KR20100045991A - 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템, 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법 - Google Patents

증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템, 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 증기 사용 설비의 종합적인 설비 개선에 유효한 설비 개선 수법을 효율적으로 탐색할 수 있는 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법을 제공한다. 증기 사용 설비의 증기 사용 상황의 정보 Jb가 기억된 기억 수단 S1과; 증기 사용 설비에 대한 설비 개선 수법의 정보 Js가 입력되는 입력 수단 S2와; 기억 수단 S1에 기억된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보 Jb와 입력 수단 S2에 입력된 설비 개선 수법 정보 Js에 기초하여 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산하는 시뮬레이션 수단 S3와; 시뮬레이션 수단 S3에서 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 출력하는 출력 수단 S4를 구비한다.

Description

증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템, 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법{STEAM UTILIZING FACILITY SIMULATION SYSTEM AND METHOD FOR SEEKING SCHEME FOR IMPROVING STEAM UTILIZING FACILITY}
본 발명은, 예를 들면, 화학 플랜트 등의 증기 사용 설비에 있어서 적정한 설비 개선 수법을 탐색하기 위해 사용되는 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템, 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법에 관한 것이다.
종래에는, 이 종류의 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법으로서는, 예를 들면, 상기 설비 개선 수법의 일례인 증기 트랩(steam trap)의 교환 또는 수리에 관하여, 증기 사용 설비에 장착된 현행의 증기 트랩을 진단하여, 이 진단 결과에 기초하여 증기 사용 설비 전체에 대하여 트랩 불량 등에 의한 트랩 통과 증기 손실량을 가산 방식으로 산출한 후에, 상기 설비 개선 수법을 행함으로써 감소하는 트랩 통과 증기 손실량을 가산 방식으로 산출하고, 이 트랩 통과 증기 손실량의 감소량을 증기 사용 설비의 현행의 총 증기 공급량으로부터 빼서 산출한 개선 수법 실시 후의 예측 총 증기 공급량의 대소를 가지고 상기 설비 개선 수법의 적부(適否)를 평가하는 것이 있다(하기 특허 문헌 1 참조).
특허문헌1:일본특허출원공개번호2005-114366호공보
그런데, 일반적으로, 증기 사용 설비에서는, 보일러 등에서 생성한 고압 증기를 증기 사용 기기 등에서 사용한 후, 이미 사용된 증기를 중압 증기나 저압 증기로 하여 다시 다른 증기 사용 기기에서 사용하는 등 설비 전체에서의 증기 사용 상황이 복잡하게 된다. 그러므로, 단지, 증기 사용 설비의 현행의 총 증기 공급량으로부터 설비 개선 수법의 실시에 의한 트랩 통과 증기 손실량의 감소량을 빼서 설비 개선 수법 실시 후의 예측 총 증기 공급량을 산출하는 종래의 기술에서는, 예측 총 증기 공급량 자체의 정밀도가 낮은 것은 물론, 설비 개선 수법이 증기 사용 설비에 미치는 영향을 충분히 정밀하게 조사할 수 없고, 이에 따라, 설비 개선 수법의 적부 평가가 부정확하게 되어, 증기 사용 설비의 종합적인 설비 개선에 유효한 설비 개선 수법을 탐색하기 곤란한 문제점이 있다.
이러한 실정을 감안하여, 본 발명의 주된 과제는, 증기 사용 설비의 종합적인 설비 개선에 유효한 설비 개선 수법을 효율적으로 탐색할 수 있는 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템 및 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법을 제공하는 점에 있다.
본 발명의 제1 특징적 구성은, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템에 관한 것이다.
증기 사용 설비의 증기 사용 상황의 정보가 기억된 기억 수단과; 증기 사용 설비에 대한 설비 개선 수법의 정보가 입력되는 입력 수단과; 상기 기억 수단에 기억된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보와 상기 입력 수단에 입력된 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 시뮬레이션 수단과; 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 출력하는 출력 수단을 구비하는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 기억 수단에 기억된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보와 상기 입력 수단에 입력된 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 시뮬레이션 수단에 의해 연산한 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 출력 수단에 의해 출력하므로, 출력된 시뮬레이션 결과에 의해 증기 사용 설비의 복잡한 증기 사용 상황에 대한 설비 개선 수법의 실시에 의한 영향을 정확하게 파악할 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
본 발명의 제2 특징적 구성은, 상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 복수 수법의 설비 개선 수법의 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있으므로, 예를 들면 이들 복수의 시뮬레이션 결과를 비교하는 형태로, 각각의 설비 개선 수법의 메리트나 디메리트(장단점)를 추출할 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비의 소유자나 관리자 등의 요망을 용이하게 반영시킬 수 있고, 이에 따라, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
본 발명의 제3 특징적 구성은, 상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 정보 중에서 1 또는 2 이상의 설비 개선 수법 정보를 선택하여, 이 선택된 설비 개선 수법 정보에 기초하여 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법 중, 예를 들면 증기 사용 설비의 소유자나 관리자 등이 계약상 등의 이유로 실시할 수 없는 설비 개선 수법 등, 시뮬레이션의 불필요한 설비 개선 수법을 탐색 대상에서 제외하는 형태로, 임의로 선택된 설비 개선 수법에 대하여 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
본 발명의 제4 특징적 구성은, 상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보를 조합하여 복합적인 설비 개선 수법 정보를 작성하고, 이 복합적인 설비 개선 수법 정보에 기초하여 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보를 조합한 복합적인 설비 개선 수법을 시뮬레이션 대상으로 하는 형태로, 시뮬레이션 대상의 설비 개선 수법의 변화를 증가시킬 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
그리고, 복합적인 설비 개선 수법 정보로서 조합시키는 복수의 설비 개선 수법 정보는, 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 전부로 한정되지 않고, 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 중에서 선택된 일부일 수도 있다.
본 발명의 제5 특징적 구성은, 상기 출력 수단은, 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 종별 정보와, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 출력하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 종별 정보와, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 파악할 수 있다. 따라서, 예를 들면 설비 개선 수법과 예측 증기 사용 상황 정보와의 대응 관계에 오류가 생김으로써 설비 개선 수법의 탐색이 부적절하게 되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
본 발명의 제6 특징적 구성은, 상기 출력 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보에 대하여, 상기 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보 중에서 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 종별 정보를 식별 가능한 형태로 출력하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법에 있어서의 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 위치 등을 파악하면서, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 파악할 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
본 발명의 제7 특징적 구성은, 상기 출력 수단은, 상기 기억 수단에 기억된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보와, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 출력하는 구성으로 되어 있는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 증기 사용 상황 정보와 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 파악할 수 있으므로, 예를 들면 설비 개선 수법의 실시 전후에 있어서 증기 사용량 등이 변화하는 곳과 변화하지 않는 곳을 효과적으로 파악할 수 있어서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있게 된다.
본 발명의 제8 특징적 구성은, 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법에 관한 것이다.
증기 사용 설비를 진단하고, 그 진단 결과에 기초하여 증기 사용 설비의 증기 사용 상황을 파악하는 설비 현상(現狀) 조사를 실시하고,
상기 설비 현상 조사에서 파악된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황으로부터 상정(想定)되는 설비 개선 수법에 대하여, 설비 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 개선 시뮬레이션를 실시하고,
상기 개선 시뮬레이션에 의해 얻어진 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황에 기초하여 적정한 설비 개선 수법을 탐색하는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 설비 현상 조사에서 파악된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황으로부터 상정되는 설비 개선 수법에 대하여, 설비 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 개선 시뮬레이션를 실시한 후에, 이 개선 시뮬레이션에 의해 얻어진 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황에 기초하여 적정한 설비 개선 수법을 탐색하므로, 증기 사용 설비의 복잡한 증기 사용 상황에 대한 설비 개선 수법의 실시에 의한 영향을 정확하게 파악할 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 효율적으로 탐색할 수 있다.
본 발명의 제9 특징적 구성은, 상기 설비 현상 조사에 있어서, 증기 사용 설비의 증기 사용 상황으로서 적어도,
(a) 증기의 공급 압력이 증기 사용 설비의 전체 밸런스를 고려하여 적합한가,
(b) 증기의 공급 방법이 적합한가,
(c) 증기 응축수의 배출 방법이 어떻게 행해지고 있는가,
(d) 증기 응축수는 유효하게 보일러 등의 재이용처에 급송(給送)되고 있는가,
상기 (a)∼(d) 중 어느 하나를 파악하는 점에 있다.
즉, 상기 (a)를 파악하면, 예를 들면 증기 공급 압력의 저감 등의 개선 수법을 상정할 수 있고, 상기 (b)를 파악하면, 예를 들면 증기의 공급 방법의 변경 등의 개선 수법을 상정할 수 있고, 상기 (c)를 파악하면, 예를 들면 증기 트랩과 밸브와의 상호 변경 등의 개선 수법을 상정할 수 있고, 상기 (d)를 파악하면, 예를 들면 증기 응축수의 급송로의 변경 등의 개선 수법을 상정할 수 있다.
즉, 본 구성에 의하면, 증기 사용 설비의 증기 사용 상황에 대한 영향이 높은 전술한 바와 같은 개선 수법을 상정할 수 있으므로, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있다.
본 발명의 제10 특징적 구성은, 상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법에 대하여 설비 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 복수 수법의 설비 개선 수법에 대하여 시뮬레이션 결과를 얻기 때문에, 예를 들면 복수 수법의 설비 개선 수법을 비교하는 형태로 각각의 설비 개선 수법의 메리트나 디메리트(장단점)를 효과적으로 추출할 수 있다. 따라서, 설비 개선 수법의 탐색에 증기 사용 설비의 소유자나 관리자 등의 요망을 용이하게 반영시킬 수 있고, 이에 따라, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있다.
본 발명의 제11 특징적 구성은, 상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법 중에서 임의로 선택된 1 또는 2 이상의 설비 개선 수법에 대하여 설비 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법 중, 예를 들면, 증기 사용 설비의 소유자나 관리자 등이 계약상 등의 이유로 실시할 수 없는 설비 개선 수법 등, 시뮬레이션의 불필요한 설비 개선 수법을 탐색 대상에서 제외하는 형태로, 임의로 선택한 설비 개선 수법에 대하여 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있다. 따라서, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있다.
본 발명의 제12 특징적 구성은, 상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법을 조합한 복합적인 설비 개선 수법에 대하여 설비 개선 수법 실시 후의 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 점에 있다.
본 구성에 의하면, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법을 조합한 복합적인 설비 개선 수법을 탐색 대상으로 하는 형태로, 탐색 대상의 설비 개선 수법의 변화를 증가시킬 수 있으므로, 증기 사용 설비에 종합적으로 유효한 설비 개선 수법을 한층 효율적으로 탐색할 수 있다.
그리고, 복합적인 설비 개선 수법으로서 조합시키는 복수 수법의 설비 개선 수법은, 상정되는 복수 수법의 설비 개선 수법의 전부로 한정되지 않고, 상정되는 복수 수법의 설비 개선 수법 중에서 선택된 일부일 수도 있다.
도 1은 증기 사용 설비의 구성도이다.
도 2는 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 3은 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 4는 시뮬레이션 시스템의 구성도이다.
도 5는 출력 화상의 설명도이다.
도 6은 출력 화상의 설명도이다.
도 7은 출력 화상의 설명도이다.
도 8은 출력 화상의 설명도이다.
도 1은, 증기 사용 설비의 일례인 플랜트의 전체 구성을 나타내고, 이 플랜트에서는, 고압의 증기를 급송하는 고압 증기관(1), 중압의 증기를 급송하는 중압 증기관(2), 및 저압의 증기를 급송하는 저압 증기관(3)을 통해서 각종 증기 사용 기기에 대해 적정한 압력의 증기가 공급되고 있다.
고압 증기관(1)에는, 증기 공급 수단으로서의 제1 보일러(4), 제2 보일러(5), 및 다른 경로로부터의 고압 증기 공급로(6)를 통해서 고압의 증기가 공급되고 있다. 고압 증기관(1)에 공급된 고압의 증기는, 고압 증기관(1)에 접속된 증기 사용 기기로서의 제2 증기 터빈 발전기(11), 제1 고압 증기 터빈(8), 제2 고압 증기 터빈(9), 및 복수의 고압 증기용 생산 기기(10)에 공급되고, 거기에서 사용되고 있다.
제2 보일러(5)와 고압 증기관(1) 사이에는, 제1 증기 터빈 발전기(7)가 병렬로 배치되어 개재되어 있고, 이 제1 증기 터빈 발전기(7)에 있어서, 제2 보일러(5)로부터의 고압의 증기의 일부 또는 전부를 사용하여 발전하고, 이 발전에 사용되어 감압된 고압의 증기가 고압 증기관(1)에 공급되고 있다.
부호 "12"는, 고압 증기관(1)의 고압의 증기를 감압하여 중압의 증기로 하여 중압 증기관(2)에 공급하는 제1 감압 공급로이며, 이 제1 감압 공급로(12)에 개재된 제어 밸브(12a)의 개폐 조작에 의해 고압 증기관(1)에 있어서의 일부 증기가 중압 증기관(2)에 적절하게 공급된다.
제2 보일러(5)로부터 제2 증기 터빈 발전기(11)에 공급된 고압의 증기는, 제2 증기 터빈 발전기(11)에서의 발전에 의해 사용됨으로써 중압의 증기로 감압된 후 중압 증기관(2)에 공급되고 있다. 또한, 고압 증기관(1)으로부터 제2 고압 증기 터빈(9)에 공급된 고압의 증기는, 제2 고압 증기 터빈(9)에서 사용됨으로써 저압의 증기로 감압된 후 저압 증기관(3)에 공급되고 있다.
중압 증기관(2)에는, 제1 감압 공급로(12), 제2 증기 터빈 발전기(11), 및 다른 경로로부터의 중압 증기 공급로(13) 각각으로부터 중압의 증기가 공급된다. 중압 증기관(2)에 공급된 중압의 증기는, 중압 증기관(2)에 접속된 증기 사용 기기로서의 중압 증기 터빈(14), 및 복수의 중압 증기용 생산 기기(15)에 공급되고, 거기에서 사용되고 있다.
부호 "16"은, 중압 증기관(2)의 중압의 증기를 감압하여 저압의 증기로 하여 저압 증기관(3)에 공급하는 제2 감압 공급로이며, 이 제2 감압 공급로(16)에 개재된 감압 밸브(16a)의 개폐 조작에 의해 중압 증기관(2)에 있어서의 일부 증기가 저압의 증기로서 저압 증기관(3)에 적절하게 공급되고 있다. 또한, 중압 증기관(2)으로부터 중압 증기 터빈(14)에 공급된 중압의 증기는, 중압 증기 터빈(14)에서 사용됨으로써 저압의 증기로 감압된 후 저압 증기관(3)에 공급되고 있다.
저압 증기관(3)에는, 제2 고압 증기 터빈(9), 및 중압 증기 터빈(14)으로부터 저압의 증기가 공급되고 있다. 저압 증기관(3)에 공급된 저압의 증기는, 저압 증기관(3)에 접속된 저압 증기용 생산 기기(17)에 공급되고, 거기에서 사용되고 있다. 또한, 저압 증기관(3)에 있어서의 여분의 저압의 증기는 벤트관(18)을 통해 불필요 증기로서 시스템 밖으로 방출되고 있다.
그리고, 각 증기 사용 기기(10, 15, 17)에서 사용되어 발생한 증기 응축수, 또는 각 증기 공급관(1∼3)에서의 급송 과정에서 발생한 증기 응축수는, 환수 탱크(19)에 급송되어 저압 증기용 생산 기기(17)로서의 가열 기기(20)에서 적절하게 가열된 후, 각 보일러(4, 5)에 되돌려지고 있다.
도 2는, 전술한 바와 같은 플랜트에 있어서, 설비 개선 수법을 탐색하기 위해 사용되는 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템 S의 시스템 구성을 나타내고, 이 시뮬레이션 시스템 S는, 예를 들면 컴퓨터 및 그 주변 기기 등으로 구성되어 있다.
시뮬레이션 시스템 S는, 플랜트의 증기 사용 상황의 정보 Jb가 기억된 기억 수단 S1과; 플랜트에 대한 설비 개선 수법 정보 Js가 입력되는 입력 수단 S2와; 기억 수단 S1에 기억된 플랜트의 증기 사용 상황 정보 Jb와 입력 수단 S2에 입력된 설비 개선 수법 정보 Js에 기초하여 개선 수법 실시 후의 플랜트의 예측 증기 사용 상황의 정보 Jy를 연산하는 시뮬레이션 수단 S3와; 시뮬레이션 수단 S3에서 연산된 플랜트의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 출력하는 출력 수단 S4를 구비한다.
기억 수단 S1은, 컴퓨터의 내장 하드디스크 등으로 이루어진다. 기억 수단 S에는, 증기 사용 상황 정보 Jb로서(도 1 및 도 2를 참조), 각 보일러(4, 5)에 의한 생성 증기, 각 보일러(4, 5) 및 각 증기 공급로(6, 13) 등에 의한 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 각 증기 사용 기기(7∼11, 14, 15, 17, 20)에 의한 사용 증기, 각 증기 사용 기기(7∼11, 14, 15, 17, 20)로부터 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 벤트관(18)으로부터의 방출 증기, 각 감압 공급관(12, 16)으로부터 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 각 증기관(1∼3)에 접속된 증기 트랩(배관용 트랩이나 트레이스 트랩 등)에서의 증기 통과 손실량과 관 내의 응축을 합친 불명 증기 등의 주된 증기의 정보(유량, 압력, 온도 등의 정보), 각 기기(1∼20)의 사양 정보, 각 증기 터빈 발전기(7, 11)에서의 발전량 정보, 플랜트의 전력 수요나 수전량(受電量) 정보 등, 증기의 공급 압력이 플랜트의 전체 밸런스를 고려하여 적절한가, 증기의 공급 방법이 적절한가, 증기 응축수의 배출 방법이 어떻게 행해지고 있는가, 증기 응축수는 유효하게 보일러 등의 재이용처에 급송되고 있는가 등의 증기 사용 상황의 항목을 파악할 수 있는 정보를 저장하고 있다.
그리고, 기억 수단 S1에 대한 증기 사용 상황 정보 Jb의 입력은, 본 예에서는, 컴퓨터에 접속된 키보드나 CD-ROM 드라이브, 마우스, 또는 컴퓨터에 구비된 진단기용 전용 단자 등에서 받아들인다.
입력 수단 S2는, 컴퓨터에 접속된 키보드나 CD-ROM 드라이브, 마우스 등으로 이루어지고, 증기 사용 상황 정보 Jb로부터 탐색원(探索員) 등이 상정한 1 또는 복수의 설비 개선 수법에 대한 정보 Js의 입력을 받아들인다. 상기 설비 개선 수법으로서는, 예를 들면 후술하는 개선 수법 표시란 g2 중의 (1)∼(6)(도 5 참조)에 예시된 바와 같은 구체적인 방법을 상정한다.
시뮬레이션 수단 S3는, 기억 수단 S1에 저장된 시뮬레이션용 프로그램을 실행하는 컴퓨터의 내장 CPU 등으로 이루어진다. 시뮬레이션 수단 S3는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 입력 수단 S2에 입력된 설비 개선 수법 정보 Js가 하나인 경우에는, 설비 개선 수법 정보 Js와 기억 수단 S1에 기억된 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여 개선 수법 실시 후의 플랜트의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산하는 처리를 실행한다.
또한, 시뮬레이션 수단 S3는, 입력 수단 S2에 입력된 설비 개선 수법 정보 Js가 복수인 경우에는, 그 중에서 탐색원이 선택한 1 또는 2 이상의 설비 개선 수법 정보 Js를 받아들인다.
그리고, 전술한 선택 처리로 1개의 설비 개선 수법 정보 Js가 선택된 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 설비 개선 수법 정보 Js와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산하는 처리를 실행한다.
예측 증기 사용 상황 정보 Jy로서는, 예를 들면 상기 설비 개선 수법 실시 후에 있어서의 각 보일러(4, 5)에 의한 생성 증기, 각 보일러(4, 5) 및 각 증기 공급로(6, 13) 등에 의한 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 각 증기 사용 기기(7∼11, 14, 15, 17, 20)에 의한 사용 증기, 각 증기 사용 기기(7∼11, 14, 15, 17, 20)로부터 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 벤트관(18)으로부터의 방출 증기, 각 감압 공급관(12, 16)으로부터 각 증기관(1∼3)에 대한 공급 증기, 각 증기관(1∼3)에 접속된 증기 트랩에서의 증기 통과 손실량과 관 내의 응축을 합친 불명 증기 등의 주된 증기의 정보(유량, 압력, 온도 등의 정보), 각 증기 터빈 발전기(7, 11)에서의 발전량 정보, 플랜트의 전력 수요·수전량 정보 등의 정보를 구한다.
또한, 상기 선택 처리로 2 이상의 설비 개선 수법 정보 Js, Js…가 선택된 경우에는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 선택된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js, Js…를 복합하여 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'를 작성하는 복합 처리를 실행한 후, 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산하는 처리를 실행한다.
상기 선택 처리는, 본 예에서는, 후술하는 출력 수단 S4에 의해 출력된 표시 화면 상에 있어서, 탐색원이, 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js 중에서 특정 설비 개선 수법 정보 Js를 컴퓨터에 접속된 마우스 등에 의해 선택 조작함으로써 행한다.
출력 수단 S4는, 컴퓨터에 접속된 디스플레이 등으로 이루어진다. 상기 출력 수단은, 본 예에서는, 예를 들면 입력 수단 S2에서 입력된 설비 개선 수법 정보 Js, Js…[도 5에 있어서의 개선 수법 표시란 g2 중의 (1)∼(6)] 중, 「(4) 증기 누출 개소의 수선(밸브, 증기 트랩)」을 선택한 경우에는, 시뮬레이션 수단 S3에 의한 시뮬레이션 결과로서, 도 5에 나타낸 바와 같은 화상 G를 출력한다.
화상 G에는, 플랜트의 전체 구성을 나타낸 설비 구성 표시란 g1, 입력 수단 S2에서 입력된 설비 개선 수법을 나타내는 개선 수법 표시란 g2, 플랜트의 전력 수요·수전량·발전량을 나타내는 전력 표시란 g3, 플랜트의 증기 수요 등을 나타내는 증기 수요 등 표시란 g4, 플랜트에 대한 총 증기 공급량 등을 나타내는 총증기 공급량 등 표시란 g5를 표시한다.
설비 구성 표시란 g1에는, 도 1에서 설명한 각 구성을 나타낸 표시체(1∼20)에 더하여, 각 증기관(1∼3)에 접속된 다수의 증기 트랩(배관용 트랩이나 트레이스 트랩 등)에서의 통과 증기 손실량 및 각 증기관(1∼3)에서의 급송중인 응축 등으로 손실로 되는 증기 손실량의 합계값을 각 증기관(1∼3)에 있어서의 불명 증기량으로 하고, 이 각 불명 증기량의 행선지로 가정한 표시체(21∼23)를 표시한다.
그리고, 설비 구성 표시란 g1에 있어서의 각 표시체(1∼23)의 근방에는, 표시체(1∼23) 각각을 통과하는 증기량(t/h)의 정보에 대하여, 또한, 필요에 따라 증기 온도(℃)나 발전량(MW) 등의 정보에 대하여, 설비 개선 수법 실시 전후의 정보를 상하 2단 표시(상단: 개선 수법 실시 후의 정보, 하단: 개선 수법 실시 전의 정보)의 형태로 표시한다.
전력 표시란 g3에는, 플랜트의 전력 수요·수전량·발전량(MW)의 정보에 대하여, 설비 개선 수법 실시 전후의 정보를 좌우 2열 표시(좌열: 개선 수법 실시 후의 정보, 우열: 개선 수법 실시 전의 정보)의 형태로 표시한다.
증기 수요 등 표시란 g4에는, 플랜트의 증기 수요(t/h)에 대하여, 고압(본 예에서는 「50k」로 표시)의 증기량, 중압(본 예에서는 「15k」로 표시)의 증기량, 저압(본 예에서는 「2k」로 표시)의 증기량, 벤트관(18)으로부터 방출하는 증기량(본 예에서는 「ATM」으로 표시), 플랜트 내의 불명 증기율(%) 각각에 대하여, 설비 개선 수법 실시 전후의 정보를 좌우 2열 표시(좌열: 개선 수법 실시 후의 예측 정보, 우열: 개선 수법 실시 전의 정보)의 형태로 표시한다.
개선 수법 정보 표시란 g2에는, 입력 수단 S2에서 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js에 기초하여 설비 개선 수법의 종별 정보를 문자로 표시하고, 설비 개선 수법 각각에 대하여 시뮬레이션 수단 S3에서의 선택 처리를 행하기 위해 선택되어 있는지의 여부를 나타내는 체크 박스를 표시한다. 즉, 개선 수법 정보 표시란 g2에는, 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보에 대하여, 상기 복수 설비 개선 수법의 종별 정보 중에서 시뮬레이션 수단 S3에 의한 연산에 이용된 설비 개선 수법의 종별 정보를 식별 가능(구체적으로는, 육안 관찰 식별 가능)한 형태로 출력하는 구성으로 하고 있다.
총 증기 공급량 등 표시란 g5에는, 개선 수법 실시 후의 플랜트에 있어서의 총 증기 공급량(t/h), 불명 증기량(t/h), 불명 증기율(%)(즉, 총 증기 공급량에서 차지하는 불명 증기량의 비율)를 표시한다.
즉, 설비 개선 수법으로서 탐색원이 상기 (4)를 선택 조작[구체적으로는, 탐색원이 상기 개선 수법 정보 표시란 g2 중에서 상기 (4)에 대한 체크 박스를 클릭]한 경우에는, 시뮬레이션 수단 S3는, 상기 (4)에 대한 설비 개선 수법 정보 Js를 선택 처리하고, 이 선택된 상기 (4)에 대한 설비 개선 수법 정보 Js와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여, 상기 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산한다.
본 예에서는, 시뮬레이션 수단 S3는, 예를 들면 증기 누출의 해소에 의해 표시체(21∼23)에 대한 각 증기량[즉, 각 증기관(1∼3)의 불명 증기량]이 감소하고, 이와 관련하여, 제1 보일러(4)로부터 고압 증기관(1)에 공급되는 증기량, 제1 증기 터빈 발전기(7)에 공급되는 증기량, 제2 증기 터빈 발전기(11)로부터 중압 증기관(2)에 공급되는 증기량 각각이 감소하는 것을 연산하고, 그리고 총 증기 공급량이 12(t/h) 감소하고, 불명 증기량이 17(t/h) 감소하고, 불명 증기율이 저하하는 것을 연산한다. 그리고, 출력 수단 S4는, 시뮬레이션 수단 S3에 의한 시뮬레이션 결과로서, 도 5에 나타내는 화상 G를 출력한다.
또한, 설비 개선 수법으로서 탐색원이 「(1) 집합 드레인으로부터의 플래시 증기를 클링 타워에서 보이지 않도록 하고 있는 것을 중지시킴.」, 「(2) 중압 증기를 사용하고 있는 가열 장치를, 배관 변경에 의해 저압 증기로 사용.」을 선택 조작한 경우에는, 시뮬레이션 수단 S3는, 상기 (1), (2)의 설비 개선 수법 정보 Js, Js를 선택 처리한 후에 복합 처리하여 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'를 작성하고, 이 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여, 상기 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산한다. 그리고, 출력 수단 S는, 시뮬레이션 수단 S3에 의한 시뮬레이션 결과로서, 도 6에 나타내는 화상 G를 출력한다.
또한, 설비 개선 수법으로서 탐색원이, 상기 (1), (2)에 더하여 「(5) 스팀 압축기를 이용하여, 저압 증기를 흡인, 회수·유효 이용함.」을 선택 조작한 경우에는, 시뮬레이션 수단 S3는, 상기 (1), (2), (5)의 설비 개선 수법 정보 Js, Js, Js를 선택 처리한 후에 복합 처리하여 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'를 작성하고, 이 복합 설비 개선 수법 정보 Js'와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여, 상기 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산한다. 그리고, 출력 수단 S4는, 시뮬레이션 결과로서, 도 7에 나타내는 화상 G를 출력한다.
또한, 설비 개선 수법으로서 탐색원이, 상기 (1), (2), (4), (5)에 더하여 「(3) 압축기 터빈의 배관을 굵게 하고, 압력 손실을 저감하여 증기 사용량을 줄임.」, 「(6) 전력료의 가격 인하에 의해, 증기 터빈을 정지하고 염가의 모터 측의 펌프를 우선적으로 사용함.」을 선택 조작한 경우에는, 시뮬레이션 수단 S3는, 상기 (1)∼(6)의 설비 개선 수법 정보 Js, Js…을 선택 처리한 후에 복합 처리하여 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'를 작성하고, 이 복합 설비 개선 수법 정보 Js'와 증기 사용 상황 정보 Jb에 기초하여, 상기 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산한다. 그리고, 출력 수단 S4는, 시뮬레이션 결과로서, 도 8에 나타내는 화상 G를 출력한다.
요컨대, 시뮬레이션 수단 S3는, 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js에 기초하여, 또는 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js 중에서 1 또는 2 이상의 설비 개선 수법 정보 Js를 선택하고, 이 선택된 설비 개선 수법 정보 Js에 기초하여, 또는 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보 Js, Js…을 조합시켜 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'를 작성하고, 이 복합적인 설비 개선 수법 정보 Js'에 기초하여, 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 연산하는 구성으로 되어 있다.
또한, 출력 수단 S4는, 시뮬레이션 수단 S3에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 종별 정보, 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 예측 증기 사용 상황 정보 Jy, 기억 수단에 기억된 증기 사용 상황 정보 Jb를 동시에 출력하고, 또한 시뮬레이션 수단 S3에 의한 연산에 사용된 설비 개선 수법의 종별 정보를 입력 수단 S2에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보로부터 식별 가능한 형태로 출력하는 구성으로 되어 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 설비 개선 수법 탐색 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 대상으로 하는 플랜트에 대하여, 플랜트의 증기 사용 상황을 파악하는 설비 현상 조사를 탐색원에 의해 실시한다. 이 설비 현상 조사에 있어서, 탐색원은, 각 증기관(1∼3)이나 거기에 접속된 증기 트랩이나 증기 사용 기기 등에 대하여 진단기 등으로 실제로 진단하거나, 설계도 등으로부터 열화 상태를 예측하는 등의 진단을 행하고, 그 진단 결과에 기초하여 전술한 바와 같이 증기 사용 상황 정보 Jb를 작성한다. 그리고, 탐색원은, 증기 사용 상황 정보 Jb로부터 플랜트의 증기 사용 상황을 파악한다.
증기 사용 상황으로서는, 예를 들면 증기의 공급 압력이 플랜트의 전체 밸런스를 고려하여 적절한가, 증기의 공급 방법이 적절한가, 증기 응축수의 배출 방법이 어떻게 행해지고 있는가, 증기 응축수는 유효하게 보일러 등의 재이용처로 급송되고 있는가 등에 대하여 파악하는 것이 바람직하다.
다음으로, 탐색원은, 상기 설비 현상 조사에서 얻어진 증기 사용 상황 정보 Jb를 시뮬레이션 시스템 S에 입력한다. 시뮬레이션 시스템 S가 입력으로서 받아들인 증기 사용 상황 정보 Jb는, 기억 수단 S1에 저장된다.
또한, 탐색원은, 증기 사용 상황 또는 증기 사용 상황 정보 Jb로부터 경험 등에 기초하여, 행하여야 할 설비 개선 수법을 상정하여, 설비 개선 수법 정보 Js로서 시뮬레이션 시스템 S의 입력 수단 S2에 입력한다.
그리고, 탐색원은, 시뮬레이션 시스템 S를 사용하여 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 시뮬레이션하는 개선 시뮬레이션를 실시하고, 이 시뮬레이션 결과에 기초하여 설비 현상 조사로부터 파악한 증기 사용 상황에 대응하는 항목의 예측 증기 사용 상황을 파악하면서 적정한 설비 개선 수법 정보 Js를 탐색한다.
구체적으로는, 탐색원은, 플랜트의 소유자나 관리자 등에 대하여, 복수의 설비 개선 수법 정보 Js에 대한 시뮬레이션 결과(즉, 시뮬레이션 수단 S3에 의한 시뮬레이션 결과로서 출력 수단 S4에 의해 출력된 화상 G)를 순차적으로 보이거나, 복수의 설비 개선 수법 Js를 복합한 복합 개선 수법 정보 Jy'에 대한 시뮬레이션 결과를 보이는 등의 방법으로, 소유자의 의향을 고려하면서 적정한 설비 개선 수법을 탐색해 간다.
[다른 실시예]
다음으로, 다른 실시예를 열기(列記)한다.
전술한 실시예에서는, 상기 출력 수단 S3는, 설비 개선 수법 정보 Jy에 대하여 시뮬레이션 결과를 출력하기 위하여, 설비 개선 수법 실시 전의 증기 사용 상황 정보 Jb와 설비 개선 수법 실시 후의 예측 증기 사용 상황 정보 Jy를 동시에 출력하는 구성으로 하고 있었지만, 예를 들면 복수회 시뮬레이션를 실시하는 경우에 있어서, 설비 개선 수법 실시 전의 증기 사용 상황 정보 Jb를 출력하는 대신, 또는 이것의 출력에 더하여, 직전의 시뮬레이션에 따른 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 출력하는 구성으로 해도 된다.
출력 수단 S4는, 전술한 실시예에서 나타낸 디스플레이 등의 화면에 화상 G를 출력하는 구성으로 한정되지 않고, 종이 등에 화상 G를 출력(예를 들면, 인쇄)하는 구성 등이라도 된다.
출력 수단 S4에 의해 출력되는 화상 G의 표시 방법은, 전술한 실시예에서 나타낸 방법으로 한정되지 않고, 각종 표시 방법을 채용할 수 있다.
기억 수단 S1으로의 증기 사용 상황 정보 Jb의 저장 방법은, 전술한 실시예에서 나타낸 바와 같은 방법으로 한정되지 않고, 주요한 방법을 채용할 수 있다.
[산업상 이용 가능성]
본 발명은, 화학 플랜트 등의 증기를 사용하는 각종 증기 사용 설비의 관리에 적용된다.

Claims (12)

  1. 증기 사용 설비의 증기 사용 상황의 정보가 기억된 기억 수단;
    상기 증기 사용 설비에 대한 설비 개선 수법의 정보가 입력되는 입력 수단;
    상기 기억 수단에 기억된 상기 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보와 상기 입력 수단에 입력된 상기 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 시뮬레이션 수단; 및
    상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 출력하는 출력 수단;
    을 포함하는 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 정보 중에서 1 또는 2 이상의 설비 개선 수법 정보를 선택하고, 선택된 상기 설비 개선 수법 정보에 기초하여 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 시뮬레이션 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법 정보를 조합시켜서 복합적인 설비 개선 수법 정보를 작성하고, 상기 복합적인 설비 개선 수법 정보에 기초하여, 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 연산하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 출력 수단은, 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 상기 설비 개선 수법의 종별 정보와, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 출력하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 출력 수단은, 상기 입력 수단에 입력된 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보에 대하여, 상기 복수의 설비 개선 수법의 종별 정보 중에서 상기 시뮬레이션 수단에 의한 연산에 사용된 상기 설비 개선 수법의 종별 정보를 식별 가능한 형태로 출력하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 출력 수단은, 상기 기억 수단에 기억된 증기 사용 설비의 증기 사용 상황 정보와, 상기 시뮬레이션 수단에 의해 연산된 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황 정보를 동시에 출력하는 구성으로 되어 있는, 증기 사용 설비 시뮬레이션 시스템.
  8. 증기 사용 설비를 진단하여, 그 진단 결과에 기초하여 증기 사용 설비의 증기 사용 상황을 파악하는 설비 현상(現狀) 조사를 실시하고, 또한
    상기 설비 현상 조사에서 파악된 상기 증기 사용 설비의 상기 증기 사용 상황으로부터 상정(想定)되는 설비 개선 수법에 대하여, 상기 설비 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는 개선 시뮬레이션를 실시하고,
    상기 개선 시뮬레이션에 의해 얻어진 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황에 기초하여, 적정한 설비 개선 수법을 탐색하는,
    증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 설비 현상 조사에 있어서, 상기 증기 사용 설비의 상기 증기 사용 상황으로서 적어도,
    (a) 증기의 공급 압력이 상기 증기 사용 설비의 전체 밸런스를 고려하여 적절한가,
    (b) 증기의 공급 방법이 적절한가,
    (c) 증기 응축수의 배출 방법이 어떻게 행해지고 있는가,
    (d) 상기 증기 응축수는 유효하게 보일러 등의 재이용처로 급송되고 있는가,
    상기 (a)∼(d) 중 어느 하나를 파악하는, 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법에 대하여 상기 설비 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는, 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법 중에서 임의로 선택된 1 또는 2 이상의 상기 설비 개선 수법에 대하여 상기 설비 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는, 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개선 시뮬레이션에 있어서, 상기 설비 개선 수법의 복수 수법을 조합한 복합적인 설비 개선 수법에 대하여 상기 설비 개선 수법 실시 후의 상기 증기 사용 설비의 상기 예측 증기 사용 상황을 시뮬레이션하는, 증기 사용 설비의 개선 수법 탐색 방법.
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