配管的破損檢測方法以及裝置的制造方法
【專利摘要】在配管的破損檢測方法以及裝置中，包括：利用出口側(cè)切斷閥(63)來關(guān)閉傳熱管(51、52)的出口部的工序；利用脫鹽水泵(62)向傳熱管(51、52)內(nèi)供給高溫水的工序；在向傳熱管(51、52)填充了高溫水的狀態(tài)下，利用入口側(cè)主切斷閥(56)以及入口側(cè)副切斷閥(579來關(guān)閉傳熱管(51、52)的入口部的工序；以及根據(jù)入口部和出口部被關(guān)閉的傳熱管(51、52)內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管(51、52)的破損的工序。
【專利說明】
配管的破損檢測方法以及裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及例如在復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備等中應(yīng)用的配管的破損檢測方法以及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備是將燃氣輪機和蒸汽輪機組合而成的復(fù)合發(fā)電設(shè)備。該復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備利用向壓縮空氣供給可燃氣體使其燃燒而產(chǎn)生的燃燒氣體來驅(qū)動燃氣輪機進行發(fā)電，并且，將從燃氣輪機排出的高溫的廢氣送至廢熱回收鍋爐，使用該廢熱回收鍋爐的加熱單元生成蒸汽，利用所生成的蒸汽來驅(qū)動蒸汽輪機進行發(fā)電。
[0003]在這樣的復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備中，設(shè)置有利用來自廢熱回收鍋爐的高溫水對可燃氣體進行加熱的可燃氣體加熱裝置。該可燃氣體加熱裝置通過在加熱裝置主體內(nèi)配置許多管而構(gòu)成，通過將可燃氣體供給至加熱裝置主體，而向許多管供給高溫水，由此在可燃氣體與高溫水之間進行熱交換。
[0004]在該可燃氣體加熱裝置中，由于長期使用，有可能因管的破損而發(fā)生可燃氣體、高溫水的漏泄(泄漏)，因此，在運轉(zhuǎn)中、停止中檢測管的漏泄。以往，在可燃氣體加熱裝置的運轉(zhuǎn)中，由于供水壓力比可燃氣體的壓力高，因此通過檢測從管向加熱裝置主體泄漏的水量，來檢測管的漏泄。另外，在可燃氣體加熱裝置的停止中，由于冷卻后的可燃氣體的壓力比供水壓力高，因此，根據(jù)供水壓力的降低趨勢來檢測管的漏泄。
[0005]需要說明的是，作為可燃氣體加熱裝置中的管漏泄的檢測方法，例如具有下述專利文獻I所記載的檢測方法。該專利文獻I所記載的氣體加熱裝置中的管的破損檢測裝置以及方法為，在停止流體向管的供給而向管外排出之后，當(dāng)容器出口側(cè)的管內(nèi)的壓力與通過容器內(nèi)氣壓的差壓大致為O的狀態(tài)持續(xù)了規(guī)定時間以上時，判斷為管的破損。
[0006]在先技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開2010-091221號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]在檢測到可燃氣體加熱裝置中的管漏泄的情況下，需要在停止復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的運轉(zhuǎn)之后更換可燃氣體加熱裝置的管，存在運轉(zhuǎn)率會降低這樣的問題。對此，在復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的定期檢查時，存在想要檢測可燃氣體加熱裝置中的管漏泄這樣的期望。然而，在復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備的定期檢查時，由于要從可燃氣體加熱裝置的管中排出水，因此無法應(yīng)用如上述的現(xiàn)有技術(shù)那樣在管中存在水的狀態(tài)下檢測該管的破損的技術(shù)。
[0011]本發(fā)明用于解決上述的課題，其目的在于，提供一種無論容器內(nèi)有無流體、都能夠適當(dāng)?shù)貦z測配管的破損的配管的破損檢測方法以及裝置。
[0012]解決方案
[0013]用于實現(xiàn)上述目的本發(fā)明的配管的破損檢測方法應(yīng)用于如下的熱交換裝置:所述熱交換裝置在供第一流體流通的容器內(nèi)配置有供第二流體流通的配管，并且在所述第一流體與所述第二流體之間進行熱交換，其特征在于，所述配管的破損檢測方法包括如下工序:關(guān)閉所述配管的出口部的工序;利用栗而向所述配管內(nèi)供給第二流體的工序;在向所述配管內(nèi)填充了第二流體的狀態(tài)下關(guān)閉所述配管的入口部的工序；以及根據(jù)所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損的工序。
[0014]因此，在向配管內(nèi)填充了第二流體且將配管的入口部和出口部關(guān)閉的狀態(tài)下，根據(jù)該配管內(nèi)的第二流體的壓力變化來判斷配管的破損。因此，當(dāng)配管中存在破損時，第二流體從該破損部中泄漏而使壓力降低，從而無論容器內(nèi)有無流體，都能夠適當(dāng)?shù)貦z測配管的破損。
[0015]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，當(dāng)所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷所述配管發(fā)生破損。
[0016]因此，由于封閉到配管內(nèi)的第二流體的壓力根據(jù)溫度等而發(fā)生變動，因此，通過在規(guī)定的壓力區(qū)域規(guī)定判斷的基準值，能夠適當(dāng)?shù)貦z測配管的破損。
[0017]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，所述規(guī)定的壓力區(qū)域是基于上次檢測到的、所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力而設(shè)定的。
[0018]因此，通過將判斷的基準值設(shè)為上次檢測到的第二流體的壓力，能夠適當(dāng)?shù)貦z測配管的破損。
[0019]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，在向所述熱交換裝置中的所述配管供給了第二流體之后，根據(jù)所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。
[0020]因此，由于根據(jù)向配管供給了第二流體后的第二流體的壓力變化來判斷配管的破損，因此，能夠在熱交換器的運轉(zhuǎn)準備前判斷配管的破損，能夠停止向容器的第一流體的無用的供給。
[0021]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，在所述熱交換裝置中的所述配管的壓力上升之后，根據(jù)所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。
[0022]因此，由于根據(jù)配管的壓力上升后的第二流體的壓力變化來判斷配管的破損，因此能夠檢測配管的小規(guī)模的破損。
[0023]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，在關(guān)閉所述入口部和所述出口部之后，根據(jù)在停止所述栗之后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。
[0024]因此，不僅能夠檢測配管的破損，還能夠檢測入口部的關(guān)閉位置處的泄漏。
[0025]在本發(fā)明的配管的破損檢測方法中，其特征在于，所述熱交換裝置是多個熱交換部串聯(lián)連接而構(gòu)成的，在向所述配管內(nèi)填充了第二流體的狀態(tài)下將所述配管的入口部、出口部、以及所述多個熱交換部之間關(guān)閉，根據(jù)被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的各區(qū)域的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。
[0026]因此，在將配管的入口部、出口部、以及多個熱交換部之間關(guān)閉的狀態(tài)下，根據(jù)配管內(nèi)的各區(qū)域的第二流體的壓力變化來判斷配管的破損，因此，能夠同時檢測多個熱交換部中的各配管的破損。
[0027]另外，本發(fā)明的配管的破損檢測裝置的特征在于，具有:容器，其供第一流體流通；配管，其配置在所述容器內(nèi)且供第二流體流通;栗，其向所述配管內(nèi)供給第二流體;入口側(cè)切斷閥和出口側(cè)切斷閥，它們關(guān)閉所述配管的入口部和出口部;壓力傳感器，其對所述入口部和所述出口部被入口側(cè)切斷閥和出口側(cè)切斷閥關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力進行檢測；以及判斷裝置，當(dāng)所述壓力傳感器檢測到的檢測壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，所述判斷裝置判斷所述配管發(fā)生破損。
[0028]發(fā)明效果
[0029]根據(jù)本發(fā)明的配管的破損檢測方法以及裝置，在向配管內(nèi)填充了第二流體、且配管的入口部和出口部被關(guān)閉的狀態(tài)下，根據(jù)該配管內(nèi)的第二流體的壓力變化來判斷配管的破損，因此，無論容器內(nèi)有無流體，都能夠適當(dāng)?shù)貦z測配管的破損。
【附圖說明】
[0030]圖1是表示第一實施方式的配管的破損檢測裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖2是用于說明充水時的配管的破損檢測方法的時序圖。
[0032]圖3是用于說明鍋爐起動時的配管的破損檢測方法的時序圖。
[0033]圖4是表示第二實施方式的配管的破損檢測裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，參照附圖對本發(fā)明的配管的破損檢測方法以及裝置的優(yōu)選實施方式詳細進行說明。需要說明的是，并不通過該實施方式來限定本發(fā)明，另外，在具有多個實施方式的情況下，也包括組合各實施方式而構(gòu)成的方式。
[0035][第一實施方式]
[0036]圖1是表示第一實施方式的配管的破損檢測裝置的概要結(jié)構(gòu)圖，圖2是用于說明充水時的配管的破損檢測方法的時序圖，圖3是用于說明鍋爐起動時的配管的破損檢測方法的時序圖。
[0037]第一實施方式的配管的破損檢測方法以及裝置應(yīng)用于組合燃氣輪機和蒸汽輪機而成的復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備中的可燃氣體加熱裝置(熱交換器)。該可燃氣體加熱裝置在供可燃氣體(第一流體)流通的容器內(nèi)配置有供高溫水(第二流體)流通的配管，通過在可燃氣體與高溫水之間進行熱交換，從而利用高溫水對可燃氣體進行加熱。
[0038]在第一實施方式中，如圖1所不，復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10具有:燃氣輪機11、發(fā)電機
12、廢熱回收鍋爐(HRSG) 13、蒸汽輪機14、發(fā)電機15、以及可燃氣體加熱裝置16。
[0039]燃氣輪機11具有壓縮機21、燃燒器22以及輪機23，壓縮機21和輪機23被旋轉(zhuǎn)軸24連結(jié)為能夠一體旋轉(zhuǎn)。壓縮機21對從空氣取入線25取入的空氣進行壓縮。燃燒器22將從壓縮機21通過壓縮空氣供給線26而供給來的壓縮空氣和從可燃氣體供給線27供給來的可燃氣體混合而使其燃燒。輪機23在從燃燒器22通過廢氣供給線28而供給來的燃燒氣體的作用下進行旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機12與輪機23設(shè)置在同軸上，能夠通過輪機23旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電。需要說明的是，在此，作為向燃燒器22供給的可燃氣體，例如使用液化天然氣(LNG)。
[0040]廢熱回收鍋爐13與來自燃氣輪機11(輪機23)的廢氣線29連結(jié)，通過在從廢氣線29供給的高溫的廢氣與從供水線30供給的水之間進行熱交換，由此生成蒸汽。需要說明的是，廢熱回收鍋爐13從在與由供水線30供給的水之間進行熱交換而回收熱量后的廢氣中去除有害物質(zhì)，并通過排出線31向大氣放出。
[0041]蒸汽輪機14具有輪機32。輪機32通過由蒸汽供給線33供給在廢熱回收鍋爐13中生成的蒸汽而能夠進行旋轉(zhuǎn)。而且，驅(qū)動輪機32旋轉(zhuǎn)而進行工作后的蒸汽通過供水線30返回到廢熱回收鍋爐13。供水線30中設(shè)置有冷凝器34和供水栗35，蒸汽被冷凝器34冷卻而成為冷凝水，并由供水栗35輸送至廢熱回收鍋爐13。發(fā)電機15與輪機32設(shè)置在同軸上，能夠通過輪機32旋轉(zhuǎn)而進行發(fā)電。
[0042]可燃氣體加熱裝置16具有多個(在本實施方式中為2個)加熱器41、42?？扇細怏w加熱裝置16(加熱器41、42)利用廢熱回收鍋爐13的高溫水，對通過可燃氣體供給線27而向燃燒器22供給的可燃氣體進行加熱。第一加熱器41和第二加熱器42為幾乎相同的結(jié)構(gòu)，且具有容器43、44?？扇細怏w供給線27將容器43、44以串聯(lián)的方式連通，在上游側(cè)設(shè)置有可燃氣體入口閥45，在下游側(cè)設(shè)置有可燃氣體出口閥46。另外，可燃氣體供給線27設(shè)置有繞過容器43、44的旁通線47，在可燃氣體供給線27和旁通線47的分支部設(shè)置有可燃氣體溫度調(diào)節(jié)閥48 ο
[0043]另外，第一加熱器41和第二加熱器42在容器43、44內(nèi)將傳熱管(配管)51、52配置為彎曲狀態(tài)。該傳熱管51、52以串聯(lián)的方式連結(jié)，在傳熱管52上連結(jié)有來自廢熱回收鍋爐13的高溫水供給線53，在傳熱管51上連結(jié)有高溫水返送線54。
[0044]高溫水供給線53從廢熱回收鍋爐13側(cè)起設(shè)置有供水栗55以及入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57。入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57并聯(lián)設(shè)置在高溫水供給線53中。另外，高溫水供給線53在供水栗55與各切斷閥56、57之間設(shè)置有入口側(cè)放泄通路58以及入口側(cè)放泄閥59。供水箱60能夠貯存規(guī)定量的水，通過充水線61而連結(jié)到供水栗55與入口側(cè)放泄通路58之間。充水線61設(shè)置有脫鹽水栗62。因此，供水箱60的水通過充水線61而與高溫水供給線53合流，在被廢熱回收鍋爐13加熱之后送至加熱器42。
[0045]高溫水返送線54設(shè)置有出口側(cè)切斷閥63，下游側(cè)分支為到達廢熱回收鍋爐13的第一返送線64和到達冷凝器34的第二返送線65。第一返送線64和第二返送線65分別設(shè)置有溫度調(diào)節(jié)閥66、67。另外，高溫水返送線54在第一加熱器41與出口側(cè)切斷閥63之間設(shè)置有供水排氣線68，在該供水排氣線68中設(shè)置有供水排氣閥69和供水液位傳感器70。而且，高溫水返送線54在供水排氣線68與出口側(cè)切斷閥63之間設(shè)置有用于檢測供水壓力的壓力傳感器71。此外，高溫水返送線54在第一加熱器41與供水排氣線68之間設(shè)置有供水放泄通路72以及供水放泄閥73。
[0046]第一加熱器41和第二加熱器42設(shè)置有對從傳熱管51、52泄漏到容器43、44內(nèi)的供水的泄漏量進行檢測的液位傳感器74、75。
[0047]因此，在可燃氣體加熱裝置16中，通過打開可燃氣體入口閥45以及可燃氣體出口閥46，并將可燃氣體溫度調(diào)節(jié)閥48設(shè)為規(guī)定開度，可燃氣體通過可燃氣體供給線27以及旁通線48而被送至第一加熱器41和第二加熱器42的各容器43、44中。另一方面，通過打開入口側(cè)主切斷閥56和出口側(cè)切斷閥63，將溫度調(diào)節(jié)閥66、67設(shè)為規(guī)定角度，并對供水栗55進行驅(qū)動，來自廢熱回收鍋爐13的高溫水通過高溫水供給線53而被送至第一加熱器41和第二加熱器42的各傳熱管51、52中。于是，在送至各容器43、44的可燃氣體和在各傳熱管51、52中流動的高溫水之間進行熱交換，可燃氣體被高溫水加熱。
[0048]在這樣構(gòu)成的可燃氣體加熱裝置16中，由于長期使用而使各傳熱管51、52中發(fā)生破損，有可能發(fā)生可燃氣體、高溫水的泄漏。因此，在本實施方式中，在復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10的定期檢查時，檢測傳熱管51、52的破損狀態(tài)。
[0049]本實施方式的配管的破損檢測方法包括:關(guān)閉出口側(cè)切斷閥63的工序;通過脫鹽水栗62(或者供水栗55)向傳熱管51、52內(nèi)供給高溫水的工序;在向傳熱管51、52內(nèi)填充有高溫水的狀態(tài)下關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57的工序；以及根據(jù)由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的傳熱管51、52中的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損的工序。
[0050]因此，本實施方式的配管的破損檢測裝置具有作為本發(fā)明的判斷裝置的控制裝置80，該控制裝置80在向高溫水供給線53、傳熱管51和52、以及高溫水返送線54填充高溫水、且將入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的狀態(tài)下，當(dāng)壓力傳感器71檢測到的檢測壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷傳熱管51、52發(fā)生破損。[0051 ]在此，控制裝置80能夠驅(qū)動供水栗55和脫鹽水栗62以及使它們停止。另外，控制裝置80能夠?qū)θ肟趥?cè)主切斷閥56、入口側(cè)副切斷閥57、出口側(cè)切斷閥63、以及供水排氣閥69進行開閉操作。而且，控制裝置80被輸入供水液位傳感器70檢測到的供水排氣線68中的供水液位、以及壓力傳感器71檢測到的高溫水的檢測壓力。
[0052]需要說明的是，控制裝置80不僅能夠?qū)ι鲜龅母鏖y56、57、63、69進行開閉操作，也能夠?qū)ζ渌鏖y45、48、59、66、67、73進行開閉操作。另外，控制裝置80被輸入液位傳感器74、75檢測到的來自第一加熱器41和第二加熱器42中的傳熱管51、52的高溫水的泄漏量。
[0053]以下，使用圖2的時序圖對第一實施方式的配管的破損檢測方法具體進行說明。在復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10的定期檢查時，在各線的水被全部排出的狀態(tài)下實施。因此，在定期檢查后起動復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10的情況下，首先，向各線進行充水作業(yè)。
[0054]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，如圖1以及圖2所示，在時間tl，關(guān)閉入口側(cè)放泄閥59和供水放泄閥73。在時間t2，打開入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57，將出口側(cè)切斷閥63維持在關(guān)閉狀態(tài)，并且驅(qū)動脫鹽水栗62ο需要說明的是，在時間t2打開入口側(cè)副切斷閥57之后，經(jīng)過了規(guī)定時間后打開入口側(cè)主切斷閥56。于是，向高溫水供給線53、各傳熱管51、52以及高溫水返送線54開始供水，內(nèi)部的空氣從供水排氣線68(供水排氣閥69)排出，因此供水壓力(壓力傳感器71)上升。
[0055]然后，在時間t3，當(dāng)供水液位傳感器70檢測到的供水排氣線68中的供水液位達到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的供水液位時，關(guān)閉供水排氣閥69，并且關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57 ο在此，由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63分隔出的高溫水供給線53、各傳熱管51、52以及高溫水返送線54被維持為規(guī)定壓力。
[0056]控制裝置80根據(jù)由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的高溫水供給線53、各傳熱管51、52以及高溫水返送線54中的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。即，在從時間t3經(jīng)過了規(guī)定時間的時間t4，若高溫水的壓力(供水壓力)P保持為恒定，則不存在來自傳熱管51、52泄漏，判斷為未發(fā)生破損。另一方面，在時間t4，若高溫水的壓力(供水壓力)P如壓力Pl那樣降低，則存在來自傳熱管51、52的高溫水的泄漏，判斷為該傳熱管51、52有可能發(fā)生破損。
[0057]實際上，控制裝置80在由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54中高溫水的壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷傳熱管51、52發(fā)生破損。由于高溫水的壓力根據(jù)此時的溫度等而存在稍許偏差，因此，優(yōu)選設(shè)定考慮該溫度偏差而判斷為沒有泄漏的壓力區(qū)域。而且，在設(shè)定該規(guī)定的壓力區(qū)域的情況下，基于上次(過去)檢測到的高溫水的壓力進行設(shè)定即可。換句話說，若此次檢測到的高溫水的壓力和上次檢測到的高溫水的壓力的偏差為規(guī)定值以上，則存在來自傳熱管51、52的泄漏，判斷為發(fā)生破損。
[0058]另外，在時間t4將脫鹽水栗62停止。在此，若高溫水的壓力(供水壓力)P保持為恒定，則不存在來自傳熱管51、52的泄漏，判斷為未發(fā)生破損。另一方面，在此，若高溫水的壓力(供水壓力)P如壓力P2那樣降低，則存在來自入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57以及傳熱管51、52的高溫水的泄漏，判斷為入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57發(fā)生故障，傳熱管51、52發(fā)生破損。
[0059]S卩，在時間t4，由于脫鹽水栗62進行驅(qū)動，因此當(dāng)入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57發(fā)生故障且傳熱管51、52發(fā)生破損時，從傳熱管51、52泄漏的水量有可能通過入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57而供給至傳熱管51、52。因此，在此即便高溫水的壓力(供水壓力)P保持為恒定，也無法可靠地判斷傳熱管51、52未發(fā)生破損。對此，當(dāng)停止了脫鹽水栗62時，若高溫水的壓力(供水壓力)P如壓力P2那樣降低，則能夠判斷為入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57發(fā)生故障，傳熱管51、52發(fā)生破損。
[0060]然后，當(dāng)判斷為入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57不存在故障且傳熱管51、52未發(fā)生破損時，打開入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57，并驅(qū)動脫鹽水栗62，由此繼續(xù)進行向各線的充水作業(yè)。然后，當(dāng)向所有線的充水作業(yè)結(jié)束時，關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57，并停止脫鹽水栗62。
[0061]當(dāng)向所有線的充水作業(yè)結(jié)束時，起動復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10。即，如圖3所示，在時間111，打開入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57，將出口側(cè)切斷閥63維持在關(guān)閉狀態(tài)，并且驅(qū)動供水栗55。需要說明的是，在時間tl2打開入口側(cè)副切斷閥57之后，經(jīng)過規(guī)定時間后打開入口側(cè)主切斷閥56。于是，向高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54開始供水，在內(nèi)部填充的高壓水的壓力(壓力傳感器71)上升。
[0062]然后，在時間tl2，當(dāng)高壓水的壓力(壓力傳感器71)達到規(guī)定壓力時，關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57。在此，由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63分隔出的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54被維持在規(guī)定的高壓狀態(tài)。
[0063]控制裝置80根據(jù)由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54中的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。即，在從時間tl2經(jīng)過了規(guī)定時間的時間tl3，若高溫水的壓力(供水壓力)P保持為恒定，則不存在來自傳熱管51、52的泄漏，判斷為未發(fā)生破損。另一方面，在時間tl3，若高溫水的壓力(供水壓力)P如壓力P3那樣降低，則存在來自傳熱管51、52的高溫水的泄漏，判斷為該傳熱管51、52發(fā)生破損。
[0064]這樣，第一實施方式的配管的破損檢測方法包括:利用出口側(cè)切斷閥63來關(guān)閉傳熱管51、52的出口部的工序;利用脫鹽水栗62向傳熱管51、52內(nèi)供給高溫水的工序;在向傳熱管51、52填充了高溫水的狀態(tài)下利用入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57來關(guān)閉傳熱管51、52的入口部的工序；以及根據(jù)入口部和出口部被關(guān)閉的傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損的工序。
[0065]因此，在向傳熱管51、52內(nèi)填充了高溫水且傳熱管51、52的入口部和出口部被關(guān)閉的狀態(tài)下，根據(jù)該傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。因此，當(dāng)傳熱管51、52中存在破損時，高溫水從該破損部泄漏而使壓力降低，從而無論容器43、44內(nèi)有無可燃氣體，都能夠適當(dāng)?shù)貦z測傳熱管51、52的破損。
[0066]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，當(dāng)入口部和出口部被關(guān)閉的傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷傳熱管51、52發(fā)生破損。因此，由于封閉在傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力根據(jù)溫度等而發(fā)生變動，因此通過在規(guī)定的壓力區(qū)域內(nèi)規(guī)定判斷的基準值，能夠適當(dāng)?shù)貦z測傳熱管51、52的破損。
[0067]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，規(guī)定的壓力區(qū)域是基于上次檢測到的入口部和出口部被關(guān)閉的傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力而設(shè)定的。因此，通過將判斷的基準值設(shè)為上次檢測到的高溫水的壓力，能夠適當(dāng)?shù)貦z測傳熱管51、52的破損。
[0068]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，在向傳熱管51、52供給高溫水的流體之后，根據(jù)傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。因此，能夠在可燃氣體加熱裝置16的運轉(zhuǎn)準備前判斷傳熱管51、52的破損，能夠停止向容器43、44的可燃氣體的無用的供給。
[0069]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，在傳熱管51、52的壓力上升之后，根據(jù)傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。因此，由于根據(jù)在高壓狀態(tài)下來自傳熱管51、52的高溫水的泄漏來判斷傳熱管51、52的破損，因此，能夠檢測傳熱管51、52的小規(guī)模的破損。
[0070]在第一實施方式的配管的破損檢測方法中，在關(guān)閉入口部和出口部之后，根據(jù)停止脫鹽水栗62后的傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。因此，不僅能夠檢測傳熱管51、52的破損，還能夠檢測入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57處的泄漏。
[0071]另外，在第一實施方式的配管的破損檢測裝置中設(shè)置有:供可燃氣體流通的容器43、44;配置在容器43、44內(nèi)且供高溫水流通的傳熱管51、52;向傳熱管51、52內(nèi)供給高溫水的脫鹽水栗62 ；將傳熱管51、52的入口部和出口部關(guān)閉的各入口側(cè)切斷閥56、57以及出口側(cè)切斷閥63 ；對入口部和出口部被各入口側(cè)切斷閥56、57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的傳熱管51、52中的高溫水的壓力進行檢測的壓力傳感器71;以及當(dāng)壓力傳感器71檢測到的高溫水的壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時判斷傳熱管51、52發(fā)生破損的控制裝置80。
[0072]因此，當(dāng)傳熱管51、52中存在破損時，高溫水從該破損部泄漏而使壓力降低，從而無論容器43、44內(nèi)有無流體，都能夠適當(dāng)?shù)貦z測傳熱管51、52的破損。
[0073][第二實施方式]
[0074]圖4是表示第二實施方式的配管的破損檢測裝置的概要結(jié)構(gòu)圖。需要說明的是，針對與上述的實施方式具有相同的功能的構(gòu)件，標注相同的標號并省略詳細的說明。
[0075]第二實施方式的配管的破損檢測方法以及裝置與第一實施方式相同，應(yīng)用于將燃氣輪機和蒸汽輪機組合而成的復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備中的可燃氣體加熱裝置(熱交換器)。該可燃氣體加熱裝置在供可燃氣體(第一流體)流通的容器內(nèi)配置供高溫水(第二流體)流通的配管，通過在可燃氣體與高溫水之間進行熱交換，由此利用高溫水對可燃氣體進行加熱。
[0076]在第二實施方式中，如圖4所示，復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10具有:燃氣輪機11、發(fā)電機
12、廢熱回收鍋爐(HRSG) 13、蒸汽輪機14、發(fā)電機15、以及可燃氣體加熱裝置16。
[0077]可燃氣體加熱裝置16具有第一加熱器41以及第二加熱器42，其利用廢熱回收鍋爐13的高溫水，對通過可燃氣體供給線27而向燃燒器22供給的可燃氣體進行加熱。第一加熱器41和第二加熱器42具有容器43、44，并以串聯(lián)的方式與可燃氣體供給線27連通，在上游側(cè)設(shè)置有可燃氣體入口閥45，在下游側(cè)設(shè)置有可燃氣體出口閥46。
[0078]另外，第一加熱器41和第二加熱器42在容器43、44內(nèi)將傳熱管(配管)51、52配置為彎曲狀態(tài)，并以串聯(lián)的方式連結(jié)，在傳熱管52連結(jié)有來自廢熱回收鍋爐13的高溫水供給線53，在傳熱管51連結(jié)有高溫水返送線54。而且，在傳熱管51與傳熱管52之間設(shè)置有開閉閥91ο
[0079]高溫水供給線53設(shè)置有供水栗55以及入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57。另夕卜，高溫水供給線53與來自供水箱60的充水線61連結(jié)，在充水線61中設(shè)置有脫鹽水栗62。高溫水返送線54設(shè)置有出口側(cè)切斷閥63。另外，高溫水返送線54中設(shè)置有供水排氣線68，在該供水排氣線68中設(shè)置有供水排氣閥69和供水液位傳感器70。
[0080]而且，高溫水返送線54在供水排氣線68與出口側(cè)切斷閥63之間設(shè)置有檢測供水壓力的壓力傳感器71。另外，高溫水供給線53在第二加熱器42與入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57之間設(shè)置有檢測供水壓力的壓力傳感器92。
[0081]本實施方式的配管的破損檢測方法包括:關(guān)閉出口側(cè)切斷閥63的工序;利用脫鹽水栗62 (或者供水栗55)向傳熱管51、52內(nèi)供給高溫水的工序;在向傳熱管51、52內(nèi)填充了高溫水的狀態(tài)下關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57的工序；以及根據(jù)由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的傳熱管51、52中的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損的工序。
[0082]因此，本實施方式的配管的破損檢測裝置具有作為本發(fā)明的判斷裝置的控制裝置80，該控制裝置80在向高溫水供給線53、傳熱管51、52、以及高溫水返送線54填充了高溫水、且關(guān)閉了入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63的狀態(tài)下，當(dāng)壓力傳感器71檢測到的檢測壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷傳熱管51、52發(fā)生破損。
[0083]在第二實施方式的配管的破損檢測方法中，首先，打開入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57，將出口側(cè)切斷閥63維持在關(guān)閉狀態(tài)，并且驅(qū)動脫鹽水栗62。于是，向高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54開始供水，在內(nèi)部的空氣從供水排氣線68排出之后，供水壓力上升。然后，當(dāng)供水液位傳感器70檢測到的供水排氣線68中的供水液位達到預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的供水液位時，關(guān)閉供水排氣閥69，并且關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56和入口側(cè)副切斷閥57，關(guān)閉開閉閥91。在此，由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63分隔出的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54被維持為規(guī)定壓力。
[0084]控制裝置80根據(jù)由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54中的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。在此，由入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57和出口側(cè)切斷閥63關(guān)閉的高溫水供給線53、各傳熱管51、52、以及高溫水返送線54的區(qū)域被開閉閥91進一步劃分為傳熱管51側(cè)和傳熱管52側(cè)。
[0085]因此，若由壓力傳感器71檢測到的傳熱管51側(cè)的高溫水的壓力(供水壓力)保持為恒定，則不存在來自傳熱管51的泄漏，判斷為未發(fā)生破損。另一方面，若由壓力傳感器71檢測到的傳熱管51側(cè)的高溫水的壓力(供水壓力)降低，則存在來自傳熱管51的高溫水的泄漏，判斷為該傳熱管51有可能發(fā)生破損。另外，若由壓力傳感器92檢測到的傳熱管52側(cè)的高溫水的壓力(供水壓力)保持為恒定，則不存在來自傳熱管52的泄漏，判斷為未發(fā)生破損。另一方面，若由壓力傳感器92檢測到的傳熱管52側(cè)的高溫水的壓力(供水壓力)降低，則存在來自傳熱管52的高溫水的泄漏，判斷為該傳熱管52有可能發(fā)生破損。
[0086]然后，當(dāng)判斷為入口側(cè)主切斷閥56或者入口側(cè)副切斷閥57不存在故障且傳熱管51、52未發(fā)生破損時，打開入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57，由此繼續(xù)向各線的充水作業(yè)。然后，向所有線的充水作業(yè)結(jié)束時，關(guān)閉入口側(cè)主切斷閥56以及入口側(cè)副切斷閥57，停止脫鹽水栗62。
[0087]這樣，在第二實施方式的配管的破損檢測方法中，可燃氣體加熱裝置16通過將第一加熱器41和第二加熱器42串聯(lián)連接而構(gòu)成，在向各傳熱管51、52內(nèi)填充了高溫水的狀態(tài)下關(guān)閉傳熱管51、52的入口部和出口部這兩者之間，根據(jù)關(guān)閉后的各傳熱管51、52中的高溫水的壓力變化來分別判斷各傳熱管51、52的破損。
[0088]因此，在向傳熱管51、52內(nèi)填充了高溫水且傳熱管51、52的入口部與出口部這兩者之間被關(guān)閉的狀態(tài)下，根據(jù)該傳熱管51、52內(nèi)的高溫水的壓力變化來判斷傳熱管51、52的破損。因此，當(dāng)傳熱管51、52中存在破損時，高溫水從該破損部泄漏而使壓力降低，從而無論容器43、44內(nèi)有無可燃氣體，都能夠適當(dāng)?shù)貦z測傳熱管51、52的破損。而且，由于由開閉閥91關(guān)閉傳熱管51、52之間，因此，能夠同時檢測各傳熱管51、52的破損。
[0089]需要說明的是，在上述的實施方式中，由第一加熱器41和第二加熱器42構(gòu)成了可燃氣體加熱裝置16，但加熱器的數(shù)量也可以是I個，還可以是3個以上。
[0090]另外，在上述的實施方式中，說明了將本發(fā)明的配管的破損檢測方法以及裝置應(yīng)用于復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備10中的可燃氣體加熱裝置16的情況，但不局限于該領(lǐng)域，只要是在容器內(nèi)配置了配管的熱交換器，則能夠在任意的熱交換器中應(yīng)用本發(fā)明的配管的破損檢測方法以及裝置。
[0091]附圖標記說明:
[0092]10 復(fù)合循環(huán)發(fā)電設(shè)備
[0093]11 燃氣輪機
[0094]12 發(fā)電機
[0095]13 廢熱回收鍋爐
[0096]14 蒸汽輪機
[0097]15 發(fā)電機
[0098]16 可燃氣體加熱裝置
[0099]41 第一加熱器(熱交換部)
[0100]42 第二加熱器(熱交換部)
[0101]43、44 容器
[0102]51,52傳熱管(配管)
[0103]53高溫水供給線
[0104]54高溫水返送線
[0105]55供水栗
[0106]56入口側(cè)主切斷閥
[0107]57入口側(cè)副切斷閥
[0108]60供水箱
[0109]61充水線
[0110]62脫鹽水栗
[0111]63出口切斷閥
[0112]68供水排氣線
[0113]69供水排氣閥
[0114]70供水液位傳感器
[0115]71壓力傳感器
[0116]74、75液位傳感器
[0117]80控制裝置(判斷裝置)
[0118]91開閉閥
[0119]92壓力傳感器
【主權(quán)項】
1.一種配管的破損檢測方法，其應(yīng)用于如下的熱交換裝置: 所述熱交換裝置在供第一流體流通的容器內(nèi)配置有供第二流體流通的配管，并且在所述第一流體與所述第二流體之間進行熱交換， 其特征在于， 所述配管的破損檢測方法包括如下工序: 關(guān)閉所述配管的出口部的工序； 利用栗而向所述配管內(nèi)供給第二流體的工序； 在向所述配管內(nèi)填充了第二流體的狀態(tài)下關(guān)閉所述配管的入口部的工序；以及根據(jù)所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損的工序。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 當(dāng)所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，判斷所述配管發(fā)生破損。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 所述規(guī)定的壓力區(qū)域是基于上次檢測到的、所述入口部和所述出口部被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力而設(shè)定的。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 在向所述熱交換裝置中的所述配管供給了第二流體之后，根據(jù)所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 在所述熱交換裝置中的所述配管的壓力上升之后，根據(jù)所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 在關(guān)閉所述入口部和所述出口部之后，根據(jù)在停止所述栗之后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的配管的破損檢測方法，其特征在于， 所述熱交換裝置是多個熱交換部串聯(lián)連接而構(gòu)成的，在向所述配管內(nèi)填充了第二流體的狀態(tài)下將所述配管的入口部、出口部、以及所述多個熱交換部之間關(guān)閉，根據(jù)被關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的各區(qū)域內(nèi)的所述第二流體的壓力變化來判斷所述配管的破損。8.一種配管的破損檢測裝置，其特征在于， 所述配管的破損檢測裝置具有: 容器，其供第一流體流通； 配管，其配置在所述容器內(nèi)且供第二流體流通； 栗，其向所述配管內(nèi)供給第二流體； 入口側(cè)切斷閥和出口側(cè)切斷閥，它們關(guān)閉所述配管的入口部和出口部； 壓力傳感器，其對所述入口部和所述出口部被入口側(cè)切斷閥和出口側(cè)切斷閥關(guān)閉后的所述配管內(nèi)的所述第二流體的壓力進行檢測；以及 判斷裝置，當(dāng)所述壓力傳感器檢測到的檢測壓力脫離預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的壓力區(qū)域時，所述判斷裝置判斷所述配管發(fā)生破損。
【文檔編號】F02C7/00GK106030274SQ201580009816
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2015年3月6日
【發(fā)明人】井上昌和
【申請人】三菱日立電力系統(tǒng)株式會社