(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】P2024156334
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】復水器状態予測装置
(51)【国際特許分類】
F01D 21/00 20060101AFI20241029BHJP
F01K 9/00 20060101ALI20241029BHJP
F01D 25/00 20060101ALI20241029BHJP
【ＦＩ】
F01D21/00 W
F01K9/00 Z
F01D25/00 V
【審査請求】有
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023070708
(22)【出願日】2023-04-24
【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】栗田 純夫
(72)【発明者】
【氏名】新屋 大悟
(72)【発明者】
【氏名】津田 将太
(72)【発明者】
【氏名】吉崎 丈宏
(72)【発明者】
【氏名】岩田 佳浩
(72)【発明者】
【氏名】根本 晃
(72)【発明者】
【氏名】吉村 浩一
(72)【発明者】
【氏名】毛塚 孝明
(72)【発明者】
【氏名】竹内 司
(72)【発明者】
【氏名】竹山 嘉一
【テーマコード（参考）】
3G071
【Ｆターム（参考）】
3G071BA22
3G071BA26
(57)【要約】 （修正有）
【課題】運転条件に基づく復水器の性能や管の減肉に関する状態予測情報を認識することができる復水器状態予測装置を提供する。
【解決手段】実施形態の復水器状態予測装置は、測定された測定情報または入力された入力情報に基づいて予測された復水器の性能を示す性能情報を表示部に表示させる画面表示情報３００、および入力情報に基づいて予測された復水器の管の肉厚の残存割合を示す残肉情報を表示部に表示させる画面表示情報の少なくとも一方を生成する表示情報生成部を備える。
【選択図】図７
【解決手段】実施形態の復水器状態予測装置は、測定された測定情報または入力された入力情報に基づいて予測された復水器の性能を示す性能情報を表示部に表示させる画面表示情報３００、および入力情報に基づいて予測された復水器の管の肉厚の残存割合を示す残肉情報を表示部に表示させる画面表示情報の少なくとも一方を生成する表示情報生成部を備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
測定された測定情報または入力された入力情報に基づいて予測された復水器の性能を示す性能情報を表示部に表示させる第１の画面表示情報、および前記入力情報に基づいて予測された前記復水器の管の肉厚の残存割合を示す残肉情報を表示部に表示させる第２の画面表示情報の少なくとも一方を生成する表示情報生成部を備える復水器状態予測装置。
【請求項2】
前記性能情報は、前記復水器の清浄度、器内圧力および熱貫流率の寄与率の少なくとも１以上を含むことを特徴とする請求項１記載の復水器状態予測装置。
【請求項3】
前記第１の画面表示情報は、第１の計算条件に基づいて算出された前記性能情報を示す第１の算出データと、前記第１の計算条件とは異なる第２の計算条件に基づいて算出された前記性能情報を示す第２の算出データとを含むことを特徴とする請求項１記載の復水器状態予測装置。
【請求項4】
前記第２の画面表示情報は、前記入力情報に基づいて予測された前記残肉情報を示す第１の算出データと、前記入力情報とは異なる入力された情報に基づいて予測された前記残肉情報を示す第２の算出データとを含むことを特徴とする請求項１記載の復水器状態予測装置。
【請求項5】
前記第２の計算条件は、最新の計算条件からなり、前記第１の計算条件は、前記第２の計算条件に基づく算出結果よりも前に設定された計算条件からなることを特徴とする請求項３記載の復水器状態予測装置。
【請求項6】
前記復水器の管へ入水する冷却水の冷却水入口温度および前記復水器の管から排出される冷却水の冷却水出口温度、および前記復水器の積算運転時間の少なくとも一方を取得する計測データ取得部と、
前記冷却水入口温度および前記冷却水出口温度に基づく前記性能情報の算出、および前記復水器の積算運転時間に基づく前記残肉情報の算出の少なくとも一方を実行する演算部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の復水器状態予測装置。
前記冷却水入口温度および前記冷却水出口温度に基づく前記性能情報の算出、および前記復水器の積算運転時間に基づく前記残肉情報の算出の少なくとも一方を実行する演算部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１記載の復水器状態予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、復水器状態予測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸気タービン設備に備えられる復水器として、表面復水器がある。この表面復水器は、冷却水を流す複数の管を備える。そして、タービンから排出された蒸気は、これらの管に接触することで冷却される。なお、以下、表面復水器を単に復水器と称する。
【0003】
復水器では、蒸気を冷却するために、大量の冷却水が使用される。そのため、冷却水として、一般的に海水、湖水、河川水などが使用される。その中でも海水は、多くの設備で利用されている。
【0004】
復水器の管の内面は、冷却水に含まれる物質によって腐食するとともに汚れる。管の内面の腐食によって、管の肉厚は減少（減肉）する。また、管の内面の汚れによって、熱貫流率が低下して、復水器の性能が低下する。管の肉厚の減少や復水器の性能の低下は、経年とともに進行する。
【0005】
従来、復水器の管の減肉の進行は、蒸気タービン設備の運転を停止して実施する定期検査において知ることができる。一方、定期検査によって復水器の管の減肉が限界値を超えることが判明した場合でも、一般に復水器の補修や部品の調達には時間がかかるため、蒸気タービン設備の運転を長期間停止しなければならない。また、復水器の管の交換に伴う性能の変化については、復水器を稼働させなければ把握できない。そのため、従来、復水器の性能や状態に及ぼす補修の影響を予測することは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭６０－１３５７５９号公報
【特許文献2】特開２００４－１４５４９６号公報
【特許文献3】特開２０１９－７９２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
このように、従来において、復水器の減肉の進行は、運転停止を伴う検査でなければ知ることができない。また、検査の結果として復水器を補修した場合においても、性能や状態の変化を予測することは困難である。
【0008】
本発明が解決しようとする課題は、運転条件に基づく復水器の性能や管の減肉などに関する状態予測情報を認識することができる復水器状態予測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】
実施形態の復水器状態予測装置は、測定された測定情報または入力された入力情報に基づいて予測された復水器の性能を示す性能情報を表示部に表示させる第１の画面表示情報、および入力情報に基づいて予測された復水器の管の肉厚の残存割合を示す残肉情報を表示部に表示させる第２の画面表示情報の少なくとも一方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】実施の形態の復水器状態予測装置を備えた蒸気タービン設備の構成を示す系統図である。
【図2】実施の形態の復水器状態予測装置が対象とする復水器の構成を示す正面図である。
【図3】実施の形態の復水器状態予測装置が対象とする復水器の構成を示す側面図である。
【図4】実施の形態の復水器状態予測装置が対象とする復水器の構成を示す側面図である。
【図5】実施の形態の復水器状態予測装置が対象とする復水器の管群の断面を示す模式図である。
【図6】実施の形態の復水器状態予測装置の機能構成を示すブロック図である。
【図7】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する画面表示情報の例を示す図である。
【図8】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する画面表示情報の例を示す図である。
【図9】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する画面表示情報の他の例を示す図である。
【図10】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する画面表示情報の他の例を示す図である。
【図11】実施の形態の復水器状態予測装置の演算部の動作を示すフローチャートである。
【図12】実施の形態の復水器状態予測装置の演算部の動作を示すフローチャートである。
【図13】実施の形態の復水器状態予測装置の全体動作を示すフローチャートである。
【図14】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図15】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図16】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図17】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図18】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図19】実施の形態の復水器状態予測装置の基本仕様データの例を示す図である。
【図20】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図21】実施の形態の復水器状態予測装置の点検履歴の例を示す図である。
【図22】実施の形態の復水器状態予測装置が入力を受けるための画面表示情報の例を示す図である。
【図23】実施の形態の復水器状態予測装置の算出結果の例を示す図である。
【図24】実施の形態の復水器状態予測装置の算出結果の画面表示情報の例を示す図である。
【図25】実施の形態の復水器状態予測装置のユーザの操作例を示すフローチャートである。
【図26A】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する残肉率を示す画面表示情報の例を示す図である。
【図26B】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する残肉率を示す画面表示情報の例を示す図である。
【図26C】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する熱貫流率の寄与率などを示す画面表示情報の例を示す図である。
【図26D】実施の形態の復水器状態予測装置が生成する熱貫流率の寄与率などを示す画面表示情報の例を示す図である。
【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】
図１は、実施の形態の復水器状態予測装置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、復水器状態予測装置１８とを備える。ここで、復水器状態予測装置１８において、復水器１６は、性能と冷却水の管の減肉などの状態予測対象となる設備である。
【0013】
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管２１に排出する。再熱器１２は、低温再熱管２１から導入された蒸気を再熱して、その蒸気を高温再熱管２２に導出する。
【0014】
中圧タービン１３は、高温再熱管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。
【0015】
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。なお、復水器１６は、表面復水器である。復水器１６の構成の詳細につては、後述する。
【0016】
復水器状態予測装置１８は、復水器の性能および減肉の程度などを状態評価する演算装置である。復水器状態予測装置１８は、例えばコンピュータ装置などにより実現することができる。
【0017】
蒸気タービン設備１は、復水器状態予測装置１８が復水器１６の状態評価とその管の減肉を予測するため、さらに冷却水温度検知器３０および冷却水温度検知器３１を備えている。冷却水温度検知器３０は、復水器１６の管に導入される冷却水の温度（冷却水入口温度）Ｔ１を検知する温度センサである。冷却水温度検知器３０は、各管に導入される冷却水の温度を検知可能な部位に備えられる。冷却水温度検知器３０は、複数備えられてもよい。冷却水温度検知器３０は、例えば、後述するように、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢに備えられてもよい。また、冷却水温度検知器３０は、例えば、後述する復水器１６に備えられる、冷却水を流す複数の管のそれぞれに備えられてもよい。
【0018】
冷却水温度検知器３１は、復水器１６から排出される冷却水の温度（冷却水出口温度）Ｔ２を検知する温度センサである。冷却水温度検知器３１は、復水器１６に備えられる管から排出される冷却水の温度を検知可能な部位に備えられる。冷却水温度検知器３１は、複数備えられてもよい。冷却水温度検知器３１は、例えば、後述するように、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡの排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢの排出口１６ＷｏｕｔＢに備えられてもよい。また、冷却水温度検知器３１は、例えば、復水器１６に備えられる各管に備えられてもよい。
【0019】
冷却水温度検知器３０は、検知した冷却水入口温度Ｔ１を示す検知信号を復水器状態予測装置１８に出力する。また、冷却水温度検知器３１は、検知した冷却水出口温度Ｔ２を示す検知信号を復水器状態予測装置１８に出力する。冷却水温度検知器３０および冷却水温度検知器３１は、例えば熱電対などで構成される。冷却水入口温度Ｔ１および冷却水出口温度Ｔ２は、冷却水温度検知器３０および冷却水温度検知器３１により測定される測定情報である。
【0020】
また、蒸気タービン設備１は、復水器状態予測装置１８が復水器１６の状態評価の予測演算のため、復水器１６の復水器圧力Ｐを検知する復水器圧力検知器３２を備えている。復水器圧力検知器３２は、検知した復水器圧力Ｐを示す検知信号を、復水器状態予測装置１８に出力する。
【0021】
ここで、図２は、実施の形態の復水器状態予測装置１８によって性能および減肉が予測される復水器１６の構成を示す正面図である。図３および図４は、実施の形態の復水器状態予測装置１８によって性能および減肉が予測される復水器１６の構成を示す側面図である。図２ないし図４に示すように、復水器１６は、略直方体形状の筐体１６ｃａｖを有する。
【0022】
図２ないし図４に示すように、筐体１６ｃａｖは、その一方の側面に、冷却水が導入される導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢを備える。導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢは、それぞれ冷却水を導入する導入口１６ＷｉｎＡおよび導入口１６ＷｉｎＢを有する。導入口１６ＷｉｎＡおよび導入口１６ＷｉｎＢは、筐体１６ｃａｖの下方側から冷却水を受ける。また、筐体１６ｃａｖは、その他方の側面に、各管１６Ｐから排出された冷却水が流入する排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢを備える。排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢは、それぞれ冷却水を排出する排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢを有する。排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢは、排出管１６Ｗｏｕｔを介して、例えば、筐体１６ｃａｖの正面方向または背面方向に冷却水を排出する。筐体１６ｃａｖは、その内部で導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢと、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢとの間に略水平に配設された複数の管１６Ｐを有する。
【0023】
図３および図４に示すように、筐体１６ｃａｖは、その内部が正面側と背面側とに区分され、複数の管１６Ｐがそれぞれの区画領域に正面側のグループ１６ＰＡと背面側のグループ１６ＰＢとにグループ化（管群化）されている。導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢは、それぞれグループ１６ＰＡおよびグループ１６ＰＢに対応する。すなわち、導入ボックス１６ＢｉｎＡに導入された冷却水は、グループ１６ＰＡの管１６Ｐに送られる。同様に、導入ボックス１６ＢｉｎＢに導入された冷却水は、グループ１６ＰＢの管１６Ｐに送られる。
【0024】
排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢは、それぞれグループ１６ＰＡおよびグループ１６ＰＢに対応する。すなわち、グループ１６ＰＡの管１６Ｐを通った冷却水は、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡを介して排出口１６ＷｏｕｔＡから排出される。同様に、グループ１６ＰＢの管１６Ｐを通った冷却水は、排出ボックス１６ＢｏｕｔＢを介して排出口１６ＷｏｕｔＢから排出される。
【0025】
導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢには、冷却水温度検知器３０が備えられ、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢの内の冷却水入口温度Ｔ１が検知される。なお、冷却水温度検知器３０は、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢそれぞれに少なくとも一つ備えられる。また、複数の冷却水温度検知器３０が、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢに備えられてもよい。冷却水温度検知器３０は、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢに代えて、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢそれぞれに冷却水を供給する配管に備えられてもよい。
【0026】
排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢには、冷却水温度検知器３１が備えられ、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢの内の冷却水出口温度Ｔ２が検知される。なお、冷却水温度検知器３１は、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢそれぞれに少なくとも一つ備えられる。また、複数の冷却水温度検知器３１が、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢに備えられてもよい。冷却水温度検知器３１は、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢに代えて、排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢに備えられてもよい。また、冷却水温度検知器３１は、排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢに代えて、排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢそれぞれからの冷却水を排出する排出管１６Ｗｏｕｔに備えられてもよい。
【0027】
図５は、実施の形態の復水器状態予測装置１８によって性能および減肉が予測される図２ないし図４に示す復水器１６の管１６Ｐの長手方向に垂直な断面を示す模式図である。図５は、筐体１６ｃａｖ内部に分割されたグループ１６ＰＡおよび１６ＰＢのうち一方を示している。復水器１６は、冷却水を並行的に通水する複数の管１６Ｐを、例えば水平方向に並べた構成を有している。図５に示すように、復水器１６の複数の管１６Ｐは、複数のブロック（管群）に分割配置され管理される。図５に示す例では、図５の上方の管群１６Ａ１および１６Ａ２、同下方の管群１６Ａ６および１６Ａ７、管群１６Ａ１および１６Ａ２の間に配置された管群１６Ａ３，１６Ａ４，１６Ａ５、管群１６Ａ６および１６Ａ７の間に配置された管群１６Ａ８、１６Ａ９、１６Ａ１０が示されている。
【0028】
導入ボックス１６ＢｉｎＡから導入された冷却水は、グループ１６ＰＡの管１６Ｐ内を通って蒸気１６Ｓを冷却し、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡに排出される。導入ボックス１６ＢｉｎＢから導入された冷却水は、グループ１６ＰＢの管１６Ｐ内を通って蒸気１６Ｓを冷却し、排出ボックス１６ＢｏｕｔＢに排出される。冷却水温度検知器３０は、例えば、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢに導入される冷却水の温度を冷却水入口温度Ｔ１として検知する。
【0029】
ここで、導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢに、それぞれ一つの冷却水温度検知器３０が備えられている場合には、それぞれの冷却水温度検知器３０が検知した温度の算術平均値を冷却水入口温度Ｔ１とする。また、複数の冷却水温度検知器３０が導入ボックス１６ＢｉｎＡおよび導入ボックス１６ＢｉｎＢそれぞれに備えられている場合には、複数の冷却水温度検知器３０が検知した温度の算術平均値を冷却水入口温度Ｔ１とする。
【0030】
冷却水温度検知器３１は、管１６Ｐから排出される冷却水の温度を冷却水出口温度Ｔ２として検知する。ここで、排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢに、それぞれ一つの冷却水温度検知器３１が備えられている場合には、それぞれの冷却水温度検知器３１が検知した温度の算術平均値を冷却水出口温度Ｔ２とする。また、複数の冷却水温度検知器３１が排出ボックス１６ＢｏｕｔＡおよび排出ボックス１６ＢｏｕｔＢそれぞれに備えられている場合には、複数の冷却水温度検知器３１が検知した温度の算術平均値を冷却水出口温度Ｔ２とする。
【0031】
冷却水温度検知器３１が、排出口１６ＷｏｕｔＡおよび排出口１６ＷｏｕｔＢそれぞれに備えられている場合も同様である。冷却水温度検知器３１が検知した排出口１６ＷｏｕｔＡでの冷却水の温度と排出口１６ＷｏｕｔＢでの冷却水の温度の算術平均値を冷却水出口温度Ｔ２とする。排出口１６Ｗｏｕｔおよび排出口１６ＷｏｕｔＢそれぞれに複数の冷却水温度検知器３１が備えられている場合も同様であり、複数の冷却水温度検知器３１それぞれが検知した温度の算術平均値を冷却水出口温度Ｔ２とする。
【0032】
筐体１６ｃａｖは、その上面に蒸気タービン設備１の排気管２４と接続される蒸気導入口１６Ｓｉｎを有し、その底面に蒸気１６Ｓが凝縮した水を排水する排水口１６Ｃｏｕｔを有する。排気管２４から導入された蒸気１６Ｓは、複数の管１６Ｐの表面と接触して冷却され、凝縮して水となって筐体１６ｃａｖの底部に溜められる。筐体１６ｃａｖの底部に溜まった水は、排水口１６Ｃｏｕｔから排出される。
【0033】
次に、復水器状態予測装置１８について説明する。
【0034】
図６は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の機能構成を示すブロック図である。図６に示すように、復水器状態予測装置１８は、計測データ取得部４１と、演算部４２と、ユーザインタフェース４３と、記憶部４４とを備える。復水器状態予測装置１８は、例えばコンピュータ装置などにより実現することができる。
【0035】
計測データ取得部４１は、冷却水温度検知器３０から出力された冷却水入口温度Ｔ１を示す検知信号と、冷却水温度検知器３１から出力された冷却水出口温度Ｔ２を示す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４１は、所定の時間間隔（例えば１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４１は、取得した冷却水入口温度Ｔ１を示す検知信号と冷却水出口温度Ｔ２を示す検知信号をそれぞれ温度情報に変換し、記憶部４４に出力する。また、計測データ取得部４１は、蒸気タービン設備１の積算運転時間を取得し、記憶部４４に出力する。
【0036】
演算部４２は、復水器の性能評価と管の減肉を予測する演算ブロックである。演算部４２は、記憶部４４から所定のプログラムを内部の記憶領域（図示せず）に読み込み、実行することで所定の機能を実現する。演算部４２は、仕様演算部４００、熱貫流率演算部４１０、減肉率演算部４２０および表示情報生成部４３０を有する。
【0037】
仕様演算部４００は、管の内径、伝熱面積、流速など復水器１６の基礎データを算出する演算ブロックである。熱貫流率演算部４１０は、復水器１６の熱貫流率、清浄度、および復水器内圧力などを算出する演算ブロックである。減肉率演算部４２０は、復水器１６の管１６Ｐの減肉率、および残肉率などを算出する演算ブロックである。仕様演算部４００、熱貫流率演算部４１０および減肉率演算部４２０は、算出した結果を記憶部４４の演算結果記憶部４７０に出力する。表示情報生成部４３０は、各種演算部による演算結果および後述するテンプレート記憶部４８０に記憶された表示テンプレートに基づいて、ユーザインタフェース４３を通じてユーザに提供する画面表示情報を生成する演算ブロックである。また、表示情報生成部４３０は、画面表示情報をユーザインタフェース４３や表示情報記憶部４９０に出力する。
【0038】
画面表示情報は、ユーザインタフェース４３としての表示部が表示可能な形式であればどのような形式でもよい。画面表示情報としては、例えば予めテンプレートを準備することが容易なｈｔｍｌ形式などが例示される。
【0039】
図７は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の表示情報生成部４３０が生成する画面表示情報の一例を示す。図７に示す例では、画面表示情報３００は、復水器状態予測結果３３０、状態予測結果概要３４０、復水器の管群配置図３５０を含んでいる。復水器状態予測結果３３０は、復水器１６の性能を示す性能情報として、清浄度３３２ａ、復水器内圧力３３４ａ、熱貫流率の寄与率３３６ａを含むグループＡ（第１の算出データ）と、清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４ｂ、熱貫流率の寄与率３３６ｂを含むグループＢ（第２の算出データ）の二つのグループを含んでいる。グループＡにおいて、清浄度３３２ａ、復水器内圧力３３４ａおよび熱貫流率の寄与率３３６ａは、初期値（設計値）のデータに基づく予測値を示し、グループＢにおいて、清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４および熱貫流率の寄与率３３６ｂは、新たに入力または取得された情報に基づき算出した予測値を示している。なお、復水器１６の性能情報は、熱貫流率を含んでもよい。
【0040】
清浄度３３２ａ，３３２ｂ、および復水器内圧力３３４ａ，３３４ｂは、それぞれ例えば半円グラフ状に表示され、予測された数値も併せて表示されている。図７に示す例では、清浄度３３２ａ，３３２ｂを示す数値は、１００分率で表した値が表示されている。熱貫流率の寄与率３３６ａ，３３６ｂは、復水器１６の管のグループ１６ＰＡまたはグループ１６ＰＢ全体の熱貫流率の平均値に対する管群ごとの熱貫流率の平均値の割合（寄与率）が、例えば棒グラフにより示されている。すなわち、棒グラフは、グループ内の管群ごとの熱貫流率の平均値を復水器１６の管全体の熱貫流率の平均値で除して、１００分率で表した値を熱貫流率の寄与率として示している。
【0041】
図７に示す例では、熱貫流率の寄与率が１００％を超える管群の棒グラフは、着色（図中斜線部）にて表されている。このように、図７に示す画面表示情報３００の例では、熱貫流率の寄与率は、管群単位で棒グラフ状に表され、基準としての１００％を超える場合と越えない場合とで色分け表示がなされている。
【0042】
状態予測結果概要３４０は、予測値を算出した基礎となるデータおよび予測結果の数値を表示内容として含んでいる。
【0043】
管群配置図３５０は、管群の配置を模式的に表している。管群配置図３５０は、復水器の管群の配置を表している。管群配置図３５０は、筐体１６ｃａｖ内部に分割されたグループ１６ＰＡおよびグループ１６ＰＢのいずれかを選択的に表示可能に構成される。
【0044】
ここで、図８は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の表示情報生成部４３０が生成する画面表示情報の他の例を示す。図８に示す画面表示情報３０１の管群配置図３５１の例では、熱貫流率の寄与率が１００％を超えている管群を着色（図中斜線部）して示している。この場合、例えば、第２の算出データに基づいて、熱貫流率の寄与率が１００％を超えている管群が着色（図中斜線部）される。このように、管群配置図３５１は、棒グラフ状の表示と同様に、基準としての１００％を超える場合と越えない場合とで色分け表示をなしてもよい。また、管群配置図３５０のように、単に、管群の配置を表すものとして機能させてもよい。
【0045】
図９は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の表示情報生成部４３０が生成する画面表示情報の他の例を示す。図９に示す例は、画面表示情報３０２として、管の残肉率３６０を表すものである。残肉率は、グループ内の管群ごとの初期値（設計値）における管の肉厚に対するグループ内の管群ごとの残存する管の肉厚の割合である。換言すると、残肉率は、減肉率に基づいて求められる残存する肉厚を管の初期値における肉厚で除して１００分率で示した値である。
【0046】
図９に示す例においても、画面表示情報３０２は、グループＡ（第１の算出データ）およびグループＢ（第２の算出データ）を含んでおり、グループＡは初期値（設計値）のデータに基づく残肉率３６２ａを示し、グループＢは新たに入力または取得された情報に基づき算出した予測値としての残肉率３６２ｂを示している。図９に示す画面表示情報３０２においても、復水器１６の管１６Ｐの管群単位で残肉率を表示可能とされている。また、図９に示す画面表示情報３０２においても、予測値を算出した基礎となるデータや演算結果を示す状態予測結果概要３４０が表示内容として含まれている。さらに、復水器の管群配置図３５０が含まれている。
【0047】
図９に示す残肉率３６２ａおよび残肉率３６２ｂは、初期状態（設計値）における管１６Ｐの肉厚に対する、算出した減肉率に基づく残肉率の管群ごとの平均値を１００分率で棒グラフ上に表した残肉情報である。棒グラフ表示の頂点の上方および下方には、管群中の残肉率の最大値および最小値を示すプロットが表されている。図９に示す例では、残肉率の最大値を示す丸印のプロットと、残肉率の最小値を示す菱形印のプロットが表されている。また、図９に示す例では、管の交換や管の閉止栓操作を推奨する残肉率の閾値として、所定の値を示す閾値線Ｃが示されている。
【0048】
図９において、管群配置図３５０は、管群の配置を模式的に表している。管群配置図３５０は、復水器の管群の配置を表している。管群配置図３５０は、筐体１６ｃａｖ内部に分割されたグループ１６ＰＡおよびグループ１６ＰＢのいずれかを選択的に表示可能に構成される。
【0049】
ここで、図１０は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の表示情報生成部４３０が生成する画面表示情報の他の例を示す。図１０に示す画面表示情報３０３の管群配置図３５２の例では、算出した減肉率に基づく残肉率３６２ｂが閾値線Ｃを上回っている管群を着色（図中斜線部）して示している。この場合、例えば、第２の算出データに基づいて、残肉率が閾値線Ｃを上回っている管群が着色（図中斜線部）される。この場合、残肉率が閾値線Ｃを下回った管群を着色してもよいし、上回った場合と下回った場合とで異なる着色をしてもよい。このように、管群配置図３５２は、基準を下回る場合と越える場合とで色分け表示をなしてもよい。
【0050】
図７－図１０に示すように、画面表示情報３００、３０１、３０２、３０３は、さらに、熱貫流率表示ボタン３１０、残肉率表示ボタン３１２、演算開始ボタン３１４および点検履歴ボタン３１６を含んでいる。熱貫流率表示ボタン３１０は、熱貫流率の寄与率の算出結果を示す画面表示情報３００を表示するボタンであり、残肉率表示ボタン３１２は、残肉率の算出結果を示す画面表示情報３０２を表示するボタンである。
【0051】
画面表示情報３００における熱貫流率表示ボタン３１０は、ハイライト表示されている。残肉率表示ボタン３１２がマウスなどにより選択されると、表示情報生成部４３０は、表示対象としての画面表示情報を画面表示情報３００から画面表示情報３０２に切り替える。同様に、画面表示情報３０２における残肉率表示ボタン３１２は、ハイライト表示されている。熱貫流率表示ボタン３１０がマウスなどにより選択されると、表示情報生成部４３０は、表示対象としての画面表示情報を画面表示情報３０２から画面表示情報３００に切り替える。
【0052】
演算開始ボタン３１４は、演算開始を指示するボタンである。点検履歴ボタン３１６は、過去の点検履歴データを反映させるボタンである。演算開始ボタン３１４および点検履歴ボタン３１６も、後述するユーザインタフェース４３としてのマウスにより選択可能とされている。
【0053】
ユーザインタフェース４３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、ディスプレイ装置などで構成される。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が例示される。
【0054】
記憶部４４は、計測データ取得部４１が取得した温度情報や圧力情報、演算部４２の演算に用いるデータや演算結果、ユーザインタフェース４３を通じてユーザに提供する表示データ、表示データのテンプレートなどを記憶する記憶媒体である。記憶部４４は、例えばハードディスクドライブや不揮発性メモリなどにより実現することができる。記憶部４４は、例えば図示しないネットワークなどを介して復水器状態予測装置１８と物理的に離隔して配置してもよい。記憶部４４は、入力情報記憶部４４０、計測情報記憶部４５０、プログラム記憶部４６０、演算結果記憶部４７０、テンプレート記憶部４８０および表示情報記憶部４９０を有する。
【0055】
入力情報記憶部４４０は、ユーザインタフェース４３を通じて入力された各種情報を記憶する記憶領域である。入力情報記憶部４４０を介して入力される情報としては、各種運転条件、各種設定条件、定期検査記録などが例示される。
【0056】
計測情報記憶部４５０は、計測データ取得部４１が取得した各種情報を記憶する記憶領域である。プログラム記憶部４６０は、各種演算部の機能を実行するプログラムや数式情報などを記憶する記憶領域である。
【0057】
演算結果記憶部４７０は、各種演算部が演算した演算結果を記憶する記憶領域である。テンプレート記憶部４８０は、表示情報生成部４３０が表示情報を生成する際に用いる表示テンプレートを記憶する記憶領域である。表示テンプレートは、ユーザインタフェース４３としてのディスプレイ装置（表示部）に表示する画面表示情報の構成を示す情報であり、例えばグラフ表示の位置や数値表示の位置などが予め設定されている。また、表示テンプレートは、ユーザにデータやパラメータの入力を促す画面表示情報の構成を示す情報を含んでもよい。表示情報記憶部４９０は、表示情報生成部４３０が生成した画面表示情報を記憶する記憶領域である。ユーザインタフェース４３としての表示部は、表示情報生成部４３０が生成した画面表示情報を表示情報記憶部４９０から読み出して表示する。
【0058】
（演算部の演算動作）
次に、図１１を参照して、演算部４２による清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率の予測値の演算動作を詳細に説明する。図１１は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の仕様演算部４００および熱貫流率演算部４１０の演算動作を示すフローチャートである。
次に、図１１を参照して、演算部４２による清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率の予測値の演算動作を詳細に説明する。図１１は、実施の形態の復水器状態予測装置１８の仕様演算部４００および熱貫流率演算部４１０の演算動作を示すフローチャートである。
【0059】
ユーザインタフェース４３は、演算に必要なパラメータの入力を受け付ける。入力されるパラメータとしては、例えば、復水器１６の管１６Ｐの寸法や材料、管１６Ｐ一本毎の熱貫流率と解析結果の平均熱貫流率との差を補正する管補正係数ＣＶ、冷却水の供給を止めている管１６Ｐの本数（閉止栓数）、ＨＥＩ（Heat Exchange Institute）による管１６Ｐの材料毎に定められた管材料補正係数ＦＭなどが例示される。ユーザインタフェース４３が受け付けるパラメータは、予め記憶部４４の入力情報記憶部４４０に記憶させておいてもよい。
【0060】
計測データ取得部４１は、冷却水入口温度Ｔ１、冷却水出口温度Ｔ２、復水器圧力Ｐ、冷却水量ＧＷ、その他復水器１６や発電機１５の運転データを測定情報として取得する。複数の冷却水温度検知器３０および複数の冷却水温度検知器３１を備える場合には、冷却水入口温度Ｔ１および冷却水出口温度Ｔ２として、複数の検知データを平均化した値が用いられる。併せて、仕様演算部４００は、運転データのうち実出力データから以下の式により交換熱量Ｄｕｔｙを算出する。
【0061】
【数1】
【0062】
計測データ取得部４１が冷却水量ＧＷを取得できない場合は、仕様演算部４００が以下の式により冷却水量ＧＷを算出してもよい。
【0063】
【数2】
【0064】
計測データ取得部４１が冷却水出口温度Ｔ２を取得できない場合、仕様演算部４００が以下の式により冷却水出口温度Ｔ２を算出してもよい。
【0065】
【数3】
【0066】
ここでは、復水器１６の管１６Ｐが、２種類の管１６Ｐ１および管１６Ｐ２により構成される場合を例示する。仕様演算部４００は、管１６Ｐ１および管１６Ｐ２それぞれの管本数Ｎ１，Ｎ２と内径ｄｉ１，ｄｉ２とに基づいて、管１６Ｐ１の管内流速Ｖ１および管１６Ｐ２の管内流速Ｖ２を、以下の式により算出する（ステップＳ２１０）。
【0067】
【数4】
【0068】
【数5】
【0069】
熱貫流率演算部４１０は、熱貫流率を算出する。プログラム記憶部４６０は、予めＨＥＩにおける、冷却水の流速補正表、冷却水の入口温度補正表、および管１６Ｐ１および管１６Ｐ２それぞれの材料の補正係数を保持しておく。
【0070】
まず、熱貫流率演算部４１０は、管１６Ｐ１および管１６Ｐ２それぞれの内径ｄｉ１，ｄｉ２および管内流速Ｖ１，Ｖ２に基づいて、ＨＥＩによる冷却水の流速補正表から熱貫流率Ｕｐ１，Ｕｐ２を算出する。また、熱貫流率演算部４１０は、ＨＥＩによる入口温度補正表から冷却水温度補正係数ＦＷを算出する。さらに、熱貫流率演算部４１０は、ＨＥＩによる管の材料の補正係数から管材料補正係数ＦＭを算出する。
【0071】
次いで、熱貫流率演算部４１０は、算出した熱貫流率Ｕｐ１，Ｕｐ２、冷却水温度補正係数ＦＷ、および管材料補正係数ＦＭを用いて、補正された熱貫流率Ｕ１，Ｕ２を以下の式により算出する。熱貫流率Ｕ１およびＵ２は、それぞれ管１６Ｐ１および管１６Ｐ２に対応する補正された熱貫流率である。
【0072】
【数6】
【0073】
【数7】
【0074】
熱貫流率演算部４１０は、熱貫流率Ｕ１，Ｕ２から基準となる熱貫流率Ｕｍを以下の式より算出する（ステップＳ２２０）。熱貫流率Ｕｍは、二種類の管１６Ｐ１および管１６Ｐ２を備える復水器１６全体の理論上の基準となる熱貫流率である。
【0075】
【数8】
【0076】
熱貫流率演算部４１０は、算出した熱貫流率Ｕｍおよび各管１６Ｐごとの管補正係数ＣＶに基づいて管１６Ｐの一本毎の熱貫流率ＵＡｉを以下の式（９）よりそれぞれ算出する（ステップＳ２３０）。さらに、熱貫流率演算部４１０は、式（１０）により、各管１６Ｐ一本ごとの熱貫流率ＵＡｉを合計し、その合計した熱貫流率を管１６Ｐの管本数を除して、管補正係数を加味した熱貫流率ＵＡｉの平均値を算出する（ステップＳ２４０）。
【0077】
【数9】
【0078】
【数10】
【0079】
【数11】
【0080】
【数12】
【0081】
ここで、例えば、図５に示す管群１６Ａ１（管群配置図３５０のブロックＡ１）の熱貫流率は、式（１０）により、ブロックＡ１に含まれる管１６Ｐそれぞれの熱貫流率ＵＡｉの和をその管本数で除すことで求められる。図７に示す画面表示情報３００に示す熱貫流率の寄与率は、復水器１６全体の基準熱貫流率ＵＡに対する管群（ブロック）ごとの熱貫流率の割合である。
【0082】
例えば、図７に示す管群１６Ａ１（ブロックＡ１）の熱貫流率の寄与率は、上記したように式（１０）により算出した管群１６Ａ１の熱貫流率を基準熱貫流率ＵＡで除して１００分率で表したものである。同様な方法で、各管群における熱貫流率の寄与率は、算出される。そして、図７および図８に示すように、各管群における熱貫流率の寄与率は、棒グラフ表示で示されている。なお、熱貫流率の寄与率は、熱貫流率演算部４１０により演算される。
【0083】
続いて、熱貫流率演算部４１０は、復水器１６の交換熱量Ｄｕｔｙ、管１６Ｐ全体の伝熱面積Ａ、閉止栓率Ｘに基づき、実機の実測値に基づく熱貫流率Ｋを以下の式より算出する。
【0084】
【数13】
【0085】
【数14】
【0086】
熱貫流率演算部４１０は、実機の実測値に基づく熱貫流率Ｋと、基準熱貫流率ＵＡとに基づいて、清浄度φを以下の式より算出する。熱貫流率演算部４１０は、算出した清浄度φを演算結果記憶部４７０に出力する。なお、図７および図８に示すように、清浄度φは、復水器性能予測結果３３０には、例えば、１００分率で表示されている。
【0087】
【数15】
【0088】
次いで、熱貫流率演算部４１０は、復水器内圧力の予測値を算出する。熱貫流率演算部４１０は、ユーザインタフェース４３が受け付けた新たなパラメータ（例えば閉止栓率をＸ’とする）に基づいて、式（９）－式（１２）により理論上の基準熱貫流率ＵＡＸを算出する。さらに熱貫流率演算部４１０は、以下の式により基準熱貫流率ＵＡＸに清浄度φを乗じて熱貫流率の性能予測値ＵＡ’を算出する。
【0089】
【数16】
【0090】
続いて、熱貫流率演算部４１０は、以下の式（１７）、式（１８）に示すように、熱貫流率の性能予測値ＵＡ’の関係式から対数平均温度差θｍ’を求める。そして、熱貫流率演算部４１０は、冷却水入口温度Ｔ１、冷却水出口温度Ｔ２および算出した対数平均温度差θｍ’に基づき、式（１９）により復水器の飽和温度ＴＳ’を計算する（ステップＳ２５０）。
【0091】
そして、熱貫流率演算部４１０は、算出した飽和温度ＴＳ’を、プログラム記憶部４６０に予め記憶した蒸気表に適用し、復水器内圧力Ｐ’を算出する（ステップＳ２６０）。復水器内圧力Ｐ’は、予測された器内圧力となる。熱貫流率演算部４１０は、算出した器内圧力を演算結果記憶部４７０に出力する。
【0092】
【数17】
【0093】
【数18】
【0094】
【数19】
【0095】
【0096】
減肉率演算部４２０は、計測情報記憶部４５０から運転データを取得する（ステップＳ２７０）。
【0097】
減肉率演算部４２０は、取得した運転データから、プラント運転時間の積算値を算出する（ステップＳ２８０）。なお、減肉率演算部４２０は、ユーザインタフェース４３を介して受け付けられた仮想の運転時間などを積算値として採用してもよい。
【0098】
減肉率演算部４２０は、プラント運転時間の積算値から以下の式により減肉率を算出する（ステップＳ２９０）。減肉率演算部４２０は、算出した減肉率データを演算結果記憶部４７０に出力する。減肉率は、渦流探査試験（ＥＣＴ）の結果に基づいて統計学的に近似した値（時間に対する減肉率）として求められる。
【0099】
【数20】
【0100】
【数21】
【0101】
減肉率演算部４２０は、画面表示情報３０２および画面表示情報３０３における残肉率３６０として、予測減肉率ｙに基づき復水器１６の管１６Ｐの肉厚の残肉率を算出する。残肉率は、管１６Ｐの初期値（設計値）を基準として、プラント積算運転時間Ｔ経過時の管１６Ｐの肉厚の残存割合を１００分率で示すものである。残肉率は、管群ごとの平均値として表してもよい。減肉率演算部４２０は、算出された残肉率データを記憶部４４の演算結果記憶部４７０に出力する。
【0102】
【0103】
ユーザインタフェース４３は、ユーザから復水器１６の仕様データを受け付ける（ステップＳ１１０）。ユーザインタフェース４３が受け付ける仕様データとしては、復水器の管における、寸法、材料、熱貫流率データおよび閉止栓数、ＨＥＩにおける管材料補正係数ＦＭなどが例示される。仕様データは、予め入力情報記憶部４４０に記憶されていてもよい。ユーザインタフェース４３は、受け付けた情報を入力情報記憶部４４０に出力する。
【0104】
次に、計測データ取得部４１は、冷却水温度検知器３０および冷却水温度検知器３１が検知した冷却水入口温度Ｔ１および冷却水出口温度Ｔ２に係る温度情報、復水器圧力検知器３２が検知した復水器圧力Ｐ、発電機１５の実出力、復水器１６に供給される冷却水量などを取得し、計測情報記憶部４５０に出力する。（ステップＳ１２０）。計測データ取得部４１は、日常的にこれらの情報を計測情報記憶部４５０に記憶しておき、演算部４２から読み出し可能としていてもよい。
【0105】
初期状態において、表示情報生成部４３０は、初期値や前回の演算値などを含む画面表示情報３００または画面表示情報３０２を生成し、ユーザインタフェース４３としてのディスプレイ装置などに表示させている。ユーザが、例えば画面表示情報３００の演算開始ボタン３１４をユーザインタフェース４３としてのマウスなどにより選択すると、表示情報生成部４３０は、演算のための計算条件の入力や選択を促す画面表示情報を生成してユーザに提示する。
【0106】
図１４は、既存のヒートバランスＨＢの値に基づく計算条件の入力を促す画面表示情報３０４ａを示している。図１４に示す例では、蒸気タービンの負荷を示す１００％負荷、７５％負荷、５０％負荷、２５％負荷の中からユーザがマウスなどにより選択することで計算条件の入力を可能とする。なお、蒸気タービンの負荷に基づいて、例えば、冷却水入口温度Ｔ１、冷却水出口温度Ｔ２、交換熱量、冷却水量などのヒートバランスＨＢデータが入力情報として予め設定され、入力情報記憶部４４０に記憶されている。
【0107】
図１５は、過去の実機運転データに基づく計算条件の入力を促す画面表示情報３０４ｂを示している。図１５に示す例では、指定した日時（Date, Time）の運転パラメータを指定することができる。運転パラメータは、例えば冷却水入口温度Ｔ１、冷却水出口温度Ｔ２、交換熱量、冷却水量などが例示される。
【0108】
図１６は、図１４に示すヒートバランスＨＢに基づく計算条件入力や図１５に示す過去の実機運転データに基づく計算条件入力におけるオプション条件の入力を促す画面表示情報３０５を示している。図１６に示す例では、ヒートバランスＨＢや過去の実機運転データにより入力されたデータの修正を行うことができる。
【0109】
図１７は、ユーザにおいて計算条件を任意に設定する際の入力を促す画面表示情報３０４ｃを示している。図１７に示す例では、ユーザインタフェース４３としてのキーボードなどにより直接計算条件を入力することができる。
【0110】
既存のヒートバランスＨＢの値に基づく計算条件の入力を促す画面表示情報３０４ａ、過去の実機運転データに基づく計算条件の入力を促す画面表示情報３０４ｂ、ユーザにおいて計算条件を任意に設定する際の入力を促す画面表示情報３０４ｃは、それぞれヒートバランス入力ボタン３２０、過去データ入力ボタン３２２および任意設定ボタン３２４を含んでいる。ユーザは、ユーザインタフェース４３を通じてこれらのうちいずれかのボタンを選択することにより、選択した画面表示情報を表示させ対応する入力や選択を行うことができる。
【0111】
図１８は、計算条件が入力された後に復水器１６の仕様変更の有無の入力を促す画面表示情報３０６ａを示している。ユーザが仕様変更あり（Ｙｅｓ）を選択した場合、ユーザはユーザインタフェース４３としてのＵＳＢメモリなどの記憶媒体を介して復水器１６の基本仕様データを入力することができる。
【0112】
図１９は、復水器１６の基本仕様データの一例である。図１９に示すように、基本仕様データ３０６ｂは、復水器１６の管１６Ｐを特定する情報（管群記号、管群番号、管群列番号、管群行番号）と、特定された管１６Ｐに冷却水を止める閉止栓の有無、リチュービングにおける材料の種類などの情報を含んでいる。基本仕様データ３０６ｂは、例えばｃｓｖ形式のテキストデータとして作成し、ユーザインタフェース４３を通じて入力させることができる。
【0113】
ユーザが、例えば画面表示情報３０２の点検履歴ボタン３１６をユーザインタフェース４３としてのマウスなどにより選択すると、表示情報生成部４３０は、点検履歴の選択を促す画面表示情報を生成してユーザに提示する。図２０は、点検履歴の入力を促す画面表示情報３０８ａの一例を示している。ユーザは、画面表示情報３０８ａの表示に応じて、例えばｃｓｖ形式のテキストデータとして作成された点検履歴データを、ユーザインタフェース４３を通じて入力することができる。
【0114】
図２１は、点検履歴データの一例を示している。図２１に示すように、点検履歴データ３０８ｂは、復水器１６の管１６Ｐを特定する管群記号、管群番号、管群列番号、管群行番号と、ＥＣＴによる残肉率、閉止栓の状況、リキュービングの状況などを含んでいる。
【0115】
点検履歴データの入力に続いて、ユーザが画面表示情報３０２の演算開始ボタン３１４をユーザインタフェース４３としてのマウスなどにより選択すると、表示情報生成部４３０は、演算のための計算条件の入力や選択を促す画面表示情報を生成してユーザに提示する。
【0116】
図２２は、減肉を予測する時期、予測時期までのプラント稼働率、計算の初期値となる点検記録などの計算条件の入力を促す画面表示情報３０９の例を示している。ユーザは、画面表示情報３０９に応じて、ユーザインタフェース４３としてのキーボードを通じてこれらの計算条件を入力することができる。
【0117】
図１４ないし図２２に例示される画面表示情報に応じてユーザから計算条件が与えられると、演算部４２の仕様演算部４００、熱貫流率演算部４１０、および減肉率演算部４２０は、入力情報記憶部４４０および計測情報記憶部４５０から各種情報を取得し、前述した演算動作によって清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率、予測減肉率、残肉率などを算出する（ステップＳ１３０）。演算部４２は、算出結果を記憶部４４の演算結果記憶部４７０に出力する。
【0118】
図２３は、減肉率演算部４２０が演算した予測減肉率を含む算出結果の一例である。図２３に示すように、予測減肉率のような算出結果３７０は、復水器１６の管を特定する管群記号、管群番号、管群列番号、管群行番号と、閉止栓の状況、予測減肉率、減肉割合などを含むことができる。算出結果３７０は、演算結果記憶部４７０に記憶された残肉率を含んでもよい。このような算出結果３７０は、例えばｃｓｖ形式のテキストデータとして生成されてもよい。この場合、ユーザは、ユーザインタフェース４３を通じて出力させることができる。
【0119】
次いで、表示情報生成部４３０は、演算結果記憶部４７０から算出結果である清浄度、復水器内圧力、熱貫流率の寄与率、残肉率などを読み出し、テンプレート記憶部４８０からユーザインタフェース４３としてのディスプレイ装置に表示させる画面表示情報のテンプレートを読み出す（ステップＳ１４０）。表示情報生成部４３０は、画面表示情報のテンプレートに算出結果を適用して、例えば、画面表示情報３００または画面表示情報３０２を生成する（ステップＳ１５０）。
【0120】
表示情報生成部４３０は、生成した画面表示情報３００－画面表示情報３０３のいずれかをユーザインタフェース４３としてのディスプレイ装置に送り、ユーザに対して出力する（ステップＳ１６０）。また、表示情報生成部４３０は、生成した画面表示情報３００－画面表示情報３０３のいずれかを表示情報記憶部４９０に出力する。ユーザインタフェース４３としての表示部は、生成された画面表示情報を表示情報記憶部４９０から読み出して表示する。
【0121】
ユーザは、画面表示情報３００または画面表示情報３０２が表示されたユーザインタフェース４３としてのディスプレイ装置を通じて、より詳細な算出結果を取得することができる。図２４は、例えば、ユーザが画面表示情報３０２における残肉率３６２ｂの管群Ａ２の棒グラフをマウスなどにより選択した場合に、表示情報生成部４３０が生成する画面表示情報３７２の例を示している。この実施形態において、表示情報生成部４３０は、例えば画面表示情報３０２の減肉率に基づく残肉率を示す棒グラフを選択すると、対応する管群の残肉率の分布図を示す画面表示情報３７２を生成することができる。図２４に示すように、画面表示情報３７２は、基準を５０％として、管群Ａ２の各管の残肉率の分布図が含まれている。
【0122】
ユーザインタフェース４３は、画面表示情報３００－画面表示情報３０３のいずれかを出力した後、ユーザからの入力受付を待機している（ステップＳ１７０）。ユーザが演算開始ボタン３１４をマウスなどで選択することにより、新たな計算条件として情報やパラメータの入力を検知すると（ステップＳ１７０のＹｅｓ）、ユーザインタフェース４３は、入力情報記憶部４４０にその入力情報を出力する。また、ユーザインタフェース４３から入力情報が出力されると、演算部４２は、新しい計算条件に基づき演算処理を実行し、表示情報生成部４３０は、画面表示情報を更新する（ステップＳ１３０～ステップＳ１６０）。表示情報生成部４３０は、更新した画面表示情報を表示情報記憶部４９０に出力する。ユーザインタフェース４３としての表示部は、表示情報記憶部４９０から更新した画面表示情報を読み出して表示する。
【0123】
更新された画面表示情報は、それまでグループＢとして表示されていた清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４ｂおよび熱貫流率の寄与率３３６ｂ、または残肉率３６２ｂの表示が、グループＡの清浄度３３２ａ、復水器内圧力３３４ａおよび熱貫流率の寄与率３３６ａ、または残肉率３６２ａとして更新表示され、新たな計算条件により算出された算出結果はグループＢの清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４ｂおよび熱貫流率の寄与率３３６ｂ、または残肉率３６２ｂとして更新表示される。すなわち、グループＡの表示には、新たな計算条件により更新された算出結果よりも前に設定された計算条件（第１の計算条件）による算出結果が含まれ、グループＢの表示には、最新の計算条件（第２の計算条件）によりに更新された算出結果が含まれている。かかる画面表示情報による画面表示により、初期値あるいは先の算出結果と最新の算出結果との対比を視覚的に容易に行うことが可能となる。
【0124】
このように、実施形態の復水器状態予測装置１８は、復水器１６の清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率、予測減肉率および管の残肉率の予測値を算出して、算出結果を画面表示情報として出力することができる。これによって、ユーザは、定期検査を経ることなく、最新の記録を加味した現時点または将来における残肉状況について目視で把握することができる。
【0125】
また、実施形態の復水器状態予測装置１８は、熱貫流率の寄与率や残肉率について基準点を超えるか否かについて視覚的に表示するので、ユーザは、任意の時期に閾値を超える管（管群）の数量を視覚的に容易に把握することが可能になる。これは、復水器１６の補修は補修部品の準備を円滑に実現することができる。
【0126】
さらに、実施形態の復水器状態予測装置１８は、任意の情報やパラメータを用いて熱貫流率の寄与率や残肉率について対比させつつ表示可能である。そのため、復水器状態予測装置１８において情報やパラメータを変えて演算を繰り返すことで、ユーザは、復水器１６の管を延命させるための運用パラメータを把握することも可能になる。
【0127】
ここで、図２５，図２６Ａ～２６Ｄを参照して、実施形態の復水器状態予測装置１８全体の動作例を説明する。図２５は、実施形態の復水器状態予測装置１８を用いたユーザによる性能予測の操作例を示すフローチャートである。
【0128】
ここでは、過去の点検データに基づく残肉率の結果を参照して、将来の特定の時点における残肉率を予測する操作を例に説明する。
【0129】
ユーザが、ユーザインタフェース４３としての入力装置を通じて予測対象の実機を指定し、画面表示情報の残肉率表示ボタン３１２を選択すると、表示情報生成部４３０は、テンプレート記憶部４８０に記憶された表示テンプレートに基づいて、残肉率を含む画面表示情報を生成する（ステップＳ４００）。図２６Ａは、管の残肉率３６０を表す例の画面表示情報３０２ａである。
【0130】
ユーザが、さらに図２０に示す画面表示情報３０８ａに応じて図２１に示す点検履歴データ３０８ｂを入力すると、復水器状態予測装置１８は、点検履歴データ３０８ｂに含まれる残肉率を記憶部４４の入力情報記憶部４４０に取り込む。表示情報生成部４３０は、点検履歴データ３０８ｂに含まれる残肉率を残肉率３６２ａ，３６２ｂとして含む画面表示情報３０２ａを生成する。図２６Ａに示すように、この段階では、画面表示情報３０２ａのグループＡおよびＢには、ともに点検履歴データ３０８ｂの残肉率を含む残肉情報を示す同じグラフが表されている。
【0131】
次に、ユーザは残肉率予測の期間を設定する（ステップＳ４１０）。ユーザが図２２の画面表示情報３０９に示す入力画面を通じてプラント運転積算時間（期間）の想定値を入力し、演算開始ボタン３１４を選択すると、減肉率演算部４２０は、減肉率を計算する（ステップＳ４２０）。表示情報生成部４３０は、減肉率演算部４２０が計算した減肉率に基づく残肉率を残肉率３６２ｂとして含む画面表示情報を生成する。
【0132】
図２６Ｂは、ユーザが与えたプラント運転積算時間に基づいて計算された残肉率３６２ｂを含む画面表示情報３０２ｂを示している。画面表示情報３０２ｂは、点検履歴データ３０８ｂに基づく残肉率を含む残肉情報を残肉率３６２ａとして含み、ユーザが与えた積算時間に基づく予測した減肉率に基づく残肉率を含む残肉情報を残肉率３６２ｂとして含んでいる。ユーザは、点検時の残肉率と予測された減肉率に基づく残肉率とが対比された画面表示情報３０２ｂを参照して、管の減肉の傾向を知ることができる。
【0133】
ユーザは、画面表示情報３０２ｂを参照して、予測時期を変更して様々な条件の減肉率を再計算することができる（ステップＳ４３０のＹｅｓ）。ユーザが図２２の画面表示情報３０９に示す入力画面を通じて新たな想定値を入力し演算開始ボタン３１４を選択すると、減肉率演算部４２０は、新たな条件で減肉率を計算する（ステップＳ４１０～Ｓ４２０）。
【0134】
ユーザが、図２２の画面表示情報３０９に示す入力画面を通じて新たな積算時間の想定値を入力し、減肉率演算部４２０が新たな想定値の条件で減肉率に基づく残肉率を計算すると、表示情報生成部４３０は、前回の予測においてユーザが与えた積算時間に基づく減肉率に基づく残肉率を残肉率３６２ａとし、今回の予測においてユーザが与えた積算時間に基づく減肉率に基づく残肉率を残肉率３６２ｂとして含む画面表示情報を生成する。これにより、ユーザは与えた積算時間に応じた残肉率の計算結果を対比して参照することができる。
【0135】
ユーザは、管の減肉率に基づく残肉率の計算結果を踏まえて、管の閉止計画を含む修繕計画を立案することができる（ステップＳ４３０のＮｏ，ステップＳ４４０）。例えば、管の減肉の進み具合に応じた管の閉止の要否や、減肉の進んだ管のリチュービングの要否を検討し、その適用時期を含めた計画が例示される。
【0136】
続いて、初期状態として復水器１６の設計値に基づいた清浄度、復水器内圧力および熱貫流率の寄与率の計算結果を参照して、立案した修繕計画を反映させた場合の清浄度、復水器内圧力および熱貫流率の寄与率を予測する操作の例を説明する。
【0137】
ユーザは、ステップＳ４４０にて立案した修繕計画に基づいて、復水器１６の性能予測を計算することができる。ユーザがユーザインタフェース４３としての入力装置を介して熱貫流率表示ボタン３１０を選択すると、表示情報生成部４３０は、テンプレート記憶部４８０に記憶された表示テンプレートに基づいて熱貫流率の寄与率などを含む性能情報を示す画面表示情報を生成する（ステップＳ４５０）。図２６Ｃは、設計時の条件に基づく復水器状態予測結果３３０を表す画面表示情報３０２ｃを示している。
【0138】
この段階では、画面表示情報３０２ｃは、初期状態として復水器１６の設計値に基づく清浄度、復水器内圧力、熱貫流率の寄与率を清浄度３３２ａ，３３２ｂ、復水器内圧力３３４ａ，３３４ｂ、熱貫流率の寄与率３３６ａ，３３６ｂとして含んでいる。すなわち、グループＡおよびＢには同じグラフが表されている。
【0139】
次にユーザは、立案した閉止計画に基づく閉止栓数やリチュービングの有無などを含む復水器１６の性能計算に必要なパラメータを入力する（ステップＳ４６０）。閉止栓数は、例えば図１９に示す復水器１６の基本仕様データにおける「閉止栓施工」の項目をチェックする等により、ユーザインタフェース４３としての入力装置に入力することができる。また、リチュービングの有無は、例えば図１９に示す復水器１６の基本仕様データにおける「リチュービング」の項目をチェックする等により、ユーザインタフェース４３としての入力装置に入力することができる。性能計算に必要な他のパラメータとしては、例えばヒートバランスＨＢや模擬データなどが例示される。
【0140】
ユーザがユーザインタフェース４３としての入力装置を通じて演算開始ボタン３１４を選択すると、熱貫流率演算部４１０は、清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率を計算する（ステップＳ４７０）。表示情報生成部４３０は、熱貫流率演算部４１０が計算した清浄度、復水器内圧力、熱貫流率の寄与率を含む性能情報を示す画面表示情報を生成する。
【0141】
図２６Ｄは、立案した閉止計画に基づく閉止栓数やリチュービングの有無を含むパラメータに基づいて計算された清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４ｂ、熱貫流率の寄与率３３６ｂを含む画面表示情報３０２ｄを示している。画面表示情報３０２ｄは、初期値としての設計値に基づく清浄度、復水器内圧力、熱貫流率の寄与率を清浄度３３２ａ、復水器内圧力３３４ａ、熱貫流率の寄与率３３６ａとして含み、立案した閉止計画に基づく閉止栓数やリチュービングの有無を含むパラメータに基づいて計算された清浄度、復水器内圧力、熱貫流率の寄与率を清浄度３３２ｂ、復水器内圧力３３４ｂ、熱貫流率の寄与率３３６ｂとして含んでいる。ユーザは、画面表示情報３０２ｄを参照して、設計時の復水器１６の性能情報と設定したパラメータによる復水器１６の性能情報とを対比してその変化を知ることができる。
【0142】
ユーザは、画面表示情報３０２ｄを参照して、パラメータを変更して様々な条件の清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率を再計算することができる（ステップＳ４８０のＹｅｓ）。ユーザがユーザインタフェース４３としての入力装置を通じて新たなパラメータを入力し演算開始ボタン３１４を選択すると、熱貫流率演算部４１０は、新たな条件で清浄度、復水器内圧力、熱貫流率、熱貫流率の寄与率を計算する（ステップＳ４６０～Ｓ４７０）。
【0143】
このように、ユーザは、将来の管の補修計画等に伴う清浄度や復水器内圧力、熱貫流率の寄与率の変化を視覚的に捉え、補修計画等が復水器の性能に与える影響を把握することが可能となる。
【0144】
以上説明した実施形態によれば、運転条件に基づく復水器の性能や管の減肉に関する状態予測情報を認識することができる復水器状態予測装置を提供することが可能となる。
【0145】
以上、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】
【0146】
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、１６Ａ１～１６Ａ１０…管群、１６ＢｉｎＡ，１６ＢｉｎＢ…導入ボックス、１６ＢｏｕｔＡ，１６ＢｏｕｔＢ…排出ボックス、１６ＷｉｎＡ，１６ＷｉｎＢ…導入口、１６ＷｏｕｔＡ，１６ＷｏｕｔＢ…排出口、１６Ｗｏｕｔ…排出管、１６ｃａｖ…筐体、１６Ｃｏｕｔ…排水口、１６ＰＡ，１６ＰＢ…グループ、１６Ｓ…蒸気、１６Ｓｉｎ…蒸気導入口、１７…給水ポンプ、１８…復水器状態予測装置、２０…主蒸気管、２１…低温再熱管、２２…高温再熱管、２３…クロスオーバー管、２４…排気管、２５…給水管、３０，３１…冷却水温度検知器、３２…復水器圧力検知器、４１…計測データ取得部、４２…演算部、４３…ユーザインタフェース、４４…記憶部、３００～３０３，３０４ａ～３０４ｃ，３０５，３０６ａ，３０８ａ，３０９…画面表示情報、３０６ｂ…基本仕様データ、３０８ｂ…点検履歴データ、３１０…熱貫流率表示ボタン、３１２…残肉率表示ボタン、３１４…演算開始ボタン、３１６…点検履歴ボタン、３２０…ヒートバランス入力ボタン、３２２…過去データ入力ボタン、３２４…任意設定ボタン、３３０…復水器状態予測結果、３３２ａ，３３２ｂ…清浄度、３３４ａ，３３４ｂ…復水器内圧力、３３６ａ，３３６ｂ…熱貫流率の寄与率、３４０…状態予測結果概要、３５０～３５２…管群配置図、３６０，３６２ａ～３６２ｂ…残肉率、３７０…算出結果、３７２…画面表示情報、４００…仕様演算部、４１０…熱貫流率演算部、４２０…減肉率演算部、４３０…表示情報生成部、４４０…入力情報記憶部、４５０…計測情報記憶部、４６０…プログラム記憶部、４７０…演算結果記憶部、４８０…テンプレート記憶部、４９０…表示情報記憶部、Ａ，Ｂ…グループ。
【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】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26A】
【図26B】
【図26C】
【図26D】