设备状态估计装置、设备状态估计方法以及程序与流程

本发明涉及设备状态估计装置、设备状态估计方法以及程序。

本申请对2016年12月2日在日本申请的特愿2016-235207号主张优先权，将其内容援用在此。

背景技术：

在专利文献1中公开了评价在锅炉配管达到蠕变损伤为止的剩余寿命和基于腐蚀的剩余寿命的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：jp特开2011-58933号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

在高温环境下下运转的设备由于加在设备上的载荷而因多类别的劣化要因(例如龟裂产生、龟裂进展、蠕变等)达到寿命。根据专利文献1记载的技术，确定载荷引起的劣化当中基于蠕变损伤的剩余寿命，另一方面，未评价基于其他劣化要因的剩余寿命。

本发明的目的在于，提供按每种劣化要因适当地管理基于加在对象设备上的载荷的寿命的设备状态估计装置、设备状态估计方法以及程序。

用于解决课题的手段

根据本发明的第1方案，设备状态估计装置具备：取得包含对象设备的温度的所述对象设备的状态量的状态量取得部；基于所述状态量来确定所述对象设备的载荷的历史记录的载荷确定部；和基于所述载荷确定部所确定的载荷的历史记录来对多个劣化类别分别算出与所述对象设备的剩余寿命相关的参数的剩余寿命算出部。

根据本发明的第2方案，第1方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，所述载荷确定部基于所述状态量来确定所述对象设备的应力变动的每个循环的应力幅值，所述剩余寿命算出部针对各循环，算出对基于所述对象设备的龟裂产生所涉及的寿命循环数和所述载荷确定部确定的所述应力幅值算出的寿命消耗率进行累计而得到的累计寿命消耗率，作为所述参数。

根据本发明的第3方案，第2方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，所述剩余寿命算出部在所述累计寿命消耗率为1以上的情况下，基于所述载荷确定部确定的所述应力幅值来算出所述对象设备的龟裂长度，作为所述参数。

根据本发明的第4方案，第1到第3任一者方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，还具备：基于所述剩余寿命算出部算出的所述参数来算出用于运转所述对象设备的运转条件的运转条件算出部。

根据本发明的第5方案，第4方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，还具备：确定要持续进行所述对象设备的运转的时间的时间确定部，所述运转条件算出部基于所述剩余寿命算出部算出的所述参数来算出用于在所述时间确定部确定的时间期间持续进行所述对象设备的运转的运转条件。

根据本发明的第6方案，第5方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，还具备：在所述对象设备在给定的运转条件下运转的情况下判定是否能持续进行运转直到给定的检查时期为止的运转可否判定部，所述时间确定部将从当前到所述检查时期为止的时间确定为要持续进行所述对象设备的运转的时间，在所述运转可否判定部判定为不能持续进行运转的情况下，所述运转条件算出部算出用于在所述时间确定部确定的时间期间持续进行所述对象设备的运转的运转条件。

根据本发明的第7方案，第4方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，还具备：接受使所述对象设备运转的载荷的输入的载荷输入部，所述运转条件算出部基于与所述剩余寿命相关的参数来算出在输入的所述载荷下运转所述对象设备时的运转条件。

根据本发明的第8方案，第4到第7任一者方案所涉及的设备状态估计装置也可以是，还具备：存储在所述对象设备的保养作业中生成的保养信息的保养信息存储部，所述运转条件算出部基于所述保养信息存储部所存储的保养信息来算出所述运转条件。

根据本发明的第9方案，设备状态估计方法具有如下步骤：取得包含对象设备的温度的所述对象设备的状态量；基于所述状态量来确定所述对象设备的载荷的历史记录；和基于确定的所述载荷的历史记录来对多个劣化类别分别算出与所述对象设备的剩余寿命相关的参数。

根据本发明的第10方案，程序使计算机作为如下部件发挥功能：取得包含对象设备的温度的所述对象设备的状态量的状态量取得部；基于所述状态量来确定所述对象设备的载荷的历史记录的载荷确定部；和基于所述载荷确定部所确定的载荷的历史记录来对多个劣化类别分别算出与所述对象设备的剩余寿命相关的参数的剩余寿命算出部。

发明的效果

根据上述方案当中至少1个方案，设备状态估计装置基于涡轮的载荷的历史记录来算出涡轮的载荷与能运转时间的关系。由此，设备状态估计装置能对每种劣化要因适当地管理基于加在对象设备上的载荷的寿命。

附图说明

图1是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置的结构的概略框图。

图2是表示lcf线图数据的一例的图。

图3是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置的每个收集周期的动作的流程图。

图4是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置所进行的运转计划的生成处理的流程图。

图5是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置的结构的概略框图。

图6是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置所进行的运转条件的提示处理的流程图。

图7是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置输出的运转条件的提示画面的第1例的图。

图8是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置输出的运转条件的提示画面的第2例的图。

图9是表示至少1个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。

具体实施方式

《第1实施方式》

以下参考附图来详细说明第1实施方式。

图1是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置的结构的概略框图。

第1实施方式所涉及的涡轮分析装置1生成多个涡轮的运转计划。第1实施方式所涉及的涡轮的运转计划是表示各涡轮的运转所涉及的载荷的信息。涡轮分析装置1是将对象设备设为涡轮的设备状态估计装置的一例。

第1实施方式所涉及的涡轮分析装置1具备数据收集部101、热平衡算出部102、载荷确定部103、剩余寿命存储部104、剩余寿命算出部105、检修时期存储部106、时间确定部107、运转条件算出部108、运转可否判定部109、载荷算出部110、发电电力量预测部111、运转计划生成部112、输出部113、保养信息存储部115。

数据收集部101从客户所拥有的发电厂实时收集涡轮的运转数据。具体地，数据收集部101从设于涡轮的传感器每隔给定的收集周期(例如5分)收集运转数据。收集周期是不丧失监视的即时性程度的短的周期。作为运转数据的示例，能举出流量、压力、温度、振动以及其他状态量。数据收集部101是取得涡轮的状态量的状态量取得部的一例。

热平衡算出部102基于数据收集部101收集的运转数据来算出涡轮的热平衡。所谓热平衡，是安装于涡轮的各部件各自中的温度、压力、焓、流量以及其他状态量。热平衡算出部102通过基于运转数据的仿真来算出热平衡。作为用于热平衡算出的仿真的手法的示例，能举出fem(finiteelementmethod，有限元法)以及cfd(computationalfluiddynamics，计算流体动力学)。热平衡算出部102是取得涡轮的状态量的状态量取得部的一例。

载荷确定部103基于热平衡算出部102算出的热平衡来算出表示最近的收集周期中的各部件的劣化量的lmp(larson-millerparameter，拉森-米勒参数)值lc。lmp值lc是通过以下所示的式(1)求得的参数。

【数1】

lc＝tc(logtc+c)...(1)

tc表示部件的热力学温度。热力学温度与在摄氏温度上加上273.15的值等价。部件的温度通过热平衡算出部102算出的热平衡确定。tc表示在温度tc下的涡轮的运转时间。即，时间tc与数据收集部101的收集周期相等。c是通过部件的材料确定的常数。例如在部件的材料是低碳钢或铬钼钢的情况下，常数c可以是20。另外例如在部件的材料是不锈钢的情况下，常数c可以是15。

如此地，lmp值是根据部件的温度和运转时间确定的参数。即，lmp值是与加在部件上的温度历史记录相关的温度历史记录变量的一例。能通过lmp值表征蠕变劣化的推进度的状态。另外，lmp值是加在部件上的载荷的历史记录的一例。

载荷确定部103基于热平衡算出部102算出的热平衡来算出最近的收集周期中的各部件的应力的大小。载荷确定部103基于算出的应力的大小来算出应力变动的每个半循环的应力幅值。作为应力变动的半循环的确定方法，例如能使用雨流法、峰值计数法、水平交叉计数法、平均穿越计数法、range计数法、rangepair计数法等循环计数法。

剩余寿命存储部104存储与涡轮的各部件的剩余寿命相关的参数。具体地，剩余寿命存储部104存储蠕变剩余寿命、lcf(lowcyclefatigue：低循环疲劳)寿命消耗率以及龟裂长度。蠕变剩余寿命通过涡轮在额定温度下运转的情况下该部件达到寿命为止的时间表征。蠕变剩余寿命的初始值是该部件的蠕变变形所涉及的设计寿命。

剩余寿命算出部105基于载荷确定部103算出的lmp值、和剩余寿命存储部104存储的部件的蠕变剩余寿命以及额定温度来算出涡轮的各部件的蠕变剩余寿命。具体地，剩余寿命算出部105通过将载荷确定部103算出的lmp值lc和额定温度ts代入以下的式(2)，来算出换算成额定温度下的运转的蠕变消耗寿命ts。然后，剩余寿命算出部105从剩余寿命存储部104存储的蠕变剩余寿命减去算出的蠕变消耗寿命来算出蠕变剩余寿命。

【数2】

图2是表示lcf线图数据的一例的图。剩余寿命算出部105基于载荷确定部103算出的每个半循环的应力幅值和表示lcf所涉及的设计寿命的lcf线图数据来算出涡轮的各部件的lcf寿命消耗率。lcf线图数据如图2所示那样，是表示各部件的应力幅值与寿命循环数的关系的数据表格或函数。具体地，剩余寿命算出部105将应力幅值代入到lcf线图数据来确定寿命循环数，通过取该寿命循环数的倒数来算出lcf寿命消耗率。另外，部件的应力幅值例如通过部件的膨胀率、部件的杨氏模量和部件的温度的变化幅度之积求得。

剩余寿命算出部105基于载荷确定部103算出的每个半循环的应力幅值δσ来算出涡轮的龟裂长度。在龟裂长度的算出中能使用帕里斯法则等。具体地，剩余寿命算出部105通过将载荷确定部103算出的应力幅值δσ代入到以下的式(3)，来算出龟裂长度ai。

【数3】

在此，ni是应力循环数，a0是剩余寿命存储部104存储的龟裂长度，δa是预先确定的微小龟裂长度，c以及m是预先确定的材料系数，f(a)是用于根据龟裂长度求取形状系数的函数。即，剩余寿命算出部105在式(3)中直到应力变动数ni成为当前值为止，都在龟裂长度a0加上预先确定的微小龟裂长度δa，由此算出龟裂长度ai。

如此地，剩余寿命算出部105对蠕变变形、lcf以及龟裂进展分别算出与剩余寿命相关的参数。

检修时期存储部106存储涡轮的检修时期。

时间确定部107基于检修时期存储部106存储的检修时期来确定从当前到检修时期的时间。从当前到检修时期的时间是要持续进行涡轮的运转的时间的一例。另外，时间确定部107基于检修时期和当前的运转计划来确定从当前到检修时期的涡轮的启动次数。

运转条件算出部108基于剩余寿命存储部104存储的与剩余寿命相关的参数来算出遵循当前的运转计划的运转下的涡轮的能运转时间以及能启动次数。具体地，运转条件算出部108通过将剩余寿命存储部104存储的蠕变剩余寿命t1和额定温度ts代入到以下所示的式(4)，来算出各部件的lmp值l1。

【数4】

ll＝ts(logtl+c)...(4)

接下来，运转条件算出部108通过将算出的lmp值l1和与运转计划所表示的载荷对应的温度tp代入到以下所示的式(5)，来算出能运转时间tp。

【数5】

运转条件算出部108基于当前的运转计划所涉及的运转模式的应力幅值来算出该运转模式1循环的lcf消耗寿命率。运转条件算出部108通过用lcf剩余寿命率除算出的lcf消耗寿命率来算出到龟裂产生为止的循环数。所谓lcf剩余寿命率，是从1减去剩余寿命存储部104存储的lfc消耗寿命率而得到的值。另外，运转条件算出部108能通过将当前的运转计划所涉及的运转模式的应力幅值δσ和设计寿命所涉及的龟裂长度ai代入到上述式(3)，来算出从龟裂产生到龟裂长度达到设计寿命为止的循环数ni。运转条件算出部108通过将到龟裂产生为止的循环数和从龟裂产生到龟裂长度达到设计寿命为止的循环数相加来算出能启动次数。

运转可否判定部109基于运转条件算出部108算出的能运转时间以及能启动次数和时间确定部107确定的时间来判定涡轮能否将运转计划所示的载荷下的运转持续进行由时间确定部107确定的时间期间。

载荷算出部110基于剩余寿命存储部104存储的与剩余寿命相关的参数来算出涡轮的运转能进行到时间确定部107确定的时间为止的载荷。具体地，载荷算出部110通过将通过上述式(4)算出的lmp值l1和时间确定部107确定的时间ti代入到以下所示的式(6)，来算出温度ti。接下来载荷算出部110基于算出的温度ti来确定涡轮的运转载荷。

【数6】

载荷算出部110算出以算出的运转载荷所涉及的运转模式运转涡轮的情况下的能启动次数。

发电电力量预测部111经由网络取得市场电力需求信息，来预测管理对象的发电厂作为整体要发电的电力量。

运转计划生成部112基于载荷算出部110算出的载荷、能启动次数以及发电电力量预测部111的预测结果来生成表示涡轮的载荷以及启动次数的运转计划。具体地，运转计划生成部112将直到由运转可否判定部109判定为不能持续进行当前的运转计划所表示的载荷以及启动次数下的运转的涡轮的检修时期为止的运转计划决定为载荷算出部110算出的载荷以及能启动次数下的运转。然后，运转计划生成部112生成由运转可否判定部109判定为能持续进行当前的运转计划所表示的载荷下的运转的涡轮的运转计划，以满足发电电力量预测部111预测的发电电力量。

输出部113将运转计划生成部112生成的运转计划输出。作为运转计划的输出形式的示例，能举出向显示器的显示、向存储介质的记录以及向薄片的印刷。

保养信息存储部115存储在涡轮的保养作业生成的信息。例如保养信息存储部115存储装备于涡轮的部件的信息、定期检修等中的涡轮的检修结果、涡轮的维修记录信息、涡轮的材料调查结果等。

在此说明本实施方式所涉及的涡轮分析装置1的动作。

图3是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置的每个收集周期的动作的流程图。

涡轮分析装置1在每个收集周期执行以下所示的处理。

首先，数据收集部101从设于涡轮的传感器收集涡轮的运转数据(步骤s1)。接下来，热平衡算出部102以收集的运转数据为输入来算出涡轮的热平衡(步骤s2)。

接下来，涡轮分析装置1对装入涡轮的部件1个1个地进行选择，对选择的部件分别并行执行以下所示的步骤s4到步骤s6的处理和步骤s7到步骤s13的处理(步骤s3)。

首先，载荷确定部103使用热平衡算出部102算出的热平衡来算出表示选择的部件的载荷的历史记录的lmp值(步骤s4)。接下来，剩余寿命算出部105基于载荷确定部103算出的lmp值来算出换算成额定温度下的运转的蠕变消耗寿命(步骤s5)。接下来，剩余寿命算出部105从剩余寿命存储部104存储的蠕变剩余寿命减去算出的蠕变消耗寿命(步骤s6)。由此，剩余寿命算出部105将剩余寿命存储部104存储的蠕变剩余寿命更新。

另外，载荷确定部103使用热平衡算出部102算出的热平衡来算出选择的部件的应力的大小(步骤s7)。接下来，载荷确定部103基于在步骤s7算出的应力的大小和过去算出的应力的大小来判定是否能确定应力变动的半循环(步骤s8)。半循环的确定基于上述的循环计数法进行。在不能确定半循环的情况下(步骤s8“否”)，涡轮分析装置1不更新低循环疲劳以及龟裂长度所涉及的参数。在载荷确定部103确定了半循环的情况下(步骤s8“是”)，载荷确定部103算出表示选择的部件的载荷的历史记录的半循环的应力幅值(步骤s9)。接下来，剩余寿命算出部105判定剩余寿命存储部104存储的lcf寿命消耗率是否是1(100％)以上(步骤s10)。lcf寿命消耗率是1以上表示在通过lcf选择的部件出现龟裂。

在lcf寿命消耗率不足1的情况下(步骤s10“否”)、即，在选择的部件未出现低循环疲劳引起的龟裂的情况下，剩余寿命算出部105基于在步骤s9算出的应力幅值来算出lcf寿命消耗率(步骤s11)。接下来，剩余寿命算出部105在剩余寿命存储部104存储的lcf寿命消耗率加上算出的lcf寿命消耗率(步骤s12)。即，剩余寿命算出部105算出将各循环的lcf寿命消耗率累计的累计寿命消耗率。由此，剩余寿命算出部105更新剩余寿命存储部104存储的lcf寿命消耗率。

在lcf寿命消耗率为1以上的情况下(步骤s10“是”)，即在选择的部件出现低循环疲劳引起的龟裂的情况下，剩余寿命算出部105基于在步骤s9算出的应力幅值和剩余寿命存储部104存储的龟裂长度来算出龟裂长度(步骤s13)。由此，剩余寿命算出部105更新剩余寿命存储部104存储的龟裂长度。

涡轮分析装置1通过在每个收集周期执行上述步骤s1到步骤s6的处理以及步骤s7到步骤s13的处理，能针对剩余寿命存储部104存储的各部件，将与每种劣化类别的剩余寿命相关的参数保持在最新的状态。

在此说明本实施方式所涉及的涡轮分析装置1所进行的运转计划的重新评估处理。涡轮分析装置1在利用者指定的定时或定期进行各发电厂的运转计划的重新评估。即，涡轮分析装置1在预测到通过遵循当前正使用的运转计划使涡轮运转，涡轮的部件在检修时期前达到寿命的情况下，变更运转计划，使得全部涡轮的部件直到检修时期前不会达到寿命。

图4是表示第1实施方式所涉及的涡轮分析装置所进行的运转计划的生成处理的流程图。

涡轮分析装置1若开始运转计划的重新评估处理，则1个1个地选择成为运转计划的重新评估的对象的涡轮，对选择的涡轮并行进行以下所示的步骤s102到步骤s106的处理和步骤s110到步骤s112的处理(步骤s101)。

首先，运转条件算出部108从剩余寿命存储部104读出与组装入选择的涡轮的各部件建立了关联的蠕变剩余寿命(步骤s102)。接下来，运转条件算出部108对各部件算出遵循当前的运转计划的运转下的能运转时间(步骤s103)。这时，运转条件算出部108除了利用蠕变剩余寿命以外，还可以进一步利用保养信息存储部115存储的保养信息来算出能运转时间。接下来，时间确定部107从检修时期存储部106读出与选择的涡轮建立关联的检修时期，来确定从当前到检修时期为止的时间(步骤s104)。接下来，运转可否判定部109将运转条件算出部108算出的各部件的能运转时间当中最短的时间和时间确定部107确定的时间进行比较，来判定是否直到下一次检修时期为止都能进行遵循当前的运转计划的运转(步骤s105)。

运转可否判定部109在对选择的涡轮判定为直到下一次检修时期为止都能进行遵循当前的运转计划的运转的情况下(步骤s105“是”)，涡轮分析装置1回到步骤s101，选择下一涡轮。另一方面，在运转可否判定部109对选择的涡轮判定为不能进行遵循当前的运转计划的运转直到下一次检修时期为止的情况下(步骤s105“否”)，载荷算出部110对各部件算出在时间确定部107确定的时间期间能运转选择的涡轮的最大的载荷(步骤s106)。这时，载荷算出部110可以利用保养信息存储部115存储的保养信息来算出能运转选择的涡轮的最大的载荷。

另外，运转条件算出部108从剩余寿命存储部104读出与组装入选择的涡轮的各部件建立了关联的lcf消耗寿命率以及龟裂长度(步骤s107)。接下来，运转条件算出部108对各部件算出遵循当前的运转计划的运转下的能启动次数(步骤s108)。这时，运转条件算出部108除了利用lcf消耗寿命率以及龟裂长度以外，还可以利用保养信息存储部115存储的保养信息来确定能启动次数。

接下来，时间确定部107从检修时期存储部106读出与选择的涡轮建立了关联的检修时期，基于当前的运转计划来确定从当前到检修时期为止的启动次数(步骤s109)。

若涡轮分析装置1对全部涡轮执行了步骤s102到步骤s106的处理，则运转计划生成部112对全部涡轮判定是否能进行执行遵循当前的运转计划的运转直到下一次检修时期为止(步骤s110)。即，运转计划生成部112判定是否步骤s105中的运转可否判定部109的判定结果全都为“是”且在步骤s108算出的能启动次数为在步骤s109确定的启动次数以上。在对全部涡轮判定为能进行遵循当前的运转计划的运转直到下一次检修时期为止的情况下(步骤s110“是”)，由于不需要变更运转计划，因此涡轮分析装置1不生成新的运转计划，结束处理。

另一方面，在存在不能进行遵循当前的运转计划的运转直到下一次检修时期为止的涡轮的情况下(步骤s110“否”)，运转计划生成部112针对不能进行遵循运转计划的运转的涡轮，生成使之在到检修期间为止的期间以载荷算出部110算出的载荷或运转条件算出部108算出的能启动次数运转的运转计划(步骤s111)。发电电力量预测部111经由网络取得市场电力需求信息，预测管理对象的发电厂要发电的电力量(步骤s112)。接下来，运转计划生成部112生成检修对象的涡轮的运转计划，以满足预测的电力量(步骤s113)。具体地，运转计划生成部112算出在步骤s105判定为能进行遵循运转计划的运转的涡轮的发电电力量分担，来满足发电电力量预测部111预测的发电电力量。

然后，输出部113将运转计划生成部112生成的运转计划输出(步骤s114)。

如此地，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1基于涡轮的载荷的历史记录对多个劣化类别分别算出与涡轮的剩余寿命相关的参数。具体地，剩余寿命算出部105算出蠕变变形所涉及的参数即蠕变消耗寿命、lcf所涉及的参数即lcf寿命消耗率以及龟裂进展所涉及的参数即龟裂长度。

由此，涡轮分析装置1能对应于涡轮的寿命载荷适当地进行管理。

另外，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1确定涡轮的应力变动的每个循环的应力幅值，针对各循环，将基于龟裂产生所涉及的寿命循环数和应力幅值算出的lcf寿命消耗率进行累计，由此算出累计寿命消耗率。由此，涡轮分析装置1能算出到在涡轮出现龟裂为止的启动次数。另外，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1在累计寿命消耗率为1以上的情况下，基于应力幅值来算出涡轮的龟裂长度。由此，涡轮分析装置1在由于lcf而在涡轮出现龟裂后，能算出直到其长度进展到设计寿命所涉及的龟裂长度为止的启动次数。

另外，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1在涡轮不能以当前的运转计划所表示的载荷或启动次数持续运转直到检查时期为止的情况下，算出在直到检查时期为止的期间能持续进行涡轮的运转的载荷以及能启动次数。由此，涡轮分析装置1能在检修时期之前高温部件可能会达到寿命的情况下变更运转计划，使得不会在检修时期前部件达到寿命。

另外，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1基于多个涡轮要发电的电力量的预测来生成多个涡轮的运转计划。由此，涡轮分析装置1即使变更一部分涡轮的运转计划使之不会到寿命，也能变更剩余的涡轮的运转计划，使得整体的发电电力量满足预测的电力量。

《第2实施方式》

以下参考附图来详细说明第2实施方式。

在第1实施方式中，涡轮分析装置1决定各涡轮的运转载荷。与此相对，在第2实施方式中，涡轮的所有者设定各涡轮的运转载荷。第2实施方式所涉及的涡轮分析装置1算出由所有者输入的运转载荷下的涡轮的能运转时间，并进行提示。

图5是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置的结构的概略框图。第2实施方式所涉及的涡轮分析装置1没有第1实施方式的结构当中的检修时期存储部106、时间确定部107、运转可否判定部109、载荷算出部110、发电电力量预测部111以及运转计划生成部112。另一方面，第2实施方式所涉及的涡轮分析装置1在第1实施方式的结构的基础上进一步具备载荷输入部114。

载荷输入部114从所有者接受涡轮的运转载荷的输入。

运转条件算出部108基于剩余寿命存储部104存储的与剩余寿命相关的参数来算出在输入到载荷输入部114的运转载荷下运转涡轮的情况下的能运转时间以及能启动次数。

输出部113将运转条件算出部108算出的能运转时间以及能启动次数输出。

图6是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置所进行的运转条件的提示处理的流程图。

图7是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置输出的运转条件的提示画面的第1例的图。

涡轮分析装置1若从涡轮的所有者接受到能运转时间的提示的请求，就开始能运转时间的提示处理。运转条件算出部108从剩余寿命存储部104读出能运转时间的提示对象的涡轮的蠕变剩余寿命、lcf寿命消耗率以及龟裂长度(步骤s201)。接下来，输出部113作为初始画面，如图7所示那样，将基于运转条件算出部108读出的蠕变剩余寿命、lcf寿命消耗率以及龟裂长度提示载荷100％时的能运转时间以及能启动次数的提示画面d1输出到显示器(步骤s202)。提示画面d1是包含能运转时间条d110、载荷条d120和能启动次数显示d130的画面。能运转时间条d110是通过其长度表示能运转时间的指针。涡轮的能运转时间越长，则能运转时间条d110的长度越长。另一方面，涡轮的能运转时间越短，则能运转时间条d110的长度越短。载荷条d120是接受涡轮的运转载荷的输入的滑动体。载荷条d120包含滑块d121和滑轨d122。滑块d121通过在滑轨d122上拖放，能选择任意的载荷。滑轨d122表征滑块d121的可动范围。

载荷输入部114通过从所有者接受载荷条d120的滑块d121的操作来接受载荷的输入(步骤s203)。接下来，运转条件算出部108基于在步骤s201读出的与剩余寿命相关的参数，来算出在输入到载荷输入部114的载荷下使涡轮运转的情况下的能运转时间以及能启动次数(步骤s204)。

具体地，运转条件算出部108通过将步骤s201读出的蠕变剩余寿命t1和额定温度ts代入到上述的式(4)来算出lmp值l1，通过将算出的lmp值l1和与输入到载荷输入部114的载荷对应的温度tp代入到上述的式(5)，来算出能运转时间tp。另外，运转条件算出部108基于输入到载荷输入部114的载荷所涉及的运转模式的应力幅值来算出到龟裂产生为止的循环数以及从龟裂产生到龟裂长度达到设计寿命为止的循环数，通过将它们相加来算出能启动次数。另外，运转条件算出部108除了利用与剩余寿命相关的参数以外，还可以进一步利用保养信息存储部115存储的保养信息来算出能运转时间以及能启动次数。

图8是表示第2实施方式所涉及的涡轮分析装置输出的运转条件的提示画面的第2例的图。

接下来，输出部113如图8所示那样，将提示运转条件算出部108算出的能运转时间的提示画面d1输出到显示器(步骤s205)。如图8所示那样，若对载荷输入部114输入不足100％的运转载荷，则能运转时间条d110的长度比在步骤s202提示的长度变长。这时，在能运转时间条d110中以不同样式(例如颜色、纹样等)显示从在步骤s202提示的能运转时间的增加量。例如如图7所示那样，载荷100％下的能运转时间是12000小时，如图8所示那样载荷80％下能运转时间为14000小时的情况下，能运转时间条d110当中的增加量即相当于2000小时的量以不同样式显示。另外，如图8所示那样，若对载荷输入部114输入不足100％的运转载荷，则显示于能启动次数显示d130的能启动次数比在步骤s202提示的次数变多。这时，能启动次数显示d130包含能启动次数的增加量。

由此，所有者能获知载荷的变更引起的能运转时间以及能启动次数的增加量。

接下来，载荷输入部114判定是否从利用者进一步有运转载荷的输入(步骤s206)。在对载荷输入部114输入了运转载荷的情况下(步骤s206“是”)，涡轮分析装置1使处理返回步骤s204，再次计算能运转时间以及能启动次数。另一方面，在对载荷输入部114没有输入运转载荷情况下(步骤s206“否”)，涡轮分析装置1将处理结束。

如此地，本实施方式所涉及的涡轮分析装置1接受涡轮的载荷的输入，算出在该载荷下运转涡轮的情况下的能运转时间。由此涡轮分析装置1能对所有者提示变更涡轮的载荷的情况下的能运转时间以及能启动次数。

以上参考附图详细说明了一个实施方式，但具体的结构并不限于上述，能进行各种设计变更等。

在上述的实施方式中，对涡轮的各部件容许到设计寿命所涉及的龟裂长度为止的龟裂，但并不限于此。例如在其他实施方式中，也可以在一部分或全部部件不容许龟裂的产生。在该情况下，涡轮分析装置1不是算出到龟裂产生为止的循环数和从龟裂产生到龟裂长度达到设计寿命为止的循环数之和，而是算出到龟裂产生为止的循环数，作为能启动次数。

另外在上述的实施方式中，成为剩余寿命的算出对象的劣化类别是蠕变变形、lcf以及龟裂进展，但并不限于此。例如在其他实施方式中，可以将这当中一部分作为剩余寿命的算出对象，也可以将其他劣化类别(例如tbc(thermalbarriercoating，热障涂层)的损耗、高温氧化减厚、侵蚀等)作为剩余寿命的算出对象。

另外，在上述的实施方式中，涡轮分析装置1基于与针对构成涡轮的各部件的剩余寿命相关的参数来算出涡轮整体的能运转时间以及能启动次数，但并不限于此。例如其他实施方式所涉及的涡轮分析装置1也可以不进行每个部件的剩余寿命的算出，而是基于涡轮整体的设计寿命直接算出涡轮整体的剩余寿命。

另外，在上述的实施方式中，载荷确定部103基于热平衡算出部102算出的热平衡来进行计算，但并不限于此。例如在其他实施方式中，载荷确定部103也可以基于数据收集部101收集的运转数据来进行计算。在该情况下，涡轮分析装置1可以没有热平衡算出部102。

另外，在上述的实施方式中，说明了将涡轮作为对象设备的情况，但并不限于此。例如在其他实施方式中，也可以将涡轮增压器或锅炉等会由于运转出现热劣化的其他设备作为对象设备。另外，通过如上述的实施方式那样，将部件的种类以及数量庞大的涡轮(特别是蒸汽轮机)作为对象设备，能对大量的部件分别基于使用历史记录或寿命消耗率来详细管理部件寿命消耗。另外，在使用历史记录或寿命消耗率不同的部件混合存在的设备中，也能精度良好地仿真该设备的最佳的运用。

图9是表示至少1个实施方式所涉及的计算机的结构的概略框图。

计算机900具备cpu901、主存储装置902、辅助存储装置903、接口904。

上述的涡轮分析装置1安装在计算机900。并且上述的各处理部的动作以程序的形式存储于辅助存储装置903。cpu901从辅助存储装置903读出程序并将其在主存储装置902展开，按照该程序执行上述处理。另外，cpu901按照程序在主存储装置902确保与上述的各存储部对应的存储区域。

另外，在至少1个实施方式中，辅助存储装置903是非临时的有形的介质的一例。作为非临时的有形的介质的其他示例，能举出经由接口904连接的磁盘、光磁盘、cd-rom、dvd-rom、半导体存储器等。另外，在该程序通过通信线路对计算机900发布的情况下，接受发布的计算机900可以将该程序在主存储装置902展开，执行上述处理。

另外，该程序可以用于实现前述的功能的一部分。进而该程序也可以是与已经存储于辅助存储装置903的其他程序组合来实现前述的功能的程序，即所谓的差分文件(差分程序)。

产业上的可利用性

根据上述实施方式，设备状态估计装置能按每种劣化要因适当地管理基于加在对象设备上的载荷的寿命。

附图标记的说明

1涡轮分析装置

101数据收集部

102热平衡算出部

103载荷确定部

104剩余寿命存储部

105剩余寿命算出部

106检修时期存储部

107时间确定部

108运转条件算出部

109运转可否判定部

110载荷算出部

111发电电力量预测部

112运转计划生成部

113输出部

114载荷输入部

900计算机

901cpu

902主存储装置

903辅助存储装置

904接口。