JP3296410B2 - 需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置 - Google Patents
需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気分離器で製造
される酸素又は窒素若しくはアルゴン等の製品ガスにつ
いて、使用先における需要変動を吸収して、該製品ガス
発生量の時間的平滑化を図る際に適用して好適な、需要
変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置に
関する。
される酸素又は窒素若しくはアルゴン等の製品ガスにつ
いて、使用先における需要変動を吸収して、該製品ガス
発生量の時間的平滑化を図る際に適用して好適な、需要
変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】大規模製鉄所、化学工場等の酸素や窒素
を大量に使用する工場では、その敷地内に空気分離プラ
ントとして酸素プラントを併設することが一般的に行わ
れている。
を大量に使用する工場では、その敷地内に空気分離プラ
ントとして酸素プラントを併設することが一般的に行わ
れている。
【０００３】図５は、このような酸素プラントにおける
酸素需要系の構成を概念的に示したものであり、該プラ
ントは、基本的には空気から酸素（製品ガス）を分離す
るための空気分離器１０と、該分離器１０で分離精製し
た酸素を工場（使用先）１２に送るための送給主経路１
４と、該酸素を送る際に加圧するための圧縮機１６と、
酸素使用量の変動を吸収するためのガスホルダ１８とを
備えており、上記送給主経路１４により供給される酸素
の圧力は、ガスホルダ１８に付設された圧力検出装置２
０で検出されるようになっている。
酸素需要系の構成を概念的に示したものであり、該プラ
ントは、基本的には空気から酸素（製品ガス）を分離す
るための空気分離器１０と、該分離器１０で分離精製し
た酸素を工場（使用先）１２に送るための送給主経路１
４と、該酸素を送る際に加圧するための圧縮機１６と、
酸素使用量の変動を吸収するためのガスホルダ１８とを
備えており、上記送給主経路１４により供給される酸素
の圧力は、ガスホルダ１８に付設された圧力検出装置２
０で検出されるようになっている。
【０００４】上記酸素プラントでは、図示しない原料空
気圧縮機、不純物精製器、主熱交換機を経由する間に空
気（大気）を圧縮、精製、冷却して液化した後に前記空
気分離器１０へ導入し、該分離器１０で液化空気を精留
原理により主として酸素と窒素に分離した後、酸素のみ
を上記送給主経路１４を介して使用先工場１２に供給
し、窒素を図示しない経路を介して窒素使用工場等に供
給している。
気圧縮機、不純物精製器、主熱交換機を経由する間に空
気（大気）を圧縮、精製、冷却して液化した後に前記空
気分離器１０へ導入し、該分離器１０で液化空気を精留
原理により主として酸素と窒素に分離した後、酸素のみ
を上記送給主経路１４を介して使用先工場１２に供給
し、窒素を図示しない経路を介して窒素使用工場等に供
給している。
【０００５】このような使用先工場では、製品ガスが酸
素であるとして説明すると、一般に酸素使用量は、その
工場における操業計画、操業状況によって短時間のうち
に大きく変動することがあるのに対し、それを供給する
側の酸素プラントでは送給量を調整する速度が極めて遅
いという特徴がある。
素であるとして説明すると、一般に酸素使用量は、その
工場における操業計画、操業状況によって短時間のうち
に大きく変動することがあるのに対し、それを供給する
側の酸素プラントでは送給量を調整する速度が極めて遅
いという特徴がある。
【０００６】そのため、前述した如く、このような酸素
の需要変動を吸収する目的で、前記送給主経路１４には
いくつかのガスホルダ１８が設置されており、余剰ガス
（酸素）を該ホルダで貯留しておき、不足したときには
その貯留ガスを放出することにより短時間の、即ち短期
的な使用量の変動を吸収し、平滑化することが行われて
いる。
の需要変動を吸収する目的で、前記送給主経路１４には
いくつかのガスホルダ１８が設置されており、余剰ガス
（酸素）を該ホルダで貯留しておき、不足したときには
その貯留ガスを放出することにより短時間の、即ち短期
的な使用量の変動を吸収し、平滑化することが行われて
いる。
【０００７】又、これと共に、前記図５に併記したよう
に、酸素プラント本体において、前記送給主経路１４の
途中に接続した分岐経路２２に連結された変動吸収装置
２４を付設し、前記圧力検出装置２０からの検出信号に
基づいて余剰ガス流量調節装置２６を制御することによ
り、該変動吸収装置２４により酸素の余剰分（余剰製品
ガス）を貯留し、必要に応じて送給主経路１４に対して
放出することにより、使用量（酸素需要）の変動に対応
できるようにした技術も知られている。
に、酸素プラント本体において、前記送給主経路１４の
途中に接続した分岐経路２２に連結された変動吸収装置
２４を付設し、前記圧力検出装置２０からの検出信号に
基づいて余剰ガス流量調節装置２６を制御することによ
り、該変動吸収装置２４により酸素の余剰分（余剰製品
ガス）を貯留し、必要に応じて送給主経路１４に対して
放出することにより、使用量（酸素需要）の変動に対応
できるようにした技術も知られている。
【０００８】このような変動吸収装置２４としては、例
えば特公昭４９−４５９９７号公報や特開平３−６７９
８３号公報等に、空気分離器で発生した製品酸素ガスの
一部（余剰分）を、別に貯留されている液化窒素あるい
は液化空気と熱交換させることにより液化し、それを貯
留しておくと共に、必要に応じて気化させて送給するこ
とにより、中期的な酸素需要の変動に対応して酸素ガス
の送給量を変化させることにより、空気分離器からの酸
素発生量を平滑化する装置が開示されている。
えば特公昭４９−４５９９７号公報や特開平３−６７９
８３号公報等に、空気分離器で発生した製品酸素ガスの
一部（余剰分）を、別に貯留されている液化窒素あるい
は液化空気と熱交換させることにより液化し、それを貯
留しておくと共に、必要に応じて気化させて送給するこ
とにより、中期的な酸素需要の変動に対応して酸素ガス
の送給量を変化させることにより、空気分離器からの酸
素発生量を平滑化する装置が開示されている。
【０００９】次に、このような変動吸収装置２４の基本
構成を図６を用いて説明する。
構成を図６を用いて説明する。
【００１０】図６に示す需要変動吸収型酸素プラント
は、その変動吸収装置以外は実質的に前記図５に示した
ものと同様である。即ち、原料空気を図示しない圧縮
機、不純物精製器、主熱交換機を経て圧縮、精製、冷却
させた後に空気分離器１０に導入する。この空気分離器
１０は、液化された原料空気を精留分離する精留筒を備
えており、製品ガスとなる酸素は、この精留筒により分
離された後、該空気分離器１０から抜き出され、その際
に前記主熱交換機を経て常温に温度回復された後、前記
酸素圧縮機１６（図６では省略）で昇圧された後、送給
主経路１４を介して使用先工場１２に送給される。
は、その変動吸収装置以外は実質的に前記図５に示した
ものと同様である。即ち、原料空気を図示しない圧縮
機、不純物精製器、主熱交換機を経て圧縮、精製、冷却
させた後に空気分離器１０に導入する。この空気分離器
１０は、液化された原料空気を精留分離する精留筒を備
えており、製品ガスとなる酸素は、この精留筒により分
離された後、該空気分離器１０から抜き出され、その際
に前記主熱交換機を経て常温に温度回復された後、前記
酸素圧縮機１６（図６では省略）で昇圧された後、送給
主経路１４を介して使用先工場１２に送給される。
【００１１】この酸素プラントには、酸素の流量を調整
する設備として、前記変動吸収装置２４による余剰ガス
の吸収量を調整する前記余剰ガス流量調節装置２６と共
に、空気分離器１０で分離した酸素の発生流量を調整す
る発生流量調節装置２８と、使用先工場１２へ送る酸素
の流量を調整する送給流量調節装置３０とを備えてい
る。そして、これら各調節装置２６、２８、３０は、そ
れぞれ流量検知調節計２６Ａ、２８Ａ、３０Ａと、調節
弁２６Ｂ、２８Ｂ、３０Ｂとを有している。
する設備として、前記変動吸収装置２４による余剰ガス
の吸収量を調整する前記余剰ガス流量調節装置２６と共
に、空気分離器１０で分離した酸素の発生流量を調整す
る発生流量調節装置２８と、使用先工場１２へ送る酸素
の流量を調整する送給流量調節装置３０とを備えてい
る。そして、これら各調節装置２６、２８、３０は、そ
れぞれ流量検知調節計２６Ａ、２８Ａ、３０Ａと、調節
弁２６Ｂ、２８Ｂ、３０Ｂとを有している。
【００１２】前記変動吸収装置２４は、分岐経路２２に
続く２点鎖線で囲んだ範囲に相当し、これについて詳述
すると、余剰ガス流量調節装置２６を介して供給される
余剰酸素を液化する液化器３２と、液化された酸素を貯
留する液化酸素貯槽３４と、その液面を検出する液面検
出装置３４Ａと、該貯槽３４から液化酸素の一部を空気
分離器１０へ戻すための液化酸素導入経路３６と、その
流量を検出する検出装置３８と、該液化酸素との熱交換
により液化した窒素（又は、空気、但し、以下では全て
窒素として説明する）を導出する液化窒素導出経路４０
と、該液化窒素の流量を調整する窒素流量調節装置４２
と、該液化窒素（液化熱交換用ガス）を貯留する液化窒
素貯槽４４と、その液面を検出する液面検出装置４４Ａ
と、該貯槽４４から液化窒素の一部を導出し、それを前
記液化器３２に導入して、熱交換により前記のように酸
素を液化するための液化窒素導入経路４６と、該熱交換
により気化した窒素を大気中に放出（放散）する流量を
調整する放出流量調節装置４８とを備えている。そし
て、上記流量調節装置４２、４８も、流量検知調節計４
２Ａ、４８Ａと、調節弁４２Ｂ、４８Ｂをそれぞれ有し
ている。
続く２点鎖線で囲んだ範囲に相当し、これについて詳述
すると、余剰ガス流量調節装置２６を介して供給される
余剰酸素を液化する液化器３２と、液化された酸素を貯
留する液化酸素貯槽３４と、その液面を検出する液面検
出装置３４Ａと、該貯槽３４から液化酸素の一部を空気
分離器１０へ戻すための液化酸素導入経路３６と、その
流量を検出する検出装置３８と、該液化酸素との熱交換
により液化した窒素（又は、空気、但し、以下では全て
窒素として説明する）を導出する液化窒素導出経路４０
と、該液化窒素の流量を調整する窒素流量調節装置４２
と、該液化窒素（液化熱交換用ガス）を貯留する液化窒
素貯槽４４と、その液面を検出する液面検出装置４４Ａ
と、該貯槽４４から液化窒素の一部を導出し、それを前
記液化器３２に導入して、熱交換により前記のように酸
素を液化するための液化窒素導入経路４６と、該熱交換
により気化した窒素を大気中に放出（放散）する流量を
調整する放出流量調節装置４８とを備えている。そし
て、上記流量調節装置４２、４８も、流量検知調節計４
２Ａ、４８Ａと、調節弁４２Ｂ、４８Ｂをそれぞれ有し
ている。
【００１３】又、上記酸素プラントでは、前記液化酸素
貯槽３４から空気分離器１０に導入される液化酸素量が
前記流量検出装置３８で検出されると、その検出流量に
基づいて求まる寒冷熱流量に相当する液化窒素の流量が
算出され、前記流量調節装置４２によりこの流量の液化
窒素が空気分離器１０から前記液化窒素貯槽４４に導入
されるようになっている。
貯槽３４から空気分離器１０に導入される液化酸素量が
前記流量検出装置３８で検出されると、その検出流量に
基づいて求まる寒冷熱流量に相当する液化窒素の流量が
算出され、前記流量調節装置４２によりこの流量の液化
窒素が空気分離器１０から前記液化窒素貯槽４４に導入
されるようになっている。
【００１４】上記のような変動吸収装置２４を設けた需
要変動吸収型酸素プラントでは、前記空気分離器１０で
発生する製品ガスである酸素量を発生量、変動吸収装置
２４で液化又は気化する量を変動吸収量（余剰ガス流
量）、使用先工場１２に送給する酸素量を送給量とする
と、この３変数の間には、送給量＝発生量−変動吸収量
の関係がある。
要変動吸収型酸素プラントでは、前記空気分離器１０で
発生する製品ガスである酸素量を発生量、変動吸収装置
２４で液化又は気化する量を変動吸収量（余剰ガス流
量）、使用先工場１２に送給する酸素量を送給量とする
と、この３変数の間には、送給量＝発生量−変動吸収量
の関係がある。
【００１５】この酸素プラントは、従来型の酸素プラン
トに比べ、比較的短時間で需要量のバランス変動に応答
できるようになっている。そこで、このプラントでは、
通常運転時に、空気分離器１０では需要量より多めの酸
素ガスを発生し、その余剰分を変動吸収装置２４を用い
て、前記液化窒素貯槽４４に貯留されている液化窒素に
より液化して前記液化酸素貯槽３４に貯留しておき、需
要量の変動（増加）により前記ホルダ１８の圧力が規定
値より低くなると、該液化酸素を気化させて製品ガスの
酸素を増量することにより、需要変動に対応している。
トに比べ、比較的短時間で需要量のバランス変動に応答
できるようになっている。そこで、このプラントでは、
通常運転時に、空気分離器１０では需要量より多めの酸
素ガスを発生し、その余剰分を変動吸収装置２４を用い
て、前記液化窒素貯槽４４に貯留されている液化窒素に
より液化して前記液化酸素貯槽３４に貯留しておき、需
要量の変動（増加）により前記ホルダ１８の圧力が規定
値より低くなると、該液化酸素を気化させて製品ガスの
酸素を増量することにより、需要変動に対応している。
【００１６】このような需要変動吸収型酸素プラントの
他の例としては、特開昭６０−１２５３１２号公報に開
示されている、図７に示すものがある。
他の例としては、特開昭６０−１２５３１２号公報に開
示されている、図７に示すものがある。
【００１７】この図７では、６０Ａ〜６０Ｇはそれぞれ
空気圧縮機、６２Ａ〜６２Ｄは圧縮空気から酸素と液体
アルゴンを分離するための分離器、６４Ａ、６４Ｂは酸
素圧送機、６６Ａ、６６Ｂは液体アルゴンタンク、６８
Ａ、６８Ｂは液体アルゴン外販装置、７０は圧力調節
弁、７２は低圧ホルダ、７４Ａ、７４Ｂは高圧ホルダ、
７６Ａ〜７６Ｃは転炉、７８Ａ〜７８Ｄは転炉以外の酸
素消費設備である。
空気圧縮機、６２Ａ〜６２Ｄは圧縮空気から酸素と液体
アルゴンを分離するための分離器、６４Ａ、６４Ｂは酸
素圧送機、６６Ａ、６６Ｂは液体アルゴンタンク、６８
Ａ、６８Ｂは液体アルゴン外販装置、７０は圧力調節
弁、７２は低圧ホルダ、７４Ａ、７４Ｂは高圧ホルダ、
７６Ａ〜７６Ｃは転炉、７８Ａ〜７８Ｄは転炉以外の酸
素消費設備である。
【００１８】酸素圧送機６４Ａ、６４Ｂは分離器６２Ａ
〜６２Ｄで分離した酸素を転炉７６Ａ〜７６Ｃ、その他
の消費設備７８Ａ〜７８Ｄに圧送する。圧力調節弁７０
は、低圧系管路Ｌと高圧系管路Ｕの境にあり、高圧系管
路Ｕの圧力が低下すると、上記弁７０を閉じて低圧系管
路Ｌへ流入する酸素の流量を制限することにより、高圧
系管路Ｕの圧力を常に所定圧力以上に保つ機能を有して
いる。
〜６２Ｄで分離した酸素を転炉７６Ａ〜７６Ｃ、その他
の消費設備７８Ａ〜７８Ｄに圧送する。圧力調節弁７０
は、低圧系管路Ｌと高圧系管路Ｕの境にあり、高圧系管
路Ｕの圧力が低下すると、上記弁７０を閉じて低圧系管
路Ｌへ流入する酸素の流量を制限することにより、高圧
系管路Ｕの圧力を常に所定圧力以上に保つ機能を有して
いる。
【００１９】即ち、この調節弁７０は、高圧系管路Ｕに
連結されている高圧ホルダ７４Ａ、７４Ｂの圧力が所定
値以下になると遮断し、低圧系管路Ｌに連結されている
低圧ホルダ７２に酸素が流入しないように働き、その結
果、高圧側のホルダ７４Ａ、７４Ｂは常に上下限内にそ
の圧力が収まるようになっている。このように、高圧系
管路Ｕと低圧系管路Ｌの間に圧力調節弁７０を設けるこ
とにより、酸素の中期的な需要変動を吸収するようにし
ている。
連結されている高圧ホルダ７４Ａ、７４Ｂの圧力が所定
値以下になると遮断し、低圧系管路Ｌに連結されている
低圧ホルダ７２に酸素が流入しないように働き、その結
果、高圧側のホルダ７４Ａ、７４Ｂは常に上下限内にそ
の圧力が収まるようになっている。このように、高圧系
管路Ｕと低圧系管路Ｌの間に圧力調節弁７０を設けるこ
とにより、酸素の中期的な需要変動を吸収するようにし
ている。
【００２０】又、これと同様の需要変動吸収型酸素プラ
ントの例としては、図８に示すようなものがある。これ
は、前記図６に示した使用先工場１２を第１使用先工
場、ガスホルダ１８を第１ホルダとした場合、変動吸収
装置２４を、分岐経路２２を介して第２使用先１２Ａに
送給する酸素を保持する第２ホルダ８０と、その圧力を
検出する圧力検出装置８２と、第２使用先１２Ａへ送給
する酸素流量を調整する流量検知調節計８４Ａと調節弁
８４Ｂからなる第２送給流量調節装置８４とを備えた構
成とした以外は、前記図６の酸素プラントと実質的に同
一である。但し、ここでは、第１使用先１２の方が第２
使用先１２Ａに比べ、使用酸素の必要下限圧力が高く
（以下、相対的高圧ともいう）、従って第１ホルダ１８
が第２ホルダ８０に比べて貯留する酸素（製品ガス）の
必要下限圧力が高くなっている。
ントの例としては、図８に示すようなものがある。これ
は、前記図６に示した使用先工場１２を第１使用先工
場、ガスホルダ１８を第１ホルダとした場合、変動吸収
装置２４を、分岐経路２２を介して第２使用先１２Ａに
送給する酸素を保持する第２ホルダ８０と、その圧力を
検出する圧力検出装置８２と、第２使用先１２Ａへ送給
する酸素流量を調整する流量検知調節計８４Ａと調節弁
８４Ｂからなる第２送給流量調節装置８４とを備えた構
成とした以外は、前記図６の酸素プラントと実質的に同
一である。但し、ここでは、第１使用先１２の方が第２
使用先１２Ａに比べ、使用酸素の必要下限圧力が高く
（以下、相対的高圧ともいう）、従って第１ホルダ１８
が第２ホルダ８０に比べて貯留する酸素（製品ガス）の
必要下限圧力が高くなっている。
【００２１】そして、この酸素プラントでは、前記図６
のプラントと同様に第１ホルダ１８により短期的な酸素
の需要量の変動を吸収し、酸素の余剰分を、第２使用先
１２Ａへほぼ一定で送給しながら、その一部を第２ホル
ダ８０に貯留しておくことにより、第１使用先工場１２
に対する中期的な酸素需要量の変動を吸収し、空気分離
器１０からの酸素発生量を平滑化するようになってい
る。
のプラントと同様に第１ホルダ１８により短期的な酸素
の需要量の変動を吸収し、酸素の余剰分を、第２使用先
１２Ａへほぼ一定で送給しながら、その一部を第２ホル
ダ８０に貯留しておくことにより、第１使用先工場１２
に対する中期的な酸素需要量の変動を吸収し、空気分離
器１０からの酸素発生量を平滑化するようになってい
る。
【００２２】これを具体的に説明すると、このような需
要変動吸収型酸素プラントにおいては、通常時は空気分
離器１０で酸素需要量より多めの酸素を発生させ、相対
的に高圧の第１ガスホルダ（圧力制限範囲が、例えば２
５〜２０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力をある一定値以上（望ま
しくは上限近傍）に保ちつつ、余剰酸素を相対的に低圧
の第２ガスホルダ（圧力制限範囲が、例えば２５〜７Ｋ
ｇ／ｃｍ2 ）に送給して貯留しておき、相対的に高圧の
ガスを使用する第１使用先の需要が増加して第１ガスホ
ルダの圧力が低下した場合には、酸素ガスの前記第２ガ
スホルダへの送給流量を低下させたり、送給・貯留を停
止したりして、第１使用先への送給流量を増加させる。
要変動吸収型酸素プラントにおいては、通常時は空気分
離器１０で酸素需要量より多めの酸素を発生させ、相対
的に高圧の第１ガスホルダ（圧力制限範囲が、例えば２
５〜２０Ｋｇ／ｃｍ2 ）の圧力をある一定値以上（望ま
しくは上限近傍）に保ちつつ、余剰酸素を相対的に低圧
の第２ガスホルダ（圧力制限範囲が、例えば２５〜７Ｋ
ｇ／ｃｍ2 ）に送給して貯留しておき、相対的に高圧の
ガスを使用する第１使用先の需要が増加して第１ガスホ
ルダの圧力が低下した場合には、酸素ガスの前記第２ガ
スホルダへの送給流量を低下させたり、送給・貯留を停
止したりして、第１使用先への送給流量を増加させる。
【００２３】以上説明した需要変動吸収型酸素プラント
の運転制御方法としては、以下に示す（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）のような方法が実施（又は提案）されている。
の運転制御方法としては、以下に示す（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）のような方法が実施（又は提案）されている。
【００２４】（Ａ）従来、一般的には、酸素使用先より
入力された需要計画に関するデータを集計して、製品需
要量の変化を中期間の変化と長期間の変化に分類し、使
用量が長期的に見て大きく変動しないと思われる期間内
の平均値を空気分離器からの酸素発生量として定める。
しかる後に、上記プラントの酸素送給圧力をガスホルダ
１８の圧力検出装置２０により監視し、圧力が上昇又は
下降して需要量の中期的な変動が生じると、前記変動吸
収装置２４の変動吸収量を変更することにより対応する
ことにしていた。
入力された需要計画に関するデータを集計して、製品需
要量の変化を中期間の変化と長期間の変化に分類し、使
用量が長期的に見て大きく変動しないと思われる期間内
の平均値を空気分離器からの酸素発生量として定める。
しかる後に、上記プラントの酸素送給圧力をガスホルダ
１８の圧力検出装置２０により監視し、圧力が上昇又は
下降して需要量の中期的な変動が生じると、前記変動吸
収装置２４の変動吸収量を変更することにより対応する
ことにしていた。
【００２５】即ち、長期的な酸素需要量の変動に対して
は、空気分離器１０からの酸素発生量を制御する運転を
行ことにより対応するが、その際、中期的な需要量のピ
ーク（変動）に対しては変動吸収装置２４による変動吸
収量を制御することにより、空気分離器１０の一定運転
が継続できるようにしていた。
は、空気分離器１０からの酸素発生量を制御する運転を
行ことにより対応するが、その際、中期的な需要量のピ
ーク（変動）に対しては変動吸収装置２４による変動吸
収量を制御することにより、空気分離器１０の一定運転
が継続できるようにしていた。
【００２６】このような酸素分離器１０の運転制御方法
は、酸素を液化せずにその需要変動を吸収する前記図８
の酸素プラントの場合にも、同様に行われていた。
は、酸素を液化せずにその需要変動を吸収する前記図８
の酸素プラントの場合にも、同様に行われていた。
【００２７】（Ｂ）前記図６に示した需要変動吸収型酸
素プラントの運転制御方法であり、これには、特開平６
−２２９６６７号公報に開示されている方法がある。
素プラントの運転制御方法であり、これには、特開平６
−２２９６６７号公報に開示されている方法がある。
【００２８】ここでは、空気液化分離装置（酸素プラン
ト）において、製品需要量の変化を短期間の変化と長期
間の変化に分類し、長期的な酸素ガス需要量に対して
は、第１演算器が空気分離部（器）や酸素ガス流量を制
御して最適な条件での運転を行うようにし、短期的な需
要変動に対しては、第２演算器が酸素ガス吸収量を制御
して空気分離器が最適な条件での運転を継続できるよう
にしている。
ト）において、製品需要量の変化を短期間の変化と長期
間の変化に分類し、長期的な酸素ガス需要量に対して
は、第１演算器が空気分離部（器）や酸素ガス流量を制
御して最適な条件での運転を行うようにし、短期的な需
要変動に対しては、第２演算器が酸素ガス吸収量を制御
して空気分離器が最適な条件での運転を継続できるよう
にしている。
【００２９】そして、この第２演算器の制御範囲を超え
たときは、該演算器からの信号により第１演算器が修正
を行い、これにより空気分離部では常に最適な状態での
精留分離を行うことができるようにし、分離効率、収率
の低下を防止できるようにしている。
たときは、該演算器からの信号により第１演算器が修正
を行い、これにより空気分離部では常に最適な状態での
精留分離を行うことができるようにし、分離効率、収率
の低下を防止できるようにしている。
【００３０】（Ｃ）前記図７に示した需要変動吸収型酸
素プラントの運転制御方法であり、これを図９、図１０
を参照しながら説明する。
素プラントの運転制御方法であり、これを図９、図１０
を参照しながら説明する。
【００３１】図９は、現時点より８時間先までの製鋼予
定を示し、同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ転
炉７６Ａ、７６Ｂ及び７６Ｃでの各酸素消費量の時間推
移を示している。図１０（イ）の実線で示したグラフ
は、図１０の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各酸素消費量を
単純に加算して得られるグラフである。
定を示し、同図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）はそれぞれ転
炉７６Ａ、７６Ｂ及び７６Ｃでの各酸素消費量の時間推
移を示している。図１０（イ）の実線で示したグラフ
は、図１０の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の各酸素消費量を
単純に加算して得られるグラフである。
【００３２】図１０（ロ）の実線で示したグラフは、同
図（イ）のように変動する酸素消費量を、初期値を零と
して時間について積算して得られるグラフである。この
実線のグラフを２時間毎の直線で最小近似したのが同図
（ロ）の点線のグラフであり、これは酸素の総発生量を
表わし、これを同図（イ）のグラフに書き直すと、その
点線のグラフになる。
図（イ）のように変動する酸素消費量を、初期値を零と
して時間について積算して得られるグラフである。この
実線のグラフを２時間毎の直線で最小近似したのが同図
（ロ）の点線のグラフであり、これは酸素の総発生量を
表わし、これを同図（イ）のグラフに書き直すと、その
点線のグラフになる。
【００３３】図１０（ハ）の点線のグラフは、同図
（イ）に点線で示した酸素消費量の変動を低圧ホルダ７
２における圧力推移に換算して表わしたものであり、所
定の圧力変化幅の範囲内に収まることを示している。こ
のように、低圧ホルダを用いることにより酸素発生量の
制御を行っている。
（イ）に点線で示した酸素消費量の変動を低圧ホルダ７
２における圧力推移に換算して表わしたものであり、所
定の圧力変化幅の範囲内に収まることを示している。こ
のように、低圧ホルダを用いることにより酸素発生量の
制御を行っている。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】前記（Ａ）の運転制御
方法では、前述したように、空気分離器１０からの酸素
発生量は、適当な時間範囲で分割した期間内の平均値を
発生量として定めている。従って、分割範囲及び発生量
の設定が適当であれば、変動吸収装置は適切に働き、酸
素貯槽の貯留可能量の範囲内で送給量の増減を行うこと
ができる。
方法では、前述したように、空気分離器１０からの酸素
発生量は、適当な時間範囲で分割した期間内の平均値を
発生量として定めている。従って、分割範囲及び発生量
の設定が適当であれば、変動吸収装置は適切に働き、酸
素貯槽の貯留可能量の範囲内で送給量の増減を行うこと
ができる。
【００３５】しかしながら、その期間内に変動吸収装置
２４の応答速度が追い付かない程度の使用量が減少する
方向のピークが存在すると使用先に対しては送給過剰と
なってしまうため、製品である酸素を大気中に放散しな
ければならなってしまう。又、逆に変動吸収装置２４の
応答が追い付かない程度の使用量が増加するピークが存
在すると、送給不足となるために製品ガスの送給圧力が
維持できないという問題があった。
２４の応答速度が追い付かない程度の使用量が減少する
方向のピークが存在すると使用先に対しては送給過剰と
なってしまうため、製品である酸素を大気中に放散しな
ければならなってしまう。又、逆に変動吸収装置２４の
応答が追い付かない程度の使用量が増加するピークが存
在すると、送給不足となるために製品ガスの送給圧力が
維持できないという問題があった。
【００３６】加えて、上記のような送給と需要のアンバ
ランスが生じると、従来の方法では液化酸素貯槽におけ
る貯留レベルの推移を予測修正することができなかった
ので、吸収し切れなかった酸素分だけ該貯留レベルに変
位が生じ、ついには該貯槽が空になったり、逆に一杯に
なってしまうことがある。
ランスが生じると、従来の方法では液化酸素貯槽におけ
る貯留レベルの推移を予測修正することができなかった
ので、吸収し切れなかった酸素分だけ該貯留レベルに変
位が生じ、ついには該貯槽が空になったり、逆に一杯に
なってしまうことがある。
【００３７】このように液化酸素貯槽中の貯留量が空又
は一杯の状態になってしまうと、従来の方法では変動吸
収装置による需給バランス調整操作が継続できなくなる
という問題があった。特に、液化酸素貯槽が空になった
ときに送給圧力が必要下限値より低下するような事態が
生じると酸素使用工場に大きな影響を与えることになる
ため、通常の操業では発生量を多めに設定し、液化酸素
を常に多く貯留することにより、変動吸収（酸素液化）
量を多くしておかなければならなかった。
は一杯の状態になってしまうと、従来の方法では変動吸
収装置による需給バランス調整操作が継続できなくなる
という問題があった。特に、液化酸素貯槽が空になった
ときに送給圧力が必要下限値より低下するような事態が
生じると酸素使用工場に大きな影響を与えることになる
ため、通常の操業では発生量を多めに設定し、液化酸素
を常に多く貯留することにより、変動吸収（酸素液化）
量を多くしておかなければならなかった。
【００３８】又、このような操業の結果として、液化酸
素貯槽が一杯になると、その後に酸素需要量が減少した
としても、その時の余剰分を該貯槽で吸収することがで
きないので、その分を大気中に放散しなければならなく
なってしまうという問題もあった。
素貯槽が一杯になると、その後に酸素需要量が減少した
としても、その時の余剰分を該貯槽で吸収することがで
きないので、その分を大気中に放散しなければならなく
なってしまうという問題もあった。
【００３９】又、前記（Ｂ）に示した方法では、入力さ
れた長期間の需要計画に基づく需要パターンの酸素（ガ
ス）量が供給可能となるように、空気液化分離装置の各
プロセス量及び酸素の計画発生量を演算する第１演算器
を設け、得られた演算結果の信号を前記空気分離部及び
前記酸素流量指示調節機構に出力することにより、需要
量の長期間の変化を制御するようにしている。
れた長期間の需要計画に基づく需要パターンの酸素（ガ
ス）量が供給可能となるように、空気液化分離装置の各
プロセス量及び酸素の計画発生量を演算する第１演算器
を設け、得られた演算結果の信号を前記空気分離部及び
前記酸素流量指示調節機構に出力することにより、需要
量の長期間の変化を制御するようにしている。
【００４０】しかしながら、上記のような長期間の需要
計画に基づく酸素送給計画及び酸素発生計画は、前記の
ようなガスホルダの貯留容量や液化酸素貯槽の貯留容量
を最大限に活かし、且つこれらガスホルダ及び液化酸素
貯槽それぞれの貯留量が貯留可能な上下限値の範囲を逸
脱することのないように、計画されているわけではない
ので、前記（Ａ）の方法と同様の問題が生じたり、前記
第２演算器からの修正信号により、前記第１演算器によ
る酸素需要パターンの修正演算を頻繁に行うことにな
り、空気液化分離装置の安定運転が保証できなくなるお
それがあるという問題がある。
計画に基づく酸素送給計画及び酸素発生計画は、前記の
ようなガスホルダの貯留容量や液化酸素貯槽の貯留容量
を最大限に活かし、且つこれらガスホルダ及び液化酸素
貯槽それぞれの貯留量が貯留可能な上下限値の範囲を逸
脱することのないように、計画されているわけではない
ので、前記（Ａ）の方法と同様の問題が生じたり、前記
第２演算器からの修正信号により、前記第１演算器によ
る酸素需要パターンの修正演算を頻繁に行うことにな
り、空気液化分離装置の安定運転が保証できなくなるお
それがあるという問題がある。
【００４１】又、前記（Ｃ）の方法では、前記図７に示
した圧力制御弁７０を設けることによって、高圧側ホル
ダ７４Ａ、７４Ｂの圧力が常に上下限内に収まるように
なっており、その結果、酸素の過不足は全て低圧ホルダ
７２のホルダ圧力に集約されることになっている点で
は、高圧ホルダ７４Ａ、７４Ｂの貯留容量が最大限に活
かされている点で優れているが、前記図９に示した製鋼
予定情報から発生すべき酸素量を算出する方法は、低圧
ガスホルダ７２の貯留容量を予め考慮に入れた計画方法
になっていないため、低圧ガスホルダ７２の貯留容量を
最大限に活かして酸素発生量を平滑化しているとは言え
ず、又、場合によっては、低圧ホルダ７２の圧力が下限
を下回り、低圧ホルダ側の酸素使用量の生産、操業計画
に支障を来したり、逆に低圧ホルダの圧力が上限を上回
り、余剰酸素の放散を余儀無くされる可能性もある。
した圧力制御弁７０を設けることによって、高圧側ホル
ダ７４Ａ、７４Ｂの圧力が常に上下限内に収まるように
なっており、その結果、酸素の過不足は全て低圧ホルダ
７２のホルダ圧力に集約されることになっている点で
は、高圧ホルダ７４Ａ、７４Ｂの貯留容量が最大限に活
かされている点で優れているが、前記図９に示した製鋼
予定情報から発生すべき酸素量を算出する方法は、低圧
ガスホルダ７２の貯留容量を予め考慮に入れた計画方法
になっていないため、低圧ガスホルダ７２の貯留容量を
最大限に活かして酸素発生量を平滑化しているとは言え
ず、又、場合によっては、低圧ホルダ７２の圧力が下限
を下回り、低圧ホルダ側の酸素使用量の生産、操業計画
に支障を来したり、逆に低圧ホルダの圧力が上限を上回
り、余剰酸素の放散を余儀無くされる可能性もある。
【００４２】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、需要変動吸収型空気分離プラントに
おける空気分離器からの製品ガス発生量、及び変動吸収
装置による変動吸収量を適切に計画して、使用先に対し
て常に安定した状態の下で製品ガスを供給することがで
きる需要変動吸収型空気プラントの運転制御方法及び装
置を提供することを課題とする。
くなされたもので、需要変動吸収型空気分離プラントに
おける空気分離器からの製品ガス発生量、及び変動吸収
装置による変動吸収量を適切に計画して、使用先に対し
て常に安定した状態の下で製品ガスを供給することがで
きる需要変動吸収型空気プラントの運転制御方法及び装
置を提供することを課題とする。
【００４３】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気分離器で
分離した製品ガスを使用先に送るための送給主経路に設
置した１基以上のガスホルダを用いて、短期的な製品ガ
ス需要量の変動を吸収すると共に、前記空気分離器で発
生した製品ガスの余剰分を、それ以外の液化ガスとの熱
交換により液化して貯留し、必要に応じて貯留した液化
製品ガスを気化させて前記送給主経路を介して前記使用
先へ送給する液化製品ガス貯槽を用いて、中期的な製品
ガス需要量の変動を吸収することにより、製品ガス発生
量を平滑化する需要変動吸収型空気分離プラントの運転
制御方法において、（１）前記使用先の稼働計画に基づ
いて、製品ガス使用量の時系列的変化を予測する段階
と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を時間的に累積
した予測使用量累積値曲線を求める段階と、（３）前記
予測使用量累積値曲線と、その曲線を前記ガスホルダの
貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第１の帯
状領域を作成する段階と、（４）前記ガスホルダの現在
圧力、予め決められた圧力下限値、及びその容積から、
該ガスホルダにおける現在のガス貯留量を演算する段階
と、（５）ガスホルダにおける現在のガス貯留量を起点
とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯
留量を終点として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり
回数最小の第１の折れ線を作成する段階と、（６）前記
第１の折れ線と、その折れ線を前記液化製品ガス貯槽の
貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２の帯
状領域を作成する段階と、（７）前記液化製品ガス貯槽
の現在の液面実績値から該貯槽における現在のガス貯留
量を演算する段階と、（８）前記液化製品ガス貯槽にお
ける現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該貯槽
における所定のガス貯留量を終点として、前記第２の帯
状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を作成す
る段階と、（９）前記第１の折れ線の傾きの時系列的変
化を求め、これを前記空気分離器から前記使用先へ供給
する製品ガス送給必要量計画線とすると共に、前記第２
の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空気
分離プラントにおける製品ガス発生必要量計画線とし、
前者及び後者の各計画線に従って以後の該製品ガス送給
量及び製品ガス発生量をそれぞれ制御する段階と、を有
することにより、前記課題を解決したものである。
分離した製品ガスを使用先に送るための送給主経路に設
置した１基以上のガスホルダを用いて、短期的な製品ガ
ス需要量の変動を吸収すると共に、前記空気分離器で発
生した製品ガスの余剰分を、それ以外の液化ガスとの熱
交換により液化して貯留し、必要に応じて貯留した液化
製品ガスを気化させて前記送給主経路を介して前記使用
先へ送給する液化製品ガス貯槽を用いて、中期的な製品
ガス需要量の変動を吸収することにより、製品ガス発生
量を平滑化する需要変動吸収型空気分離プラントの運転
制御方法において、（１）前記使用先の稼働計画に基づ
いて、製品ガス使用量の時系列的変化を予測する段階
と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を時間的に累積
した予測使用量累積値曲線を求める段階と、（３）前記
予測使用量累積値曲線と、その曲線を前記ガスホルダの
貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第１の帯
状領域を作成する段階と、（４）前記ガスホルダの現在
圧力、予め決められた圧力下限値、及びその容積から、
該ガスホルダにおける現在のガス貯留量を演算する段階
と、（５）ガスホルダにおける現在のガス貯留量を起点
とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯
留量を終点として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり
回数最小の第１の折れ線を作成する段階と、（６）前記
第１の折れ線と、その折れ線を前記液化製品ガス貯槽の
貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２の帯
状領域を作成する段階と、（７）前記液化製品ガス貯槽
の現在の液面実績値から該貯槽における現在のガス貯留
量を演算する段階と、（８）前記液化製品ガス貯槽にお
ける現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該貯槽
における所定のガス貯留量を終点として、前記第２の帯
状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を作成す
る段階と、（９）前記第１の折れ線の傾きの時系列的変
化を求め、これを前記空気分離器から前記使用先へ供給
する製品ガス送給必要量計画線とすると共に、前記第２
の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空気
分離プラントにおける製品ガス発生必要量計画線とし、
前者及び後者の各計画線に従って以後の該製品ガス送給
量及び製品ガス発生量をそれぞれ制御する段階と、を有
することにより、前記課題を解決したものである。
【００４４】本発明は、又、空気分離器で分離した製品
ガスを第１使用先に送るための送給主経路に設置した１
基以上の第１ガスホルダを用いて、短期的な製品ガス需
要量の変動を吸収すると共に、製品ガスを略一定流量で
使用する第２使用先に送るための分岐経路に設置され
た、前記空気分離器で発生した製品ガスの余剰分を貯留
する、必要下限圧力が前記第１ガスホルダより低い１基
以上の第２ガスホルダを用いて、中期的な製品ガス需要
量の変動を吸収することにより、製品ガス発生量を平滑
化する需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法
において、（１）前記第１及び第２使用先の稼働計画に
基づいて、製品ガス使用量の時系列的変化を予測する段
階と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を時間的に累
積した予測使用量累積値曲線を求める段階と、（３）前
記予測使用量累積値曲線と、その曲線を前記第１ガスホ
ルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第
１の帯状領域を作成する段階と、（４）前記第１ガスホ
ルダの現在圧力、予め決められた圧力下限値、及びその
容積から、該ガスホルダにおける現在のガス貯留量を演
算する段階と、（５）前記第１ガスホルダにおける現在
のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホルダに
おける所定のガス貯留量を終点として、前記第１の帯状
領域内に折れ曲がり回数最小の第１の折れ線を作成する
段階と、（６）前記第１の折れ線と、その折れ線を前記
第２ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに
挟まれる第２の帯状領域を作成する段階と、（７）前記
第２ガスホルダの圧力実測値、予め決められた圧力下限
値、及びその容積から、該ガスホルダにおける現在のガ
ス貯留量を演算する段階と、（８）前記第２ガスホルダ
の現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホ
ルダにおける所定のガス貯留量を終点として、前記第２
の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を形
成する段階と、（９）前記第１の折れ線の傾きの時系列
的変化を求め、これを前記空気分離器から前記第１使用
先へ供給する製品ガス送給必要量計画線とすると共に、
前記第２の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これに
前記第２使用先への略一定流量値を加えた線を前記空気
分離プラントにおける製品ガス発生必要量計画線とし、
前者及び後者の各計画線に従って以後の製品ガス送給量
及び製品ガス発生量を制御する段階と、を有することに
より、同様に前記課題を解決したものである。
ガスを第１使用先に送るための送給主経路に設置した１
基以上の第１ガスホルダを用いて、短期的な製品ガス需
要量の変動を吸収すると共に、製品ガスを略一定流量で
使用する第２使用先に送るための分岐経路に設置され
た、前記空気分離器で発生した製品ガスの余剰分を貯留
する、必要下限圧力が前記第１ガスホルダより低い１基
以上の第２ガスホルダを用いて、中期的な製品ガス需要
量の変動を吸収することにより、製品ガス発生量を平滑
化する需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法
において、（１）前記第１及び第２使用先の稼働計画に
基づいて、製品ガス使用量の時系列的変化を予測する段
階と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を時間的に累
積した予測使用量累積値曲線を求める段階と、（３）前
記予測使用量累積値曲線と、その曲線を前記第１ガスホ
ルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第
１の帯状領域を作成する段階と、（４）前記第１ガスホ
ルダの現在圧力、予め決められた圧力下限値、及びその
容積から、該ガスホルダにおける現在のガス貯留量を演
算する段階と、（５）前記第１ガスホルダにおける現在
のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホルダに
おける所定のガス貯留量を終点として、前記第１の帯状
領域内に折れ曲がり回数最小の第１の折れ線を作成する
段階と、（６）前記第１の折れ線と、その折れ線を前記
第２ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに
挟まれる第２の帯状領域を作成する段階と、（７）前記
第２ガスホルダの圧力実測値、予め決められた圧力下限
値、及びその容積から、該ガスホルダにおける現在のガ
ス貯留量を演算する段階と、（８）前記第２ガスホルダ
の現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホ
ルダにおける所定のガス貯留量を終点として、前記第２
の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を形
成する段階と、（９）前記第１の折れ線の傾きの時系列
的変化を求め、これを前記空気分離器から前記第１使用
先へ供給する製品ガス送給必要量計画線とすると共に、
前記第２の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これに
前記第２使用先への略一定流量値を加えた線を前記空気
分離プラントにおける製品ガス発生必要量計画線とし、
前者及び後者の各計画線に従って以後の製品ガス送給量
及び製品ガス発生量を制御する段階と、を有することに
より、同様に前記課題を解決したものである。
【００４５】本発明は、又、空気を液化してその成分の
１つを製品ガスとして発生させる空気分離器と、該空気
分離器から発生する製品ガスの流量を調整する発生流量
調節手段と、製品ガスを使用先に送給するための送給主
経路に設置された１基以上のガスホルダと、該ガスホル
ダ内に貯留されている製品ガスの圧力を検出する圧力検
出装置と、前記ガスホルダ設置位置より上流の送給主経
路から分岐した分岐経路を介して導入される余剰の製品
ガスを液化する液化器と、該液化器に導入される余剰ガ
スの流量を調整する余剰ガス流量調節手段、及び、前記
分岐点より下流側の送給主経路を介して前記使用先へ送
給される製品ガスの流量を調整する送給流量調節手段の
少なくとも一方と、前記液化器で液化された製品ガスを
貯留する液化製品ガス貯槽と、該貯槽内に貯留されてい
る液化製品ガスの液面レベルを検出する液面検出装置
と、前記液化製品ガス貯槽から前記空気分離器に液化製
品ガスを戻す液化製品ガス導入経路と、該製品液化ガス
と熱交換して該製品ガスとは別種の熱交換用液化ガスを
前記空気分離器から導出する液化熱交換用ガス導出経路
と、導出された液化熱交換用ガスを貯留する液化熱交換
用ガス貯槽と、該液化熱交換用ガスを、前記余剰ガスを
液化させるために前記液化器へ導入する液化熱交換用ガ
ス導入経路とを、備えた需要変動吸収型空気分離プラン
トの運転制御装置であって、（１）前記使用先の時系列
的な稼働計画に基づいて、該製品ガス使用量の時系列的
変化を予測する需要予測手段と、（２）前記製品ガス使
用量の予測値を時間的に累積した予測使用量累積値曲線
を求める手段と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、
その曲線を前記ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動し
た曲線とに挟まれる第１の帯状領域を作成する手段と、
（４）前記ガスホルダの圧力検出装置による圧力実績
値、予め決められた圧力下限値及びその容積から、該ガ
スホルダにおける現在の貯留量を演算する演算手段と、
（５）前記ガスホルダの現在の貯留量を起点とし、所定
時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯留量を終点
として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の
第１の折れ線を作成する手段と、を含む第１の情報処理
装置と、（１）前記第１の情報処理装置から入力される
前記第１の折れ線と、その折れ線を前記液化製品ガス貯
槽の貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２
の帯状領域を作成する手段と、（２）前記液化製品ガス
貯槽の液面検出装置による液面実績値から該貯槽におけ
る現在のガス貯留量を演算する演算手段と、（３）前記
液化製品ガス貯槽における現在のガス貯留量を起点と
し、所定時間後の該貯槽における所定のガス貯留量を終
点として、前記第２の帯状領域内に折れ曲がり回数最小
の第２の折れ線を作成する手段と、（４）前記第２の折
れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空気分離
プラントにおける該製品ガス発生必要量計画線として、
前記製品ガス発生流量調節手段に出力して、製品ガス発
生流量を指令する手段と、（５）前記第１の折れ線の傾
きの時系列的変化を求め、以後の製品ガス送給必要量計
画線とし、前記送給主経路の前記送給流量調節手段に送
給流量を指令する手段、及び、前記製品ガス発生必要量
計画線と前記製品ガス送給必要計画線との差を余剰ガス
送給必要量計画線として、前記余剰ガス流量調節手段に
余剰ガス送給流量を指令する手段の少なくとも一方と、
を含む第２の情報処理装置を備えたことにより、同様に
前記課題を解決したものである。
１つを製品ガスとして発生させる空気分離器と、該空気
分離器から発生する製品ガスの流量を調整する発生流量
調節手段と、製品ガスを使用先に送給するための送給主
経路に設置された１基以上のガスホルダと、該ガスホル
ダ内に貯留されている製品ガスの圧力を検出する圧力検
出装置と、前記ガスホルダ設置位置より上流の送給主経
路から分岐した分岐経路を介して導入される余剰の製品
ガスを液化する液化器と、該液化器に導入される余剰ガ
スの流量を調整する余剰ガス流量調節手段、及び、前記
分岐点より下流側の送給主経路を介して前記使用先へ送
給される製品ガスの流量を調整する送給流量調節手段の
少なくとも一方と、前記液化器で液化された製品ガスを
貯留する液化製品ガス貯槽と、該貯槽内に貯留されてい
る液化製品ガスの液面レベルを検出する液面検出装置
と、前記液化製品ガス貯槽から前記空気分離器に液化製
品ガスを戻す液化製品ガス導入経路と、該製品液化ガス
と熱交換して該製品ガスとは別種の熱交換用液化ガスを
前記空気分離器から導出する液化熱交換用ガス導出経路
と、導出された液化熱交換用ガスを貯留する液化熱交換
用ガス貯槽と、該液化熱交換用ガスを、前記余剰ガスを
液化させるために前記液化器へ導入する液化熱交換用ガ
ス導入経路とを、備えた需要変動吸収型空気分離プラン
トの運転制御装置であって、（１）前記使用先の時系列
的な稼働計画に基づいて、該製品ガス使用量の時系列的
変化を予測する需要予測手段と、（２）前記製品ガス使
用量の予測値を時間的に累積した予測使用量累積値曲線
を求める手段と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、
その曲線を前記ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動し
た曲線とに挟まれる第１の帯状領域を作成する手段と、
（４）前記ガスホルダの圧力検出装置による圧力実績
値、予め決められた圧力下限値及びその容積から、該ガ
スホルダにおける現在の貯留量を演算する演算手段と、
（５）前記ガスホルダの現在の貯留量を起点とし、所定
時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯留量を終点
として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の
第１の折れ線を作成する手段と、を含む第１の情報処理
装置と、（１）前記第１の情報処理装置から入力される
前記第１の折れ線と、その折れ線を前記液化製品ガス貯
槽の貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２
の帯状領域を作成する手段と、（２）前記液化製品ガス
貯槽の液面検出装置による液面実績値から該貯槽におけ
る現在のガス貯留量を演算する演算手段と、（３）前記
液化製品ガス貯槽における現在のガス貯留量を起点と
し、所定時間後の該貯槽における所定のガス貯留量を終
点として、前記第２の帯状領域内に折れ曲がり回数最小
の第２の折れ線を作成する手段と、（４）前記第２の折
れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空気分離
プラントにおける該製品ガス発生必要量計画線として、
前記製品ガス発生流量調節手段に出力して、製品ガス発
生流量を指令する手段と、（５）前記第１の折れ線の傾
きの時系列的変化を求め、以後の製品ガス送給必要量計
画線とし、前記送給主経路の前記送給流量調節手段に送
給流量を指令する手段、及び、前記製品ガス発生必要量
計画線と前記製品ガス送給必要計画線との差を余剰ガス
送給必要量計画線として、前記余剰ガス流量調節手段に
余剰ガス送給流量を指令する手段の少なくとも一方と、
を含む第２の情報処理装置を備えたことにより、同様に
前記課題を解決したものである。
【００４６】本発明は、又、空気を液化してその成分の
１つを製品ガスとして発生させる空気分離器と、該空気
分離器から発生流量調節手段を経て該製品ガスを第１使
用先に送るための送給主経路に設置された１基以上の第
１ガスホルダと、該第１ガスホルダ内に貯留されている
製品ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、前記第１ガ
スホルダ設置位置より上流の送給主経路から分岐した分
岐経路を介して送給される余剰の製品ガスを、必要下限
圧力が前記第１の使用先より低い略一定流量で消費する
第２使用先に送るための分岐経路に設置された、必要下
限圧力が前記第１ガスホルダより低い１基以上の第２ガ
スホルダと、該第２ガスホルダに貯留されている製品ガ
スの圧力を検出する圧力検出装置と、前記分岐経路を介
して送給される余剰ガスの流量を調整する余剰ガス流量
調節手段、及び、前記分岐点より下流側の送給主経路を
介して前記第１使用先へ送給される製品ガスの流量を調
整する送給流量調節手段の少なくとも一方と、を備えて
なる需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御装置で
あって、（１）前記第１及び第２使用先の時系列的な稼
働計画に基づいて、該製品ガス使用量の時系列的変化を
予測する需要予測手段と、（２）前記製品ガス使用量の
予測値を時間的に累積した予測使用量累積値曲線を求め
る手段と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、その曲
線を前記第１ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した
曲線とに挟まれる第１の帯状領域を作成する手段と、
（４）前記第１ガスホルダの圧力検出装置による圧力実
績値、予め決められた圧力下限値及びその容積から、該
ガスホルダにおける現在の貯留量を演算する演算手段
と、（５）前記第１ガスホルダの現在の貯留量を起点と
し、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯留
量を終点として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり回
数最小の第１の折れ線を作成する手段と、を含む第１の
情報処理装置と、（１）前記第１の情報処理装置から入
力される前記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガ
スホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれ
る第２の帯状領域を作成する手段と、（２）前記第２ガ
スホルダの圧力検出装置による圧力実績値、予め決めら
れた圧力下限値及びその容積から、該ガスホルダにおけ
る現在の貯留量を演算する演算手段と、（３）前記第２
ガスホルダの現在の貯留量を起点とし、所定時間後の該
ガスホルダにおける所定のガス貯留量を終点として、前
記第２の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ
線を作成する手段と、（４）前記第２の折れ線の傾きの
時系列的変化を求め、これを前記空気分離プラントにお
ける該製品ガス発生必要量計画線として、前記製品ガス
発生流量調節手段に出力して、製品ガス発生流量を指令
する手段と、（５）前記第１の折れ線の傾きの時系列的
変化を求め、以後の製品ガス送給必要量計画線とし、前
記送給主経路の前記送給流量調節手段に送給流量を指令
する手段、及び、前記製品ガス発生必要量計画線と前記
製品ガス送給必要計画線との差を余剰ガス送給必要量計
画線として、前記余剰ガス流量調節手段に余剰ガス送給
流量を指令する手段の少なくとも一方と、を含む第２の
情報処理装置を備えたことにより、同様に前記課題を解
決したものである。
１つを製品ガスとして発生させる空気分離器と、該空気
分離器から発生流量調節手段を経て該製品ガスを第１使
用先に送るための送給主経路に設置された１基以上の第
１ガスホルダと、該第１ガスホルダ内に貯留されている
製品ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、前記第１ガ
スホルダ設置位置より上流の送給主経路から分岐した分
岐経路を介して送給される余剰の製品ガスを、必要下限
圧力が前記第１の使用先より低い略一定流量で消費する
第２使用先に送るための分岐経路に設置された、必要下
限圧力が前記第１ガスホルダより低い１基以上の第２ガ
スホルダと、該第２ガスホルダに貯留されている製品ガ
スの圧力を検出する圧力検出装置と、前記分岐経路を介
して送給される余剰ガスの流量を調整する余剰ガス流量
調節手段、及び、前記分岐点より下流側の送給主経路を
介して前記第１使用先へ送給される製品ガスの流量を調
整する送給流量調節手段の少なくとも一方と、を備えて
なる需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御装置で
あって、（１）前記第１及び第２使用先の時系列的な稼
働計画に基づいて、該製品ガス使用量の時系列的変化を
予測する需要予測手段と、（２）前記製品ガス使用量の
予測値を時間的に累積した予測使用量累積値曲線を求め
る手段と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、その曲
線を前記第１ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した
曲線とに挟まれる第１の帯状領域を作成する手段と、
（４）前記第１ガスホルダの圧力検出装置による圧力実
績値、予め決められた圧力下限値及びその容積から、該
ガスホルダにおける現在の貯留量を演算する演算手段
と、（５）前記第１ガスホルダの現在の貯留量を起点と
し、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯留
量を終点として、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり回
数最小の第１の折れ線を作成する手段と、を含む第１の
情報処理装置と、（１）前記第１の情報処理装置から入
力される前記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガ
スホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれ
る第２の帯状領域を作成する手段と、（２）前記第２ガ
スホルダの圧力検出装置による圧力実績値、予め決めら
れた圧力下限値及びその容積から、該ガスホルダにおけ
る現在の貯留量を演算する演算手段と、（３）前記第２
ガスホルダの現在の貯留量を起点とし、所定時間後の該
ガスホルダにおける所定のガス貯留量を終点として、前
記第２の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ
線を作成する手段と、（４）前記第２の折れ線の傾きの
時系列的変化を求め、これを前記空気分離プラントにお
ける該製品ガス発生必要量計画線として、前記製品ガス
発生流量調節手段に出力して、製品ガス発生流量を指令
する手段と、（５）前記第１の折れ線の傾きの時系列的
変化を求め、以後の製品ガス送給必要量計画線とし、前
記送給主経路の前記送給流量調節手段に送給流量を指令
する手段、及び、前記製品ガス発生必要量計画線と前記
製品ガス送給必要計画線との差を余剰ガス送給必要量計
画線として、前記余剰ガス流量調節手段に余剰ガス送給
流量を指令する手段の少なくとも一方と、を含む第２の
情報処理装置を備えたことにより、同様に前記課題を解
決したものである。
【００４７】即ち、本発明においては、製品ガスが酸素
である場合を例に説明すると、例えば前記図６に示した
ような構成を持つ需要変動吸収型酸素プラントにおい
て、酸素の使用先工場１２の長期酸素使用計画（時系列
的な稼動計画）を集計して送給流量の推移を予測し、送
給流量が維持できるような酸素プラントの送給必要量を
定める第１の情報処理装置を設ける。次に、この第１の
情報処理装置の出力を受けて液化酸素貯槽３４の液面レ
ベルの推移を予測し、該貯槽が空になったり一杯になっ
たりしないような変動吸収量及び空気分離器１０の発生
必要量を定める第２の情報処理装置を設ける。これら２
つの情報処理装置により、酸素需要量の長期変動を予測
して適切な送給計画を立て、需要変動吸収型酸素プラン
トを運転する。
である場合を例に説明すると、例えば前記図６に示した
ような構成を持つ需要変動吸収型酸素プラントにおい
て、酸素の使用先工場１２の長期酸素使用計画（時系列
的な稼動計画）を集計して送給流量の推移を予測し、送
給流量が維持できるような酸素プラントの送給必要量を
定める第１の情報処理装置を設ける。次に、この第１の
情報処理装置の出力を受けて液化酸素貯槽３４の液面レ
ベルの推移を予測し、該貯槽が空になったり一杯になっ
たりしないような変動吸収量及び空気分離器１０の発生
必要量を定める第２の情報処理装置を設ける。これら２
つの情報処理装置により、酸素需要量の長期変動を予測
して適切な送給計画を立て、需要変動吸収型酸素プラン
トを運転する。
【００４８】第１、第２の各情報処理装置における演算
方法には、後述する最小屈折点法を用いる。このとき、
ガスホルダ１８のガス貯留可能量、変動吸収装置２４の
変動吸収可能量（例えば、液化酸素貯槽３４の貯留可能
量）、空気分離器１０の発生量調整範囲を考慮して、設
備に破綻が生じないようにする。
方法には、後述する最小屈折点法を用いる。このとき、
ガスホルダ１８のガス貯留可能量、変動吸収装置２４の
変動吸収可能量（例えば、液化酸素貯槽３４の貯留可能
量）、空気分離器１０の発生量調整範囲を考慮して、設
備に破綻が生じないようにする。
【００４９】本発明によれば、酸素ガス需要量の変化を
酸素使用工場の長期酸素使用計画より集計して予測し、
例えば１０〜２０分の短期的な需要変動を第１情報処理
装置で、例えば１〜３時間の中期的な需要変動を第２情
報処理装置でそれぞれ平滑化した後、空気分離器の発生
量を計画するようにしたので、空気分離器の付加調整回
数を最小限に抑えて、最適な状態での精留分離を行うこ
とができ、分離効率、製品ガス収率の低下を抑えること
ができる。
酸素使用工場の長期酸素使用計画より集計して予測し、
例えば１０〜２０分の短期的な需要変動を第１情報処理
装置で、例えば１〜３時間の中期的な需要変動を第２情
報処理装置でそれぞれ平滑化した後、空気分離器の発生
量を計画するようにしたので、空気分離器の付加調整回
数を最小限に抑えて、最適な状態での精留分離を行うこ
とができ、分離効率、製品ガス収率の低下を抑えること
ができる。
【００５０】又、ガスホルダ及び変動吸収装置の液化酸
素貯槽を最大限に活用すると共に、液化酸素貯槽が空に
なったり、逆に一杯（満杯）になったりしないように計
画することができることから、酸素送給圧力の低下や、
製品酸素ガスの大気放散を防止することができる。
素貯槽を最大限に活用すると共に、液化酸素貯槽が空に
なったり、逆に一杯（満杯）になったりしないように計
画することができることから、酸素送給圧力の低下や、
製品酸素ガスの大気放散を防止することができる。
【００５１】従って、酸素等の製品ガスの需要量に応じ
た最適な送給量を計画することができ、需要変動吸収型
空気分離プラントの能力を有効に使用した運転を行うこ
とが可能となる。
た最適な送給量を計画することができ、需要変動吸収型
空気分離プラントの能力を有効に使用した運転を行うこ
とが可能となる。
【００５２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。
実施の形態について詳細に説明する。
【００５３】図１は、本発明に係る第１実施形態の需要
変動吸収型空気分離プラントの概略構成を示すブロック
図である。
変動吸収型空気分離プラントの概略構成を示すブロック
図である。
【００５４】本実施形態の空気分離プラントは、前記図
６に示したものと同様に、酸素を製品ガスとする酸素プ
ラントであり、使用工場１２から伝送設備８６を介して
酸素使用量に関するデータが入力されると共に、ガスホ
ルダ１８の圧力検出装置２０から測定データが入力され
る第１情報処理装置８８と、該情報処理装置８８、酸素
貯槽３４の液面検出装置３４Ａ等からデータが入力され
る第２情報処理装置９０とを設置し、これら両情報処理
装置８８、９０により、以下に詳述する制御処理を実行
できるようにした以外は、前記図６に示した需要変動型
酸素プラントと実質的に同一である。
６に示したものと同様に、酸素を製品ガスとする酸素プ
ラントであり、使用工場１２から伝送設備８６を介して
酸素使用量に関するデータが入力されると共に、ガスホ
ルダ１８の圧力検出装置２０から測定データが入力され
る第１情報処理装置８８と、該情報処理装置８８、酸素
貯槽３４の液面検出装置３４Ａ等からデータが入力され
る第２情報処理装置９０とを設置し、これら両情報処理
装置８８、９０により、以下に詳述する制御処理を実行
できるようにした以外は、前記図６に示した需要変動型
酸素プラントと実質的に同一である。
【００５５】即ち、第１情報処理装置８８では、酸素使
用工場１２からその稼働計画に基づく酸素使用量を伝送
設備８６を用いて入力し、酸素使用量を集計して時系列
的な酸素使用量を予測し、酸素プラントによる酸素送給
量を計画する。前記第２情報処理装置９０では、この第
１情報処理装置８８で得られた送給計画より最適な空気
分離器１０での酸素発生量と変動吸収装置２４による吸
収量（余剰ガス流量）を計画する。そして、これら第
１、第２の両情報処理装置８８、９０と、前記発生流量
調節装置２８、ガスホルダ１８の圧力検出装置２０、余
剰ガス流量調節装置２６、液化酸素貯槽３４の液面検出
装置３４Ａ等を結び付けて、各種制御を行うようにして
いる。
用工場１２からその稼働計画に基づく酸素使用量を伝送
設備８６を用いて入力し、酸素使用量を集計して時系列
的な酸素使用量を予測し、酸素プラントによる酸素送給
量を計画する。前記第２情報処理装置９０では、この第
１情報処理装置８８で得られた送給計画より最適な空気
分離器１０での酸素発生量と変動吸収装置２４による吸
収量（余剰ガス流量）を計画する。そして、これら第
１、第２の両情報処理装置８８、９０と、前記発生流量
調節装置２８、ガスホルダ１８の圧力検出装置２０、余
剰ガス流量調節装置２６、液化酸素貯槽３４の液面検出
装置３４Ａ等を結び付けて、各種制御を行うようにして
いる。
【００５６】上記第１、第２の情報処理装置８８、９０
には、以下に詳述する各演算処理機能（手段）がソフト
ウェアによりそれぞれ構築されている。
には、以下に詳述する各演算処理機能（手段）がソフト
ウェアによりそれぞれ構築されている。
【００５７】本実施形態では、前記第１情報処理装置８
８を用いて、酸素使用工場１２の使用計画量を集計した
山積みグラフを作ると、このグラフの傾きが酸素使用量
になる。そこで、このグラフにガスホルダ１８の貯留可
能容量を上乗せして、この範囲内で最も屈折点が少なく
なるように線を引いて第１の折れ線を作成することによ
り、この折れ線の傾きを使用工場１２の送給量とするこ
とができるので、これを酸素プラントにおける送給計画
量とする。
８を用いて、酸素使用工場１２の使用計画量を集計した
山積みグラフを作ると、このグラフの傾きが酸素使用量
になる。そこで、このグラフにガスホルダ１８の貯留可
能容量を上乗せして、この範囲内で最も屈折点が少なく
なるように線を引いて第１の折れ線を作成することによ
り、この折れ線の傾きを使用工場１２の送給量とするこ
とができるので、これを酸素プラントにおける送給計画
量とする。
【００５８】次に、前記第２情報処理装置９０を用い
て、上記送給計画量である第１の折れ線に液化酸素貯槽
３４の貯留可能量を上乗せして、この範囲内で最も屈折
点が少なくなるように線を引いて第２の折れ線を作成す
ることにより、その線の傾きが空気分離器１０の発生必
要量とすることができる。従って、この発生必要量を表
わす第２の折れ線と、前記送給計画量を表わす第１の折
れ線との傾きの差が変動吸収量（余剰ガス流量）とな
る。
て、上記送給計画量である第１の折れ線に液化酸素貯槽
３４の貯留可能量を上乗せして、この範囲内で最も屈折
点が少なくなるように線を引いて第２の折れ線を作成す
ることにより、その線の傾きが空気分離器１０の発生必
要量とすることができる。従って、この発生必要量を表
わす第２の折れ線と、前記送給計画量を表わす第１の折
れ線との傾きの差が変動吸収量（余剰ガス流量）とな
る。
【００５９】これを、図２を参照しながら更に詳細に説
明すると、前記第１情報処理装置８８において、使用工
場１２から入力される稼働計画に基づいて、図２（Ａ）
に示すような、酸素使用量の時系列的変化を予測し、次
いでこの使用量の予測値を時間的に累積した同図（Ｂ）
のような予測使用量累積値曲線を求める。
明すると、前記第１情報処理装置８８において、使用工
場１２から入力される稼働計画に基づいて、図２（Ａ）
に示すような、酸素使用量の時系列的変化を予測し、次
いでこの使用量の予測値を時間的に累積した同図（Ｂ）
のような予測使用量累積値曲線を求める。
【００６０】次いで、上記予測使用量累積値曲線と、そ
の曲線を前記ガスホルダ１８の貯留容量分だけ平行移動
した曲線とに挟まれる第１の帯状領域を、図２（Ｃ）の
ように作成し、前記圧力検出装置２０から入力されるガ
スホルダ１８の現在圧力、予め決められた圧力下限値及
びその容積から、該ガスホルダ１８における現在のガス
貯留量を演算し、この現在のガス貯留量Ａを起点とし、
所定時間（ここでは９時間）後の該ガスホルダ１８にお
ける所定のガス貯留量（例えば、中位レベル）を終点Ｂ
として、最小屈折点法により前記第１の帯状領域内に折
れ曲がり回数が最小の第１折れ線（一点鎖線で示す）を
作成する。
の曲線を前記ガスホルダ１８の貯留容量分だけ平行移動
した曲線とに挟まれる第１の帯状領域を、図２（Ｃ）の
ように作成し、前記圧力検出装置２０から入力されるガ
スホルダ１８の現在圧力、予め決められた圧力下限値及
びその容積から、該ガスホルダ１８における現在のガス
貯留量を演算し、この現在のガス貯留量Ａを起点とし、
所定時間（ここでは９時間）後の該ガスホルダ１８にお
ける所定のガス貯留量（例えば、中位レベル）を終点Ｂ
として、最小屈折点法により前記第１の帯状領域内に折
れ曲がり回数が最小の第１折れ線（一点鎖線で示す）を
作成する。
【００６１】その後、前記第２情報処理装置９０におい
て、図２（Ｄ）に示したように、前記第１情報処理装置
８８から入力された前記第１の折れ線と、その折れ線を
前記液化酸素貯槽３４の貯留容量分だけ平行移動した曲
線とに挟まれる第２の帯状領域を作成すると共に、前記
液面検出装置３４Ａから入力される液化酸素貯槽３４の
現在の液面実績値から該貯槽３４における現在のガス貯
留量を演算する。その際、上記貯槽３４内の酸素は液体
であるため、その重量から、例えば一般的な気体の状態
方式を用いて、気体の状態量に換算する。
て、図２（Ｄ）に示したように、前記第１情報処理装置
８８から入力された前記第１の折れ線と、その折れ線を
前記液化酸素貯槽３４の貯留容量分だけ平行移動した曲
線とに挟まれる第２の帯状領域を作成すると共に、前記
液面検出装置３４Ａから入力される液化酸素貯槽３４の
現在の液面実績値から該貯槽３４における現在のガス貯
留量を演算する。その際、上記貯槽３４内の酸素は液体
であるため、その重量から、例えば一般的な気体の状態
方式を用いて、気体の状態量に換算する。
【００６２】このように求められた上記貯槽３４におけ
る現在のガス貯留量Ｃを起点とし、所定時間後の該貯槽
における所定のガス貯留量（例えば、中位レベル）を終
点Ｄとして、同じく最小屈折点法により前記第２の帯状
領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を形成す
る。
る現在のガス貯留量Ｃを起点とし、所定時間後の該貯槽
における所定のガス貯留量（例えば、中位レベル）を終
点Ｄとして、同じく最小屈折点法により前記第２の帯状
領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を形成す
る。
【００６３】そして、この第１の折れ線の傾きの時系列
的変化を求め、これを前記空気分離器１０から使用工場
１２へ送給する酸素送給必要量計画線とすると共に、該
第２の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記
酸素分離プラントにおける酸素発生必要量計画線とし、
これらの各計画線に従って以後の使用工場１２への酸素
送給量及び空気分離器１０からの酸素発生量をそれぞれ
制御する。
的変化を求め、これを前記空気分離器１０から使用工場
１２へ送給する酸素送給必要量計画線とすると共に、該
第２の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記
酸素分離プラントにおける酸素発生必要量計画線とし、
これらの各計画線に従って以後の使用工場１２への酸素
送給量及び空気分離器１０からの酸素発生量をそれぞれ
制御する。
【００６４】上述した如く、第１、第２情報処理装置８
８、９０による需要量の計画には最小屈折点法を用いて
いるが、空気分離器１０の発生量調整範囲、変動吸収装
置２４による吸収量の調整範囲には限界があるので、こ
れを考慮し、発生必要量及び変動吸収量が調整範囲を越
える場合は、それぞれ調整範囲の上下限値とする。
８、９０による需要量の計画には最小屈折点法を用いて
いるが、空気分離器１０の発生量調整範囲、変動吸収装
置２４による吸収量の調整範囲には限界があるので、こ
れを考慮し、発生必要量及び変動吸収量が調整範囲を越
える場合は、それぞれ調整範囲の上下限値とする。
【００６５】その際、酸素が過剰となる場合は、通常の
酸素プラントと同様に大気へその分を放出するものと
し、不足する場合は、該プラントとは別個に設けた気化
器により液化酸素を気化して送給するものとする。
酸素プラントと同様に大気へその分を放出するものと
し、不足する場合は、該プラントとは別個に設けた気化
器により液化酸素を気化して送給するものとする。
【００６６】本実施形態では、従来方法とことなり、こ
のような酸素の過不足量が生じる場合でも、予め予測す
ることが比較的簡単であることから、不足が予測される
時間に気化器等を予め準備しておくことが可能であるた
め、安定した酸素の送給が可能である。
のような酸素の過不足量が生じる場合でも、予め予測す
ることが比較的簡単であることから、不足が予測される
時間に気化器等を予め準備しておくことが可能であるた
め、安定した酸素の送給が可能である。
【００６７】以上のように、本実施形態によれば、酸素
使用工場１２の稼働計画より酸素使用量を予測して、第
１、第２情報処理装置８８、９０を用いて、短期的な変
動をガスホルダ１８で、中期的な変動を変動吸収装置２
４で平滑化した後に、空気分離器１０の生産計画を立て
るようにしたので、酸素発生量の調整速度が遅く、且つ
調整範囲も狭い空気分離器１０に対して適切な運転計画
を立てることができる。
使用工場１２の稼働計画より酸素使用量を予測して、第
１、第２情報処理装置８８、９０を用いて、短期的な変
動をガスホルダ１８で、中期的な変動を変動吸収装置２
４で平滑化した後に、空気分離器１０の生産計画を立て
るようにしたので、酸素発生量の調整速度が遅く、且つ
調整範囲も狭い空気分離器１０に対して適切な運転計画
を立てることができる。
【００６８】即ち、従来は酸素使用工場１２から入力さ
れた需要計画を集計して製品需要量の変化を中期間の変
化と長期間の変化に分類し、使用量が長期的に見て変動
しないと思われる期間内の平均値を空気分離器１０から
の発生量として定め、しかる後にプラントの酸素送給圧
力が上昇又は下降してから需要変動吸収装置の吸収量を
変更する方法を採っていたが、本実施形態によれば、こ
のよう従来方法に比べて、より効果的な運用が可能とな
る。
れた需要計画を集計して製品需要量の変化を中期間の変
化と長期間の変化に分類し、使用量が長期的に見て変動
しないと思われる期間内の平均値を空気分離器１０から
の発生量として定め、しかる後にプラントの酸素送給圧
力が上昇又は下降してから需要変動吸収装置の吸収量を
変更する方法を採っていたが、本実施形態によれば、こ
のよう従来方法に比べて、より効果的な運用が可能とな
る。
【００６９】又、本実施形態で実行する前記第１、第２
の両情報処理装置８８、９０による前記図２を用いて説
明した演算処理を、一定周期毎及び／又は酸素ガスの需
給計画に影響を与えるイベントの発生時に開始し、その
結果に基づいてその後の制御を行うことにより、常に最
適な運用が可能となる。又、上記制御をそのときの装置
の状態に応じて自動で行うことにより、常に最適な需要
計画を立てることが可能となる。
の両情報処理装置８８、９０による前記図２を用いて説
明した演算処理を、一定周期毎及び／又は酸素ガスの需
給計画に影響を与えるイベントの発生時に開始し、その
結果に基づいてその後の制御を行うことにより、常に最
適な運用が可能となる。又、上記制御をそのときの装置
の状態に応じて自動で行うことにより、常に最適な需要
計画を立てることが可能となる。
【００７０】以上詳述した如く、本実施形態によれば、
使用工場の稼働計画から需要量を予測し、第１情報処理
装置で酸素プラントの酸素送給量を計画し、次に第２情
報処理装置で変動吸収量と空気分離器の生産量を計画す
るようにしたので、製品ガスの放散や液化酸素の気化送
給を防止し、空気分離器を適切な状態で運転することが
できる。
使用工場の稼働計画から需要量を予測し、第１情報処理
装置で酸素プラントの酸素送給量を計画し、次に第２情
報処理装置で変動吸収量と空気分離器の生産量を計画す
るようにしたので、製品ガスの放散や液化酸素の気化送
給を防止し、空気分離器を適切な状態で運転することが
できる。
【００７１】又、需要調整を演算処理によって自動で行
うことができることから、運転による個人差も生じず、
安定したプラントの運転を行うことができる。
うことができることから、運転による個人差も生じず、
安定したプラントの運転を行うことができる。
【００７２】
【実施例】次に、本実施形態の具体例である実施例につ
いて、図３を用いて説明する。
いて、図３を用いて説明する。
【００７３】図３（Ａ）は、酸素工場、転炉工場、及び
安定した酸素使用先である一般工場を有する製鉄所にお
ける、前記図２（Ａ）に相当する酸素使用量の時間的推
移を表わしたグラフを示し、これに従来法を適用した場
合は、実線で示したように酸素プラントの負荷を一定に
保つため、同図（Ｂ）に示したように、短時間の放散を
許容するしかなかった。これに対し、本発明方法によれ
ば、同図（Ａ）に破線で示したように、酸素使用量の時
間的推移に合せて予めプラントの酸素発生量を減らすよ
うにしたので、酸素の放散を抑止でき、その結果、１ヶ
月間の操業実績において放散率を平均で３％低減するこ
とができた。
安定した酸素使用先である一般工場を有する製鉄所にお
ける、前記図２（Ａ）に相当する酸素使用量の時間的推
移を表わしたグラフを示し、これに従来法を適用した場
合は、実線で示したように酸素プラントの負荷を一定に
保つため、同図（Ｂ）に示したように、短時間の放散を
許容するしかなかった。これに対し、本発明方法によれ
ば、同図（Ａ）に破線で示したように、酸素使用量の時
間的推移に合せて予めプラントの酸素発生量を減らすよ
うにしたので、酸素の放散を抑止でき、その結果、１ヶ
月間の操業実績において放散率を平均で３％低減するこ
とができた。
【００７４】次に、本発明に係る第２実施形態の需要変
動吸収型酸素プラントについて説明する。
動吸収型酸素プラントについて説明する。
【００７５】図４は、本実施形態の酸素プラントの概略
構成を示したもので、これは、変動吸収装置２４を、前
記図８の場合と同様に、第２ガスホルダ８０、その圧力
検出装置８２、第２送給流量調節装置８４を備えた構成
にした以外は、前記第１実施形態の酸素プラントと実質
的に同一である。
構成を示したもので、これは、変動吸収装置２４を、前
記図８の場合と同様に、第２ガスホルダ８０、その圧力
検出装置８２、第２送給流量調節装置８４を備えた構成
にした以外は、前記第１実施形態の酸素プラントと実質
的に同一である。
【００７６】本実施形態においては、ほぼ一定の流量で
酸素を消費する第２使用先１２Ａに酸素を送給する分岐
経路２２設置された前記第２ガスホルダ８０を用いて、
前記第１実施形態と同様に第１使用先１２に送給する酸
素の需要変動を吸収するようにした。
酸素を消費する第２使用先１２Ａに酸素を送給する分岐
経路２２設置された前記第２ガスホルダ８０を用いて、
前記第１実施形態と同様に第１使用先１２に送給する酸
素の需要変動を吸収するようにした。
【００７７】即ち、酸素の需要変動を、第１使用先工場
１２の稼働予測（計画）を、伝送設備８６を介して集計
すると共に、第２使用先１２Ａの酸素使用計画（稼動計
画）を集計し、前記第１情報処理装置８８により、これ
ら両者に基づいて前記図２（Ｂ）に示したと同様の酸素
ガス使用量の時系列変化を予測し、前記第１ガスホルダ
１８の貯留容量を用いて、前記第１実施形態の場合と同
様にして同図（Ｃ）に示したような第１の折れ線を作成
するようになっている。
１２の稼働予測（計画）を、伝送設備８６を介して集計
すると共に、第２使用先１２Ａの酸素使用計画（稼動計
画）を集計し、前記第１情報処理装置８８により、これ
ら両者に基づいて前記図２（Ｂ）に示したと同様の酸素
ガス使用量の時系列変化を予測し、前記第１ガスホルダ
１８の貯留容量を用いて、前記第１実施形態の場合と同
様にして同図（Ｃ）に示したような第１の折れ線を作成
するようになっている。
【００７８】そして、第２情報処理装置９０により、前
記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガスホルダ８
０の貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる、前
記図２（Ｄ）と同様の第２の帯状領域を作成すると共
に、前記第２ガスホルダ８０の圧力検出装置８２による
圧力実測値、予め決められた圧力下限値、及びその容積
から、該ガスホルダ８０における現在のガス貯留量を演
算し、前記第２ガスホルダの現在のガス貯留量Ｃを起点
とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯
留量を終点Ｄとして、前記第２の帯状領域内に折れ曲が
り回数最小の第２の折れ線を形成する。次いで、前記第
１の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空
気分離器１０から前記第１使用先１２へ供給する酸素送
給必要量計画線とすると共に、前記第２の折れ線の傾き
の時系列的変化を求め、これに前記第２使用先への略一
定流量値を加えた線を前記酸素プラントにおける酸素発
生必要量計画線とし、前者が後者の各計画線に従って前
記余剰ガス流量調節装置２６及び発生流量調節装置２８
をそれぞれ操作して、以後の酸素送給量及び酸素発生量
を制御するようになっている。従って、本実施形態によ
っては、第２ガスホルダ８０の容量を活かした操業計画
を立てることが可能である。
記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガスホルダ８
０の貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる、前
記図２（Ｄ）と同様の第２の帯状領域を作成すると共
に、前記第２ガスホルダ８０の圧力検出装置８２による
圧力実測値、予め決められた圧力下限値、及びその容積
から、該ガスホルダ８０における現在のガス貯留量を演
算し、前記第２ガスホルダの現在のガス貯留量Ｃを起点
とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯
留量を終点Ｄとして、前記第２の帯状領域内に折れ曲が
り回数最小の第２の折れ線を形成する。次いで、前記第
１の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記空
気分離器１０から前記第１使用先１２へ供給する酸素送
給必要量計画線とすると共に、前記第２の折れ線の傾き
の時系列的変化を求め、これに前記第２使用先への略一
定流量値を加えた線を前記酸素プラントにおける酸素発
生必要量計画線とし、前者が後者の各計画線に従って前
記余剰ガス流量調節装置２６及び発生流量調節装置２８
をそれぞれ操作して、以後の酸素送給量及び酸素発生量
を制御するようになっている。従って、本実施形態によ
っては、第２ガスホルダ８０の容量を活かした操業計画
を立てることが可能である。
【００７９】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。
【００８０】例えば、前記実施形態では、空気から分離
する製品ガスとして酸素を取り上げたが、これに限られ
るものでなく、空気の他の成分である窒素やアルゴン等
を製品ガスとしてもよい。
する製品ガスとして酸素を取り上げたが、これに限られ
るものでなく、空気の他の成分である窒素やアルゴン等
を製品ガスとしてもよい。
【００８１】又、前記実施形態では、図示を省略した
が、ガスホルダ（第１ガスホルダ）１８及び第２ガスホ
ルダ８０は、いずれも２基以上であってもよい。
が、ガスホルダ（第１ガスホルダ）１８及び第２ガスホ
ルダ８０は、いずれも２基以上であってもよい。
【００８２】又、前記実施形態では、送給流量調節装置
３０と余剰ガス流量調節装置２６の２つを設置したが、
いずれか一方だけでもよい。
３０と余剰ガス流量調節装置２６の２つを設置したが、
いずれか一方だけでもよい。
【００８３】又、使用先１２に対する送給流量を制御す
る際、前記実施形態の第２情報処理装置では、前記酸素
発生必要量計画線と前記酸素送給必要量計画線との差を
余剰ガス送給必要量計画線として、前記余剰ガス流量調
節装置２６に余剰ガス送給流量を指令するようにした
が、前記酸素送給必要量計画線に基づき前記送給主経路
１４の前記送給流量調節装置３０に送給流量を指令する
ようにしてもよく、更には両方を同時に行うようにして
もよい。
る際、前記実施形態の第２情報処理装置では、前記酸素
発生必要量計画線と前記酸素送給必要量計画線との差を
余剰ガス送給必要量計画線として、前記余剰ガス流量調
節装置２６に余剰ガス送給流量を指令するようにした
が、前記酸素送給必要量計画線に基づき前記送給主経路
１４の前記送給流量調節装置３０に送給流量を指令する
ようにしてもよく、更には両方を同時に行うようにして
もよい。
【００８４】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
変動吸収型空気分離プラントにおける空気分離器からの
製品ガス発生量、変動吸収装置による変動吸収量を適切
に計画して、使用先に対して常に安定した状態の下で製
品ガスを供給することができる。
変動吸収型空気分離プラントにおける空気分離器からの
製品ガス発生量、変動吸収装置による変動吸収量を適切
に計画して、使用先に対して常に安定した状態の下で製
品ガスを供給することができる。
【図１】本発明に係る第１実施形態の酸素プラントの概
略構成を示すブロック図
略構成を示すブロック図
【図２】本実施形態の作用を説明するための線図
【図３】本実施形態の効果を示す線図
【図４】本発明に係る第２実施形態の酸素プラントの概
略構成を示すブロック図
略構成を示すブロック図
【図５】従来の酸素プラントの基本構成を示すブロック
図
図
【図６】従来の需要変動型酸素のプラントの概略構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図７】従来の他の需要変動型酸素のプラントの概略構
成を示すブロック図
成を示すブロック図
【図８】類似の需要変動型酸素のプラントの概略構成を
示すブロック図
示すブロック図
【図９】従来の酸素プラントの作用を説明するための線
図
図
【図１０】従来の酸素プラントの作用を説明するための
他の線図
他の線図
１０…空気分離器 １２…工場（使用先） １４…送給主経路 １６…圧縮機 １８…ホルダ（第１ホルダ） ２０…圧力検出装置 ２２…分岐経路 ２４…変動吸収装置 ２６…余剰ガス流量調節装置 ２８…発生流量調節装置 ３０…送給流量調節装置 ３２…液化器 ３４…液化酸素貯槽 ３４Ａ…液面検出装置 ３６…液化酸素導入経路 ３８…流量検出装置 ４０…液化窒素導出経路 ４２…液化窒素流量調節装置 ４４…液化窒素貯槽 ４４Ａ…液面検出装置 ４６…液化窒素導入経路 ４８…放出流量調節装置 ８０…第２ホルダ ８２…圧力検出装置 ８４…第２送給流量調節装置 ８６…伝送設備 ８８…第１情報処理装置 ９０…第２情報処理装置
Claims (5)
- 【請求項１】空気分離器で分離した製品ガスを使用先に
送るための送給主経路に設置した１基以上のガスホルダ
を用いて、短期的な製品ガス需要量の変動を吸収すると
共に、前記空気分離器で発生した製品ガスの余剰分を、
それ以外の液化ガスとの熱交換により液化して貯留し、
必要に応じて貯留した液化製品ガスを気化させて前記送
給主経路を介して前記使用先へ送給する液化製品ガス貯
槽を用いて、中期的な製品ガス需要量の変動を吸収する
ことにより、製品ガス発生量を平滑化する需要変動吸収
型空気分離プラントの運転制御方法において、（１）前
記使用先の稼働計画に基づいて、製品ガス使用量の時系
列的変化を予測する段階と、（２）前記製品ガス使用量
の予測値を時間的に累積した予測使用量累積値曲線を求
める段階と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、その
曲線を前記ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲
線とに挟まれる第１の帯状領域を作成する段階と、
（４）前記ガスホルダの現在圧力、予め決められた圧力
下限値、及びその容積から、該ガスホルダにおける現在
のガス貯留量を演算する段階と、（５）ガスホルダにお
ける現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該ガス
ホルダにおける所定のガス貯留量を終点として、前記第
１の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第１の折れ線を
作成する段階と、（６）前記第１の折れ線と、その折れ
線を前記液化製品ガス貯槽の貯留容量分だけ平行移動し
た曲線とに挟まれる第２の帯状領域を作成する段階と、
（７）前記液化製品ガス貯槽の現在の液面実績値から該
貯槽における現在のガス貯留量を演算する段階と、
（８）前記液化製品ガス貯槽における現在のガス貯留量
を起点とし、所定時間後の該貯槽における所定のガス貯
留量を終点として、前記第２の帯状領域内に折れ曲がり
回数最小の第２の折れ線を作成する段階と、（９）前記
第１の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、これを前記
空気分離器から前記使用先へ供給する製品ガス送給必要
量計画線とすると共に、前記第２の折れ線の傾きの時系
列的変化を求め、これを前記空気分離プラントにおける
製品ガス発生必要量計画線とし、前者及び後者の各計画
線に従って以後の該製品ガス送給量及び製品ガス発生量
をそれぞれ制御する段階と、 を有することを特徴とする需要変動吸収型空気分離プラ
ントの運転制御方法。 - 【請求項２】空気分離器で分離した製品ガスを第１使用
先に送るための送給主経路に設置した１基以上の第１ガ
スホルダを用いて、短期的な製品ガス需要量の変動を吸
収すると共に、製品ガスを略一定流量で使用する第２使
用先に送るための分岐経路に設置された、前記空気分離
器で発生した製品ガスの余剰分を貯留する、必要下限圧
力が前記第１ガスホルダより低い１基以上の第２ガスホ
ルダを用いて、中期的な製品ガス需要量の変動を吸収す
ることにより、製品ガス発生量を平滑化する需要変動吸
収型空気分離プラントの運転制御方法において、（１）
前記第１及び第２使用先の稼働計画に基づいて、製品ガ
ス使用量の時系列的変化を予測する段階と、（２）前記
製品ガス使用量の予測値を時間的に累積した予測使用量
累積値曲線を求める段階と、（３）前記予測使用量累積
値曲線と、その曲線を前記第１ガスホルダの貯留容量分
だけ平行移動した曲線とに挟まれる第１の帯状領域を作
成する段階と、（４）前記第１ガスホルダの現在圧力、
予め決められた圧力下限値、及びその容積から、該ガス
ホルダにおける現在のガス貯留量を演算する段階と、
（５）前記第１ガスホルダにおける現在のガス貯留量を
起点とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所定のガ
ス貯留量を終点として、前記第１の帯状領域内に折れ曲
がり回数最小の第１の折れ線を作成する段階と、（６）
前記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガスホルダ
の貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２の
帯状領域を作成する段階と、（７）前記第２ガスホルダ
の圧力実測値、予め決められた圧力下限値、及びその容
積から、該ガスホルダにおける現在のガス貯留量を演算
する段階と、（８）前記第２ガスホルダの現在のガス貯
留量を起点とし、所定時間後の該ガスホルダにおける所
定のガス貯留量を終点として、前記第２の帯状領域内に
折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を形成する段階と、
（９）前記第１の折れ線の傾きの時系列的変化を求め、
これを前記空気分離器から前記第１使用先へ供給する製
品ガス送給必要量計画線とすると共に、前記第２の折れ
線の傾きの時系列的変化を求め、これに前記第２使用先
への略一定流量値を加えた線を前記空気分離プラントに
おける製品ガス発生必要量計画線とし、前者及び後者の
各計画線に従って以後の製品ガス送給量及び製品ガス発
生量を制御する段階と、 を有することを特徴とする需要変動吸収型空気分離プラ
ントの運転制御方法。 - 【請求項３】請求項１又は２において、 前記（１）〜（９）の各段階からなる処理を、一定周期
毎及び製品ガスの需給計画に影響を与えるイベントの発
生時の少なくとも一方の時点で開始することを特徴とす
る需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法。 - 【請求項４】空気を液化してその成分の１つを製品ガス
として発生させる空気分離器と、該空気分離器から発生
する製品ガスの流量を調整する発生流量調節手段と、製
品ガスを使用先に送給するための送給主経路に設置され
た１基以上のガスホルダと、該ガスホルダ内に貯留され
ている製品ガスの圧力を検出する圧力検出装置と、前記
ガスホルダ設置位置より上流の送給主経路から分岐した
分岐経路を介して導入される余剰の製品ガスを液化する
液化器と、該液化器に導入される余剰ガスの流量を調整
する余剰ガス流量調節手段、及び、前記分岐点より下流
側の送給主経路を介して前記使用先へ送給される製品ガ
スの流量を調整する送給流量調節手段の少なくとも一方
と、前記液化器で液化された製品ガスを貯留する液化製
品ガス貯槽と、該貯槽内に貯留されている液化製品ガス
の液面レベルを検出する液面検出装置と、前記液化製品
ガス貯槽から前記空気分離器に液化製品ガスを戻す液化
製品ガス導入経路と、該製品液化ガスと熱交換して該製
品ガスとは別種の熱交換用液化ガスを前記空気分離器か
ら導出する液化熱交換用ガス導出経路と、導出された液
化熱交換用ガスを貯留する液化熱交換用ガス貯槽と、該
液化熱交換用ガスを、前記余剰ガスを液化させるために
前記液化器へ導入する液化熱交換用ガス導入経路とを、
備えた需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御装置
であって、（１）前記使用先の時系列的な稼働計画に基
づいて、該製品ガス使用量の時系列的変化を予測する需
要予測手段と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を時
間的に累積した予測使用量累積値曲線を求める手段と、
（３）前記予測使用量累積値曲線と、その曲線を前記ガ
スホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれ
る第１の帯状領域を作成する手段と、（４）前記ガスホ
ルダの圧力検出装置による圧力実績値、予め決められた
圧力下限値及びその容積から、該ガスホルダにおける現
在の貯留量を演算する演算手段と、（５）前記ガスホル
ダの現在の貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホル
ダにおける所定のガス貯留量を終点として、前記第１の
帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第１の折れ線を作成
する手段と、を含む第１の情報処理装置と、（１）前記
第１の情報処理装置から入力される前記第１の折れ線
と、その折れ線を前記液化製品ガス貯槽の貯留容量分だ
け平行移動した曲線とに挟まれる第２の帯状領域を作成
する手段と、（２）前記液化製品ガス貯槽の液面検出装
置による液面実績値から該貯槽における現在のガス貯留
量を演算する演算手段と、（３）前記液化製品ガス貯槽
における現在のガス貯留量を起点とし、所定時間後の該
貯槽における所定のガス貯留量を終点として、前記第２
の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を作
成する手段と、（４）前記第２の折れ線の傾きの時系列
的変化を求め、これを前記空気分離プラントにおける該
製品ガス発生必要量計画線として、前記製品ガス発生流
量調節手段に出力して、製品ガス発生流量を指令する手
段と、（５）前記第１の折れ線の傾きの時系列的変化を
求め、以後の製品ガス送給必要量計画線とし、前記送給
主経路の前記送給流量調節手段に送給流量を指令する手
段、及び、前記製品ガス発生必要量計画線と前記製品ガ
ス送給必要計画線との差を余剰ガス送給必要量計画線と
して、前記余剰ガス流量調節手段に余剰ガス送給流量を
指令する手段の少なくとも一方と、を含む第２の情報処
理装置を備えてなることを特徴とする需要変動吸収型空
気分離プラントの運転制御装置。 - 【請求項５】空気を液化してその成分の１つを製品ガス
として発生させる空気分離器と、該空気分離器から発生
流量調節手段を経て該製品ガスを第１使用先に送るため
の送給主経路に設置された１基以上の第１ガスホルダ
と、該第１ガスホルダ内に貯留されている製品ガスの圧
力を検出する圧力検出装置と、前記第１ガスホルダ設置
位置より上流の送給主経路から分岐した分岐経路を介し
て送給される余剰の製品ガスを、必要下限圧力が前記第
１の使用先より低い略一定流量で消費する第２使用先に
送るための分岐経路に設置された、必要下限圧力が前記
第１ガスホルダより低い１基以上の第２ガスホルダと、
該第２ガスホルダに貯留されている製品ガスの圧力を検
出する圧力検出装置と、前記分岐経路を介して送給され
る余剰ガスの流量を調整する余剰ガス流量調節手段、及
び、前記分岐点より下流側の送給主経路を介して前記第
１使用先へ送給される製品ガスの流量を調整する送給流
量調節手段の少なくとも一方と、を備えてなる需要変動
吸収型空気分離プラントの運転制御装置であって、
（１）前記第１及び第２使用先の時系列的な稼働計画に
基づいて、該製品ガス使用量の時系列的変化を予測する
需要予測手段と、（２）前記製品ガス使用量の予測値を
時間的に累積した予測使用量累積値曲線を求める手段
と、（３）前記予測使用量累積値曲線と、その曲線を前
記第１ガスホルダの貯留容量分だけ平行移動した曲線と
に挟まれる第１の帯状領域を作成する手段と、（４）前
記第１ガスホルダの圧力検出装置による圧力実績値、予
め決められた圧力下限値及びその容積から、該ガスホル
ダにおける現在の貯留量を演算する演算手段と、（５）
前記第１ガスホルダの現在の貯留量を起点とし、所定時
間後の該ガスホルダにおける所定のガス貯留量を終点と
して、前記第１の帯状領域内に折れ曲がり回数最小の第
１の折れ線を作成する手段と、を含む第１の情報処理装
置と、（１）前記第１の情報処理装置から入力される前
記第１の折れ線と、その折れ線を前記第２ガスホルダの
貯留容量分だけ平行移動した曲線とに挟まれる第２の帯
状領域を作成する手段と、（２）前記第２ガスホルダの
圧力検出装置による圧力実績値、予め決められた圧力下
限値及びその容積から、該ガスホルダにおける現在の貯
留量を演算する演算手段と、（３）前記第２ガスホルダ
の現在の貯留量を起点とし、所定時間後の該ガスホルダ
における所定のガス貯留量を終点として、前記第２の帯
状領域内に折れ曲がり回数最小の第２の折れ線を作成す
る手段と、（４）前記第２の折れ線の傾きの時系列的変
化を求め、これを前記空気分離プラントにおける該製品
ガス発生必要量計画線として、前記製品ガス発生流量調
節手段に出力して、製品ガス発生流量を指令する手段
と、（５）前記第１の折れ線の傾きの時系列的変化を求
め、以後の製品ガス送給必要量計画線とし、前記送給主
経路の前記送給流量調節手段に送給流量を指令する手
段、及び、前記製品ガス発生必要量計画線と前記製品ガ
ス送給必要計画線との差を余剰ガス送給必要量計画線と
して、前記余剰ガス流量調節手段に余剰ガス送給流量を
指令する手段の少なくとも一方と、を含む第２の情報処
理装置を備えてなることを特徴とする需要変動吸収型空
気分離プラントの運転制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170997A JP3296410B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2170997A JP3296410B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10220961A JPH10220961A (ja) | 1998-08-21 |
| JP3296410B2 true JP3296410B2 (ja) | 2002-07-02 |
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ID=12062598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2170997A Expired - Fee Related JP3296410B2 (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 需要変動吸収型空気分離プラントの運転制御方法及び装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3296410B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP6090223B2 (ja) * | 2014-04-02 | 2017-03-08 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 冷却用窒素の供給量の制御方法およびプログラム |
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-
1997
- 1997-02-04 JP JP2170997A patent/JP3296410B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10220961A (ja) | 1998-08-21 |
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