JP2018169759A - プラント評価システム、プラント評価方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プラント評価システムは、プラントに設置する機器およびプラントの運転条件の設定を受け付け、運転条件に含まれる評価対象期間におけるプラントに生じる経年変化を模擬しつつ、プラントの性能を算出する。また、機器のうち少なくとも一つに追加し、ある機器の性能を向上させる部品の選択を受け付け、その部品による機器の性能の向上を見込んでプラントの性能を算出する。
【選択図】図1
Description
例えば、特許文献1には、プラント設計用のシミュレータを動作させているコンピュータが、発電プラントを構成するガスタービン、蒸気タービン、及びコンデンサ等の機器の選択を受け付けると、選択された各機器のモデルだけでなく、各機器の間での熱平衡特性を熱効率計算モジュールによって算出し、その結果を用いてプラントの性能の評価、及びコストの算出を行っている。そして、その算出結果によってプラントに設置する機器の構成を最適化することが記載されている。
以下、本発明の第一実施形態によるプラント評価装置について図1〜図5を参照して説明する。
本発明に係る第一実施形態におけるプラント評価装置の機能ブロック図である。
本実施形態のプラント評価システムは、経年変化による性能の劣化や、オプション部品の適用による性能の向上などを考慮して、プラントの経済性評価値を算出する。プラント評価システムは、例えば、1台または複数台のサーバ端末装置などのコンピュータによって構成される。図1のプラント評価装置10は、1台のコンピュータで構成された場合のプラント評価システムの一例である。
以下、評価対象のプラントが発電プラント(GTCC:ガスタービンコンバインドサイクル)の場合を例に説明を行う。図1に示すように、プラント評価装置10は、設定情報受付部11と、制御部12と、性能情報算出部13と、劣化度算出部14と、オプション部品選択部15と、コスト算出部16と、出力部17と、記憶部18とを備えている。
性能情報算出部13は、プラントが備える機器、プラント全体について性能情報の算出を行う。特に本実施形態では、性能情報算出部13は、プラントに生じる経年変化やオプション部品による性能の向上の影響を反映した機器単体またはプラント全体の性能を算出する。ここで、性能とは、発電の出力の大きさ、発電効率、燃料消費量等のことである。
オプション部品選択部15は、プラントが備える機器のうち少なくとも一つに用いられ、その機器の性能を向上させる部品を特定する。例えば、オプション部品選択部15は、劣化度算出部14が算出した機器の劣化に応じて、対策の優先度が高い劣化要因に対し、その劣化要因による当該機器の性能の劣化を補う部品を特定する。
出力部17は、性能情報算出部13が算出した性能情報やコスト算出部16が算出したコスト情報を、プラント評価装置10に接続されたディスプレイに表示する。
記憶部18は、プラントの評価処理に必要な様々な情報を記憶する。例えば、記憶部18は、プラント情報データベース181、経年変化算出モデル182、オプション部品データベース183、コスト情報データベース184を記憶している。
なお、他の機器やプラント全体への影響に関する情報については、後に図4を用いて説明するようにプラント形態ごとに登録されていてもよい。
一実施形態に係るプラント評価装置10は、例えば一般的なコンピュータ500を用いて実現することができる。図2にコンピュータ500の構成の一例を示す。
図2は、本発明に係る第一実施形態におけるプラント評価装置のハードウエア構成の一例を示す図である。
コンピュータ500は、CPU(Central Processing Unit)501、RAM(Random Access Memory)502、ROM(Read Only Memory)503、ストレージ装置504、外部I/F(Interface)505、入力装置506、出力装置507、通信I/F508等を有する。これらの装置はバスBを介して相互に信号の送受信を行う。
図3(a)に、オプション部品を追加しない場合のプラント100と、プラント100に含まれる機器の構成および各機器の経時的な性能の推移を示すグラフとを示す。図示するようにプラント100には、ガスタービン101、蒸気タービン102、コンデンサ103、冷却システム104と、HRSG(Heat Recovery Steam Generators:排熱回収ボイラー)105とが1台ずつ、加えてその他の設備106(配管など)の各機器が含まれる。紙面の左側に記載した機器を上流機器、より右側に記載した機器を下流機器と記載する場合がある。グラフ101aは、ガスタービン101の出力の経時的な変化を示している。グラフ101aの横軸は時間、縦軸はガスタービン101の出力を示す。同様に、グラフ102aは、蒸気タービン102出力、グラフ103aはコンデンサ103の出力、グラフ104aは冷却システム104の効率、グラフ105aはHRSG105の効率、グラフ106aはその他の設備106の効率の経時的な変化をそれぞれ示している。
グラフ101a〜106aは、年間を通じての運転パターンとして、例えば、出力100%の定格運転を全体の70%、出力20%の部分負荷運転を全体の30%行ったときの経年変化を示すグラフである。グラフ101a〜106aが示すようにプラント100に含まれる各機器の出力や効率などの性能は時間の経過とともに低下する。なお、グラフ101a〜106aは、経年変化算出モデル182(記憶部18)が算出する情報である。
図示するようにプラント100´には、ガスタービン101に代えてガスタービン101´が含まれている。蒸気タービン102から下流の他の機器については、図3(a)と同様である。ガスタービン101´はHEPA107を搭載している。HEPA107は、ガスタービン101´が備える圧縮機の吸入側に取り付けられ、ガスタービン101´及びプラント100´の劣化の原因となる有害な物質を取り込まない機能を果たしている。図3(b)の下段にHEPA107を取り付けた場合の各機器の性能曲線を示す。具体的には、グラフ101bは、HEPA107適用後のガスタービン101´の出力の経時的な変化を示している。グラフ102aは、ガスタービン101´にHEPA107を適用した場合の蒸気タービン102の出力の経時的な変化を示している。同様に、グラフ103b、104b、105b、グラフ106bはそれぞれ、ガスタービン101´にHEPA107を適用した場合のコンデンサ103、冷却システム104、HRSG105、その他の設備106の出力又は効率の経時的な変化を示している。
一般に、ガスタービン101は、大気中の有害物質が機器の腐食要因となることがある。HEPA107を導入すると、その有害物質を除去し、機器腐食による悪影響を抑えることができる。これにより、HRSG105の性能が向上する。このように機器に新たな部品を適用すると、その機器だけではなく、他の機器の性能やプラント全体の性能(例えば発電出力)を改善する部品が存在する。一方、新たな部品を導入した機器の性能だけを向上する部品も存在する。
以下で説明するように、本実施形態では、オプション部品データベース183に、実稼働プラントの実データに基づく、部品を適用したときの効果に関するデータが記録されていて、この情報に基づいて、どの程度の効果を見込めるのかを、性能(出力向上・燃費削減量)と経済性(売電利益、コスト削減量)の両面から算出することができる。従って、例えば、プラントの機器を製造するメーカは、従来はオプション部品の初期投資コストが障害となって顧客に自信を持ってオプション部品を提案することが難しかったような場合でも、本実施形態のプラント評価方法により、顧客への提案に至らなかったオプション部品について、長期的なコストメリットを提示しつつ、自信を持って顧客にオプション部品の導入を提案することができるようになる。
上述のとおり、プラント形態には様々な種類が存在する。例えば、図4(a)に例示するようにガスタービン2台(GT1、GT2)に対して、蒸気タービン1台(ST1)を設ける構成がある。この場合にHEPAをGT1にのみ追加するとする。この場合、例えば、1台の蒸気タービン1台には、HEPAによる性能向上の効果の1/2が及ぶと考える。また、例えば、図4(b)に例示するようにガスタービン3台(GT1、GT2、GT3)に対して、蒸気タービン2台(ST1、ST2)を設ける構成がある。この場合にHEPAをGT1にのみ追加するとする。この場合、例えば、1台の蒸気タービン1台には、HEPAによる性能向上の効果の1/3が及ぶと考える。オプション部品データベース183には、他の機器への影響に関する情報ついて、図4に例示するようにプラント形態ごとに性能情報が登録されており、性能情報算出部13は、プラント形態に応じてHEPAによる性能の向上を算出する。例えば、図4(a)の構成であれば、HEPA適用前のGT1、GT2、ST1の性能をそれぞれ1とした場合、GT1にHEPAを追加すると、GT1の性能を1+α、GT2の性能を1、ST1の性能を1+α/2と算出する。また、性能情報算出部13は、プラント情報データベース181に格納されたプラント形態ごとの性能算出モデルを用いて、上記のHEPAによる性能向上分を反映した各機器の出力を組み合わせて、プラント全体の出力を算出する。
図5は、本発明に係る第一実施形態におけるプラント評価処理の一例を示すフローチャートである。
まず、評価担当者が、プラント評価装置10に、既存のプラント形態の情報を入力する。既存のプラント形態とは、これから導入するプラントの構成情報でもよいし、既に稼働中のプラントの構成情報でもよい。設定情報受付部11は、そのプラント形態情報を取得し、制御部12がプラント評価処理のシミュレーション設定情報として設定する(ステップS11)。次に評価担当者が、評価対象とするプラントのロケーション(海岸部か内陸部か)、大気温度などの運転環境情報、目標出力、目標燃費削減量、評価期間、オプション部品の適用開始時期などのプラント評価に係る各種条件を入力する。設定情報受付部11は、それらの情報を取得し、制御部12が運転環境情報などをプラント評価処理のシミュレーション設定情報として設定する(ステップS12)。次に評価担当者が、プラントの評価期間、評価単位時間(どれぐらいの時間刻みでシミュレーションを行うか)、オプション部品の適用開始時期などの情報を入力する。また、既に稼働中のプラントについて評価する場合、現在までの稼働時間などを入力する。あるいは、評価担当者は、プラント評価処理の目標とする売電利益や燃料コストの金額を入力してもよい。設定情報受付部11は、これらの情報を取得し、制御部12が運転環境情報などをプラント評価処理のシミュレーション設定情報として設定する(ステップS13)。各種条件の入力が終わると、評価担当者は、プラント評価装置10に対してプラント評価処理の開始を指示する操作を行う。すると、制御部12が各機能部にプラント評価処理の開始を指示する。
また、このとき、性能情報算出部13は、オプション部品を導入しなかったときの評価単位時間ごとの性能情報を、評価期間の終了までの期間について算出する。
また、このとき、コスト算出部16は、オプション部品を導入しなかったときの性能情報に基づいて、オプション部品を導入しなかったときの売電利益と燃料コストを評価期間の終了までの期間について算出する。
コスト算出部16は、算出した利益とコストの情報(オプション部品導入時、非導入時)および性能情報算出部13から取得した評価単位時間ごとの性能情報を、出力部17および制御部12に出力する。出力部17は、利益とコストの情報および性能情報をディスプレイに表示する。このとき、出力部17は、出力、燃料消費量、ヒートバランスなどの性能情報を、時系列のグラフとして表示させてもよい。
再評価しない判定した場合(ステップS19;No)、制御部12は、プラント機器の構成を確定情報として設定する(ステップS20)。出力部17は、確定した情報をディスプレイに表示する。ここで、ディスプレイに表示する確定情報の一例について説明する。例えば、確定情報には、ステップS11で設定したプラント形態に対応するプラントの構成情報(プラント形態)、追加するオプション部品、オプション部品の適用開始時期、オプション部品の初期コスト、オプション部品を適用した場合とそうでない場合の総出力、出力の経時的変化を示すグラフ、燃料の総使用量、燃料使用量の経時的変化を示すグラフ、売電利益、燃料コストなどである。
また、オプション部品を導入する・しないに関わらず、プラントの将来に亘る経済性評価を行うことが可能になる。本実施形態のプラント評価装置10によれば、メーカは、経済性に優れたプラント・メンテナンス計画の提案が可能になる。また、プラントにオプション部品を導入した顧客は、性能の劣化回復による出力増加・燃費削減効果によって利益を増加させることができ、さらに、劣化回復による、各機器点検期間延長ならびに長寿命化によるトータルコストの削減メリットを享受することができる。
以下、本発明の第二実施形態によるプラント評価装置について図6〜図8を参照して説明する。
第二実施形態に係るプラント評価装置10Aについて説明を行う。プラント評価装置10Aは、第一実施形態と異なる方法で売電利益や燃料コストの算出を行う。
図6は本発明に係る第二実施形態におけるプラント評価装置の機能ブロック図である。
本発明の第二実施形態に係る構成のうち、第一実施形態に係るプラント評価装置10を構成する機能部と同じものには同じ符号を付し、それぞれの説明を省略する。図示するようにプラント評価装置10Aは、設定情報受付部11と、制御部12と、性能情報算出部13と、劣化度算出部14と、オプション部品選択部15と、コスト算出部16Aと、出力部17と、記憶部18と、コスト算出モデル取得部19とを備えている。また、記憶部18は、プラント情報データベース181、経年変化算出モデル182、オプション部品データベース183、コスト算出モデル185を記憶している。
また、例えば、コスト算出部16Aは、コスト算出モデルに含まれる燃料価格の予測値と時期とを対応付けた関数等により、評価時期における燃料単価の予測値を算出し、算出した燃料単価の予測値と、その時の使用燃料量とを乗じて、評価時期における燃料コストを算出する。例えば、コスト算出部16Aは、評価単位時間ごとの燃料コストを算出するとともに評価単位時間の間での燃料コストを推定し、それらを積算して評価期間全体における燃料コストの合計を算出する。
コスト算出モデル取得部19は、売電単価や燃料価格の予測に用いるコスト算出モデルの入力を受け付ける。売電単価や燃料価格は、燃料の入手ルートや売電先との価格設定などに依存するため、プラントを運転する顧客ごとに異なる可能性がある。従って、評価担当者は、評価対象のプラントに合わせてコスト算出モデルをプラント評価装置10Aに入力する。
コスト算出モデル185は、売電単価や燃料価格の予測に用いる予測モデルデータを含んでいる。
図7は、本発明に係る第二実施形態におけるプラント評価処理の一例を示すフローチャートである。図5と同様の処理については、簡単に説明する。
まず、制御部12がそのプラント形態情報を設定する(ステップS11)。次に評価担当者が、評価対象とするプラントの運転環境情報(大気温度など)などの諸条件とともに、コスト算出モデル185を入力する。コスト算出モデル取得部19は、入力されたコスト算出モデル185を記憶部18に記録する(ステップS121)。次に設定情報受付部11は、シミュレーションの処理条件に関する情報を取得し、制御部12がそれらの情報をシミュレーション設定情報として設定する(ステップS13)。次に、評価担当者の指示に基づき、制御部12が各機能部にプラント評価処理の開始を指示する。
図8(a)は、オプション部品の追加に伴い、β%増加させた値を目標出力に設定してプラント評価処理を行った結果の利益コストトレンド、図8(b)は、γ%増加させた値を目標出力に設定してプラント評価処理を行った結果の利益コストトレンドを示している。なお、γ>βである。図8(a)、8(b)の縦軸は金額、横軸は時間を示している。
また、グラフ81aは、出力β%増加時の売電量増加による利益と燃料費削減による利益の合計の経時的変化を示している。グラフ82aは、出力β%増加時の燃料費削減による利益の経時的変化を示している。グラフ83aは、出力β%増加時の売電量増加による利益の経時的変化を示している。
また、グラフ81bは、出力γ%増加時の売電量増加による利益と燃料費削減による利益の合計の経時的変化を示している。グラフ82bは、出力γ%増加時の燃料費削減による利益の経時的変化を示している。グラフ83bは、出力γ%増加時の売電量増加による利益の経時的変化を示している。
また、プラント評価装置10,10Aは、1台のコンピュータで構成されていても良いし、通信可能に接続された複数のコンピュータで構成されていてもよい。
なお、設定情報受付部は、プラント形態情報取得部の一例であり、条件取得部の一例である。燃料コストはランニングコストの一例である。
11・・・設定情報受付部
12・・・制御部
13・・・性能算出部
14・・・劣化度算出部
15・・・オプション部品選択部
16、16A・・・コスト算出部
17・・・出力部
18・・・記憶部
19・・・コスト算出モデル取得部
181・・・プラント情報データベース
182・・・経年変化算出モデル
183・・・オプション部品データベース
184・・・コスト情報データベース
185・・・コスト算出モデル
Claims (10)
- プラントに設置する機器の構成の組み合わせを定めたプラント形態情報の入力を受け付けるプラント形態情報取得部と、
前記プラント形態情報が示すプラントの評価に係る条件の入力を受け付ける条件取得部と、
前記条件に含まれる評価対象期間における前記プラントに生じる経年変化を反映した前記プラントの性能を算出する性能情報算出部と、
前記プラントに含まれる前記機器のうち少なくとも一つに用いられ、その機器の性能を向上させる部品を選択するオプション部品選択部と、
を備え、
前記性能情報算出部は、前記オプション部品選択部が選択した部品による前記機器の性能の向上を反映した前記プラントの性能を算出する、
プラント評価システム。 - 前記部品は、前記機器の性能を向上させるとともに前記機器を含む前記プラントの性能を向上させ、
前記性能情報算出部は、前記オプション部品選択部が選択した部品による前記プラントの性能の向上を反映した前記プラントの性能を算出する、
請求項1に記載のプラント評価システム。 - 前記性能情報算出部は、前記部品が前記プラントに与える影響を、前記選択された機器の構成に応じて計算する、
請求項2に記載のプラント評価システム。 - 前記選択した機器の初期コスト、前記部品の追加に要するコスト、前記部品の追加によって改善する性能に基づくランニングコスト、を計算するコスト算出部、
をさらに備える請求項1から請求項3の何れか1項に記載のプラント評価システム。 - 前記プラントは発電プラントであって、
前記コスト算出部は、前記部品の追加による前記プラントの性能向上により削減できる燃料費のコストと、売電の増加による利益を計算する、
請求項4に記載のプラント評価システム。 - 前記コスト算出部は、売電価格の予測モデルと前記発電プラントによる発電量に基づいて、当該発電量に応じた売電利益を算出する、
請求項5に記載のプラント評価システム。 - 前記コスト算出部は、燃料価格の予測モデルと前記発電プラントが発電に要する燃料量に基づいて、発電に要する燃料価格を算出する、
請求項5または請求項6に記載のプラント評価システム。 - 前記機器はガスタービンであって、
前記部品は、HEPA(High Efficiency Particulate Air Filter)である、
請求項1から請求項5の何れか1項に記載のプラント評価システム。 - プラント評価システムが、
プラントに設置する機器の構成の組み合わせを定めたプラント形態情報の入力を受け付けるステップと、
前記プラント形態情報が示すプラントの評価に係る条件の入力を受け付けるステップと、
前記条件に含まれる評価対象期間における前記プラントに生じる経年変化を反映した前記プラントの性能を算出するステップと、
前記プラントに含まれる前記機器のうち少なくとも一つに用いられ、その機器の性能を向上させる部品を選択するステップと、
を有し、
前記プラントの性能を算出するステップでは、前記選択を受け付けた部品による前記機器の性能の向上を反映した前記プラントの性能を算出する、
プラント評価方法。 - プラント評価システムが備えるコンピュータを、
プラントに設置する機器の構成の組み合わせを定めたプラント形態情報の入力を受け付ける手段、
前記プラント形態情報が示すプラントの評価に係る条件の入力を受け付ける手段、
前記条件に含まれる評価対象期間における前記プラントに生じる経年変化を反映した前記プラントの性能を算出する手段、
前記プラントに含まれる前記機器のうち少なくとも一つに用いられ、その機器の性能を向上させる部品を選択する手段、
として機能させ、
前記プラントの性能を算出する手段は、前記選択を受け付けた部品による前記機器の性能の向上を反映した前記プラントの性能を算出する、
プログラム。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020262578A1 (ja) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | 三菱パワー株式会社 | 演算装置、プラント、演算方法及びプログラム |
JP2022138264A (ja) * | 2021-03-10 | 2022-09-26 | 横河電機株式会社 | 解析装置、解析方法およびプログラム |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11875371B1 (en) | 2017-04-24 | 2024-01-16 | Skyline Products, Inc. | Price optimization system |
US20220235676A1 (en) * | 2019-06-20 | 2022-07-28 | Tata Consultancy Services Limited | Method and system for optimization of combination cycle gas turbine operation |
JP7313294B2 (ja) * | 2020-01-27 | 2023-07-24 | 株式会社日立製作所 | 意思決定支援システム、意思決定支援方法 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06180281A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-28 | Toshiba Corp | 構造部材の劣化・損傷予測方法およびその予測装置 |
JP2001273006A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Osaka Gas Co Ltd | エネルギープラントの運用評価システム |
JP2004170225A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | プラントのライフサイクル保全計画立案システム |
JP2004211587A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | 発電プラントの運用支援システム |
JP2006011769A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 発電設備に対する投資の効果を評価するための情報処理方法及び装置 |
JP2006300712A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Daikin Ind Ltd | 余寿命予測プログラム及び余寿命予測システム |
JP2008047075A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Daikin Ind Ltd | 設備機器の推定コスト計算システム、推定コスト計算プログラム、推定二酸化炭素排出量計算システム、及び推定二酸化炭素排出量計算プログラム |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4078150B2 (ja) | 2002-08-22 | 2008-04-23 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 半導体製造装置 |
JP2004280172A (ja) * | 2003-03-12 | 2004-10-07 | Seiko Epson Corp | エネルギー評価支援システム、プログラム、情報記憶媒体およびエネルギー評価支援方法 |
JP2006072716A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Hitachi Ltd | 発電の経済性評価方法および装置 |
JP2007002673A (ja) * | 2005-06-21 | 2007-01-11 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | ガスタービン性能の分析予測方法 |
US7447611B2 (en) * | 2006-05-09 | 2008-11-04 | Hsb Solomon Associates, Llc | Power generation performance analysis system and method |
JP2008232531A (ja) | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Toshiba Corp | リモート性能監視装置及びリモート性能監視方法 |
EP2549430A4 (en) * | 2010-03-18 | 2015-01-07 | Toshiba Kk | SYSTEM FOR ASSISTANCE IN THE OPERATION OF A POWER PLANT, PROGRAM FOR ASSISTANCE IN THE OPERATION OF A POWER PLANT, AND METHOD FOR ASSISTANCE IN OPERATING A POWER PLANT |
US20130046519A1 (en) | 2011-08-19 | 2013-02-21 | General Electric Company | Method and system for modeling a power plant |
US8214692B1 (en) | 2011-09-30 | 2012-07-03 | Google Inc. | System and method for enforcing a third-party factory test |
US10502136B2 (en) * | 2014-10-06 | 2019-12-10 | Bha Altair, Llc | Filtration system for use in a gas turbine engine assembly and method of assembling thereof |
US9932907B2 (en) | 2015-03-03 | 2018-04-03 | General Electric Company | Methods and systems for enhancing control of power plant generating units |
JP6545060B2 (ja) | 2015-09-29 | 2019-07-17 | Hoya株式会社 | ガラス素子、およびガラス素子の製造方法 |
SE539464C2 (en) * | 2016-02-24 | 2017-09-26 | Camfil Ab | System, method and computer program product for air filter management |
US10294869B2 (en) * | 2016-06-14 | 2019-05-21 | General Electric Company | System and method to enhance corrosion turbine monitoring |
CN106289836B (zh) * | 2016-07-29 | 2019-04-19 | 北京京丰燃气发电有限责任公司 | 一种燃气轮机进气过滤器的性能检测分析方法 |
US10401881B2 (en) * | 2017-02-14 | 2019-09-03 | General Electric Company | Systems and methods for quantification of a gas turbine inlet filter blockage |
-
2017
- 2017-03-29 JP JP2017065957A patent/JP6998119B2/ja active Active
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2018
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- 2018-03-27 TW TW107110434A patent/TWI703420B/zh active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06180281A (ja) * | 1992-11-20 | 1994-06-28 | Toshiba Corp | 構造部材の劣化・損傷予測方法およびその予測装置 |
JP2001273006A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Osaka Gas Co Ltd | エネルギープラントの運用評価システム |
JP2004170225A (ja) * | 2002-11-20 | 2004-06-17 | Toshiba Corp | プラントのライフサイクル保全計画立案システム |
JP2004211587A (ja) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | 発電プラントの運用支援システム |
JP2006011769A (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-12 | Tokyo Electric Power Co Inc:The | 発電設備に対する投資の効果を評価するための情報処理方法及び装置 |
JP2006300712A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Daikin Ind Ltd | 余寿命予測プログラム及び余寿命予測システム |
JP2008047075A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Daikin Ind Ltd | 設備機器の推定コスト計算システム、推定コスト計算プログラム、推定二酸化炭素排出量計算システム、及び推定二酸化炭素排出量計算プログラム |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
新宮 令也、外5名: "大型ガスタービン吸気フィルタシステム改善による性能低下防止技術の開発", 火力原子力発電, vol. 第54巻 第2号, JPN6021010938, 15 February 2003 (2003-02-15), pages 42 - 48, ISSN: 0004475715 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020262578A1 (ja) * | 2019-06-27 | 2020-12-30 | 三菱パワー株式会社 | 演算装置、プラント、演算方法及びプログラム |
JP2021005281A (ja) * | 2019-06-27 | 2021-01-14 | 三菱パワー株式会社 | 演算装置、プラント、演算方法及びプログラム |
JP7373927B2 (ja) | 2019-06-27 | 2023-11-06 | 三菱重工業株式会社 | 演算装置、プラント、演算方法及びプログラム |
JP2022138264A (ja) * | 2021-03-10 | 2022-09-26 | 横河電機株式会社 | 解析装置、解析方法およびプログラム |
JP7363840B2 (ja) | 2021-03-10 | 2023-10-18 | 横河電機株式会社 | 解析装置、解析方法およびプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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