JP2019020066A - Ventilation controlling apparatus, ventilation controlling method, ventilation property model for gasification fusion furnace plant - Google Patents

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Abstract

To provide a ventilation controlling apparatus, a ventilation controlling method, a ventilation property model for a gasification fusion furnace plant, in which an opening angle of an air supply valve is pertinently controlled in accordance with ventilation property of a plurality of air supply targets.SOLUTION: There is provided a ventilation controlling apparatus for a gasification fusion furnace plant having a configuration that a plurality of air supply ports are formed on a gasification fusion furnace and the plurality of air supply ports are respectively supplied with air by a common air supply apparatus, in which a target measure value as a measured value of the quantity of air stream at an air supply port for a control target and a non-target measure value as a measured value of the quantity of air stream at an air supply port for a non-control target is obtained, a target set point as a set point of the quantity of air stream at the air supply port for the control target is set, and operation degree of an air adjustment valve connected to the air supply port for the control target is determined based on the obtained target measure value and non-target measure value, and the target set point having been set.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ガス化溶融炉プラントにおける燃焼空気供給量を制御するための空気量制御装置及び空気量制御方法並びにこれらに用いられる空気流量特性モデルに関する。   The present invention relates to an air amount control device and an air amount control method for controlling a combustion air supply amount in a gasification melting furnace plant, and an air flow rate characteristic model used for them.

ガス化溶融炉プラントでは、ガス化溶融炉内における燃焼状態を適正にするために、炉への空気供給量を制御することが行われる。特許文献1には、ガス化炉及び溶融炉へ空気を供給する押込送風機からの空気流量と、ガス化炉へ再循環される排ガス流量と、ガス化炉出口における可燃性ガス濃度とに基づいて燃焼空気量を算出し、燃焼空気の調節弁を制御する方法が開示されている。   In the gasification melting furnace plant, in order to make the combustion state in the gasification melting furnace appropriate, the amount of air supplied to the furnace is controlled. In Patent Document 1, based on the flow rate of air from a forced blower that supplies air to a gasification furnace and a melting furnace, the flow rate of exhaust gas recirculated to the gasification furnace, and the combustible gas concentration at the gasification furnace outlet. A method for calculating the amount of combustion air and controlling a combustion air regulating valve is disclosed.

特開2004−132648号公報JP 2004-132648 A

ところで、多くのガス化溶融炉プラントには、燃焼空気の供給先が複数存在し、これらに共通の送風機から空気を供給する構成となっている。このため、複数の供給先に設置された空気調節弁それぞれにおける空気流量特性、即ち空気流量と弁開度との関係が互いに関連し、ある供給先の空気流量が他の供給先の空気流量特性に影響を及ぼす。しかしながら、特許文献1に開示された方法では、算出された燃焼空気量から空気調節弁の開度を設定する上で他の供給先における空気流量が考慮されておらず、空気調節弁の開度操作を適切に行うことができない虞がある。   By the way, many gasification melting furnace plants have a plurality of supply destinations of combustion air, and are configured to supply air from a common blower. For this reason, the air flow rate characteristics in each of the air control valves installed at a plurality of supply destinations, that is, the relationship between the air flow rate and the valve opening degree are related to each other, and the air flow rate of one supply destination is the air flow rate characteristic of another supply destination. Affects. However, in the method disclosed in Patent Document 1, the air flow rate at another supply destination is not considered in setting the opening degree of the air regulating valve from the calculated amount of combustion air, and the opening degree of the air regulating valve There is a possibility that the operation cannot be performed properly.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、上記課題を解決しうるガス化溶融炉プラントの空気量制御装置及び空気量制御方法並びに空気流量特性モデルを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and its main object is to provide an air amount control device, an air amount control method, and an air flow rate characteristic model of a gasification melting furnace plant that can solve the above-described problems. It is in.

上述した課題を解決するために、本発明の一の態様のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置は、廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントの空気量制御装置であって、制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である対象測定値と、非制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である非対象測定値とを取得する測定値取得手段と、前記制御対象の空気流量の目標値である対象目標値を設定する目標値設定手段と、前記測定値取得手段によって取得された前記対象測定値及び前記非対象測定値、並びに前記目標値設定手段によって設定された前記対象目標値に基づいて、前記制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の操作量を決定する操作量決定手段とを備える。   In order to solve the above-described problem, an air amount control device for a gasification and melting furnace plant according to one aspect of the present invention includes a plurality of air in a gasification and melting furnace that incinerates waste and melts ash generated by incineration. An air amount control device for a gasification and melting furnace plant in which a supply port is provided and air is supplied from a common air supply device to each of the plurality of air supply ports, Measurement value acquisition means for acquiring a target measurement value that is a measurement value and a non-target measurement value that is a measurement value of the air flow rate at the air supply port of the non-control target, and a target that is the target value of the control target air flow rate Based on target value setting means for setting a target value, the target measurement value and non-target measurement value acquired by the measurement value acquisition means, and the target target value set by the target value setting means, And an operation amount determining means for determining an operation amount of the air regulating valve connected to the air supply port to adjust the air flow rate at the air supply port of the serial controlled.

この態様において、前記目標値設定手段は、前記非制御対象の空気流量の目標値である非対象目標値をさらに設定するように構成されており、前記操作量決定手段は、前記目標値設定手段によって設定された前記非対象目標値にさらに基づいて、前記操作量を決定するように構成されていてもよい。   In this aspect, the target value setting means is configured to further set a non-target target value that is a target value of the non-control target air flow rate, and the manipulated variable determination means includes the target value setting means. Further, the operation amount may be determined based on the non-target target value set by.

また、上記態様において、前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の一次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得するように構成され、前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の一次空気流量目標値を設定するように構成され、前記操作量決定手段は、前記溶融炉の一次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the measurement value acquisition means acquires a primary air flow rate measurement value of a melting furnace included in the gasification melting furnace as the target measurement value, and a secondary of the melting furnace as the non-target measurement value. An air flow rate measurement value is configured to be acquired, the target value setting unit is configured to set a primary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value, and the operation amount determination unit is configured to The operation amount of the air control valve connected to the primary air supply port of the furnace may be determined.

また、上記態様において、前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の二次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得するように構成され、前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の二次空気流量目標値を設定するように構成され、前記操作量決定手段は、前記溶融炉の二次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the measurement value acquisition means acquires a secondary air flow rate measurement value of a melting furnace included in the gasification melting furnace as the target measurement value, and primary of the melting furnace as the non-target measurement value. An air flow rate measurement value is configured to be acquired, and the target value setting unit is configured to set a secondary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value. The operation amount of the air control valve connected to the secondary air supply port of the melting furnace may be determined.

また、上記態様において、前記測定値取得手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the measurement value acquisition unit is configured to measure an air supply amount to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, and measure an air supply amount to a melting furnace start burner provided in the melting furnace. Value, a measured value of air supply to a melting furnace auxiliary burner provided in the melting furnace, a measured value of air supply to an output ejector for discharging molten slag from the melting furnace, and the primary air. At least one of the measured oxygen flow rates may be further acquired as the non-target measured value.

また、上記態様において、前記空気量制御装置は、前記制御対象及び前記非制御対象の空気流量それぞれの実績値、及び前記空気調節弁の操作量の実績値に基づいて、前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値に基づき前記空気調節弁の操作量を決定するための空気流量特性モデルを構築するモデル構築手段をさらに備え、前記操作量決定手段は、前記モデル構築手段によって構築された前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して前記操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the air amount control device is configured to determine the target measurement value based on the actual value of the air flow rate of the control target and the non-control target, and the actual value of the operation amount of the air control valve, The apparatus further comprises model construction means for constructing an air flow characteristic model for determining the operation amount of the air control valve based on the non-target measurement value and the target target value, and the operation amount determination means is constructed by the model construction means. The manipulated variable may be determined by applying the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value to the air flow characteristic model.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記制御対象の空気流量の過去の第1時点での実績値である第1対象空気流量実績値、前記非制御対象の空気流量の前記第1時点での実績値である非対象空気流量実績値、及び前記空気調節弁における前記第1時点での操作量実績値のそれぞれを説明変数とし、前記制御対象の空気流量の前記第1時点より所定時間経過後の第2時点での実績値である第2対象空気流量実績値を目的変数として、重回帰分析により前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルにおける前記第1対象空気流量実績値を前記対象測定値に、前記第2対象空気量実績値を前記対象目標値に、前記非対象空気流量実績値を前記非対象測定値に置き換えて、前記操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means includes a first target air flow rate actual value that is a past actual value of the air flow rate of the control target, and a first time point of the air flow rate of the non-control target. A non-target air flow rate actual value that is a past actual value and an operation amount actual value at the first time point in the air control valve as explanatory variables, and a predetermined time from the first time point of the air flow rate to be controlled. Using the second target air flow rate actual value that is the actual value at the second time point after the lapse as an objective variable, the air flow characteristic model is constructed by multiple regression analysis, and the manipulated variable determination means includes: The first target air flow actual value in the air flow characteristic model is the target measurement value, the second target air amount actual value is the target target value, and the non-target air flow actual value is the non-target measurement value. Replace It may be configured to determine the manipulated variable.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の一次空気流量の前記第1時点での実績値を前記第1対象空気流量実績値とし、前記一次空気流量の前記第2時点での実績値を前記第2対象空気量実績値とし、前記溶融炉の二次空気流量の前記第1時点での実績値を前記非対象空気流量実績値とし、前記溶融炉の一次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値を前記操作量実績値として、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得するように構成され、前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の一次空気流量目標値を設定するように構成され、前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して、前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means sets the actual value at the first time point of the primary air flow rate of the melting furnace included in the gasification melting furnace as the first target air flow rate actual value, and the primary air flow rate. The actual value at the second time point is set as the second target air amount actual value, the actual value at the first time point of the secondary air flow rate of the melting furnace is set as the non-target air flow rate actual value, and the melting furnace The air flow characteristic model is constructed by using the actual value at the first time point of the operation amount of the air control valve connected to the primary air supply port as the actual operation value. The value acquisition means is configured to acquire a primary air flow rate measurement value of the melting furnace as the target measurement value, and to acquire a secondary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value, and the target value The setting means uses the target target value. It is configured to set a primary air flow rate target value of the melting furnace, and the manipulated variable determination means applies the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value to the air flow characteristic model, The operation amount of the air control valve may be determined.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値の二乗、前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率、前記一次空気流量の実績値の時間変化率、及び前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率と前記一次空気流量の実績値の時間変化率との積の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means includes the square of the actual value at the first time point of the operation amount of the air control valve, the time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve, and the primary air flow rate. The air flow rate is further based on at least one of a product of a time change rate of the actual value of the actual value and a time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve and a time change rate of the actual value of the primary air flow rate It may be configured to build a characteristic model.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量の実績値、及び前記一次空気と混合される酸素流量の実績値の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、前記測定値取得手段は、前記ガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means includes an actual value of an air supply amount to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, an air supply amount to a melting furnace start burner provided in the melting furnace. The actual value, the actual value of the air supply amount to the auxiliary furnace burner provided in the melting furnace, the actual value of the air supply amount to the output ejector for discharging the molten slag from the melting furnace, and the primary air The air flow rate characteristic model is further constructed based on at least one of the actual values of the oxygen flow rate mixed with the air flow rate characteristic model, and the measured value acquisition means is an air supply amount to the gasifier burner Measured value, measured air supply amount to the melting furnace start burner, measured air supply amount to the melting furnace auxiliary burner, measured air supply amount to the eductor ejector, and oxygen mixed into the primary air Flow measurement At least one of, or may be configured to further acquire a the non-target measurement.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記一次空気流量の実績値が時間経過に伴って増加したか否かにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means may be configured to construct the air flow characteristic model based further on whether or not the actual value of the primary air flow rate has increased over time. Good.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の二次空気流量の前記第1時点での実績値を前記第1対象空気流量実績値とし、前記二次空気流量の前記第2時点での実績値を前記第2対象空気量実績値とし、前記溶融炉の一次空気流量の前記第1時点での実績値を前記非対象空気流量実績値とし、前記溶融炉の二次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値を前記操作量実績値として、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得するように構成され、前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の二次空気流量目標値を設定するように構成され、前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して、前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means sets the actual value at the first time point of the secondary air flow rate of the melting furnace included in the gasification melting furnace as the first target air flow rate actual value, and the secondary The actual value at the second time point of the air flow rate is the second target air amount actual value, the actual value at the first time point of the primary air flow rate of the melting furnace is the non-target air flow rate actual value, and the melting The actual flow value at the first time point of the operation amount of the air control valve connected to the secondary air supply port of the furnace is used as the operation amount actual value, and the air flow characteristic model is constructed. The measurement value acquisition means is configured to acquire a secondary air flow rate measurement value of the melting furnace as the target measurement value, and to acquire a primary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value, The target value setting means determines the target target value. The operation amount determination means is configured to apply the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value to the air flow characteristic model. The operation amount of the air control valve may be determined.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値の平方根、前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率、前記二次空気流量の実績値の時間変化率、及び前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率と前記二次空気流量の実績値の時間変化率との積の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means includes the square root of the actual value of the operation amount of the air control valve at the first time point, the rate of time change of the actual value of the operation amount of the air control valve, the secondary air Further based on at least one of a time change rate of the actual value of the flow rate, and a product of the time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve and the time change rate of the actual value of the secondary air flow rate, The air flow characteristic model may be constructed.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量の実績値、及び前記一次空気と混合される酸素流量の実績値の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、前記測定値取得手段は、前記ガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means includes an actual value of an air supply amount to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, an air supply amount to a melting furnace start burner provided in the melting furnace. The actual value, the actual value of the air supply amount to the auxiliary furnace burner provided in the melting furnace, the actual value of the air supply amount to the output ejector for discharging the molten slag from the melting furnace, and the primary air The air flow rate characteristic model is further constructed based on at least one of the actual values of the oxygen flow rate mixed with the air flow rate characteristic model, and the measured value acquisition means is an air supply amount to the gasifier burner Measured value, measured air supply amount to the melting furnace start burner, measured air supply amount to the melting furnace auxiliary burner, measured air supply amount to the eductor ejector, and oxygen mixed into the primary air Flow measurement At least one of, or may be configured to further acquire a the non-target measurement.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、前記二次空気流量の実績値が時間経過に伴って増加したか否かにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the model construction means is configured to construct the air flow characteristic model based further on whether or not the actual value of the secondary air flow rate has increased over time. Also good.

また、上記態様において、前記モデル構築手段は、複数の線型モデルが結合された前記空気流量特性モデルを構築するように構成されていてもよい。   In the above aspect, the model construction unit may be configured to construct the air flow rate characteristic model in which a plurality of linear models are combined.

また、上記態様において、前記操作量決定手段は、前記モデル構築手段によって構築された重回帰式である前記空気流量特性モデルを式変換して、前記操作量実績値を目的変数とし、前記第2対象空気流量実績値を説明変数とした操作量決定式を導出し、前記操作量決定式を用いて前記操作量を決定するように構成されていてもよい。   Further, in the above aspect, the manipulated variable determining means converts the air flow rate characteristic model, which is a multiple regression equation constructed by the model constructing means, into the actual manipulated variable actual value as an objective variable, and the second It may be configured to derive an operation amount determination formula using the actual air flow rate actual value as an explanatory variable, and to determine the operation amount using the operation amount determination formula.

また、本発明の他の態様のガス化溶融炉プラントの空気量制御方法は、廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントの空気量制御方法であって、制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である対象測定値と、非制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である非対象測定値とを取得するステップと、前記制御対象の空気流量の目標値である対象目標値を設定するステップと、取得された前記対象測定値及び前記非対象測定値、並びに設定された前記対象目標値に基づいて、前記制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の操作量を決定するステップとを有する。   Further, according to another aspect of the present invention, there is provided a method for controlling the amount of air in a gasification melting furnace plant, wherein a plurality of air supply ports are provided in a gasification melting furnace for incinerating waste and melting ash generated by incineration, An air amount control method for a gasification and melting furnace plant in which air is supplied from a common air supply device to each of a plurality of air supply ports, and a target measurement value that is a measurement value of an air flow rate at an air supply port to be controlled And a step of acquiring a non-target measurement value that is a measurement value of an air flow rate at a non-control target air supply port, and a step of setting a target target value that is a target value of the control target air flow rate. Based on the target measurement value and the non-target measurement value, and the set target target value, an air conditioner connected to the air supply port for adjusting the air flow rate at the air supply port of the control target. And a step of determining an operation amount of the valve.

また、本発明の他の態様の空気流量特性モデルは、廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントにおける制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の空気流量特性モデルであって、前記制御対象の空気供給口における空気流量の過去の第1時点での実績値である第1対象空気流量実績値、非制御対象の空気供給口における空気流量の前記第1時点での実績値である非対象空気流量実績値、及び前記空気調節弁における前記第1時点での操作量実績値のそれぞれを説明変数とし、前記制御対象の空気流量の前記第1時点より所定時間経過後の第2時点での実績値である第2対象空気流量実績値を目的変数として、重回帰分析により導出された。   In addition, the air flow characteristic model according to another aspect of the present invention includes a plurality of air supply ports provided in a gasification melting furnace that incinerates waste and melts ash generated by incineration. An air flow rate characteristic model of an air control valve connected to the air supply port in order to adjust the air flow rate at the air supply port to be controlled in a gasification melting furnace plant in which air is supplied from a common air supply device. The first target air flow rate actual value that is the past actual value of the air flow rate at the control target air supply port at the first previous time point, and the air flow rate at the non-control target air supply port at the first time point. The non-target air flow rate actual value, which is the actual value, and the operation amount actual value at the first time point in the air control valve are used as explanatory variables, and a predetermined time from the first time point of the control target air flow rate. As objective variable second target air flow rate actual value is the actual value at the second time after the over, derived by multiple regression analysis.

本発明に係るガス化溶融炉プラントの空気量制御装置、空気量制御方法、及び空気流量特性モデルによれば、複数の空気供給先の空気流量特性を考慮して空気供給弁の開度操作を適切に行うことが可能となる。   According to the air amount control device, the air amount control method, and the air flow rate characteristic model of the gasification melting furnace plant according to the present invention, the opening operation of the air supply valve is performed in consideration of the air flow rate characteristics of a plurality of air supply destinations. It becomes possible to carry out appropriately.

実施の形態に係るガス化溶融炉プラントの概略構成を示す模式図。The schematic diagram which shows schematic structure of the gasification melting furnace plant which concerns on embodiment. 実施の形態に係る空気量制御装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the air quantity control apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る空気量制御装置による空気量制御処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the air quantity control process by the air quantity control apparatus which concerns on embodiment. モデル構築処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a model construction process. 二次空気用の空気調節弁の空気流量特性を示すグラフ。The graph which shows the air flow rate characteristic of the air control valve for secondary air. 学習データ作成処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of learning data creation processing. 操作量決定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the operation amount determination process. 一次空気操作量算出処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a primary air operation amount calculation process. 二次空気操作量算出処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of a secondary air operation amount calculation process.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための方法及び装置を例示するものであって、本発明の技術的思想は下記のものに限定されるわけではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において種々の変更を加えることができる。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each embodiment shown below illustrates the method and apparatus for actualizing the technical idea of this invention, Comprising: The technical idea of this invention is not necessarily limited to the following. Absent. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope described in the claims.

<ガス化溶融炉プラントの構成>
図1は、ガス化溶融炉プラントの概略構成を示す模式図である。本実施の形態に係るガス化溶融炉プラント10は、ガス化炉20及び溶融炉30を含むガス化溶融炉15を備えている。ガス化溶融炉プラント10は、廃棄物を貯留するごみピット40を備えており、ごみ収集車41から排出された廃棄物がごみピット40に収容される。ごみピット40にはごみクレーン42が設けられている。ごみクレーン42は、ごみピット40に貯留された廃棄物を把持して上昇することにより、ごみピット40から定量ずつ廃棄物を取り出す。
<Configuration of gasification melting furnace plant>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a gasification melting furnace plant. The gasification melting furnace plant 10 according to the present embodiment includes a gasification melting furnace 15 including a gasification furnace 20 and a melting furnace 30. The gasification melting furnace plant 10 includes a waste pit 40 for storing waste, and the waste discharged from the waste collection vehicle 41 is accommodated in the waste pit 40. The garbage pit 40 is provided with a garbage crane 42. The garbage crane 42 picks up the waste from the garbage pit 40 by a fixed amount by grasping and raising the waste stored in the garbage pit 40.

ごみピット40の隣には、給じんホッパ50が設けられている。ごみクレーン42は、ごみピット40から引き上げた廃棄物を給じんホッパ50に投入する。給じんホッパ50は、図示しない破砕機を備えており、投入された廃棄物を破砕する。給じんホッパ50の下方には、ベルトコンベアである給じんコンベア51が設けられており、破砕された廃棄物が定量ずつ給じんコンベア51に供給される。給じんコンベア51が廃棄物を搬送し、ガス化炉20に投入する。   Next to the garbage pit 40, a dust supply hopper 50 is provided. The garbage crane 42 throws the waste lifted from the garbage pit 40 into the feeding hopper 50. The dust feeding hopper 50 includes a crusher (not shown) and crushes the input waste. Below the dust feed hopper 50, a dust feed conveyor 51, which is a belt conveyor, is provided, and the crushed waste is supplied to the dust feed conveyor 51 in a fixed amount. A dust supply conveyor 51 conveys the waste and puts it into the gasification furnace 20.

ガス化炉20には、底部に流動粒子(例えば、砂)からなる流動床21が設けられている。流動床21の下部には風箱22が設けられており、風箱22内に連通された押込送風機23により押込空気を導入すると、上向きに流動化空気が噴射され、流動床21の流動粒子及び給じんコンベア51により供給された廃棄物が流動撹拌される。このガス化炉20は、鉄及びアルミニウムなどの金属を未酸化状態で回収するため、流動床21の流動粒子の流動層温度(砂層温度)が、アルミニウムの融点(600℃)以下である約500〜600℃となるように運転される。廃棄物は、流動床21内で空気比0.2〜0.3程度の還元雰囲気の中で熱分解され、熱分解ガス(可燃性ガス)及び未燃固形分(チャー、灰分など)となる。ガス化炉20の炉頂部分には溶融炉30に連通する流路24が設けられており、熱分解ガス及び未燃固形分が当該流路24を通って溶融炉30に供給される。   The gasification furnace 20 is provided with a fluidized bed 21 made of fluidized particles (for example, sand) at the bottom. A wind box 22 is provided in the lower part of the fluidized bed 21. When the forced air is introduced by the forced blower 23 communicated in the windbox 22, fluidized air is jetted upward, and the fluidized particles in the fluidized bed 21 and The waste supplied by the dust feeding conveyor 51 is fluidly stirred. Since the gasification furnace 20 collects metals such as iron and aluminum in an unoxidized state, the fluidized bed temperature (sand layer temperature) of the fluidized particles in the fluidized bed 21 is about 500, which is equal to or lower than the melting point (600 ° C.) of aluminum. It is operated to reach ~ 600 ° C. The waste is pyrolyzed in a reducing atmosphere having an air ratio of about 0.2 to 0.3 in the fluidized bed 21 to become pyrolysis gas (combustible gas) and unburned solids (char, ash, etc.). . A flow path 24 communicating with the melting furnace 30 is provided at the top portion of the gasification furnace 20, and pyrolysis gas and unburned solids are supplied to the melting furnace 30 through the flow path 24.

溶融炉30は、ガス化炉20で生成された熱分解ガス及び未燃固形分を約1300〜1400℃の高温で燃焼させる。流路24には燃焼用空気を供給するための一次空気供給口25が設けられており、一次空気供給口25には一次空気供給装置である二次送風機26が空気を供給するためのダクト27を通じて接続されている。また、かかるダクト27には、酸素富化装置28が接続されており、二次送風機26から供給された燃焼用空気と酸素富化装置28から供給された酸素とが混合されて一次空気供給口25から流路24に供給され、流路24から溶融炉30に供給される。ダクト27の一次空気供給口25の近傍にはバタフライ弁である空気調節弁29が設けられており、この空気調節弁29の開度調整により溶融炉30への一次空気供給量が調節される。   The melting furnace 30 burns the pyrolysis gas and unburned solid content generated in the gasification furnace 20 at a high temperature of about 1300 to 1400 ° C. The flow path 24 is provided with a primary air supply port 25 for supplying combustion air, and a duct 27 for supplying air to the primary air supply port 25 by a secondary blower 26 as a primary air supply device. Connected through. In addition, an oxygen enricher 28 is connected to the duct 27, and combustion air supplied from the secondary blower 26 and oxygen supplied from the oxygen enricher 28 are mixed to form a primary air supply port. 25 is supplied to the flow path 24, and is supplied from the flow path 24 to the melting furnace 30. An air control valve 29 that is a butterfly valve is provided in the vicinity of the primary air supply port 25 of the duct 27, and the primary air supply amount to the melting furnace 30 is adjusted by adjusting the opening of the air control valve 29.

溶融炉30は、流路24に連通する部分が一次燃焼室31になっており、供給された燃焼用空気が図の矢印に示すように強旋回される。この一次燃焼室31では、ガス化炉から流入する熱分解ガスの一部が燃焼される。一次燃焼室31の頂上部には、溶融炉補助バーナ35が設けられており、熱分解ガスの燃焼が補助される。溶融炉補助バーナ35は、ポートである空気供給口35aを通じてダクト27が連通しており、二次送風機26から空気が供給される。また、ダクト27の空気供給口35aの近傍にはバタフライ弁である空気調節弁35bが設けられており、この空気調節弁35bの開度調整により溶融炉補助バーナ35への空気供給量が調節される。   In the melting furnace 30, a portion communicating with the flow path 24 is a primary combustion chamber 31, and the supplied combustion air is strongly swirled as indicated by an arrow in the figure. In the primary combustion chamber 31, a part of the pyrolysis gas flowing from the gasification furnace is burned. A melting furnace auxiliary burner 35 is provided at the top of the primary combustion chamber 31 to assist combustion of the pyrolysis gas. The melting furnace auxiliary burner 35 communicates with a duct 27 through an air supply port 35 a that is a port, and air is supplied from the secondary blower 26. An air control valve 35b, which is a butterfly valve, is provided in the vicinity of the air supply port 35a of the duct 27, and the amount of air supplied to the melting furnace auxiliary burner 35 is adjusted by adjusting the opening of the air control valve 35b. The

また、溶融炉30は、一次燃焼室31の下端に、断面積が他の部分よりも小さい絞部36を有し、絞部36の後段に二次燃焼室32を有している。二次燃焼室32には、ダクト27のポートである二次空気供給口33が設けられており、二次送風機26から燃焼用空気が供給される。また、ダクト27の二次空気供給口33の近傍にはバタフライ弁である空気調節弁34が設けられており、この空気調節弁34の開度調整により溶融炉30への二次空気供給量が調節される。   In addition, the melting furnace 30 has a throttle portion 36 having a smaller cross-sectional area than the other portions at the lower end of the primary combustion chamber 31, and a secondary combustion chamber 32 at the rear stage of the throttle portion 36. The secondary combustion chamber 32 is provided with a secondary air supply port 33 that is a port of the duct 27, and combustion air is supplied from the secondary blower 26. Further, an air control valve 34 that is a butterfly valve is provided in the vicinity of the secondary air supply port 33 of the duct 27, and the secondary air supply amount to the melting furnace 30 is adjusted by adjusting the opening of the air control valve 34. Adjusted.

二次燃焼室32において、未燃の熱分解ガスが燃焼用空気によって高温燃焼する。灰分は溶融し、スラグが生成されるとともに、ダイオキシン類を分解する。溶融炉30の下部にはスラグ下流口37が設けられており、スラグ下流口37には出滓エゼクタ38が付設されている。出滓エゼクタ38には、空気供給口38aを通じてダクト27が連通しており、二次送風機26から空気が供給される。また、ダクト27の空気供給口38aの近傍にはバタフライ弁である空気調節弁38bが設けられており、この空気調節弁38bの開度調整により出滓エゼクタ38への空気供給量が調節される。なお、空気調節弁29,34,35b,38bはバタフライ弁に限られず、他の種類の弁とすることもできる。出滓エゼクタ38は二次送風機26からの供給空気を用いてスラグ下流口37から溶融スラグを排出する。溶融スラグは、スラグ下流口37より炉外へと回収されることにより有用な資源として利用される。   In the secondary combustion chamber 32, unburned pyrolysis gas is burned at a high temperature by the combustion air. The ash melts, slag is generated, and dioxins are decomposed. A slag downstream port 37 is provided in the lower part of the melting furnace 30, and a slag downstream port 37 is provided with an output ejector 38. A duct 27 communicates with the output ejector 38 through an air supply port 38 a, and air is supplied from the secondary blower 26. An air control valve 38b, which is a butterfly valve, is provided in the vicinity of the air supply port 38a of the duct 27. The amount of air supplied to the output ejector 38 is adjusted by adjusting the opening of the air control valve 38b. . The air control valves 29, 34, 35b, and 38b are not limited to butterfly valves, and may be other types of valves. The output ejector 38 uses the supply air from the secondary blower 26 to discharge the molten slag from the slag downstream port 37. The molten slag is used as a useful resource by being recovered from the slag downstream port 37 to the outside of the furnace.

ボイラ60は、溶融炉30に付属して設置されており、ガス化溶融のプロセスで発生した熱を回収する。ボイラ60は、ガス化溶融のプロセスで発生した熱を利用して水を蒸発させ、図示されない蒸気タービン及び発電機を駆動して電力を生成する。また、溶融炉30には排気用の煙突70が接続されている。溶融炉30と煙突70の間には、図示されないガス冷却装置、排ガス処理装置(バグフィルタ等)、脱硝装置、誘引送風機が設置されており、溶融炉30によって生じた排ガスを冷却、除塵して煙突70へと送出する。なお、ここではボイラが設けられたガス化溶融炉プラントについて説明しているが、ボイラが設けられていないガス化溶融炉プラントであってもよい。   The boiler 60 is installed attached to the melting furnace 30 and collects heat generated in the gasification and melting process. The boiler 60 evaporates water using heat generated in the gasification and melting process, and drives a steam turbine and a generator (not shown) to generate electric power. An exhaust chimney 70 is connected to the melting furnace 30. Between the melting furnace 30 and the chimney 70, a gas cooling device, an exhaust gas treatment device (such as a bag filter), a denitration device, and an induction blower (not shown) are installed to cool and remove the exhaust gas generated by the melting furnace 30. Send to chimney 70. In addition, although the gasification melting furnace plant provided with the boiler is demonstrated here, the gasification melting furnace plant not provided with the boiler may be sufficient.

上記のようなガス化溶融炉プラント10には、各種のセンサが設けられている。押込送風機23から風箱22へ繋がる流路には、風箱22に導入される押込空気の温度を計測するための押込空気温度計71と、押込空気の流量を計測するための押込空気流量計72と、押込空気の圧力を計測するための押込空気圧力計73とが設けられている。ダクト27における二次送風機26からの送風口付近には、二次送風機26から吐出される空気の温度を計測するための吐出温度計74と、当該空気の圧力を計測するための吐出圧力計75とが設けられている。また、一次空気供給口25には、二次送風機26からダクト27を通じて流路24に供給される燃焼用空気(以下、「一次空気」という)の流量を計測するための一次空気流量計76が設けられており、酸素富化装置28には、酸素富化装置28から供給されるO2ガスの流量(以下、「酸素流量」という)を計測するための酸素流量計77が設けられている。溶融炉補助バーナ35に開設された空気供給口35aには、溶融炉補助バーナ35へ供給される空気の流量(以下、「補助バーナ空気流量」という)を計測するための補助バーナ空気流量計78が設けられている。また、二次空気供給口33には、二次送風機26からダクト27を通じて二次燃焼室32に供給される燃焼用空気(以下、「二次空気」という)の流量を計測するための二次空気流量計79が設けられている。出滓エゼクタ38に開設された空気供給口38aには、出滓エゼクタ38へ供給される空気の流量(以下、「エゼクタ空気流量」という)を計測するためのエゼクタ空気流量計80が設けられている。   Various sensors are provided in the gasification melting furnace plant 10 as described above. The flow path leading from the blower 23 to the wind box 22 includes a push air thermometer 71 for measuring the temperature of the push air introduced into the wind box 22 and a push air flow meter for measuring the flow of the push air. 72 and a pushing air pressure gauge 73 for measuring the pressure of the pushing air. A discharge thermometer 74 for measuring the temperature of the air discharged from the secondary blower 26 and a discharge pressure gauge 75 for measuring the pressure of the air are located near the blower outlet from the secondary blower 26 in the duct 27. And are provided. The primary air supply port 25 has a primary air flow meter 76 for measuring the flow rate of combustion air (hereinafter referred to as “primary air”) supplied from the secondary blower 26 to the flow path 24 through the duct 27. The oxygen enrichment device 28 is provided with an oxygen flow meter 77 for measuring the flow rate of O 2 gas supplied from the oxygen enrichment device 28 (hereinafter referred to as “oxygen flow rate”). An auxiliary burner air flow meter 78 for measuring the flow rate of air supplied to the melting furnace auxiliary burner 35 (hereinafter referred to as “auxiliary burner air flow rate”) is provided in the air supply port 35 a opened in the melting furnace auxiliary burner 35. Is provided. The secondary air supply port 33 is provided with a secondary for measuring the flow rate of combustion air (hereinafter referred to as “secondary air”) supplied from the secondary blower 26 to the secondary combustion chamber 32 through the duct 27. An air flow meter 79 is provided. An ejector air flow meter 80 for measuring the flow rate of air supplied to the output ejector 38 (hereinafter referred to as “ejector air flow rate”) is provided at the air supply port 38 a opened in the output ejector 38. Yes.

かかるガス化溶融炉プラント10は、空気量制御装置100に接続されている(図2参照)。空気量制御装置100は、押込空気温度計71、押込空気流量計72、押込空気圧力計73、吐出温度計74、吐出圧力計75、一次空気流量計76、酸素流量計77、補助バーナ空気流量計78、二次空気流量計79、及びエゼクタ空気流量計80のそれぞれに接続されており、これらの出力データを受信するようになっている。また、空気量制御装置100は、空気調節弁29,34,35b,38bに接続されている。かかる空気量制御装置100は、これらのセンサの出力データに基づいて空気調節弁29,34,35b,38bの開度を調整し、溶融炉30への空気供給量を制御する。   The gasification melting furnace plant 10 is connected to an air amount control device 100 (see FIG. 2). The air amount control device 100 includes a pushing air thermometer 71, a pushing air flow meter 72, a pushing air pressure meter 73, a discharge thermometer 74, a discharge pressure meter 75, a primary air flow meter 76, an oxygen flow meter 77, and an auxiliary burner air flow rate. A total of 78, a secondary air flow meter 79, and an ejector air flow meter 80 are connected to receive the output data. In addition, the air amount control device 100 is connected to the air control valves 29, 34, 35b, and 38b. The air amount control apparatus 100 adjusts the opening degree of the air control valves 29, 34, 35b, and 38b based on the output data of these sensors, and controls the air supply amount to the melting furnace 30.

<空気量制御装置の構成>
次に、本実施の形態に係る空気量制御装置の構成について説明する。図2は、本実施の形態に係る空気量制御装置の構成を示すブロック図である。空気量制御装置100は、コンピュータ200によって実現される。図2に示すように、コンピュータ200は、本体300と、入力部400と、表示部500とを備えている。本体300は、CPU301、ROM302、RAM303、ハードディスク305、入出力インタフェース306、及び画像出力インタフェース307を備えており、CPU301、ROM302、RAM303、ハードディスク305、入出力インタフェース306、及び画像出力インタフェース307は、バスによって接続されている。
<Configuration of air quantity control device>
Next, the configuration of the air amount control device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the air amount control apparatus according to the present embodiment. The air amount control device 100 is realized by a computer 200. As shown in FIG. 2, the computer 200 includes a main body 300, an input unit 400, and a display unit 500. The main body 300 includes a CPU 301, ROM 302, RAM 303, hard disk 305, input / output interface 306, and image output interface 307. The CPU 301, ROM 302, RAM 303, hard disk 305, input / output interface 306, and image output interface 307 are buses. Connected by.

CPU301は、RAM303にロードされたコンピュータプログラムを実行する。そして、空気量制御用のコンピュータプログラムである空気量制御プログラム310をCPU301が実行することにより、コンピュータ200が空気量制御装置100として機能する。また、空気量制御プログラム310には、一次空気の空気調節弁29及び二次空気の空気調節弁34の操作量を算出するための空気流量特性モデル311,312が含まれる。   The CPU 301 executes a computer program loaded on the RAM 303. When the CPU 301 executes an air amount control program 310 that is a computer program for air amount control, the computer 200 functions as the air amount control device 100. The air amount control program 310 includes air flow characteristic models 311 and 312 for calculating the operation amounts of the air adjustment valve 29 for primary air and the air adjustment valve 34 for secondary air.

ROM302は、マスクROM、PROM、EPROM、又はEEPROM等によって構成されており、CPU301に実行されるコンピュータプログラム及びこれに用いるデータ等が記録されている。   The ROM 302 is configured by a mask ROM, PROM, EPROM, EEPROM, or the like, and stores a computer program executed by the CPU 301, data used for the same, and the like.

RAM303は、SRAM又はDRAM等によって構成されている。RAM303は、ハードディスク305に記録されている空気量制御プログラム310の読み出しに用いられる。また、RAM303は、CPU301がコンピュータプログラムを実行するときに、CPU301の作業領域として利用される。   The RAM 303 is configured by SRAM, DRAM, or the like. The RAM 303 is used for reading the air amount control program 310 recorded in the hard disk 305. The RAM 303 is used as a work area for the CPU 301 when the CPU 301 executes a computer program.

ハードディスク305は、オペレーティングシステム及びアプリケーションプログラム等、CPU301に実行させるための種々のコンピュータプログラム及び当該コンピュータプログラムの実行に用いられるデータがインストールされている。空気量制御プログラム310も、このハードディスク305にインストールされている。   The hard disk 305 is installed with various computer programs to be executed by the CPU 301 such as an operating system and application programs, and data used for executing the computer programs. An air amount control program 310 is also installed in the hard disk 305.

また、ハードディスク305には、上記の各センサから出力されたデータを格納する実績データベース(実績DB)320と、機械学習に使用する学習データを格納する学習データベース(学習DB)330と、機械学習により構築された空気流量特性モデル311,312のモデルパラメータを格納するモデル学習結果データベース(モデル学習結果DB)340と、一次及び二次空気供給用の空気調節弁29,34の操作量の決定に用いられるデータを格納する動作条件データベース(動作条件DB)350とが設けられている。   Further, the hard disk 305 has a result database (result DB) 320 for storing data output from each sensor, a learning database (learning DB) 330 for storing learning data used for machine learning, and machine learning. The model learning result database (model learning result DB) 340 for storing model parameters of the constructed air flow rate characteristic models 311 and 312 and the operation amounts of the air control valves 29 and 34 for supplying primary and secondary air are used. An operation condition database (operation condition DB) 350 for storing data to be stored is provided.

入出力インタフェース306は、例えばUSB,IEEE1394,又はRS-232C等のシリアルインタフェース、SCSI,IDE,又は IEEE1284等のパラレルインタフェース、及びD/A変換器、A/D変換器等からなるアナログインタフェース等から構成されている。入出力インタフェース306には、キーボード及びマウスからなる入力部400が接続されており、ユーザが当該入力部400を使用することにより、コンピュータ200にデータを入力することが可能である。また、入出力インタフェース306には、上述した押込空気温度計71、押込空気流量計72、押込空気圧力計73、吐出温度計74、吐出圧力計75、一次空気流量計76、酸素流量計77、補助バーナ空気流量計78、二次空気流量計79、及びエゼクタ空気流量計80のそれぞれが接続されており、これらセンサから出力データを受信するように構成されている。さらに、入出力インタフェース306には、空気調節弁29,34,35b,38bが接続されており、これらに制御信号を送信できるようになっている。   The input / output interface 306 includes, for example, a serial interface such as USB, IEEE1394, or RS-232C, a parallel interface such as SCSI, IDE, or IEEE1284, and an analog interface including a D / A converter, an A / D converter, and the like. It is configured. An input unit 400 including a keyboard and a mouse is connected to the input / output interface 306, and the user can input data to the computer 200 by using the input unit 400. Further, the input / output interface 306 includes the above-described pushing air thermometer 71, pushing air flow meter 72, pushing air pressure meter 73, discharge thermometer 74, discharge pressure meter 75, primary air flow meter 76, oxygen flow meter 77, An auxiliary burner air flow meter 78, a secondary air flow meter 79, and an ejector air flow meter 80 are connected to each other, and are configured to receive output data from these sensors. Further, the air control valves 29, 34, 35b, and 38b are connected to the input / output interface 306, and control signals can be transmitted to these.

画像出力インタフェース307は、LCDまたはCRT等で構成された表示部500に接続されており、CPU301から与えられた画像データに応じた映像信号を表示部500に出力するようになっている。表示部500は、入力された映像信号にしたがって、画像(画面)を表示する。   The image output interface 307 is connected to a display unit 500 configured by an LCD, a CRT, or the like, and outputs a video signal corresponding to image data given from the CPU 301 to the display unit 500. The display unit 500 displays an image (screen) according to the input video signal.

<空気量制御装置の動作>
次に、空気量制御装置100の動作について説明する。図3は、本実施の形態に係る空気量制御装置100の動作の手順を示すフローチャートである。空気量制御装置100は、ガス化溶融炉プラント10に対する空気量制御処理を実行する。かかる空気量制御処理は、各種センサからの出力データに基づく一次及び二次空気の供給量制御であり、これにより溶融炉30内の燃焼状態が適正に保たれる。
<Operation of air quantity control device>
Next, the operation of the air amount control apparatus 100 will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation procedure of the air amount control apparatus 100 according to the present embodiment. The air amount control device 100 executes an air amount control process for the gasification melting furnace plant 10. Such air amount control processing is control of the supply amount of primary and secondary air based on output data from various sensors, whereby the combustion state in the melting furnace 30 is properly maintained.

空気量制御装置100は、上記の各センサ、具体的には、押込空気温度計71、押込空気流量計72、押込空気圧力計73、吐出温度計74、吐出圧力計75、一次空気流量計76、酸素流量計77、補助バーナ空気流量計78、二次空気流量計79、エゼクタ空気流量計80等から出力されたデータ(以下、「測定データ」という)を受信する(ステップS101)。CPU301は、この測定データに対してノイズ除去、スムージング、補正などの前処理を実行する(ステップS102)。前処理では、式(1)にしたがって、一次空気流量計76、酸素流量計77、補助バーナ空気流量計78、二次空気流量計79、及びエゼクタ空気流量計80の測定データの移動平均が算出され、また、式(2)にしたがって、空気流量の測定値が温度及び圧力により補正(温圧補正)され、立米からノルマル立米へと変換される。

Figure 2019020066
なお、上記の式(2)において、ここでは温圧補正の対象は一次空気流量、酸素流量、補助バーナ空気流量、二次空気流量、及びエゼクタ空気流量である。この前処理により、一次空気流量、酸素流量、補助バーナ空気流量、二次空気流量、及びエゼクタ空気流量のそれぞれの運転データが取得される。その後、CPU301は、取得された運転データを実績DB320に保存する(ステップS103)。 The air amount control device 100 includes the above-described sensors, specifically, a pushing air thermometer 71, a pushing air flow meter 72, a pushing air pressure gauge 73, a discharge thermometer 74, a discharge pressure gauge 75, and a primary air flow meter 76. The data (hereinafter referred to as “measurement data”) output from the oxygen flow meter 77, the auxiliary burner air flow meter 78, the secondary air flow meter 79, the ejector air flow meter 80, etc. are received (step S101). The CPU 301 performs preprocessing such as noise removal, smoothing, and correction on the measurement data (step S102). In the preprocessing, the moving average of the measurement data of the primary air flow meter 76, the oxygen flow meter 77, the auxiliary burner air flow meter 78, the secondary air flow meter 79, and the ejector air flow meter 80 is calculated according to the equation (1). Further, according to the equation (2), the measured value of the air flow rate is corrected (temperature / pressure correction) by the temperature and pressure, and converted from standing rice to normal standing rice.
Figure 2019020066
In the above formula (2), here, the targets of the temperature / pressure correction are the primary air flow rate, the oxygen flow rate, the auxiliary burner air flow rate, the secondary air flow rate, and the ejector air flow rate. By this pre-processing, the respective operation data of the primary air flow rate, oxygen flow rate, auxiliary burner air flow rate, secondary air flow rate, and ejector air flow rate are acquired. Then, CPU301 preserve | saves the acquired driving | operation data in performance DB320 (step S103).

次にCPU301は、空気流量特性モデル311,312を構築するか否かを判定する(ステップS104)。例えば、CPU311は、モデル学習結果DB340を参照し、空気流量特性モデル311,312のモデルパラメータが格納されていない場合(つまり、空気流量特性モデル311,312が構築されていない場合)、前回の空気流量特性モデル311,312の構築から所定時間が経過した場合、ユーザによって空気流量特性モデル311,312の構築が指示された場合等には、空気流量特性モデル311,312を構築すると判定する。空気流量特性モデル311,312を構築すると判定された場合(ステップS104においてYES)、CPU301は、モデル構築処理を実行する(ステップS105)。   Next, the CPU 301 determines whether or not to build the air flow rate characteristic models 311 and 312 (step S104). For example, the CPU 311 refers to the model learning result DB 340, and when the model parameters of the air flow rate characteristic models 311 and 312 are not stored (that is, when the air flow rate characteristic models 311 and 312 are not constructed), the previous air It is determined that the air flow rate characteristic models 311 and 312 are to be built when a predetermined time has elapsed since the flow rate characteristic models 311 and 312 have been constructed, or when the user has instructed the construction of the air flow rate characteristic models 311 and 312. When it is determined that the air flow characteristic models 311 and 312 are to be constructed (YES in step S104), the CPU 301 executes a model construction process (step S105).

以下、モデル構築処理について詳細に説明する。本実施の形態に係る空気量制御装置100では、空気流量特性モデル311,312を重回帰式により定義する。一般化した空気流量特性モデルを次式(3)に示す。

Figure 2019020066
但し、y(t)は時刻tにおける目的変数であり、x(t),x(t),…,x(t)は説明変数であり、θ,θ,…,θはモデルパラメータであり、θはオフセット項(定数)であり、Iは説明変数の数である。本実施の形態に係る空気量制御装置100では、一次空気の空気調節弁29の空気流量特性モデル311と、二次空気の空気調節弁34の空気流量特性モデル312とが構築される。 Hereinafter, the model construction process will be described in detail. In the air amount control apparatus 100 according to the present embodiment, the air flow rate characteristic models 311 and 312 are defined by multiple regression equations. A generalized air flow rate characteristic model is shown in the following equation (3).
Figure 2019020066
However, y (t) is the target variable at time t, x 1 (t), x 2 (t), ..., x I (t) is an explanatory variable, θ 1, θ 2, ... , θ I Is a model parameter, θ 0 is an offset term (constant), and I is the number of explanatory variables. In the air amount control apparatus 100 according to the present embodiment, an air flow characteristic model 311 of the primary air adjustment valve 29 and an air flow characteristic model 312 of the secondary air adjustment valve 34 are constructed.

本実施の形態に係る空気流量特性モデル311は、具体的には次式(4)で表される。

Figure 2019020066
但し、xpp(t)は時刻tにおける一次空気流量の測定値(以下、「PV値」という)であり、xpm(t)は時刻tにおける空気調節弁29の操作量(以下、操作量を「MV値」といい、空気調節弁29のMV値を「一次空気流量MV値」という)であり、xsp(t)は時刻tにおける二次空気流量PV値であり、xother(t)は時刻tにおける補助バーナ空気流量PV値及びエゼクタ空気流量PV値の和であり、xO2(t)は時刻tにおける酸素流量PV値である。また、Tは一次空気流量の時定数であり、Tは二次空気流量の時定数であり、ΔTは制御周期である。したがって、xpp(t+T)は、一次遅れ系である一次空気流量を時刻tにおける目標値(以下、「SV値」という)に応じて制御した結果収束した実測値であり、同様にxsp(t+T)は、一次遅れ系である二次空気流量を時刻tにおける二次空気流量SV値に応じて制御した結果収束した実測値である。また、xpp(t−ΔT)は、時刻tより一制御周期前の時点における一次空気流量PV値である。また、sign()は符号関数である。ここで符号関数とは、入力された数値が正であれば「1」を、負であれば「−1」を出力する関数である。したがって、sign(xpp(t+T)−xpp(t))は、一次空気流量PV値が時刻tからt+Tにかけて増加したか否かを示している。 The air flow rate characteristic model 311 according to the present embodiment is specifically expressed by the following equation (4).
Figure 2019020066
However, x pp (t) is a measured value (hereinafter referred to as “PV value”) of the primary air flow rate at time t, and x pm (t) is an operation amount (hereinafter referred to as operation amount) of the air control valve 29 at time t. Is referred to as “MV value”, and the MV value of the air control valve 29 is referred to as “primary air flow rate MV value”), and x sp (t) is the secondary air flow rate PV value at time t, and x other (t ) Is the sum of the auxiliary burner air flow rate PV value and the ejector air flow rate PV value at time t, and x O2 (t) is the oxygen flow rate PV value at time t. T 1 is a time constant of the primary air flow rate, T 2 is a time constant of the secondary air flow rate, and ΔT is a control cycle. Therefore, x pp (t + T 1 ) is an actually measured value converged as a result of controlling the primary air flow rate, which is a primary delay system, according to a target value at time t (hereinafter referred to as “SV value”), and similarly x sp (T + T 2 ) is an actual measurement value converged as a result of controlling the secondary air flow rate, which is a primary delay system, according to the secondary air flow rate SV value at time t. Further, x pp (t−ΔT) is a primary air flow rate PV value at a time point one control cycle before time t. Sign () is a sign function. Here, the sign function is a function that outputs “1” if the input numerical value is positive and “−1” if it is negative. Therefore, sign (x pp (t + T 1 ) −x pp (t)) indicates whether or not the primary air flow rate PV value has increased from time t to t + T 1 .

また、本実施の形態に係る空気流量特性モデル312は、具体的には次式(5−1)及び(5−2)で表される。

Figure 2019020066
また、xsm(t)は時刻tにおける空気調節弁29のMV値(以下、「二次空気流量MV値」という)である。式(5−1)はxsm(t)が閾値Tsm未満場合の線型モデルであり、式(5−2)はxsm(t)が閾値Tsm以上の場合の線型モデルであり、空気流量特性モデル312は、これらの2つの線型モデルが結合されたものである。 Further, the air flow rate characteristic model 312 according to the present embodiment is specifically expressed by the following equations (5-1) and (5-2).
Figure 2019020066
Further, x sm (t) is an MV value of the air control valve 29 at time t (hereinafter referred to as “secondary air flow rate MV value”). Equation (5-1) is a linear model when x sm (t) is less than the threshold T sm , and Equation (5-2) is a linear model when x sm (t) is greater than or equal to the threshold T sm , and air The flow characteristic model 312 is a combination of these two linear models.

モデル構築処理では、最小二乗法により実績値を近似して、上記のような空気流量特性モデル311,312のモデルパラメータを特定する。最小二乗法では、目的変数の実測値に対する誤差を最小にするように近似が行われ、説明変数の実測値に対する誤差は考慮されない。MV値は空気量制御装置100により算出される制御量であるので、制御の結果であるSP値より実測値に対する誤差は少ない。本実施の形態では、式(4)、(5−1)及び(5−2)に示すようにMV値を説明変数とし、SP値を目的変数としているため、かかる空気流量特性モデル311,312を最小二乗法により構築することで、MV値を目的変数とする場合に比べて構築された空気流量特性モデル311,312の確からしさが向上する。   In the model construction process, the actual values are approximated by the least square method, and the model parameters of the air flow characteristic models 311 and 312 as described above are specified. In the least square method, approximation is performed so as to minimize the error with respect to the actual value of the objective variable, and the error with respect to the actual value of the explanatory variable is not considered. Since the MV value is a control amount calculated by the air amount control apparatus 100, the error with respect to the actually measured value is smaller than the SP value that is the result of control. In this embodiment, as shown in the equations (4), (5-1), and (5-2), the MV value is an explanatory variable and the SP value is an objective variable. Is constructed by the least squares method, the probability of the air flow characteristic models 311 and 312 constructed is improved as compared with the case where the MV value is used as the objective variable.

空気流量特性モデル311は、一次空気用の空気調節弁29の操作に用いられるため、空気流量特性モデル311に係る制御対象は一次空気供給口25である。なお、ここでいう「制御対象」は、空気量制御装置100全体の制御対象を指すのではなく、空気流量特性モデルが対象とする空気供給口における空気流量を指す。つまり、空気流量特性モデル311に係る制御対象は一次空気供給口25における空気流量であり、二次空気供給口33、及び空気供給口35a,38aにおける空気流量は非制御対象である。同様に、空気流量特性モデル312に係る制御対象は二次空気供給口33における空気流量であり、一次空気供給口25、及び空気供給口35a,38aにおける空気流量は非制御対象である。 一次空気用の空気調節弁29の空気流量特性モデル311は、制御対象の一次空気供給口25における一次空気流量PV値及びSV値(これに対応するxpp(t+T))だけでなく、非制御対象の空気供給口33,35a,38aにおける二次空気流量PV値、二次空気流量SV値(これに対応するxsp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、及びエゼクタ空気流量PV値の各要素を含んでいる。つまり、空気流量特性モデル311は、一次空気と空気供給源である二次送風機26を共有する二次空気、補助バーナ空気、及びエゼクタ空気の各空気流量を考慮して定義されている。このため、かかる空気流量特性モデル311を用いることで、空気調節弁29の開度操作を適切に行うことができる。同様に、二次空気用の空気調節弁34の空気流量特性モデル312は、制御対象の二次空気供給口33における二次空気流量PV値及びSV値(これに対応するxsp(t+T))だけでなく、非制御対象の空気供給口25,35a,38aにおける一次空気流量PV値、一次空気流量SV値(これに対応するxpp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、及びエゼクタ空気流量PV値の各要素を含んでいる。つまり、空気流量特性モデル312は、二次空気と空気供給源である二次送風機26を共有する一次空気、補助バーナ空気、及びエゼクタ空気の各空気流量を考慮して定義されている。このため、かかる空気流量特性モデル312を用いることで、空気調節弁34の開度操作を適切に行うことができる。 Since the air flow characteristic model 311 is used for the operation of the air control valve 29 for primary air, the control target related to the air flow characteristic model 311 is the primary air supply port 25. The “control target” here does not indicate the control target of the entire air amount control device 100 but indicates the air flow rate at the air supply port targeted by the air flow rate characteristic model. That is, the control target according to the air flow rate characteristic model 311 is the air flow rate at the primary air supply port 25, and the air flow rates at the secondary air supply port 33 and the air supply ports 35a and 38a are non-control targets. Similarly, the control target related to the air flow rate characteristic model 312 is the air flow rate at the secondary air supply port 33, and the air flow rates at the primary air supply port 25 and the air supply ports 35a and 38a are non-control targets. The air flow rate characteristic model 311 of the air control valve 29 for primary air is not only a primary air flow rate PV value and an SV value (x pp (t + T 1 ) corresponding thereto) at the primary air supply port 25 to be controlled. Secondary air flow rate PV value, secondary air flow rate SV value (x sp (t + T 2 ) corresponding to this), auxiliary burner air flow rate PV value, and ejector air flow rate PV at the air supply ports 33, 35a, 38a to be controlled Contains each element of the value. That is, the air flow rate characteristic model 311 is defined in consideration of each air flow rate of the secondary air, the auxiliary burner air, and the ejector air that share the primary air and the secondary blower 26 that is an air supply source. For this reason, by using the air flow characteristic model 311, the opening operation of the air control valve 29 can be appropriately performed. Similarly, the air flow rate characteristic model 312 of the air regulating valve 34 for the secondary air has a secondary air flow rate PV value and an SV value (x sp (t + T 2 ) corresponding thereto) at the secondary air supply port 33 to be controlled. ), The primary air flow rate PV value, the primary air flow rate SV value (corresponding x pp (t + T 1 )), the auxiliary burner air flow rate PV value at the non-control target air supply ports 25, 35a, and 38a, and Each element of the ejector air flow rate PV value is included. That is, the air flow rate characteristic model 312 is defined in consideration of the respective air flow rates of the primary air, the auxiliary burner air, and the ejector air that share the secondary air and the secondary blower 26 that is an air supply source. For this reason, by using the air flow rate characteristic model 312, the opening operation of the air control valve 34 can be appropriately performed.

図4は、モデル構築処理の手順を示すフローチャートである。モデル構築処理において、CPU301は、まず実績DB320から運転データを読み出す(ステップS201)。実績DB320には、上記のステップS103において格納された一次空気流量、酸素流量、補助バーナ空気流量、二次空気流量、及びエゼクタ空気流量の各PV値だけでなく、一次空気流量MV値及び二次空気流量MV値の実績値も時刻情報と対応付けられた運転データとして格納されている。ステップS201では、時刻tにおける一次空気流量、酸素流量、補助バーナ空気流量、二次空気流量、及びエゼクタ空気流量の各PV値、時刻t+Tにおける一次空気流量PV値、時刻t+Tにおける二次空気流量PV値、時刻tにおける一次及び二次空気流量の各MV値、並びに時刻t−ΔTにおける一次及び二次空気量それぞれのPV値及びMV値が読み出される。 FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of model construction processing. In the model construction process, the CPU 301 first reads operation data from the performance DB 320 (step S201). In the result DB 320, not only the PV values of the primary air flow rate, the oxygen flow rate, the auxiliary burner air flow rate, the secondary air flow rate, and the ejector air flow rate stored in step S103, but also the primary air flow rate MV value and the secondary air flow rate are stored. The actual value of the air flow rate MV value is also stored as operation data associated with the time information. In step S201, the primary air flow rate at time t, the oxygen flow rate, the auxiliary burner air flow rate, secondary air flow rate, and the ejector each PV value of the air flow rate, primary air flow rate PV value at time t + T 1, secondary air at time t + T 2 The flow rate PV value, the MV values of the primary and secondary air flow rates at time t, and the PV value and MV value of the primary and secondary air amounts at time t-ΔT, respectively, are read.

次に、CPU301は、前処理変数情報を作成する(ステップS202)。前処理変数情報の作成について説明する。式(4)に示したように、空気流量特性モデル311は、計算の必要のない説明変数(xpp(t),xpp(t+T),xpm(t),xsp(t),xsp(t+T),xO2(t))だけでなく、次のような計算する必要のある説明変数を含んでいる。

Figure 2019020066
Next, the CPU 301 creates preprocess variable information (step S202). The creation of preprocessing variable information will be described. As shown in Expression (4), the air flow rate characteristic model 311 includes explanatory variables (x pp (t), x pp (t + T 1 ), x pm (t), x sp (t), In addition to x sp (t + T 2 ), x O2 (t)), the following explanatory variables that need to be calculated are included.
Figure 2019020066

また、式(5−1)及び(5−2)に示したように、空気流量特性モデル312は、計算の必要のない説明変数(xpp(t),xpp(t+T),xsm(t),xsp(t),xsp(t+T),xO2(t))だけでなく、次のような計算する必要のある説明変数を含んでいる。

Figure 2019020066
Further, as shown in the equations (5-1) and (5-2), the air flow rate characteristic model 312 is an explanatory variable (x pp (t), x pp (t + T 1 ), x sm that does not need to be calculated. In addition to (t), x sp (t), x sp (t + T 2 ), x O2 (t)), the following explanatory variables that need to be calculated are included.
Figure 2019020066

そこで、CPU301は、読み出された運転データを用いて、上記の説明変数の実績値を算出する。これが前処理変数情報の作成である。   Therefore, the CPU 301 calculates the actual value of the explanatory variable using the read operation data. This is the creation of preprocessing variable information.

次にCPU301は、学習データ作成処理を実行する(ステップS203)。学習データ作成処理は、空気流量特性モデル311,312の機械学習に用いられるデータを作成するための処理である。   Next, the CPU 301 executes learning data creation processing (step S203). The learning data creation process is a process for creating data used for machine learning of the air flow rate characteristic models 311 and 312.

ここで、二次空気流量特性、つまり、空気調節弁34の空気流量特性について説明する。一次空気流量特性、つまり、空気調節弁29の空気流量特性は、概ね線形を示すため、式(4)に示す線形モデルによって実績値を近似できる。これに対して、二次空気流量特性は非線形である。したがって、単純に線型モデルによって二次空気流量特性を近似することはできない。   Here, the secondary air flow rate characteristic, that is, the air flow rate characteristic of the air control valve 34 will be described. Since the primary air flow rate characteristic, that is, the air flow rate characteristic of the air control valve 29 is substantially linear, the actual value can be approximated by the linear model shown in Expression (4). On the other hand, the secondary air flow rate characteristic is non-linear. Therefore, the secondary air flow rate characteristic cannot be approximated simply by a linear model.

図5は、空気調節弁34の空気流量特性を示すグラフである。図5において、縦軸は目的変数y(t)(つまり、時刻t+T2における二次空気流量PV値)を示し、横軸は二次空気流量MV値に関する説明変数jを示している。二次空気流量MV値に関する説明変数jとは、具体的には、次の各説明変数である。なお、図5には、横軸の説明変数が二次空気流量MV値である例を示している。

Figure 2019020066
FIG. 5 is a graph showing the air flow rate characteristics of the air control valve 34. In FIG. 5, the vertical axis represents the objective variable y (t) (that is, the secondary air flow rate PV value at time t + T2), and the horizontal axis represents the explanatory variable j related to the secondary air flow rate MV value. The explanatory variable j regarding the secondary air flow rate MV value is specifically the following explanatory variables. FIG. 5 shows an example in which the explanatory variable on the horizontal axis is the secondary air flow rate MV value.
Figure 2019020066

図5に示すように、二次空気流量特性は、説明変数jが閾値T(j)未満の領域では、説明変数jに比例して目的変数y(t)が増加し、説明変数jが閾値T(j)以上となると目的変数y(t)が一定値に収束する。このため、二次空気流量特性では、変曲点に閾値T(j)を設定し、この閾値T(j)を境界として上記の式(5−1)及び(5−2)に示した2つの線型モデルで実績値を近似する。よって、学習データの説明変数jが閾値T(j)未満の場合には、式(5−1)のモデルに学習データを与えて式(5−2)のモデルには学習データを与えず、説明変数jが閾値T(j)以上の場合には、式(5−1)のモデルには学習データを与えずに式(5−2)のモデルに学習データを与えるようにする。学習データ作成処理では、上記のような学習を行うための学習データ行列Aを作成する。   As shown in FIG. 5, in the secondary air flow rate characteristic, in the region where the explanatory variable j is less than the threshold value T (j), the objective variable y (t) increases in proportion to the explanatory variable j, and the explanatory variable j is the threshold value. When T (j) or more, the objective variable y (t) converges to a constant value. For this reason, in the secondary air flow rate characteristic, a threshold value T (j) is set at the inflection point, and 2 shown in the above equations (5-1) and (5-2) with this threshold value T (j) as a boundary. Approximate actual values with two linear models. Therefore, when the explanatory variable j of the learning data is less than the threshold value T (j), the learning data is given to the model of the equation (5-1) and the learning data is not given to the model of the equation (5-2). When the explanatory variable j is equal to or greater than the threshold T (j), the learning data is given to the model of the equation (5-2) without giving the learning data to the model of the equation (5-1). In the learning data creation process, a learning data matrix A for performing learning as described above is created.

学習データ行列Aの一例を次に示す。

Figure 2019020066
学習データ行列Aは、一行が同一時刻(t)についての各説明変数の実績値が含まれるデータセットとなっており、互いに異なる行には互いに異なる時刻の実績値のデータセットが含まれる。また、列は説明変数に対応しており、上記のような閾値T(j)による場合分けが必要のない説明変数は一列に、場合分けが必要な説明変数は隣り合う二列に表現されている。場合分けが必要な説明変数は、左の列が閾値T(j)未満の場合の学習データであり、右の列が閾値T(j)以上の場合の学習データである。ある説明変数jの実績値x(i,j)が閾値T(j)未満であった場合、左の列の要素A(i,k)に実績値x(i,j)が格納され、右の列の要素A(i,k+1)には「0」が格納される。また、説明変数jの実績値x(i,j)が閾値T(j)以上であった場合、左の列の要素A(i,k)には「0」が格納され、右の列の要素A(i,k+1)に実績値x(i,j)が格納される。この学習データ行列Aは、要素毎に学習DB330に格納される。 An example of the learning data matrix A is shown below.
Figure 2019020066
The learning data matrix A is a data set in which one row includes actual values of each explanatory variable for the same time (t), and different rows include data sets of actual values at different times. The columns correspond to the explanatory variables. The explanatory variables that do not need to be classified according to the threshold value T (j) as described above are expressed in one column, and the explanatory variables that need to be classified are expressed in two adjacent columns. Yes. The explanatory variables that need to be classified are learning data when the left column is less than the threshold value T (j), and learning data when the right column is equal to or more than the threshold value T (j). When the actual value x (i, j) of a certain explanatory variable j is less than the threshold value T (j), the actual value x (i, j) is stored in the element A (i, k) in the left column, and the right “0” is stored in the element A (i, k + 1) in the column of “1”. If the actual value x (i, j) of the explanatory variable j is equal to or greater than the threshold T (j), “0” is stored in the element A (i, k) in the left column, and the right column The actual value x (i, j) is stored in the element A (i, k + 1). This learning data matrix A is stored in the learning DB 330 for each element.

図6は、学習データ作成処理の手順を示すフローチャートである。学習データ作成処理において、CPU301は、データインデックスi、つまり実績DB320から読み出されたレコードのインデックスi、説明変数インデックスj、及び機械学習に用いられる学習データ行列Aの列成分インデックスkのそれぞれを初期化する(ステップS301〜S303)。   FIG. 6 is a flowchart showing a procedure of learning data creation processing. In the learning data creation process, the CPU 301 initializes each of the data index i, that is, the index i of the record read from the performance DB 320, the explanatory variable index j, and the column component index k of the learning data matrix A used for machine learning. (Steps S301 to S303).

次にCPU301は、説明変数jが二次空気流量MV値に関する説明変数であるか否かを判別し(ステップS304)、説明変数jが二次空気流量MV値に関する説明変数である場合(ステップS304においてYES)、説明変数jの実績値x(i,j)が閾値条件を満たすか否か、即ち、閾値T(j)未満であるか否かを判別する(ステップS305)。閾値条件を満たしている場合、即ち、実績値x(i,j)が閾値T(j)未満である場合には(ステップS305においてYES)、CPU301は学習DB330における学習データ行列Aの要素A(i,k)に実績値x(i,j)を格納し(ステップS306)、要素A(i,k+1)に「0」を格納する(ステップS307)。他方、閾値条件を満たしていない場合、即ち、実績値x(i,j)が閾値T(j)以上である場合には(ステップS305においてNO)、CPU301は学習DB330の要素A(i,k)に「0」を格納し(ステップS308)、要素A(i,k+1)に実績値x(i,j)を格納する(ステップS309)。ステップS307又はS308の処理の後、CPU301は、kを2つインクリメントし(ステップS310)、ステップS313へ処理を移す。   Next, the CPU 301 determines whether or not the explanatory variable j is an explanatory variable related to the secondary air flow rate MV value (step S304), and when the explanatory variable j is an explanatory variable related to the secondary air flow rate MV value (step S304). In step S305, it is determined whether or not the actual value x (i, j) of the explanatory variable j satisfies the threshold condition, that is, whether or not it is less than the threshold T (j). When the threshold condition is satisfied, that is, when the actual result value x (i, j) is less than the threshold value T (j) (YES in step S305), the CPU 301 uses the element A of the learning data matrix A in the learning DB 330 ( The actual value x (i, j) is stored in i, k) (step S306), and “0” is stored in the element A (i, k + 1) (step S307). On the other hand, when the threshold condition is not satisfied, that is, when the actual value x (i, j) is equal to or greater than the threshold T (j) (NO in step S305), the CPU 301 uses the element A (i, k) of the learning DB 330. ) Is stored in (0) (step S308), and the actual value x (i, j) is stored in element A (i, k + 1) (step S309). After the process of step S307 or S308, the CPU 301 increments k by two (step S310), and moves the process to step S313.

説明変数jが二次空気流量MV値に関する説明変数でない場合(ステップS304においてNO)、CPU301は学習DB330の要素A(i,k)に実績値x(i,j)を格納し(ステップS311)、kを1つインクリメントして(ステップS312)、ステップS313へ処理を移す。   When the explanatory variable j is not an explanatory variable related to the secondary air flow rate MV value (NO in step S304), the CPU 301 stores the actual value x (i, j) in the element A (i, k) of the learning DB 330 (step S311). , K is incremented by 1 (step S312), and the process proceeds to step S313.

CPU301は、jが説明変数の数Jに一致するか否かを判定し(ステップS313)、一致しなければ(ステップS313においてNO)、jを1つインクリメントし(ステップS314)、ステップS304へ処理を戻す。これにより、次の説明変数の実績値が学習行列に格納される。   The CPU 301 determines whether or not j matches the number J of explanatory variables (step S313). If it does not match (NO in step S313), j is incremented by 1 (step S314), and the process proceeds to step S304. To return. Thereby, the actual value of the next explanatory variable is stored in the learning matrix.

他方、jがJに一致する場合には(ステップS313においてYES)、CPU301は目的変数ベクトルBの要素B(i)にデータiにおける目的変数の実績値y(i)を格納し(ステップS315)、iが実績DB320から読み出されたレコードの数Iに一致するか否かを判定する(ステップS316)。iがIに一致しない場合には(ステップS316においてNO)、CPU301はiを1つインクリメントし(ステップS317)、ステップS302へ処理を戻す。他方、iがIに一致する場合には(ステップS316においてYES)、CPU301は学習データ作成処理を終了する。   On the other hand, if j matches J (YES in step S313), CPU 301 stores the actual value y (i) of the objective variable in data i in element B (i) of objective variable vector B (step S315). , I is equal to the number I of records read from the record DB 320 (step S316). If i does not match I (NO in step S316), CPU 301 increments i by 1 (step S317) and returns the process to step S302. On the other hand, if i matches I (YES in step S316), CPU 301 ends the learning data creation process.

再び図4を参照する。学習データ作成処理を終了すると、CPU301は、モデルパラメータを算出する(ステップS204)。モデルパラメータは、次式(6)にしたがって最小二乗法により算出される。

Figure 2019020066
但し、Θはモデルパラメータベクトルであり、Aは学習データ行列であり、Bは目的変数ベクトルである。 Refer to FIG. 4 again. When the learning data creation process ends, the CPU 301 calculates a model parameter (step S204). The model parameter is calculated by the least square method according to the following equation (6).
Figure 2019020066
Where Θ is a model parameter vector, A is a learning data matrix, and B is an objective variable vector.

CPU301は、算出されたモデルパラメータをモデル学習結果DB340に格納し(ステップS205)、モデル構築処理を終了する。   The CPU 301 stores the calculated model parameter in the model learning result DB 340 (step S205), and ends the model construction process.

再び図3を参照する。モデル構築処理を終了すると、CPU301は、ステップS101へ処理を戻す。これにより、ステップS101以降の処理が再び実行される。ステップS104において、空気流量特性モデル311,312を構築しないと判定された場合(ステップS104においてNO)、CPU301は、前回の制御処理(つまり、制御信号の送信)を実行した後、所定の制御周期ΔTが経過したか否かを判定する(ステップS106)。制御周期ΔTが経過していない場合(ステップS106においてNO)、CPU301は、ステップS101に処理を戻す。   Refer to FIG. 3 again. When the model construction process ends, the CPU 301 returns the process to step S101. Thereby, the process after step S101 is performed again. If it is determined in step S104 that the air flow rate characteristic models 311 and 312 are not constructed (NO in step S104), the CPU 301 executes the previous control process (that is, transmission of a control signal), and then performs a predetermined control cycle. It is determined whether ΔT has elapsed (step S106). If control period ΔT has not elapsed (NO in step S106), CPU 301 returns the process to step S101.

他方、制御周期ΔTが経過している場合(ステップS106においてYES)、CPU301は、一次及び二次空気流量のSP値をそれぞれ設定する(ステップS107)。ステップS107の処理では、ガス化溶融炉プラント10における一次及び二次空気流量のSP値が算出される。このルールとしては、特願2016−206568に記載されたルールを利用することができる。設定された一次及び二次空気流量SP値は、動作条件DB350に格納される。   On the other hand, when the control period ΔT has elapsed (YES in step S106), the CPU 301 sets the SP values of the primary and secondary air flow rates (step S107). In the process of step S107, the SP values of the primary and secondary air flow rates in the gasification melting furnace plant 10 are calculated. As this rule, the rule described in Japanese Patent Application No. 2006-206568 can be used. The set primary and secondary air flow rate SP values are stored in the operating condition DB 350.

次にCPU301は、操作量決定処理を実行する(ステップS108)。操作量決定処理は、一次及び二次空気流量SP値に対する一次及び二次空気流量MV値を算出する処理である。図7は、操作量決定処理の手順を示すフローチャートである。操作量決定処理において、CPU301は、まず、動作条件DB350から一次及び二次空気流量SP値と、動作条件データとを読み出し、また実績DB320から前処理後の運転データを読み出す(ステップS401)。動作条件データには、前回の一次及び二次空気流量MV値、一次空気流量MV値の上限値及び下限値等が含まれる。   Next, the CPU 301 executes an operation amount determination process (step S108). The manipulated variable determination process is a process of calculating primary and secondary air flow rate MV values with respect to primary and secondary air flow rate SP values. FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the operation amount determination process. In the operation amount determination process, the CPU 301 first reads the primary and secondary air flow rate SP values and the operation condition data from the operation condition DB 350, and also reads the preprocessed operation data from the result DB 320 (step S401). The operating condition data includes the previous primary and secondary air flow rate MV values, the upper limit value and the lower limit value of the primary air flow rate MV value, and the like.

次にCPU301は、一次空気操作量算出処理を実行する(ステップS402)。一次空気操作量算出処理は、空気流量特性モデル311に基づいて一次空気流量MV値を算出する処理である。図8は、一次空気操作量算出処理の手順を示すフローチャートである。一次空気操作量算出処理において、CPU301は、まず中間変数Vを算出する(ステップS501)。中間変数Vは、次式(7a)乃至(7e)にしたがって算出される。

Figure 2019020066
Next, the CPU 301 executes a primary air operation amount calculation process (step S402). The primary air manipulated variable calculation process is a process of calculating a primary air flow rate MV value based on the air flow rate characteristic model 311. FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the primary air operation amount calculation process. In the primary air operation amount calculation process, the CPU 301 first calculates an intermediate variable V (step S501). The intermediate variable V is calculated according to the following equations (7a) to (7e).
Figure 2019020066

上記の式(7a)乃至(7g)は、式(4)をxpm(t)の式に変形することで得られる。なお、このときxpp(t+T)がxps(t)に、xsp(t+T)がxss(t)に、xpp(t−ΔT)がxpp(t−1)に、xpm(t−ΔT)がxpm(t−1)にそれぞれ置き換えられる。これにより、目的変数が誤差の大きい一次空気流量PV値として精度よく求められた式(4)の形式の空気流量特性モデル311を、一次空気流量MV値を算出するための形式に変更できる。 The above formulas (7a) to (7g) are obtained by transforming the formula (4) into the formula x pm (t). At this time, x pp (t + T 1 ) becomes x ps (t), x sp (t + T 2 ) becomes x ss (t), x pp (t−ΔT) becomes x pp (t−1), x pm (t−ΔT) is replaced with x pm (t−1), respectively. As a result, the air flow characteristic model 311 in the form of the equation (4) obtained with high accuracy as the primary air flow rate PV value whose objective variable has a large error can be changed to a form for calculating the primary air flow rate MV value.

次にCPU301は、Vが0以上であるか否かを判別する(ステップS502)。Vが0以上である場合(ステップS502においてYES)、式(7f)及び(7g)にしたがって一次空気流量MV値の候補C11,C12を算出する(ステップS503)。さらにCPU301は、上下限リミッタ処理を実行する(ステップS504)。この処理では、一次空気流量MV値の候補C11,C22のそれぞれを一次空気流量MV値の上限値及び下限値と比較し、これらの一方又は両方が上限値又は下限値を超える場合にはその候補を上限値又は下限値に変更する処理である。 Next, the CPU 301 determines whether or not V is 0 or more (step S502). If V is 0 or more (YES in step S502), primary air flow rate MV value candidates C 11 and C 12 are calculated according to equations (7f) and (7g) (step S503). Further, the CPU 301 executes upper / lower limiter processing (step S504). In this process, each of the primary air flow rate MV value candidates C 11 and C 22 is compared with the upper limit value and the lower limit value of the primary air flow rate MV value, and when one or both of these exceed the upper limit value or the lower limit value. This is a process of changing the candidate to an upper limit value or a lower limit value.

次にCPU301は、C11が0より大きいか否かを判別する(ステップS505)。C11が0より大きい場合(ステップS505においてYES)、CPU301は一次空気流量MV値をC11に決定し(ステップS506)、一次空気操作量算出処理を終了する。他方、C11が0以下である場合には(ステップS505においてNO)、CPU301はC12が0より大きいか否かを判別する(ステップS507)。C12が0より大きい場合(ステップS507においてYES)、CPU301は一次空気流量MV値をC12に決定し(ステップS508)、一次空気操作量算出処理を終了する。C12が0以下である場合(ステップS507においてNO)、CPU301は、前回の一次空気流量MV値を新たな一次空気流量MV値として再度決定し(ステップS509)、一次空気操作量算出処理を終了する。 Then CPU301 is, C 11 is greater than determines whether or not the 0 (step S505). If C 11 is greater than 0 (YES in step S505), CPU 301 determines the primary air flow MV value C 11 (step S506), and terminates the primary air control input calculation process. On the other hand, if C 11 is 0 or less (NO in step S505), CPU 301 discriminates whether C 12 is greater than 0 (step S507). If C 12 is greater than 0 (YES in step S507), CPU 301 determines the primary air flow MV value C 12 (step S508), and terminates the primary air control input calculation process. If C 12 is 0 or less (NO in step S507), CPU 301 again determines the primary air flow rate MV value of the previous as a new primary air flow MV value (step S509), it ends the primary air control input calculation process To do.

また、ステップS502においてVが0未満であった場合(ステップS502においてNO)、CPU301は、一次空気流量MV値を下限値に決定し(ステップS510)、一次空気操作量算出処理を終了する。   If V is less than 0 in step S502 (NO in step S502), the CPU 301 determines the primary air flow rate MV value as the lower limit value (step S510), and ends the primary air manipulated variable calculation process.

再び図7を参照する。一次空気操作量算出処理を終了すると、CPU301は二次空気量算出処理を実行する(ステップS403)。二次空気操作量算出処理は、空気流量特性モデル312に基づいて二次空気流量MV値を算出する処理である。図9は、二次空気操作量算出処理の手順を示すフローチャートである。二次空気操作量算出処理において、CPU301は、まず中間変数W,Wを算出する(ステップS601)。中間変数W,Wは、次式(8a)乃至(8j)にしたがって算出される。

Figure 2019020066
Refer to FIG. 7 again. When the primary air operation amount calculation process is completed, the CPU 301 executes a secondary air amount calculation process (step S403). The secondary air manipulated variable calculation process is a process for calculating the secondary air flow rate MV value based on the air flow rate characteristic model 312. FIG. 9 is a flowchart showing a procedure of secondary air operation amount calculation processing. In the secondary air operation amount calculation process, the CPU 301 first calculates intermediate variables W 1 and W 2 (step S601). The intermediate variables W 1 and W 2 are calculated according to the following equations (8a) to (8j).
Figure 2019020066

上記の式(8a)乃至(8n)は、式(5−1)及び(5−2)をxsm(t)の式に変形することで得られる。なお、このときxpp(t+T)がxps(t)に、xsp(t+T)がxss(t)に、xsp(t−ΔT)がxsp(t−1)に、xsm(t−ΔT)がxsm(t−1)にそれぞれ置き換えられる。これにより、目的変数が誤差の大きい一次空気流量PV値として精度よく求められた式(4)の形式の空気流量特性モデル311を、一次空気流量MV値を算出するための形式に変更できる。 The above formulas (8a) to (8n) are obtained by transforming the formulas (5-1) and (5-2) into the formula x sm (t). At this time, x pp (t + T 1 ) becomes x ps (t), x sp (t + T 2 ) becomes x ss (t), x sp (t−ΔT) becomes x sp (t−1), x sm (t−ΔT) is replaced with x sm (t−1), respectively. As a result, the air flow characteristic model 311 in the form of the equation (4) obtained with high accuracy as the primary air flow rate PV value whose objective variable has a large error can be changed to a form for calculating the primary air flow rate MV value.

次にCPU301は、Wが0以上であるか否かを判別する(ステップS602)。CPU311は、Wが0以上である場合には(ステップS602においてYES)、そのままステップS604に処理を移し、Wが0未満である場合には(ステップS602においてNO)、Wを「0」に設定し(ステップS603)、ステップS604に処理を移す。 Then CPU301 is, W 1 is determined whether a 0 or more (step S602). If W 1 is equal to or greater than 0 (YES in step S602), CPU 311 proceeds to step S604 as it is, and if W 1 is less than 0 (NO in step S602), W 1 is changed to “0”. (Step S603), and the process proceeds to step S604.

CPU301は、Wが0以上であるか否かを判別する(ステップS604)。CPU311は、Wが0以上である場合には(ステップS604においてYES)、そのままステップS606に処理を移し、Wが0未満である場合には(ステップS604においてNO)、Wを「0」に設定し(ステップS605)、ステップS606に処理を移す。 CPU301 is, W 2 it is determined whether or not greater than 0 (step S604). If W 2 is equal to or greater than 0 (YES in step S604), CPU 311 directly proceeds to step S606. If W 2 is less than 0 (NO in step S604), CPU 311 sets W 2 to “0. (Step S605), and the process proceeds to step S606.

CPU301は、式(8k)乃至(8n)にしたがって二次空気流量MV値の候補C21,C22,C23,C24を算出する(ステップS606)。さらにCPU301は、上下限リミッタ処理を実行する(ステップS607)。この処理では、二次空気流量MV値の候補C21,C22,C23,C24のそれぞれを二次空気流量MV値の上限値及び下限値と比較し、これらの一方又は両方が上限値又は下限値を超える場合にはその候補を上限値又は下限値に変更する処理である。 The CPU 301 calculates the secondary air flow rate MV value candidates C 21 , C 22 , C 23 , and C 24 according to the equations (8k) to (8n) (step S606). Further, the CPU 301 executes upper / lower limiter processing (step S607). In this process, each of the candidates C 21 , C 22 , C 23 , and C 24 of the secondary air flow rate MV value is compared with the upper limit value and the lower limit value of the secondary air flow rate MV value, and one or both of these are the upper limit values. Alternatively, when the lower limit value is exceeded, the candidate is changed to the upper limit value or the lower limit value.

CPU301は、C21,C22,C23,C24のそれぞれと前回の二次空気流量MV値との絶対値差分を算出し(ステップS608)、C21,C22,C23,C24のうち絶対値差分が最小のものを二次空気流量MV値として決定する(ステップS609)。以上で、二次空気操作量算出処理が終了する。 The CPU 301 calculates an absolute value difference between each of C 21 , C 22 , C 23 , and C 24 and the previous secondary air flow rate MV value (step S608), and C 21 , C 22 , C 23 , and C 24 are calculated. Among them, the one with the smallest absolute value difference is determined as the secondary air flow rate MV value (step S609). Thus, the secondary air operation amount calculation process is completed.

再び図7を参照する。二次空気操作量算出処理を終了すると、CPU301は操作量決定処理を終了する。   Refer to FIG. 7 again. When the secondary air operation amount calculation process ends, the CPU 301 ends the operation amount determination process.

再び図3を参照する。操作量決定処理を終了すると、CPU301は、得られた一次及び二次空気流量MV値に応じた制御信号を送信し、空気調節弁29の弁開度を操作する(ステップS109)。CPU301は、処理結果として、一次及び二次空気流量MV値を実績DB320及び動作条件DB350に保存し(ステップS110)、空気量制御処理を終了するか否かを判定する(ステップS111)。空気量制御処理を終了しない場合には(ステップS111においてNO)、CPU301は、ステップS101へ処理を戻す。例えば運転員から終了指示が与えられ、空気量制御処理を終了する場合には(ステップS111においてYES)、CPU301は空気量制御処理を終了する。   Refer to FIG. 3 again. When the operation amount determination process is completed, the CPU 301 transmits a control signal corresponding to the obtained primary and secondary air flow rate MV values, and operates the valve opening degree of the air control valve 29 (step S109). As a processing result, the CPU 301 stores the primary and secondary air flow rate MV values in the performance DB 320 and the operation condition DB 350 (step S110), and determines whether or not to end the air amount control process (step S111). If the air amount control process is not terminated (NO in step S111), CPU 301 returns the process to step S101. For example, when an end instruction is given from the operator and the air amount control process is ended (YES in step S111), the CPU 301 ends the air amount control process.

(その他の実施の形態)
上述した実施の形態では、空気流量特性モデル311が、二次空気流量PV値、二次空気流量SV値(これに対応するxsp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値の各要素を含んで定義される構成について述べたが、これに限定されるものではない。二次空気流量SV値、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値を用いることなく、二次空気流量PV値を用いて空気流量特性モデル311を定義することもできるし、二次空気流量SV値、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PVの少なくとも1つを用いて空気流量特性モデル311を定義することもできる。また、二次空気流量PV値、二次空気流量SV値(これに対応するxsp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値とは異なる空気流量、例えば、溶融炉30を始動するための始動バーナに二次送風機26からの空気を供給する構成の場合には、始動バーナへ供給される空気流量(以下、「始動バーナ空気流量」という)、ガス化炉20に設けられたバーナに二次送風機26からの空気を供給する構成の場合には、当該バーナへ供給される空気流量(以下、「ガス化炉バーナ空気流量」という)を用いて空気流量特性モデル311を定義することもできる。具体的には、式(4)及び式(7d)におけるxother(t)を、時刻tにおける補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、始動バーナ空気流量PV値、及びガス化炉バーナ空気流量PV値の和としてもよい。
(Other embodiments)
In the embodiment described above, the air flow rate characteristic model 311 includes the secondary air flow rate PV value, the secondary air flow rate SV value (corresponding x sp (t + T 2 )), the auxiliary burner air flow rate PV value, and the ejector air flow rate. Although the structure defined including each element of PV value and oxygen flow rate PV value was described, it is not limited to this. The air flow characteristic model 311 can also be defined using the secondary air flow rate PV value without using the secondary air flow rate SV value, the auxiliary burner air flow rate PV value, the ejector air flow rate PV value, and the oxygen flow rate PV value. The air flow characteristic model 311 can also be defined using at least one of the secondary air flow rate SV value, the auxiliary burner air flow rate PV value, the ejector air flow rate PV value, and the oxygen flow rate PV. Also, the air is different from the secondary air flow rate PV value, secondary air flow rate SV value (corresponding x sp (t + T 2 )), auxiliary burner air flow rate PV value, ejector air flow rate PV value, and oxygen flow rate PV value. In the case of a configuration in which the flow rate, for example, the air from the secondary blower 26 is supplied to the start burner for starting the melting furnace 30, the air flow rate supplied to the start burner (hereinafter referred to as "start burner air flow rate"). In the case of supplying air from the secondary blower 26 to the burner provided in the gasification furnace 20, an air flow rate supplied to the burner (hereinafter referred to as "gasification burner air flow rate") is used. The air flow characteristic model 311 can also be defined. Specifically, xother (t) in the equations (4) and (7d) is set to the auxiliary burner air flow rate PV value, ejector air flow rate PV value, start burner air flow rate PV value, and gasifier burner at time t. It may be the sum of the air flow rate PV values.

また、上述した実施の形態では、空気流量特性モデル312が、一次空気流量PV値、一次空気流量SV値(これに対応するxpp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値の各要素を含んで定義される構成について述べたが、これに限定されるものではない。一次空気流量SV値、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値を用いることなく、一次空気流量PV値を用いて空気流量特性モデル312を定義することもできるし、一次空気流量SV値、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PVの少なくとも1つを用いて空気流量特性モデル312を定義することもできる。また、一次空気流量PV値、一次空気流量SV値(これに対応するxpp(t+T))、補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、及び酸素流量PV値とは異なる空気流量、例えば、始動バーナ空気流量、ガス化炉バーナ空気流量を用いて空気流量特性モデル311を定義することもできる。具体的には、式(5−1)及び(5−2)並びに式(8d)及び(8h)におけるxother(t)を、時刻tにおける補助バーナ空気流量PV値、エゼクタ空気流量PV値、始動バーナ空気流量PV値、及びガス化炉バーナ空気流量PV値の和としてもよい。 In the embodiment described above, the air flow rate characteristic model 312 includes the primary air flow rate PV value, the primary air flow rate SV value (corresponding x pp (t + T 1 )), the auxiliary burner air flow rate PV value, and the ejector air flow rate. Although the structure defined including each element of PV value and oxygen flow rate PV value was described, it is not limited to this. Without using the primary air flow rate SV value, the auxiliary burner air flow rate PV value, the ejector air flow rate PV value, and the oxygen flow rate PV value, the air flow characteristic model 312 can be defined using the primary air flow rate PV value, The air flow characteristic model 312 may be defined using at least one of the primary air flow rate SV value, the auxiliary burner air flow rate PV value, the ejector air flow rate PV value, and the oxygen flow rate PV. Also, the primary air flow rate PV value, the primary air flow rate SV value (corresponding x pp (t + T 1 )), the auxiliary burner air flow rate PV value, the ejector air flow rate PV value, and the air flow rate different from the oxygen flow rate PV value, For example, the air flow characteristic model 311 can be defined using the start burner air flow rate and the gasifier burner air flow rate. Specifically, x other (t) in the equations (5-1) and (5-2) and the equations (8d) and (8h) is changed to an auxiliary burner air flow rate PV value, an ejector air flow rate PV value at time t, It may be the sum of the start burner air flow rate PV value and the gasifier burner air flow rate PV value.

また、上述した実施の形態では、空気流量特性モデル311,312を重回帰分析によって構築する構成について述べたが、これに限定されるものではない。運転員等が経験に基づいて空気流量特性モデル311,312を作成してもよい。また、上述した実施の形態では、線形最小二乗法によって空気流量特性モデル311,312を構築する構成について述べたが、他の線形フィッティング方法を用いる構成としてもよい。また、上述した実施の形態では、空気流量特性モデル312を2つの線型モデルとしてそれぞれ線形最小二乗法によって近似する構成としたが、非線形最小二乗法を用いて空気流量特性モデル312を構築する構成とすることもできる。また、重回帰分析ではなく、ニューラルネットワーク、決定木、遺伝的プログラミング等の機械学習によって空気流量特性モデルを構築してもよい。   In the above-described embodiment, the configuration in which the air flow rate characteristic models 311 and 312 are constructed by multiple regression analysis is described, but the present invention is not limited to this. An operator or the like may create the air flow rate characteristic models 311 and 312 based on experience. In the above-described embodiment, the configuration in which the air flow rate characteristic models 311 and 312 are constructed by the linear least square method has been described. However, another linear fitting method may be used. In the above-described embodiment, the air flow characteristic model 312 is approximated by the linear least square method as two linear models. However, the air flow characteristic model 312 is constructed using the nonlinear least square method. You can also Further, the air flow characteristic model may be constructed not by multiple regression analysis but by machine learning such as a neural network, a decision tree, or genetic programming.

また、上述した実施の形態では、単一のコンピュータ200によって空気量制御プログラム310のすべての処理が実行される構成について述べたが、本発明はこれに限定されるものではなく、空気量制御プログラム310と同様の処理を、複数の装置(コンピュータ)により分散して実行する分散システムとすることも可能である。   In the above-described embodiment, the configuration in which all processing of the air amount control program 310 is executed by the single computer 200 has been described, but the present invention is not limited to this, and the air amount control program A distributed system that executes the same processing as 310 in a distributed manner by a plurality of devices (computers) may be used.

本発明のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置、空気量制御方法、及び空気流量特性モデルは、ガス化溶融炉プラントにおける燃焼空気供給量を制御するための空気量制御装置及び空気量制御方法並びにこれらに用いられる空気流量特性モデル等として有用である。   An air amount control device, an air amount control method, and an air flow rate characteristic model of a gasification melting furnace plant according to the present invention include an air amount control device and an air amount control method for controlling a combustion air supply amount in a gasification melting furnace plant. Moreover, it is useful as an air flow rate characteristic model used for these.

10 ガス化溶融炉プラント
15 ガス化溶融炉
20 ガス化炉
24 流路
25 一次空気供給口
26 二次送風機
27 ダクト
28 酸素富化装置
29,34,35b,38b 空気調節弁
30 溶融炉
31 一次燃焼室
32 二次燃焼室
33 二次空気供給口
35 溶融炉補助バーナ
35a 空気供給口
36 絞部
38 出滓エゼクタ
38a 空気供給口
74 吐出温度計
75 吐出圧力計
76 一次空気流量計
77 酸素流量計
78 補助バーナ空気流量計
79 二次空気流量計
80 エゼクタ空気流量計
100 空気量制御装置
200 コンピュータ
301 CPU
310 空気量制御プログラム
311,312 空気流量特性モデル
320 実績データベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gasification melting furnace plant 15 Gasification melting furnace 20 Gasification furnace 24 Flow path 25 Primary air supply port 26 Secondary blower 27 Duct 28 Oxygen enrichment device 29, 34, 35b, 38b Air control valve 30 Melting furnace 31 Primary combustion Chamber 32 Secondary Combustion Chamber 33 Secondary Air Supply Port 35 Melting Furnace Auxiliary Burner 35a Air Supply Port 36 Throttle 38 Ejector Ejector 38a Air Supply Port 74 Discharge Thermometer 75 Discharge Pressure Gauge 76 Primary Air Flow Meter 77 Oxygen Flow Meter 78 Auxiliary burner air flow meter 79 Secondary air flow meter 80 Ejector air flow meter 100 Air volume control device 200 Computer 301 CPU
310 Air Volume Control Program 311, 312 Air Flow Characteristics Model 320 Results Database

Claims (19)

廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントの空気量制御装置であって、
制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である対象測定値と、非制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である非対象測定値とを取得する測定値取得手段と、
前記制御対象の空気流量の目標値である対象目標値を設定する目標値設定手段と、
前記測定値取得手段によって取得された前記対象測定値及び前記非対象測定値、並びに前記目標値設定手段によって設定された前記対象目標値に基づいて、前記制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の操作量を決定する操作量決定手段と
を備える、
ガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
Gasification in which waste is incinerated and a plurality of air supply ports are provided in a gasification melting furnace for melting ash generated by incineration, and air is supplied from a common air supply device to each of the plurality of air supply ports An air amount control device for a melting furnace plant,
Measurement value acquisition means for acquiring a target measurement value that is a measurement value of the air flow rate at the air supply port to be controlled and a non-target measurement value that is a measurement value of the air flow rate at the air supply port of the non-control target;
Target value setting means for setting a target target value that is a target value of the air flow rate of the control target;
Based on the target measurement value and the non-target measurement value acquired by the measurement value acquisition unit and the target target value set by the target value setting unit, an air flow rate at the air supply port of the control target is adjusted. And an operation amount determining means for determining an operation amount of an air control valve connected to the air supply port.
Air quantity control device for gasification melting furnace plant.
前記目標値設定手段は、前記非制御対象の空気流量の目標値である非対象目標値をさらに設定するように構成されており、
前記操作量決定手段は、前記目標値設定手段によって設定された前記非対象目標値にさらに基づいて、前記操作量を決定するように構成されている、
請求項1に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The target value setting means is configured to further set a non-target target value that is a target value of the non-control target air flow rate,
The manipulated variable determining means is configured to determine the manipulated variable based further on the non-target target value set by the target value setting means.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 1.
前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の一次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得するように構成され、
前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の一次空気流量目標値を設定するように構成され、
前記操作量決定手段は、前記溶融炉の一次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されている、
請求項1又は2に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The measurement value acquisition means acquires a primary air flow rate measurement value of a melting furnace included in the gasification melting furnace as the target measurement value, and acquires a secondary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value Configured to
The target value setting means is configured to set a primary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value,
The operation amount determination means is configured to determine an operation amount of the air control valve connected to a primary air supply port of the melting furnace.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 1 or 2.
前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の二次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得するように構成され、
前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の二次空気流量目標値を設定するように構成され、
前記操作量決定手段は、前記溶融炉の二次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されている、
請求項1又は2に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The measurement value acquisition means acquires a secondary air flow rate measurement value of a melting furnace included in the gasification melting furnace as the target measurement value, and acquires a primary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value Configured to
The target value setting means is configured to set a secondary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value,
The operation amount determination means is configured to determine an operation amount of the air control valve connected to a secondary air supply port of the melting furnace.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 1 or 2.
前記測定値取得手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されている、
請求項3又は4に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The measured value acquisition means includes a measured value of air supply to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, a measured value of air supply to a melting furnace start burner provided in the melting furnace, The measured value of the air supply to the melting furnace auxiliary burner provided, the measured value of the air supply to the output ejector for discharging the molten slag from the melting furnace, and the measured value of the oxygen flow rate mixed with the primary air Configured to further obtain at least one as said non-target measurement,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 3 or 4.
前記制御対象及び前記非制御対象の空気流量それぞれの実績値、及び前記空気調節弁の操作量の実績値に基づいて、前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値に基づき前記空気調節弁の操作量を決定するための空気流量特性モデルを構築するモデル構築手段をさらに備え、
前記操作量決定手段は、前記モデル構築手段によって構築された前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して前記操作量を決定するように構成されている、
請求項1乃至5の何れかに記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
Based on the actual values of the air flow rates of the control target and the non-control target, and the actual values of the operation amount of the air control valve, the air based on the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value. A model construction means for constructing an air flow characteristic model for determining the operation amount of the control valve;
The manipulated variable determining means is configured to determine the manipulated variable by applying the target measured value, the non-target measured value, and the target target value to the air flow rate characteristic model constructed by the model constructing means. ing,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant in any one of Claims 1 thru | or 5.
前記モデル構築手段は、前記制御対象の空気流量の過去の第1時点での実績値である第1対象空気流量実績値、前記非制御対象の空気流量の前記第1時点での実績値である非対象空気流量実績値、及び前記空気調節弁における前記第1時点での操作量実績値のそれぞれを説明変数とし、前記制御対象の空気流量の前記第1時点より所定時間経過後の第2時点での実績値である第2対象空気流量実績値を目的変数として、重回帰分析により前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、
前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルにおける前記第1対象空気流量実績値を前記対象測定値に、前記第2対象空気量実績値を前記対象目標値に、前記非対象空気流量実績値を前記非対象測定値に置き換えて、前記操作量を決定するように構成されている、
請求項6に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means is a first target air flow rate actual value which is a past actual value of the control target air flow rate and a past actual value of the non-control target air flow rate at the first time point. The second non-target air flow rate actual value and the operation amount actual value at the first time point in the air control valve are explanatory variables, and the second time point after a predetermined time has elapsed from the first time point of the control target air flow rate. The air flow characteristic model is constructed by multiple regression analysis using the second target air flow rate actual value, which is the actual value at, as an objective variable,
The manipulated variable determination means includes the first target air flow rate actual value in the air flow characteristic model as the target measurement value, the second target air amount actual value as the target target value, and the non-target air flow rate actual value. Is replaced with the non-target measurement value to determine the manipulated variable,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 6.
前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の一次空気流量の前記第1時点での実績値を前記第1対象空気流量実績値とし、前記一次空気流量の前記第2時点での実績値を前記第2対象空気量実績値とし、前記溶融炉の二次空気流量の前記第1時点での実績値を前記非対象空気流量実績値とし、前記溶融炉の一次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値を前記操作量実績値として、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、
前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得するように構成され、
前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の一次空気流量目標値を設定するように構成され、
前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して、前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されている、
請求項7に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means uses the actual value at the first time point of the primary air flow rate of the melting furnace included in the gasification melting furnace as the first actual air flow rate actual value, and at the second time point of the primary air flow rate. The actual value of the second target air amount actual value, the actual value at the first time point of the secondary air flow rate of the melting furnace as the non-target air flow actual value, and the primary air supply port of the melting furnace The air flow characteristic model is constructed by setting the actual value at the first time point of the operation amount of the connected air control valve as the actual operation amount value,
The measurement value acquisition means is configured to acquire a primary air flow rate measurement value of the melting furnace as the target measurement value, and to acquire a secondary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value,
The target value setting means is configured to set a primary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value,
The operation amount determination means is configured to determine the operation amount of the air control valve by applying the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value to the air flow characteristic model.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 7.
前記モデル構築手段は、前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値の二乗、前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率、前記一次空気流量の実績値の時間変化率、及び前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率と前記一次空気流量の実績値の時間変化率との積の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されている、
請求項8に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means includes the square of the actual value at the first time point of the operation amount of the air control valve, the time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve, and the time change of the actual value of the primary air flow rate. The air flow characteristic model is constructed based on at least one of a product of a rate and a time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve and a time change rate of the actual value of the primary air flow rate. Configured to,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 8.
前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量の実績値、及び前記一次空気と混合される酸素流量の実績値の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、
前記測定値取得手段は、前記ガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されている、
請求項8又は9に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means includes an actual value of an air supply amount to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, an actual value of an air supply amount to a melting furnace start burner provided in the melting furnace, the melting furnace The actual value of the air supply amount to the melting furnace auxiliary burner provided in the above, the actual value of the air supply amount to the output ejector for discharging the molten slag from the melting furnace, and the oxygen flow rate mixed with the primary air Is further configured to build the air flow characteristic model based on at least one of the actual values of
The measurement value acquisition means includes an air supply amount measurement value to the gasification furnace burner, an air supply amount measurement value to the melting furnace start burner, an air supply amount measurement value to the melting furnace auxiliary burner, and the output ejector. At least one of an air supply measurement value and an oxygen flow measurement value mixed with the primary air is further acquired as the non-target measurement value,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 8 or 9.
前記モデル構築手段は、前記一次空気流量の実績値が時間経過に伴って増加したか否かにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されている、
請求項8乃至10の何れかに記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means is configured to construct the air flow characteristic model further based on whether or not the actual value of the primary air flow rate has increased with time.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant in any one of Claims 8 thru | or 10.
前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれる溶融炉の二次空気流量の前記第1時点での実績値を前記第1対象空気流量実績値とし、前記二次空気流量の前記第2時点での実績値を前記第2対象空気量実績値とし、前記溶融炉の一次空気流量の前記第1時点での実績値を前記非対象空気流量実績値とし、前記溶融炉の二次空気供給口に接続された前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値を前記操作量実績値として、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、
前記測定値取得手段は、前記対象測定値として前記溶融炉の二次空気流量測定値を取得し、前記非対象測定値として前記溶融炉の一次空気流量測定値を取得するように構成され、
前記目標値設定手段は、前記対象目標値として前記溶融炉の二次空気流量目標値を設定するように構成され、
前記操作量決定手段は、前記空気流量特性モデルに前記対象測定値、前記非対象測定値及び前記対象目標値を適用して、前記空気調節弁の操作量を決定するように構成されている、
請求項7に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means sets the actual value at the first time point of the secondary air flow rate of the melting furnace included in the gasification melting furnace as the first target air flow rate actual value, and the second air flow rate second value. The actual value at the time is the second actual air amount actual value, the actual value at the first time of the primary air flow rate of the melting furnace is the non-target air flow actual value, and the secondary air supply of the melting furnace The actual value at the first time point of the operation amount of the air control valve connected to the mouth is used as the operation amount actual value, and the air flow characteristic model is constructed.
The measurement value acquisition means is configured to acquire a secondary air flow rate measurement value of the melting furnace as the target measurement value, and to acquire a primary air flow rate measurement value of the melting furnace as the non-target measurement value,
The target value setting means is configured to set a secondary air flow rate target value of the melting furnace as the target target value,
The operation amount determination means is configured to determine the operation amount of the air control valve by applying the target measurement value, the non-target measurement value, and the target target value to the air flow characteristic model.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 7.
前記モデル構築手段は、前記空気調節弁の操作量の前記第1時点での実績値の平方根、前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率、前記二次空気流量の実績値の時間変化率、及び前記空気調節弁の操作量の実績値の時間変化率と前記二次空気流量の実績値の時間変化率との積の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されている、
請求項12に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means includes the square root of the actual value of the operation amount of the air control valve at the first time point, the time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve, and the time of the actual value of the secondary air flow rate. The air flow characteristic model is constructed based on at least one of a change rate and a product of a time change rate of the actual value of the operation amount of the air control valve and a time change rate of the actual value of the secondary air flow rate. Is configured to
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 12.
前記モデル構築手段は、前記ガス化溶融炉に含まれるガス化炉バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉始動バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉に設けられた溶融炉補助バーナへの空気供給量の実績値、前記溶融炉から溶融スラグを排出するための出滓エゼクタへの空気供給量の実績値、及び前記一次空気と混合される酸素流量の実績値の少なくとも1つにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されており、
前記測定値取得手段は、前記ガス化炉バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉始動バーナへの空気供給量測定値、前記溶融炉補助バーナへの空気供給量測定値、前記出滓エゼクタへの空気供給量測定値、及び前記一次空気に混合される酸素流量測定値の少なくとも1つを、前記非対象測定値としてさらに取得するように構成されている、
請求項12又は13に記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means includes an actual value of an air supply amount to a gasification furnace burner included in the gasification melting furnace, an actual value of an air supply amount to a melting furnace start burner provided in the melting furnace, the melting furnace The actual value of the air supply amount to the melting furnace auxiliary burner provided in the above, the actual value of the air supply amount to the output ejector for discharging the molten slag from the melting furnace, and the oxygen flow rate mixed with the primary air Is further configured to build the air flow characteristic model based on at least one of the actual values of
The measurement value acquisition means includes an air supply amount measurement value to the gasification furnace burner, an air supply amount measurement value to the melting furnace start burner, an air supply amount measurement value to the melting furnace auxiliary burner, and the output ejector. At least one of an air supply measurement value and an oxygen flow measurement value mixed with the primary air is further acquired as the non-target measurement value,
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant of Claim 12 or 13.
前記モデル構築手段は、前記二次空気流量の実績値が時間経過に伴って増加したか否かにさらに基づいて、前記空気流量特性モデルを構築するように構成されている、
請求項12乃至14の何れかに記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means is configured to construct the air flow characteristic model based further on whether or not the actual value of the secondary air flow rate has increased with time.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant in any one of Claims 12 thru | or 14.
前記モデル構築手段は、複数の線型モデルが結合された前記空気流量特性モデルを構築するように構成されている、
請求項7乃至15の何れかに記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The model construction means is configured to construct the air flow characteristic model in which a plurality of linear models are combined.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant in any one of Claims 7 thru | or 15.
前記操作量決定手段は、前記モデル構築手段によって構築された重回帰式である前記空気流量特性モデルを式変換して、前記操作量実績値を目的変数とし、前記第2対象空気流量実績値を説明変数とした操作量決定式を導出し、前記操作量決定式を用いて前記操作量を決定するように構成されている、
請求項7乃至16の何れかに記載のガス化溶融炉プラントの空気量制御装置。
The manipulated variable determining means converts the air flow characteristic model, which is a multiple regression equation constructed by the model constructing means, into a formula, using the manipulated variable actual value as an objective variable, and calculating the second target air flow actual value as the target variable. An operation amount determination formula as an explanatory variable is derived, and the operation amount is determined using the operation amount determination formula.
The air quantity control apparatus of the gasification melting furnace plant in any one of Claims 7 thru | or 16.
廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントの空気量制御方法であって、
制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である対象測定値と、非制御対象の空気供給口における空気流量の測定値である非対象測定値とを取得するステップと、
前記制御対象の空気流量の目標値である対象目標値を設定するステップと、
取得された前記対象測定値及び前記非対象測定値、並びに設定された前記対象目標値に基づいて、前記制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の操作量を決定するステップと
を有する、
ガス化溶融炉プラントの空気量制御方法。
Gasification in which waste is incinerated and a plurality of air supply ports are provided in a gasification melting furnace for melting ash generated by incineration, and air is supplied from a common air supply device to each of the plurality of air supply ports An air amount control method for a melting furnace plant, comprising:
Obtaining a target measurement value that is a measurement value of an air flow rate at a controlled air supply port and a non-target measurement value that is a measurement value of an air flow rate at a non-control target air supply port;
Setting a target target value that is a target value of the air flow rate of the control target;
Air connected to the air supply port for adjusting the air flow rate at the air supply port to be controlled based on the acquired target measurement value and the non-target measurement value and the set target target value. Determining the operating amount of the control valve;
An air amount control method for a gasification melting furnace plant.
廃棄物を焼却し、焼却により生じた灰分を溶融させるガス化溶融炉に複数の空気供給口が設けられ、前記複数の空気供給口のそれぞれに共通の空気供給装置から空気が供給されるガス化溶融炉プラントにおける制御対象の空気供給口における空気流量を調節するために前記空気供給口に接続された空気調節弁の空気流量特性モデルであって、
前記制御対象の空気供給口における空気流量の過去の第1時点での実績値である第1対象空気流量実績値、非制御対象の空気供給口における空気流量の前記第1時点での実績値である非対象空気流量実績値、及び前記空気調節弁における前記第1時点での操作量実績値のそれぞれを説明変数とし、前記制御対象の空気流量の前記第1時点より所定時間経過後の第2時点での実績値である第2対象空気流量実績値を目的変数として、重回帰分析により導出された、
空気流量特性モデル。
Gasification in which waste is incinerated and a plurality of air supply ports are provided in a gasification melting furnace for melting ash generated by incineration, and air is supplied from a common air supply device to each of the plurality of air supply ports An air flow characteristic model of an air control valve connected to the air supply port in order to adjust an air flow rate at an air supply port to be controlled in a melting furnace plant,
The first target air flow rate actual value which is the past actual value of the air flow rate at the control target air supply port, and the actual value of the air flow rate at the non-control target air supply port at the first time point. Each of the actual non-target air flow rate value and the actual operation amount value at the first time point in the air control valve is used as an explanatory variable, and the second after a predetermined time has elapsed from the first time point of the air flow rate to be controlled. The second target air flow rate actual value, which is the actual value at the time, was derived as a target variable by multiple regression analysis.
Air flow characteristic model.
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