JP2000265184A - 都市ガスの安定供給装置 - Google Patents

都市ガスの安定供給装置

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JP2000265184A
JP2000265184A JP11068268A JP6826899A JP2000265184A JP 2000265184 A JP2000265184 A JP 2000265184A JP 11068268 A JP11068268 A JP 11068268A JP 6826899 A JP6826899 A JP 6826899A JP 2000265184 A JP2000265184 A JP 2000265184A
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JP
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city gas
factory
supply
stable
gas
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JP11068268A
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Yoshiichi Kojima
芳一 小島
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Yokogawa Electric Corp
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Yokogawa Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工場と供給センター間の連携を確保する
と共に、複数ある製造工場間の連携を確保して、安定供
給と設備の効率運用を両立できる都市ガスの安定供給装
置を提供すること。 【解決手段】 個別工場のプラント設備(10)に対する
都市ガス供給量の制御を行う主制御装置(30,40)
と、都市ガス配管網に供給するガス量を個別工場に割り
当てて調整する統合運転管理システム(100)と、を有
する都市ガスの安定供給装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液化天然ガス(L
NG)を用いた都市ガスの安定供給装置に関し、特に幹
線の需給予測と導管網解析を用いて安定で安全供給をす
る改良に関する。
【0002】
【従来の技術】ピーク時対策を施した都市ガスの安定供
給装置は、例えば特開平8−259971号公報に開示
されている。図4は都市ガスの広域供給体制の説明図で
ある。製造工場A,Bは、LNGから生産した都市ガス
を高圧幹線に供給している。高圧幹線は30[kgf/c
m2]の圧力に耐えるナショナルパイプラインで、発電所
用パイプラインや都市間パイプラインと接続されると共
に、随所にブロックバルブやガバナが設けられている。
国産天然ガスの生産されている地域では、ブースタを介
して高圧幹線に天然ガスを供給する。
【0003】供給センターは、遠方監視システムを介し
て、ブロックバルブSTN、バルブSTN、ガバナST
N、中圧ガバナSTN、地区ガバナSTN等から都市ガ
スの供給情報を随時得て、安定供給を確保している。こ
こで、遠方監視システムとは、都市ガスの供給用機器と
して遠隔に分散配置された機器の稼動状態を遠隔より監
視するものをいう。また、地震等の大規模災害が発生し
たときは、ブロックバルブSTN等を遠隔操作で遮断し
て、ガス管損壊により都市ガスが噴出する等の二次災害
の発生を防止している。
【0004】中圧網は15[kgf/cm2]の圧力に耐える地
域の管路網で、高圧幹線からガスホルダに対する都市ガ
スの供給を行う。中低圧網は1〜10[kgf/cm2]の圧
力に耐える地域の管路網で、燃料電池、コージェネレー
ション、地域冷暖房のような大口顧客に対する都市ガス
の供給をしたり、地域ガバナに対する供給をする。地域
ガバナは、家庭や中小企業のような小口顧客に対する都
市ガスの供給網に適する圧力に減圧するもので、0.02〜
0.05[kgf/cm2](200〜500mmH2O)になっている。
【0005】図5は、従来の個別都市ガス製造工場の制
御を示す構成ブロック図である。図において、プラント
設備10には、圧力計等の検出端や電動弁等の操作端が
設けられている。計装盤20には検出端や操作端と接続
する信号線が端子盤を介して接続されると共に、トリッ
プ回路が設けられている。トリップ回路は、機器保護の
ために安全停止を行う。
【0006】主制御装置30は、個別の調節計における
自動/手動モードのモード管理、調節計に対する目標値
の設定や制御パラメータの調整等のDDC制御、オンオ
フ制御をしている機器の発停、警報管理、トリップ合わ
せ込みにより、都市ガスの生産工場全体の安定操業と安
全操業を確保している。
【0007】統括制御装置40は、ポンプ等の台数制
御、機器の代替起動、停電や復電における処理、復電自
動立ち上げを行う。バックアップ制御装置50は、主制
御装置30が保守作業や動作停止状態に陥ったとき、プ
ラント設備10の制御を主制御装置30に代わって行
う。マンマシン・インターフェイス60は、プラント設
備10全体のグラフィク表示や操業状態の時系列変化を
表示するトレンド画面を表示して、オペレータのプラン
ト操業監視を容易にしている。制御バス70は、主制御
装置30、統括制御装置40、バックアップ制御装置5
0及びマンマシン・インターフェイス60相互間の通信
を行う工場内LAN(ローカルエリア・ネットワーク)で
ある。
【0008】図6は大手企業の都市ガスの広域供給体制
の説明図である。幹線には流量Fを一定に送出するA工
場(FC工場)と、送出端圧力Pを一定に確保するB工場
(PC工場)とが設けられている。A工場には、複数台の
ポンプ及び気化器が設けられている。B工場では幹線に
供給する圧力Pを調整している関係で、流量Fが変動し
ている。幹線からは中圧ガバナと地区ガバナを介して、
各家庭に供給している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
都市ガスの広域供給体制では、流量Fを一定に送出する
工場と圧力Pを調整するB工場間の連携が充分に確保さ
れていないという課題があった。そのため、供給センタ
ーからみると、複数ある製造工場のうち一つの製造工場
を稼動させれば、都市ガス需要家に安定供給できる不需
要時間帯も存在している。このような不需要期には、一
部の製造工場の稼動を停止することで、製造コストの低
減と設備寿命の延命を確保できるが、現在は製造工場間
の機動的な連携がとれていないという課題があった。
【0010】本発明はこのような課題を解決したもの
で、製造工場FCと供給センターPC間の連携を確保すると
共に、複数ある製造工場間の連携を確保して、安定供給
と設備の効率運用を両立できる都市ガスの安定供給装置
を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の都市ガスの安定供給装置は、個別製造工場PC,FCの
プラント設備(10)に対する都市ガス供給量の制御を行
う主制御装置(30,40)と、都市ガス配管網に供給す
るガス量を個別工場に割り当てて調整する統合運転管理
システム(100)とを有している。
【0012】このような構成によれば、主制御装置を用
いて、個別工場のプラント設備(10)に対する都市ガス
供給量の制御を行う。統合運転管理システムは、都市ガ
ス配管網に供給するガス量を個別工場に割り当てて調整
して、負荷に応じた最適供給を行う。即ち、需要時間帯
でも不需要時間帯でも、個別工場の能力に応じたコスト
ミニマム運転が可能になる。
【0013】ここで、本発明の都市ガスの安定供給装置
は、前記主制御装置が、自工場に割り当てられた都市ガ
ス供給量に対して最適な操業を行う構成とすると、不需
要期には、一部の製造工場の稼動を停止することで、製
造コストの低減と設備寿命の延命を確保できる。具体的
には、前記主制御装置は、ポンプ、気化器等の台数制御
を行っている。
【0014】また、前記主制御装置が、自工場に割り当
てられた都市ガス供給量に対して最適な操業を行う、機
器の代替起動、停電や復電における処理、復電自動立ち
上げを行っている。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明を説明す
る。図1は本発明の一実施例を示す構成ブロック図で、
都市ガスの統合情報管理システムを示している。図にお
いて、DDC32は、ディジタル制御用のコントローラ
で、PID制御、ファジー制御、高度制御等を行う。D
CS34は、分散型制御システムで、プラント設備10
に配置した操作端や検出端とのデータ授受や、オペレー
タの監視操作を容易にしている。
【0016】統括制御装置40は、DDC32やDCS
34に指令してポンプ等の台数制御、機器の代替起動、
停電や復電における処理、復電自動立ち上げ等の運転支
援、設備管理、計量管理を行うもので、スーパーバイザ
リー制御システムSCSとも呼ばれる。工場統括管理シ
ステム80は、スーパーバイザリー制御システムT−S
CSとも呼ばれるもので、同一コンビナート内のA工
場、B工場、C工場の統括制御装置40を傘下にしてお
り、運転実績、タンク遣り繰り、効率運用、並びに安定
供給を司る。統合運転管理システム90は、工場統括管
理システム80、独立工場D、(建設予定工場E)の統
括制御装置40に対して、本社情報を供給したり、安定
供給のための配船計画、導管網、需給予測、効率運用等
を統括している。本社には、中央指令室100が設けら
れており、各工場の操業状態を本社にとって必要な観点
から監視している。
【0017】図2は、統合運転管理システム90の機能
ブロック図である。需要予測部91は、幹線網の各支点
(GS:ガバナSTN、VGS:ガバナバルブSTN、V
S:バルブSTN)の需要予測を行う。導管網解析部9
2は、幹線網の各支点の圧力予測を行うシュミレーショ
ン機能を有するもので、静的な平衡状態の解析を行うス
タティック・シュミレーションモード93と、動的な過
渡状態での解析を行うダイナミック・シュミレーション
モード94とがある。モデル作成ツール95は、シュミ
レーションを円滑に行うための導圧管系統モデルを構築
するツールである。
【0018】最適演算部96は、各工場の製造コストや
配送コストを記述した製造コスト演算部97を参照し
て、各製造拠点で供給する最適解を演算する。そして、
最適演算部96は、各製造所・工場に対して最適運転指
令を行う。
【0019】図3は、従前の個別都市ガス製造工場の制
御設備を更新する場合を示す構成ブロック図である。安
全計装システム24は、停電ロジックを有すると共に、
手動トリップや機器停止を工場の操業に悪影響を及ぼさ
ないように円満に行う。図5の従来システムから更新を
する場合には、既設ハードウェア(計装盤、幹線、I/
O)の流用、既設ソフトウェア(SEQ、グラフィック
画面)を流用することで、設備投資額を削減する。主制
御装置30、統括制御装置40並びに工場統括管理部8
0は、図1と同様である。
【0020】このように構成された装置における安定・
安全供給は次のように行う。生産部門としての安定供給
は、中央指令室100からの生産計画の円滑な実行と、
LNGガス基地間の相互監視と、地域ガス会社の全体と
しての通常時及び緊急時の相互支援による供給量の確保
を行う。製造工場としての安定操業は、最低運転設備の
確保による送出量の確保、送出ガスの品質確保、運転・
操業支援がある。安全停止には、バルブ等の個別機器の
保護と停電時の安全停止とがある。
【0021】プラントの建設から運転・廃棄までのTC
O(total cost of ownership)の削減には、製造工場と
供給センターの融合による人員削減と、製造所情報とプ
ラント設備情報の一元管理による企業組織の変革が行わ
れる。プラント設備には、気化設備、LNG受け入れ設
備、LNGタンク、送出設備、ガス漏洩を容易に検知す
るための付臭設備等が含まれる。製造所情報には、運転
ガイド画面、計量管理画面、緊急データロガー、各種帳
票がある。
【0022】プラント設備の一例であるタンクの場合に
は、属性としてタグ名、内容物、容量、構造がある。部
品としては、壁、屋根、温度計、配管、バルブ等があ
る。振る舞いとしては、受け入れ、移送、払い出し、濃
縮、温度監視、平均温度、ロールオ−バ、在庫量、熱
量、液位等がある。情報処理分野におけるエージェント
技術を用いると、タンクオブジェクトとしての属性、部
品、振る舞いが定義される。
【0023】オブジェクト指向ソフトウェアの利点は、
システムと現実世界の意味的乖離が小さいため、ソフト
ウェア技術者でなくてもシステムが容易に理解でき、プ
ログラムの増改造の自営化が推進される点にある。ま
た、一つのオブジェクトで表現されている個別事項を修
正すれば済むことが多いため、修正が局部的で済むの
で、従来のように関連する部分や共通部分をあちらこち
ら修正する必要がなくなり、プログラム改造トラブルが
最小化される。さらに、業種オブジェクトの組み合わせ
により、他システムの構築が容易にでき、他製造所のシ
ステム構築コストが削減できる。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の都市ガス
の安定供給装置は、個別製造工場PC,FCのプラント設備
(10)に対する都市ガス供給量の制御を行う主制御装置
(30,40)と、都市ガス配管網に供給するガス量を個
別工場に割り当てて調整する統合運転管理システム(1
00)とを有する構成としているので、主制御装置を用
いて、個別工場のプラント設備(10)に対する都市ガス
供給量の制御を行い、統合運転管理システムは、都市ガ
ス配管網に供給するガス量を個別工場に割り当てて調整
して、負荷に応じた最適供給を行う。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す構成ブロック図で、都
市ガスの安定供給装置の負荷容量測定過程を示してい
る。
【図2】本発明の一実施例を示す構成ブロック図で、目
標圧力の発生過程を示している。
【図3】都市ガスの広域供給体制の説明図である。
【図4】都市ガスの広域供給体制の説明図である。
【図5】従来の個別都市ガス製造工場の制御を示す構成
ブロック図である。
【図6】大手企業の都市ガスの広域供給体制の説明図で
ある。
【符号の説明】
10 プラント設備 30 主制御装置 32 DDC 34 DCS 40 SCS(スーパーバイザリー制御システム:統括
制御装置) 80 T−SCS(スーパーバイザリー制御システム:
工場統括管理システム) 90 Super SCS(統合運転管理システム)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 個別工場のプラント設備(10)に対する
    都市ガス供給量の制御を行う主制御装置(30,40)
    と、 都市ガス配管網に供給するガス量を個別工場に割り当て
    て調整する統合運転管理システム(90)と、 を有する都市ガスの安定供給装置。
  2. 【請求項2】前記主制御装置は、自工場に割り当てられ
    た都市ガス供給量に対して最適な操業を行うことを特徴
    とする請求項1記載の都市ガスの安定供給装置。
  3. 【請求項3】前記最適な操業は、ポンプ及び気化器の運
    転台数を制御することを特徴とする請求項2記載の都市
    ガスの安定供給装置。
  4. 【請求項4】前記最適な操業は、機器の代替起動を用い
    て故障した機器のバックアップを行うことを特徴とする
    請求項2記載の都市ガスの安定供給装置。
  5. 【請求項5】前記最適な操業は、停電、復電における処
    理、又は復電自動立ち上げを行うことを特徴とする請求
    項2記載の都市ガスの安定供給装置。
JP11068268A 1999-03-15 1999-03-15 都市ガスの安定供給装置 Withdrawn JP2000265184A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100486473B1 (ko) * 2002-02-08 2005-04-29 주식회사 삼천리 정압기 개도율에 따른 가스공급시스템의 관리방법
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