How to use thermal imaging to prevent loss of steam turbine by detect and correct the incorrect insulation during turbine start-up |
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| 申请号 | JP2003414098 | 申请日 | 2003-12-12 | 公开(公告)号 | JP4436663B2 | 公开(公告)日 | 2010-03-24 |
| 申请人 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイGeneral Electric Company; | 发明人 | ダニエル・ジェラルド・メンツェル; デビッド・フォレスト・ロイ; | ||||
| 摘要 | |||||||
| 权利要求 | 熱画像撮影機器の使用方法であって、 蒸気タービンの赤外線画像を前記蒸気タービンの始動中に獲得し、 獲得した前記赤外線画像を用いて十分な断熱に欠ける蒸気タービンの領域を識別し、 前記獲得した赤外線画像中の前記識別された十分な断熱に欠ける領域をタービン振動データと相関させることにより、蒸気タービンの断熱及びシール の有効性を評価する、熱画像撮影機器の使用方法。 タービン性能を維持するために熱画像撮影機器を使用することを更に含む請求項１記載の熱画像撮影機器の使用 方法 。 蒸気タービンの断熱 の有効性を評価し、シールの損傷を防止し、タービン性能を維持する方法において、 前記蒸気タービンの始動中に赤外線画像を獲得し、 獲得した前記赤外線画像を用いて十分な断熱に欠ける蒸気タービンの領域を識別し、 前記獲得した赤外線画像中の前記識別された十分な断熱に欠ける領域をタービン振動データと相関させることにより、蒸気タービンの断熱 の有効性を評価し、シールの損傷を防止 し、タービン性能を維持する方法。 前記赤外線画像に従って 識別された 領域に断熱を補足することを更に含む請求項３記載の蒸気タービンの断熱 の有効性を評価し、シールの損傷を防止し、タービン性能を維持する 方法。 |
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| 说明书全文 | 本発明は、始動中の蒸気タービンの断熱の有効性を評価するために熱画像撮影を使用することを指向している。 特に、本発明は、タービンシールの損傷及びそれに関連するタービン効率の損失を防止するために修正措置をとることができるように、十分な断熱に欠ける蒸気タービンの領域を識別するための赤外線画像を生成するために熱画像撮影を使用する。 蒸気タービンの断熱が不適切であると、蒸気タービンシェルにおいて不均一な又は急速な温度変化が起こり、その結果、回転部品と静止部品との間でパッキンシール歯が接触し、損傷する可能性がある。 シールが損傷すれば、蒸気タービンの熱効率は低下する。 Condition Monitoring of Steam Turbines by Performance Analysis. Ray Beebe. Apr. 1998. Infrared Thermal Imaging. Analysis Mechanical Systems Using Infrared Thermography, no date. Infraterm Infrared and Vibration Analysis. E403 Predictive maintenance (seminar). HPC technical Institute, no date. How to start a steam turbine maintenance program. By Field Data Specialists, Inc. Performing a steam system check up. A.Wright et al. Aug. 2000 Extend Service Life of HRSG Insulation. thermal Ceramics. Apr. 2000. Infrared Thermography for Condition Monitoring. Newport Solution. Copyright 2002. 本発明は、始動中に蒸気タービン外面の熱画像撮影を使用することにより、不適切な断熱を識別し、そのような領域が蒸気タービンの効率を損なう振動事象の一因となる前にそれを修正できるようにすることを目的とする。 本発明は、不均一な又は急速なタービンシェルの冷却によってパッキンシール歯が損傷し、タービン効率が損なわれてしまう前に不適切な断熱を直ちに認識し、修正することを可能にするために、撮影された蒸気タービン断熱の熱（赤外線）画像に基づいて制御手続きを確定するのに有用である。 撮影された熱画像からわかるタービン断熱温度をタービン振動の発生及び重大度と相関させることにより、特定の１つの蒸気タービン又は特定の蒸気タービンの種類に対して、断熱の妥当性を判定するのに有用である基準を識別することができる。 不適切な断熱による振動とパッキンの損傷は、通常、タービンの冷却運転／運転停止中に起こるので、熱画像の撮影は運転停止の前に断熱を補足することを容易にし、それにより、パッキンシール歯の損傷を回避する。 従って、本発明は、タービンの所有者が重要なタービン効率を維持するための単純で迅速な方法を提供する。 本発明は、タービンパッキンシールに対する損傷を引き起こす可能性が生じる前に不適切な断熱を識別するためにデジタル熱画像撮影機器を使用するプロセス及びその基準から成る。 デジタル熱画像撮影カメラは、新たに断熱を施した多種多様な蒸気タービンの赤外線画像を撮影するために使用される。 その後、熱画像撮影機器により撮影された外面温度をタービン振動データと相関させて、どの断熱温度パターンがパッキンシール歯を摩擦させ、タービンの振動の原因となる不十分な断熱を反映しているかを判定する。 当業者には認識されるであろうが、このパターンは様々な蒸気タービンの種類によって異なり、１つの特定の種類の蒸気タービンの中でもそれぞれの蒸気タービンによって異なることさえある。 このデータから、余りにも多くの熱を逃し、タービンの運転停止中に不均一な又は急速なシェル冷却によってパッキンシールの損傷を引き起こす可能性がある断熱を識別するための基準を解明することができる。 それらの基準は、（１）断熱の妥当性を確認するため、又は（２）タービンの運転を停止する前に断熱を補足する必要性を強調するために、新たに断熱を施したタービン又は断熱を再度設置したタービンに適用されることが可能である。 このプロセスを使用することにより、タービンの所有者は設置された断熱が不十分であるために重要なタービン効率が劣化するという事態を回避できるはずである。 振動データは、蒸気タービンの始動中に収集される場合が多い。 図１は、デジタル熱画像撮影機器により撮影された、新たに断熱を施した蒸気タービンの赤外線画像の一例を示し、この画像を収集された振動データと組み合わせて後に使用することができる。 図１に示すように、場所ＳＰ０２は場所ＳＰ０４より２００°Ｆを超えるほど高い温度である。 その後、外面温度をタービン振動データと相関させて、どの断熱温度パターンが蒸気タービンシェルにおける不均一な又は急速な温度変化によって動作中又は運転停止中にパッキンシール歯を摩擦させ、タービンの振動の原因となる不十分な断熱を反映しているかを判定することができる。 熱画像及び振動データから、ある特定の１つの蒸気タービン又はある特定の蒸気タービンの種類に対して特有である断熱表面温度に関する制御限界を解明することができる。 新品である始動中のタービン又は既に保守を受けている始動中のタービンに対して、デジタル熱（赤外線）画像撮影カメラを使用するこのような手続きを解明し、提供することができる。 タービンが始動され、最高温度に達したときに、熱画像を撮影し、制御限界に照らして評価するのが好ましい。 温度が不適切な断熱を示した場合、パッキンシールの損傷を引き起こすような事態を回避するために、タービンの運転を停止する前に更に断熱を補足することができる。 本発明を現時点で最も実用的で好ましい実施例であると考えられるものに関連して説明したが、本発明は開示された実施例に限定されるべきではなく、特許請求の範囲に示されている図中符号は本発明の範囲を狭めようとするのではなく、本発明の理解を容易にすることが意図されていることを理解すべきである。 |
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