特開 2024-165333 蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置

(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】P2024165333

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置

(51)【国際特許分類】

   F01D 25/00 20060101AFI20241121BHJP

   F01D 5/30 20060101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

F01D25/00 V

F01D5/30

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023081448

(22)【出願日】2023-05-17

【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】齊藤 和宏

(72)【発明者】

【氏名】二宮 義和

(72)【発明者】

【氏名】塚田 侑香

(72)【発明者】

【氏名】牧野 哲也

(72)【発明者】

【氏名】田中 修

(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）】

3G202

【Ｆターム（参考）】

3G202FA00

3G202FB03

(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蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食の進展および将来の運転条件に基づいて予測された将来の孔食の進展を時系列で認識することができる蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、孔食進展量管理装置１００は、計測された情報に基づいて算出された蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量に関する情報を示す過去孔食進展量関連情報と、ユーザインターフェース１４０の入力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孔食進展量関連情報に基づいて算出された将来における将来孔食進展量に関する情報を示す将来孔食進展量関連情報とを、ユーザインターフェース１４０の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。
【選択図】図２

【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ロータにおける動翼の植込み部で生ずる過去孔食進展量に関する情報を示す過去孔食進展量関連情報と、ユーザインターフェースの入力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孔食進展量関連情報に基づいて算出された将来における前記ロータにおける動翼の植込み部で生ずる将来孔食進展量に関する情報を示す将来孔食進展量関連情報とを、前記ユーザインターフェースの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ロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【請求項2】

前記表示情報生成部は、
前記過去孔食進展量関連情報および前記将来孔食進展量関連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に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【請求項3】

前記表示情報生成部は、
所定時間おきに、前記過去孔食進展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に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【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、前記将来孔食進展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に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【請求項5】

前記ロータは、低圧タービンの最終段落前の３つの段落の羽根の植え込み部であり、
前記表示情報生成部は、
前記将来孔食進展量に基づいて算出された前記ロータの点検が推奨される孔食進展量を示す点検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に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【請求項6】

前記表示情報生成部は、
ユーザインター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孔食進展量関連情報に基づいて算出された将来における前記ロータの第２の将来孔食進展量に関する情報を示す第２の孔食進展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に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【請求項7】

前記表示情報生成部は、
第２の孔食進展量に基づいて算出された前記ロータの点検が推奨される点検推奨時期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６に記載の蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部での孔食進展量管理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、発電設備において、二酸化炭素（ＣＯ_２）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、調整用電源としての調整火力を中心とした運用に移行している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平９－２６２７３号公報

【特許文献2】特開２００６－１９４５５０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】

【0004】

調整用電源としての運用に移行すると、起動停止回数や負荷変化が増える方向となる。この結果、低圧タービンの後半段落が湿り域と乾き域を行き来することとなり、従来に比べてより一層、低圧タービンのロータにおける動翼の植込み部に生ずる腐食による孔形状の孔食が発生することが知られていた。低圧タービンにとって過酷な上記の運転が繰り返されることにより、動翼の植込み部の孔食が進展し、結果として、動翼植込み部の応力腐食割れ（ＳＣＣ：Ｓｔｒｅｓｓ Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｃｒａｃｋｉｎｇ）および腐食疲労（ＣＦ：Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｆａｔｉｇｕｅ）の発生リスクが増すことになる。

【0005】

孔食進展によるＳＣＣ（応力腐食割れ）およびＣＦ（腐食疲労）の調査は、タービンロータを吊り出し、羽根を抜き取りのうえ、植込み部を検査することが従来行われていた。しかしながら、運用条件次第では異常が無い場合もあり、その場合は発電事業者にとって、定期検査において不要な期間と費用を費やした結果となってしまう。そのため、実機の検査が必要かどうかだけでも知りたいというニーズがある。

【0006】

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蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部に生ずる孔食の進展および将来の運転条件に基づいて予測された将来の孔食の進展を時系列で認識することができる蒸気タービンのロータの孔食進展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】

【0007】

上述の目的を達成するため、実施形態に係る蒸気タービンのロータにおける動翼の植込み部に生ずる孔食の進展量管理装置は、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ロータにおける動翼の植込み部に生ずる過去孔食進展量に関する情報を示す過去孔食進展量関連情報と、ユーザインターフェースの入力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孔食進展量関連情報に基づいて算出された将来における前記ロータにおける動翼の植込み部に生ずる将来孔食進展量に関する情報を示す将来孔食進展量関連情報とを、前記ユーザインターフェースの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。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置を備えた蒸気タービンの構成を模式的に示す系統図である。

【図2】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置の機能構成を示すブロック図である。

【図3】第１の実施形態に係る孔食進展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4】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置による孔食進展の定周期演算処理の手順を示すフロー図である。

【図5】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置による孔食進展の将来予測演算処理の手順を示すフロー図である。

【図6】第１の実施形態に係る孔食進展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低圧タービンの評価部位の定周期計算および将来予測計算の結果の一例を示す図である。

【図7】第１の実施形態に係る孔食進展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水質データの一例を示す図である。

【図8】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置における基本情報の初期設定ステップを説明するためのフロー図である。

【図9】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置における定周期計算ステップを説明するためのフロー図である。

【図10】第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置における将来予測計算ステップを説明するためのフロー図である。

【図11】第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置における将来予測演算処理を説明するためのフローチャートである。

【図12】第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置における将来予測演算処理を説明するためのフローチャートである。

【図13】第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置における表示画面の一例を示す図である。

【図14】第２の実施形態に係る孔食進展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】

【0009】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る蒸気タービンのロータの孔食進展量管理装置（以下、「孔食進展量管理装置」という）について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には、共通の符号を付して、重畳する説明は省略する。

【0010】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００を有する蒸気タービン１０を備えた発電設備１の構成を模式的に示す系統図である。

【0011】

発電設備１は、蒸気タービン１０、発電機２０、および熱源装置３０を備える。ここで、熱源装置３０は、ボイラ３１および再熱器３２を有する。

【0012】

図１に示すように、蒸気タービン１０は、高圧タービン１１、中圧タービン１２、低圧タービン１３、復水器１６、給水ポンプ１７、および孔食進展量管理装置１００を備える。低圧タービン１３は、低圧タービン回転部１３ａ、低圧ケーシング１３ｂを有する。ここで、低圧タービン回転部１３ａは、複数の動翼（羽根）が植設されたロータシャフトである。なお、以下で、ロータと呼ぶ場合は、回転部、あるいは特に、低圧タービン回転部１３ａを意味するものとする。

【0013】

ボイラ３１は、蒸気タービン１０側から供給される給水を加熱して蒸気を発生させる。ボイラ３１で発生した蒸気は、主蒸気管３３により高圧タービン１１に導かれる。高圧タービン１１は、主蒸気管３３から導入された蒸気の熱エネルギを回転エネルギに変換し、高圧タービン１１で仕事をした蒸気を低温再熱管３４に排出する。低温再熱管３４に排出された蒸気は再熱器３２に導入される。再熱器３２は導入された蒸気を再熱して、その蒸気を高温再熱管３５に導出する。

【0014】

中圧タービン１２は、高温再熱管３５から導入された蒸気の熱エネルギを回転エネルギに変換し、中圧タービン１２で仕事をした蒸気をクロスオーバー管１４に排出する。低圧タービン１３は、クロスオーバー管１４から導入された蒸気の熱エネルギを低圧タービン回転部１３ａ等の回転エネルギに変換し、低圧タービン１３で仕事をした蒸気を排気管１５に排出する。発電機２０は、高圧タービン１１、中圧タービン１２および低圧タービン１３により駆動されることによって回転エネルギを電気エネルギに変換し、発電を行う。

【0015】

復水器１６は、排気管１５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１８を介してボイラ３１に供給する。

【0016】

孔食進展量管理装置１００は、蒸気タービン１０における孔食進展に係る健全性を管理するための装置である。蒸気タービン１０に係る各状態量は、図示しないそれぞれの検出器により測定され、これらの信号は、たとえばＤＣＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ）などの発電設備内制御装置４０に取り込まれる。孔食進展量管理装置１００は、孔食進展量管理に必要な計測データを、発電設備内制御装置４０から取得する。なお、孔食進展量管理装置１００の詳細については、後述する。

【0017】

孔食進展量管理装置１００は、蒸気タービン１０のロータシャフトにおける動翼の植込み部における孔食の進展（孔食進展）を管理するための装置である。

【0018】

ここで、本第１の実施形態において孔食進展量管理装置１００が対象とする蒸気タービン１０の該当部は、運転中のユニットの負荷変化によって乾き蒸気と湿り蒸気に交互にさらされるロータシャフトにおける羽根の植え込み部である。以下では、低圧タービン１３の最終段から１段ないし３段上流側の羽根の植え込み部を管理対象とする場合を例にとって説明する。ここで、低圧タービン１３の植え込み部とは、低圧タービン回転部１３ａにおいて、動翼を植設するためにロータシャフトのディスクに形成された翼溝を言う。

【0019】

以下、低圧タービン１３の最終段から１段ないし３段上流側の段落の植え込み部を、それぞれ植え込み部Ｌ１ないしＬ３と呼ぶものとする。なお、Ｌ１ないしＬ３は例示であり、これ以上の段落数の場合、あるいはこれより少ない段落数の場合であってもよい。

【0020】

＜孔食進展量管理装置の構成＞
次に、孔食進展量管理装置１００について説明する。

【0021】

図２は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００の機能構成を示すブロック図である。

【0022】

孔食進展量管理装置１００は、例えば、実機で計測された情報（以下、「計測情報」または「計測された情報」）に基づいて過去から現在までの孔食進展量の予測、および将来想定する運転条件に基づいて将来の孔食進展量を予測して、孔食進展量を管理する装置である。また、孔食進展量管理装置１００は、例えば、孔食進展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。なお、計測情報は、当該計測値が計測された時刻情報を含む。

【0023】

図２に示すように、孔食進展量管理装置１００は、計測情報取得部１１０、演算部１２０、記憶部１３０、ユーザインターフェース１４０、および進行制御部１５０を備える。孔食進展量管理装置１００は、たとえば、コンピュータシステムであるが、それぞれの要素の機能を有する個別の機器、装置の集合であってもよい。

【0024】

計測情報取得部１１０は、孔食進展量管理に必要な計測データを、発電設備内制御装置４０から取得するインターフェースである。計測情報取得部１１０は、発電設備内制御装置４０に取り込まれる計測データのうち、孔食進展量管理に必要な運転時の蒸気タービン１０に関する計測情報（以下、計測データともいう）をたとえば１分などの所定の時間間隔（計測情報取得周期）で取得する。

【0025】

計測情報は、発電機気出力（ＭＷ）および水質パラメータである。水質パラメータは、たとえば、塩素濃度（μｇ／Ｌ）、酸電気伝導度（μＳ／ｍ）、シリカ濃度（μｇ／Ｌ）、ヒドラジン濃度（μｇ／Ｌ）、ナトリウム濃度（μｇ／Ｌ）、ＳＯ_４濃度（μｇ／Ｌ）、溶存酸素濃度（μｇ／Ｌ）、およびｐＨ（－）である。

【0026】

計測情報取得部１１０は、取得した計測情報を、記憶部１３０の計測情報記憶部１３２に出力する。計測情報記憶部１３２は、この計測情報を収納、記憶する。

【0027】

演算部１２０は、乾湿交番判定部１２１、平均値演算部１２２、孔食進展演算部１２３、将来予測部１２４、および表示情報生成部１２５を有する。

【0028】

演算部１２０のうち、以下に説明する乾湿交番判定部１２１、平均値演算部１２２、および孔食進展演算部１２３は、過去から現在までの孔食進展量ａに関する演算処理である定周期演算処理にかかわる部分である。

【0029】

乾湿交番判定部１２１は、孔食進展量を演算するたとえば１時間などの周期（孔食進展演算周期ΔＴ）における発電機出力の範囲を導出し、乾湿交番の有無を判定する。

【0030】

平均値演算部１２２は、計測情報取得部１１０がたとえば１分などの計測情報取得周期ごとに取得した計測情報に基づいて、孔食進展演算周期ΔＴにおけるそれぞれの水質パラメータの平均値を導出する。

【0031】

孔食進展演算部１２３は、孔食進展演算周期ΔＴにおける乾湿交番時間ΔＴ_１およびそれぞれの水質パラメータの平均値に基づいて、孔食進展演算周期ΔＴにおける孔食進展量を算出する。

【0032】

将来予測部１２４は、将来、すなわち現在より後の期間の孔食進展量ａに関する演算処理である将来予測演算処理を行う。将来予測部１２４は、将来予測演算処理として、後述するユーザインターフェース１４０に将来の運転計画（図３参照）として入力された情報に基づいて、あらかじめ算出され記憶部１３０に収納されたそれぞれの運転パターンについての孔食進展量を積算して、１年分の孔食進展量を算出する。ここで、運転計画として入力された情報は、演算の条件であるので、以下、運転条件と呼ぶ。

【0033】

運転パターンは、１日の各時刻における出力［ＭＷ］、言い換えれば１日のうちでの出力［ＭＷ］の時間変化のパターンである。あらかじめ設定された複数の運転パターンのそれぞれの日数の１年の日数に対する割合（％）が入力される。なお、以下では、運転パターンを日負荷条件、運転パターンを示す曲線を日負荷曲線という場合もある。

【0034】

起動条件および日負荷条件のそれぞれのパターンについて、あらかじめ孔食進展量への１時間当たりの寄与分Δｄｊが算出されており、記憶部１３０のパターン別孔食進展量記憶部１３５に記憶、収納されている。なお、これらの寄与分の値は、インストールされ記憶部１３０のプログラム記憶部１３３に収納されているプログラム内のデータ部分として、プログラムとともにプログラム記憶部１３３に収納されてもよい。

【0035】

将来予測部１２４は、将来の運転計画として入力されたそれぞれの稼働時間をそれぞれに対応する孔食進展量への寄与分Δｄ_ｊに乗じて、当該運転パターンの年間の孔食進展量ΔＤ_ｊを算出し、その合計値を、年間の孔食進展量ΔＤ_ｍとして算出する。将来予測部１２４は、この孔食進展量ΔＤ_ｍを、前年の孔食量Ｄ_ｍ－１に加えて、当該年の孔食量Ｄ_ｍとして算出する。また、当該年の孔食進展量ΔＤ_ｍの増加は直線的であるとする。なお、ここで、稼働時間は、後述する図３の入力画面１４１で入力される稼働率に１年間の総時間を乗じたものである。

【0036】

表示情報生成部１２５は、ユーザインターフェース１４０に表示させる入力画面および出力画面の表示情報を生成する。入力画面については図３を、また出力画面については図６および図７を、それぞれ引用しながら後に説明する。

【0037】

記憶部１３０は、入力情報記憶部１３１、計測情報記憶部１３２、プログラム記憶部１３３、演算結果記憶部１３４、パターン別孔食進展量記憶部１３５、テンプレート記憶部１３６、および表示情報記憶部１３７を備える。記憶部１３０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１３０は、孔食進展量管理装置１００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してもよい。

【0038】

入力情報記憶部１３１は、ユーザインターフェース１４０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。

【0039】

計測情報記憶部１３２は、計測情報取得部１１０により取得された計測情報を、順次、収納、記憶する。

【0040】

プログラム記憶部１３３は、孔食進展量管理装置１００にインストールされたプログラムを収納する。この際、プログラムに付属する演算用のデータを併せて収納する。

【0041】

演算結果記憶部１３４は、演算部１２０で演算された結果を順次、収納、記憶する。演算結果記憶部１３４は、過去から現在までの孔食進展量（過去孔食進展量）に関する情報として、例えば、後に図６を引用しながら説明する定周期演算処理における過去から現在までの孔食進展量の演算結果などを記憶する。なお、この情報は、過去孔食進展量関連情報として機能する。

【0042】

また、演算結果記憶部１３４は、後に図６を引用しながら説明する将来の孔食進展量に関する情報として、例えば、将来における孔食進展量（将来孔食進展量）、点検閾値、点検推奨時期などの演算結果を記憶する。これらの情報は、将来孔食進展量関連情報として機能する。

【0043】

ここで、点検閾値とは、点検の実施が推奨される孔食進展量を示す閾値である。また、点検推奨時期とは、点検の実施を推奨する時期（年月日）である。

【0044】

パターン別孔食進展量記憶部１３５は、ユーザインターフェース１４０を介して入力された将来の運転条件における各パターンについて、予め算出されている孔食進展量などを収納する。なお、パターン別孔食進展量記憶部１３５は、プログラム記憶部１３３の一部であってもよい。すなわち、プログラムに付属する演算用のデータの一部として、プログラム記憶部１３３に収納されており、その部分をパターン別孔食進展量記憶部１３５と呼ぶことでもよい。

【0045】

テンプレート記憶部１３６は、ユーザインターフェース１４０に表示させる画像の生成の際に、共通部分となるテンプレートを収納する。

【0046】

表示情報記憶部１３７は、表示情報生成部１２５が生成した表示情報を収納する。

【0047】

ユーザインターフェース１４０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てもよい。入力装置は、例えば、各種設定条件などの入力を、所定のフォーマットで入力可能とするＵＳＢポートなどとの情報授受端末を有する。なお、前述のように、表示部の入力機能を用いる場合があってもよい。

【0048】

ユーザインターフェース１４０は、特に入力部は、発電設備１の管理者用と、蒸気タービン１０の製造メーカの管理者用とが異なってもよい。

【0049】

進行制御部１５０は、孔食進展量管理装置１００による孔食進展量管理方法におけるそれぞれのフローの進行を制御する。進行制御部１５０は、これらのフローにおける各判定ステップについての判定も行う。具体的には、進行制御部１５０は、後述する図８ないし図１０に示すフローにおける判定を行い、またそれぞれのステップで孔食進展量管理装置１００内の当該機能を行うべき部分にその機能の実行を命ずる。進行制御部１５０として、たとえば、プログラマブルロジックコントローラ（Ｐｒｏｇａｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。

【0050】

＜入力画面＞

【0051】

図３は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００におけるユーザインターフェース１４０に表示させる将来の運転条件の入力画面１４１の一例を示す図である。

【0052】

入力画面１４１の左上のＡ部には、「将来運転計画の設定」（”Ｆｕｔｕｒｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｐｌａｎ ｓｅｔｔｉｎｇ”）の表題が表示されている。

【0053】

表題の下のＢ部には、「起動パターン選択」（”Ｓｅｌｅｃｔ Ｓｔａｒｔ Ｕｐ Ｐａｔｔｅｒｎ”）の小題が表示され、その下のＣ部には、「運転パターン選択」（”Ｓｅｌｅｃｔ Ｏｐａｒａｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎ”）のタイトルが表示されている。

【0054】

さらにその下のＤ部には、「日負荷曲線」（”Ｄａｉｌｙ Ｌｏａｄ Ｃｕｒｖｅ”）の小題が表示されており、その下に、図３の例では、３つの１日における負荷の時間的な変化を示す曲線（日負荷曲線）が運転パターンとして描かれたグラフＦが表示されている。グラフＦの横軸は、１日における時刻、縦軸は、負荷（”Ｌｏａｄ[ＭＷ]”）である。ここで、負荷は、発電機２０の出力［ＭＷ］としてよい。

【0055】

グラフＤの下に、運転パターン入力用の表Ｆが表示されている。表Ｆの横の各列は、運転パターン、単位、現在の属する年から以降の年の各年の入力用の欄である。表Ｆの縦の各行は、パターン１ないし３および各年の稼働率［％］である。パターン１ないし３の入力欄は、当該パターンの運転を行う日の１年の日数に対する割合［％］である。稼働率［％］の値は、年間での運転時間の割合［％］である。このように、将来における運転条件、すなわち各年における起動パターンおよび運転パターンを任意に設定することができる。

【0056】

入力画面１４１における右上の部分には、“Ｂａｃｋ”の選択表示Ｈ、および“Ｓａｖｅ”の選択表示Ｋが表示されている。“Ｓａｖｅ”を押した場合は、表Ｆに入力した情報が、表示情報記憶部１３７に収納、記憶される。また、“Ｓａｖｅ”を押さずに“Ｂａｃｋ”を押した場合は、表Ｆに入力した情報の表示が、入力前の表示に戻る。

【0057】

なお、ここで、選択表示を「押す」のように表現した場合は、タッチスクリーンでタッチする動作、あるいは、カーソルでクリックする動作など、当該部分に外部から働きかけて当該部分を特定あるいは選択する動作を総称するものとする。以下においても同様である。

【0058】

＜孔食進展評価＞
ここで、定周期演算処理における孔食進展評価について説明する。以下では、それぞれの孔食進展演算周期ΔＴにおけるフローを説明する。ここで、定周期演算処理の周期を孔食進展演算周期ΔＴと呼ぶものとする。すなわち、定周期演算処理は孔食進展演算周期ΔＴごと（たとえば１時間おき）に行われる。

【0059】

図４は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００による孔食進展評価ステップＳ１００の手順を示すフロー図である。ここで、図４は、図９を引用しながら後述する計画情報の取得ステップＳ２２に続く定周期演算ステップＳ１００の手順の詳細である。

【0060】

孔食進展評価ステップＳ１００に先立って、計測情報取得部１１０が、発電設備内制御装置４０から発電機出力を含む計測情報を取得する（ステップＳ２２）。

【0061】

孔食進展評価ステップＳ１００として、まず、進行制御部１５０が、ｆ＝１と設定する（ステップＳ１０１）。ここで、ｆは、水質パラメータの種類に順番を付けたときの番号である。また、Ｆは水質パラメータの種類の数である。たとえば、水質パラメータが、塩素濃度、酸電気伝導度、シリカ濃度、ヒドラジン濃度、ナトリウム濃度、ＳＯ_４濃度、溶存酸素濃度、およびｐＨの中から、対象とする水質パラメータを選択する。すべてを選択する場合は、８種類であり、ｆの最大値Ｆは８である。

【0062】

次に平均値演算部１２２は、当該孔食進展演算周期ΔＴにおける当該第ｆ水質パラメータの各取得周期で取得した時刻データ（水質データ）の平均値を算出する（ステップＳ１０２）。たとえば１分の取得周期で取り込まれる水質データについて、たとえば１時間の孔食進展演算周期ΔＴにわたる平均値を算出する。次に、進行制御部１５０はｆがＦに到達したか否かを判定（ステップＳ１０３）し、到達していないと判定された（ステップＳ１０３ ＮＯ）場合は、ｆに１を加算し（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０２およびステップＳ１０３を繰り返す。

【0063】

ｆがＦに到達したと判定された（ステップＳ１０３ ＹＥＳ）場合は、乾湿交番判定部１２１が、当該孔食進展演算周期ΔＴにおける発電機出力の範囲を導出する。具体的には、当該孔食進展演算周期ΔＴにおける発電機出力の最高値ＧＬＨと最低値ＧＬＬを導出する（ステップＳ１０５）。

【0064】

次に、進行制御部１５０は、ｉ＝１と設定する（ステップＳ１０６）。ここで、ｉは、評価対象とする低圧タービン１３の植え込み部Ｌ１ないしＬ３の一貫番号である。植え込み部Ｌ１ないしＬ３について、ｉ＝１から３とする。なお、ｉの最大値をＩとする。この場合、Ｉ＝３である。

【0065】

次に、乾湿交番判定部１２１が、当該ｉの場合について乾湿交番運転が有るか否かを判定する（ステップＳ１０７）。乾湿交番運転の有無は、当該孔食演算周期においてＧＬＨとＧＬＬの間にＧＬＣｉがある場合は乾湿交番運転が有り、ＧＬＨとＧＬＬの間にＧＬＣｉがない場合は乾湿交番運転が無いと判定する。ＧＬＣｉは乾湿交番が切り変わる発電機出力であり、タービン設計および段落ごとに設定する定数である。すなわち、次の式（１）で算出されるＪＤＧの値が負の場合には、乾湿交番運転が有りとする。なお、ＧＬＣｉの値は、プログラムに付随するデータとしてプログラムとともにプログラム記憶部１３３に収納されている。

【0066】

ＪＤＧ＝（ＧＬＨ－ＧＬＣｉ）×（ＧＬＬ－ＧＬＣｉ） ・・・（１）

【0067】

まず、当該孔食演算周期において乾湿交番運転が有ると判定された（ステップＳ１０７ ＹＥＳ）場合について説明する。

【0068】

まず、孔食進展演算部１２３が、第ｆ水質パラメータの平均値を用いて修正係数Ｃ_ｆｉ１（ｆ＝１～Ｆ）を算出する（ステップＳ１０８ａ）。ここで、それぞれの修正係数Ｃ_ｆｉ１は、乾湿交番運転が有る場合の孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）の水質による修正係数である。修正係数Ｃ_ｆｉ１の算出のための算出式およびその算出式の係数等は、プログラムに付随するデータとしてプログラム記憶部１３３に収納されている。

【0069】

次に、孔食進展演算部１２３が、孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）を算出する（ステップＳ１０９ａ）。

【0070】

孔食進展演算部１２３による孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）の算出は、各水質パラメータによる修正係数Ｃ_ｆｉ１（ｆ＝１～Ｆ）に依存する関数の値として算出される。なおこの関数に使用される各係数等もプログラムに付随するデータとしてプログラム記憶部１３３に収納されている。

【0071】

次に、孔食進展演算部１２３が、孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）に孔食進展演算周期ΔＴを乗じて、当該孔食進展演算周期ΔＴにおける評価対象ｉの孔食進展量を算出する（ステップＳ１１０ａ）。また、評価対象ｉの当該孔食進展演算周期ΔＴの開始時点における孔食量に、この孔食進展量を加え、新たな孔食量を算出する。なお、孔食深さの初期値は、プログラムに付随するデータとしてプログラム記憶部１３３に収納されている。なお、定期検査時に、植え込み部の表面をカットする欠陥除去（スキンカット）を行っている場合には、その直後の孔食初期値は０にリセットされる。

【0072】

次に、当該孔食演算周期において乾湿交番運転が有ると判定されなかった（ステップＳ１０７ ＮＯ）場合について説明する。

【0073】

まず、孔食進展演算部１２３が、第ｆ水質パラメータの平均値を用いて修正係数Ｃ_ｆｉ２（ｆ＝１～Ｆ）を算出する（ステップＳ１０８ｂ）。ここで、それぞれの修正係数Ｃ_ｆｉ２は、乾湿交番運転が無い場合の孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）の水質による修正係数である。修正係数Ｃ_ｆｉ２算出のための算出式およびその算出式の係数等は、プログラムに付随するデータとしてプログラム記憶部１３３に収納されている。

【0074】

次に、孔食進展演算部１２３が、ステップＳ１０９ａと同様に孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）を算出する（ステップＳ１０９ｂ）。さらに、孔食進展演算部１２３は、ステップＳ１１０ａと同様に、孔食進展速度（ｄａ／ｄｔ）に孔食進展演算周期ΔＴを乗じて、当該孔食進展演算周期ΔＴにおける評価対象ｉの孔食進展量を算出する（ステップＳ１１０ｂ）。また、評価対象ｉの当該孔食進展演算周期ΔＴの開始時点における孔食量に、この孔食進展量を加え、新たな孔食量を算出する。

【0075】

次に、進行制御部１５０は、ｉが最大値Ｉに至ったか否かを判定する（ステップＳ１１１）。ｉが最大値Ｉに至ったと判定されなかった（ステップＳ１１１ ＮＯ）場合には、ｉの値に１を加え（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０７からステップＳ１１１までを繰り返す。

【0076】

ｉが最大値Ｉに至ったと判定された（ステップＳ１１１ ＹＥＳ）場合には、定周期演算処理における当該孔食進展演算周期ΔＴに関する孔食進展評価ステップＳ１００を終了する。

【0077】

＜将来孔食進展量の演算＞
図５は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００の将来予測部１２４による将来予測演算のステップ（将来予測ステップ）Ｓ２００の手順を示すフロー図である。図５は、図１０を引用しながら後述する将来運転計画の読み出しステップＳ３２に続く将来予測ステップＳ２００の手順の詳細である。なお、図５では、各評価対象（植え込み部Ｌ１～Ｌ３）のそれぞれの単独のフローを示している。図示していないが、将来予測部１２４は、各評価対象順（植え込み部Ｌ１～Ｌ３）に自動的に評価を行う。

【0078】

将来予測ステップＳ２００では、孔食進展計算は実施せずに、予め、各パターンについて算出されて、パターン別孔食進展量記憶部１３５に収納されている孔食進展量と、ユーザインターフェース１４０を介して入力された年ごとの各パターンの入力値とを用いて、年ごとの孔食進展量を算出する。

【0079】

まず、将来予測部１２４は、ｍ＝１、Ｄ_１＝Ｄ_０と設定する（ステップＳ２０１）。ここで、ｍはたとえば２０４５年のように年の順番を示す。また、Ｄ_０は、将来計算の最初の年（たとえば、現在の属する年、あるいは翌年）の孔食量計算の初期値である。たとえば、ｍ＝１が現在の属する年であれば、現在の孔食量、すなわち、定周期計算による現在の値である。Ｄ_０の値は、演算結果記憶部１３４に収納されている。また、演算結果記憶部１３４は、以下のステップで算出された最新の孔食量を収納する。

【0080】

次に、将来予測部１２４は、Ｄ_ｍ＝Ｄ_ｍ―１、ΔＤ_ｍ＝０、ｊ＝１とする（ステップＳ２０２）。すなわち、算出対象年の孔食量の初期値を、前年末の孔食量とし、当該年（ｍ年）の孔食進展量ΔＤ_ｍを０とする。ここで、ｊ（ｊ＝１～Ｊ）は、図３の入力画面１４１における、将来運転パターンの番号である。表Ｆの「運転パターン」に係るそれぞれのパターンを一貫番号に並べて、その総数をＪとする、たとえば、図３に示す入力画面１４１の場合は、Ｊは３である。

【0081】

次に、将来予測部１２４は、第ｊパターンの稼働時間を導出する（ステップＳ２０３）。具体的には、図３のユーザインターフェース１４０の入力画面１４１で入力され入力情報記憶部１３１に収納された第ｍ年の第ｊパターンの稼働率に１年間の総時間を乗じて稼働時間を算出する。

【0082】

次に、将来予測部１２４は、パターン別孔食進展量記憶部１３５から、あらかじめ算出されているパターン別の孔食進展量への１時間当たりの寄与分Δｄｊを読み出し（ステップＳ２０４）、第ｊパターンの稼働時間を乗じて、当該運転パターンｊの年間の孔食進展量ΔＤ_ｊを算出する（ステップＳ２０５）。

【0083】

次に、将来予測部１２４は、ステップＳ２０５で導出した第ｊパターンの孔食進展量ΔＤ_ｊを順次加算して、第ｍ年における孔食進展量ΔＤ_ｍを算出する（ステップＳ２０６）。また、将来予測部１２４は、ｊがＪに達したか否かを判定（ステップＳ２０７）し、ｊがＪに達していなければ（ステップＳ２０７ ＮＯ）、ｊに１を加え（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０３からステップＳ２０７までを繰り返す。

【0084】

将来予測部１２４は、ｊがＪに達したと判定すれば（ステップＳ２０７ ＹＥＳ）、第ｍ年における新たな孔食量Ｄ_ｍを算出する（ステップＳ２０８）。詳細には、演算結果記憶部１３４に収納された第（ｍ－１）年における孔食量Ｄ_ｍ－１を読み出し、これにステップＳ２０６で算出した第ｍ年における孔食進展量ΔＤ_ｍを加算して、第ｍ年における新たな孔食量Ｄ_ｍを算出する。第ｍ年における新たな孔食量Ｄ_ｍは演算結果記憶部１３４に収納される。

【0085】

次に、将来予測部１２４は、ｍがＭに達したか否かを判定（ステップＳ２１０）し、ｍがＭに達していなければ（ステップＳ２１０ ＮＯ）、ｍに１を加え（ステップＳ２１１）、ステップＳ２０２からステップＳ２１０までを繰り返す。また、Ｍに達していると判定すれば（ステップＳ２１０ ＹＥＳ）、将来予測ステップＳ２００を終了する。

【0086】

＜出力画面＞
図６は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００におけるユーザインターフェース１４０に表示させる定周期計算および将来予測計算の結果の一例を示す出力画面１４２である。

【0087】

最上部のＡ部には、「タービン回転部植え込み部孔食予測」（”Ｒｏｔｏｒ ｄｏｖｅｔａｉ ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ”）の表題が表示されている。

【0088】

その下のＢ部には、当該プラントの名称が表示される。

【0089】

Ｂ部の下のＣ部には、「孔食深さ」（”Ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｅｐｔｈ”）の表題が表示される。Ｃ部は、右側のチェック部によりプルダウン表示で、図７に示すような水質パラメータの画面の選択が可能であり、対象とする情報を切り替えることができる。

【0090】

出力画面１４２の下側部分には、定周期計算および将来予測計算の結果を示すグラフＦが表示される。グラフの横軸は歴年であり年の表示位置は、当該暦年の中間時点（たとえば６月３０日）としている。また、縦軸は「孔食深さ比［ｍｍ／ｍｍ］」（“Ｐｉｔｔｉｎｇ ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ ｄｅｐｔｈ ｒａｔｉｏ［ｍｍ／ｍｍ］”）である。

【0091】

グラフＦの上のＤ部には、”５ｙｅａｒｅｓ”、”１０ｙｅａｒｅｓ”、”１５ｙｅａｒｅｓ”、”２０ｙｅａｒｓ”の選択肢が表示されている。出力画面１４２の場合は、”５ｙｅａｒｓ”が選択されているので、グラフＦの横軸の暦年は、横軸の中央が現在を示す実線ＬＣであり、実線ＬＣの左側に過去の５年分、右側に将来の５年分が表示されている。

【0092】

グラフＦ中の曲線Ｌ１１ないしＬ３１および曲線Ｌ１２ないしＬ３２は、植え込み部Ｌ１ないしＬ３の孔食量をそれぞれ示す。実線ＬＣの左側の曲線Ｌ１１ないしＬ３１は、現在までの定周期計算の結果を示す部分である。実線ＬＣの右側の曲線Ｌ１２ないしＬ３２は、将来計算の結果を示す部分である。グラフＦの右上のＥ部には、線種および曲線が示す評価部位の名称が表示される。なお、曲線Ｌ１１ないしＬ３１および曲線Ｌ１２ないしＬ３２の表示は、Ｅ部で表示した管理対象を示す線と対応する識別（線種、色など）方法とする。必要に応じて、定周期計算の結果と将来計算の結果を識別してもよい。

【0093】

後述するように、将来の曲線Ｌ１２ないしＬ３２を作成する将来予測演算処理は、将来の運転計画が入力されたと判断されたときのみ行われる。この際の孔食の初期値は、将来の運転計画が入力されたと判断されたときの最終値である。一方、過去の曲線を作成する孔食進展量の定周期演算は、孔食進展演算周期ΔＴごと（たとえば１時間おき）に行われる。したがって、たとえば１時間ごとに、過去の部分の曲線Ｌ１１ないしＬ３１が変化し、過去の部分の最終値すなわち実線ＬＣとの交点は増加し続ける。このため、過去の部分の最終値すなわち実線ＬＣとの交点と、将来の部分の始点すなわち実線ＬＣとの交点は１時間ごとにずれが増加することになる。

【0094】

図６のグラフＦは、過去の部分の曲線Ｌ１１ないしＬ３１の実線ＬＣとの交点と、将来の部分の曲線Ｌ１２ないしＬ３２の始点すなわち実線ＬＣとの交点とがそれぞれ一致している時点の場合、すなわち、将来予測演算処理が行われその結果が将来の部分として表示されてから、孔食進展演算周期ΔＴたとえば１時間以内の時点の場合を示している。

【0095】

グラフＦの縦軸方向には、点検閾値のレベルを示す破線Ｈ１が表示されている。これに対応して、出力画面１４２中の右上には、アラーム表示としての表Ｇが表示されている。表Ｇには、「詳細タービン回転部点検」（”Ｄｅｔａｉｌ ｒｏｔｏｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ”）の「推奨時期」（”Ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎ”）および「残余期間」（”Ｒｅｍａｉｎｉｎｇ Ｐｅｒｉｏｄ”）が表示される。なお、表Ｇは、図９および図１０を引用しながら後述する判定結果により、表示されない場合と表示される場合とがある。

【0096】

出力画面１４２において表Ｇの上には、選択表示（「レ」の部分）を有するプルダウン選択欄Ｈが表示されている。選択表示を押すと、プルダウンで、将来の運転計画の入力画面１４１などの選択候補画面が表示され、遷移する画面を選択できる。

【0097】

なお、出力画面１４２に表示されている項目のうち、Ａ部、Ｂ部、Ｃ部、Ｈ部は、図７で示す出力画面１４３を含めて、各出力画面に共通である。

【0098】

図７は、第１の実施形態に係る孔食進展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水質データの一例を示す出力画面１４３である。以下では、出力画面１４２と共通の部分は説明を省略する。

【0099】

Ｃ部には、選択された表題として、「蒸気中塩素」（”Ｓｔｅａｍ ｃｈｌｏｒｉｄｅ”）と表示されている。すなわち、出力画面１４３は、水質データのうちの塩素の濃度について示している。

【0100】

出力画面１４３中のグラフＦ１には、平均値処理された塩素濃度［μｇ／Ｌ］の閾値ＬＣｔｈ［μｇ／Ｌ］に対する塩素濃度（”Ａｖｅｒａｇｅ ｓｔｅａｍ ｃｈｒｏｒｉｄｅ［μｇ／Ｌ］”）を示す曲線ＬＣが表示されている。

【0101】

横軸のスパンの選択欄であるＤ部で、１０年が選択されている。ここで、塩素濃度は過去から現在までの実績値であるので、曲線ＬＣは、過去の１０年前から現在までの実績値が示されている。

【0102】

グラフＦ１には、縦軸の値の閾値を示す直線ＬＣｔｈが表示されている。グラフＦ１に示す場合では、塩素濃度の実績を示す曲線ＬＣの値が、閾値を示す直線ＬＣｔｈを超えた場合が２回ある。

【0103】

これに対応するアラーム表示として、右上の表Ｇ１には、グラフＦ１に表示されている範囲での、塩素濃度の実績を示す曲線ＬＣの値が閾値を示す直線ＬＣｔｈを超えた回数、および直近で越えた時期を表示する。

【0104】

以上、図６および図７を引用しながら、出力画面１４２および出力画面１４３を説明した。なお、出力画面１４３では、水質パラメータとして、塩素濃度の場合を例にとって示したが、出力画面のＣ部を押すことにより、酸電気伝導度、シリカ濃度などの他の水質についての出力画面を表示させることができる。

【0105】

次に、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００による孔食進展量管理方法におけるそれぞれのフローについて説明する。

【0106】

＜基本情報の設定処理＞
図８は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００における基本情報の初期設定ステップ（Ｓ１０）を説明するためのフロー図である。この基本情報の設定処理は、製造メーカの管理者、技術者等が行う処理である。

【0107】

まず、孔食進展量管理装置１００にプログラムを書き込む（ステップＳ１１）。書き込まれたプログラムは、孔食進展量管理装置１００のプログラム記憶部１３３に収納、記憶される。ここで、プログラムが書き込まれる際には、演算用の各種パラメータ、設定値、孔食量の初期値などのテータ情報が付随して書き込まれる。以下のステップは、プログラムがインストールされた後に、孔食進展量管理装置１００を起動した状態を前提としている。

【0108】

次に、タービンロータ植え込み部に関係する記録があるか否かを判定する（ステップＳ１２）。これらの記録があると判定されなかった（ステップＳ１２ ＮＯ）場合は、本フローを終了する。

【0109】

これらの記録があると判定された（ステップＳ１２ ＹＥＳ）場合は、その記録の登録を行う（ステップＳ１３）。

【0110】

以上が、基本情報の設定ステップＳ１０のフローである。

【0111】

＜定周期演算処理＞
図９は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００における定周期演算ステップ（Ｓ２０）を説明するためのフロー図である。

【0112】

まず、進行制御部１５０が、発電設備１が運転中か否かを判定する（ステップＳ２１）。判定は、計測情報記憶部１３２に記憶された情報のうち、例えば、発電機出力に基づいて行われる。

【0113】

発電設備１が運転中と判定されなかった（ステップＳ２１ ＮＯ）場合は、定周期演算処理を実施せずに終了する。

【0114】

発電設備１が運転中と判定された（ステップＳ２１ ＹＥＳ）場合は、計測情報取得部１１０が発電設備内制御装置４０から、運転データとしての計測情報を取得する（ステップＳ２２）。ここで、取得する計測情報（計測された情報）としては、前述のように、発電機出力、各水質パラメータのデータである。

【0115】

次に、図４を引用しながら説明したステップＳ１００の孔食進展量の算出等が実行される。生成された演算結果は、演算結果記憶部１３４に収納、記憶される。

【0116】

表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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）。さらに、表示情報生成部１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、その表示情報を記憶する。

【0117】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報を図６および図７に示すように表示部に表示する（ステップＳ２４）。

【0118】

ここで、表示情報生成部１２５は、孔食進展演算周期ΔＴ（たとえば１時間）ごとに、演算結果に基づく表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。そのため、表示部に表示される図６に例示する出力図１４２の演算結果を示すグラフＦ中の過去から現在までの曲線は、孔食進展演算周期ΔＴごとに更新される。

【0119】

以上のステップＳ２１からステップＳ２４までの処理が、孔食進展演算周期ΔＴごとに、すなわち、たとえば１時間おきに繰り返される。そのため、図６の出力画面１４２で例示したグラフＦに表示される定周期演算結果の部分が、孔食進展演算周期ΔＴごとに更新される。

【0120】

次に、進行制御部１５０は、ステップＳ１００の演算結果による孔食進展量の演算結果に基づいて、管理対象である植え込み部Ｌ１ないしＬ３のそれぞれについての判定を行う。これらの判定も、孔食進展演算周期ΔＴ（たとえば１時間）ごとに行われる。

【0121】

進行制御部１５０は、ステップＳ１００の演算結果による各管理対象の孔食進展量が、それぞれ点検閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ２５）。

【0122】

孔食進展量がタービン回転部１０ａの点検閾値に達したと判定されなかった（ステップＳ２５ ＮＯ）場合は、孔食進展演算周期ΔＴごとに、この判定を繰り返す。

【0123】

孔食進展量がタービン回転部１０ａの点検閾値に達したと判定された（ステップＳ２５ ＹＥＳ）場合は、進行制御部１５０は、孔食進展量が点検閾値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１３４に出力する。演算結果記憶部１３４は、この情報を記憶する。表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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Ｓ２６）。さらに、表示情報生成部１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を記憶する。

【0124】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報に基づいて、点検推奨時期に係る情報を含む画面を表示する（ステップＳ２７）。ここで、画面における点検推奨時期に係る情報は、図６に示す出力画面１４２の表Ｇに示される“Ｄｅｔａｉｌ ｒｏｔｏｒ ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ”の部分である。なお、図６では、定周期演算処理の範囲で点検推奨時期には至っておらず、将来予測演算処理の範囲で点検推奨時期に至った場合を示している。

【0125】

以上が、定周期演算処理のフローである。次に、将来予測演算処理のフローについて説明する。

【0126】

＜将来予測演算処理＞
図１０は、第１の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００における将来予測演算ステップ（Ｓ３０）を説明するためのフロー図である。

【0127】

ここで、孔食進展量管理装置１００の導入日時点において、図３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１４０における図３に示す入力画面１４１の表Ｆに、将来の運転条件を１年単位で入力する。

【0128】

例えば、図６に示した出力画面１４２、図７に示した出力画面１４３等の画面例におけるプルダウン選択欄Ｈの選択ボタンを押すことによって、プルダウン表示された中から、将来の運転条件の入力画面１４１を含む選択画面項目が表示される。プルダウン選択欄Ｈにおいて入力画面１４１が選択されると、ユーザインターフェース１４０の表示部の画面は、図３に示す将来の運転条件の入力画面１４１に切り替わる。この際、表示情報生成部１２５は、ユーザインターフェース１４０からの入力画面１４１の選択に係る情報を入力し、ユーザインターフェース１４０に入力画面１４１を表示させるための表示情報を出力する。

【0129】

ユーザは、将来の運転条件を入力後、図３の入力画面１４１中の“Ｓａｖｅ”表示を押す。ユーザインターフェース１４０は、“Ｓａｖｅ”表示をからの入力を受け、将来の運転条件に係る情報を入力情報記憶部１３１に出力する。入力情報記憶部１３１は、将来の運転条件に係る情報を記憶する。

【0130】

進行制御部１５０は、“Ｓａｖｅ”表示が押されたことに伴うユーザインターフェース１４０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。

【0131】

以上のような背景のもとで、図１０で示す将来予測演算処理の手順において、まず、進行制御部１５０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Ｓ３１）。

【0132】

ステップＳ３１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された場合（ステップＳ３１ ＮＯ）、進行制御部１５０は、孔食進展演算周期ΔＴごとに、この判定を繰り返す。

【0133】

ステップＳ３１の判定において、将来の運転条件の入力がされていると判定された場合（ステップＳ３１ ＹＥＳ）、将来予測部１２４は、プログラム記憶部１３３から将来予測演算を実行するためのプログラム、入力情報記憶部１３１に記憶された将来の運転条件を読み出す（ステップＳ３２）。

【0134】

次に、将来予測部１２４は、図５を参照して説明した演算方法で、将来孔食進展量を算出し、演算結果を演算結果記憶部１３４に出力する（ステップＳ２００）。演算結果記憶部１３４は、演算結果を記憶する。

【0135】

表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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Ｓ３３）。さらに、表示情報生成部１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を記憶する。

【0136】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報を図６の例に示すように表示部に表示する（ステップＳ３４）。

【0137】

ここで、表示情報生成部１２５は、ステップＳ３１において将来の運転計画が入力されたと判定される（ステップＳ３１ ＹＥＳ）ごとに、ステップＳ２００での将来孔食進展量の演算処理を実行し、演算結果に基づく表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。そのため、表示部に表示される将来孔食進展量に関する演算結果を示すグラフＦ（図６）は、ステップＳ２００での将来孔食進展量の演算処理が実行されるごとに更新される。換言すると、将来孔食進展量に関する演算結果を示すグラフＦは、将来の運転条件の入力画面１４１におけるＫ部の“Ｓａｖｅ”が押されたことに伴う情報を受けるごとに更新される。

【0138】

以上のステップＳ３１からステップＳ３４までの処理が、将来の運転計画が入力されたと判定されるごとに繰り返される。そのため図６の出力画面１４２で例示したグラフＦに表示される将来孔食進展量に関する演算結果を示す曲線が、その都度更新される。

【0139】

次に、進行制御部１５０は、ステップＳ２００の演算結果による孔食進展量がすなわち管理対象すなわち植え込み部Ｌ１ないしＬ３の点検閾値に達したか否かを判定する（ステップＳ３５）。

【0140】

孔食進展量が管理対象の点検閾値に達したと判定されなかった（ステップＳ３５ ＮＯ）場合は、表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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Ｓ４６）。詳細は次のとおりである。

【0141】

まず、当該孔食進展量管理装置１００の製造メーカから当該発電設備１の顧客への納品の段階では、製造メーカ内で初期の環境設定がなされ、図６に例示する当該孔食進展量管理装置１００の出力画面１４２に、アラーム表示としての表Ｇが表示されている場合がある。あるいは、今回のステップＳ３５の判定の前に、すでにアラーム表示としての表Ｇが表示されている場合がある。

【0142】

今回のステップＳ３５の判定で、孔食進展量が管理対象の点検閾値に達したと判定されなかった（ステップＳ３５ ＮＯ）場合は、表示情報生成部１２５は、アラーム表示としての表Ｇの表示のない表示情報を生成する（ステップＳ３６）。すでにアラーム表示のない表示となっている場合にも同様の表示情報を出力するが、この場合は、改めて同じ表示情報を出力しない方式でもよい。

【0143】

さらに、表示情報生成部１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を収納、記憶する。ユーザインターフェース１４０は、生成された情報に基づいて画面を表示する（ステップＳ３７）。この後、ステップＳ３５以下を繰り返す。

【0144】

孔食進展量がタービン回転部１０ａの点検閾値に達したと判定された（ステップＳ３５ ＹＥＳ）場合は、進行制御部１５０は、孔食進展量が点検閾値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１３４に出力する。ここで、図６に例示された出力画面１４２のグラフＦの場合、将来孔食進展量を示す現在を示す直線Ｃより右側の曲線Ｌ１２ないしＬ３２は、各年については、直線的に変化する。すなわち曲線Ｌ１２ないしＬ３２は折れ線状となっている。年月に関する情報は、点検閾値を示す直線Ｈ１と曲線Ｌ１２ないしＬ３２のいずれかが最初に交差する点の横軸の値が算出されることによって得られる。

【0145】

演算結果記憶部１３４は、この情報を記憶する。表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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Ｓ３８）。さらに、表示情報生成部１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を記憶する。

【0146】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報に基づいて、点検推奨時期に係る情報を含む画面を表示する（ステップＳ３９）。ここで、画面における点検推奨時期に係る情報は、例として示した図６の出力画面１４２中の表Ｇ、グラフＦで点検閾値を示す点線Ｈ１である。

【0147】

上述のように、将来予測演算処理の手順によって、図６に例示した出力画面１４２における将来の孔食進展量に関する情報が更新される。将来の運転条件によって、出力画面１４２における将来の孔食進展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、点検推奨時期も変化する。

【0148】

上記した本第１の実施形態の孔食進展量管理装置１００によれば、ユーザインターフェース１４０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孔食進展量、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の孔食進展量を時系列で出力画面１４２のグラフＦに表示することができる。また、出力画面１４３で例示したように、過去の各水質パラメータの値の推移を表示することができる。この結果、過去の実績および、孔食の将来の予測を目視で確認することできる。

【0149】

また、孔食進展量管理装置１００において、出力画面１４２のグラフＦに点検閾値を表示することができる。これによって、ユーザは、管理対象についての点検推奨時期を、目視で確認することできる。

【0150】

ユーザは、点検推奨時期を具体的に認識することにより、該当する定期検査においての工程や作業場所の調整、予算の確保等の準備を的確に行うことができる。

【0151】

孔食進展量管理装置１００では、図３に示す将来の運転条件の入力画面１４１において入力された運転条件に基づく将来の孔食進展量の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１４１において運転条件を変更することによって、運転条件による将来の孔食進展量の違いを出力画面１４２のグラフＦにおいて目視で確認することできる。また、ユーザは、将来の運転条件による点検推奨時期の違いを出力画面１４２のアラーム表示としての表Ｇにおいて目視で確認することできる。

【0152】

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、ユーザインターフェース１４０の表示部に表示される将来孔食進展量に関する情報の他の一例を説明する。

【0153】

図１１および図１２は、第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００における将来予測演算処理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１１のステップＳ４１のＮＯに続くフローチャートを図１２に示す。図１２は、第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置１００における表示画面の一例を示す図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態の孔食進展量管理装置１００の構成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単な説明とする。

【0154】

第２の実施形態では、孔食進展量の演算結果を示す出力画面１４４（図１３）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の実施形態における孔食進展量管理装置１００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の実施形態における孔食進展の定周期演算処理は、第１の実施形態における定周期演算処理と同様である。

【0155】

図１１および図１２に示す第２の実施形態における将来予測演算処理では、第１の実施形態における将来予測演算処理に、ステップＳ４１からステップＳ４６の処理が追加されている。

【0156】

ここで、ユーザは、将来の運転条件を入力後、図３の“Ｓａｖｅ”の選択表示Ｋを押す。第２の実施形態における将来予測演算処理において、第１の実施形態における将来予測演算処理と同様に、ユーザインターフェース１４０は、“Ｓａｖｅ”の選択表示Ｋ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１３１に出力する。入力情報記憶部１３１は、将来の運転条件に係る情報を記憶する。

【0157】

また、進行制御部１５０は、”Ｓａｖｅ”の選択表示Ｋが押されたことに伴うユーザインターフェース１４０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。

【0158】

図１１に示すように、進行制御部１５０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Ｓ３１）。

【0159】

ステップＳ３１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Ｓ３１ ＹＥＳ）、前述したように、ステップＳ３２からステップＳ２００を経て、ステップＳ３４までの処理が実行される。そして、前述したように、ステップＳ３４の処理の後、再びステップＳ３１の処理が実行される。

【0160】

一方、ステップＳ３１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Ｓ３１ ＮＯ）、図１２に示すように、表示情報生成部１２５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Ｓ４１）。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１３４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の将来孔食進展量関連情報として機能する。

【0161】

ここで、図１４は、第２の実施形態に係る孔食進展量管理装置におけるユーザインターフェース１４０に表示させる比較演算結果を選択する選択画面１４５の一例を示す図である。

【0162】

例えば、図６に示した出力画面１４２におけるプルダウン選択欄Ｈを押すことで、図示されていないが、プルダウン選択欄Ｈに選択画面１４５などの選択項目が表示される。そして、プルダウン選択欄Ｈの選択項目の中の選択画面１４５が選択されると、ユーザインターフェース１４０の表示部の画面は、図１４に示す選択画面１４５に切り替わる。この際、表示情報生成部１２５は、ユーザインターフェース１４０からの選択画面１４５の選択に係る情報を入力し、ユーザインターフェース１４０に選択画面１４５を表示させるための表示情報を出力する。

【0163】

図１４の選択画面１４５には、演算結果記憶部１３４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１４５ａに表示される。また、ここでは、演算結果記憶部１３４に記憶された日時も表示するリスト表示部１４５ａの一例が示されている。リスト表示部１４５ａには、例えば、演算結果記憶部１３４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１４５ａに表示される構成は、これに限られない。リスト表示部１４５ａ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。

【0164】

ユーザは、リスト表示部１４５ａに表示されたリストの中から比較演算結果としてたとえば図６の出力画面１４２のグラフＦ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、選択画面１４５のＬｏａｄボタン１４５ｂを押す。ユーザがＬｏａｄボタン１４５ｂを押すと、画面が演算結果を示す出力画面１４２に切り替わる。

【0165】

なお、ＢＡＣＫボタン１４５ｄは、Ｌｏａｄボタン１４５ｂまたはＲｅｓｅｔボタン１４５ｃを押さずにたとえば出力画面１４２に戻る場合に押すボタンである。

【0166】

表示情報生成部１２５は、ユーザインターフェース１４０からのＬｏａｄボタン１４５ｂが押されたことに基づく信号を受け、ステップＳ４１において比較演算結果の表示要求があると判定する。

【0167】

ステップＳ４１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Ｓ４１ ＹＥＳ）、表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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Ｓ４２）。ここでは、表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４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１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を記憶する。

【0168】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報を図１２に示すように表示部に表示する（ステップＳ４３）。図１３に示すように出力画面１４４には、将来孔食進展量として、将来の運転条件に基づく演算結果としての曲線Ｌ１２ないしＬ３２に加えて、比較演算結果としてそれぞれ二点鎖線で示す曲線Ｌ１２ａないしＬ３２ａが表示される。なお、必要に応じて、曲線Ｌ１２ａないしＬ３２ａを互いに識別する表示としてもよい。

【0169】

具体的には、将来孔食進展量として、それぞれの演算結果における孔食進展量比が時系列で示される。なお、比較演算結果における孔食進展量比は、破線Ｌ３で示されている。また、アラーム表示としての表Ｍでは、それぞれの演算結果における点検推奨時期および交換推奨時期が表示される。なお、図１３に示すように、過去孔食進展量も時系列で示されている。

【0170】

なお、比較演算結果における点検推奨時期は、第２の点検推奨時期として機能し、比較演算結果における交換推奨時期は、第２の交換推奨時期として機能する。

【0171】

ステップＳ６１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Ｓ４１ ＮＯ）、表示情報生成部１２５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Ｓ６４）。

【0172】

ここで、ユーザは、図１４の選択画面１４５において、Ｒｅｓｅｔボタン１４５ｃを押すことによって、図１３の出力画面１４４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１２５は、ユーザインターフェース１４０からのＲｅｓｅｔボタン１４５ｃが押されたことに基づく信号を受け、ステップＳ６４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１４５ｃを押すと、画面が演算結果を示す表示画面に切り替わる。

【0173】

ステップＳ４４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Ｓ４４ ＹＥＳ）、表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４に記憶された演算結果、およびテンプレート記憶部１３６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）。ここでは、表示情報生成部１２５は、演算結果記憶部１３４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１２５は、生成した表示情報を表示情報記憶部１３７およびユーザインターフェース１４０に出力する。表示情報記憶部１３７は、表示情報を記憶する。

【0174】

ユーザインターフェース１４０は、表示情報生成部１２５から出力された表示情報を図１２に示すように表示部に表示する（ステップＳ４６）。すなわち、図６に示すように出力画面１４２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。

【0175】

ステップＳ４４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（ステップＳ４４ ＮＯ）場合、ステップＳ３１の処理に戻る。

【0176】

また、進行制御部１５０は、ステップＳ２００の処理後、前述したように、ステップＳ２００の演算結果に基づいて孔食進展量が交換閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ３５）。そして、前述したように、ステップＳ３７からステップＳ３９までの処理が実行される。

【0177】

出力画面１４４の将来孔食進展量に関する情報は、将来の運転条件の入力画面１４１における”Ｓａｖｅ”の選択表示Ｋ、および比較演算結果の選択画面１４５におけるＬｏａｄボタン１４５ｂまたはＲｅｓｅｔボタン１４５ｃが押されたことに伴う情報を受けるごとに更新される。

【0178】

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。

【0179】

上記した第２の実施形態の孔食進展量管理装置１００によれば、第１の実施形態の孔食進展量管理装置１００における作用効果と同様の作用効果が得られる。

【0180】

さらに、第２の実施形態の孔食進展量管理装置１００によれば、出力画面１４４に、将来孔食進展量として、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。

【0181】

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における孔食進展量と比較演算結果における孔食進展量との違いを出力画面１４４のグラフＦ１において目視で確認することできる。また、ユーザは、将来の運転条件に基づく演算結果における点検推奨時期と比較演算結果における点検推奨時期との違いを出力画面１４４のアラーム表示としての表Ｇ１において目視で確認することできる。

【0182】

以上、説明した実施形態によれば、計測された情報に基づいて予測された過去から現在までの孔食進展量および将来の運転条件に基づいて予測された将来の孔食進展量を時系列で認識することができる蒸気タービンのロータの孔食進展量管理装置を提供することが可能となる。

【0183】

［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態を説明したが、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。また、各実施形態の特徴を組み合わせてもよい。さらに、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。実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。

【符号の説明】

【0184】

１０…蒸気タービン、１０ａ…タービン回転部、１１…高圧タービン、１２…中圧タービン、１３…低圧タービン、１３ａ…低圧タービン回転部、１３ｂ…低圧ケーシング、１４…クロスオーバー管、１５…排気管、１６…復水器、１７…給水ポンプ、１８…給水管、２０…発電機、３０…熱源装置、３１…ボイラ、３２…再熱器、３３…主蒸気管、３４…低温再熱管、３５…高温再熱管、４０…発電設備内制御装置、１００…孔食進展量管理装置、１１０…計測情報取得部、１２０…演算部、１２１…乾湿交番判定部、１２２…平均値算出部、１２３…孔食進展演算部、１２４…将来予測部、１２５…表示情報生成部、１３０…記憶部、１３１…入力情報記憶部、１３２…計測データ記憶部、１３３…プログラム記憶部、１３４…演算結果記憶部、１３５…パターン別孔食進展量記憶部、１３６…テンプレート記憶部、１３７…表示情報記憶部、１４０…ユーザインターフェース、１４１…入力画面、１４２、１４３、１４４…出力画面、１４５…選択画面、１５０…進行制御部

【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】