(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-19
(45)【発行日】2024-08-27
(54)【発明の名称】蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置
(51)【国際特許分類】
F01D 25/00 20060101AFI20240820BHJP
【ＦＩ】
F01D25/00 V
F01D25/00 W
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2023045646
(22)【出願日】2023-03-22
【審査請求日】2023-03-22
【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
(73)【特許権者】
【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】竹内 司
(72)【発明者】
【氏名】佃 知彦
(72)【発明者】
【氏名】小野 泰規
(72)【発明者】
【氏名】牧野 哲也
(72)【発明者】
【氏名】市川 裕之
【審査官】山崎 孔徳
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２３－０２５３５４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｄ ２５／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気タービンの作動蒸気から生成される水滴に起因する動翼のエロージョン量を管理する蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置であって、
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前記蒸気タービンの前記動翼の過去エロージョン量に関する情報を示す過去エロージョン量関連情報と、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エロージョン量関連情報に基づいて算出された将来における前記動翼の将来エロージョン量に関する情報を示す将来エロージョン量関連情報とを前記ユーザインタフェース画面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、
前記将来の運転条件は、複数に区分された前記蒸気タービンの負荷ごとの１日における運転時間と、年間における前記蒸気タービンの稼働率とを含むことを特徴とする蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項2】
前記表示情報生成部は、前記過去エロージョン量に関する情報および前記将来エロージョン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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項3】
前記表示情報生成部は、所定時間おきに、前記過去エロージョン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動翼のエロージョン量管理装置。
【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、前記将来エロージョン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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項5】
前記表示情報生成部は、前記将来エロージョン量に基づいて算出された、新たな動翼の準備を開始することが推奨されるエロージョン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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項6】
前記表示情報生成部は、前記将来エロージョン量に基づいて算出された、新たな動翼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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項7】
前記表示情報生成部は、前記将来エロージョン量に基づいて算出された、前記動翼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動翼のエロージョン量管理装置。
【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エロージョン量関連情報に基づいて算出された将来における前記動翼の第２の将来エロージョン量に関する情報を示す第２の将来エロージョン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し、
前記第２の将来の運転条件は、複数に区分された前記蒸気タービンの負荷ごとの１日における第２の運転時間と、年間における前記蒸気タービンの第２の稼働率とを含むことを特徴とする請求項１記載の蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項9】
前記表示情報生成部は、前記第２の将来エロージョン量に基づいて算出された、新たな動翼の準備を開始することが推奨されるエロージョン量を示す第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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項10】
前記表示情報生成部は、前記第２の将来エロージョン量に基づいて算出された、新たな動翼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動翼のエロージョン量管理装置。
【請求項11】
前記表示情報生成部は、前記第２の将来エロージョン量に基づいて算出された、前記動翼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動翼のエロージョン量管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
蒸気タービンにおける低圧のタービン段落では、蒸気の一部が凝縮して水滴となることがある。この水滴は、蒸気タービンの動翼に衝突することで動翼を浸食する。低圧のタービン段落の中でも最終段の動翼は、水滴による浸食が進展しやすい。
【0003】
この水滴による動翼の浸食、いわゆるエロージョンは、数年ごとに定期的に検査されている。この定期検査において、エロージョンにおける浸食量（エロージョン量）が動翼を製造するメーカが定める基準値を超えた場合、その動翼の交換が推奨される。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開昭６１－２０７８０４号公報
【文献】特許第４５７５１７６号公報
【文献】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、定格負荷を中心とした運用から調整火力を中心とした運用に移行しているため、蒸気タービンにおいてエロージョンが一層進展するリスクがある。
【0007】
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、定期検査において動翼のエロージョン量を知ることができる。しかしながら、従来の蒸気タービンの管理システムにおいて、ユーザは、過去の定期検査から現在までの動翼のエロージョン量を予測した情報や、実機の将来の運転条件に基づいて動翼の将来のエロージョン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、将来においてエロージョン量が動翼を交換すべき閾値に到達する時期などの情報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エロージョン量および将来の運転条件に基づいて予測された将来のエロージョン量を時系列で認識することができる蒸気タービンの動翼のエロージョン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動翼のエロージョン量管理装置は、蒸気タービンの作動蒸気から生成される水滴に起因する動翼のエロージョン量を管理する。このエロージョン量管理装置は、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前記蒸気タービンの前記動翼の過去エロージョン量に関する情報を示す過去エロージョン量関連情報と、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エロージョン量関連情報に基づいて算出された将来における前記動翼の将来エロージョン量に関する情報を示す将来エロージョン量関連情報とを前記ユーザインタフェース画面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。そして、前記将来の運転条件は、複数に区分された前記蒸気タービンの負荷ごとの１日における運転時間と、年間における前記蒸気タービンの稼働率とを含む。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】第１の実施の形態のエロージョン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の実施の形態のエロージョン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の実施の形態のエロージョン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の実施の形態のエロージョン量管理装置に対してエロージョン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5】第１の実施の形態のエロージョン量管理装置の定周期エロージョン演算部における過去エロージョン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6】第１の実施の形態のエロージョン量管理装置の将来エロージョン演算部における将来エロージョン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の実施の形態のエロージョン量管理装置の将来エロージョン演算部における交換推奨時期、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】第１の実施の形態のエロージョン量管理装置の将来エロージョン演算部における交換推奨時期、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の実施の形態のエロージョン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10】第１の実施の形態のエロージョン量管理装置における定周期エロージョン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11】第１の実施の形態のエロージョン量管理装置における将来エロージョン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２の実施の形態のエロージョン量管理装置における将来エロージョン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の実施の形態のエロージョン量管理装置における将来エロージョン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の実施の形態のエロージョン量管理装置における表示画面の一例を示す図である。
【図15】第２の実施の形態のエロージョン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の実施の形態のエロージョン量管理装置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。なお、エロージョン量管理装置１８は、蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置として機能する。
図１は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置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。なお、エロージョン量管理装置１８は、蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置として機能する。
【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、エロージョン量管理装置１８とを備える。ここで、低圧タービン１４の動翼は、エロージョン量管理装置１８においてエロージョン量が管理される蒸気タービンの動翼として機能する。
【0014】
低圧タービン１４の中でも、蒸気温度および蒸気圧力が低い下流のタービン段落において水滴による浸食が進展しやすい。そのため、エロージョン量管理装置１８は、例えば、低圧タービン１４の最終段の動翼におけるエロージョン量を管理する。なお、エロージョン量管理装置１８は、最終段の動翼以外にも、水滴による浸食を受ける他のタービン段落の動翼におけるエロージョン量を管理してもよい。
【0015】
蒸気タービン設備１は、蒸気タービンにおける動翼のエロージョン量を算出して管理するためのエロージョン量管理システムとして、エロージョン量管理装置１８と、蒸気温度検知器３０と、出力検知器３１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】
エロージョン量管理装置１８は、蒸気タービンにおける動翼のエロージョン量を算出して管理するための装置である。なお、エロージョン量管理装置１８の詳細については、後述する。
【0020】
蒸気温度検知器３０は、中圧タービン１３に導入される蒸気の温度を検知し、その検知信号をエロージョン量管理装置１８に出力する。蒸気温度検知器３０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。蒸気温度検知器３０は、例えば、熱電対などで構成される。なお、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。
【0021】
出力検知器３１は、発電機１５の電気出力を検知し、その検知信号をエロージョン量管理装置１８に出力する。
【0022】
次に、エロージョン量管理装置１８について説明する。
【0023】
図２は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８の機能構成を示すブロック図である。エロージョン量管理装置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エロージョン量、および将来想定する運転条件に基づいて将来のエロージョン量を予測して管理する装置である。また、エロージョン量管理装置１８は、例えば、エロージョン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。
【0024】
図２に示すように、エロージョン量管理装置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。
【0025】
計測データ取得部４０は、蒸気温度検知器３０から出力された蒸気温度に係る検知信号と、出力検知器３１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。
【0026】
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および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。
【0027】
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。
【0028】
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、エロージョン量管理装置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。
【0029】
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、エロージョン量管理装置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、管理対象の動翼の設計情報、エロージョン量に係る定期検査結果の情報などを記憶する。
【0030】
ここで、将来の運転条件は、将来のエロージョン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。
【0031】
図３は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置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。
【0032】
図３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。
【0033】
図３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３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３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。
【0034】
なお、図３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。
【0035】
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３では、２０２１年の運転パターンが選択されている。
【0036】
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。
【0037】
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。
【0038】
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。
【0039】
表１は、ベースロード運用モード８３の一例を示している。
【0040】
【表1】
【0041】
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。
【0042】
なお、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。
【0043】
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％負荷の負荷範囲を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。
【0044】
【表2】
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
詳細運転設定モード８５では、図３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３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。
【0048】
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。
【0049】
ここで、上記した将来の運転条件を入力したユーザは、図３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。
【0050】
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、中圧タービン１３入口の蒸気温度情報および発電機１５の電気出力情報の対応テーブルを記憶している。これによって、例えば、将来の運転条件の区分負荷ごとに、蒸気温度情報および電気出力情報が記憶されているため、将来エロージョン演算部７２は、これらの蒸気温度情報および電気出力情報に基づいて将来のエロージョン量を演算できる。
【0051】
また、入力情報記憶部６１は、エロージョン量に係る定期検査結果の情報などを記憶する。ここで、図４は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８に対してエロージョン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４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、エロージョン量管理装置１８にアクセス可能に設定されている。
【0052】
図４の入力画面９０に示された「Ｘ１：Theoretical Chord Length」は、新品動翼の翼弦長である。新品動翼の翼弦長は、翼の仕様などによっても異なる。そのため、新品動翼の翼弦長に関する情報は、翼の仕様などに基づいてメーカが入力して入力情報記憶部６１に記憶させている。インプットされた翼弦長は、Ｘ１の値を示す数値欄９１に表示される。
【0053】
「Ｘ２：Inspected Chord Length」は、定期検査において計測された翼弦長である。「Ｘ３：Inspected Notch Depth」は、入力画面９０に示されるように、エロージョン部のＶ字状の凹凸の最も突出した部分と最も窪んだ部分との距離である。「Ｘ３：Inspected Notch Depth」は、定期検査において計測される。「Ｙ：Amount of erosion」は、定期検査において得られたエロージョン量である。「Ｙ：Amount of erosion」は、「Ｘ１－（Ｘ２－Ｘ３）」を演算することで得られる。
【0054】
Ｘ２、Ｘ３の数値欄９２、９３には、定期検査結果に基づいた数値が入力される。Ｘ２、Ｘ３の数値の入力後、Ｙの数値欄９４には、エロージョン量が表示される。
【0055】
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、Ｘ２、Ｘ３、Ｙの数値欄９２、９３、９４の数値を削除する。
【0056】
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４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。
【0057】
なお、最新の定期検査結果に係る情報は、例えば、定周期エロージョン演算部７１においてエロージョン量を演算する際のエロージョン初期値となる。
【0058】
入力情報記憶部６１は、動翼を交換すべきエロージョン量である交換閾値を記憶する。ここで、エロージョン量が交換閾値に達した動翼は、交換されることが推奨される。交換閾値は、例えば、動翼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、交換閾値は、入力情報記憶部６１に予め記憶されている。なお、メーカは、予め入力情報記憶部６１に交換閾値を記憶させる。
【0059】
入力情報記憶部６１は、エロージョン量管理装置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として記憶している。準備期間は、新しい動翼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エロージョン量管理装置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。
【0060】
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および電気出力情報を記憶する。
【0061】
プログラム記憶部６３は、エロージョン量管理装置１８において、エロージョン量などの算出やエロージョン量の管理を実行するためのプログラム、エロージョン量などを算出するための各種演算式や各種パラメータなどを記憶する。
【0062】
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、定周期エロージョン演算部７１で演算された、過去から現在までのエロージョン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エロージョン量に関する情報として、例えば、過去から現在におけるエロージョン量の演算結果などを記憶する。なお、この情報は、過去エロージョン量関連情報として機能する。
【0063】
演算結果記憶部６４は、例えば、将来エロージョン演算部７２で演算された、将来のエロージョン量に関する情報を記憶する。演算結果記憶部６４は、将来エロージョン演算部７２の演算によって算出される将来のエロージョン量が交換閾値に達する交換推奨時期を記憶する。なお、交換推奨時期は、年月日で特定される。交換推奨時期の算出方法は後述する。
【0064】
ここで、交換推奨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動翼に対して新しい動翼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。
【0065】
また、演算結果記憶部６４は、将来エロージョン演算部７２によって演算された、準備推奨時期における将来のエロージョン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エロージョン量は、準備閾値である。準備閾値の算出方法は後述する。
【0066】
演算結果記憶部６４は、将来のエロージョン量に関する情報として、例えば、将来のエロージョン量、準備閾値、準備推奨時期、交換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、将来エロージョン量関連情報として機能する。
【0067】
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。
【0068】
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。
【0069】
演算部７０は、定周期エロージョン演算部７１と、将来エロージョン演算部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からエロージョン量管理装置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、定周期エロージョン演算部７１、将来エロージョン演算部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。
【0070】
定周期エロージョン演算部７１は、プログラム記憶部６３からエロージョン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および電気出力情報に基づいて、定周期におけるエロージョン量を算出する演算ブロックである。定周期エロージョン演算部７１は、算出したエロージョン量に係る情報を演算結果記憶部６４に出力する。
【0071】
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。定周期エロージョン演算部７１は、過去の所定日の定期検査において計測されたエロージョン量を初期値として、蒸気温度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）エロージョン量を算出する。そして、現在におけるエロージョン量は、過去の所定日の定期検査において計測されたエロージョン量に、過去の所定日から現在までに進行したエロージョン量を加算することで算出される。なお、定周期エロージョン演算部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エロージョン量は、予測値である。
【0072】
また、定周期エロージョン演算部７１は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値に基づいて、算出したエロージョン量が交換閾値に達しているか否かを判定する。また、定周期エロージョン演算部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、算出したエロージョン量が準備閾値に達しているか否かを判定する。なお、定周期エロージョン演算部７１におけるこの判定に関する動作については後述する。
【0073】
将来エロージョン演算部７２は、プログラム記憶部６３からエロージョン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、将来のエロージョン量を算出する演算ブロックである。将来エロージョン演算部７２は、算出したエロージョン量に係る情報を演算結果記憶部６４に出力する。
【0074】
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。将来エロージョン演算部７２は、定周期エロージョン演算部７１において算出された現在のエロージョン量を初期値として、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）の将来のエロージョン量を算出する。なお、将来エロージョン演算部７２によって算出される将来のエロージョン量は、予測値である。
【0075】
また、将来エロージョン演算部７２は、入力情報記憶部６１に記憶された交換閾値および算出した将来のエロージョン量に基づいて、将来のエロージョン量が交換閾値に達しているか否かを判定する。将来エロージョン演算部７２は、将来のエロージョン量が交換閾値に達していると判定した場合、将来エロージョン演算部７２は、将来のエロージョン量が交換閾値に達する交換推奨時期を算出する。
【0076】
さらに、将来エロージョン演算部７２は、将来のエロージョン量が交換閾値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。
【0077】
ここで、説明の便宜上、定周期エロージョン演算部７１によって演算された過去から現在までのエロージョン量を過去エロージョン量と称し、将来エロージョン演算部７２によって演算された現在から将来の所定日までのエロージョン量を将来エロージョン量と称する。
【0078】
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、定周期エロージョン演算部７１、将来エロージョン演算部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。
【0079】
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。
【0080】
ここで、上記したエロージョン量管理装置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。
【0081】
（定周期エロージョン演算部７１および将来エロージョン演算部７２における演算）
ここで、定周期エロージョン演算部７１および将来エロージョン演算部７２における演算の流れを説明する。
ここで、定周期エロージョン演算部７１および将来エロージョン演算部７２における演算の流れを説明する。
【0082】
図５は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８の定周期エロージョン演算部７１における過去エロージョン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６は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８の将来エロージョン演算部７２における将来エロージョン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。
【0083】
まず、図５を参照して、定周期エロージョン演算部７１における過去エロージョン量の演算の流れを説明する。
【0084】
図５に示すように、定周期エロージョン演算部７１は、計測データ記憶部６２からタービン入口の蒸気温度および発電機１５の電気出力を読み出す（ステップＳ１）。ここで、タービン入口の蒸気温度および発電機１５の電気出力は、過去エロージョン量を演算するための計測された情報として機能する。ここでは、タービン入口の蒸気温度として、例えば、中圧タービン１３に導入される蒸気の温度が使用される。なお、ステップＳ１を実行する際には、定周期エロージョン演算部７１は、プログラム記憶部６３から過去エロージョン量の演算を実行するためのプログラム、過去エロージョン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から管理対象の動翼の設計情報などを読み出している。
【0085】
そして、定周期エロージョン演算部７１は、蒸気温度情報および電気出力情報に基づいて、低圧タービン１４の最終段動翼入口における蒸気の流量、湿り度、圧力および流速を演算する（ステップＳ２）。なお、定周期エロージョン演算部７１に流体解析または一次元蒸気計算のプログラムを格納しておいて、定周期エロージョン演算部７１は、蒸気温度情報および電気出力情報を読み出して、最終段動翼入口の流量、湿り度、圧力および流速は算出してもよい。
【0086】
続いて、定周期エロージョン演算部７１は、最終段動翼入口の流量、湿り度、圧力および流速に基づいて、最終段動翼入口における蒸気中の水量（水滴個数）、水滴径および水滴衝突速度を演算する（ステップＳ３）。
【0087】
定周期エロージョン演算部７１は、流量および湿り度に基づいて水量を算出する。定周期エロージョン演算部７１は、圧力ρ、流速Ｗおよびウェーバー数Ｗｅσを用いて以下の式（１）によって、水滴径Ｄを算出する。
Ｄ＝Ｗｅσ／（ρＷ２） …式（１）
Ｄ＝Ｗｅσ／（ρＷ２） …式（１）
【0088】
ウェーバー数Ｗｅσは、蒸気の慣性力と水滴の表面張力との比を表す無次元数である。水滴径Ｄは、圧力ρが高くなるとともに小さくなる。
【0089】
定周期エロージョン演算部７１は、流速Ｗと水滴径Ｄから水滴の軌道計算によって水滴の衝突速度を算出する。水滴径が大きいほど蒸気によって水滴が加速されにくくなり、蒸気と水滴の速度差が大きくなる。そのため、水滴の動翼への衝突速度は、大きくなる。なお、定周期エロージョン演算部７１は、水滴の軌道解析プログラムを格納して水滴の衝突速度を算出してもよい。
【0090】
次に、定周期エロージョン演算部７１は、最終段動翼のエロージョン率を演算する（ステップＳ５）。ここで、エロージョン率がある一定値となる安定期間におけるエロージョン量Ｅは、時間ｔに対して線形変化する特性として、以下の式（２）によって示される。
Ｅ＝ａ＋ｂｔ …式（２）
Ｅ＝ａ＋ｂｔ …式（２）
【0091】
ここで、ａは材料特性である。式（２）を時間微分することにより、単位時間当たりのエロージョン量Ｅであるエロージョン率ｄＥ／ｄｔは、以下の式（３）で示される。
ｄＥ／ｄｔ＝ｂ …式（３）
ｄＥ／ｄｔ＝ｂ …式（３）
【0092】
ここで、ｂは、通常、水滴の衝突速度Ｖ、水滴径Ｄ、水量（水滴個数Ｎ）および材料特性の関数であり、以下の式（４）で表される。
ｂ＝Ｃ１×Ｖｐ１×Ｄｑ１×Ｎ …式（４）
ｂ＝Ｃ１×Ｖｐ１×Ｄｑ１×Ｎ …式（４）
【0093】
ここで、Ｃ１、ｐ１、およびｑ１は、材料定数である。
【0094】
最終段動翼の材料特性および補正係数は、入力情報記憶部６１に予め記憶されている。式（３）によってエロージョン率を演算する際、定周期エロージョン演算部７１は、入力情報記憶部６１から材料特性および補正係数を読み出してエロージョン率の演算に用いる（ステップＳ４）。なお、補正係数は、式（２）全体にかかる傾きや切片であり、式（２）によって決まるグラフ形状を微調整することに使用される。
【0095】
続いて、定周期エロージョン演算部７１は、ある一定の時間範囲Δｔにおけるエロージョン量ΔＥを以下の式（５）によって演算する（ステップＳ６）。
ΔＥ＝ｄＥ／ｄｔ×Δｔ …式（５）
ΔＥ＝ｄＥ／ｄｔ×Δｔ …式（５）
【0096】
このようにエロージョン量Ｅは、エロージョン率ｄＥ／ｄｔに基づいて算出される。具体的には、定周期エロージョン演算部７１は、式（５）を用いて演算したΔＥを蒸気タービンプラントの運転時間（過去の所定日から現在まで）にわたって積算することで、エロージョン量Ｅを算出する。
【0097】
ここで、定周期エロージョン演算部７１は、上記演算によって算出されたエロージョン量Ｅに過去の所定日の定期検査において計測されたエロージョン量を加算することで、過去エロージョン量を算出する。これによって、低圧タービン１４の運用が反映された最終段の過去エロージョン量が得られる。
【0098】
なお、定周期エロージョン演算部７１は、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。上記した定周期エロージョン演算部７１における過去エロージョン量の演算は、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エロージョン量は、現在のエロージョン量に相当する。
【0099】
次に、図６を参照して、将来エロージョン演算部７２における将来エロージョン量の演算の流れを説明する。
【0100】
将来エロージョン演算部７２の演算の流れにおいて、図６に示すステップＳ１０およびステップＳ１１以外は、定周期エロージョン演算部７１の演算の流れと基本的に同じである。すなわち、将来エロージョン演算部７２の演算におけるステップＳ１２－ステップＳ１６の処理は、定周期エロージョン演算部７１の演算におけるステップＳ２－ステップＳ６の処理と基本的に同じである。そのため、ここでは、将来エロージョン演算部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。
【0101】
図６に示すように、将来エロージョン演算部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、将来エロージョン演算部７２は、プログラム記憶部６３から将来エロージョン量の演算を実行するためのプログラムや将来エロージョン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から管理対象の動翼の設計情報などを読み出している。
【0102】
続いて、将来エロージョン演算部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、中圧タービン１３の入口の蒸気温度情報および発電機１５の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Ｓ１１）。なお、この演算において、入力情報記憶部６１からから読み出された蒸気温度情報および電気出力情報は、前述した定周期エロージョン演算部７１の演算において計測データ記憶部６２から読み出されたタービン入口の蒸気温度情報および発電機１５の電気出力情報と同様に取り扱われる。
【0103】
そして、将来エロージョン演算部７２は、定周期エロージョン演算部７１の演算と同様に、蒸気温度情報および電気出力情報に基づいて、低圧タービン１４の最終段動翼入口における蒸気の流量、湿り度、圧力および流速を演算する（ステップＳ１２）。
【0104】
将来エロージョン演算部７２は、ステップＳ１２からステップＳ１５の処理を実行してエロージョン量Ｅを算出する。ここで、ステップＳ１６において、将来エロージョン演算部７２は、式（５）を用いて演算したΔＥを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）にわたって積算してエロージョン量Ｅを算出する。
【0105】
将来エロージョン演算部７２は、算出した現在から将来の所定日までに進行するエロージョン量Ｅに、定周期エロージョン演算部７１によって算出された最も直近の過去エロージョン量を加算することで、将来の所定日における将来エロージョン量を算出する。これによって、低圧タービン１４における将来の運用が反映された最終段の将来エロージョン量が得られる。
【0106】
なお、将来エロージョン演算部７２は、演算結果を演算結果記憶部６４に出力する。上記した将来エロージョン演算部７２における将来エロージョン量の演算結果は、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、将来エロージョン演算部７２における演算結果は、１年単位で得られる。
【0107】
（交換推奨時期、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、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。図７および図８は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８の将来エロージョン演算部７２における交換推奨時期、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７および図８において、横軸は時間（年）を示し、縦軸はエロージョン量比を示す。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。
ここで、交換推奨時期、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。図７および図８は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８の将来エロージョン演算部７２における交換推奨時期、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７および図８において、横軸は時間（年）を示し、縦軸はエロージョン量比を示す。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。
【0108】
ここでは、エロージョン量は、エロージョン量比として示されている。エロージョン量比は、交換閾値のエロージョン量を１としたときのエロージョン量比である。エロージョン量比が１．０よりも小さいときは、エロージョン量は交換閾値を下回っている。エロージョン量比が１．０よりも大きいときは、エロージョン量は交換閾値を超えている。
【0109】
まず、図７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。
【0110】
図７に示すように、２０３２年におけるエロージョン量比は１よりも小さく、２０３３におけるエロージョン量比は１．０よりも大きい。そのため、エロージョン量比は、２０３２年と２０３３年との間で１．０に達している。すなわち、交換推奨時期は、２０３２年と２０３３年との間に存在する。
【0111】
将来エロージョン演算部７２は、２０３２年と２０３３年の間において、時間とエロージョン量比の関係を１次関数で表す。そして、将来エロージョン演算部７２は、エロージョン量比が１．０となる月日を算出する。
【0112】
図７に示した一例では、２０３２年におけるエロージョン量比は０．９５であり、２０３３年におけるエロージョン量比は１．０５である。将来エロージョン演算部７２は、１次関数に基づいて、エロージョン量比が１．０となる交換推奨時期を算出する。図７に示した一例では、演算の結果、２０３２年の７月１日が交換推奨時期となる。
【0113】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、交換推奨時期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、交換推奨時期よりも３年前の２０２９年の７月１日となる。
【0114】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、２０２９年と２０３０年の間において、時間とエロージョン量比の関係を１次関数で表す。そして、将来エロージョン演算部７２は、２０２９年の７月１日におけるエロージョン量比を算出する。図７に示した一例では、演算の結果、２０２９年の７月１日におけるエロージョン量比は０．７５となる。この結果から、準備推奨時期におけるエロージョン量比である準備閾値は０．７５となる。
【0115】
そして、将来エロージョン演算部７２は、上記した、交換推奨時期、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、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。
【0116】
次に、図８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。
【0117】
図８に示すように、エロージョン量比が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。
【0118】
図８に示すように、図７を参照して説明したときと同様に、将来エロージョン演算部７２は、２０３２年と２０３３年の間において、時間とエロージョン量比の関係を１次関数で表してエロージョン量比が１．０となる月日を算出する。
【0119】
図８に示した一例では、２０３２年におけるエロージョン量比は０．９５であり、２０３３年におけるエロージョン量比は１．０５である。図８に示した一例では、演算の結果、２０３２年の７月１日が交換推奨時期となる。
【0120】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、交換推奨時期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、交換推奨時期よりも３年前の２０２９年の７月１日となる。
【0121】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、演算結果記憶部６４から２０２９年の７月１日におけるエロージョン量を読み出し、エロージョン量比を算出する。この算出されたエロージョン量比は、準備閾値である。
【0122】
ここで、２０２９年の７月１日におけるエロージョン量は、定周期エロージョン演算部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日におけるエロージョン量として、将来エロージョン演算部７２は、例えば、２０２９年の７月１日におけるエロージョン量のデータの中の最大のエロージョン量を参照する。
【0123】
そして、将来エロージョン演算部７２は、上記した、交換推奨時期、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、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。
【0124】
ここで、将来エロージョン量の演算の結果、将来の演算指定期間の間においてエロージョン量比が１．０に達しない場合には、交換推奨時期、準備推奨時期および準備閾値は得られない。
【0125】
（導入時におけるエロージョン量管理装置１８について）
ここで、まず、導入時におけるエロージョン量管理装置１８の状態について説明する。
ここで、まず、導入時におけるエロージョン量管理装置１８の状態について説明する。
【0126】
エロージョン量管理装置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、過去エロージョン量および将来エロージョン量に関する表示情報を記憶している。すなわち、導入時におけるエロージョン量管理装置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、過去エロージョン量および将来エロージョン量を表示可能な状態である。
【0127】
すなわち、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エロージョン演算部７１および将来エロージョン演算部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。
【0128】
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エロージョン量管理装置１８を処理している。
【0129】
ここで、図９は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置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。
【0130】
図９に示すように、表示画面１００には、定周期エロージョン演算部７１によって演算された過去エロージョン量の結果（破線）、および将来エロージョン演算部７２によって演算された将来エロージョン量の結果（実線）が時系列で示されている。これらのエロージョン量の結果を示すグラフ１０１では、横軸に年月日、縦軸にエロージョン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。なお、グラフ１０１では、エロージョン量は、エロージョン量比として示されている。エロージョン量比は、前述したとおりである。
【0131】
図９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９では、１０年が選択されている。
【0132】
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９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。
【0133】
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。
【0134】
なお、図９において、エロージョン量として、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日までのエロージョン量比は、過去エロージョン量に基づくエロージョン量比であり、２０２４年１月１日から２０３２年１月１日までのエロージョン量比は、将来エロージョン量に基づくエロージョン量比である。
【0135】
ここで、２０１６年１月１日におけるエロージョン量比は、図４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エロージョン量比は、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。
【0136】
また、表示画面１００には、交換閾値が「Threshold ２」として一点鎖線で示され、準備閾値が「Threshold １」として二点鎖線で示されている。なお、グラフ１０１において、交換閾値のエロージョン量は、エロージョン量比１として示されている。また、グラフ１０１において示された準備閾値は、交換閾値のエロージョン量を１としたときのエロージョン量比で示されている。
【0137】
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、将来エロージョン量または過去エロージョン量が交換閾値を超える場合に表示される。
【0138】
なお、交換閾値は、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 ２」は、表示画面１００に常に表示されている。また、将来エロージョン量が交換閾値に達していない場合、準備閾値、交換推奨時期および準備推奨時期は、算出されない。そのため、表示画面１００にアラーム表示１０３は、表示されない。
【0139】
アラーム表示１０３として、交換推奨時期および準備推奨時期が示されている。また、図９には、現在から交換推奨時期までの日数、および現在から準備推奨時期までの日数が示されたアラーム表示１０３の一例が示されている。なお、アラーム表示１０３は、少なくとも、交換推奨時期および準備推奨時期を含む。なお、交換閾値、準備閾値、交換推奨時期および準備推奨時期は、前述したとおりである。
【0140】
図９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、過去エロージョン量および将来エロージョン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、将来エロージョン量が交換閾値を超える場合、準備閾値、交換推奨時期および準備推奨時期は、表示画面１００に表示される。
【0141】
（定周期エロージョン演算処理）
次に、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における定周期エロージョン演算処理について説明する。
次に、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における定周期エロージョン演算処理について説明する。
【0142】
図１０は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における定周期エロージョン演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【0143】
図１０に示すように、定周期エロージョン演算部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）。定周期エロージョン演算部７１は、例えば、蒸気温度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。
【0144】
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）、定周期エロージョン演算処理を終了する。
【0145】
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）、定周期エロージョン演算部７１は、プログラム記憶部６３から過去エロージョン量の演算を実行するためのプログラム、過去エロージョン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から管理対象の動翼の設計情報、計測データ記憶部６２に記憶されたタービン入口の蒸気温度および発電機１５の電気出力を読み出す（ステップＳ２１）。
【0146】
続いて、定周期エロージョン演算部７１は、図５を参照して説明した演算方法で、過去エロージョン量の演算し、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。
【0147】
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。
【0148】
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Ｓ２４）。
【0149】
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エロージョン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。定周期エロージョン演算部７１は、例えば、過去エロージョン量の演算後、１時間おきにステップＳ２０－ステップＳ２４の処理を繰り返す。
【0150】
また、定周期エロージョン演算部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）。
【0151】
ここで、例えば、エロージョン量管理装置１８の導入日時点における将来エロージョン量の演算において、将来の演算指定期間内で将来エロージョン量が交換閾値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、エロージョン量管理装置１８の導入後における将来エロージョン量の演算において、将来の演算指定期間内で将来エロージョン量が交換閾値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。
【0152】
一方、エロージョン量管理装置１８の導入日時点における将来エロージョン量の演算において、将来の演算指定期間内で将来エロージョン量が交換閾値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、エロージョン量管理装置１８の導入後における将来エロージョン量の演算において、将来の演算指定期間内で将来エロージョン量が交換閾値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。
【0153】
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）、定周期エロージョン演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0154】
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）、定周期エロージョン演算部７１は、ステップＳ２２の演算結果に基づいて、過去エロージョン量が準備閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【0155】
ステップＳ２６の判定において、過去エロージョン量が準備閾値に達していないと判定した場合（ステップＳ２６のＮｏ）、定周期エロージョン演算部７１は、再度ステップＳ２５の処理を実行する。
【0156】
ステップＳ２６の判定において、過去エロージョン量が準備閾値に達していると判定した場合（ステップＳ２６のＹｅｓ）、定周期エロージョン演算部７１は、ステップＳ２２の演算結果に基づいて、過去エロージョン量が交換閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ２７）。
【0157】
ここで、過去エロージョン量が準備閾値に達する場合とは、過去エロージョン量が、将来エロージョン演算部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。
【0158】
ステップＳ２７の判定において、過去エロージョン量が交換閾値に達していないと判定した場合（ステップＳ２７のＮｏ）、定周期エロージョン演算部７１は、過去エロージョン量が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。
【0159】
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Ｓ２８）。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。
【0160】
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Ｓ２９）。この更新によって、図９に示したアラーム表示１０３における準備推奨時期の情報が更新される。
【0161】
ステップＳ２７の判定において、過去エロージョン量が交換閾値に達していると判定した場合（ステップＳ２７のＹｅｓ）、定周期エロージョン演算部７１は、過去エロージョン量が交換閾値に達した年月日に関する情報（交換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、その情報を記憶する。
【0162】
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Ｓ３０）。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。
【0163】
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Ｓ３１）。この更新によって、図９に示したアラーム表示１０３における交換推奨時期の情報が更新される。
【0164】
ここで、定周期エロージョン演算部７１における過去エロージョン量の演算は、例えば、１時間おきに実行される。そのため、表示画面１００の過去エロージョン量に関する情報は、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９のグラフ１０１における過去エロージョン量に関する情報は増加する。
【0165】
上記した定周期エロージョン演算処理によって、図９に示した表示画面１００における過去エロージョン量に関する情報が更新される。また、過去エロージョン量が準備閾値に達している場合、過去エロージョン量が交換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。
【0166】
（将来エロージョン演算処理）
次に、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における将来エロージョン演算処理について説明する。
次に、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における将来エロージョン演算処理について説明する。
【0167】
図１１は、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における将来エロージョン演算処理方法を説明するためのフローチャートである。
【0168】
ここで、エロージョン量管理装置１８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５０における図３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。
【0169】
例えば、図９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３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。
【0170】
そして、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。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。
【0171】
また、将来エロージョン演算部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。
【0172】
図１１に示すように、将来エロージョン演算部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）。
【0173】
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）、将来エロージョン演算部７２は、再度ステップＳ４０の処理を実行する。
【0174】
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）、将来エロージョン演算部７２は、プログラム記憶部６３から将来エロージョン量の演算を実行するためのプログラム、将来エロージョン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から管理対象の動翼の設計情報、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）。
【0175】
続いて、将来エロージョン演算部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）。
【0176】
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）。
【0177】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、図６を参照して説明した演算方法で、将来エロージョン量を演算し、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。
【0178】
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。
【0179】
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）。
【0180】
ここで、表示情報生成部７３は、将来エロージョン演算部７２において将来エロージョン量の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エロージョン量に関する演算結果を示すグラフ１０１は、将来エロージョン演算部７２において将来エロージョン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、将来エロージョン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。
【0181】
また、将来エロージョン演算部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、将来エロージョン量が交換閾値に達しているか否かを判定する（ステップＳ４７）。
【0182】
ステップＳ４７の判定において、将来エロージョン量が交換閾値に達していないと判定した場合（ステップＳ４７のＮｏ）、将来エロージョン演算部７２は、交換推奨時期に関する情報を演算結果記憶部６４に出力する。すなわち、将来エロージョン演算部７２は、交換推奨時期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において所定の交換推奨時期が記憶されている場合には、演算結果記憶部６４は、交換推奨時期に関する情報を新たに入力された交換推奨時期が無いことに関する情報に更新して記憶する。
【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Ｓ４８）。表示情報生成部７３は、図９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９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９の二点鎖線）が削除された表示情報を生成する。
【0184】
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。
【0185】
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Ｓ４９）。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９の二点鎖線）が削除される。
【0186】
ステップＳ４７の判定において、将来エロージョン量が交換閾値に達していると判定した場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、将来エロージョン演算部７２は、図７および図８を参照して説明した方法によって交換推奨時期および準備推奨時期を算出し、算出結果を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ５０）。演算結果記憶部６４は、交換推奨時期および準備推奨時期を記憶する。
【0187】
続いて、将来エロージョン演算部７２は、図７および図８を参照して説明した方法によって準備閾値を算出し、準備閾値を演算結果記憶部６４に出力する（ステップＳ５１）。演算結果記憶部６４は、準備閾値を記憶する。
【0188】
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９に示した表示画面１００において、アラーム表示１０３の更新およびグラフ１０１への準備閾値のライン（図９の二点鎖線）の表示をするための表示情報を生成する。
【0189】
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Ｓ５３）。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、交換推奨時期および準備推奨時期を備えるアラーム表示１０３が表示される。さらに、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９の二点鎖線）が表示される。
【0191】
上記した将来エロージョン演算部７２における将来エロージョン量の演算結果は、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、将来エロージョン演算部７２における演算結果は、１年単位で得られる。
【0192】
将来エロージョン演算処理では、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Ｓ５３の処理を繰り返す。そして、表示画面１００の将来エロージョン量に関する情報は、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。
【0193】
上記した将来エロージョン演算処理によって、図９に示した表示画面１００における将来エロージョン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に示される将来エロージョン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、準備推奨時期および準備閾値も変化する。
【0194】
上記した第１の実施の形態のエロージョン量管理装置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エロージョン量、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エロージョン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、エロージョン量の時間に伴う変化を目視で確認することできる。
【0195】
また、エロージョン量管理装置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、交換推奨時期および準備推奨時期を目視で確認することできる。
【0196】
さらに、エロージョン量管理装置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、交換推奨時期および準備推奨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、交換する動翼の製作依頼を的確に行うことができる。
【0197】
エロージョン量管理装置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将来エロージョン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８０において運転条件を変更することで、運転条件による将来エロージョン量の違いを表示画面１００のグラフ１０１において目視で確認することできる。また、ユーザは、将来の運転条件による交換推奨時期および準備推奨時期の違いを表示画面１００のアラーム表示１０３において目視で確認することできる。
【0198】
（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エロージョン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エロージョン量に関する情報の他の一例を説明する。
【0199】
図１２および図１３は、第２の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における将来エロージョン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１２のステップＳ４０のＮｏに続くフローチャートを図１３に示す。図１４は、第２の実施の形態のエロージョン量管理装置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の実施の形態のエロージョン量管理装置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。
【0200】
第２の実施の形態では、エロージョン量の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エロージョン量管理装置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エロージョン演算処理は、第１の実施の形態における定周期エロージョン演算処理と同様である。
【0201】
【0202】
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エロージョン演算処理において、第１の実施の形態における将来エロージョン演算処理と同様に、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。
【0203】
また、将来エロージョン演算部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。
【0204】
図１２に示すように、将来エロージョン演算部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）。
【0205】
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。
【0206】
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１３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の将来エロージョン量関連情報として機能する。
【0207】
ここで、図１５は、第２の実施の形態のエロージョン量管理装置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。
【0208】
例えば、図９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１５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。
【0209】
図１５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。
【0210】
ここで、図１５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、最新の将来のエロージョン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エロージョン量比を示すラインの起点は、図１５に示すように、最新の将来のエロージョン量比を示すラインの起点と一致する。
【0211】
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エロージョン量比を示すラインの起点は、最新の将来のエロージョン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、将来におけるエロージョン量比の変化傾向は比較することができる。
【0212】
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９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１４に示す演算結果を示す表示画面１００Ａに切り替わる。
【0213】
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。
【0214】
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。
【0215】
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。
【0216】
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１４に示すように表示部に表示する（ステップＳ６２）。図１４に示すように表示画面１００Ａには、将来エロージョン量として、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。
【0217】
具体的には、将来エロージョン量として、それぞれの演算結果におけるエロージョン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。なお、比較演算結果におけるエロージョン量比は、破線で示され、比較演算結果における準備閾値のラインは、二点鎖線（間隔が狭い方の二点鎖線）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および準備推奨時期が表示される。なお、図１４に示すように、過去エロージョン量におけるエロージョン量比も時系列で示されている。
【0218】
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する。
【0219】
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）。
【0220】
ここで、ユーザは、図１５の選択画面１１０において、Resetボタン１１３を押すことで、図１４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。
【0221】
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。
【0222】
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Ｓ６５）。すなわち、図９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。
【0223】
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。
【0224】
また、図１２に示すように、将来エロージョン演算部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エロージョン量が交換閾値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Ｓ５３の処理が実行される。
【0225】
表示画面１００Ａの将来エロージョン量に関する情報は、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。
【0226】
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。
【0227】
上記した第２の実施の形態のエロージョン量管理装置１８によれば、第１の実施の形態のエロージョン量管理装置１８における作用効果と同様の作用効果が得られる。
【0228】
さらに、第２の実施の形態のエロージョン量管理装置１８によれば、表示画面１００Ａに、将来エロージョン量として、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。
【0229】
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エロージョン量と比較演算結果におけるエロージョン量との違いを表示画面１００Ａのグラフ１０１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交換推奨時期および準備推奨時期と比較演算結果における交換推奨時期および準備推奨時期との違いを表示画面１００Ａのアラーム表示１０３において目視で確認することできる。
【0230】
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エロージョン量および将来の運転条件に基づいて予測された将来のエロージョン量を時系列で認識することが可能となる。
【0231】
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】
【0232】
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…エロージョン量管理装置、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、３０…蒸気温度検知器、３１…出力検知器、４０…計測データ取得部、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…定周期エロージョン演算部、７２…将来エロージョン演算部、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、９１、９２、９３、９４…数値欄、９５…Uploadボタン、９６…Deleteボタン、９７、１１４…Back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。
【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エロージョン量および将来の運転条件に基づいて予測された将来のエロージョン量を時系列で認識することができる蒸気タービンの動翼のエロージョン量管理装置を提供する。
【解決手段】実施形態のエロージョン量管理装置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動翼の過去エロージョン量に関する情報を示す過去エロージョン量関連情報と、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エロージョン量関連情報に基づいて算出された将来における動翼の将来エロージョン量に関する情報を示す将来エロージョン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２
【解決手段】実施形態のエロージョン量管理装置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動翼の過去エロージョン量に関する情報を示す過去エロージョン量関連情報と、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エロージョン量関連情報に基づいて算出された将来における動翼の将来エロージョン量に関する情報を示す将来エロージョン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２
【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】