JP2009228995A - Coal type discriminating device and coal type discriminating method for coal burning boiler - Google Patents

Coal type discriminating device and coal type discriminating method for coal burning boiler Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coal type discriminating device for a coal burning boiler can accurately and quickly discriminate a coal type by taking into consideration the fluctuation typical to plants and perform operation of the coal burning boiler corresponding to the coal type. <P>SOLUTION: The coal type discriminating device of the coal burning boiler for discriminating the coal type based on a measurement signal of the coal burning boiler to be controlled includes: an exterior input interface for taking in a measurement signal from a controlling object, a measurement signal database for retaining the measurement signal taken in from the controlling object, a model for estimating a measurement signal value obtained when an operating signal is provided to the coal burning boiler to be controlled for each coal type, a learning part for learning a generation method of a model input so that a model output estimated by the model achieves a model output target value, an estimating part for calculating a difference between the measurement signal retained in the measurement signal database with the measurement signal estimated by the model as an estimation signal, and a determination part for determining a coal type or a mixed coal rate based on the estimation signal calculated by the estimating part. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法に関する。   The present invention relates to a coal-fired boiler type identification apparatus and a coal-fired boiler type identification method.

火力発電用プラントに用いられる石炭焚きボイラは、燃料の安定供給の観点から世界各地より輸入した石炭を燃料として多用するのが一般的である。石炭の輸入先の産地によって気候や土質などが異なるために石炭化の過程にも違いが生じ、結果として石炭性状にも幅ができる。   Coal-fired boilers used in thermal power plants generally use coal imported from all over the world as fuel from the viewpoint of stable fuel supply. The climate and soil quality vary depending on the origin of the coal import, so there are differences in the coalification process, resulting in a wide range of coal properties.

石炭性状が異なると石炭の燃焼特性も変化することから、石炭焚きボイラのボイラ効率にも大きく影響する。従って、石炭の炭種の種別を把握し、炭種に対応させて石炭焚きボイラを運転することが必要である。   Different coal properties change the combustion characteristics of coal, which greatly affects the boiler efficiency of coal-fired boilers. Therefore, it is necessary to grasp the type of coal type of coal and operate the coal-fired boiler corresponding to the type of coal.

従来は、運転員の経験的知識に従って炭種の種別を判断し、石炭焚きボイラの運転制御装置に装備されている運転制御用パラメータの計算プログラムに該当炭種を設定して石炭焚きボイラの運転を行ない、必要に応じて運転制御用パラメータを運転員が手動によって調整していたが、炭種の判別が正確に出来ないという問題があった。   Conventionally, the type of coal type is determined according to the empirical knowledge of the operator, the corresponding coal type is set in the operation control parameter calculation program installed in the operation control device of the coal fired boiler, and the operation of the coal fired boiler is performed. The operator manually adjusted the operation control parameters as necessary, but there was a problem that the type of coal could not be accurately determined.

そこで、石炭焚きボイラを含めたプラントの種々の状態量から炭種を識別する技術や、石炭燃焼後の石炭灰を分析して石炭灰中の未燃分などを計測することで炭種を判別する技術が提供されている。   Therefore, the type of coal is determined by analyzing the coal ash from the various state quantities of the plant including the coal-fired boiler and by analyzing the coal ash after coal combustion and measuring the unburned content in the coal ash. Technology is provided.

前者としては、例えば特許第3746528号公報に、石炭焚きボイラの火炉及び再熱器の温度、圧力、流量等の流量計測データから火炉及び再熱器の吸収熱量をそれぞれ推定し、予め計算しておいた基準炭ベースの吸収熱量との相対的な差を基に燃料比に対応する信号を算出することで、炭種を識別する技術が開示されている。   As the former, for example, in Japanese Patent No. 3746528, the amount of heat absorbed by the furnace and the reheater is estimated from the flow measurement data such as the temperature, pressure, and flow rate of the furnace and reheater of the coal fired boiler, and calculated in advance. There is disclosed a technique for identifying a coal type by calculating a signal corresponding to a fuel ratio on the basis of a relative difference from the absorbed heat amount of a reference coal base.

また特開平3−191205号公報に、石炭焚きボイラの種々の状態量の検出値をもとに、各状態量の相関を多変量解析法の内の確率的距離の概念を用いて炭種と混炭率を判別する技術が開示されている。   Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-191205, based on the detection values of various state quantities of a coal-fired boiler, the correlation between the state quantities is determined using the concept of the probabilistic distance in the multivariate analysis method and the coal type. A technique for discriminating the blend ratio is disclosed.

後者としては、例えば特開2003−74833号公報に、石炭焚きボイラから排出される石炭燃焼で発生した石炭灰をレーザ誘起ブレークダウン方法を用いて、その組成成分であるSi、Al、Fe、Ca、Cの信号強度を検出して石炭灰中の未燃分を算出し、この未燃分に基づき石炭を微細化するミルの運転制御を行なうことで、石炭灰中の未燃分を減少させて石炭焚きボイラの燃焼効率を向上させる技術が開示されている。   As the latter, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-74833, coal ash generated by coal combustion discharged from a coal-fired boiler is obtained by using a laser-induced breakdown method, and its constituent components are Si, Al, Fe, and Ca. By detecting the signal intensity of C and calculating the unburned content in the coal ash, the unburned content in the coal ash is reduced by controlling the operation of the mill that refines the coal based on the unburned content. Technology for improving the combustion efficiency of coal-fired boilers is disclosed.

特許第3746528号公報Japanese Patent No. 3746528 特開平3−191205号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-191205 特開2003−74833号公報JP 2003-74833 A

ところで、炭種に応じて石炭焚きボイラを運転制御をする場合、炭種等を判別する際に石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎ変動を考慮して検出した石炭焚きボイラの状態量を処理する必要がある。   By the way, when controlling the operation of a coal-fired boiler according to the type of coal, it is necessary to process the state quantity of the coal-fired boiler, taking into account fluctuations peculiar to the plant of the coal-fired boiler when determining the coal type, etc. There is.

特許第3746528号公報に記載された技術では、石炭焚きボイラの状態量の計測信号をもとに計算した吸収熱量と基準炭ベースの吸収熱量との相対的な差を算出しているが、石炭焚きボイラの状態値を検出した計測信号を伝送する際に何らかの原因でこの計測信号に付加されるノイズ成分や、圧力、流量等の計測対象で生じる突発的な計測信号の変動といったプラント特有のゆらぎや変動が生じると、これらの算出値も変動するために炭種の正確な判別が困難となる。   In the technology described in Japanese Patent No. 3746528, the relative difference between the amount of heat absorbed based on the measurement signal of the state quantity of the coal-fired boiler and the amount of heat absorbed based on the reference coal is calculated. Plant-specific fluctuations such as noise components added to this measurement signal for some reason when transmitting a measurement signal that detects the state value of a fired boiler, and sudden fluctuations in the measurement signal such as pressure, flow rate, etc. When fluctuations occur, these calculated values also fluctuate, making it difficult to accurately determine the coal type.

また特開2003−74833号公報に記載された技術では、石炭焚きボイラで燃焼後の石炭灰を分析してその組成成分から未燃分を算出しているため、この分析結果をボイラの運転制御に反映するまでに時間を要する。そしてこの分析結果が出るまでの間は石炭焚きボイラの運転には炭種の影響が反映されないので炭種を迅速に判別することができない。   Moreover, in the technique described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-74833, since the coal ash after combustion is analyzed with a coal fired boiler and the unburned part is computed from the component, this analysis result is used for boiler operation control. It takes time to reflect on. Until this analysis result is obtained, the influence of the coal type is not reflected in the operation of the coal-fired boiler, so the coal type cannot be determined quickly.

また特開平3−191205号公報に記載された技術では、石炭焚きボイラのプラントの状態量の平均と分散・共分散行列をもとに相関関係を炭種ごとの確率的距離で表し、その距離に応じて炭種の種別と混炭率を決定しているが、前記平均と分散・共分散行列の演算に時間が掛かり炭種を迅速に判別することができないという問題がある。   In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 3-191205, the correlation is expressed as a stochastic distance for each coal type based on the average of the state quantity of the coal-fired boiler plant and the variance / covariance matrix. However, there is a problem in that it takes time to calculate the mean and variance / covariance matrix, and the type of coal cannot be quickly determined.

更に、上記技術では各状態量が石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎ変動を受けた場合は考慮されていないので、プラント特有のゆらぎ変動が生じると前記の算出値が変動して炭種の正確な判別が困難となる。   Further, since the above technology does not take into account when each state quantity is subject to fluctuations peculiar to the plant of the coal-fired boiler, if the fluctuation fluctuation peculiar to the plant occurs, the calculated value fluctuates, and the exact type of coal is changed. Discrimination becomes difficult.

本発明の目的は、計測した石炭焚きボイラの状態量に生じる石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎ変動を考慮して炭種の判別を正確且つ迅速に行ない、炭種に対応した石炭焚きボイラの運転を可能にした石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法を提供することにある。   The purpose of the present invention is to accurately and quickly determine the type of coal in consideration of fluctuations peculiar to the plant of the coal-fired boiler generated in the state quantity of the measured coal-fired boiler, and to operate the coal-fired boiler corresponding to the type of coal. It is to provide a coal type identification device for a coal-fired boiler and a coal type identification method for a coal-fired boiler.

本発明の石炭焚きボイラの炭種判別装置は、制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別装置において、前記炭種判別装置は、前記制御対象から前記計測信号を取り込む外部入力インターフェイスと、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を保存する計測信号データベースと、制御対象の石炭焚きボイラに操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルと、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習する学習部と、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を推定信号として算出する推定部と、前記推定部で算出した前記推定信号に基づいて炭種又は混炭率を決定する判定部を備えていることを特徴とする。   The coal-fired boiler coal type discriminating apparatus according to the present invention is a coal-fired boiler that calculates a coal type or coal mixture ratio to be used in a coal-fired boiler based on the value of a state quantity measurement signal obtained from the controlled coal-fired boiler. In the coal type discriminating apparatus, the coal type discriminating apparatus includes an external input interface that captures the measurement signal from the control target, a measurement signal database that stores the measurement signal captured from the control target, and a coal burning target to be controlled. A model for estimating the value of the measurement signal of the coal type obtained when an operation signal is given to the boiler for each coal type, and a model for giving the model output estimated by the model close to the measurement signal from which noise has been removed A learning unit for learning an input generation method, the measurement signal stored in the measurement signal database, and the model reflecting the learning result Thus an estimation unit for calculating a difference between the estimated measurement signal as the estimated signal, characterized in that it comprises a determination unit which determines the coal type or CCS, the imported coal is blended rate based on the estimated signal calculated by the estimation unit.

また本発明の石炭焚きボイラの炭種判別装置は、制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別装置において、前記炭種判別装置は、前記制御対象から前記計測信号を取り込む外部入力インターフェイスと、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を保存する計測信号データベースと、制御対象の石炭焚きボイラに操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルと、前記モデルによって推定したモデルの出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習する学習部と、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記モデルによって推定した計測信号との差を推定信号として算出する推定部と、前記推定部で算出した前記推定信号とその対数尤度比に基づいて炭種又は混炭率を決定する判定部を備えていることを特徴とする。   The coal-fired boiler type identification apparatus according to the present invention is a coal-fired boiler that calculates a coal type or a coal mixture rate to be used in a coal-fired boiler based on the value of a state quantity measurement signal obtained from the controlled coal-fired boiler. In the coal type discriminating device of the boiler, the coal type discriminating device includes an external input interface that captures the measurement signal from the control target, a measurement signal database that stores the measurement signal captured from the control target, and coal to be controlled A model that estimates the value of the measurement signal of the coal type obtained when the operation signal is given to the fired boiler for each coal type, and the model output estimated by the model approaches the measurement signal from which noise has been removed. A learning unit for learning how to generate a model input to be given, a measurement signal stored in the measurement signal database, and a model estimated by the model An estimation unit that calculates a difference from a signal as an estimation signal; and a determination unit that determines a coal type or a coal mixture ratio based on the estimation signal calculated by the estimation unit and its log likelihood ratio. To do.

本発明による石炭焚きボイラの炭種判別方法は、制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別方法において、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を計測信号データベースに保存し、前記制御対象に操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値をモデルを用いて炭種ごとに推定し、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習させ、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を算出して推定信号として推定し、前記推定した推定信号に基づいて炭種又は混炭率を判定することを特徴とする。   The method for determining the coal type of a coal-fired boiler according to the present invention is a coal-fired boiler that calculates a coal type or coal mixture ratio to be used in a coal-fired boiler based on the value of a state quantity measurement signal obtained from a controlled coal-fired boiler. In the coal type discrimination method, the measurement signal taken from the control target is stored in a measurement signal database, and the value of the measurement signal of the coal type obtained when the operation signal is given to the control target is used to determine the coal type. The model output estimated by the model is trained to generate a model input to be given to the model so that the model output estimated by the model approaches the measurement signal from which noise is removed, and the measurement signal stored in the measurement signal database and the learning Reflecting the result, the difference from the measurement signal estimated by the model is calculated and estimated as an estimated signal, and based on the estimated signal, the coal type or And judging charcoal rate.

また本発明による石炭焚きボイラの炭種判別方法は、制御対象から得られる計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別方法において、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を計測信号データベースに保存し、前記制御対象に操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値をモデルを用いて炭種ごとに推定し、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習させ、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を算出して推定信号として推定し、前記推定した前記推定信号とその対数尤度比に基づいて炭種又は混炭率を判定することを特徴とする。   In addition, the method for determining the coal type of a coal-fired boiler according to the present invention is a method for determining the type of coal used in a coal-fired boiler based on the value of a measurement signal obtained from a controlled object, or a coal type determination method for a coal-fired boiler. The measurement signal taken from the control object is stored in a measurement signal database, the value of the measurement signal of the coal type obtained when the operation signal is given to the control object is estimated for each coal type using a model, A model input generation method given to the model is learned so that the model output estimated by the model approaches the measurement signal from which noise is removed, and the measurement signal stored in the measurement signal database and the learning result are reflected to reflect the learning result. A difference with the measurement signal estimated by the model is calculated and estimated as an estimation signal, and based on the estimated signal and its log likelihood ratio, And judging charcoal rate.

本発明によれば、計測した石炭焚きボイラの状態量に生じる石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎ変動を考慮して炭種の判別を正確且つ迅速に行ない、炭種に対応した石炭焚きボイラの運転を可能にした石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法が実現できる。   According to the present invention, it is possible to accurately and quickly determine the coal type in consideration of fluctuations peculiar to the plant of the coal-fired boiler generated in the measured state quantity of the coal-fired boiler, and to operate the coal-fired boiler corresponding to the coal type. This makes it possible to implement a coal-fired boiler coal type discriminating apparatus and a coal-fired boiler coal type discriminating method.

以下、本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法について図面を参照しながら以下に説明する。   Hereinafter, a coal-fired boiler coal type discriminating apparatus and a coal-fired boiler coal type discriminating method according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法を示すものである。   FIG. 1 shows a coal-fired boiler coal type discriminating apparatus and a coal-fired boiler coal type discriminating method according to an embodiment of the present invention.

図1において、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置は、後述する石炭焚きボイラが制御対象100となっており、この制御対象100を制御するボイラ制御装置1000は、石炭焚きボイラで燃料として供給される石炭の炭種を判別する炭種判別装置200と、この炭種判別装置200を保守する保守ツール910と、制御対象100の運転員が前記保守ツール910に入力するための入力装置900と、各種データを表示する画像表示装置950を備えている。   In FIG. 1, a coal-fired boiler according to the present embodiment has a coal-fired boiler described later as a control target 100, and a boiler control device 1000 that controls the control target 100 is a coal-fired boiler. A coal type discriminating device 200 for discriminating the coal type of coal supplied as a maintenance tool, a maintenance tool 910 for maintaining the coal type discriminating device 200, and an input device for an operator of the controlled object 100 to input to the maintenance tool 910 900 and an image display device 950 for displaying various data.

下記する各種計測器で計測される石炭焚きボイラである制御対象100の各種状態量の情報は、計測情報1として炭種判別装置200に伝送される。   Information on various state quantities of the controlled object 100 that is a coal-fired boiler measured by various measuring instruments described below is transmitted to the coal type discriminating apparatus 200 as measurement information 1.

そして図2に示すように、前記炭種判別装置200の演算によって判別された後述する炭種、または混炭率をボイラ制御装置1000に入力させ、このボイラ制御装置1000で演算処理して石炭焚きボイラである制御対象100に対する指令信号として石炭焚きボイラの操作端となる後述する空気ダンパ160、161、162、163に出力してそれぞれ操作し、炭種、または混炭率に応じて石炭焚きボイラを効率良く運転する。   Then, as shown in FIG. 2, a coal type, which will be described later, or a coal mixture rate determined by the calculation of the coal type determination device 200 is input to the boiler control device 1000, and the boiler control device 1000 performs an arithmetic process to perform a coal burning boiler. Are output to air dampers 160, 161, 162, and 163, which will be the operation ends of the coal-fired boiler, as command signals for the control object 100, and are operated respectively, and the coal-fired boiler is made efficient according to the type of coal or the coal mixture ratio. Drive well.

図1に示したように、前記炭種判別装置200には制御対象100からプラントの状態量を測定した計測信号1を炭種判別装置200に取り込む外部入力インターフェイス210が設置されており。この外部入力インターフェイス210を介して制御対象100からの計測信号1を取り込む。   As shown in FIG. 1, the coal type discriminating apparatus 200 is provided with an external input interface 210 that takes the measurement signal 1 obtained by measuring the state quantity of the plant from the controlled object 100 into the coal type discriminating apparatus 200. The measurement signal 1 from the controlled object 100 is taken in via the external input interface 210.

また、炭種判別装置200には、外部出力インターフェイス270が設置されており、前記炭種判別装置200の判断部700で判断した炭種のデータを外部出力インターフェイス270を介して保守ツール910に設置したデータ送受信処理部930に対して出力信号51として送信する。   Further, the coal type discriminating apparatus 200 is provided with an external output interface 270, and the coal type data determined by the determination unit 700 of the coal type discriminating apparatus 200 is installed in the maintenance tool 910 via the external output interface 270. To the data transmission / reception processing unit 930 as an output signal 51.

制御対象100から外部入力インターフェイス210を介して取り込んだ計測信号2は、前記炭種判別装置200に設置された計測信号データベース220に伝送されて保存されると共に、該炭種判別装置200に設置された切替部230に伝送される。   The measurement signal 2 captured from the controlled object 100 via the external input interface 210 is transmitted to and stored in the measurement signal database 220 installed in the coal type discriminating apparatus 200, and installed in the coal type discriminating apparatus 200. To the switching unit 230.

切替部230では該切替部230から出力する切替信号20に応じて、計測信号2を前記炭種判別装置200に設置されたモデル作成部300、あるいは推定部600にそれぞれ伝送する。   In accordance with the switching signal 20 output from the switching unit 230, the switching unit 230 transmits the measurement signal 2 to the model creation unit 300 or the estimation unit 600 installed in the coal type discrimination device 200, respectively.

切替部230から出力する切替信号20が「モデル作成」であれば、切替部230からモデル作成部300に計測信号4を伝送する。   If the switching signal 20 output from the switching unit 230 is “model creation”, the measurement signal 4 is transmitted from the switching unit 230 to the model creation unit 300.

また、切替部230から出力する切替信号20が「推定」であれば、切替部230から推定部600に計測信号8を伝送する。   If the switching signal 20 output from the switching unit 230 is “estimated”, the measurement signal 8 is transmitted from the switching unit 230 to the estimation unit 600.

前記炭種判別装置200に設置された学習部500は、該炭種判別装置200に設置されたモデル400と接続されている。   The learning unit 500 installed in the coal type discriminating apparatus 200 is connected to the model 400 installed in the charcoal type discriminating apparatus 200.

前記モデル400は、制御対象の石炭焚きボイラ100を特性炭種ごとに模擬する機能を持つ。すなわち、前記炭種判別装置200から出力信号51を制御対象の石炭焚きボイラ100に与えた結果として、制御対象の石炭焚きボイラ100から状態量の計測信号1を得るのと同じように、モデル入力12をモデル400に入力して該モデル400で石炭焚きボイラ100の運転の模擬を行ない、その模擬結果としてモデル出力13を出力する。   The model 400 has a function of simulating the coal-fired boiler 100 to be controlled for each characteristic coal type. That is, as a result of giving the output signal 51 from the coal type discriminating apparatus 200 to the coal-fired boiler 100 to be controlled, model input is performed in the same manner as obtaining the state quantity measurement signal 1 from the coal-fired boiler 100 to be controlled. 12 is input to the model 400, the operation of the coal fired boiler 100 is simulated with the model 400, and the model output 13 is output as a simulation result.

このモデル400から出力するモデル出力13は、計測信号1の予測値である。   The model output 13 output from the model 400 is a predicted value of the measurement signal 1.

前記モデル400は、制御対象の石炭焚きボイラ100の特性を模擬するものであり、物理法則に基づくモデル式、あるいは統計的手法を用いてモデル入力12に対するモデル出力13を模擬して計算する機能を持つ。   The model 400 simulates the characteristics of the coal-fired boiler 100 to be controlled, and has a function of simulating and calculating the model output 13 with respect to the model input 12 using a model formula based on a physical law or a statistical method. Have.

モデル400に必要なモデルパラメータ7は、前記炭種判別装置200に設置されたモデル作成部300からこのモデル400に入力される。   The model parameter 7 necessary for the model 400 is input to the model 400 from the model creation unit 300 installed in the coal type discrimination device 200.

前記モデル作成部300は、前記炭種判別装置200に設置されたモデルパラメータデータベース240に保存されている前回モデルパラメータ5と、前記切替部230から伝送される計測信号4とを用いて前記モデル400を生成する機能を持つ。   The model creation unit 300 uses the previous model parameter 5 stored in the model parameter database 240 installed in the coal type discrimination device 200 and the model 400 using the measurement signal 4 transmitted from the switching unit 230. With the ability to generate

また前記モデル作成部300は、モデルパラメータデータベース240に前回モデルパラメータ5が無い場合には、乱数等によって新たに生成したモデルパラメータと切替部230から伝送される計測信号4とを用いて、モデル400を生成する機能を持っている。   In addition, when the model parameter database 240 does not have the previous model parameter 5, the model creation unit 300 uses the model parameter newly generated by a random number or the like and the measurement signal 4 transmitted from the switching unit 230 and uses the model 400. Have the ability to generate

また、前記モデル作成部300では、この新たに作成したモデルパラメータを現モデルパラメータ6としてモデルパラメータデータベース240に保存するようにしている。   The model creation unit 300 stores the newly created model parameter as the current model parameter 6 in the model parameter database 240.

前記モデル作成部300は学習部500と接続しており、学習に必要なモデルパラメータ7をモデルパラメータデータベース240から抽出して前記学習部500に伝送する。   The model creation unit 300 is connected to the learning unit 500, extracts model parameters 7 necessary for learning from the model parameter database 240, and transmits them to the learning unit 500.

学習部500では、モデルパラメータデータベース240に保存されているモデルパラメータ7をモデル作成部300を介して得ることになる。   The learning unit 500 obtains the model parameters 7 stored in the model parameter database 240 via the model creation unit 300.

前記学習部500では、モデルパラメータ7と、更にモデル出力13を用いてモデル400に入力させるモデル入力12を学習して生成する。   The learning unit 500 learns and generates a model input 12 to be input to the model 400 using the model parameter 7 and the model output 13.

この学習部500では、モデル入力12とモデル出力13を介してモデル400内のモデルパラメータ7を更新し、その更新した学習情報を、更新モデルパラメータ10としてモデルパラメータデータベース240に送信する。   In the learning unit 500, the model parameter 7 in the model 400 is updated via the model input 12 and the model output 13, and the updated learning information is transmitted to the model parameter database 240 as the updated model parameter 10.

前記炭種判別装置200に設置された推定部600は、切替信号20にて切替部230に「推定」が入力された際に前記切替部230から伝送される計測信号8と、切替信号20を同様に受けたモデル作成部300から推定用のモデルパラメータ7が伝送されたモデル400で模擬されて得られるモデル出力14とを得て、推定信号9を生成する。   The estimation unit 600 installed in the coal type discrimination device 200 receives the measurement signal 8 and the switching signal 20 transmitted from the switching unit 230 when “estimation” is input to the switching unit 230 by the switching signal 20. Similarly, a model output 14 obtained by being simulated by the model 400 to which the model parameter 7 for estimation is transmitted from the model creation unit 300 received is obtained, and the estimation signal 9 is generated.

前記推定部600で生成した推定信号9は、前記炭種判別装置200に設置された判別部700および外部出力インターフェイス270に伝送される。   The estimation signal 9 generated by the estimation unit 600 is transmitted to the determination unit 700 and the external output interface 270 installed in the coal type determination device 200.

前記判別部700では、推定部600から得た推定信号9に基づいて炭種判別と混炭率を演算し、演算の結果得られた炭種及び混炭率の判別信号15を外部出力インターフェイス270に伝送する。   The discriminating unit 700 calculates the coal type discrimination and the coal mixing rate based on the estimation signal 9 obtained from the estimation unit 600, and transmits the discrimination signal 15 of the coal type and the coal mixing rate obtained as a result of the calculation to the external output interface 270. To do.

石炭焚きボイラである制御対象100の運転員は、キーボード901とマウス902で構成される入力装置900、及び画像表示装置950に接続されている保守ツール910を用いることにより、炭種判別装置200に備えられた種々のデータベースに保存されている情報にアクセスすることができる。   An operator of the control target 100 that is a coal-fired boiler uses an input device 900 including a keyboard 901 and a mouse 902, and a maintenance tool 910 connected to the image display device 950, so that the coal type discrimination device 200 can be used. Information stored in various databases provided can be accessed.

保守ツール910は、外部入力インターフェイス920と、データ送受信処理部930と、外部出力インターフェイス940を備えて構成されている。   The maintenance tool 910 includes an external input interface 920, a data transmission / reception processing unit 930, and an external output interface 940.

入力装置900で生成した入力信号31は、外部入力インターフェイス920を介して保守ツール910に取り込まれる。データ送受信処理部930では外部入力インターフェイス920を介して入力する入力信号32の情報に従って、炭種判別装置200に備えられているデータベース情報30を取得する。   The input signal 31 generated by the input device 900 is taken into the maintenance tool 910 via the external input interface 920. The data transmission / reception processing unit 930 acquires the database information 30 provided in the coal type discrimination device 200 according to the information of the input signal 32 input via the external input interface 920.

データ送受信処理部930では、炭種判別装置200のデータベース情報30を処理した結果得られる出力信号33を外部出力インターフェイス940に送信し、この外部出力インターフェイス940から出力信号34として画像表示装置950に出力して表示する。   The data transmission / reception processing unit 930 transmits an output signal 33 obtained as a result of processing the database information 30 of the coal type discrimination device 200 to the external output interface 940 and outputs the output signal 34 from the external output interface 940 to the image display device 950. And display.

尚、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置では、データベースが全て炭種判別装置200の内部に配置されているが、これらを炭種判別装置200の外部に配置することもできる。また、本実施例では出力信号51を生成するための信号処理機能が全て炭種判別装置200の内部に配置されているが、これらを炭種判別装置200の外部に配置してもよい。   In the coal-fired boiler coal type discriminating apparatus of this embodiment, all the databases are arranged inside the coal type discriminating apparatus 200, but these can be arranged outside the coal type discriminating apparatus 200. In this embodiment, all the signal processing functions for generating the output signal 51 are arranged inside the coal type discriminating apparatus 200, but these may be arranged outside the coal type discriminating apparatus 200.

次に本発明を石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントに適用した実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置について、本実施例の炭種判別装置に設置したデータベースに保存されている情報、及び信号処理機能について説明する。   Next, for the coal-fired boiler coal type discriminating apparatus that is an embodiment in which the present invention is applied to a thermal power plant equipped with a coal-fired boiler, information stored in a database installed in the coal type discriminating apparatus of the present embodiment, The signal processing function will be described.

まず、図2を用いて制御対象100の石炭焚きボイラを備えた火力発電プラント発電の仕組みについて説明する。   First, the mechanism of the thermal power plant power generation provided with the coal-fired boiler of the controlled object 100 will be described with reference to FIG.

図2において、燃料の石炭は、石炭を貯蔵しているコールバンカー111から給炭器112を介してミル110に供給される。ミル110では内部のローラにより石炭を細かく砕いて微粉炭にして石炭搬送用の1次空気、及び燃焼調整用の2次空気と共に石炭焚きボイラを構成する火炉101に設置したバーナ102を通じて火炉101に投入し、火炉101内部で燃料の微粉炭を燃焼させる。   In FIG. 2, fuel coal is supplied to a mill 110 via a coal feeder 112 from a coal bunker 111 storing coal. In the mill 110, the coal is finely pulverized by an internal roller into pulverized coal, and the furnace 101 is passed through a burner 102 installed in the furnace 101 constituting the coal-fired boiler together with primary air for transporting coal and secondary air for combustion adjustment. The pulverized coal as fuel is burned in the furnace 101.

燃料の微粉炭と1次空気は配管134から、2次空気は配管141からバーナ102に導かれ、2段燃焼用のアフタエアを、火炉101に設置したアフタエアポート103を通じて火炉101に投入する。   The fuel pulverized coal and the primary air are led from the pipe 134 and the secondary air is led from the pipe 141 to the burner 102, and after-air for two-stage combustion is introduced into the furnace 101 through the after-air port 103 installed in the furnace 101.

このアフタエアは、配管142からアフタエアポート103に導かれる。   This after air is guided from the pipe 142 to the after air port 103.

燃料の石炭を火炉101の内部で燃焼させて発生した高温の燃焼ガスは、火炉101を矢印で示した経路に沿って下流側に流れ、火炉101に配置された熱交換器106を通過して熱交換した後、燃焼排ガスとなって火炉101から排出されて火炉101の外部に設置されたエアーヒーター104に流下する。   High-temperature combustion gas generated by burning fuel coal in the furnace 101 flows downstream along the path indicated by the arrow in the furnace 101 and passes through a heat exchanger 106 disposed in the furnace 101. After heat exchange, it becomes combustion exhaust gas, is discharged from the furnace 101, and flows down to the air heater 104 installed outside the furnace 101.

エアーヒーター104を通過した燃焼排ガスはその後、図示していない排ガス処理装置で燃焼排ガスに含まれている有害物質を除去した後に、煙突をから大気に放出される。   The combustion exhaust gas that has passed through the air heater 104 is then released from the chimney to the atmosphere after removing harmful substances contained in the combustion exhaust gas with an exhaust gas treatment device (not shown).

火炉101を循環する給水は、タービン108を経た蒸気を復水に凝縮する復水器113から給水ポンプ105を介して火炉101に導かれ、火炉101に設置した熱交換器106において火炉101の内部を流下する燃焼ガスによって加熱されて高温高圧の蒸気となる。尚、本実施例では熱交換器106の数を1個として図示しているが、熱交換器を複数個配置してもよい。   The feed water circulating in the furnace 101 is led to the furnace 101 through the feed water pump 105 from the condenser 113 that condenses the steam that has passed through the turbine 108 into the condensate, and the heat exchanger 106 installed in the furnace 101 contains the inside of the furnace 101. It is heated by the combustion gas flowing down and becomes high-temperature and high-pressure steam. In this embodiment, the number of heat exchangers 106 is shown as one, but a plurality of heat exchangers may be arranged.

熱交換器106で発生した高温高圧の蒸気は、タービンガバナ弁107を介して蒸気タービン108に導かれ、蒸気の持つエネルギーによって蒸気タービン108を駆動し、この蒸気タービン108に連結した発電機109を回転させて発電する。   The high-temperature and high-pressure steam generated in the heat exchanger 106 is guided to the steam turbine 108 via the turbine governor valve 107, and the steam turbine 108 is driven by the energy of the steam, and the generator 109 connected to the steam turbine 108 is connected to the generator 109. Rotate to generate electricity.

火力発電プラントの運転状態である状態量を検出する様々な計測器として、例えば図2には、火炉101に配設した熱交換器106で発生した蒸気を蒸気タービン108に供給する経路には温度計測器151と圧力計測器152とを設置して、前記蒸気の温度Tと圧力Pをそれぞれ測定している。   For example, FIG. 2 shows various measuring instruments for detecting the state quantity, which is the operating state of the thermal power plant. FIG. 2 shows a temperature path for supplying steam generated by the heat exchanger 106 disposed in the furnace 101 to the steam turbine 108. A measuring instrument 151 and a pressure measuring instrument 152 are installed to measure the temperature T and pressure P of the steam.

また、蒸気タービン108を流下した蒸気を冷却して復水に凝縮する復水器113からこの復水を前記熱交換器106に供給する経路には流量計測器150を設置して供給される復水の流量を測定し、また発電機109には発電出力計測器153を設置して前記発電機109で発電した電力量を測定している。   In addition, a flow rate measuring device 150 is installed in a path for supplying this condensate to the heat exchanger 106 from a condenser 113 that cools the steam flowing down the steam turbine 108 and condenses it into condensate. The flow rate of water is measured, and the generator 109 is provided with a generation output measuring instrument 153 to measure the amount of power generated by the generator 109.

また、火炉101には、燃料の微粉炭を火炉101の内部で燃焼させて生じた燃焼ガス中のNOx濃度及び/又はCO濃度を計測する濃度計測器154が設置されている。   Further, the furnace 101 is provided with a concentration measuring device 154 for measuring NOx concentration and / or CO concentration in combustion gas generated by burning pulverized coal of fuel inside the furnace 101.

尚、一般的には図2に図示した以外にも多数の計測器が火力発電プラントに配置されているが、ここでは図示を省略する。   In general, many measuring instruments other than those shown in FIG. 2 are arranged in the thermal power plant, but the illustration is omitted here.

そして、前述したこれらの各種計測器で計測された石炭焚きボイラである制御対象100の各種状態量の情報は、計測情報1として炭種判別装置200に伝送される。   Information on various state quantities of the controlled object 100 that is a coal-fired boiler measured by these various measuring instruments described above is transmitted to the coal type discriminating apparatus 200 as measurement information 1.

そして前記炭種判別装置200の演算によって決定された炭種、または混炭率はボイラ制御装置1000に入力し、このボイラ制御装置1000で演算処理されて石炭焚きボイラである制御対象100に対する指令信号に基づいて石炭焚きボイラの操作端となる下記する空気ダンパ160、161、162、163をそれぞれ操作して、炭種、または混炭率に応じて石炭焚きボイラを効率良く運転することが出来る。   The coal type determined by the calculation of the coal type discriminating apparatus 200 or the coal mixture rate is input to the boiler control apparatus 1000, and is processed by the boiler control apparatus 1000 to generate a command signal for the controlled object 100 that is a coal-fired boiler. Based on this, the air dampers 160, 161, 162, and 163 described below, which are the operation ends of the coal-fired boiler, are respectively operated, and the coal-fired boiler can be efficiently operated according to the type of coal or the coal mixture ratio.

次に、制御対象100である石炭焚きボイラの火炉101に設置されたバーナ102から火炉101内に投入される1次空気及び2次空気、火炉101に設置されたアフタエアポート103から火炉101内に投入されるアフタエアの経路について説明する。   Next, primary air and secondary air introduced into the furnace 101 from the burner 102 installed in the furnace 101 of the coal-fired boiler that is the control target 100, and into the furnace 101 from the after air port 103 installed in the furnace 101. The route of the after-air to be input will be described.

1次空気は、ファン120から配管130に導かれ、途中でエアーヒーター104の内部を通過する配管132とエアーヒーター104をバイパスする配管131とに分岐し、これらの配管132及び配管131を流下した1次空気は再び配管133で合流してミル110に導かれる。   The primary air is guided from the fan 120 to the pipe 130, and is branched into a pipe 132 that passes through the inside of the air heater 104 and a pipe 131 that bypasses the air heater 104, and flows down the pipe 132 and the pipe 131. The primary air joins again through the pipe 133 and is guided to the mill 110.

エアーヒーター104を通過する空気は、火炉101から排出される燃焼排ガスにより加熱されるが、この1次空気を用いてミル110で生成される微粉炭を配管133を通じてバーナ102に搬送する。   The air passing through the air heater 104 is heated by the combustion exhaust gas discharged from the furnace 101, and pulverized coal generated by the mill 110 is conveyed to the burner 102 through the pipe 133 using this primary air.

2次空気及びアフタエアは、ファン121から配管140に導かれ、エアーヒーター104の内部を通過する配管140を流下して加熱された後に、配管140の下流側で2次空気用の配管141と、アフタエア用の配管142とに分岐して、それぞれ火炉101に設置されたバーナ102とアフタエアポート103に導かれるように構成されている。   The secondary air and the after air are led from the fan 121 to the pipe 140 and flow down the pipe 140 passing through the inside of the air heater 104 and heated, and then the secondary air pipe 141 on the downstream side of the pipe 140, The pipe is branched to an after-air pipe 142 and led to a burner 102 and an after-air port 103 installed in the furnace 101, respectively.

図2に示した制御対象100である石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントには、火力発電プラントの運転状態を検出する前記した各種の計測器が配置されており、これらの計測器から取得された制御対象100の火力発電プラントの状態量を示す計測信号1は、炭種判別装置200に設置された外部入力インターフェイス210に入力するように構成されている。   In the thermal power plant including the coal-fired boiler that is the control target 100 shown in FIG. 2, the above-described various measuring devices that detect the operating state of the thermal power plant are arranged and acquired from these measuring devices. The measurement signal 1 indicating the state quantity of the thermal power plant of the controlled object 100 is configured to be input to the external input interface 210 installed in the coal type discrimination device 200.

また、図3に示すように、エアーヒーター104の内部に配設された配管140の下流側で分岐した2次空気用の配管141及びアフタエア用の配管142には空気ダンパ162及び空気ダンパ163が配置されおり、同様にエアーヒーター104の内部に配設された配管132、及びエアーヒーター104をバイパスした配管131には空気ダンパ161及び空気ダンパ160がそれぞれ配置されている。   Further, as shown in FIG. 3, an air damper 162 and an air damper 163 are provided in the secondary air pipe 141 and the after-air pipe 142 branched on the downstream side of the pipe 140 disposed in the air heater 104. Similarly, an air damper 161 and an air damper 160 are respectively disposed on the pipe 132 disposed inside the air heater 104 and the pipe 131 bypassing the air heater 104.

これらの空気ダンパ160、161、162、163をそれぞれ操作することによって配管131、132、141、142内で空気が通過する面積が変更され、これらの配管131、132、141、142を通過して火炉101に供給される空気流量が個別に調整される。   By operating these air dampers 160, 161, 162, and 163, the areas through which air passes in the pipes 131, 132, 141, and 142 are changed, and the air dampers 160, 161, 162, and 163 pass through these pipes 131, 132, 141, and 142. The air flow rate supplied to the furnace 101 is individually adjusted.

そして、制御対象100から入力した石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントの状態量を示す計測信号1に基づいて炭種判別装置200において判断した炭種の出力信号51を出力し、この出力信号51に基づいて前記給水ポンプ105、ミル110、並びに空気ダンパ160、161、162、163などの操作機器を操作して石炭焚きボイラ100の運転を制御するように構成している。   And the output signal 51 of the coal type judged in the coal type discrimination | determination apparatus 200 based on the measurement signal 1 which shows the state quantity of the thermal power plant provided with the coal burning boiler input from the control object 100 is output, and this output signal 51 The operation of the coal fired boiler 100 is controlled by operating operating devices such as the water supply pump 105, the mill 110, and the air dampers 160, 161, 162, and 163 based on the above.

次に、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置した計測信号データベース220、及び推定信号データベース230に保存する情報について説明する。   Next, information stored in the measurement signal database 220 and the estimation signal database 230 installed in the coal type discrimination device 200 constituting the coal type discrimination device of the coal burning boiler of the present embodiment will be described.

図4は本実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置200に設置した計測信号データベース220に保存されている情報の態様を説明する図であり、図5は本実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置200に設置したモデル400のモデル構造の概略を説明する図である。   FIG. 4 is a diagram for explaining a mode of information stored in the measurement signal database 220 installed in the coal type discrimination apparatus 200 of the coal burning boiler according to the present embodiment, and FIG. 5 is a coal burning boiler according to the present embodiment. It is a figure explaining the outline of the model structure of the model 400 installed in the charcoal type discrimination device 200.

図4に示したように、前記炭種判別装置200の計測信号データベース220には、制御対象の石炭焚きボイラ100で計測された状態量を示す計測信号1である計測信号データの情報が、設置された計測器毎に外部入力インターフェイス210を介して入力し、各計測時刻と共に保存される。   As shown in FIG. 4, in the measurement signal database 220 of the coal type discrimination device 200, information of measurement signal data that is the measurement signal 1 indicating the state quantity measured by the coal-fired boiler 100 to be controlled is installed. Each measured instrument is input via the external input interface 210 and stored together with each measurement time.

例えば、図2に示した火力発電プラントに設置された流量計測器150、温度計測器151、圧力計測器152、発電出力計測器153、濃度計測器154によってそれぞれ計測した流量値F、温度値T、圧力値P、発電出力値E、及び燃焼ガスに含まれるNOx濃度Dが、時間の情報と共に炭種判別装置200の計測信号データベース220に保存される。   For example, the flow rate value F and the temperature value T measured by the flow rate measuring device 150, the temperature measuring device 151, the pressure measuring device 152, the power generation output measuring device 153, and the concentration measuring device 154 installed in the thermal power plant shown in FIG. The pressure value P, the power generation output value E, and the NOx concentration D contained in the combustion gas are stored in the measurement signal database 220 of the coal type discrimination device 200 together with time information.

尚、図4に示した計測信号データでは1秒周期でデータを保存しているが、データ収集のサンプリング周期は任意に設定することが可能である。   In the measurement signal data shown in FIG. 4, data is stored at a cycle of 1 second, but the sampling cycle of data collection can be arbitrarily set.

計測信号データベース220に格納されている計測信号データを容易に活用できるようにするために、各計測信号データにはPID番号という固有の番号が割り当てられている。   In order to make it easy to use the measurement signal data stored in the measurement signal database 220, each measurement signal data is assigned a unique number called a PID number.

また、前記推定信号データベース250に保存される情報も同様に、図5のモデル400のモデル構造に示すように、ノイズ成分を取り除くように推定した信号や、推定部600で処理した際に算出される各種信号が、時間の情報と共に前記推定信号データベース250に保存される。   Similarly, the information stored in the estimated signal database 250 is also calculated when the signal estimated to remove the noise component or processed by the estimation unit 600, as shown in the model structure of the model 400 in FIG. Various signals are stored in the estimated signal database 250 together with time information.

前記炭種判別装置200に設置したモデル作成部300は、切替信号20に応じてモデル400にモデルパラメータを設定する。切替信号20が「モデル作成」であれば、モデルを新たに構築する場合に必要なモデルパラメータ7をモデル作成部300からモデル400に出力して新たなモデルを設定する。   The model creation unit 300 installed in the coal type discrimination device 200 sets model parameters in the model 400 according to the switching signal 20. If the switching signal 20 is “model creation”, the model parameter 7 necessary for newly constructing a model is output from the model creation unit 300 to the model 400 to set a new model.

過去のモデルパラメータを活用する場合には、モデルパラメータデータベース240に保存されている過去のモデルパラメータをロードする。切替信号20が「推定」であれば、推定に用いるモデル400のモデルパラメータ7をモデルパラメータデータベース240からモデル作成部300を経由してモデル400にロードする。   When utilizing the past model parameters, the past model parameters stored in the model parameter database 240 are loaded. If the switching signal 20 is “estimation”, the model parameter 7 of the model 400 used for estimation is loaded from the model parameter database 240 into the model 400 via the model creation unit 300.

次に、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置したモデル400と学習部500の動作について説明する。   Next, the operation of the model 400 and the learning unit 500 installed in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler according to the present embodiment will be described.

図5は、モデル400のモデル構造を説明した図である。このモデル構造としては、入力層、マッピング層、ボトルネック層、デマッピング層、出力層からなり、各層のノードが相互的に結合した構造となっている。   FIG. 5 is a diagram for explaining the model structure of the model 400. This model structure is composed of an input layer, a mapping layer, a bottleneck layer, a demapping layer, and an output layer, and has a structure in which nodes of each layer are mutually coupled.

ノード部は線形あるいは非線形関数を用いるが、シグモイド関数を用いるのが一般的である。各ノードの結合には重み係数があり、各ノードの相互関係の強さを表している。通常、モデルパラメータとは、この重み係数を指す。   The node portion uses a linear or nonlinear function, but generally uses a sigmoid function. Each node connection has a weighting coefficient, and represents the strength of the mutual relationship between the nodes. Normally, the model parameter refers to this weighting factor.

モデル400に対する入力信号には、石炭焚きボイラである制御対象100から取り込まれた関連する計測信号を入力する。炭種に関する場合は熱吸収量に関連する計測信号を選択すればよい。例えば、火炉101内にある熱交換器106付近の温度や圧力などである。   As an input signal for the model 400, a related measurement signal taken from the controlled object 100, which is a coal-fired boiler, is input. In the case of coal type, a measurement signal related to the heat absorption amount may be selected. For example, the temperature and pressure near the heat exchanger 106 in the furnace 101.

また、天候により貯炭地に含まれる水分量が異なる。水分量が異なると同じ炭種でも燃焼のしかたが異なるため、モデル400に対する重要な入力信号の候補となる。ただし、これに限定することではない。   Also, the amount of water contained in the coal storage area varies depending on the weather. If the moisture content is different, the combustion method is different even for the same coal type, so that it becomes an important input signal candidate for the model 400. However, it is not limited to this.

学習部500で、このモデル400に対するモデルパラメータを決定する。手法としては、モデルの出力信号に教師信号を与え、その差の絶対値あるいは二乗誤差が小さくなるようにパラメータを修正する。一般に、このようなパラメータ修正法を学習と呼んでいる。   The learning unit 500 determines model parameters for the model 400. As a technique, a teacher signal is given to the output signal of the model, and the parameter is corrected so that the absolute value or the square error of the difference becomes small. In general, such a parameter correction method is called learning.

モデル400では、図5にこのモデル400を構成するモデル構造を示したように5層でボトルネック層を中心に対称的なノード数となる自己連想型ニューラルネットワークを用いている。なお、自己連想型ニューラルネットワークの構造やその学習方法については、周知の技術であるため、次の“M.A.Kramer:Nonlinear Principal Component Analysis Using Autoassociative Neural Networks, AlChE Journal、Vol.37、No.2、1991”を参考文献として示しておく。   The model 400 uses a self-associative neural network having five layers and a symmetrical number of nodes around the bottleneck layer as shown in FIG. Since the structure of the self-associative neural network and the learning method thereof are well-known techniques, the following “MA Kramer: Nonlinear Principal Component Analyzing Neural Networks, AlChE J. Vol. 2, 1991 "is shown as a reference.

自己連想型ニューラルネットワークの特徴は、入力信号と同じ信号を教師信号として与えることにある。このモデル400に入力信号を与えると学習により、入力信号と同じ信号が出力信号として得られるようになる。   The feature of the self-associative neural network is that the same signal as the input signal is given as a teacher signal. When an input signal is given to the model 400, the same signal as the input signal is obtained as an output signal by learning.

これにより、入力信号間にある非線形の関係をモデル400内に構築することが可能である。また、ボトルネック層の個数は、基本的に入力信号の個数よりも少なくすることが一般的であり、これによって、入力信号の主成分のみを抽出する機能も合わせ持つ。よってこのモデル400を炭種ごとに用意しておけば、炭種ごとの推定モデルを構築することができる。   Thereby, a non-linear relationship between input signals can be established in the model 400. In general, the number of bottleneck layers is generally smaller than the number of input signals, and this also has the function of extracting only the main components of the input signals. Therefore, if this model 400 is prepared for each coal type, an estimation model for each coal type can be constructed.

モデル400のノードには、一般的な関数であるシグモイド関数を用いてもよいが、プラントの計測信号は多くのゆらぎ要素があり、また、データ数にも散らばりがあるため、分布で表現する方が適切である場合が多い。そこで、各ノードには、ガウス関数を用いるモデル400を適用する。この場合、各ノードの平均および分散がパラメータとして加わる。学習方法としては、Radial Basis Functionネットワークとして、先ほど述べた参考文献にも記載されている。   A sigmoid function, which is a general function, may be used for the nodes of the model 400, but the measurement signal of the plant has many fluctuation elements, and the number of data is also scattered. Is often appropriate. Therefore, a model 400 using a Gaussian function is applied to each node. In this case, the average and variance of each node are added as parameters. The learning method is also described in the above-mentioned reference as a Radial Basis Function network.

図6は、炭種とノードの出力値である計測信号Aとの関係をプロットしたものである。プラントの状況により、グラフにプロットできる点数は異なる。例えば、新設プラントでは、設計値情報などから求めることになるが、少ないデータ数となる。一方、運転年数の多いプラントでは、データ数が多くなる。   FIG. 6 is a plot of the relationship between the coal type and the measurement signal A, which is the output value of the node. The number of points that can be plotted on the graph varies depending on the plant conditions. For example, in a new plant, it is obtained from design value information, but the number of data is small. On the other hand, the number of data increases in a plant with many years of operation.

このようにプラント状況によりデータ数に差異が生じるため、各データに分布を仮定し、データ数の差異を分布の形状で表現することにする。データ数が少ない場合には、分散が大きいのでひろがった分布となる。データ数が多い場合には、分散が小さくなるので尖った分布となる。   Thus, since the difference in the number of data occurs depending on the plant situation, a distribution is assumed for each data, and the difference in the number of data is expressed by the shape of the distribution. When the number of data is small, since the variance is large, the distribution becomes wide. When the number of data is large, the distribution is small and the distribution is sharp.

データに対する事前情報がある場合には、分布形状を仮定することができるが、新規データなどの場合には、事前情報が無く得られたデータをもとに分布を推定する必要がある。データのみから分布を推定する手法は多数知られているが、母集団分布が何であってもデータ数の増加によりその分布は正規分布に近づくという中心極限定理から正規分布を仮定すればよい。   If there is prior information on the data, the distribution shape can be assumed. However, in the case of new data or the like, it is necessary to estimate the distribution based on the data obtained without the prior information. There are many known methods for estimating a distribution only from data, but a normal distribution may be assumed from a central limit theorem that the distribution approaches a normal distribution as the number of data increases regardless of the population distribution.

分布が仮定できれば平均と分散より形状を決定することができる。なお、中心極限定理による正規分布の仮定については、例えば、“統計学入門、東京大学教養学部統計学教室編、東京大学出版会、1991年7月10日出版”に詳しく述べられている。   If the distribution can be assumed, the shape can be determined from the mean and the variance. The assumption of the normal distribution based on the central limit theorem is described in detail, for example, in “Introduction to Statistics, Department of Statistics, Faculty of Liberal Arts, The University of Tokyo, Tokyo University Press, Published July 10, 1991”.

以上の観点から、各ノード関数にガウス関数を用いる方がより適切である。また、自己連想型ニューラルネットの基底関数にガウス関数を適用した事例はなく、この組み合わせにより、データ数を反映しプラントの変動にもロバストな推定モデルが構築可能となる。   From the above viewpoint, it is more appropriate to use a Gaussian function for each node function. In addition, there is no case where a Gaussian function is applied to the basis function of the self-associative neural network, and this combination makes it possible to construct an estimation model that reflects the number of data and is robust to plant fluctuations.

図7は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置したモデル400を作成するための学習部500における演算処理のフローチャートを説明する図である。尚、本フローチャート実行に必要なパラメータについては、モデルパラメータデータベース240に保存されている。このモデルパラメータデータベース240に保存されている情報の形態については後述する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a flowchart of arithmetic processing in the learning unit 500 for creating the model 400 installed in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler of the present embodiment. It should be noted that parameters necessary for executing this flowchart are stored in the model parameter database 240. The form of information stored in the model parameter database 240 will be described later.

図7に示すように、ステップ401では過去に設定したモデルパラメータを用いるのか、あるいは新規にモデルパラメータを作成するのかを選択する。   As shown in FIG. 7, in step 401, it is selected whether to use a model parameter set in the past or to create a new model parameter.

新規にモデルパラメータを作成する場合には、ステップ402でモデルパラメータの初期値を乱数を用いて設定する。   When a new model parameter is created, the initial value of the model parameter is set using a random number in step 402.

次に、ステップ403では計測信号データベース220からモデル400の入力信号および教師信号となる計測信号4を抽出する。   Next, in step 403, the measurement signal 4 that is the input signal of the model 400 and the teacher signal is extracted from the measurement signal database 220.

ステップ404では、学習部500において学習回数や学習係数、ノード数など学習に必要なパラメータを設定する。新規にモデルパラメータを作成する場合には、モデルパラメータデータベース240に保存されているデフォルト値を用いる。   In step 404, the learning unit 500 sets parameters necessary for learning such as the number of learning, the learning coefficient, and the number of nodes. When a new model parameter is created, a default value stored in the model parameter database 240 is used.

ステップ405では、学習部500においてモデルパラメータを学習により初期値から逐次更新する。学習によるモデルパラメータの更新方法は、Back Propagation法などを用いる。この学習方法については、“ニューラルネットと計測制御、西川・北村編著、朝倉書店、1995年1月25日出版”に詳しく述べられている。   In step 405, the learning unit 500 sequentially updates the model parameters from the initial values by learning. As a method for updating the model parameters by learning, the Back Propagation method or the like is used. This learning method is described in detail in “Neural network and measurement control, edited by Nishikawa and Kitamura, Asakura Shoten, published January 25, 1995”.

基本的には、モデル400に入力信号を与えたときの出力信号と教師信号の差が無くなるように、学習部500においてモデルパラメータを更新する。モデル400からの出力信号と教師信号の差は、一般的には二乗誤差で表現され、評価関数と呼ばれる。各モデルパラメータを変動させた場合の評価関数の変動分を偏微分計算し、得られた値に学習係数を掛けたものをモデルパラメータの更新分とする。   Basically, the model parameter is updated in the learning unit 500 so that the difference between the output signal when the input signal is given to the model 400 and the teacher signal is eliminated. The difference between the output signal from the model 400 and the teacher signal is generally expressed by a square error and is called an evaluation function. A variation of the evaluation function when each model parameter is varied is subjected to partial differential calculation, and a value obtained by multiplying the obtained value by the learning coefficient is used as an update of the model parameter.

これを学習部500において繰り返していくと、モデル400の出力信号と教師信号の差が無くなり、評価関数がゼロに近づく。評価関数がゼロに近づくと、偏微分の値もゼロに近くなり、モデルパラメータの更新量がセロに近づく。   When this is repeated in the learning unit 500, the difference between the output signal of the model 400 and the teacher signal disappears, and the evaluation function approaches zero. When the evaluation function approaches zero, the partial differential value also approaches zero, and the update amount of the model parameter approaches zero.

数値計算では、完全にゼロになることは無いので、ステップ406にて、評価関数が設定された値以下になると学習部500における学習が終了したとみなし、モデル作成を終了する。学習の終了条件に満たない場合には学習の繰り返し回数が設定された回数に達した時点で、繰り返し計算をストップし、ステップ404に戻って、再度、学習用パラメータを設定する。   In the numerical calculation, since it is never completely zero, in step 406, when the evaluation function is equal to or less than the set value, it is considered that learning in the learning unit 500 is completed, and the model creation is ended. If the learning end condition is not satisfied, the iterative calculation is stopped when the number of learning repetitions reaches the set number of times, and the process returns to step 404 to set the learning parameters again.

ステップ401にて、過去のモデルパラメータの使用を選択した場合、ステップ407で過去のモデルパラメータを初期値とし学習によって修正するかどうか選択する。修正する場合には、ステップ403に進む。修正しない場合には、過去のモデルパラメータをそのまま使用するため、モデル400を再構築する必要がなく、モデル作成は終了となる。   If the use of the past model parameter is selected in step 401, it is selected in step 407 whether or not the past model parameter is set as an initial value and corrected by learning. In the case of correction, the process proceeds to step 403. If not corrected, since the past model parameters are used as they are, it is not necessary to reconstruct the model 400, and the model creation ends.

尚、本実施形態では、ノードにガウシアン関数を用いたRadial Basis Functionネットワークを用いているが、制御対象であるプラントの状況や計測信号の特徴などから他の基底関数を用いたネットワークモデルを用いてもよい。   In this embodiment, a radial basis function network using a Gaussian function for a node is used, but a network model using another basis function is used from the situation of the plant to be controlled and the characteristics of the measurement signal. Also good.

図8は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置したモデルパラメータデータベース240に保存されている情報の形態を説明する図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the form of information stored in the model parameter database 240 installed in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler of the present embodiment.

図8には、モデルパラメータデータベース240には、複数の炭種と、これらの炭種に対応したID、作成日時、学習係数、学習回数、終了条件、ノード数(入力/出力層、マッピング/デマッピング層、ボトルネック層)、パラメータ値の具体例が示されている。   In FIG. 8, the model parameter database 240 includes a plurality of coal types, IDs corresponding to these coal types, creation date / time, learning coefficient, learning frequency, end condition, number of nodes (input / output layer, mapping / decoding). Specific examples of mapping layer, bottleneck layer) and parameter values are shown.

ここで、パラメータ値とは、重み係数と基底関数を決めるためのパラメータのことである。重み係数はノードの相互結合分あり、それぞれW11、W12、・・・として保存されている。基底関数を決めるパラメータは、例えば、シグモイド関数の場合は傾きと入力側の平行移動量を、ガウス関数の場合は中心値、分散値、入力信号の平行移動量である。尚、IDの値が000のものは、該当炭種のモデルパラメータを新規に作成する場合の学習パラメータのデフォルト値を示している。新規作成用のため、ノード数およびパラメータ値の箇所は通常、ブランクとなっている。 Here, the parameter value is a parameter for determining a weighting coefficient and a basis function. The weighting factors are the mutual couplings of the nodes and are stored as W 11 , W 12 ,. The parameters that determine the basis function are, for example, a slope and an input side translation amount in the case of a sigmoid function, and a center value, a variance value, and an input signal translation amount in the case of a Gaussian function. The ID value of 000 indicates the default value of the learning parameter when a new model parameter of the corresponding coal type is created. The number of nodes and parameter values are usually blank for new creation.

次に、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置したモデル400と推定部600の動作について図1を用いて説明する。推定部600は制御対象100から得られた計測信号2をもとに各炭種の推定度合を算出する。   Next, the operation of the model 400 and the estimation unit 600 installed in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The estimation unit 600 calculates the estimated degree of each coal type based on the measurement signal 2 obtained from the control object 100.

図1において、はじめに、切替信号20が「推定」となった場合、モデル作成部300から各炭種の推定に用いるモデルパラメータ7がモデル400に設定される。   In FIG. 1, first, when the switching signal 20 becomes “estimation”, the model parameter 7 used for estimation of each coal type is set in the model 400 from the model creation unit 300.

また、切替部230より計測信号データベース220に保存した計測信号8がモデル400と推定部600にそれぞれ入力される。   In addition, the measurement signal 8 stored in the measurement signal database 220 is input to the model 400 and the estimation unit 600 from the switching unit 230.

モデル400では、モデル作成部300で設定されたモデルパラメータ7によって構築された各炭種のモデルに計測信号8を入力信号として入力する。その結果、モデル400の演算によって得られた出力信号をモデル出力14として推定部600に伝送する。   In the model 400, the measurement signal 8 is input as an input signal to the model of each coal type constructed by the model parameter 7 set by the model creation unit 300. As a result, the output signal obtained by the calculation of the model 400 is transmitted to the estimation unit 600 as the model output 14.

推定部600では、モデル出力14と計測信号8の差を時間ごとに計算し、モデル出力14とともに推定信号9として判断部700に出力する。そして判断部700では下記する演算によって判断した炭種を決定して外部出力インターフェイス270、及び推定信号データベース250に出力する。   The estimation unit 600 calculates the difference between the model output 14 and the measurement signal 8 for each time, and outputs the difference together with the model output 14 to the determination unit 700 as the estimation signal 9. The determination unit 700 determines the coal type determined by the following calculation and outputs the determined coal type to the external output interface 270 and the estimated signal database 250.

次に判断部700の動作について詳細に説明すると、判断部700では、推定部600から入力する推定信号9をもとに、炭種と混炭率を決定する。推定信号9には、炭種ごとのモデル400に計測信号8を入力した際のモデル出力14と計測信号8との差が含まれている。   Next, the operation of the determination unit 700 will be described in detail. The determination unit 700 determines the coal type and the coal mixture rate based on the estimation signal 9 input from the estimation unit 600. The estimation signal 9 includes a difference between the model output 14 and the measurement signal 8 when the measurement signal 8 is input to the model 400 for each coal type.

モデル400は炭種ごとに用意されており、そのときの関係がモデル化されているため、計測信号8の炭種と同じモデル400の出力信号と計測信号8との差はほとんど無い。つまり、判断部700では、この推定信号9の大きさをもとにどの炭種かを判断すればよいことになる。ただし、この判断を単に、しきい値を設定することで炭種を判定すると、石炭焚きボイラの状態値を検出した計測信号を伝送する際に何らかの原因でこの計測信号に付加されるノイズ成分や、圧力、流量等の計測対象で生じる突発的な計測信号の変動といったプラント特有のゆらぎや変動に影響を受けてしまうことになる。そこで、判断部700においては炭種と混炭率の判定に、(1)式に示す対数尤度比を用いる。   Since the model 400 is prepared for each coal type and the relationship at that time is modeled, there is almost no difference between the output signal of the model 400 that is the same as the coal type of the measurement signal 8 and the measurement signal 8. That is, the determination unit 700 may determine which coal type is based on the magnitude of the estimation signal 9. However, if this type of judgment is simply determined by setting a threshold, the noise component added to the measurement signal for some reason when transmitting the measurement signal that detects the state value of the coal-fired boiler, In other words, it is affected by fluctuations and fluctuations peculiar to the plant such as sudden fluctuations in measurement signals that occur in measurement objects such as pressure and flow rate. Therefore, the determination unit 700 uses the log likelihood ratio shown in Equation (1) for the determination of the coal type and the coal mixture ratio.

Figure 2009228995
Figure 2009228995

(1)式において、Xnは推定信号9の時刻nの値である。H0は例えば炭種Aで成立する仮説を、H1は炭種Aではない仮説を表している。つまり、P(Xn|H)はXnが炭種Aである確率を、P(Xn|H)は炭種Aでない確率を表している。HとHの確率分布は例えば正規分布で表されることが一般的であり、その中心値と分散は炭種の持っている特性をもとに設定する。 In the equation (1), Xn is the value of the estimated signal 9 at time n. For example, H0 represents a hypothesis that is established for coal type A, and H1 represents a hypothesis that is not coal type A. That is, P (Xn | H 0 ) represents the probability that Xn is coal type A, and P (Xn | H 1 ) represents the probability that coal type A is not. The probability distribution of H 0 and H 1 is generally expressed by a normal distribution, for example, and the center value and variance are set based on the characteristics of the coal type.

例えば、図6に示した各炭種とノード出力値との関係を示した分布図をもとに設定するのが適切である。(1)式は、推定信号9が大きくなる、つまり炭種Aでない分布に近づくと式の値はプラスになる。逆に推定信号9が小さくなると、(1)式の値はマイナスになる。従って、炭種Aではない状態が継続すると、(1)式の値が大きくなる。この値が大きくなると下記の(2)式で定めた値よりも大きくなると炭種Aではないと判断する。   For example, it is appropriate to set based on the distribution chart showing the relationship between each coal type and the node output value shown in FIG. In the equation (1), the estimated signal 9 becomes large, that is, the value of the equation becomes positive when approaching a distribution that is not coal type A. Conversely, when the estimated signal 9 becomes small, the value of the expression (1) becomes negative. Therefore, if the state other than the coal type A continues, the value of the expression (1) increases. When this value increases, it is determined that it is not coal type A when it becomes larger than the value determined by the following equation (2).

Figure 2009228995
Figure 2009228995

(2)式において、αは誤検知の確率、βは検出もれの確率である。一般的には、両方とも0.001に設定される。また、下記の(3)式で決定した値よりも小さくなると炭種Aと判断する。   In equation (2), α is the probability of false detection, and β is the probability of detection failure. In general, both are set to 0.001. Moreover, if it becomes smaller than the value determined by the following formula (3), it is determined as coal type A.

Figure 2009228995
Figure 2009228995

この手法では、同じ状態が継続されると(1)式の値が変化するため、石炭焚きボイラの状態値を検出した計測信号を伝送する際に何らかの原因でこの計測信号に付加されるノイズ成分や、圧力、流量等の計測対象で生じる突発的な計測信号の変動といった石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎや変動では、(1)式の値の変化は小さく、その影響を受けにくい。   In this method, when the same state is continued, the value of the equation (1) changes, and therefore, a noise component added to the measurement signal for some reason when transmitting the measurement signal detecting the state value of the coal fired boiler In addition, fluctuations and fluctuations peculiar to a coal-fired boiler plant such as sudden fluctuations in measurement signals such as pressure and flow rate are small and hardly affected by the change in the value of equation (1).

この判断部700における炭種の判定では、入力される信号ごとに計算されるため、炭種ごとのモデル400について、入力信号ごとの上述の判定で該当する入力信号が一番多いモデル400を選択し、そのモデル400が模擬している炭種を、現在の炭種と判別する。   In the determination of the coal type in the determination unit 700, calculation is performed for each input signal. Therefore, for the model 400 for each coal type, the model 400 having the largest number of corresponding input signals in the above determination for each input signal is selected. Then, the coal type simulated by the model 400 is determined as the current coal type.

また、推定信号9を合計した値、あるいは、平均した値を改めてXnとして上述の方法にて炭種を判断することも可能である。   It is also possible to determine the type of coal by the above-described method using the sum of the estimated signals 9 or the average value as Xn.

次に、燃料の石炭が2つ以上の炭種が混合している場合について、判断部700における炭種の判定と混炭率の決定方法について述べる。   Next, when the fuel coal is a mixture of two or more types of coal, the determination of the type of coal in the determination unit 700 and the method for determining the coal mixture rate will be described.

石炭として2つ以上の炭種が混炭している場合には、2つ以上の炭種が該当すると前述した手法で判定される。   When two or more coal types are mixed as coal, it is determined by the above-described method that two or more coal types correspond.

例えば、混合している炭種に炭種Aと炭種Bが該当すると仮定すると、判断部700にて炭種Aの入力信号ごとの推定信号9の差を合計し、炭種Bの入力信号ごとの推定信号9の差を合計する。その二つの値を合計したものを分母とし、それぞれの値を分子とすることで相対比が求まるため、これを混炭率とする。   For example, assuming that coal type A and coal type B correspond to the mixed coal types, the judgment unit 700 sums up the difference of the estimated signals 9 for each input signal of coal type A, and the input signal of coal type B The difference of the estimated signal 9 for each is summed. The sum of these two values is used as the denominator, and each value is used as the numerator, so the relative ratio can be obtained.

また、合計値の代わりに平均値あるいはメディアン値を用いて計算することも可能である。メディアン値を用いるとプラント特有の突発的な変動が発生しても、影響が少ないため、対象プラントの特性に応じて、合計値、平均値、メディアン値を用いる手法を適用する。   It is also possible to calculate using an average value or a median value instead of the total value. If the median value is used, even if sudden fluctuation peculiar to the plant occurs, the influence is small. Therefore, a method using the total value, the average value, and the median value is applied according to the characteristics of the target plant.

次に、図9に示したように、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200に設置した推定信号データベース250には、例えば、複数の炭種と、炭種毎のPID、入力信号、モデル出力14、推定信号9が時刻ごとに格納される。   Next, as shown in FIG. 9, the estimated signal database 250 installed in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal-fired boiler of this embodiment includes, for example, a plurality of coal types, The PID for each species, the input signal, the model output 14, and the estimated signal 9 are stored for each time.

外部出力インターフェイス270は、判断部700で判別した炭種と、算出した混炭率を出力信号51として保守ツール910に伝送する。   The external output interface 270 transmits the coal type determined by the determination unit 700 and the calculated coal mixture rate as an output signal 51 to the maintenance tool 910.

次に、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置において、制御対象100である石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントの運転員が、保守ツール910を用いて画像表示装置950に判断した炭種、混炭率、及び各データベースの情報を表示させる方法について説明する。   Next, in the coal type determination apparatus for the coal-fired boiler according to the present embodiment, the operator of the thermal power plant including the coal-fired boiler that is the control target 100 uses the maintenance tool 910 to determine the charcoal that the image display device 950 has determined. The method of displaying the seed, the coal mixture rate, and the information of each database will be described.

図10〜図14は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置950に表示される画面の実施例である。運転員は、入力装置900のキーボード901や、マウス902を用いてこれら画面の空欄となっている箇所にパラメータ値を入力するなどの操作を実行する。   FIGS. 10-14 is an Example of the screen displayed on the image display apparatus 950 installed in the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler of a present Example. The operator uses the keyboard 901 of the input device 900 or the mouse 902 to perform an operation such as inputting a parameter value in a blank area on these screens.

図10は、画像表示装置950に表示される初期画面である。運転員は、図10に示した学習条件設定ボタン951、推定条件設定ボタン952、情報表示ボタン953の中から必要なボタンを選択し、マウス902を用いてカーソル954を移動させ、マウス902をクリックすることによりこれらの中から必要なボタンを選択して押す。   FIG. 10 is an initial screen displayed on the image display device 950. The operator selects a necessary button from the learning condition setting button 951, the estimation condition setting button 952, and the information display button 953 shown in FIG. 10, moves the cursor 954 using the mouse 902, and clicks the mouse 902. To select and press the required button.

図11は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200において学習条件設定画面を説明する図である。図10において運転員がマウスで学習条件設定ボタン951をクリックすることにより、図11の画面が表示される。   FIG. 11 is a diagram illustrating a learning condition setting screen in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler according to the present embodiment. When the operator clicks the learning condition setting button 951 with the mouse in FIG. 10, the screen in FIG. 11 is displayed.

運転員は、炭種ごとにモデル400に必要な設定を入力する。図11の画面の右上に表示された炭種切替メニュー963にて炭種を選択する。図11の画面のモデル生成欄961には、図7に示した学習部500における学習処理のフローチャートを実行するために必要な、学習係数、学習回数及び終了条件を、モデル固有のIDをもとに入力あるいは既に入力されている値を修正することができる。   The operator inputs settings necessary for the model 400 for each coal type. The coal type is selected in the coal type switching menu 963 displayed on the upper right of the screen of FIG. In the model generation field 961 of the screen of FIG. 11, the learning coefficient, the number of learnings, and the end condition necessary for executing the learning process flowchart in the learning unit 500 shown in FIG. It is possible to modify the values entered in or already entered.

また、この機能を用いて、IDが000であるデフォルト値を運転員が変更することができる。図11の画面のモデル構造欄962には、モデル400の構造、及びノードに設定する基底関数の種類とそのパラメータを設定するのに必要な値を入力する。   Also, using this function, the operator can change the default value whose ID is 000. In the model structure field 962 of the screen in FIG. 11, the structure of the model 400, the types of basis functions to be set for the nodes, and values necessary for setting the parameters are input.

図11の下部に表示された保存ボタン964をクリックすることにより、モデル生成欄961、及びモデル構造欄962に入力された情報は、図2の炭種判別装置200におけるモデルパラメータデータベース240に炭種切替メニュー963に入力された炭種ごとに保存される。   When the save button 964 displayed at the bottom of FIG. 11 is clicked, the information input in the model generation field 961 and the model structure field 962 is stored in the model parameter database 240 in the coal type discriminating apparatus 200 in FIG. It is stored for each coal type entered in the switching menu 963.

また、上記モデル生成欄961、及びモデル構造欄962に入力された情報は、図2の炭種判別装置200において、切替信号20に「モデル学習」を設定するとともに、モデル作成部300に転送される。   Further, the information input to the model generation field 961 and the model structure field 962 is set to “model learning” in the switching signal 20 and transferred to the model creation unit 300 in the coal type discrimination device 200 of FIG. The

また図11の下部に表示されたキャンセルボタン965をクリックすると、モデル作成欄961、モデル構造欄962、炭種切替メニュー963に入力された情報がキャンセルされる。また、戻るボタン966をクリックすることにより、図10の画面に戻る。   When a cancel button 965 displayed at the bottom of FIG. 11 is clicked, information input in the model creation field 961, the model structure field 962, and the coal type switching menu 963 is cancelled. Further, when the return button 966 is clicked, the screen returns to the screen of FIG.

図12は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200において推定条件設定画面を説明する図である。図10において運転員がマウスで推定条件設定ボタン952をクリックすることにより、図12の画面が表示される。   FIG. 12 is a diagram illustrating an estimation condition setting screen in the coal type discriminating apparatus 200 constituting the coal type discriminating apparatus of the coal burning boiler according to the present embodiment. In FIG. 10, when the operator clicks the estimation condition setting button 952 with the mouse, the screen of FIG. 12 is displayed.

運転員は、炭種ごとに推定に用いるモデル400を図12の画面の右上に表示された推定用炭種切替メニュー973にて炭種を選択する。図12の画面のモデル生成情報欄971には、選択した炭種のモデル固有のID、学習に用いた学習係数、学習が終了した際の学習回数と学習誤差を表示する。IDが000であるモデル400は表示されない。   The operator selects a coal type in the estimation coal type switching menu 973 displayed on the upper right of the screen of FIG. 12 for the model 400 used for estimation for each coal type. The model generation information column 971 on the screen of FIG. 12 displays the model-specific ID of the selected coal type, the learning coefficient used for learning, the number of learnings when learning is completed, and the learning error. The model 400 whose ID is 000 is not displayed.

図11の画面のモデル構造情報欄972には、選択したモデル400の構造、基底関数、及び基底関数に設定したパラメータの情報が表示される。また、判別設定値欄977では、誤検知の確率、及び検出もれの確率を入力する。   In the model structure information column 972 of the screen of FIG. 11, the structure of the selected model 400, basis functions, and information on parameters set to the basis functions are displayed. In the discrimination setting value column 977, the probability of erroneous detection and the probability of detection failure are input.

図12の下部に表示された転送ボタン974をクリックすることにより、モデル生成情報欄971、モデル構造情報欄972、及び判別設定欄977に入力された情報は、図2の炭種判別装置200における切替信号20に「推定」を設定するとともに、モデル作成部300に転送される。モデル作成部300は、転送された情報をもとに、推定部600にモデルパラメータ7を設定する。   When the transfer button 974 displayed at the bottom of FIG. 12 is clicked, information input to the model generation information column 971, the model structure information column 972, and the discrimination setting column 977 is stored in the coal type discrimination device 200 of FIG. “Estimation” is set in the switching signal 20 and is transferred to the model creation unit 300. The model creation unit 300 sets the model parameter 7 in the estimation unit 600 based on the transferred information.

また、図12の下部に表示されたキャンセルボタン975をクリックすると、モデル作成情報欄971、モデル構造情報欄972、推定炭種切替メニュー973に入力された情報がキャンセルされる。また、戻るボタン976をクリックすることにより、図10の画面に戻る。   When a cancel button 975 displayed at the bottom of FIG. 12 is clicked, information input to the model creation information column 971, the model structure information column 972, and the estimated coal type switching menu 973 is cancelled. In addition, when the return button 976 is clicked, the screen of FIG. 10 is restored.

図13は、本実施例の石炭焚きボイラの炭種判別装置を構成する炭種判別装置200において、計測信号データベース220、及び推定信号データベース250に保存されている情報を画像表示装置950に表示させるため、その条件を設定する画面である。   FIG. 13 shows an image display device 950 displaying information stored in the measurement signal database 220 and the estimation signal database 250 in the coal type discrimination device 200 constituting the coal type discrimination device of the coal burning boiler of this embodiment. Therefore, this is a screen for setting the conditions.

図10において運転員がマウスで情報表示ボタン953をクリックすることにより、図13が表示される。   When the operator clicks the information display button 953 with the mouse in FIG. 10, FIG. 13 is displayed.

運転員は、画像表示装置950に表示させたい計測信号、あるいは操作信号を図13の入力欄981に、そのレンジ(上限/下限)と共に入力する。また、表示させたい時間を時刻入力欄982に入力する。   The operator inputs a measurement signal or an operation signal to be displayed on the image display device 950 together with its range (upper limit / lower limit) in the input field 981 of FIG. In addition, the time to be displayed is input in the time input field 982.

図13の下部に表示された表示ボタン983をクリックすることにより、図14に示したようなトレンドグラフが画像表示装置950に表示される。また図14の下部に表示された、戻るボタン991をクリックすることにより、図13の画面に戻る。   By clicking a display button 983 displayed at the bottom of FIG. 13, a trend graph as shown in FIG. 14 is displayed on the image display device 950. Further, when the return button 991 displayed at the bottom of FIG. 14 is clicked, the screen of FIG. 13 is restored.

また、図13の下部に表示された、戻るボタン984をクリックすることにより、図10の画面に戻ることができる。   Further, the user can return to the screen of FIG. 10 by clicking a return button 984 displayed at the bottom of FIG.

尚、以上で述べた画像以外にも、炭種判別装置200内のデータベースに保存されている任意の情報を、任意の態様で画像表示装置950に表示することもできる。   In addition to the images described above, any information stored in the database in the coal type discrimination device 200 can be displayed on the image display device 950 in any manner.

上記した本実施例によれば、計測した石炭焚きボイラの状態量に生じる石炭焚きボイラのプラント特有のゆらぎ変動を考慮して炭種の判別を正確且つ迅速に行ない、炭種に対応した石炭焚きボイラの運転を可能にした石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法が実現できる。   According to the above-described embodiment, the type of coal is discriminated accurately and quickly in consideration of fluctuations peculiar to the plant of the coal-fired boiler generated in the measured state quantity of the coal-fired boiler. It is possible to realize a coal type identification device for a coal-fired boiler and a coal type identification method for a coal-fired boiler that enable operation of the boiler.

本発明は、石炭焚きボイラの炭種判別装置及び石炭焚きボイラの炭種判別方法に適用可能である。   The present invention is applicable to a coal-fired boiler type identification apparatus and a coal-fired boiler type identification method.

本発明の一実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置の概略構成を示す制御ブロック図。The control block diagram which shows schematic structure of the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is one Example of this invention. 図1に示した本発明の実施例の炭種判別装置が適用される石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントの概略構成図。The schematic block diagram of the thermal power plant provided with the coal burning boiler to which the coal type discrimination | determination apparatus of the Example of this invention shown in FIG. 1 is applied. 図2に示した石炭焚きボイラを備えた火力発電プラントのエアーヒーターを示す部分図。The fragmentary figure which shows the air heater of the thermal power plant provided with the coal burning boiler shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した計測信号データベースに記憶されたデータの態様を示す説明図。Explanatory drawing which shows the aspect of the data memorize | stored in the measurement signal database installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is an Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置したモデルの構造を示す説明図。Explanatory drawing which shows the structure of the model installed in the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is the Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置したモデル化対象となる炭種とノード出力との関係を示す説明図。Explanatory drawing which shows the relationship between the coal type used as the modeling object installed in the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is the Example of this invention shown in FIG. 1, and a node output. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置したモデル作成部における動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement in the model preparation part installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is an Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置したモデルパラメータデータベースに記憶されたデータの態様を示す説明図。Explanatory drawing which shows the aspect of the data memorize | stored in the model parameter database installed in the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is an Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した推定信号データベースに記憶されたデータの態様を示す説明図。Explanatory drawing which shows the aspect of the data memorize | stored in the estimation signal database installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is the Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置に表示される初期画面。The initial screen displayed on the image display apparatus installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is the Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置に表示される学習条件設定画面の前半画面。The first half screen of the learning condition setting screen displayed on the image display apparatus installed in the coal type discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is an Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置に表示される推定条件設定画面の前半画面。The first half screen of the estimation condition setting screen displayed on the image display apparatus installed in the coal type discrimination device of the coal burning boiler which is the embodiment of the present invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置に表示される表示情報設定画面。The display information setting screen displayed on the image display apparatus installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is an Example of this invention shown in FIG. 図1に示した本発明の実施例である石炭焚きボイラの炭種判別装置に設置した画像表示装置に表示される計測値のトレンドグラフ。The trend graph of the measured value displayed on the image display apparatus installed in the coal kind discrimination | determination apparatus of the coal burning boiler which is the Example of this invention shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100:制御対象、200:炭種判別装置、210:外部入力インターフェイス、220:計測信号データベース、230:切替部、240:モデルパラメータデータベース、250:推定信号データベース、260:学習パラメータデータベース、300:モデル作成部、400:モデル、500:学習部、600:推定部、700:判断部、900:入力装置、901:キーボード、902:マウス、910:保守ツール、920:外部入力インターフェイス、930:データ送受信処理部、940:外部出力インターフェイス、950:画像表示装置。   100: control target, 200: coal type discriminating device, 210: external input interface, 220: measurement signal database, 230: switching unit, 240: model parameter database, 250: estimation signal database, 260: learning parameter database, 300: model Creation unit, 400: model, 500: learning unit, 600: estimation unit, 700: determination unit, 900: input device, 901: keyboard, 902: mouse, 910: maintenance tool, 920: external input interface, 930: data transmission / reception Processing unit, 940: external output interface, 950: image display device.

Claims (14)

制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置は、前記制御対象から前記計測信号を取り込む外部入力インターフェイスと、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を保存する計測信号データベースと、制御対象の石炭焚きボイラに操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルと、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習する学習部と、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を推定信号として算出する推定部と、前記推定部で算出した前記推定信号に基づいて炭種又は混炭率を決定する判定部を備えていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal fired boiler coal type discriminating device that calculates the coal type or coal mixture ratio used in the coal fired boiler based on the value of the state quantity measurement signal obtained from the controlled coal fired boiler,
The coal type discrimination device provided an operation signal to an external input interface for capturing the measurement signal from the control target, a measurement signal database for storing the measurement signal captured from the control target, and a coal-fired boiler to be controlled. A model that estimates the value of the measurement signal of the coal type that is sometimes obtained for each coal type, and a method of generating a model input that is given to the model so that the model output estimated by the model approaches the measurement signal from which noise has been removed A learning unit; an estimation unit that calculates a difference between the measurement signal stored in the measurement signal database and the measurement signal estimated by the model reflecting the learning result; and the calculation unit that calculates the estimation unit. A coal type discriminating device for a coal-fired boiler, comprising a judgment unit that determines a coal type or a coal mixture ratio based on an estimated signal .
制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置は、前記制御対象から前記計測信号を取り込む外部入力インターフェイスと、前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を保存する計測信号データベースと、制御対象の石炭焚きボイラに操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルと、前記モデルによって推定したモデルの出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習する学習部と、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記モデルによって推定した計測信号との差を推定信号として算出する推定部と、前記推定部で算出した前記推定信号とその対数尤度比に基づいて炭種又は混炭率を決定する判定部を備えていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal fired boiler coal type discriminating device that calculates the coal type or coal mixture ratio used in the coal fired boiler based on the value of the state quantity measurement signal obtained from the controlled coal fired boiler,
The coal type discrimination device provided an operation signal to an external input interface for capturing the measurement signal from the control target, a measurement signal database for storing the measurement signal captured from the control target, and a coal-fired boiler to be controlled. Learn the model that estimates the value of the measurement signal of the coal type that is sometimes obtained for each coal type, and how to generate the model input that is given to the model so that the output of the model estimated by the model approaches the measurement signal from which noise has been removed A learning unit that calculates a difference between a measurement signal stored in the measurement signal database and a measurement signal estimated by the model as an estimation signal, the estimation signal calculated by the estimation unit, and its log likelihood A coal type discrimination device for a coal-fired boiler, comprising a judgment unit that determines a coal type or a coal mixture ratio based on a ratio.
請求項1又は請求項2に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置に設置された前記判定部は、前記推定部で算出した前記推定信号とその対数尤度比とに基づいて炭種又は混炭率を決定するように構成されていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal type discrimination device for a coal-fired boiler according to claim 1 or claim 2,
The determination unit installed in the coal type discrimination device is configured to determine a coal type or a coal mixture rate based on the estimation signal calculated by the estimation unit and its log likelihood ratio. Coal-fired boiler type identification device.
請求項1に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置に設置された前記判定部は、前記計測信号データベースに保存された計測信号と炭種ごとのモデルによって推定した計測信号との差の絶対値を算出し、この絶対値の合計値、平均値、メディアン値のうち少なくとも一つを用いた相対比をもとに炭種又は混炭率を決定するように構成されていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal type discrimination device of the coal fired boiler according to claim 1,
The determination unit installed in the coal type discriminating apparatus calculates the absolute value of the difference between the measurement signal stored in the measurement signal database and the measurement signal estimated by the model for each coal type, and the sum of the absolute values A coal type determination apparatus for a coal-fired boiler, wherein the coal type or coal mixture ratio is determined based on a relative ratio using at least one of a value, an average value, and a median value.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置は、外部入力機能として炭種判別装置にモデルの構造、基底関数の種類、及び基底関数の形状をそれぞれ決定するパラメータのうち少なくとも一つを入力するユーザーインターフェイスを備えていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal classification apparatus of the coal fired boiler described in any one of Claims 1 thru | or 4,
The coal type discriminating apparatus includes a user interface for inputting at least one of parameters for determining a model structure, a basis function type, and a basis function shape to the coal type discriminating apparatus as an external input function. A coal type discrimination device for coal-fired boilers.
請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置は、外部入力インターフェイスから取り込んだ制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号である火炉の熱吸収量に関係する計測信号、及び石炭の水分に関係する計測信号の少なくとも1つを用いて前記モデルを作成するモデル作成部を備えていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal type discrimination device for a coal fired boiler according to any one of claims 1 to 5,
The coal type discriminating device includes a measurement signal related to a heat absorption amount of a furnace, which is a measurement signal of a state quantity obtained from a coal-fired boiler to be controlled, taken from an external input interface, and a measurement signal related to moisture of coal. A coal type discrimination device for a coal-fired boiler, comprising a model creation unit that creates the model using at least one.
請求項1又は請求項2に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置に備えられた前記モデルは、前記計測信号データベースに保存された計測信号をもとに、炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルとして自己連想型ニューラルネットワークを用いて炭種ごとに前記計測信号の推定値を算出するように構成されており、前記推定部は、計測信号と前記モデルから得られる計測信号の推定値との差を算出するように構成していることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal type discrimination device for a coal-fired boiler according to claim 1 or claim 2,
The model provided in the coal type discriminating device is a self-associative neural network as a model for estimating the value of the measurement signal of the coal type for each coal type based on the measurement signal stored in the measurement signal database. And is configured to calculate an estimated value of the measurement signal for each coal type, and the estimation unit is configured to calculate a difference between the measurement signal and an estimated value of the measurement signal obtained from the model. An apparatus for discriminating the type of coal in a coal-fired boiler.
請求項6又は請求項7に記載された石炭焚きボイラの炭種判別装置において、
前記炭種判別装置は、計測信号、炭種ごとの推定値、計測信号と推定値の差、炭種、及び混炭率のうちの少なくとも1つを時間の経過とともに表示する表示装置を備えていることを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別装置。
In the coal type discrimination device for a coal-fired boiler according to claim 6 or claim 7,
The coal type discriminating apparatus includes a display device that displays at least one of a measurement signal, an estimated value for each coal type, a difference between the measurement signal and the estimated value, a coal type, and a coal mixture rate as time passes. An apparatus for discriminating coal types of a coal-fired boiler.
制御対象の石炭焚きボイラから得られる状態量の計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を計測信号データベースに保存し、前記制御対象に操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値をモデルを用いて炭種ごとに推定し、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習させ、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を算出して推定信号として推定し、前記推定した推定信号に基づいて炭種又は混炭率を判定することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the method of determining the coal type of the coal-fired boiler that calculates the coal type or coal mixture ratio used in the coal-fired boiler based on the value of the measurement signal of the state quantity obtained from the coal-fired boiler to be controlled,
The measurement signal captured from the control object is stored in a measurement signal database, and the value of the measurement signal of the coal type obtained when an operation signal is given to the control object is estimated for each coal type using a model, and the model The model output estimated by the method is trained to generate a model input to be given to the model so as to approach the measurement signal from which noise is removed, and the measurement signal stored in the measurement signal database and the learning result are reflected to reflect the model. A method for determining a coal type of a coal-fired boiler, comprising: calculating a difference from the measurement signal estimated by the step S1 to estimate the difference as a presumed signal; and determining a coal type or a coal mixture rate based on the estimated signal.
制御対象から得られる計測信号の値をもとに石炭焚きボイラに使用する炭種又は混炭率を算出する石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
前記制御対象から取り込んだ前記計測信号を計測信号データベースに保存し、前記制御対象に操作信号を与えた時に得られる炭種の計測信号の値をモデルを用いて炭種ごとに推定し、前記モデルによって推定したモデル出力がノイズを取り除いた計測信号に近づくように前記モデルに与えるモデル入力の生成方法を学習させ、前記計測信号データベースに保存された計測信号と前記学習の結果を反映して前記モデルによって推定した計測信号との差を算出して推定信号として推定し、前記推定した前記推定信号とその対数尤度比に基づいて炭種又は混炭率を判定することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the method of determining the coal type of the coal-fired boiler that calculates the coal type or coal mixture used in the coal-fired boiler based on the value of the measurement signal obtained from the controlled object,
The measurement signal captured from the control object is stored in a measurement signal database, and the value of the measurement signal of the coal type obtained when an operation signal is given to the control object is estimated for each coal type using a model, and the model The model output estimated by the method is trained to generate a model input to be given to the model so as to approach the measurement signal from which noise is removed, and the measurement signal stored in the measurement signal database and the learning result are reflected to reflect the model. Of a coal-fired boiler characterized by calculating a difference from a measurement signal estimated by the above and estimating it as an estimated signal, and determining a coal type or a coal mixture ratio based on the estimated signal and its log likelihood ratio Charcoal type identification method.
請求項9又は請求項10に記載された石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
前記計測信号データベースに保存された前記計測信号とこの推定した前記計測信号の推定値との差は、両者の絶対値を算出してこの絶対値の合計値、平均値、及びメディアン値のうちの少なくとも一つを用いた相対比を基に炭種と混炭率を決定することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the method for determining the coal type of the coal-fired boiler according to claim 9 or claim 10,
The difference between the measurement signal stored in the measurement signal database and the estimated value of the estimated measurement signal is calculated as an absolute value of both of the total value, average value, and median value of the absolute values. A method for determining a coal type of a coal-fired boiler, wherein a coal type and a coal mixture ratio are determined based on a relative ratio using at least one.
請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載された石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
石炭焚きボイラから得られる計測信号のうち火炉の熱吸収量に関係する計測信号、及び石炭の水分に関係する計測信号のうち少なくとも1つを取り込み、火炉の熱吸収量に関係する計測信号、及び石炭の水分に関係する計測信号の少なくとも1つを用いて前記モデルを作成することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the coal fired boiler type identification method according to any one of claims 9 to 11,
At least one of the measurement signal related to the heat absorption amount of the furnace and the measurement signal related to the moisture content of the coal among the measurement signals obtained from the coal fired boiler, and the measurement signal related to the heat absorption amount of the furnace, and A method for discriminating a coal type of a coal-fired boiler, wherein the model is created using at least one of measurement signals related to moisture of coal.
請求項9又は請求項10に記載された石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
前記モデルでは、前記計測信号データベースに保存された計測信号をもとに、炭種の計測信号の値を炭種ごとに推定するモデルとして自己連想型ニューラルネットワークを用いて炭種ごとに前記計測信号の推定値を算出することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the method for determining the coal type of the coal-fired boiler according to claim 9 or claim 10,
In the model, based on the measurement signal stored in the measurement signal database, the measurement signal for each coal type using a self-associative neural network as a model for estimating the value of the measurement signal of the coal type for each coal type. A method for discriminating the type of coal in a coal-fired boiler, characterized in that an estimated value is calculated.
請求項9又は請求項10に記載された石炭焚きボイラの炭種判別方法において、
計測信号、炭種ごとの推定値、計測信号と推定値の差、炭種、及び混炭率の少なくとも1つを時間の経過と共に表示装置に表示することを特徴とする石炭焚きボイラの炭種判別方法。
In the method for determining the coal type of the coal-fired boiler according to claim 9 or claim 10,
Coal type identification of a coal-fired boiler, characterized in that at least one of a measurement signal, an estimated value for each coal type, a difference between the measurement signal and the estimated value, a coal type, and a coal mixture rate is displayed on a display device over time Method.
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