整套设备装置的效率分析系统以及方法制造方法及图纸

针对整套设备构成装置的效率降低，未定量地评价导致该效率降低的要因的影响度而无法制定最佳的保养计划。为了解决本课题，本发明专利技术提供一种整套设备装置的效率分析系统，对构成整套设备的装置的效率进行分析，所述整套设备装置的效率分析系统的特征在于，具备：装置效率运算部，根据所述整套设备装置的测量信息求出装置效率；装置要因获取部，获取成为使所述装置效率变化的要因的装置要因；以及影响系数运算部，求出表示各装置要因提供的效率变化的程度的影响系数，根据所述影响系数求出效率的变化量。

Efficiency analysis system and method for complete set of equipment

In view of the reduction in the efficiency of the complete set of equipment, the best maintenance plan can not be made by evaluating the impact of the reduced efficiency. In order to solve this problem, provide a complete set of equipment efficiency apparatus of the present invention analysis system, analyzes the efficiency of device equipment, characteristics of the whole system efficiency analysis of the equipment is that the device has: the efficiency of the operation, according to the measurement information of the set of equipment for equipment efficiency; device due to the acquisition, acquisition has become the means to change the device efficiency due to reason; and the influence coefficient calculation, calculate each device due to the change of the influence coefficient of efficiency degree, according to the influence coefficient is used to calculate the efficiency variation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】整套设备装置的效率分析系统以及方法
本专利技术涉及对构成整套设备的装置的效率进行分析的整套设备装置的效率分析系统以及方法。
技术介绍
构成发电厂的装置例如火力发电厂的燃气轮机由于叶片的损伤、污染的附着而随时间经过效率降低。在效率降低时，燃料被过量地消耗，运转成本上升。为了抑制运转成本的上升，针对叶片的损伤定期地实施叶片的更换/修补作业，针对叶片的污染定期地实施清洁作业，针对空气过滤器的污染定期地实施过滤器的更换作业，在使效率恢复的同时继续运转。根据保养的内容，成为与燃气轮机的分解相伴的作业。在该情况下，需要将整套设备的运转停止一定期间，导致发电运营的机会损失。进而，在伴有零件更换的保养的情况下，除了需要作业费用以外，还需要零件的购入费用。根据如上所述的背景，频繁地实施整套设备装置的保养作业并非良策，必须考虑与效率降低相伴的运转成本的增加量和用于改善效率的保养费用这两者来判断实施保养作业的频度。由于对装置效率造成影响的要因存在多个，所以为了使效率改善的效果最大化，需要定量地计算各要因对效率造成的影响并选出影响大的要因的处理。作为进行这样的处理的系统的例子，在专利文献1中记载有用于进行最佳效率下的整套设备控制的装置。该装置以整套设备控制的最佳化为目的，作为实现该目的的手段而具备相关解析部，该相关解析部根据整套设备的运转状态求出预定工艺状态和各要素的相关关系并存储到相关表格，根据运转状态计算各要素的效率。由此，从整套设备的运转数据库取出被分析为与装置效率存在相关的信号来求出相关系数，使用影响度大的信号来构筑与效率的回归模型。模型的输入信号是在整套设备中测量出的温度、流量，使用该模型进行控制以实现使装置效率或者整套设备效率最大的运转条件。现有技术文献专利文献1：日本特开2004-54808
技术实现思路
如上所述，在专利文献1记载的方法中，将温度、流量等的控制信号设定成最佳值，以使得能够使整套设备运转的效率最大化。然而，利用该方法能够实现的是整套设备的运转条件的最佳化，如上所述，并非在装置经时劣化而效率降低的情况下的保养作业的最佳化。另外，专利文献1记载的方法并非定量地评价整套设备效率的最佳运转中的成本效果的技术。如以上所述，现有技术并非根据整套设备的运转数据定量地评价造成装置的效率降低的要因的影响度，未提示支援最佳的保养计划的制定的方法。为了解决上述课题，本专利技术提供一种整套设备装置的效率分析系统，对构成整套设备的装置的效率进行分析，所述整套设备装置的效率分析系统的特征在于，具备：装置效率运算部，根据所述整套设备装置的测量信息求出装置效率；装置要因获取部，获取成为使所述装置效率变化的要因的装置要因；以及影响系数运算部，求出表示各装置要因提供的效率变化的程度的影响系数，根据所述影响系数求出效率的变化量。根据本专利技术，能够根据整套设备的运转数据定量地评价造成装置的效率降低的要因的影响度，能够支援最佳的保养计划的制定。附图说明图1是示出本专利技术的实施例的整套设备装置的效率分析系统的结构的图。图2是示出储存整套设备装置的测量数据的装置数据库的结构的图。图3是示出储存整套设备装置的效率数据的装置效率数据库的结构的图。图4是示出储存整套设备装置的结构信息和保养作业历史的保养数据库的结构的图。图5是示出整套设备装置的效率的降低趋势的概念图。图6是示出储存与整套设备装置的效率关联的各要因的数据的效率要因数据库的结构的图。图7是示出储存运转保养条件的各要因提供给整套设备装置的效率的影响系数的影响系数数据库的结构的图。图8是示出整套设备装置的效率分析系统的输入输出装置中的显示画面例的图。图9是示出整套设备装置的效率降低所致的损失成本的运算方法的图。(符号说明)1：整套设备装置的效率分析系统；2：燃气轮机；3：输入输出装置；11：装置数据获取部；12：装置数据库；13：装置效率运算部；14：装置效率数据库；15：保养数据储存部；16：保养数据库；17：效率要因获取部；18：效率要因数据库；19：影响系数运算部；20：影响系数数据库；21：损失成本运算部。具体实施方式以下，参照附图说明本专利技术的整套设备装置的效率分析系统的结构。实施例1图1是示出本专利技术的实施例的整套设备装置的效率分析系统的图。1是效率分析系统。2是作为效率分析的对象的多个燃气轮机。3是输入系统的处理所需的数据并且显示系统的处理结果的输入输出装置。另外，效率分析系统1构成为将在各装置或者装置之间执行通信的通信部、电脑、计算机服务器(CPU：CentralProcessingUnit，中央处理单元)、存储器、各种数据库DB等以有线或者无线方式连接起来。另外，输入输出装置3由键盘开关、鼠标等定点装置、触摸面板、声音指示装置、显示器等构成。参照图1，说明本专利技术的整套设备装置的效率分析系统1中的处理。装置数据获取部11取得整套设备的燃气轮机2的测量数据并储存到装置数据库12。图2是示出装置数据库12的结构的图。如图所示，按时间序列储存有与燃气轮机的效率关联的数据。接下来，装置效率运算部13取得在装置数据库12中储存的数据，运算燃气轮机的效率。在本实施例中，由于设想燃气轮机与发电机一对一连接的简单循环，所以使用发电效率作为燃气轮机的效率。因此，用以下的式1表示燃气轮机的效率η0。[式1]在式1中，η0：燃气轮机效率(发电效率)[％]，E：发电机输出[kW]，H：燃料发热量[kJ/kg]，F：燃料流量[t/hr]。另外，燃气轮机的效率在如负载、IGV(InletGuideVane，进气导流叶片)开度、入口空气温度那样除了装置的劣化以外的运转条件下也会变化。因此，用以下的式2校正由这些运转条件造成的效率变化量。[式2]η＝η0+f1(E)+f2(Aigv)+f3(Tin)在式2中，η：校正燃气轮机效率(校正发电效率)[％]，η0：燃气轮机效率(发电效率)[％]，f1：发电机输出校正函数，E：发电机输出[kW]，f2：IGV开度校正函数，Aigv：IGV开度[°]，f3：入口空气温度校正函数，Tin：入口空气温度[℃]。根据校正后的效率值η的变化趋势，能够掌握运转条件以外的要因即装置劣化所致的效率变化。装置效率运算部13将校正前的效率和校正后的效率以及发电机输出储存到装置效率数据库14。图3是示出燃气轮机的效率变化的示意图。在此，示出了如上所述用负载、IGV开度、入口空气温度校正后的效率。如图所示，虽然随着时间的经过而效率降低，但通过更换动叶，能够使效率改善至接近运转的初始的状态。作为其它用于改善效率的保养作业，虽然有入口空气过滤器的更换、压缩机的清洁等，但与它们相比，在更换动叶的情况下效率的改善效果非常高。但是，动叶的更换需要大笔费用，所以一般与动叶的寿命消耗(基于高温环境下的材料劣化/损伤的可使用时间)对应地实施更换作业。在图1所示的效率分析系统中，保养数据储存部15取得整套设备的保养员经由输入输出装置3输入的保养作业的信息，并储存到保养数据库16。图4是示出保养数据库16的结构的图。在保养数据库16中成对地储存有整套设备结构信息和保养作业历史信息。在整套设备结构信息中储存装置名、燃气轮机(GT)的型号、整套设备结构、燃气轮机的额定输出、使用的燃料的种类。作为燃料的种类，主要有重本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种整套设备装置的效率分析系统，对构成整套设备的装置的效率进行分析，所述整套设备装置的效率分析系统的特征在于，具备：装置效率运算部，根据所述整套设备装置的测量信息求出装置效率；装置要因获取部，获取成为使所述装置效率变化的要因的装置要因；以及影响系数运算部，求出表示各装置要因提供的效率变化的程度的影响系数，根据所述影响系数求出效率的变化量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.22 JP 2015-1243541.一种整套设备装置的效率分析系统，对构成整套设备的装置的效率进行分析，所述整套设备装置的效率分析系统的特征在于，具备：装置效率运算部，根据所述整套设备装置的测量信息求出装置效率；装置要因获取部，获取成为使所述装置效率变化的要因的装置要因；以及影响系数运算部，求出表示各装置要因提供的效率变化的程度的影响系数，根据所述影响系数求出效率的变化量。2.根据权利要求1所述的整套设备装置的效率分析系统，其特征在于，所述整套设备装置的效率分析系统还具备损失成本运算部，该损失成本运算部根据所述效率的变化量运算损失成本。3.根据权利要求1所述的整套设备装置的效率分析系统，其特征在于，根据所述装置效率、整套设备结构以及保养作业历史来获取所述装置要因。4.根据权利要求1所述的整套设备装置的效率分析系统，其特征在于，所述装置效率运算部校正基于运转条件的效率的变化量，求出与所述整套设备装置的性能劣化有关的装置效率，所述运转条件包括负载、IGV(进气导流叶片)开度或...

【专利技术属性】
技术研发人员：林喜治，关合孝郎，深井雅之，村上正博，定江和贵，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP