また、規制緩和により定期検査の間隔が長期化される傾向にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００３－３０３０１４号公報
【特許文献2】特許第４５７５１７６号公報
【特許文献3】特開２００２－２９７７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記したように、蒸気タービンを備える火力発電設備では、調整火力運用への移行に伴い、蒸気タービンにおいてノズルのクリープ変形が一層進展するリスクがある。しかしながら、定期検査の間隔の長期化によって、蒸気タービンおけるクリープ変形量を検査する機会が減少する。
【0007】
従来の火力発電設備における蒸気タービンを管理するユーザは、過去の定期検査から現在までのノズルのクリープ変形量を予測した情報や、実機の将来の運転条件に基づいて将来のノズルのクリープ変形量を予測した情報を知ることができない。また、従来の蒸気タービンの管理システムにおいて、ユーザは、定期検査を実施すべき最適な時期を知ることができない。
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、運転データに基づいて予測された過去から現在までのクリープ変形量やひずみ量および将来の運転条件に基づいて予測された将来のクリープ変形量やひずみ量を時系列で認識することができる蒸気タービンのノズル変形量管理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
実施形態の蒸気タービンのノズル変形量管理装置は、計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部を備える。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置を備えた蒸気タービン設備の構成を模式的に示す系統図である。
【図2】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置において管理される高圧タービンのノズルの構成の一部を示した高圧タービンの子午断面を示す図である。
【図3】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の機能構成を示すブロック図である。
【図4】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置におけるユーザインターフェースに表示させる将来の運転条件の入力画面の一例を示す図である。
【図5】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置に対してクリープ変形量に関する定期検査結果を入力する入力画面の一例を示す図である。
【図6】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の定周期変形量演算部における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算の流れを説明するためのフローチャートである。
【図7】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の将来変形量演算部における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算の流れを説明するためのフローチャートである。
【図8】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の将来変形量演算部における交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の算出方法を説明するための図である。
【図9】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の将来変形量演算部における交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の算出方法を説明するための図である。
【図10】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置の導入日時点において表示情報が表示された表示画面の一例を示す図である。
【図11】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図12】第１の実施の形態のノズル変形量管理装置における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図13】第２の実施の形態のノズル変形量管理装置における将来変形量演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図14】第２の実施の形態のノズル変形量管理装置における将来変形量演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【図15】第２の実施の形態のノズル変形量管理装置における表示画面の一例を示す図である。
【図16】第２の実施の形態のノズル変形量管理装置におけるユーザインターフェースに表示させる比較演算結果を選択する選択画面の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0012】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８を備えた蒸気タービン設備１の構成を模式的に示す系統図である。
図１は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８を備えた蒸気タービン設備１の構成を模式的に示す系統図である。
【0013】
図１に示すように、蒸気タービン設備１は、ボイラ１０と、高圧タービン１１と、再熱器１２と、中圧タービン１３と、低圧タービン１４と、発電機１５と、復水器１６と、給水ポンプ１７と、ノズル変形量管理装置１８とを備える。
【0014】
ここで、高圧タービン１１および中圧タービン１３は、ノズル変形量管理装置１８においてクリープ変形量およびひずみ量が管理される蒸気タービンとして機能する。具体的には、高圧タービン１１および中圧タービン１３の所定のノズル（静翼）は、ノズル変形量管理装置１８によって管理される。
【0015】
蒸気タービン設備１は、蒸気タービンにおけるノズルのクリープ変形量およびひずみ量を算出して管理するための管理システムとして、ノズル変形量管理装置１８とともに、温度検知器３０Ａ、３０Ｂと、圧力検知器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ、出力検知器３２とを備える。
【0016】
ボイラ１０は、給水を加熱して蒸気を発生させ、その蒸気を主蒸気管２０に導出する。高圧タービン１１は、主蒸気管２０から導入された蒸気によって回動され、その蒸気を低温再熱蒸気管２１に排出する。再熱器１２は、低温再熱蒸気管２１から導入された蒸気を再熱して、その蒸気を高温再熱蒸気管２２に導出する。
【0017】
中圧タービン１３は、高温再熱蒸気管２２から導入された蒸気によって回動され、その蒸気をクロスオーバー管２３に排出する。低圧タービン１４は、クロスオーバー管２３から導入された蒸気によって回動され、その蒸気を排気管２４に排出する。発電機１５は、高圧タービン１１、中圧タービン１３および低圧タービン１４により駆動されることによって発電を行う。発電機１５は、例えば、高圧タービン１１、中圧タービン１３および低圧タービン１４と同一軸上に連結される。
【0018】
復水器１６は、排気管２４から導入された蒸気を凝縮させて復水とする。給水ポンプ１７は、復水器１６の復水を給水として給水管２５を介してボイラ１０に供給する。
【0019】
ノズル変形量管理装置１８は、蒸気タービンにおけるノズル（静翼）のクリープ変形量およびひずみ量を算出して管理するための装置である。なお、ノズル変形量管理装置１８の詳細については、後述する。
【0020】
温度検知器３０Ａは、高圧タービン１１に導入される蒸気の温度を検知する。温度検知器３０Ａは、図１に示すように、例えば、主蒸気管２０に備えられ、高圧タービン１１の入口における温度を検知する。温度検知器３０Ｂは、中圧タービン１３に導入される蒸気の温度を検知する。温度検知器３０Ｂは、図１に示すように、例えば、高温再熱蒸気管２２に備えられ、中圧タービン１３の入口における温度を検知する。温度検知器３０Ａ、３０Ｂは、検知信号をノズル変形量管理装置１８に出力する。
【0021】
圧力検知器３１Ａは、高圧タービン１１に導入される蒸気の圧力を検知する。圧力検知器３１Ａは、図１に示すように、例えば、主蒸気管２０に備えられ、高圧タービン１１の入口における圧力を検知する。圧力検知器３１Ｂは、中圧タービン１３に導入される蒸気の圧力を検知する。圧力検知器３１Ｂは、図１に示すように、例えば、高温再熱蒸気管２２に備えられ、中圧タービン１３の入口における圧力を検知する。
【0022】
なお、上記した高圧タービン１１および中圧タービン１３の入口とは、初段のタービン段落の入口をいう。
【0023】
圧力検知器３１Ｃは、高圧タービン１１における初段のタービン段落の動翼の出口における蒸気圧力を検知する。以下において、動翼の出口における蒸気圧力を動翼出口圧力と称する。なお、圧力検知器３１Ｃは、高圧タービン１１における初段のタービン段落のノズルの入口における蒸気圧力を検知してもよい。以下において、ノズルの入口における蒸気圧力をノズル入口圧力と称する。また、ノズルの出口における蒸気圧力をノズル出口圧力と称する。圧力検知器３１Ｄは、中圧タービン１３における初段のタービン段落のノズル出口圧力を検知する。
【0024】
圧力検知器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄは、検知信号をノズル変形量管理装置１８に出力する。
【0025】
出力検知器３２は、発電機１５の電気出力を検知し、その検知信号をノズル変形量管理装置１８に出力する。
【0026】
ここで、ノズル変形量管理装置１８において、クリープ変形量およびひずみ量が管理されるノズル１５３の構成について説明する。図２は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８において管理される高圧タービン１１のノズル１５３の構成の一部を示した高圧タービン１１の子午断面を示す図である。ここでは、高圧タービン１１のノズル１５３の構成を例示して説明する。なお、中圧タービン１３のノズルの構成も、高圧タービン１１のノズル１５３の構成と同様の構成である。
【0027】
高圧タービン１１のケーシング１５０の内周には、ダイアフラム外輪１５１が設置され、このダイアフラム外輪１５１の内側には、ダイアフラム内輪１５２が設置されている。ダイアフラム外輪１５１とダイアフラム内輪１５２との間には、周方向に複数のノズル（静翼）１５３が配置され、静翼翼列を構成している。静翼翼列の下流には、タービンロータ１５４のロータホイール１５５に植設された複数の動翼１５６を備える。複数の動翼１５６は、周方向に配置され、動翼翼列を構成している。
【0028】
静翼翼列は、タービンロータ１５４の軸方向に動翼翼列と交互に複数段備えられている。そして、静翼翼列と、その直下流側に位置する動翼翼列とで一つのタービン段落を構成している。
【0029】
ダイアフラム外輪１５１とダイアフラム内輪１５２との間には、蒸気が流れる環状の蒸気通路１５７が形成されている。なお、図２において、蒸気の流れ方向は、矢印で示されている。タービンロータ１５４とダイアフラム内輪１５２との間には、この間を蒸気が下流側へ通過するのを防止するために、シール部１５８が設けられている。
【0030】
ここで、ノズル変形量管理装置１８が管理する変形量には、クリープ変形によるクリープ変形量と、クリープ変形量に基づいて算出されるひずみ量とが含まれる。なお、これらの変形量については、後述する。ここではクリープ変形について、図２を参照して説明する。上記した静翼翼列において、ダイアフラム外輪１５１を固定端、ダイアフラム内輪１５２を自由端として、蒸気の流れ方向にダイアフラム内輪１５２が経年的に変形する。また、この変形に伴ってノズル１５３も変形する。ここでは、このような変形をクリープ変形と称する。
【0031】
クリープ変形は、金属材料が融点の半分程度の温度環境下で使用される際に顕著になる。ここでは、ノズル変形量管理装置１８は、例えば、４８０℃以上の温度環境下で使用される上記した構成のノズル１５３のクリープ変形量およびひずみ量を管理する。また、ノズル変形量管理装置１８によって管理されるノズル１５３は、図２に示すようなダイアフラム外輪１５１とダイアフラム内輪１５２との間に配置される構成のノズル１５３である。なお、ノズル変形量管理装置１８は、中圧タービン１３においても同様に、４８０℃以上の温度環境下で使用される上記した構成のノズル１５３を管理する。
【0032】
ノズル変形量管理装置１８において管理されるノズルは、ダイアフラム外輪１５１とダイアフラム内輪１５２とに溶接によって固定された溶接型のノズル１５３である。そして、静翼翼列は、ダイアフラム外輪１５１とダイアフラム内輪１５２との間に複数のノズル１５３が周方向に溶接された溶接型の静翼翼列である。また、ノズル変形量管理装置１８において管理されるノズルとして、高圧タービン１１では、例えば、第２段－第４段のタービン段落のノズル、中圧タービン１３では、例えば、第２段のタービン段落のノズルなどが例示される。なお、ノズル変形量管理装置１８において管理されるノズルは、これらのノズルに限定されるものではなく、例えば、４８０℃以上の温度環境下で使用される上記した構成のノズルであれば適用される。
【0033】
次に、ノズル変形量管理装置１８について説明する。
【0034】
図３は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の機能構成を示すブロック図である。ノズル変形量管理装置１８は、例えば、実機の運転データに基づいて過去から現在までのクリープ変形量およびひずみ量、および将来想定する運転条件に基づいて将来のクリープ変形量およびひずみ量を予測して管理する装置である。また、ノズル変形量管理装置１８は、例えば、クリープ変形量およびひずみ量などの予測結果を表示部に表示させるための表示情報を生成する。
【0035】
図３に示すように、ノズル変形量管理装置１８は、計測データ取得部４０と、ユーザインターフェース５０と、記憶部６０と、演算部７０とを備える。
【0036】
計測データ取得部４０は、温度検知器３０Ａ、３０Ｂから出力された蒸気温度に係る検知信号と、圧力検知器３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄから出力された蒸気圧力に係る検知信号と、出力検知器３２から出力された電気出力に係る検知信号とを取得するインターフェースである。計測データ取得部４０は、所定時間間隔でこれらの検知信号を取得する。計測データ取得部４０は、例えば、１時間間隔で検知信号を取得する。
【0037】
計測データ取得部４０は、取得した蒸気温度に係る検知信号、取得した蒸気圧力に係る検知信号および取得した電気出力に係る検知信号に基づいてそれぞれを蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に変換する機能を有する。計測データ取得部４０は、変換した蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報を記憶部６０の計測データ記憶部６２に出力する。
【0038】
ユーザインターフェース５０は、各種情報をユーザ（管理者）に対して表示する表示部と、ユーザが各種情報を入力する入力装置とを備える。表示部は、例えば、ディスプレイなどで構成される。また、表示部は、表示用の画面の機能を備えるとともに、画面に直接入力可能な入力装置としての機能を備えるタッチパネルで構成されてもよい。入力装置は、例えば、キーボードやマウスなどで構成される。
【0039】
記憶部６０は、入力情報記憶部６１と、計測データ記憶部６２と、プログラム記憶部６３と、演算結果記憶部６４と、テンプレート記憶部６５と、表示情報記憶部６６とを備える。記憶部６０は、例えば、ハードディスクドライブ、不揮発性メモリ装置などにより実現される。記憶部６０は、ノズル変形量管理装置１８と物理的に一体ではなく図示しないネットワークを介して接続される形態とされてもよい。
【0040】
入力情報記憶部６１は、ユーザインターフェース５０を介して入力された、例えば、将来の運転条件、各種設定条件などを記憶する。また、入力情報記憶部６１は、ノズル変形量管理装置１８を製造するメーカにおける入力装置から入力された、例えば、各種設定条件、管理対象のノズルの設計情報、クリープ変形量に係る定期検査結果の情報などを記憶する。
【0041】
ここで、将来の運転条件は、将来のクリープ変形量およびひずみ量を予測する演算に使用される。将来の運転条件は、蒸気タービン設備１における将来の運転条件である。将来の運転条件には、区分された各負荷に対する１日（２４時間）における運転時間と、年間における稼働率とが含まれる。将来の運転条件として、例えば、予め設定されたデフォルト運転モード、区分負荷ごとの運転時間および年間稼働率をユーザが任意に設定するカスタマイズ運転モードなどが例示される。ここで、区分負荷とは、蒸気タービンの負荷範囲（例えば、０％負荷から１００％負荷の範囲）を所定の負荷単位（例えば、１０％負荷単位）で区分した負荷をいう。例えば、０％負荷から１００％負荷の蒸気タービンの負荷範囲を１０％負荷単位で区分した場合、区分負荷は、１０％負荷、２０％負荷、３０％負荷、４０％負荷、５０％負荷、６０％負荷、７０％負荷、８０％負荷、９０％負荷、１００％負荷となる。
【0042】
図４は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８におけるユーザインターフェース５０に表示させる将来の運転条件の入力画面８０の一例を示す図である。
【0043】
図４において、デフォルト運転モードとして、例えば、過去運用実績モード（Same as specific year）８２、ベースロード運用モード（Base load）８３と、ピークロード運用モード（Peak load）８４とが設定されている。カスタマイズ運転モードとして、詳細運転設定モード（Detailed operation plan setting）８５が設定されている。
【0044】
図４に示した入力画面８０は、ユーザインターフェース５０を介してユーザが選択および入力した画面の一例である。図４の上段の選択パターン８１において、ユーザは、年ごとに選択する運用モードの欄の白丸を選択して黒丸とする。図４に示した入力画面８０では、２０２４年に過去運用実績モード８２、２０２５年および２０２６年にベースロード運用モード８３、２０２７年および２０２８年にピークロード運用モード８４、２０２９年－２０３２年に詳細運転設定モード８５が選択されている。
【0045】
なお、図４には、２０３２年までの期間が示されているが、この期間に限られない。期間として、例えば、２０４０年などのさらに先の期間が設定されてもよい。
【0046】
過去運用実績モード８２は、選択された年の運転パターンと同じ運転パターンで運転するモードである。過去運用実績モード８２では、選択された年の１月から１２月まで運転データから算出された、１０％負荷単位の区分負荷および各区分負荷における運転時間に基づいて運転モードが設定される。また、過去運用実績モード８２では、選択された年の稼働率（Availability factor）に基づいて運転モードが設定される。なお、図４では、２０２１年の運転パターンが選択されている。
【0047】
ここで、稼働率は、各年の１年間で蒸気タービン設備１を稼働する日数の割合である。すなわち、稼働率は、１年間で蒸気タービン設備１を稼働する日数を３６５日で除して１００分率で示した値である。
【0048】
ベースロード運用モード８３は、例えば、７０％負荷から１００％負荷の範囲の高負荷で運転するモードである。ベースロード運用モード８３では、例えば、７０％負荷から１００％負荷を１０％負荷単位で区分した区分負荷が設定される。また、ベースロード運用モード８３では、年ごとに稼働率が設定されている。
【0049】
なお、ベースロード運用モード８３は、デフォルト値であるが、例えば、蒸気タービン設備１における過去の運転データを参照して設定される。ベースロード運用モード８３は、例えば、年単位で設定される。
【0050】
表１は、ベースロード運用モード８３の一例を示している。
【0051】
【表1】
【0052】
表１には、２０２４年から２０３２年の各年において、区分負荷ごとに１日（２４時間）における運転時間が設定された一例が示されている。表１に示すように、例えば、２０２４年のベースロード運用モード８３として、１００％負荷（定格負荷）：３時間、９０％負荷：１０時間、８０％負荷：９時間、７０％負荷：２時間の設定がされている。また、稼働率は、８９％に設定されている。
【0053】
なお、ベースロード運用モード８３は、デフォルト値であるが、例えば、蒸気タービン設備１における過去の運転データを参照して設定される。また、ここでは、ベースロード運用モード８３として、１００％負荷から７０％負荷の負荷範囲を１０％負荷単位で区分した一例を示しているが、この設定に限られない。ベースロード運用モード８３における負荷範囲は、上記した一例の範囲よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。また、負荷単位は、１０％負荷単位よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。また、設定される年数は、表１に設定された年数よりも少なくてもよいし、多くてもよい。
【0054】
ピークロード運用モード８４は、低負荷から定格負荷（１００％負荷）の範囲で負荷変動を伴って運転するモードである。ピークロード運用モード８４では、例えば、１００％負荷から２０％負荷を１０％負荷単位で区分した区分負荷が設定される。ピークロード運用モード８４は、年単位で設定される。表２は、ピークロード運用モード８４の一例を示している。
【0055】
【表2】
【0056】
表２には、２０２４年から２０３２年の各年において、区分負荷ごとに１日（２４時間）における運転時間が設定されている。例えば、２０２４年のピークロード運用モード８４として、１００％負荷（定格負荷）：１時間、９０％負荷：５時間、８０％負荷：２時間、７０％負荷：１時間、６０％負荷：１時間、５０％負荷：１時間、４０％負荷：４時間、３０％負荷：８時間、２０％負荷：１時間の設定がされている。また、稼働率は、８９％に設定されている。
【0057】
なお、ピークロード運用モード８４は、デフォルト値であるが、例えば、蒸気タービン設備１における過去の運転データを参照して設定される。また、ここでは、ピークロード運用モード８４として、１００％負荷から２０％負荷の負荷範囲を１０％負荷単位で区分した一例を示しているが、この設定に限られない。ピークロード運用モード８４における負荷範囲は、上記した一例の範囲よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。また、負荷単位は、１０％負荷単位よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。また、設定される年数は、表２に設定された年数よりも少なくてもよいし、多くてもよい。
【0058】
詳細運転設定モード８５では、図４の下段のオペレーションデータ８６の欄に示された区分負荷ごとに１日（２４時間）における運転時間が任意に設定される。また、稼働率も任意に設定される。ユーザは、詳細運転設定モード８５の年の欄の区分負荷ごとに運転時間を入力する。図４では、詳細運転設定モード８５が設定された２０２９年－２０３２年の欄に運転時間が入力されている。
【0059】
また、ここでは、詳細運転設定モード８５のオペレーションデータ８６として、１００％負荷から２０％負荷の負荷範囲を１０％負荷単位で区分した一例を示しているが、この設定に限られない。詳細運転設定モード８５における負荷範囲は、上記した一例の範囲よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。また、負荷単位は、１０％負荷単位よりも広く設定されてもよいし、狭く設定されてもよい。
【0060】
ここで、上記した将来の運転条件を入力したユーザは、図４のSaveボタン８７を押す。ユーザインターフェース５０は、Saveボタン８７からの入力を受け、将来の運転条件に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、将来の運転条件に係る情報を入力して記憶する。
【0061】
また、入力情報記憶部６１は、将来の運転条件における区分負荷に対応させて、ヒートバランスに基づいて設定された、高圧タービン１１の入口の蒸気温度情報および蒸気圧力情報、高圧タービン１１における管理対象のノズルのノズル入口圧力およびノズル出口圧力に係る蒸気圧力情報、高圧タービン１１における管理対象のノズルのノズル入口における蒸気の温度に係る蒸気温度情報、中圧タービン１３の入口の蒸気温度情報および蒸気圧力情報、中圧タービン１３における管理対象のノズルのノズル入口圧力およびノズル出口圧力に係る蒸気圧力情報、中圧タービン１３における管理対象のノズルのノズル入口の蒸気温度に係る蒸気温度情報、発電機１５の電気出力情報の対応テーブルを記憶している。なお、以下、ノズル入口の蒸気温度をノズル入口温度と称する。
【0062】
このように、例えば、将来の運転条件の区分負荷ごとに、蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報が記憶されているため、将来変形量演算部７２は、これらの蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に基づいて将来のクリープ変形量およびひずみ量を演算できる。
【0063】
また、入力情報記憶部６１は、クリープ変形量に係る定期検査結果の情報などを記憶する。ここで、図５は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８に対してクリープ変形量に関する定期検査結果を入力する入力画面９０の一例を示す図である。なお、定期検査結果は、例えば、メーカが入力する。図５に示された入力画面９０は、例えば、メーカにおける入力装置の操作画面に表示される。そして、メーカにおける入力装置からの定期検査結果に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、定期検査結果に係る情報を入力して記憶する。なお、メーカにおける入力装置は、ノズル変形量管理装置１８にアクセス可能に設定されている。
【0064】
図５の入力画面９０に示された「Ｎ：Nozzle Tip Side Axial Clearance」は、ノズルの径方向外側の先端が接するダイアフラム外輪の径方向内周面における軸方向下流端部と、動翼の先端のシュラウドの軸方向上流端部との距離である。「Ｌ′：Nozzle Root Side Axial Clearance」は、ノズルの径方向内側の翼根端が接するダイアフラム内輪の径方向外周面における軸方向下流端部と、動翼の翼有効部の翼根端が接するプラットフォームの軸方向上流端部との距離である。「Δ：Deformation」は、Ｌ′からＮを減じた長さ（Ｌ′－Ｎ）である。
【0065】
なお、ＮおよびＬ′は、ノズルおよび動翼の構成を模式的示した翼構成表示部９１に示されている。翼構成表示部９１において、左側がノズルであり、右側が動翼である。また、径方向とは、タービンロータの中心軸に垂直な方向である。
【0066】
Ｎ、Ｌ′の数値欄９２、９３には、初期値（Design）および定期検査結果に基づいた数値（As-Found）が入力される。Ｎ、Ｌ′の数値欄９２、９３に、初期値および定期検査結果に基づいた数値が入力されると、クリープ変形量（Amount of Deformation）が表示される。Ｎ、Ｌ′の数値の入力後、Δ（Deformation）の数値欄９４には、「Ｌ′－Ｎ」の値であるクリープ変形量の差が表示される。
【0067】
そして、メーカにおける入力装置は、Uploadボタン９５からの入力を受け、定期検査結果に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、定期検査結果に係る情報を入力して記憶する。なお、メーカにおける入力装置は、All Deleteボタン９６からの入力を受け、例えば、数値欄９２、９３、９４の数値を削除する。
【0068】
なお、ここでは、定期検査結果をメーカが入力する一例を示したが、ユーザが入力可能に設定してもよい。この場合、図５に示された入力画面９０は、ユーザインターフェース５０の表示部に表示される。ユーザが定期検査結果を入力する場合、ユーザは、定期検査結果を入力した後、Uploadボタン９５を押す。そして、ユーザインターフェース５０は、Uploadボタン９５からの入力を受け、定期検査結果に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、定期検査結果に係る情報を入力して記憶する。なお、入力画面９０のBackボタン９７は、Uploadボタン９５を押さずに、後述する表示画面１００に戻る場合に押すボタンである。
【0069】
なお、最新の定期検査結果に係る情報は、例えば、定周期変形量演算部７１においてクリープ変形量およびひずみ量を演算する際の初期値となる。
【0070】
入力情報記憶部６１は、ノズルを交換すべきクリープ変形量である交換閾値Ａ、およびノズルを交換すべきひずみ量である交換閾値Ｂを記憶する。ここで、クリープ変形量が交換閾値Ａ、またはひずみ量が交換閾値Ｂに達したノズルは、交換されることが推奨される。交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂは、例えば、ノズルの仕様などに基づいて設定されるデフォルト値である。そのため、交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂは、入力情報記憶部６１に予め記憶されている。
【0071】
なお、メーカは、予め入力情報記憶部６１に交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂを記憶させる。また、例えば、メーカは、管理値変更などに伴って、交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂを変更可能である。
【0072】
入力情報記憶部６１は、ノズルを点検すべきクリープ変形量である点検閾値Ａ、およびノズルを点検すべきひずみ量である点検閾値Ｂを記憶する。ここで、クリープ変形量が点検閾値Ａ、またはひずみ量が点検閾値Ｂに達したノズルは、点検されることが推奨される。点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂは、例えば、ノズルの仕様などに基づいて設定されるデフォルト値である。そのため、点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂは、入力情報記憶部６１に予め記憶されている。
【0073】
なお、メーカは、予め入力情報記憶部６１に点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂを記憶させる。また、例えば、メーカは、管理値変更などに伴って、点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂを変更可能である。
【0074】
入力情報記憶部６１は、ノズル変形量管理装置１８の導入時において、後述する準備推奨時期を定めるための準備期間を初期値（例えば３年）として記憶している。準備期間は、新しいノズルを準備するために必要な期間である。なお、ユーザは、メーカに依頼することで準備期間を初期値から所定の期間に変更可能である。この場合、変更された準備期間に係る情報は、メーカにおける入力装置からノズル変形量管理装置１８の入力情報記憶部６１に出力される。そして、入力情報記憶部６１は、変更された準備期間に係る情報を記憶する。
【0075】
計測データ記憶部６２は、計測データ取得部４０から出力された、蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報を記憶する。計測データ記憶部６２は、例えば、１時間おきに計測データ取得部４０から出力される蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報を記憶する。
【0076】
プログラム記憶部６３は、ノズル変形量管理装置１８において、クリープ変形量およびひずみ量などの算出やクリープ変形量およびひずみ量の管理を実行するためのプログラム、クリープ変形量およびひずみ量などを算出するための各演算式や各種パラメータなどを記憶する。
【0077】
演算結果記憶部６４は、演算部７０で演算された結果を記憶する。演算結果記憶部６４は、例えば、定周期変形量演算部７１で演算された、過去から現在までのクリープ変形量およびひずみ量に関する情報を記憶する。ここで、演算結果記憶部６４は、過去から現在までのクリープ変形量およびひずみ量に関する情報として、例えば、過去から現在におけるクリープ変形量およびひずみ量の演算結果などを記憶する。なお、この情報は、過去変形量関連情報として機能する。
【0078】
演算結果記憶部６４は、例えば、将来変形量演算部７２で演算された、将来のクリープ変形量およびひずみ量に関する情報を記憶する。演算結果記憶部６４は、将来変形量演算部７２の演算によって算出される将来のクリープ変形量が交換閾値Ａに達する交換推奨時期Ａ、およびひずみ量が交換閾値Ｂに達する交換推奨時期Ｂを記憶する。なお、交換推奨時期Ａおよび交換推奨時期Ｂは、年月日で特定される。これらの交換推奨時期の算出方法は後述する。
【0079】
ここで、交換推奨時期Ａおよび交換推奨時期Ｂのうちの早い方の時期から所定の準備期間前の時期を準備推奨時期とする。準備推奨時期とは、交換推奨時期が特定されたノズルに対して新しいノズルの準備を始めることを推奨する時期をいう。なお、準備推奨時期も、交換推奨時期と同様に、年月日で特定される。例えば、交換推奨時期Ａおよび交換推奨時期Ｂのうちの早い方の時期が２０４０年６月１日、準備期間が３年の場合、準備推奨時期は、２０３７年６月１日となる。準備期間は、前述したように、入力情報記憶部６１に記憶されている。
【0080】
演算結果記憶部６４は、将来変形量演算部７２によって演算された、準備推奨時期における将来のクリープ変形量またはひずみ量を準備閾値として記憶する。すなわち、準備推奨時期におけるクリープ変形量またはひずみ量は、準備閾値である。準備閾値の算出方法は後述する。
【0081】
また、演算結果記憶部６４は、将来変形量演算部７２の演算によって算出される、将来のクリープ変形量が点検閾値Ａに達する点検推奨時期Ａおよびひずみ量が点検閾値Ｂに達する点検推奨時期Ｂを記憶する。なお、点検推奨時期Ａおよび点検推奨時期Ｂは、年月日で特定される。これらの点検推奨時期の算出方法は後述する。
【0082】
演算結果記憶部６４は、将来のクリープ変形量およびひずみ量に関する情報として、例えば、将来のクリープ変形量およびひずみ量、交換推奨時期Ａ、交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａ、点検推奨時期Ｂ、準備閾値、準備推奨時期などの演算結果を記憶する。なお、これらの情報は、将来変形量関連情報として機能する。
【0083】
テンプレート記憶部６５は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果を表示する画面の基となるテンプレート画面に係る情報を記憶する。ユーザインターフェース５０の表示部に表示させる各種テンプレート画面に係る情報は、予めテンプレート記憶部６５に記憶されている。
【0084】
表示情報記憶部６６は、演算部７０の表示情報生成部７３で生成された表示部に表示するための表示情報を記憶する。
【0085】
演算部７０は、定周期変形量演算部７１と、将来変形量演算部７２と、表示情報生成部７３とを備える演算ブロックである。演算部７０は、ユーザインターフェース５０からのユーザの実行開始入力に応じて、プログラム記憶部６３からノズル変形量管理装置１８を実行するためのプログラムを読み出す。これによって、定周期変形量演算部７１、将来変形量演算部７２および表示情報生成部７３それぞれの機能が実行可能となる。
【0086】
定周期変形量演算部７１は、プログラム記憶部６３からクリープ変形量およびひずみ量を算出するための演算式やパラメータを読み出し、計測データ記憶部６２に記憶された蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に基づいて、定周期におけるクリープ変形量およびひずみ量を算出する演算ブロックである。定周期変形量演算部７１は、算出したクリープ変形量およびひずみ量に係る情報を演算結果記憶部６４に出力する。
【0087】
ここで、定周期とは、過去の所定日から現在までの、例えば、１時間周期をいう。定周期変形量演算部７１は、過去の所定日の定期検査において計測されたクリープ変形量を初期値として、蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に基づいて、定周期おきに（例えば、１時間おきに）クリープ変形量およびひずみ量を算出する。そして、現在におけるクリープ変形量は、過去の所定日の定期検査において計測されたクリープ変形量に、過去の所定日から現在までに進行したクリープ変形量を加算することで算出される。なお、定周期変形量演算部７１によって算出される過去の所定日から現在までに進行したクリープ変形量およびひずみ量は、予測値である。
【0088】
定周期変形量演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値Ａに基づいて、算出したクリープ変形量が交換閾値Ａに達しているか否かを判定する。また、定周期変形量演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値Ｂに基づいて、算出したひずみ量が交換閾値Ｂに達しているか否かを判定する。
【0089】
定周期変形量演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された点検閾値Ａに基づいて、算出したクリープ変形量が点検閾値Ａに達しているか否かを判定する。また、定周期変形量演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された点検閾値Ｂに基づいて、算出したひずみ量が点検閾値Ｂに達しているか否かを判定する。
【0090】
また、定周期変形量演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された準備閾値に基づいて、算出したクリープ変形量またはひずみ量が準備閾値に達しているか否かを判定する。なお、定周期変形量演算部７１におけるこれらの判定に関する動作については後述する。
【0091】
将来変形量演算部７２は、プログラム記憶部６３からクリープ変形量およびひずみ量を算出するための演算式やパラメータを読み出し、入力情報記憶部６１に記憶された将来の運転条件に基づいて、将来のクリープ変形量およびひずみ量を算出する演算ブロックである。将来変形量演算部７２は、算出したクリープ変形量およびひずみ量に係る情報を演算結果記憶部６４に出力する。
【0092】
ここで、将来とは、現在から将来の運転条件として設定された将来の年までをいう。将来変形量演算部７２は、定周期変形量演算部７１において算出された現在のクリープ変形量およびひずみ量を初期値として、入力情報記憶部６１に記憶された将来の運転条件に基づいて、所定年ごと（例えば、１年ごと）の将来のクリープ変形量およびひずみ量を算出する。なお、将来変形量演算部７２によって算出される将来のクリープ変形量およびひずみ量は、予測値である。
【0093】
将来変形量演算部７２は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値Ａおよび算出した将来のクリープ変形量に基づいて、将来のクリープ変形量が交換閾値Ａに達しているか否かを判定する。将来変形量演算部７２は、将来のクリープ変形量が交換閾値Ａに達していると判定した場合、将来変形量演算部７２は、将来のクリープ変形量が交換閾値Ａに達する交換推奨時期Ａを算出する。
【0094】
また、将来変形量演算部７２は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値Ｂおよび算出した将来のひずみ量に基づいて、将来のひずみ量が交換閾値Ｂに達しているか否かを判定する。将来変形量演算部７２は、将来のひずみ量が交換閾値Ｂに達していると判定した場合、将来変形量演算部７２は、将来のひずみ量が交換閾値Ｂに達する交換推奨時期Ｂを算出する。
【0095】
さらに、将来変形量演算部７２は、将来のクリープ変形量が交換閾値Ａに達していると判定した場合または将来のひずみ量が交換閾値Ｂに達していると判定した場合、前述した準備期間に基づいて、準備推奨時期および準備閾値を算出する。
【0096】
ここで、説明の便宜上、定周期変形量演算部７１によって演算された過去から現在までのクリープ変形量およびひずみ量それぞれを過去クリープ変形量および過去ひずみ量と称する。将来変形量演算部７２によって演算された現在から将来の所定日までのクリープ変形量およびひずみ量それぞれを将来クリープ変形量および将来ひずみ量と称する。
【0097】
表示情報生成部７３は、ユーザインターフェース５０の表示部に表示させる表示情報を生成する演算ブロックである。表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する。なお、表示情報生成部７３は、例えば、定周期変形量演算部７１、将来変形量演算部７２の演算結果を直接入力し、テンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成してもよい。
【0098】
表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６に出力する。また、表示情報生成部７３は、生成した表示情報をユーザインターフェース５０に出力する。
【0099】
ここで、上記したノズル変形量管理装置１８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ（Compact Disc）ドライブ装置などの外部記憶装置、ディスプレイなどの表示装置、キーボードやマウスなどの入力装置などを備えたコンピュータ装置などで構成することが可能である。
【0100】
（定周期変形量演算部７１および将来変形量演算部７２における演算）
ここで、定周期変形量演算部７１および将来変形量演算部７２における演算の流れを説明する。
ここで、定周期変形量演算部７１および将来変形量演算部７２における演算の流れを説明する。
【0101】
図６は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の定周期変形量演算部７１における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算の流れを説明するためのフローチャートである。図７は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の将来変形量演算部７２における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算の流れを説明するためのフローチャートである。
【0102】
ここでは、高圧タービン１１のノズルに係る変形量の演算を例示して説明するが、中圧タービン１３のノズルに係る変形量の演算においても同様の工程で演算が実行される。
【0103】
まず、図６を参照して、定周期変形量演算部７１における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算の流れを説明する。
【0104】
図６に示すように、定周期変形量演算部７１は、計測データ記憶部６２から計測データに係る情報を読み出す（ステップＳ１）。ここで、定周期変形量演算部７１は、計測データに係る情報として、高圧タービン１１の入口における蒸気温度情報および蒸気圧力情報、高圧タービン１１の初段のタービン段落における動翼出口圧力またはノズル入口圧力に係る蒸気圧力情報、発電機１５の電気出力に係る電気出力情報を読み出す。これらの計測データに係る情報は、過去クリープ変形量および過去ひずみ量を演算するための計測された情報として機能する。
【0105】
なお、ステップＳ１を実行する際には、定周期変形量演算部７１は、プログラム記憶部６３から過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算を実行するためのプログラム、過去クリープ変形量および過去ひずみ量を算出するための演算式やパラメータ、入力情報記憶部６１から管理対象のノズルの設計情報などを読み出している。
【0106】
続いて、定周期変形量演算部７１は、読み出した計測データに係る情報に基づいて、管理対象のノズルの運転環境状態量を算出する（ステップＳ２）。運転環境状態量として、管理対象のノズルが備えられたタービン段落における、蒸気圧力、蒸気流量、蒸気流速、蒸気温度が算出される。
【0107】
続いて、定周期変形量演算部７１は、算出した運転環境状態量および管理対象のノズルの設計情報に基づいて、クリープ変形速度Ｖを算出する（ステップＳ３）。なお、ここで算出されるクリープ変形速度Ｖは、高圧タービン１１のタービンロータの中心軸に沿う方向成分の変形速度である。
【0108】
続いて、定周期変形量演算部７１は、算出したクリープ変形速度Ｖを運転時間で積分して運転時間において進行したクリープ変形量Ｄを算出する（ステップＳ４）。
【0109】
ここで、定周期変形量演算部７１は、上記演算によって算出されたクリープ変形量Ｄに過去の所定日の定期検査において計測されたクリープ変形量Ｄｉを加算することで、過去クリープ変形量を算出する。これによって、高圧タービン１１の運用が反映された過去クリープ変形量が得られる。
【0110】
続いて、定周期変形量演算部７１は、過去クリープ変形量をノズル高さで除することで過去ひずみ量を算出する（ステップＳ５）。なお、ノズル高さは、ノズル１５３におけるタービンロータ１５４の中心軸に垂直な径方向の高さである（図２参照）。換言すれば、ノズル高さは、ダイアフラム外輪１５１の径方向内側の内壁面とダイアフラム内輪１５２の径方向外側の外壁面との距離に相当する（図２参照）。
【0111】
なお、定周期変形量演算部７１は、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。上記した定周期変形量演算部７１における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算は、例えば、１時間おきに実行される。最も直近に算出された過去クリープ変形量および過去ひずみ量は、現在のクリープ変形量およびひずみ量に相当する。
【0112】
次に、図７を参照して、将来変形量演算部７２における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算の流れを説明する。
【0113】
将来変形量演算部７２の演算の流れにおいて、図７に示すステップＳ１０およびステップＳ１１以外は、定周期変形量演算部７１の演算の流れと基本的に同じである。すなわち、将来変形量演算部７２の演算におけるステップＳ１２－ステップＳ１４の処理は、定周期変形量演算部７１の演算におけるステップＳ３－ステップＳ５の処理と基本的に同じである。そのため、ここでは、将来変形量演算部７２の演算におけるステップＳ１０およびステップＳ１１の処理について主に説明する。
【0114】
図７に示すように、将来変形量演算部７２は、入力情報記憶部６１から将来の運転条件を読み出す（ステップＳ１０）。なお、ステップＳ１０を実行する際には、将来変形量演算部７２は、プログラム記憶部６３から将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算を実行するためのプログラム、将来クリープ変形量および将来ひずみ量を算出するための演算式やパラメータ、および入力情報記憶部６１から管理対象のノズルの設計情報などを読み出している。
【0115】
また、将来変形量演算部７２は、将来の運転条件に基づいて、区分負荷に対応させて予め設定された、高圧タービン１１の入口における蒸気温度情報および蒸気圧力情報、高圧タービン１１における管理対象のノズルのノズル入口圧力およびノズル出口圧力に係る蒸気圧力情報、高圧タービン１１における管理対象のノズルのノズル入口温度に係る蒸気温度情報、発電機１５の電気出力に係る電気出力情報を入力情報記憶部６１から読み出す（ステップＳ１０）。なお、入力情報記憶部６１からから読み出された蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報は、前述した定周期変形量演算部７１の演算において計測データ記憶部６２から読み出された、高圧タービン１１の入口における蒸気温度情報および蒸気圧力情報、高圧タービン１１の初段のタービン段落における動翼出口圧力またはノズル入口圧力に係る蒸気圧力情報、発電機１５の電気出力に係る電気出力情報と同様に取り扱われる。
【0116】
続いて、将来変形量演算部７２は、定周期変形量演算部７１の演算と同様に、蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に基づいて、管理対象のノズルの運転環境状態量を算出する（ステップＳ１１）。
【0117】
そして、将来変形量演算部７２は、ステップＳ１２からステップＳ１４の処理を実行して蒸気タービンプラントの運転時間（現在から将来の所定日まで）に進行するクリープ変形量Ｄを算出する。なお、ステップＳ１３においてクリープ変形量Ｄを算出する際、クリープ変形速度Ｖは、現在から将来の所定日までの運転時間で積分される。
【0118】
将来変形量演算部７２は、算出した現在から将来の所定日までに進行するクリープ変形量Ｄに、定周期変形量演算部７１によって算出された最も直近の過去クリープ変形量を加算することで、将来の所定日における将来クリープ変形量を算出する。これによって、高圧タービン１１における将来の運用が反映された将来クリープ変形量が得られる。
【0119】
なお、将来変形量演算部７２は、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。上記した将来変形量演算部７２における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算結果は、将来の運転条件として設定された１年周期ごとに得られる。すなわち、将来変形量演算部７２における演算結果は、１年単位で得られる。
【0120】
（交換推奨時期、点検推奨時期、準備推奨時期および準備閾値の算出）
ここで、交換推奨時期、点検推奨時期、準備推奨時期および準備閾値の算出方法について説明する。
ここで、交換推奨時期、点検推奨時期、準備推奨時期および準備閾値の算出方法について説明する。
【0121】
なお、上記したように、交換推奨時期には、交換推奨時期Ａおよび交換推奨時期Ｂがあり、点検推奨時期には、点検推奨時期Ａおよび点検推奨時期Ｂがある。交換推奨時期および点検推奨時期は、基本的に同じ方法で算出されるため、ここでは、交換推奨時期Ａの算出方法を例示して説明する。
【0122】
ここでは、準備推奨時期が交換推奨時期Ａに基づいて算出される場合を例示して説明する。また、ここでは、準備期間が３年に設定された場合を例示して説明する。
【0123】
図８および図９は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の将来変形量演算部７２における交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の算出方法を説明するための図である。図８および図９において、横軸は時間（年）を示し、縦軸はクリープ変形量を示す。なお、ここでは、横軸の年における想定月日は、１月１日とする。
【0124】
ここでは、クリープ変形量は、クリープ変形量比として示されている。クリープ変形量比は、交換閾値Ａのクリープ変形量を１としたときのクリープ変形量比である。クリープ変形量比が１よりも小さいときは、クリープ変形量は交換閾値Ａを下回っている。クリープ変形量比が１よりも大きいときは、クリープ変形量は交換閾値Ａを超えている。
【0125】
まず、図８を参照して、準備閾値に到達するときが将来の場合について説明する。
【0126】
図８に示すように、２０３２年におけるクリープ変形量比は１．０よりも小さく、２０３３におけるクリープ変形量比は１．０よりも大きい。そのため、クリープ変形量比は、２０３２年と２０３３年との間で交換閾値Ａである１．０に達している。すなわち、交換推奨時期Ａは、２０３２年と２０３３年との間に存在する。
【0127】
将来変形量演算部７２は、２０３２年と２０３３年の間において、時間とクリープ変形量比の関係を１次関数で表す。そして、将来変形量演算部７２は、クリープ変形量比が１．０となる月日を算出する。
【0128】
図８に示した一例では、２０３２年におけるクリープ変形量比は０．９５であり、２０３３年におけるクリープ変形量比は１．０５である。将来変形量演算部７２は、１次関数に基づいて、クリープ変形量比が１．０となる交換推奨時期Ａを算出する。図８に示した一例では、演算の結果、２０３２年の７月１日が交換推奨時期Ａとなる。
【0129】
続いて、将来変形量演算部７２は、交換推奨時期Ａおよび準備期間に基づいて、準備推奨時期を算出する。ここで、準備期間を３年とした場合、準備推奨時期は、交換推奨時期Ａよりも３年前の２０２９年の７月１日となる。
【0130】
続いて、将来変形量演算部７２は、２０２９年と２０３０年の間において、時間とクリープ変形量比の関係を１次関数で表す。そして、将来変形量演算部７２は、２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量比を算出する。図８に示した一例では、演算の結果、２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量比は０．７５となる。この結果から、準備推奨時期におけるクリープ変形量比である準備閾値は０．７５となる。
【0131】
そして、将来変形量演算部７２は、上記した、交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の演算結果を入力して記憶する。
【0132】
次に、図９を参照して、準備閾値に到達するときが過去の場合について説明する。
【0133】
図９に示すように、クリープ変形量比が１．０に達するのは、２０３２年と２０３３年との間である。すなわち、交換推奨時期Ａは、２０３２年と２０３３年との間に存在する。そのため、準備推奨時期は、現在（２０３１年）よりも過去となる。
【0134】
図９に示すように、図８を参照して説明したときと同様に、将来変形量演算部７２は、２０３２年と２０３３年の間において、時間とクリープ変形量比の関係を１次関数で表してクリープ変形量比が１．０となる月日を算出する。
【0135】
図９に示した一例では、２０３２年におけるクリープ変形量比は０．９５であり、２０３３年におけるクリープ変形量比は１．０５である。図９に示した一例では、演算の結果、２０３２年の７月１日が交換推奨時期Ａとなる。
【0136】
続いて、将来変形量演算部７２は、交換推奨時期Ａおよび準備期間に基づいて、準備推奨時期を算出する。ここで、準備期間を３年とした場合、準備推奨時期は、交換推奨時期Ａよりも３年前の２０２９年の７月１日となる。
【0137】
続いて、将来変形量演算部７２は、演算結果記憶部６４から２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量を読み出し、クリープ変形量比を算出する。この算出されたクリープ変形量比は、準備閾値である。
【0138】
ここで、２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量は、定周期変形量演算部７１によって演算された結果である。そのため、演算結果記憶部６４は、この日の演算結果として、１時間おきの複数のデータを記憶している。そこで、２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量として、将来変形量演算部７２は、例えば、２０２９年の７月１日におけるクリープ変形量のデータの中の最大のクリープ変形量を参照する。
【0139】
そして、将来変形量演算部７２は、上記した、交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値の演算結果を入力して記憶する。
【0140】
ここで、将来クリープ変形量の演算の結果、将来の演算指定期間の間においてクリープ変形量比が１．０に達しない場合には、交換推奨時期Ａ、準備推奨時期および準備閾値は得られない。
【0141】
（導入時におけるノズル変形量管理装置１８について）
ここで、まず、導入時におけるノズル変形量管理装置１８の状態について説明する。
ここで、まず、導入時におけるノズル変形量管理装置１８の状態について説明する。
【0142】
ノズル変形量管理装置１８の導入時において、表示情報記憶部６６は、導入日時点での、過去クリープ変形量および将来クリープ変形量に関する表示情報、および過去ひずみ量および将来ひずみ量に関する表示情報を記憶している。すなわち、導入時におけるノズル変形量管理装置１８は、ユーザインターフェース５０の表示部に、導入日時点での、過去クリープ変形量、将来クリープ変形量、過去ひずみ量および将来ひずみ量を表示可能な状態である。
【0143】
表示情報記憶部６６は、演算結果記憶部６４に記憶された定周期変形量演算部７１および将来変形量演算部７２で演算された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶されたテンプレート画面に係る情報に基づいて、表示情報生成部７３によって生成された導入日時点での表示情報を記憶している。
【0144】
なお、メーカは、導入日時点において上記した状態となるようにノズル変形量管理装置１８を処理している。
【0145】
ここで、図１０は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の導入日時点において表示情報が表示された表示画面１００の一例を示す図である。
【0146】
図１０に示すように、表示画面１００には、高圧タービン１１の第２段－第４段のタービン段落のノズルおよび中圧タービン１３の第２段のタービン段落のノズルにおける、過去クリープ変形量、将来クリープ変形量、過去ひずみ量、将来ひずみ量が時系列で示されている。なお、ここでは、線の表示上の関係から、グラフ１０１において引き出し線を介してタービン種およびタービン段落を表示しているが、この表示法方法に限られない。グラフ１０１における結果を示す線をタービン種およびタービン段落ごとに色分けして表示してもよい。この場合、表示画面１００に、線の色ごとのインデックスが表示される。また、グラフ１０１において、引き出し線を介して準備閾値であることを表示しているが、準備閾値を示す線のインデックスを表示してもよい。
【0147】
クリープ変形量およびひずみ量の結果を示すグラフ１０１では、横軸に時間（年月日）、縦軸にクリープ変形量比およびひずみ量比が示されている。なお、ここでは、２０２４年１月１日を現在としている。ここでは、クリープ変形量は、クリープ変形量比として示され、ひずみ量は、ひずみ量比として示されている。表示画面１００において、クリープ変形量比は、点検閾値Ａのクリープ変形量を１としたときのクリープ変形量比である。また、ひずみ量比は、点検閾値Ｂのひずみ量を１としたときのひずみ量比である。
【0148】
図１０では、２０１４年１月１日から２０３４年１月１日までの時間軸を示している。この時間軸の範囲は、表示画面１００の時間軸設定部１０２の設定値を選択することで設定される。ここでは、時間軸設定部１０２の設定値として、５年、１０年、１５年、２０年が設定された一例を示している。なお、図１０では、１０年が選択されている。
【0149】
時間軸は、現在から設定値分の過去、現在から設定値分の将来が示される。例えば、図１０に示すように設定値として１０年が選択された場合、現在（２０２４年１月１日）から２０１４年１月１日までの過去１０年分の時間範囲および現在（２０２４年１月１日）から２０３４年１月１日までの将来１０年分の時間範囲が時間軸として表示される。
【0150】
このように、ユーザは、時間軸設定部１０２の設定値を選択することで時間軸の範囲を任意に変更することができる。
【0151】
なお、図１０において、クリープ変形量およびひずみ量として、２０１６年１月１日から２０３２年１月１日までの演算結果が示されている。この場合、２０１６年１月１日から２０２４年１月１日までのクリープ変形量比およびひずみ量比は、過去クリープ変形量および過去ひずみ量に基づくクリープ変形量比およびひずみ量比であり、２０２４年１月１日から２０３２年１月１日までのクリープ変形量比およびひずみ量比は、将来クリープ変形量および将来ひずみ量に基づくクリープ変形量比およびひずみ量比である。
【0152】
ここで、２０１６年１月１日におけるクリープ変形量比およびひずみ量比は、図５に示した入力画面９０から入力された定期検査結果に基づいて示されている。表示画面１００のグラフ１０１において、その定期検査結果に基づくクリープ変形量比およびひずみ量比は、黒丸で示されている。なお、例えば、最新の定期検査よりも前の演算結果を有する場合においても、表示画面１００には、最新の定期検査以降の演算結果が示され、最新の定期検査よりも前の演算結果は表示されない。
【0153】
また、表示画面１００には、交換閾値Ａが「Threshold １」として、交換閾値Ｂが「Threshold ２」として、点検閾値Ａが「Threshold ３」として、点検閾値Ｂが「Threshold ４」として示されている。なお、表示画面１００には、準備閾値も示されている。
【0154】
なお、交換閾値Ａ、交換閾値Ｂ、点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂは、初期値として入力情報記憶部６１に記憶されたデフォルト値であるため、「Threshold １」－「Threshold ４」は、表示画面１００に常に表示されている。
【0155】
表示画面１００には、アラーム表示１０３が表示される。アラーム表示１０３は、クリープ変形量が交換閾値Ａまたは点検閾値Ａを超える場合、ひずみ量が交換閾値Ｂまたは点検閾値Ｂを超える場合に表示される。これらに該当しない場合には、表示画面１００にアラーム表示１０３は、表示されない。
【0156】
アラーム表示１０３として、例えば、交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂのうち、先に到達した交換閾値に基づく交換推奨時期が示される。また、アラーム表示１０３として、例えば、点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂのうち、先に到達した点検閾値に基づく点検推奨時期が示される。また、アラーム表示１０３に、準備推奨時期を示してもよい。また、図１０に示した一例のように、現在から各推奨時期までの年月日を示してもよい。
【0157】
図１０に示すように、ユーザインターフェース５０の表示画面１００には、過去および将来のクリープ変形量、および過去および将来のひずみ量の時間経過に伴う変化が一つのグラフ１０１上に表示される。また、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、準備推奨期間が、表示画面１００に表示される。
【0158】
（定周期変形量演算処理）
次に、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算処理について説明する。
次に、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算処理について説明する。
【0159】
図１１は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【0160】
なお、定周期変形量演算部７１は、各管理対象のノズルそれぞれに対して演算処理を実行する。演算処理方法は、いずれのノズルに対しても同様である。
【0161】
ここでは、高圧タービン１１の所定のタービン段におけるノズルに係る定周期変形量演算処理を例示して説明するが、中圧タービン１３のノズルに係る定周期変形量演算処理も同様の演算処理が実行される。
【0162】
図１１に示すように、定周期変形量演算部７１は、例えば、計測データ記憶部６２に記憶された情報に基づいて、蒸気タービン設備１が運転している否かを判定する（ステップＳ２０）。定周期変形量演算部７１は、例えば、蒸気温度情報、蒸気圧力情報および電気出力情報に基づいて、蒸気タービン設備１が運転している否かを判定する。
【0163】
ステップＳ２０の判定において、蒸気タービン設備１が運転していないと判定した場合（ステップＳ２０のＮｏ）、定周期変形量演算処理を終了する。
【0164】
ステップＳ２０の判定において、蒸気タービン設備１が運転していると判定した場合（ステップＳ２０のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、プログラム記憶部６３から過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算を実行するためのプログラム、過去クリープ変形量および過去ひずみ量を算出するための演算式やパラメータ、入力情報記憶部６１から管理対象のノズルの設計情報、計測データ記憶部６２に記憶された計測データ情報を読み出す（ステップＳ２１）。なお、計測データ情報は、高圧タービン１１の入口における蒸気温度情報および蒸気圧力情報、高圧タービン１１の初段のタービン段落における動翼出口圧力またはノズル入口圧力に係る蒸気圧力情報、および発電機１５の電気出力に係る電気出力情報である。
【0165】
続いて、定周期変形量演算部７１は、図６を参照して説明した演算方法で、過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算し、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ２２）。演算結果記憶部６４は、その演算結果を記憶する。
【0166】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ２３）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、その表示情報を記憶する。
【0167】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報を図１０に示すように表示部に表示する（ステップＳ２４）。
【0168】
ここで、表示情報生成部７３は、１時間おきに、演算結果に基づく表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。そのため、表示部に表示される過去クリープ変形量および過去ひずみ量に関する演算結果を示すグラフ１０１は、１時間おきに更新される。定周期変形量演算部７１は、例えば、過去クリープ変形量および過去ひずみ量の演算後、１時間おきにステップＳ２０－ステップＳ２４の処理を繰り返す。
【0169】
また、定周期変形量演算部７１は、ステップＳ２２の処理後、演算結果記憶部６４を参照して準備閾値が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２５）。
【0170】
ここで、例えば、ノズル変形量管理装置１８の導入日時点における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算において、将来の演算指定期間内で将来クリープ変形量が交換閾値Ａまたは将来ひずみ量が交換閾値Ｂに達している場合には、演算結果記憶部６４に準備閾値が記憶されている。また、ノズル変形量管理装置１８の導入後における演算において、将来の演算指定期間内で将来クリープ変形量が交換閾値Ａまたは将来ひずみ量が交換閾値Ｂに達している場合には、演算結果記憶部６４に準備閾値が記憶されている。
【0171】
一方、ノズル変形量管理装置１８の導入日時点における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算において、将来の演算指定期間内で将来クリープ変形量が交換閾値Ａまたは将来ひずみ量が交換閾値Ｂに達しない場合には、演算結果記憶部６４に準備閾値は記憶されていない。また、ノズル変形量管理装置１８の導入後における演算において、将来の演算指定期間内で将来クリープ変形量が交換閾値Ａまたは将来ひずみ量が交換閾値Ｂに達しない場合には、演算結果記憶部６４に準備閾値が記憶されていない。
【0172】
ステップＳ２５の判定において、準備閾値が記憶されていないと判定した場合（ステップＳ２５のＮｏ）、定周期変形量演算部７１は、ステップＳ２２の演算結果に基づいて、過去クリープ変形量が点検閾値Ａまたは過去ひずみ量が点検閾値Ｂに達したか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【0173】
ステップＳ２６の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していないと判定した場合（ステップＳ２６のＮｏ）、定周期変形量演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0174】
ステップＳ２６の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していると判定した場合（ステップＳ２６のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達した年月日に関する情報（点検推奨時期に係る情報）を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、この情報を記憶する。
【0175】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ２７）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0176】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ２８）。この更新によって、図１０に示したアラーム表示１０３には、点検推奨時期の情報が表示される。なお、ステップＳ２８を実行後、定周期変形量演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0177】
ステップＳ２５の判定において、準備閾値が記憶されていると判定した場合（ステップＳ２５のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、ステップＳ２２の演算結果に基づいて、過去クリープ変形量または過去ひずみ量が準備閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ２９）。
【0178】
ここで、過去クリープ変形量または過去ひずみ量が準備閾値に達する場合とは、過去クリープ変形量または過去ひずみ量が、将来変形量演算部７２によって算出された将来予測に基づく準備閾値に達することを示している。
【0179】
ステップＳ２９の判定において、過去クリープ変形量または過去ひずみ量が準備閾値に達していないと判定した場合（ステップＳ２９のＮｏ）、定周期変形量演算部７１は、上記したステップＳ２６以降の処理を実行する。
【0180】
ステップＳ２９の判定において、過去クリープ変形量または過去ひずみ量が準備閾値に達していると判定した場合（ステップＳ２９のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、過去クリープ変形量が交換閾値Ａまたは過去ひずみ量が交換閾値Ｂに達したか否かを判定する（ステップＳ３０）。
【0181】
ステップＳ３０の判定において、交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達していないと判定した場合（ステップＳ３０のＮｏ）、定周期変形量演算部７１は、過去クリープ変形量が点検閾値Ａまたは過去ひずみ量が点検閾値Ｂに達したか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【0182】
ステップＳ３１の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していないと判定した場合（ステップＳ３１のＮｏ）、定周期変形量演算部７１は、準備閾値に達した年月日に関する情報（準備推奨時期に係る情報）を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、この情報を記憶する。
【0183】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ３２）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0184】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ３３）。この更新によって、図１０に示したアラーム表示１０３には、準備推奨時期の情報が表示される。なお、ステップＳ３３を実行後、定周期変形量演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0185】
ステップＳ３１の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していると判定した場合（ステップＳ３１のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂ、および準備閾値に達した年月日に関する情報（点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、および準備推奨時期に係る情報）を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、この情報を記憶する。
【0186】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ３４）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0187】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ３５）。この更新によって、図１０に示したアラーム表示１０３には、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、および準備推奨時期の情報が表示される。なお、ステップＳ３５を実行後、定周期変形量演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0188】
ステップＳ３０の判定において、交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達していると判定した場合（ステップＳ３０のＹｅｓ）、定周期変形量演算部７１は、交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂ、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂ、および準備閾値に達した年月日に関する情報（交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、および準備推奨時期に係る情報）を演算結果記憶部６４に出力する。演算結果記憶部６４は、この情報を記憶する。
【0189】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ３６）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0190】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ３７）。この更新によって、図１０に示したアラーム表示１０３には、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、および準備推奨時期の情報が表示される。
【0191】
ここで、定周期変形量演算部７１における演算は、例えば、１時間おきに実行される。そのため、表示画面１００の過去クリープ変形量および過去ひずみ量に関する情報は、１時間おきに更新される。なお、横軸の時間の範囲が同じ場合、時間の経過に伴って、図１０のグラフ１０１における過去クリープ変形量および過去ひずみ量に関する情報は増加する。
【0192】
上記した定周期変形量演算処理によって、図１０に示した表示画面１００における過去クリープ変形量および過去ひずみ量に関する情報が更新される。また、過去クリープ変形量および過去ひずみ量がそれぞれ設定された閾値に達している場合には、アラーム表示１０３における情報が更新される。
【0193】
（将来変形量演算処理）
次に、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算処理について説明する。
次に、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算処理について説明する。
【0194】
図１２は、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【0195】
なお、将来変形量演算部７２は、各管理対象のノズルそれぞれに対して演算処理を実行する。演算処理方法は、いずれのノズルに対しても同様である。
【0196】
ここでは、高圧タービン１１の所定のタービン段におけるノズルに係る定周期変形量演算処理を例示して説明するが、中圧タービン１３のノズルに係る定周期変形量演算処理も同様の演算処理が実行される。
【0197】
ここで、ノズル変形量管理装置１８の導入日時点において、図４に示す将来の運転条件は、初期設定されている。ユーザは、導入後、ユーザインターフェース５０における図４に示す入力画面８０から将来の運転条件を１年単位で入力する。
【0198】
例えば、図１０に示した表示画面１００における選択表示部１０４の選択ボタン１０５を押すことで、図示されていないが、選択表示部１０４に将来の運転条件の入力画面８０の選択項目が表示される。選択表示部１０４において入力画面８０の選択項目が選択されると、ユーザインターフェース５０の表示部の画面は、図４に示す将来の運転条件の入力画面８０に切り替わる。この際、表示情報生成部７３は、ユーザインターフェース５０からの入力画面８０の選択に係る情報を入力し、ユーザインターフェース５０に入力画面８０を表示させるための表示情報を出力する。
【0199】
そして、ユーザは、将来の運転条件を入力後、図４のSaveボタン８７を押す。ユーザインターフェース５０は、Saveボタン８７からの入力を受け、将来の運転条件に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、将来の運転条件に係る情報を記憶する。なお、入力画面８０のBackボタン８８は、Saveボタン８７を押さずに表示画面１００に戻る場合に押すボタンである。
【0200】
また、将来変形量演算部７２は、Saveボタン８７が押されたことに伴うユーザインターフェース５０からの情報を受け、将来の運転条件の入力がされたと判定する。
【0201】
図１２に示すように、将来変形量演算部７２は、将来の運転条件の入力がされたか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【0202】
ステップＳ４０の判定において、将来の運転条件の入力がされていないと判定した場合（ステップＳ４０のＮｏ）、将来変形量演算部７２は、再度ステップＳ４０の処理を実行する。
【0203】
ステップＳ４０の判定において、将来の運転条件の入力がされたと判定した場合（ステップＳ４０のＹｅｓ）、将来変形量演算部７２は、プログラム記憶部６３から将来クリープ変形量および将来ひずみ量の演算を実行するためのプログラム、将来クリープ変形量および将来ひずみ量を算出するための演算式やパラメータ、入力情報記憶部６１から管理対象のノズルの設計情報、入力情報記憶部６１に記憶された将来の運転条件を読み出す（ステップＳ４１）。
【0204】
続いて、将来変形量演算部７２は、将来の運転条件を参照して詳細運転モード設定があるか否かを判定する（ステップＳ４２）。
【0205】
ステップＳ４２の判定において、詳細運転モード設定があると判定した場合（ステップＳ４２のＹｅｓ）、将来の運転条件における区分負荷ごとの運転時間および稼働率を読み出す（ステップＳ４３）。
【0206】
続いて、将来変形量演算部７２は、ステップＳ４３の処理後、またはステップＳ４２の判定において詳細運転モード設定がないと判定した場合（ステップＳ４２のＮｏ）、図７を参照して説明した演算方法で、将来クリープ変形量および将来ひずみ量を演算し、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ４４）。演算結果記憶部６４は、演算結果を記憶する。
【0207】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ４５）。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0208】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報を図９に示すように表示部に表示する（ステップＳ４６）。
【0209】
ここで、表示情報生成部７３は、将来変形量演算部７２において演算処理が実行されるごとに、演算結果に基づく表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。そのため、表示部に表示される将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する演算結果を示すグラフ１０１は、将来変形量演算部７２において演算処理が実行されるごとに更新される。換言すると、将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する演算結果を示すグラフ１０１は、将来の運転条件の入力画面８０におけるSaveボタン８７が押されたことに伴う情報を受けるごとに更新される。
【0210】
また、将来変形量演算部７２は、ステップＳ４４の処理後、ステップＳ４４の演算結果に基づいて、将来クリープ変形量が交換閾値Ａまたは将来ひずみ量が交換閾値Ｂに達しているか否かを判定する（ステップＳ４７）。
【0211】
ステップＳ４７の判定において、交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達していないと判定した場合（ステップＳ４７のＮｏ）、将来変形量演算部７２は、将来クリープ変形量が点検閾値Ａまたは将来ひずみ量が点検閾値Ｂに達しているか否かを判定する（ステップＳ４８）。
【0212】
ステップＳ４８の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していないと判定した場合（ステップＳ４８のＮｏ）、将来変形量演算部７２は、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、および点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂに関する情報を演算結果記憶部６４に出力する。すなわち、将来変形量演算部７２は、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂおよび点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂが無いことに関する情報を演算結果記憶部６４に出力する。ここで、演算結果記憶部６４において、すでに交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、および点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂが記憶されている場合には、演算結果記憶部６４は、それらの情報を新たに入力された、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂおよび点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂが無いことに関する情報に更新して記憶する。
【0213】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ５２）。表示情報生成部７３は、図１０に示した表示画面１００からアラーム表示１０３が削除された表示情報を生成する。また、表示情報生成部７３は、図１０に示した表示画面１００のグラフ１０１から準備閾値を示すライン（図１０の破線）が削除された表示情報を生成する。
【0214】
そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0215】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ５３）。この更新によって、表示画面１００からアラーム表示１０３が削除される。さらに、グラフ１０１から準備閾値を示すライン（図１０の破線）が削除される。
【0216】
ステップＳ４８の判定において、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達していると判定した場合（ステップＳ４８のＹｅｓ）、将来変形量演算部７２は、図８および図９を参照して説明した方法によって点検推奨時期を算出して、その結果を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ４９）。演算結果記憶部６４は、点検推奨時期を記憶する。また、将来変形量演算部７２は、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂが無いことに関する情報を演算結果記憶部６４に出力する。
【0217】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ５０）。表示情報生成部７３は、図１０に示した表示画面１００において、アラーム表示１０３に点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂを表示して、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂを削除するための表示情報を生成する。また、表示情報生成部７３は、グラフ１０１から準備閾値を示すライン（図１０の破線）を削除するための表示情報を生成する。
【0218】
そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0219】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ５１）。この更新によって、表示画面１００には、今回の計算結果に基づく、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂを備えるアラーム表示１０３が表示される。なお、グラフ１０１には、準備閾値を示すラインは示されない。
【0220】
ステップＳ４７の判定において、交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達していると判定した場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、将来変形量演算部７２は、図８および図９を参照して説明した方法によって、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂを算出するとともに、準備推奨時期および準備閾値を算出して、その結果を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ５４）。演算結果記憶部６４は、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、準備推奨時期、準備閾値を記憶する。なお、演算結果が交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達している場合には、演算結果は、点検閾値Ａまたは点検閾値Ｂに達している。
【0221】
表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ５５）。表示情報生成部７３は、図１０に示した表示画面１００において、アラーム表示１０３に交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、準備推奨時期を表示するための表示情報を生成する。また、表示情報生成部７３は、グラフ１０１に準備閾値のライン（図１０の破線）を表示するための表示情報を生成する。
【0222】
そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0223】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報に基づいて、表示画面を更新する（ステップＳ５６）。この更新によって、表示画面１００には、今回の計算結果に基づく、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、準備推奨時期を備えるアラーム表示１０３が表示される。なお、グラフ１０１には、今回の計算結果に基づく、準備閾値を示すライン（図１０の破線）が示される。
【0224】
上記した将来変形量演算部７２における演算結果は、将来の運転条件として設定された１年周期ごとに得られる。すなわち、将来変形量演算部７２における演算結果は、１年単位で得られる。
【0225】
将来変形量演算処理では、将来の運転条件の入力画面８０におけるSaveボタン８７が押されたことに伴う情報を受けるごとにステップＳ４１－ステップＳ５６の処理を繰り返す。そして、表示画面１００の将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報は、将来の運転条件の入力画面８０におけるSaveボタン８７が押されたことに伴う情報を受けるごとに更新される。
【0226】
上記した将来変形量演算処理によって、図１０に示した表示画面１００における将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報が更新される。将来の運転条件によって、例えば、グラフ１０１に示される将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報が変化する。また、将来の運転条件によって、交換推奨時期Ａ、交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａ、点検推奨時期Ｂ、準備推奨時期および準備閾値も変化する。
【0227】
上記した第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８によれば、ユーザインターフェース５０の表示部に、実機の運転データに基づいて予測された過去から現在までの過去クリープ変形量および過去ひずみ量、および将来想定する運転条件に基づいて予測された将来クリープ変形量および将来ひずみ量を時系列でグラフ１０１に表示することができる。これによって、ユーザは、クリープ変形量やひずみ量の時間に伴う変化を目視で確認することできる。
【0228】
ここで、ノズルにおけるクリープ変形が進行すると、そのノズルの下流側で回転する動翼と接触するリスクがある。この接触リスクの因子（リスク因子）は、タービン段落によって差異がある。例えば、クリープ変形量は、サイズの大きいノズル（翼高さが高いノズル）よりもサイズの小さいノズル（翼高さが低いノズル）にリスク因子として大きな影響を及ぼす。そこで、クリープ変形量をノズル高さで除して無次元化したひずみ量を管理変形量の一つとすることで、ノズルサイズの要素を含む管理変形量を備えることができる。ここで、サイズの小さいノズルにおいては、経年的に、クリープ変形量に比べてひずみ量の増加が早い。一方、サイズの大きいノズルにおいては、経年的に、ひずみ量に比べてクリープ変形量の増加が早い。
【0229】
ノズル変形量管理装置１８において、クリープ変形量およびひずみ量を管理変形量とすることで、ノズルのサイズの要素を考慮したノズル変形量管理を実行することができる。これによって、例えば、アラーム表示１０３として、交換閾値Ａおよび交換閾値Ｂのうち、先に到達した交換閾値に基づく交換推奨時期を示すことができる。また、例えば、アラーム表示１０３として、点検閾値Ａおよび点検閾値Ｂのうち、先に到達した点検閾値に基づく点検推奨時期を示すことができる。そして、ノズル変形量管理装置１８において、ノズルのクリープ変形に伴う動翼との接触リスクを回避するように管理することができる。
【0230】
また、ノズル変形量管理装置１８において、表示画面１００のグラフ１０１に、交換閾値Ａ、交換閾値Ｂ、点検閾値Ａ、点検閾値Ｂおよび準備閾値のラインを表示することができる。これによって、ユーザは、交換推奨時期Ａ、交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａ、点検推奨時期Ｂおよび準備推奨時期を目視で確認することできる。
【0231】
さらに、ノズル変形量管理装置１８において、表示画面１００にアラーム表示１０３として、交換推奨時期Ａ、交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａ、点検推奨時期Ｂおよび準備推奨時期を表示することができる。これによって、ユーザは、これらの時期を具体的に認識することができる。そしてユーザは、準備推奨時期を具体的に認識することで、交換するノズルの製作依頼を的確に行うことができる。
【0232】
ノズル変形量管理装置１８では、将来の運転条件の入力画面８０において入力された運転条件に基づく演算結果を表示することができる。そのため、ユーザは、将来の運転条件の入力画面８０において運転条件を変更することで、運転条件による演算結果の違いを表示画面１００のグラフ１０１において目視で確認することできる。
【0233】
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、ユーザインターフェース５０の表示部に表示される将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報の他の一例を説明する。
第２の実施の形態では、ユーザインターフェース５０の表示部に表示される将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報の他の一例を説明する。
【0234】
図１３および図１４は、第２の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における将来変形量演算処理方法を説明するためのフローチャートである。なお、図面の構成上、フローチャートを一図で示すことができないため、図１３のステップＳ４０のＮｏに続くフローチャートを図１４に示す。図１５は、第２の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における表示画面１００Ａの一例を示す図である。なお、第２の実施の形態において、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８の構成をと同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明を省略または簡略する。
【0235】
第２の実施の形態では、演算結果を示す表示画面１００Ａにおいて、他の将来の運転条件における演算結果を同時に表示できる点が第１の実施の形態におけるノズル変形量管理装置１８と異なる。ここでは、この異なる構成について主に説明する。なお、第２の実施の形態においける定周期変形量演算処理は、第１の実施の形態における定周期変形量演算処理と同様である。
【0236】
【0237】
ここで、ユーザは、将来の運転条件を入力後、図３のSaveボタン８７を押す。第２の実施の形態における将来変形量演算処理において、第１の実施の形態における将来変形量演算処理と同様に、ユーザインターフェース５０は、Saveボタン８７からの入力を受け、将来の運転条件に係る情報を入力情報記憶部６１に出力する。入力情報記憶部６１は、将来の運転条件に係る情報を記憶する。
【0238】
また、将来変形量演算部７２は、Saveボタン８７が押されたことに伴うユーザインターフェース５０からの情報を受け、将来の運転条件の入力がされたと判定する。
【0239】
図１３に示すように、将来変形量演算部７２は、将来の運転条件の入力がされたか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【0240】
ステップＳ４０の判定において、将来の運転条件の入力がされたと判定した場合（ステップＳ４０のＹｅｓ）、前述したように、ステップＳ４１からステップＳ４６の処理が実行される。そして、前述したように、ステップＳ４６の処理の後、ステップＳ４０の処理が実行される。
【0241】
一方、ステップＳ４０の判定において、将来の運転条件の入力がされていないと判定した場合（ステップＳ４０のＮｏ）、図１４に示すように、表示情報生成部７３は、他の将来の運転条件で演算した結果（比較演算結果）の表示要求があるか否かを判定する（ステップＳ６０）。比較演算結果は、他の将来の運転条件に基づいてすでに予測された演算結果であり、演算結果記憶部６４に記憶されている。なお、他の将来の運転条件は、第２の将来の運転条件として機能し、比較演算結果は、第２の将来変形量関連情報として機能する。
【0242】
ここで、図１６は、第２の実施の形態のノズル変形量管理装置１８におけるユーザインターフェース５０に表示させる比較演算結果を選択する選択画面１１０の一例を示す図である。
【0243】
例えば、図１０に示した表示画面１００における選択表示部１０４の選択ボタン１０５を押すことで、図示されていないが、選択表示部１０４に選択画面１１０の選択項目が表示される。そして、選択表示部１０４において選択画面１１０の選択項目が選択されると、ユーザインターフェース５０の表示部の画面は、図１６に示す選択画面１１０に切り替わる。この際、表示情報生成部７３は、ユーザインターフェース５０からの選択画面１１０の選択に係る情報を入力し、ユーザインターフェース５０に選択画面１１０を表示させるための表示情報を出力する。
【0244】
図１６の選択画面１１０には、演算結果記憶部６４に記憶されているすでに演算された演算結果のリストがリスト表示部１１１に表示される。また、ここでは、演算結果記憶部６４に記憶された日時も表示するリスト表示部１１１の一例が示されている。リスト表示部１１１には、例えば、演算結果記憶部６４に記憶された日時の新しい順に５つの演算結果のファイル名が表示される。なお、リスト表示部１１１に表示される構成は、これに限られない。リスト表示部１１１には、すでに演算された演算結果のリストが表示されればよい。
【0245】
ここで、図１６には、過去１時間以内に将来の運転条件に基づいて演算された比較演算結果の一例が示されている。これらの比較演算結果を表示画面１００Ａのグラフ１０１に表示させる場合、最新の将来クリープ変形量および将来ひずみ量が更新されない状態で比較演算結果を比較することができる。すなわち、これらの比較演算結果のいずれをグラフ１０１に表示させても、比較演算結果における将来のクリープ変形量比および将来のひずみ量比を示すラインの起点は、図１５に示すように、最新の将来のクリープ変形量比および将来のひずみ量比を示すラインの起点と一致する。
【0246】
なお、比較演算結果は、１時間よりも前に演算された結果であってもよい。例えば、数日前に演算された比較演算結果を選択する場合、比較演算結果における将来のクリープ変形量比および将来のひずみ量比を示すラインの起点は、最新の将来のクリープ変形量比および将来のひずみ量比を示すラインの起点からずれることになる。このようにそれぞれの起点がずれた場合においても、将来における将来のクリープ変形量比および将来のひずみ量比を示すラインの変化傾向は比較することができる。
【0247】
ユーザは、リスト表示部１１１に表示されたリストの中から比較演算結果として図１０に示した表示画面１００に表示させたい演算結果のファイル名を選択する。そして、ユーザは、Loadボタン１１２を押す。ユーザがLoadボタン１１２を押すと、画面が図１５に示す演算結果を示す表示画面１００Ａに切り替わる。
【0248】
なお、Backボタン１１４は、Loadボタン１１２またはResetボタン１１３を押さずに表示画面１００に戻る場合に押すボタンである。
【0249】
表示情報生成部７３は、ユーザインターフェース５０からのLoadボタン１１２が押されたことに基づく信号を受け、ステップＳ６０において比較演算結果の表示要求があると判定する。
【0250】
ステップＳ６０の判定において、比較演算結果の表示要求があると判定した場合（ステップＳ６０のＹｅｓ）、表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ６１）。ここでは、表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された将来の運転条件に基づく演算結果および選択された比較演算結果の双方を読み出す。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0251】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報を図１５に示すように表示部に表示する（ステップＳ６２）。図１５に示すように表示画面１００Ａには、将来クリープ変形量および将来ひずみ量として、将来の運転条件に基づく演算結果および比較演算結果の双方が表示される。
【0252】
具体的には、将来クリープ変形量および将来ひずみ量として、それぞれの演算結果におけるクリープ変形量比およびひずみ量比が時系列で示されるとともに、それぞれの演算結果における準備閾値のラインが示される。
【0253】
なお、比較演算結果は、一点鎖線で示され、比較演算結果における準備閾値のラインは、破線（間隔が狭い方の破線）で示されている。また、アラーム表示１０３としてそれぞれの演算結果における、交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂ、点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂ、および準備推奨時期が表示される。なお、図１５に示すように、過去クリープ変形量および過去ひずみ量におけるクリープ変形量およびひずみ量も時系列で示されている。
【0254】
なお、比較演算結果における準備閾値は、第２の準備閾値として機能し、比較演算結果における交換推奨時期Ａまたは交換推奨時期Ｂは、第２の交換推奨時期として機能し、比較演算結果における準備推奨時期は、第２の準備推奨時期として機能し、比較演算結果における点検推奨時期Ａまたは点検推奨時期Ｂは、第２の点検推奨時期として機能する。
【0255】
ステップＳ６０の判定において、比較演算結果の表示要求がないと判定した場合（ステップＳ６０のＮｏ）、表示情報生成部７３は、比較演算結果の表示削除要求があるか否かを判定する（ステップＳ６３）。
【0256】
ここで、ユーザは、図１６の選択画面１１０において、Resetボタン１１３を押すことで、図１５の表示画面１００Ａに示されている比較演算結果を削除することができる。表示情報生成部７３は、ユーザインターフェース５０からのResetボタン１１３が押されたことに基づく信号を受け、ステップＳ６３において比較演算結果の表示削除要求があると判定する。なお、ユーザがResetボタン１１３を押すと、画面が演算結果を示す表示画面に切り替わる。
【0257】
ステップＳ６３の判定において、比較演算結果の表示削除要求があると判定した場合（ステップＳ６３のＹｅｓ）、表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部６５に記憶された情報に基づいて表示情報を生成する（ステップＳ６４）。ここでは、表示情報生成部７３は、演算結果記憶部６４に記憶された将来の運転条件に基づく演算結果を読み出す。そして、表示情報生成部７３は、生成した表示情報を表示情報記憶部６６およびユーザインターフェース５０に出力する。表示情報記憶部６６は、表示情報を記憶する。
【0258】
ユーザインターフェース５０は、表示情報生成部７３から出力された表示情報を図１０に示すように表示部に表示する（ステップＳ６５）。すなわち、図１０に示すように表示画面１００には、比較演算結果が削除され、将来の運転条件に基づく演算結果のみが表示される。
【0259】
ステップＳ６３の判定において、比較演算結果の表示削除要求がないと判定した場合（ステップＳ６３のＮｏ）、ステップＳ４０の処理に戻る。
【0260】
また、図１３に示すように、将来変形量演算部７２は、ステップＳ４４の処理後、前述したように、ステップＳ４４の演算結果に基づいて演算結果が交換閾値Ａまたは交換閾値Ｂに達しているか否かを判定する（ステップＳ４７）。そして、前述したように、ステップＳ４７からステップＳ５６の処理が実行される。
【0261】
表示画面１００Ａの将来クリープ変形量および将来ひずみ量に関する情報は、将来の運転条件の入力画面８０におけるSaveボタン８７、および比較演算結果の選択画面１１０におけるLoadボタン１１２またはResetボタン１１３が押されたことに伴う情報を受けるごとに更新される。
【0262】
なお、ここでは、比較演算結果として一つの演算結果を選択する一例を示したが、複数の比較演算結果を選択できるように設定されてもよい。
【0263】
上記した第２の実施の形態のノズル変形量管理装置１８によれば、第１の実施の形態のノズル変形量管理装置１８における作用効果と同様の作用効果が得られる。
【0264】
さらに、第２の実施の形態のノズル変形量管理装置１８によれば、表示画面１００Ａに、将来クリープ変形量および将来ひずみ量として、将来の運転条件に基づいて予測された演算結果および比較演算結果の双方を表示することができる。
【0265】
これによって、ユーザは、将来の運転条件に基づく演算結果と比較演算結果との違いを表示画面１００Ａのグラフ１０１およびアラーム表示１０３において目視で確認することできる。
【0266】
以上説明した実施形態によれば、運転データに基づいて予測された過去から現在までのクリープ変形量やひずみ量および将来の運転条件に基づいて予測された将来のクリープ変形量やひずみ量を時系列で認識することが可能となる。
【0267】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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】
【0268】
１…蒸気タービン設備、１０…ボイラ、１１…高圧タービン、１２…再熱器、１３…中圧タービン、１４…低圧タービン、１５…発電機、１６…復水器、１７…給水ポンプ、１８…ノズル変形量管理装置、２０…主蒸気管、２１…低温再熱蒸気管、２２…高温再熱蒸気管、２３…クロスオーバー管、２４…排気管、２５…給水管、３０Ａ、３０Ｂ…温度検知器、３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃ、３１Ｄ…圧力検知器、３２…出力検知器、４０…計測データ取得部、１５３…ノズル、５０…ユーザインターフェース、６０…記憶部、６１…入力情報記憶部、６２…計測データ記憶部、６３…プログラム記憶部、６４…演算結果記憶部、６５…テンプレート記憶部、６６…表示情報記憶部、７０…演算部、７１…定周期変形量演算部、７２…将来変形量演算部、７３…表示情報生成部、８０、９０…入力画面、８１…選択パターン、８２…過去運用実績モード、８３…ベースロード運用モード、８４…ピークロード運用モード、８５…詳細運転設定モード、８６…オペレーションデータ、８７…Saveボタン、８８、９７、１１４…Backボタン、９１…翼構成表示部、９２、９３、９４…数値欄、９５…Uploadボタン、９６…Deleteボタン、１００、１００Ａ…表示画面、１０１…グラフ、１０２…時間軸設定部、１０３…アラーム表示、１０４…選択表示部、１０５…選択ボタン、１１０…選択画面、１１１…リスト表示部、１１２…Loadボタン、１１３…Resetボタン、１５０…ケーシング、１５１…ダイアフラム外輪、１５２…ダイアフラム内輪、１５４…タービンロータ、１５５…ロータホイール、１５６…動翼、１５７…蒸気通路、１５８…シール部。
【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14】
【図15】
【図16】
【手続補正書】
【提出日】2024-07-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部を備え、
前記表示情報生成部は、前記将来の運転条件が入力されるごとに、
前記将来の運転条件が入力された時点における前記過去変形量関連情報と、
前記将来の運転条件が入力された時点からの前記将来変形量関連情報と
を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記表示情報生成部は、前記将来の運転条件が入力されるごとに、
前記将来の運転条件が入力された時点における前記過去変形量関連情報と、
前記将来の運転条件が入力された時点からの前記将来変形量関連情報と
を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項2】
前記表示情報生成部は、
前記過去変形量に関する情報、および前記将来変形量に関する情報の双方を時系列で前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記過去変形量に関する情報、および前記将来変形量に関する情報の双方を時系列で前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項3】
前記表示情報生成部は、
所定時間おきに、前記過去変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
所定時間おきに、前記過去変形量関連情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項4】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項5】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項6】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項7】
前記表示情報生成部は、
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項8】
前記表示情報生成部は、
前記ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された第２の将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの第２の将来変形量に関する情報を示す第２の将来変形量関連情報をさらに前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された第２の将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの第２の将来変形量に関する情報を示す第２の将来変形量関連情報をさらに前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項9】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す第２の準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される変形量を示す第２の準備閾値に係る情報を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項10】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される第２の準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、新たなノズルの準備を開始することが推奨される第２の準備推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項11】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される第２の交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルを交換することが推奨される第２の交換推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【請求項12】
前記表示情報生成部は、
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される第２の点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
前記第２の将来変形量に基づいて算出された、前記ノズルの点検をすることが推奨される第２の点検推奨時期を前記表示部に表示させる前記表示情報を生成することを特徴とする請求項８記載の蒸気タービンのノズル変形量管理装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
実施形態の蒸気タービンのノズル変形量管理装置は、計測された情報に基づいて算出された過去から現在までの蒸気タービンのノズルの過去変形量に関する情報を示す過去変形量関連情報と、ユーザインタフェース画面を用いた操作において入力された将来の運転条件および前記過去変形量関連情報に基づいて算出された将来における前記ノズルの将来変形量に関する情報を示す将来変形量関連情報とを表示部に表示させる表示情報を生成する表示情報生成部を備える。また、前記表示情報生成部は、前記将来の運転条件が入力されるごとに、前記将来の運転条件が入力された時点における前記過去変形量関連情報と、前記将来の運転条件が入力された時点からの前記将来変形量関連情報とを前記表示部に表示させる前記表示情報を生成する。