JP7308063B2 - 演算装置、システム、演算方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、演算装置、システム、演算方法及びプログラムに関する。

微粉炭などを燃料とする火力発電を行うプラント（以下、「火力発電プラント」と記載）がある。そのような火力発電プラントでは、一般的に、ボイラ内から燃焼済みの灰が外部に出ないように、ボイラの内圧が外圧よりも低くなるように制御されている。
特許文献１には、関連する技術として、火力発電プラントにおいて、通風機のモータ出力を制御する技術が記載されている。

特開２００４－２３２９１７号公報

ところで、上述のような火力発電プラントにおけるボイラの内圧を外圧よりも低くする主な手段として、ダンパの開度を上げる手段と、誘引通風機のファンの回転数を上げる手段とが挙げられる。そして、そのような火力発電プラントでは、より効率のよい発電を実現することのできる技術が求められている。

本発明は、上記の課題を解決することのできる演算装置、システム、演算方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、演算装置は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部であって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、を備える。

本発明の第２の態様によれば、演算装置は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部であって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、を備える。

本発明の第３の態様によれば、第２の態様による演算装置において、前記限界値算出部は、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに加え、前記発電プラントの存在する場所の気象情報に基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出するものであってもよい。

本発明の第４の態様によれば、第１の態様から第３の態様の何れか１つの演算装置は、前記圧力値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する圧力センサと、前記流量値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する流量センサと、を備えるものであってもよい。

本発明の第５の態様によれば、システムは、第１の態様から第４の態様の何れか１つの演算装置と、前記演算装置による演算結果を表示する表示装置と、を備える。

本発明の第６の態様によれば、システムは、第１の態様から第４の態様の何れか１つの演算装置と、前記演算装置が特定した前記モータの回転数の下限値、または、前記演算装置が特定した前記ダンパ開度の上限値を用いて、前記誘引通風機または前記ダンパを制御する制御装置と、を備える。

本発明の第７の態様によれば、演算方法は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を含む。

本発明の第８の態様によれば、演算方法は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を含む。

本発明の第９の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を実行させる。

本発明の第１０の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を実行させる。

本発明の実施形態による演算装置、システム、演算方法及びプログラムによれば、火力発電プラントにおいて、より効率のよい発電を実現することができる。

本発明の一実施形態によるプラントシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による演算装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による制御装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態によるプラントシステムの処理フローを示す図である。 本発明の別の実施形態による演算装置の構成を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
本発明の一実施形態によるプラントシステム１（システムの一例）の構成について説明する。
プラントシステム１は、微粉炭などを燃料とする火力発電を行うシステムである。プラントシステム１は、例えば、火力発電プラントである。プラントシステム１は、ボイラ内から燃焼済みの灰が外部に出ないように、ボイラの内圧を外圧よりも低くするときに、誘引通風機のファンの回転数をできるだけ低減させることにより、プラントシステム１の内部で消費される電力を低減し、プラントシステム１の出力する電力をできるだけ増大させる。

プラントシステム１は、図１に示すように、石炭バンカ１０、給炭機２０、微粉炭機３０、ボイラ４０、圧力センサ４１、集じん装置５０、ダンパ６０、誘引通風機７０、流量センサ７１、煙突８０、演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０を備える。

石炭バンカ１０は、燃料である石炭を収納する容器である。
給炭機２０は、石炭バンカ１０から燃料である石炭を微粉炭機３０に供給する装置である。
微粉炭機３０は、燃料である石炭を粉砕する。微粉炭機３０は、粉砕した石炭をボイラ４０に供給する。
ボイラ４０は、火炉４２を備える。火炉４２は、微粉炭機３０から供給される石炭を燃焼する。
圧力センサ４１は、火炉４２における内圧を計測する。その計測結果は、圧力センサ４１から演算装置９０に送信される。

集じん装置５０は、ボイラ４０で燃焼された石炭、すなわち、灰を回収する装置である。集じん装置５０は、内部の圧力を外部の圧力よりも低い状態を保つことで、その内部に灰を収めることができ、その灰がプラントシステム１の外部に放出されるのを防いでいる。

ダンパ６０は、ダンパ開度に応じて火炉４２の内部の圧力を調整する。具体的には、ダンパ６０は、ダンパ開度が上昇すると、火炉４２の内部の圧力を低下させる。また、ダンパ６０は、ダンパ開度が低下すると、火炉４２の内部の圧力を上昇させる。
ダンパ６０は、誘引通風機７０の入り口側に設けられる。

誘引通風機７０は、モータの回転数に応じてボイラ４０から排出されるガスの流量を調整する。誘引通風機７０においてモータの回転数が上昇すると、火炉４２内部の圧力が低下する。また、誘引通風機７０においてモータの回転数が低下すると、火炉４２内部の圧力が上昇する。
流量センサ７１は、誘引通風機７０におけるガスの流量を計測する。その計測結果は、流量センサ７１から演算装置９０に送信される。

煙突８０は、誘引通風機７０を通過したガスをプラントシステム１の外部に放出する。なお、集じん装置５０が灰を外部に放出しないため、煙突８０からは、灰が放出されない。

演算装置９０は、図２に示すように、圧力値取得部９０１、流量値取得部９０２、限界値算出部９０３、目標回転数特定部９０４、記憶部９０５を備える。
圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１が計測した計測結果を圧力センサ４１から取得する。圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。

流量値取得部９０２は、流量センサ７１が計測した計測結果を流量センサ７１から取得する。流量値取得部９０２は、流量センサ７１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。

限界値算出部９０３は、圧力値取得部９０１から圧力センサ４１の計測結果を受ける。また、限界値算出部９０３は、流量値取得部９０２から流量センサ７１の計測結果を受ける。
限界値算出部９０３は、受けた圧力センサ４１の計測結果と、受けた流量センサ７１の計測結果とから、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する。具体的には、限界値算出部９０３は、予め設定された前記火炉内の圧力となる場合のダンパ開度が、プラント運転状態の急変によるダンパ開度変動を許容できるように、回転数を算出する。
限界値算出部９０３は、算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを目標回転数特定部９０４に送信する。

目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを、限界値算出部９０３から受ける。
目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する。
例えば、目標回転数特定部９０４は、火炉４２における時間経過に伴う燃焼のばらつきの影響を受けないように決定したダンパ開度のマージンを設けることによって誘引通風機７０におけるモータの回転数に持たせる必要のあるマージンの分だけ、限界値算出部９０３が算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値に加算した値を特定する。
そして、目標回転数特定部９０４は、その特定した誘引通風機７０におけるモータの回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度を特定する。
例えば、目標回転数特定部９０４は、既設プラント経験値や当該プラント運転実績などによって負荷や燃料の燃焼の変化（変化が急激な場合にはその急激な変化）に対して予め求めておいた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、その回転数の場合にその変化による火炉４２の内圧の変化（変化が急激な場合にはその急激な変化）の抑制に追従できる（集じん装置５０内の内圧の変化の抑制にも追従できる）ダンパ６０のダンパ開度との関係を示すデータテーブルＴＢＬ１において、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数に一致する回転数を特定し、特定した回転数に関連付けられているダンパ６０のダンパ開度を特定する。
目標回転数特定部９０４は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、特定したダンパ６０のダンパ開度とを、制御装置１００及び表示装置１１０に送信する。
記憶部９０５は、演算装置９０が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。例えば、記憶部９０５は、既設プラント経験値や当該プラント運転実績などによって求めておいた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、その回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度との関係を示すデータテーブルＴＢＬ１を記憶する。

制御装置１００は、図３に示すように、回転数制御部１００１、ダンパ開度制御部１００２を備える。
回転数制御部１００１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数を、演算装置９０から取得する。回転数制御部１００１は、モータの回転数が取得したその回転数となるように、誘引通風機７０を制御する。

ダンパ開度制御部１００２は、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度を、演算装置９０から取得する。ダンパ開度制御部１００２は、ダンパ６０のダンパ開度が演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度となるように、ダンパ６０を制御する。

表示装置１１０は、図４に示すように、回転数・ダンパ開度取得部１１０１、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２、表示部１１０３を備える。
回転数・ダンパ開度取得部１１０１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、演算装置９０から取得する。
回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が前回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とともに、表示部１１０３に表示させる。
表示部１１０３は、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２による制御の下、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とに関連した情報（推奨運転条件を判断できるように選択された項目の一例）を表示する。
例えば、表示部１１０３は、図５に示すようなグラフを表示する。
図５に示す表示は、燃料費、売電単価を含む。燃料費及び売電単価は、例えば、ウェブサイトから通信ネットワークを介して得られる情報、または、プラントシステム１などの記憶装置に記録されておりその記憶装置から得られる情報、又は運転員が入力する情報である。また、図６に示す表示は、時間経過に伴う運転負荷の変化を示すグラフ、供給電力量（すなわち、プラントシステム１が発電した電力量からプラントシステム１が消費した電力量を減算した電力量）、を示すグラフのうち少なくとも１つを表示部に表示させる。時間経過に伴う運転負荷の変化及び供給電力量は、プラントシステム１の運転実績を記憶する記憶装置から得られる情報である。なお、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させることは、プラントシステム１が消費した電力量を低減させることであるため、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させた電力量がそのまま供給電力量（すなわち、利益）につながる。そして、このように、表示部１１０３が図６に示すようなグラフを表示することで、運転員は、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させた場合の供給電力量の積上げを直感的に把握することができる。

次に、図６を参照して、プラントシステム１の処理について説明する。
圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１が計測した計測結果を圧力センサ４１から取得する（ステップＳ１）。圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。

流量値取得部９０２は、流量センサ７１が計測した計測結果を流量センサ７１から取得する（ステップＳ２）。流量値取得部９０２は、流量センサ７１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。

限界値算出部９０３は、圧力値取得部９０１から圧力センサ４１の計測結果を受ける。また、限界値算出部９０３は、流量値取得部９０２から流量センサ７１の計測結果を受ける。限界値算出部９０３は、受けた圧力センサ４１の計測結果と、受けた流量センサ７１の計測結果とから、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する（ステップＳ３）。
限界値算出部９０３は、算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを目標回転数特定部９０４に送信する。

目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを、限界値算出部９０３から受ける。
目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する（ステップＳ４）。
そして、目標回転数特定部９０４は、その特定した誘引通風機７０におけるモータの回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度を特定する（ステップＳ５）。
目標回転数特定部９０４は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定したダンパ６０のダンパ開度とを、制御装置１００及び表示装置１１０に送信する。

回転数制御部１００１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数を、演算装置９０から取得する。回転数制御部１００１は、モータの回転数が取得したその回転数となるように、誘引通風機７０を制御、または、ダンパ６０のダンパ開度が特定した開度となるようにダンパ６０を制御する（ステップＳ６）。
なお、回転数制御部１００１が制御しなかった方（すなわち、誘引通風機７０を制御した場合にはダンパ６０、ダンパ６０を制御した場合には誘引通風機７０）については、ステップＳ６の処理に伴って、意識せずとも適切に制御される。

回転数・ダンパ開度取得部１１０１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、演算装置９０から取得する（ステップＳ７）。
回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が今回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が前回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とともに、表示部１１０３に表示させる（ステップＳ８）。
なお、上記の処理は、所定の時間が経過するごとに行われる処理である。そのため、表示部１１０３は、図５に示したように、所定の時間が経過し負荷が変化した場合や、誘引通風機７０におけるモータの回転数が変化した場合についてのグラフを作成することができる。

以上、本発明の一実施形態によるプラントシステム１について説明した。
プラントシステム１の演算装置９０において、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力の値（以下、「圧力値」と記載）と、誘引通風機７０における流量の値（以下、「流量値」と記載）とに基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、ボイラ４０内部の圧力を調整するダンパ６０のダンパ開度であって、前記下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する。目標回転数特定部９０４は、前記下限値と前記上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する。
こうすることにより、プラントシステム１は、演算装置９０により、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値、すなわち、供給電力量を増加させる誘引通風機７０におけるモータの回転数を特定することができる。誘引通風機７０におけるモータの回転数を特定した回転数で制御すれば、供給電力量は増加する。つまり、演算装置９０によれば、火力発電プラントにおいて、より効率のよい発電を実現することができる。

なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、流量センサ７１がガスの流量を検出するものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、流量値取得部９０３が、圧力センサ４１が検出した圧力、ダンパ開度、及び、誘引通風機７０におけるモータの回転数を取得し、取得した圧力、ダンパ開度、モータの回転数に基づいてガスの流量を算出するものであってもよい。そして、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１は、本発明の一実施形態によるプラントシステム１と同様に、発電効率を向上させるために、ダンパ開度の許容できる範囲で誘引通風機７０の回転数が最小となるよう、誘引通風機７０の回転数の下限値を算出し、この下限値におけるダンパ開度を算出すればよい。

なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、目標回転数特定部９０４は、ステップＳ４とステップＳ５の両方の処理を行うものとして説明した。しかしながら、しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、目標回転数特定部９０４は、ステップＳ４及びステップＳ５の一方の処理のみを行うものであってもよい。
この場合、目標回転数特定部９０４は、特定した方（すなわち、モータの回転またはダンパ開度）の情報を、制御装置１００及び表示装置１１０に送信し、制御装置１００及び表示装置１１０は、目標回転数特定部９０４から受けた情報についてのみ処理すればよい。

なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、モータの回転数とダンパ開度の両方について表示部１１０３に表示させるものとして説明した。しかしながら、しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、モータの回転数とダンパ開度のどちらか一方を表示部１１０２に表示させるものであってもよい。

なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、ボイラ４０内部（すなわち、火炉４２）の圧力値を圧力センサ４１が計測し、誘引通風機７０における流量値を流量センサ７１が計測し、限界値算出部９０３は、それらの計測結果に基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、ボイラ４０内部の圧力を調整するダンパ６０のダンパ開度であって、前記下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものとして説明した。
しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、例えば、演算装置９０が、図７に示すように、インターネットを介して気象情報を取得する気象情報取得部９０６、プラントシステム１の負荷の情報を取得する負荷情報取得部９０７を備えるものであってよい。そして、限界値算出部９０３は、圧力センサ４１及び流量センサ７１の計測結果と、気象情報取得部９０６が取得する気象情報と、負荷情報取得部９０７が取得する負荷情報とに基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を予測するものであってもよい。なお、前記気象情報とは、現在から数時間後までの予測情報を包含しており、火力プラントの特徴である気温・気圧・湿度によって変動するプラント効率を予め予測し、効率変動によって生じる燃料変化や排ガス流量変化を加味した前記回転数やダンパ開度を演算する機能を付加してもよい。また、追加情報として、予めプラント運転計画と燃料性状変化を入力とし、予測運転条件を演算する機能を付加してもよい。

なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、または、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものであってもよい。
限界値算出部９０３が、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する場合、運転員が予期できない外乱（この場合、気象情報）も考慮して精度よく限界値を算出することができる。また、限界値算出部９０３が、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する場合、プラント運転計画や燃料性状変化といった外乱（この場合、負荷に関連する外乱）も考慮して精度よく限界値を算出することができる。
なお、上述の上限値及び下限値は、モータ及びダンパ自体の限界値ではなく、制御上の目標値または予測値である。

なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。

本発明の実施形態における記憶部９０５、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部９０５、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。

本発明の実施形態について説明したが、上述の演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ５は、図８に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。

ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。

１・・・プラントシステム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・石炭バンカ
２０・・・給炭機
３０・・・微粉炭機
４０・・・ボイラ
４１・・・圧力センサ
４２・・・火炉
５０・・・集じん装置
６０・・・ダンパ
７０・・・誘引通風機
７１・・・流量センサ
８０・・・煙突
９０・・・演算装置
１００・・・制御装置
１１０・・・表示装置
９０１・・・圧力値取得部
９０２・・・流量値取得部
９０３・・・限界値算出部
９０４・・・目標回転数特定部
９０５・・・記憶部
１００１・・・回転数制御部
１００２・・・ダンパ開度制御部
１１０１・・・回転数・ダンパ開度取得部
１１０２・・・回転数・ダンパ開度表示制御部
１１０３・・・表示部

Claims (10)

1. 発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部であって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、
   前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、
   を備える演算装置。
2. 発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部であって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、
   前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、
   を備える演算装置。
3. 前記限界値算出部は、
   前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに加え、前記発電プラントの存在する場所の気象情報に基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する、
   請求項２に記載の演算装置。
4. 前記圧力値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する圧力センサと、
   前記流量値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する流量センサと、
   を備える請求項１から請求項３の何れか一項に記載の演算装置。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の演算装置と、
   前記演算装置による演算結果を表示する表示装置と、
   を備えるシステム。
6. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の演算装置と、
   前記演算装置が特定した前記モータの回転数の下限値、または、前記演算装置が特定した前記ダンパ開度の上限値を用いて、前記誘引通風機または前記ダンパを制御する制御装置と、
   を備えるシステム。
7. 発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、
   前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
   を含む演算方法。
8. 発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、
   前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
   を含む演算方法。
9. コンピュータに、
   発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、
   前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
   を実行させるプログラム。
10. コンピュータに、
    発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することであって、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出することと、
    前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
    を実行させるプログラム。

Images