JP5065809B2

JP5065809B2 - 蒸気使用設備シミュレートシステム、及び、それを用いた蒸気使用設備の改善手法探索方法

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Publication number: JP5065809B2
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Description

本発明は、例えば、化学プラントなどの蒸気使用設備において適正な設備改善手法を探索するために用いられる蒸気使用設備の改善手法探索方法、及び、蒸気使用設備シミュレートシステムに関する。

従来、この種の蒸気使用設備の改善手法探索方法としては、例えば、前記設備改善手法の一例である蒸気トラップの交換又は修理に関し、蒸気使用設備に備え付けられた現行の蒸気トラップを診断して、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の全体についてトラップ不良等によるトラップ通過蒸気損失量を加算方式で算出した上で、当該設備改善手法を実施することで減少するトラップ通過蒸気損失量を加算方式で算出し、このトラップ通過蒸気損失量の減少量を蒸気使用設備の現行の総蒸気供給量から差し引いて算出した改善手法実施後の予測総蒸気供給量の大小でもって当該設備改善手法の適否を評価するものがある（下記特許文献１参照）。

特開２００５−１１４３６６号公報

ところが、一般的に、蒸気使用設備では、ボイラー等で生成した高圧蒸気を蒸気使用機器などで使用したのち、その使用済蒸気を中圧蒸気や低圧蒸気として再び別の蒸気使用機器で使用したりするなど設備全体での蒸気使用状況が複雑になることから、単に、蒸気使用設備の現行の総蒸気供給量から設備改善手法の実施によるトラップ通過蒸気損失量の減少量を差し引いて設備改善手法実施後の予測総蒸気供給量を算出する従来の技術では、予測総蒸気供給量自体の精度が低いのは勿論のこと、設備改善手法が蒸気使用設備に及ぼす影響を十分に精査することができず、そのことで、設備改善手法の適否評価が不正確になって、蒸気使用設備の総合的な設備改善に有効な設備改善手法を探索し難い問題がある。

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、蒸気使用設備の総合的な設備改善に有効な設備改善手法を効率的に探索し得る蒸気使用設備の改善手法探索方法、及び、蒸気使用設備シミュレートシステムを提供する点にある。

蒸気使用設備の改善手法探索方法において、
蒸気使用設備を診断し、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の蒸気使用状況を把握する設備現状調査を実施するとともに、
前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法について、設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする改善シミュレートを実施し、
前記改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索してもよい。

上記構成によれば、前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法について、設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする改善シミュレートを実施した上で、その改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索するから
、蒸気使用設備の複雑な蒸気使用状況に対する設備改善手法の実施による影響を正確に把握することができ、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を効率的に探索することができる。

また、前記設備現状調査において、蒸気使用設備の蒸気使用状況として少なくとも、
（イ）蒸気の供給圧力が蒸気使用設備の全体バランスからみて適切であるか、
（ロ）蒸気の供給方法が適切であるか、
（ハ）蒸気凝縮水の排出方法がどのように行われているか、
（ニ）蒸気凝縮水は有効にボイラー等の再利用先に給送されているか、
前記（イ）〜（ニ）のいずれかを把握してもよい。

つまり、前記（イ）を把握すれば、例えば、蒸気供給圧力の低減等の改善手法を想定することができ、前記（ロ）を把握すれば、例えば、蒸気の供給方法の変更等の改善手法を想定することができ、前記（ハ）を把握すれば、例えば、蒸気トラップとバルブとの相互変更等の改善手法を想定することができ、前記（ニ）を把握すれば、例えば、蒸気凝縮水の給送路の変更等の改善手法を想定することができる。

すなわち、上記構成によれば、蒸気使用設備の蒸気使用状況への影響の高い上記の如き改善手法を想定することができるから、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することができる。

また、前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートしてもよい。

上記構成によれば、複数手法の設備改善手法についてシミュレート結果を得るから、例えば、複数手法の設備改善手法を比較する形態で夫々の設備改善手法のメリットやデメリットを効果的に抽出することができて、設備改善手法の探索に蒸気使用設備の所有者や管理者等の要望を反映させ易くすることができ、これにより、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することができる。

また、前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法のうちから任意に選択した一又は二以上の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートしてもよい。

上記構成によれば、前記設備改善手法の複数手法のうち、例えば、蒸気使用設備の所有者や管理者等が契約上等の理由で実施できない設備改善手法など、シミュレート不要な設備改善手法を探索対象から外す形態で、任意に選択した設備改善手法についてシミュレート結果を得ることができるから、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することができる。

また、前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法を組み合わせた複合の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートしてもよい。

上記構成によれば、前記設備改善手法の複数手法を組み合わせた複合の設備改善手法を探索対象とする形態で、探索対象の設備改善手法のバリエーションを増やすことができて、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することができる。

なお、複合の設備改善手法として組み合わせる複数手法の設備改善手法は、想定される複数手法の設備改善手法の全部に限らず、想定される複数手法の設備改善手法のうちから選択した一部であってもよい。

蒸気使用設備シミュレートシステムにおいて、
蒸気使用設備の蒸気使用状況の情報が記憶された記憶手段と、
蒸気使用設備に対する設備改善手法の情報が入力される入力手段と、
前記記憶手段に記憶された蒸気使用設備の蒸気使用状況情報と前記入力手段に入力された設備改善手法情報とに基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算するシミュレート手段と、
前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を出力する出力手段とを備えてもよい。

上記構成によれば、前記記憶手段に記憶された蒸気使用設備の蒸気使用状況情報と前記入力手段に入力された設備改善手法情報とに基づき、シミュレート手段で演算した改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を出力手段により出力するから、出力されたシミュレート結果により蒸気使用設備の複雑な蒸気使用状況に対する設備改善手法の実施による影響を正確に把握することができて、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を効率的に探索することが可能になる。

また、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてもよい。

上記構成によれば、複数手法の設備改善手法のシミュレート結果を得ることができるから、例えば、それら複数のシミュレート結果を比較する形態で、夫々の設備改善手法のメリットやデメリットを抽出することができて、蒸気使用設備の所有者や管理者等の要望を反映させ易くすることができ、これにより、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することが可能になる。

また、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の情報のうちから一又は二以上の設備改善手法情報を選択して、その選択した設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてもよい。

上記構成によれば、前記設備改善手法の複数手法のうち、例えば、蒸気使用設備の所有者や管理者等が契約上等の理由で実施できない設備改善手法など、シミュレート不要な設備改善手法を探索対象から外す形態で、任意に選択した設備改善手法についてシミュレート結果を得ることができるから、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することが可能になる。

また、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報を組み合わせて複合の設備改善手法情報を作成して、その複合の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてもよい。

上記構成によれば、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報を組み合わせた複合の設備改善手法をシミュレート対象とする形態で、シミュレート対象の設備改善手法のバリエーションを増やすことができるから、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することが可能になる。

なお、複合の設備改善手法情報として組み合わせる複数の設備改善手法情報は、入力手段に入力された複数の設備改善手法情報の全部に限らず、入力手段に入力された複数の設備改善手法情報のうちから選択した一部であってもよい。

また、前記出力手段は、前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報と、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報とを同時に出力する構成にしてもよい。

上記構成によれば、前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報と、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報とを同時に把握することができて、例えば、設備改善手法と予測蒸気使用状況情報との対応関係に誤りが生じることで設備改善手法の探索が不適切になるのを効果的に抑止することができる。

また、前記出力手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の種別の情報について、前記複数の設備改善手法の種別の情報のうちから前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報を識別可能な形態で出力する構成にしてもよい。

上記構成によれば、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法における前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の位置付け等を把握しながら、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を把握することができて、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することが可能になる。

また、前記出力手段は、前記記憶手段に記憶された蒸気使用設備の蒸気使用状況情報と、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報とを同時に出力する構成にしてもよい。

上記構成によれば、蒸気使用状況情報と予測蒸気使用状況情報とを同時に把握することができるから、例えば、設備改善手法の実施前後において蒸気使用量等が変化する箇所と変化しない箇所とを効果的に把握することができて、蒸気使用設備に総合的に有効な設備改善手法を一層効率的に探索することが可能になる。
〔１〕本発明の第１特徴構成は、蒸気使用設備シミュレートシステムに係り、その特徴は、
蒸気使用設備の蒸気使用状況の情報として、蒸気配管系各部を通過する各蒸気量の情報が記憶された記憶手段と、
蒸気使用設備に対する設備改善手法の情報が入力される入力手段と、
前記記憶手段に記憶された蒸気使用設備の蒸気使用状況情報と前記入力手段に入力された設備改善手法情報とに基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報として、改善手法実施後の蒸気配管系各部を通過する各蒸気量の情報を演算するシミュレート手段と、
前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を出力する出力手段と、を備えるとともに、
前記出力手段は、蒸気配管系各部を表示体で示した蒸気使用設備の全体構成図上の各表示体の近傍の各々に、前記記憶手段に記憶された蒸気使用状況情報のうちの各表示体に対応する部位を通過する蒸気量の情報と前記シミュレート手段で演算された予測蒸気使用状況情報のうちの各表示体に対応する部位を通過する蒸気量の情報とを表示した画像を出力する構成にしてある点にある。
〔２〕本発明の第２特徴構成は、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある点にある。
〔３〕本発明の第３特徴構成は、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の情報のうちから一又は二以上の設備改善手法情報を選択して、その選択した設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある点にある。
〔４〕本発明の第４特徴構成は、前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報を組み合わせて複合の設備改善手法情報を作成して、その複合の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある点にある。
〔５〕本発明の第５特徴構成は、前記出力手段は、前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報と、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報とを同時に出力する構成にしてある点にある。
〔６〕本発明の第６特徴構成は、前記出力手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の種別の情報について、前記複数の設備改善手法の種別の情報のうちから前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報を識別可能な形態で出力する構成にしてある点にある。
〔７〕本発明の第７特徴構成は、前記第１〜第６特徴構成のいずれかに記載の蒸気使用設備シミュレートシステムを用いた蒸気使用設備の改善手法探索方法であって、
蒸気使用設備を診断し、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の蒸気使用状況を把握する設備現状調査を実施するとともに、
前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況を前記記憶手段に記憶させるとともに、前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法を前記入力手段に入力し、
設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況を前記シミュレート手段でシミュレートして、そのシミュレート結果を前記出力手段で出力する改善シミュレートを実施し、
前記改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索する点にある。
〔８〕本発明の第８特徴構成は、前記設備現状調査において、蒸気使用設備の蒸気使用状況として少なくとも、
（イ）蒸気の供給圧力が蒸気使用設備の全体バランスからみて適切であるか、
（ロ）蒸気の供給方法が適切であるか、
（ハ）蒸気凝縮水の排出方法がどのように行われているか、
（ニ）蒸気凝縮水は有効にボイラー等の再利用先に給送されているか、
前記（イ）〜（ニ）のいずれかを把握する点にある。
〔９〕本発明の第９特徴構成は、前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする点にある。
〔１０〕本発明の第１０特徴構成は、前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法のうちから任意に選択した一又は二以上の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする点にある。
〔１１〕本発明の第１１特徴構成は、前記第４特徴構成に記載の蒸気使用設備シミュレートシステムを用いた蒸気使用設備の改善手法探索方法であって、
蒸気使用設備を診断し、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の蒸気使用状況を把握する設備現状調査を実施するとともに、
前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況を前記記憶手段に記憶させるとともに、前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法を前記入力手段に入力し、
設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況を前記シミュレート手段でシミュレートして、そのシミュレート結果を前記出力手段で出力する改善シミュレートを実施し、
前記改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索するとともに、
前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法を組み合わせた複合の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする点にある。

図１は、蒸気使用設備の一例であるプラントの全体構成を示し、このプラントでは、高圧の蒸気を給送する高圧蒸気管１、中圧の蒸気を給送する中圧蒸気管２、低圧の蒸気を給送する低圧蒸気管３を通じて各種の蒸気使用機器に対し適圧の蒸気が供給されている。

前記高圧蒸気管１には、蒸気供給手段としての第１ボイラー４、第２ボイラー５、及び、他径路からの高圧蒸気供給路６を通じて高圧の蒸気が供給されている。高圧蒸気管１に供給された高圧の蒸気は、高圧蒸気管１に接続された蒸気使用機器としての第２蒸気タービン発電機１１、第１高圧蒸気タービン８、第２高圧蒸気タービン９、複数の高圧蒸気用生産機器１０に供給され、そこで使用されている。

前記第２ボイラー５と高圧蒸気管１との間には、第１蒸気タービン発電機７が並列配置で介装されており、この第１蒸気タービン発電機７において、第２ボイラー５からの高圧の蒸気の一部又は全部を使用して発電し、その発電で使用して減圧された高圧の蒸気が高圧蒸気管１に供給されている。

１２は、高圧蒸気管１の高圧の蒸気を減圧して中圧の蒸気として中圧蒸気管２に供給する第１減圧供給路であり、この第１減圧供給路１２に介装した制御弁１２ａの開閉操作により高圧蒸気管１における一部蒸気が適宜に中圧蒸気管２に供給される。

第２ボイラー５から第２蒸気タービン発電機１１に供給された高圧の蒸気は、第２蒸気タービン発電機１１での発電により使用されることで中圧の蒸気に減圧されたのち中圧蒸気管２に供給されている。また、高圧蒸気管１から第２高圧蒸気タービン９に供給された高圧の蒸気は、第２高圧蒸気タービン９で使用されることで低圧の蒸気に減圧されたのち低圧蒸気管３に供給されている。

前記中圧蒸気管２には、第１減圧供給路１２、第２蒸気タービン発電機１１、及び、他径路からの中圧蒸気供給路１３の各々から中圧の蒸気が供給される。中圧蒸気管２に供給された中圧の蒸気は、中圧蒸気管２に接続された蒸気使用機器としての中圧蒸気タービン１４、及び、複数の中圧蒸気用生産機器１５に供給され、そこで使用されている。

１６は、中圧蒸気管２の中圧の蒸気を減圧して低圧の蒸気として低圧蒸気管３に供給する第２減圧供給路であり、この第２減圧供給路１６に介装した減圧弁１６ａの開閉操作により中圧蒸気管２における一部蒸気が低圧の蒸気として適宜に低圧蒸気管３に供給されている。また、中圧蒸気管２から中圧蒸気タービン１４に供給された中圧の蒸気は、中圧蒸気タービン１４で使用されることで低圧の蒸気に減圧されたのち低圧蒸気管３に供給されている。

前記低圧蒸気管３には、第２高圧蒸気タービン９、及び、中圧蒸気タービン１４から低圧の蒸気が供給されている。低圧蒸気管３に供給された低圧の蒸気は、低圧蒸気管３に接続された低圧蒸気用生産機器１７に供給され、そこで使用されている。また、低圧蒸気管３における余分の低圧の蒸気はベント管１８を通じ不要蒸気として系外に放出されている。

そして、各蒸気使用機器１０、１５、１７で使用されて発生した蒸気凝縮水、或いは、各蒸気供給管１〜３での給送過程で発生した蒸気凝縮水は、還水タンク１９に給送され、低圧蒸気用生産機器１７としての加熱機器２０で適宜に加熱されたのち、各ボイラー４、５に戻されている。

図２は、上記の如きプラントにおいて、設備改善手法を探索するために使用される蒸気使用設備シミュレートシステムＳのシステム構成を示し、このシミュレートシステムＳは、例えば、コンピュータ及びそれの周辺機器などから構成してある。

当該シミュレートシステムＳは、プラントの蒸気使用状況の情報Ｊｂが記憶された記憶手段Ｓ１と、プラントに対する設備改善手法の情報Ｊｓが入力される入力手段Ｓ２と、記憶手段Ｓ１に記憶されたプラントの蒸気使用状況情報Ｊｂと入力手段Ｓ２に入力された設備改善手法情報Ｊｓとに基づいて改善手法実施後のプラントの予測蒸気使用状況情報Ｊｙを演算するシミュレート手段Ｓ３と、シミュレート手段Ｓ３で演算されたプラントの予測蒸気使用状況情報Ｊｙを出力する出力手段Ｓ４とを備える。

前記記憶手段Ｓ１は、コンピュータの内蔵ハードディスクなどからなり、前記蒸気使用状況情報Ｊｂとして（図１、図２を参照）、各ボイラー４、５による生成蒸気、各ボイラー４、５及び各蒸気供給路６、１３などによる各蒸気管１〜３への供給蒸気、各蒸気使用機器７〜１１、１４、１５、１７、２０による使用蒸気、各蒸気使用機器７〜１１、１４、１５、１７、２０から各蒸気管１〜３への供給蒸気、ベント管１８からの放出蒸気、各減圧供給管１２、１６から各蒸気管１〜３への供給蒸気、各蒸気管１〜３に接続された蒸気トラップ（配管用トラップやトレーストラップなど）での蒸気通過損失量と管中の凝縮とを併せた不明蒸気などの主な蒸気の情報（流量、圧力、温度などの情報）、各機器１〜２０の仕様の情報、各蒸気タービン発電機７、１１での発電量の情報、プラントの電力需要や受電量の情報など、蒸気の供給圧力がプラントの全体バランスからみて適切であるか、蒸気の供給方法が適切であるか、蒸気凝縮水の排出方法がどのように行われているか、蒸気凝縮水は有効にボイラー等の再利用先に給送されているかなどの項目について把握し得る情報を格納してある。

なお、記憶手段Ｓ１への前記蒸気使用状況情報Ｊｂの入力は、本例では、コンピュータに接続されたキーボードやＣＤ−ＲＯＭドライブ、マウス、或いは、コンピュータに備えられた診断器用の専用端子などで受け付ける。

前記入力手段Ｓ２は、コンピュータに接続されたキーボードやＣＤ−ＲＯＭドライブ、マウスなどからなり、蒸気使用状況情報Ｊｂから探索員等が想定した１又は複数の設備改善手法についての情報Ｊｓの入力を受け付ける。前記設備改善手法としては、例えば、後述する改善手法表示欄ｇ２中の（１）〜（６）（図５を参照）に例示するような具体的な手法を想定する。

前記シミュレート手段Ｓ３は、記憶手段Ｓ１に格納されたシミュレート用プログラムを実行するコンピュータの内蔵ＣＰＵなどからなる。当該シミュレート手段Ｓ３は、図２に示すように、入力手段Ｓ２に入力された設備改善手法情報Ｊｓが１つである場合には、当該設備改善手法情報Ｊｓと記憶手段Ｓ１に記憶された蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて改善手法実施後のプラントの予測蒸気使用状況情報Ｊｙを演算する処理を実行する。

また、シミュレート手段Ｓ３は、入力手段Ｓ２に入力された設備改善手法情報Ｊｓが複数である場合には、その中から探索員が選択した一又は二以上の設備改善手法情報Ｊｓを受け付ける。

そして、前記選択処理で１つの設備改善手法情報Ｊｓが選択された場合には、図３に示すように、当該設備改善手法情報Ｊｓと蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて予測蒸気使用状況情報Ｊｙを演算する処理を実行する。

予測蒸気使用状況情報Ｊｙとしては、例えば、当該設備改善手法実施後における各ボイラー４、５による生成蒸気、各ボイラー４、５及び各蒸気供給路６、１３などによる各蒸気管１〜３への供給蒸気、各蒸気使用機器７〜１１、１４、１５、１７、２０による使用蒸気、各蒸気使用機器７〜１１、１４、１５、１７、２０から各蒸気管１〜３への供給蒸気、ベント管１８からの放出蒸気、各減圧供給管１２、１６から各蒸気管１〜３への供給蒸気、各蒸気管１〜３に接続された蒸気トラップでの蒸気通過損失量と管中の凝縮とを併せた不明蒸気などの主な蒸気の情報（流量、圧力、温度などの情報）、各蒸気タービン発電機７、１１での発電量の情報、プラントの電力需要・受電量の情報などの情報を求める。

また、前記選択処理で二以上の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ・・・が選択された場合には、図４に示すように、選択された複数の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ・・・を複合して複合の設備改善手法情報Ｊｓ´を作成する複合処理を実行したのち、当該複合の設備改善手法情報Ｊｓ´と蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて予測蒸気使用状況情報Ｊｙを演算する処理を実行する。

前記選択処理は、本例では、後述する出力手段Ｓ４により出力された表示画面上において、探索員が、入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法情報Ｊｓのうちから特定の設備改善手法情報Ｊｓをコンピュータに接続されたマウス等により選択操作することにより行う。

前記出力手段Ｓ４は、コンピュータに接続されたディスプレイなどからなり、本例では、例えば、入力手段Ｓ２で入力を受けた設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ・・・（図５における改善手法表示欄ｇ２中の（１）〜（６））のうち、「（４）蒸気洩れ箇所の修繕（バルブ、蒸気トラップ）」を選択した場合には、シミュレート手段Ｓ３によるシミュレート結果として、図５に示す如き画像Ｇを出力する。

当該画像Ｇには、プラントの全体構成を示す設備構成表示欄ｇ１、入力手段Ｓ２で入力を受けた設備改善手法を示す改善手法表示欄ｇ２、プラントの電力需要・受電量・発電量を示す電力表示欄ｇ３、プラントの蒸気需要等を示す蒸気需要等表示欄ｇ４、プラントに対する総蒸気供給量等を示す総蒸気供給量等表示欄ｇ５を表示する。

前記設備構成表示欄ｇ１には、図１で説明した各構成を示す表示体１〜２０に加え、各蒸気管１〜３に接続された多数の蒸気トラップ（配管用トラップやトレーストラップなど）での通過蒸気損失量及び各蒸気管１〜３での給送中の凝縮などで損失する蒸気損失量の合計値を各蒸気管１〜３にける不明蒸気量とし、この各不明蒸気量の行き先と仮定した表示体２１〜２３を表示する。

そして、設備構成表示欄ｇ１における各表示体１〜２３の近傍には、各表示体１〜２３の各々を通過する蒸気量（ｔ／ｈ）の情報について、また、必要に応じ、蒸気温度（℃）や発電量（ＭＷ）などの情報について、設備改善手法実施前後の情報を上下２段表示（上段：改善手法実施後の情報、下段：改善手法実施前の情報）の形態で表示する。

前記電力表示欄ｇ３には、プラントの電力需要・受電量・発電量（ＭＷ）の情報について、設備改善手法実施前後の情報を左右２列表示（左列：改善手法実施後の情報、右列：改善手法実施前の情報）の形態で表示する。

前記蒸気需要等表示欄ｇ４には、プラントの蒸気需要（ｔ／ｈ）に関して、高圧（本例では「５０ｋ」と表示）の蒸気量、中圧（本例では「１５ｋ」と表示）の蒸気量、低圧（本例では「２ｋ」と表示）の蒸気量、ベント管１８から放出する蒸気量（本例では「ＡＴＭ」と表示）、プラント中の不明蒸気率（％）の各々について、設備改善手法実施前後の情報を左右２列表示（左列：改善手法実施後の予測情報、右列：改善手法実施前の情報）の形態で表示する。

前記改善手法情報表示欄ｇ２には、入力手段Ｓ２で入力を受けた複数の設備改善手法情報Ｊｓに基づいて設備改善手法の種別の情報を文字で表示するとともに、設備改善手法の各々について前記シミュレート手段Ｓ３での選択処理を行うために選択されているか否かを示すチェックボックスを表示する。つまり、当該改善手法情報表示欄ｇ２には、入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法の種別の情報について、当該複数の設備改善手法の種別の情報のうちからシミュレート手段Ｓ３による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報を識別可能な形態で出力する構成にしてある。

前記総蒸気供給量等表示欄ｇ５には、改善手法実施後のプラントにおける総蒸気供給量（ｔ／ｈ）、不明蒸気量（ｔ／ｈ）、不明蒸気率（％）（すなわち、総蒸気供給量に占める不明蒸気量の割合）を表示する。

つまり、設備改善手法として、探索員が前記（４）を選択操作（具体的には、探索員が前記改善手法情報表示欄ｇ２の中から前記（４）についてのチェックボックスをクリック）した場合には、シミュレート手段Ｓ３は、前記（４）に係る設備改善手法情報Ｊｓを選択処理し、この選択した前記（４）に係る設備改善手法情報Ｊｓと蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて、当該改善手法実施後の予測蒸気使用状況Ｊｙを演算する。

本例では、シミュレート手段Ｓ３は、例えば、蒸気洩れの解消により表示体２１〜２３に関する各蒸気量（すなわち、各蒸気管１〜３の不明蒸気量）が減少し、これに関連して、第１ボイラー４から高圧蒸気管１に供給される蒸気量、第１蒸気タービン発電機７に供給される蒸気量、第１蒸気タービン発電機７から中圧蒸気管２に供給される蒸気量の各々が減少することを演算し、並びに、総蒸気供給量が１２（ｔ／ｈ）減少し、不明蒸気量が１７（ｔ／ｈ）減少し、不明蒸気率が低下することを演算する。そして、出力手段Ｓ４は、シミュレート手段Ｓ３によるシミュレート結果として、同図５に示す画像Ｇを出力する。

また、設備改善手法として、探索員が「（１）集合ドレンからのフラッシュ蒸気をクーリングタワーで見えなくしているのをやめる。」、「（２）中圧蒸気を使用している加熱装置を、配管変更により低圧蒸気で使用。」を選択操作した場合には、シミュレート手段Ｓ３は、前記（１）、（２）の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓを選択処理した上で複合処理して複合の設備改善手法情報Ｊｓ´を作成し、この複合の設備改善手法情報Ｊｓ´と蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて、当該改善手法実施後の予測蒸気使用状況Ｊｙを演算する。そして、出力手段Ｓは、シミュレート手段Ｓ３によるシミュレート結果として、図６に示す画像Ｇを出力する。

さらに、設備改善手法として、探索員が、前記（１）、（２）に加え「（５）スチームコンプレッサーを利用し、低圧蒸気を吸い込み、回収・有効利用する。」を選択操作した場合には、シミュレート手段Ｓ３は、前記（１）、（２）、（５）の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ、Ｊｓを選択処理した上で複合処理して複合の設備改善手法情報Ｊｓ´を作成し、この複合設備改善手法情報Ｊｓ´と蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて、当該改善手法実施後の予測蒸気使用状況Ｊｙを演算する。そして、出力手段Ｓ４は、シミュレート結果として、図７に示す画像Ｇを出力する。

そしてまた、設備改善手法として、探索員が、前記（１）、（２）、（４）、（５）に加え「（３）コンプレッサータービンの配管を太くし、圧力損失を低減し蒸気使用量を減らす。」、「（６）電力代の値下げにより、蒸気タービンを停止し安価なモーター側のポンプを優先的に使う。」を選択操作した場合には、シミュレート手段Ｓ３は、前記（１）〜（６）の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ・・・を選択処理した上で複合処理して複合の設備改善手法情報Ｊｓ´を作成し、この複合設備改善手法情報Ｊｓ´と蒸気使用状況情報Ｊｂとに基づいて、当該改善手法実施後の予測蒸気使用状況Ｊｙを演算する。そして、出力手段Ｓ４は、シミュレート結果として、図８に示す画像Ｇを出力する。

要するに、前記シミュレート手段Ｓ３は、入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法情報Ｊｓに基づいて、又は、入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法情報Ｊｓのうちから一又は二以上の設備改善手法情報Ｊｓを選択してその選択した設備改善手法情報Ｊｓに基づいて、或いは、入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法情報Ｊｓ、Ｊｓ・・・を組み合わせて複合の設備改善手法情報Ｊｓ´を作成してその複合の設備改善手法情報Ｊｓ´に基づいて、予測蒸気使用状況情報Ｊｙを演算する構成にしてある。

また、前記出力手段Ｓ４は、シミュレート手段Ｓ３による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報、シミュレート手段で演算された予測蒸気使用状況情報Ｊｙ、記憶手段に記憶された蒸気使用状況情報Ｊｂを同時に出力し、しかも、シミュレート手段Ｓ３による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報を入力手段Ｓ２に入力された複数の設備改善手法の種別の情報から識別可能な形態で出力する構成にしてある。

次に、本発明に係る設備改善手法探索方法について説明する。
まず、対象とするプラントに対して、プラントの蒸気使用状況を把握する設備現状調査を探索員により実施する。この設備現状調査において、探索員は、各蒸気管１〜３やそれに接続された蒸気トラップや蒸気使用機器などについて診断器等で実際に診断したり、設計図等から劣化状態を予測したりするなどの診断を行って、その診断結果に基づいてプラントの蒸気使用状況を把握し、前述の如き蒸気使用状況情報Ｊｂを作成する。

蒸気使用状況としては、例えば、蒸気の供給圧力がプラントの全体バランスからみて適切であるか、蒸気の供給方法が適切であるか、蒸気凝縮水の排出方法がどのように行われているか、蒸気凝縮水は有効にボイラー等の再利用先に給送されているか、などについて把握するのが好ましい。

次に、探索員は、前記設備現状調査で得られた蒸気使用状況情報ＪｂについてシミュレートシステムＳに入力する。シミュレートシステムＳが入力を受け付けた蒸気使用状況情報Ｊｂは、記憶手段Ｓ１に格納される。

また、探索員は、蒸気使用状況或いは蒸気使用状況情報Ｊｂから経験等に基づいて施すべき設備改善手法を想定し、設備改善手法情報ＪｓとしてシミュレートシステムＳの入力手段Ｓ２に入力する。

そして、探索員は、シミュレートシステムＳを用いて改善手法実施後の予測蒸気使用状況Ｊｙをシミュレートする改善シミュレートを実施し、そのシミュレート結果に基づいて適正な設備改善手法を探索する。具体的には、シミュレート手段Ｓ３によるシミュレート結果として出力手段Ｓ４により出力された画像Ｇをもって、プラントの所有者や管理者等に対し、複数の設備改善手法Ｊｓについてのシミュレート結果を順次に見せたり、複数の設備改善手法Ｊｓを複合した複合改善手法Ｊｓ´についてのシミュレート結果を見せたりするなどの手法で、所有者の意向を考慮しながら適正な設備改善手法を探索していく。

［別実施形態］
次に、別実施形態を列記する。
前述の実施形態では、前記出力手段Ｓ３は、設備改善手法情報Ｊｙについてシミュレート結果を出力するのに、設備改善手法実施前の蒸気使用状況情報Ｊｂと設備改善手法実施後の予測蒸気使用状況情報Ｊｙを同時に出力する構成にしていたが、例えば、複数回シミュレートを実施する場合において、設備改善手法実施前の蒸気使用状況情報Ｊｂを出力するのに代え、又は、これを出力するのに加え、直前のシミュレートに基づく予測蒸気使用状況情報を同時に出力する構成にしてもよい。

前記出力手段Ｓ４は、前述の実施形態で示したディスプレイなどの画面に画像Ｇを出力する構成に限らず、紙などに画像Ｇを出力（例えば、印刷）する構成などであってもよい。

前記出力手段Ｓ４により出力される画像Ｇの表示方法は、前述の実施形態で示した方法に限らず、種々の表示方法を採用することができる。

記憶手段Ｓ１への前記蒸気使用状況情報Ｊｂの格納方法は、前述の実施形態で示した如き方法に限らず、主々の方法を採用することができる。

蒸気使用設備の構成図シミュレートシステムの構成図シミュレートシステムの構成図シミュレートシステムの構成図出力画像の説明図出力画像の説明図出力画像の説明図出力画像の説明図

符号の説明

Ｓ１記憶手段
Ｓ２入力手段
Ｓ３シミュレート手段
Ｓ４出力手段
Ｊｂ蒸気使用状況情報
Ｊｓ設備改善手法情報
Ｊｓ´ 複合の設備改善手法情報
Ｊｙ予測蒸気使用状況情報

Claims

蒸気使用設備の蒸気使用状況の情報として、蒸気配管系各部を通過する各蒸気量の情報が記憶された記憶手段と、
蒸気使用設備に対する設備改善手法の情報が入力される入力手段と、
前記記憶手段に記憶された蒸気使用設備の蒸気使用状況情報と前記入力手段に入力された設備改善手法情報とに基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報として、改善手法実施後の蒸気配管系各部を通過する各蒸気量の情報を演算するシミュレート手段と、
前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を出力する出力手段と、を備えるとともに、
前記出力手段は、蒸気配管系各部を表示体で示した蒸気使用設備の全体構成図上の各表示体の近傍の各々に、前記記憶手段に記憶された蒸気使用状況情報のうちの各表示体に対応する部位を通過する蒸気量の情報と前記シミュレート手段で演算された予測蒸気使用状況情報のうちの各表示体に対応する部位を通過する蒸気量の情報とを表示した画像を出力する構成にしてある蒸気使用設備シミュレートシステム。
前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある請求項１記載の蒸気使用設備シミュレートシステム。
前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の情報のうちから一又は二以上の設備改善手法情報を選択して、その選択した設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある請求項２記載の蒸気使用設備シミュレートシステム。
前記シミュレート手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法情報を組み合わせて複合の設備改善手法情報を作成して、その複合の設備改善手法情報に基づいて改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報を演算する構成にしてある請求項２又は３記載の蒸気使用設備シミュレートシステム。
前記出力手段は、前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報と、前記シミュレート手段で演算された蒸気使用設備の予測蒸気使用状況情報とを同時に出力する構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸気使用設備シミュレートシステム。
前記出力手段は、前記入力手段に入力された複数の設備改善手法の種別の情報について、前記複数の設備改善手法の種別の情報のうちから前記シミュレート手段による演算に用いられた設備改善手法の種別の情報を識別可能な形態で出力する構成にしてある請求項５記載の蒸気使用設備シミュレートシステム。
請求項１〜６のいずれかに記載の蒸気使用設備シミュレートシステムを用いた蒸気使用設備の改善手法探索方法であって、
蒸気使用設備を診断し、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の蒸気使用状況を把握する設備現状調査を実施するとともに、
前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況を前記記憶手段に記憶させるとともに、前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法を前記入力手段に入力し、
設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況を前記シミュレート手段でシミュレートして、そのシミュレート結果を前記出力手段で出力する改善シミュレートを実施し、
前記改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索する蒸気使用設備の改善手法探索方法。
前記設備現状調査において、蒸気使用設備の蒸気使用状況として少なくとも、
（イ）蒸気の供給圧力が蒸気使用設備の全体バランスからみて適切であるか、
（ロ）蒸気の供給方法が適切であるか、
（ハ）蒸気凝縮水の排出方法がどのように行われているか、
（ニ）蒸気凝縮水は有効にボイラー等の再利用先に給送されているか、
前記（イ）〜（ニ）のいずれかを把握する請求項７記載の蒸気使用設備の改善手法探索方法。
前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする請求項７又は８記載の蒸気使用設備の改善手法探索方法。
前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法のうちから任意に選択した一又は二以上の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする請求項７又は８記載の蒸気使用設備の改善手法探索方法。
請求項４記載の蒸気使用設備シミュレートシステムを用いた蒸気使用設備の改善手法探索方法であって、
蒸気使用設備を診断し、その診断結果に基づいて蒸気使用設備の蒸気使用状況を把握する設備現状調査を実施するとともに、
前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況を前記記憶手段に記憶させるとともに、前記設備現状調査で把握された蒸気使用設備の蒸気使用状況から想定される設備改善手法を前記入力手段に入力し、
設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況を前記シミュレート手段でシミュレートして、そのシミュレート結果を前記出力手段で出力する改善シミュレートを実施し、
前記改善シミュレートにより得られた蒸気使用設備の予測蒸気使用状況に基づいて適正な設備改善手法を探索するとともに、
前記改善シミュレートにおいて、前記設備改善手法の複数手法を組み合わせた複合の設備改善手法について設備改善手法実施後の蒸気使用設備の予測蒸気使用状況をシミュレートする蒸気使用設備の改善手法探索方法。