JP5501893B2 - プラント運転評価装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施形態1による自家発プラントを有する工場の例を模式的に示す図である。図1に示すように、本実施形態1では電力、中圧蒸気、低圧蒸気を使用する工場において、省エネ対策後の所定の期間において省エネ対策を実施しなかった場合のプラント運転を推定し、推定したプラント運転と省エネ対策後の実際のプラント運転とを比較して省エネ効果を評価している。以下に詳細について説明する。
1号ボイラ11の燃料14の流量(km3/h): f1B
1号ボイラ11の高圧蒸気17の流量(t/h): s1B
2号ボイラ12の燃料15の流量(km3/h): f2B
2号ボイラ12の高圧蒸気18の流量(t/h): s2B
3号ボイラ13の燃料16の流量(km3/h): f3B
3号ボイラ13の高圧蒸気19の流量(t/h): s3B
1号タービン21の高圧蒸気24の流量(t/h): s1T
1号タービン21の中圧蒸気31の流量(t/h): sm1T
1号タービン21の低圧蒸気32の流量(t/h): sl1T
1号タービン21の復水30の流量(t/h): sr1T
1号タービン21の発電力28の電力量(kW): e1T
2号タービン22の高圧蒸気25の流量(t/h): s2T
2号タービン22の中圧蒸気37の流量(t/h): sm2T
2号タービン22の低圧蒸気38の流量(t/h): sl2T
2号タービン22の復水36の流量(t/h): sr2T
2号タービン22の発電力34の電力量(kW): e2T
3号タービン23の高圧蒸気26の流量(t/h): s3T
3号タービン23の中圧蒸気43の流量(t/h): sm3T
3号タービン23の低圧蒸気44の流量(t/h): sl3T
3号タービン23の復水42の流量(t/h): sr3T
3号タービン23の発電力40の電力量(kW): e3T
購入電力50の電力量(kW): ebuy
1号ボイラ所内電力47の需要(kW): e1Baux
2号ボイラ所内電力48の需要(kW): e2Baux
3号ボイラ所内電力49の需要(kW): e3Baux
1号ボイラ所内中圧蒸気53の需要(t/h): sm1Baux
2号ボイラ所内中圧蒸気54の需要(t/h): sm2Baux
3号ボイラ所内中圧蒸気55の需要(t/h): sm3Baux
1号ボイラ所内低圧蒸気58の需要(t/h): sl1Baux
2号ボイラ所内低圧蒸気59の需要(t/h): sl2Baux
3号ボイラ所内低圧蒸気60の需要(t/h): sl3Baux
工場電力46の需要(kW): Edem
工場中圧蒸気52の需要(t/h): Smdem
工場低圧蒸気57の需要(t/h): Sldem
燃料の単価(円/km3): Funit
購入電力50の単価(円/kW): Eunit
次に、図4のフロー図に基づいてプラント運転推定モデル77の構築の動作について説明する。
ステップS1では、入力手段63により、運転値情報64、接続情報65をそれぞれ入力する。以下に具体例を示す。
ステップS2では、マスバランス式決定手段68により、運転値情報64と接続情報65とに基づいて、燃料、電力、高圧蒸気、中圧蒸気、低圧蒸気等の各エネルギーに関するマスバランス式と、各設備内の蒸気などに関するマスバランス式とを含むマスバランス式69を決定する。以下に具体例を示す。
ステップS3では、特性式決定手段70により、運転値情報64とプラント運転データベース61に蓄積された運転値(第2のプラント運転値)とに基づいて、各設備の入出力特性式と、各設備の所内需要特性式とを含む特性式71を決定する。以下に具体例を示す。
ステップS4では、入力手段63により、プラントの運用方針情報66、運転制約情報67をそれぞれ入力する。以下に具体例を示す。
ステップS5では、相関式決定手段72により、運転値情報64とプラント運転データベース61に蓄積された運転値(第2のプラント運転値)とに基づいて、所定の運転値における他の運転値に対する相関関係を表した相関式73を決定する。以下に具体例を示す。
ステップS6では、運転値分類決定手段74により、運転値情報64、運用方針情報66、マスバランス式69、特性式71、相関式73に基づいて、運転値の分類に関する情報を含む運転値分類情報75を決定する。以下に具体例を示す。
ステップS7では、プラント運転推定モデル構築手段76により、運転値情報64、運用方針情報66、運転制約情報67、マスバランス式69、特性式71、相関式73、運転値分類情報75に基づき、プラント運転推定モデル77を構築する。以下に具体例を示す。
ステップS8では、プラント運転推定手段80により、プラント運転データベース79に蓄積された工場需要、単価および気象条件を含む環境条件(第1のプラント運転値)をプラント運転推定モデル77に適用して、省エネ対策前のプラント運転を推定する。以下に具体例を示す。
ステップS9では、評価手段81により、プラント運転データベース79に蓄積された省エネ対策後の実際のプラント運転と、プラント運転推定手段80で推定した省エネ対策前のプラント運転とを比較し、省エネ対策前後における運転改善効果および省エネ効果を評価する。以下に具体例を示す。
図14は、本発明の実施形態2によるプラント運転推定モデル77を用いた、評価手段81とデータとの関係を模式的に示す図である。図14に示すように、本実施形態2では、プラント運転データベース79に格納される運転値(第1のプラント運転値)に基づいて特性式を更新する特性式更新手段82を備えることを特徴としている。その他の構成および動作は、実施形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の実施形態3では、プラント運転データベース79に、省エネ対策前のプラント運転に関する運転値(第3のプラント運転値)を格納することを特徴としている。すなわち、実施形態1,2においてプラント運転データベース79に格納されるプラントの運転値(第1のプラント運転値)に代えて、省エネ対策前のプラント運転に関する運転値(第3のプラント運転値)を適用することを特徴としている。その他の構成および動作は、実施形態1,2と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の実施形態4では、プラント運転の評価は、インターネットなどの通信回線を経由して行われることを特徴としている。その他の構成および動作は、実施形態1,2と同様であるため、ここでは説明を省略する。
本発明の実施形態5では、プラント運転データベース79に、省エネ対策を行ったと仮定したときに想定されるプラント運転に関する運転値(第4のプラント運転値)を格納することを特徴としている。すなわち、実施形態1、2においてプラント運転データベース79に格納されるプラントの運転値(第1のプラント運転値)に代えて、省エネ対策を行ったと仮定したときに想定されるプラント運転に関する運転値(第4のプラント運転値)を適用することを特徴としている。その他の構成および動作は、実施形態1,2と同様であるため、ここでは説明を省略する。
Claims (6)
- 省エネ対策後のプラント運転に関する第1のプラント運転値を格納するプラント運転データベースと、
省エネ対策前のプラント運転に関する第2のプラント運転値に基づいて作成されたプラント運転推定モデルと、
前記省エネ対策後の所定の期間において、前記第1のプラント運転値を前記プラント運転推定モデルに適用して前記省エネ対策前のプラント運転を推定するプラント運転推定手段と、
前記プラント運転推定手段にて推定された前記省エネ対策前のプラント運転と、前記プラント運転データベースに格納された前記第1のプラント運転値とを比較して前記プラント運転を評価する評価手段と、
を備え、
前記プラント運転推定モデルは、少なくとも、
前記第2のプラント運転値の名称、単位、他の運転値との関係の情報を含む運転値情報、前記第2のプラント運転値の接続に関する情報を含む接続情報、環境条件に応じたプラント運転の切り替え方針に関する情報を含む運用方針情報、前記第2のプラント運転値の上下限に関する情報を含む運転制約情報を付与する付与手段と、
前記運転値情報と前記第2のプラント運転値とに基づいて、所定のプラント運転値における他のプラント運転値との相関関係を示す相関式を決定する相関式決定手段と、
前記運転値情報、前記運用方針情報、前記相関式、前記運転制約情報に基づいて前記プラント運転推定モデルを作成するプラント運転推定モデル構築手段と、
により構築されることを特徴とするプラント運転評価装置。 - 前記プラント運転推定モデルは、
前記運転値情報と前記接続情報とに基づいて、プラントの各設備内の蒸気に関する設備マスバランス式と、エネルギーに関するエネルギーマスバランス式とを含むマスバランス式を決定するマスバランス式決定手段と、
前記運転値情報と、前記第2のプラント運転値とに基づいて、前記各設備における入出力特性を示す設備入出力特性式と、前記各設備内における需要特性を示す所内需要特性式とを含む特性式を決定する特性式決定手段と、
前記運転値情報、前記運用方針情報、前記マスバランス式、前記特性式、前記相関式の各々に基づいて、前記第2のプラント運転値の分類に関する情報を含む運転値分類情報を決定する運転値分類決定手段と、
をさらに備えることにより構築され、
前記プラント運転推定モデル構築手段は、
前記マスバランス式、前記特性式、前記運転値分類情報にも基づいて前記プラント運転推定モデルを作成することを特徴とする、請求項1に記載のプラント運転評価装置。 - 前記第1のプラント運転値に基づいて、前記特性式を更新する特性式更新手段をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載のプラント運転評価装置。
- 前記プラント運転データベースに格納される前記第1のプラント運転値に代えて、前記省エネ対策前のプラント運転に関する第3のプラント運転値を適用することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のプラント運転評価装置。
- 前記プラント運転の評価は、通信回線を経由して行われることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のプラント運転評価装置。
- 前記プラント運転データベースに格納される前記第1のプラント運転値に代えて、前記省エネ対策を行ったと仮定したときに想定されるプラント運転に関する第4のプラント運転値を適用することを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のプラント運転評価装置。
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