TWI735042B - 廠房的運轉支援裝置及廠房的運轉支援方法 - Google Patents
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Abstract
本發明的廠房的運轉支援裝置,具備:運轉條件取得部,是構成為取得複數個運轉條件,該複數個運轉條件分別包含用來運轉廠房之複數個運轉參數;成本指標值取得部,是構成為分別取得藉由複數個運轉條件的各個來運轉廠房的情況下的成本指標值;得分取得部,是構成為分別計算根據藉由複數個運轉條件的各個來運轉廠房的情況下的至少1個的流程值的預測值的運轉條件的評價值亦即得分;以及輸出資訊產生部,是構成為產生包含複數個運轉條件的每個所得的得分以及成本指標值的組合的輸出資訊。
Description
本說明是有關於廠房的運轉支援,特別是有關於廠房的運轉條件的評價所致的運轉支援。
在例如火力發電廠等的廠房,為了其運轉的最佳化,所以測量例如NOx及CO的濃度、過熱器等的傳熱管的金屬溫度等的各種的流程值,進行構成廠房的各種的機器(設備)的運轉參數(控制變數)的調整,以使各種的流程值滿足目標值。例如在具備鍋爐的廠房,排氣的NOx濃度由於燃燒器的噴口角度而不同。所以,在藉由下降燃燒器噴口角度使排氣中的NOx濃度更降低的情況下,由於在用來進行排氣中的脫硝的脫硝裝置所使用的氨量也可相對數量減少,因而可達成運用成本面的最佳化。
有關於如此般的廠房的運轉的最佳化,例如於專利文獻1,揭示:使用廠房的排出物流量、溫度、壓力等的狀態量的運轉特性值來評價運用成本,並決定成本評價值為最佳的廠房的控制訊號(運轉條件)。另外,於專利文獻2,揭示:將各運轉條件藉由得分進行評價,並選定最佳的運轉條件的手法。於專利文獻3,揭示:發電設
備的流程值的模擬手法。
專利文獻1 日本特開2012-53505號公報
專利文獻2 日本特開2018-128999號公報
專利文獻3 日本特開2018-128995號公報
然而,當藉由運轉參數的變更來將廠房的運轉條件予以變更時,運用成本下降,但另一方面,卻使也有可能產生鍋爐的運用性降低等的缺點的情況。例如,由於在上述的例中,藉由下降燃燒器噴口角度來達到運用成本的減少的同時,傳熱管的金屬溫度降低,所以有招致用來將鍋爐產生的蒸氣的蒸氣溫度調整成固定值的降溫器之噴霧噴射所導致的蒸氣溫度的調整範圍降低的情況。總之,在鍋爐,為了將主蒸氣的蒸氣溫度固定所以例如在1次過熱器和2次過熱器之間藉由降溫器來將蒸氣予以冷卻,但在當鍋爐的負荷變化(負荷降低)時降溫器所致的冷卻降低至不須要的程度蒸氣溫度時,蒸氣溫度變得比目標值更小等,可能產生廠房無法適當運轉的情況。
因此,本發明者們,為了將廠房的運轉最佳化,不僅成本,也考慮各種的流程值,想到綜合地評價廠房的運轉條件的必要性。一般,可滿足廠房(鍋爐)的須求輸出的運轉條件有複數種,但本發明者們如果可以將分別評價複數個運轉條件所得的評價結果相互進行比較的話,應該可在將複數個運轉條件予以比較的同時,選擇更適當的運轉條件。
有鑑上述的情況,本發明的至少一個實施方式,其目地在於提供:可進行根據複數個運轉條件的各個的評價結果的運轉條件的適當的選擇的廠房的運轉支援裝置。
(1)本發明的至少一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援裝置,具備:
運轉條件取得部,是構成為取得複數個運轉條件,該複數個運轉條件分別包含用來運轉廠房之複數個運轉參數;
成本指標值取得部,是構成為分別取得藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的成本指標值;
得分取得部,是構成為分別取得根據藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的至少1個的流程值的預測值的前述運轉條件的評價值亦即得分;以及
輸出資訊產生部,是構成為產生包含前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合的輸出資訊。
依據上述(1)的構成,廠房的運轉支援裝置,針對於例如可運轉廠房以得到期望的輸出(額定輸出等)般的複數個運轉條件,藉由分別求取在各運轉條件來運轉廠房的情況下的得分以及成本指標值,產生得分以及成本指標值的複數個組合的資訊(輸出資訊)。藉此,除了得分所致的複數個運轉參數的評價,還有可從得分以及成本指標值的觀點去進行複數個運轉條件的各個評價。因此可以藉由來自於運轉廠房的情況下的得分以及成本指標值的兩面的觀點的評價,從複數個運轉條件之中可選擇更適當的運轉條件。
例如,如果將輸出資訊輸出於顯示器等的顯示裝置的話,操作員等可將複數個運轉條件以得分以及成本指標值的觀點來進行視覺上的比較。另外,例如,如果將從輸出資訊之中選擇的1個的運轉條件發送於廠房的控制裝置(DCS)等的話,可從得分以及成本指標值的觀點達到廠房的運轉的最佳化。所以,可以根據得分以及成本指標值的觀點,支援從複數個運轉條件求取適當的運轉條件。
(2)在某些的實施方式中,於上述(1)的構成中,
更具備:第1輸出部,是將根據前述輸出資訊產生部產生的前述輸出資訊,由與前述複數個運轉條件對應的複數個前述組合所得的前述得分以及前述成本指標值的相關的圖表輸出於顯示裝置。
依據上述(2)的構成,第1輸出部是根據對應於複數個運轉條件的得分以及成本指標值的複數個組合,將得分和成本指標值的相關的圖表輸出於顯示裝置。藉此,操作員等可以從得分以及成本指標值的觀點將複數個運轉條件進行視覺上的比較,可以支援適當的運轉條件的選擇。
(3)在某些的實施方式中,於上述(2)的構成中,
前述圖表是將構成前述複數個組合的散佈圖的標繪點的集合的外周加上邊框的圖。
例如在將對應於各運轉條件的得分以及成本指標值的複數個組合標繪於將得分(x軸)以及成本指標值(y軸)畫成2軸的圖表上的畫面顯示(散佈圖)上,對於作為一例選擇的各運轉條件,產生依據標繪點的密集程度的標繪點的重疊等的濃淡。此時,成本指標值或得分的任一個成為最大的標繪點,可能產生因為畫面顯示上的濃淡的偏差等而不易判別的情況。
依據上述(3)的構成,得分以及成本指標值的相關的圖表,並非散佈圖,是將構成複數個組合的散佈圖的標繪點的集合的外周加上邊框的圖。藉此,可以達到在散佈圖中成本指標值或得分的至少任一方成為最大或最大的範圍的座標的判別的容易化。所以,可以容易把握成本指標值或得分的任一方成為最大或最大的範圍的得分以及成本指標值的組合。在此,最大的範圍,是指與成本指標值或得分的最大值視為大致同等的值,設為從最大值的100%至80%為止,更佳為從最大值的100%至90%為止的範圍。藉此來容許成本指標值或得分的微小的值的差異。
(4)在某些的實施方式中,於上述(2)~(3)的構成中,
更具備:第2輸出部,是輸出前述複數個運轉條件之中,對應於依據經由前述顯示裝置的選擇操作來輸入的前述得分以及前述成本指標值的組合的前述運轉條件。
依據上述(4)的構成,第2輸出部是將例如對應於藉由操作員在畫面上進行的選擇操作選擇的任意的得分以及成本指標值的組合的(被建立關聯的)運轉條件輸出於例如廠房的控制裝置(DCS)等的外部。藉此,可以對於第2輸出部的輸出目地,傳輸所選擇的運轉條件。
(5)在某些的實施方式中,於上述(2)~(4)的構成中,
更具備:選定部,是從前述輸出資訊所含有的複數個前述組合之中選定滿足選定條件的至少1個的組合,
前述輸出資訊,更包含用來使藉由前述選定部所選定的前述至少1個的組合顯示於前述顯示裝置的資訊。
依據上述(5)的構成,於輸出資訊,含有使滿足既定的選定條件的組合重疊於例如圖表上顯示等,用來與圖表一齊在顯示裝置16顯示的資訊。藉此,可以顯示成可將藉由選定部選定的成本指標值以及得分的組合與其他的組合做對比。
(6)在某些的實施方式中,於上述(1)~(5)的構成中,
更具備:選定部,是從前述輸出資訊所含有的複數個前述組合之中選定滿足選定條件的至少1個的組合;以及
第3輸出部,是輸出前述選定部選定的前述至少1個的組合之中,對應於符合前述廠房的運轉模式的1個的前述組合的前述運轉條件。
依據上述(6)的構成,第3輸出部是將與滿足以運轉模式指示的選定條件的得分以及成本指標值的組合對應的運轉條件,輸出於例如廠房的控制裝置等的外部。藉此,可以藉依據運轉模式的運轉條件來進行廠房的運轉等。
(7)在某些的實施方式中,於上述(5)~(6)的構成中,
前述選定部,
包含:第1選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中的前述得分成為下限值以上的前述組合之中,選定前述成本指標值成為最佳或最佳的範圍的前述組合。
依據上述(7)的構成,從得分以及成本指標值的複數個組合之中,選定滿足有關於得分的最低限的要求的同時,成本指標值成為最佳或最佳的範圍的組合。藉此,可以藉由成為得分S的下限值以上,滿足例如排放標準的達成度、以及根據既定的流程值來評價的廠房的運用性等的要求的同時,將藉由成本指標值成為最佳或最佳的範圍使經濟效益成為最高的運轉條件,從複數個運轉條件之中選擇。
在此,成本指標值最佳,是指由於在削減成本的情況下,值越大費用越小因而是最大值或最大值的範圍,在成本指標值為運用成本本身的情況下,由於值越大越費用越高因而成為最小值或最小值的範圍。所以,最佳的範圍,是與指成本指標值的最佳視為大致同等的值,削減成本的情況下,設為從成為最大的值的100%至80%為止,更佳為從最大值的100%至90%為止的範圍。藉此來容許成本指標值的微小的值的差異。此外,最小值的範圍,是指視為與成本指標值的最佳值大致同等的值,運用成本的情況下,設為從最小值的100%至120%為止,更佳為從最小值的100%至110%為止的範圍。藉此來容許成本指標值的微小的值的差異。
(8)在某些的實施方式中,於上述(5)~(7)的構成中,
前述選定部,
包含:第2選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中,選定與前述成本指標值無關地前述得分成為最大或最大的範圍的前述組合。
依據上述(8)的構成,未必從得分以及成本指標值的複數個組合之中,以有關於成本指標值的評價作為選定條件,且選定得分成為最大或最大的範圍的組合。藉此,可以將以藉由得分進行評價的例如排放標準的達成度、以及根據既定的流程值來評價的廠房的運用性作為最優先的運轉條件,從複數個運轉條件之中選擇。
(9)在某些的實施方式中,於上述(5)~(8)的構成中,
前述選定部,
包含:第3選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中的前述得分成為比下限值更大的第1值以上的前述組合之中,選定前述成本指標值成為最佳或最大的範圍的前述組合亦即平衡組合。
依據上述(9)的構成,含有用來使滿足既定的選定條件的成本指標值以及得分的組合重疊於例如圖表上顯示等,與複數個運轉條件的組合的評價結果一齊將滿足選定條件的組合以建立關聯於圖表的形式顯示於顯示裝置的資訊。藉此,可以顯示成將藉由選定部選定的得分以及成本指標值的組合與其他的組合容易對比,可以自動進行最佳的運轉條件的抽出。
(10)在某些的實施方式中,於上述(9)的構成中,
前述得分是分別評價複數個流程值的各個的預測值的個別得分的合計,
前述選定部,
更包含:第4選定部,是選定具有以前述平衡組合的前述得分的值作為基準的得分範圍內的前述得分的值,並且具有以前述平衡組合的前述成本指標值的值作為基準的成本範圍內的前述成本指標值的值的其他的1個以上的前述組合之中,有關於特定的前述流程值的前述個別得分成為最大或最大的範圍的前述組合。
將得分,在合計複數個流程值的預測值的評價值(個別得分)來計算的情況下,得分的值成為相同的複數個個別得分的值的組合為複數存在。
依據上述(10)的構成,以得分和成本指標值平衡(兼顧)般的組合為基準,選定使用於得分的計算的複數個流程值之中的期望的流程值的預測值的個別得分變得更高般的運轉條件。藉此,可以在平衡組合附近,選定期望的特定的流程值的預測值的評價變得更高般的運轉條件,且可以選定將特定的流程值優先的運轉條件。
(11)本發明的至少一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援方法,具備:
運轉條件取得步驟,是構成為取得複數個運轉條件,該複數個運轉條件分別包含用來運轉廠房之複數個運轉參數;
成本指標值取得步驟,是構成為分別取得藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的成本指標值;
得分計算步驟,是構成為分別計算根據藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的至少1個的流程值的預測值的前述運轉條件的評價值亦即得分;以及
輸出資訊產生步驟,是構成為產生包含前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合的輸出資訊。
依據上述(11)的構成,可發揮與上述(1)相同的效果。
依據本發明的至少一個實施方式,提供:可做出根據複數個運轉條件的各個的評價結果的運轉條件的適當選擇的廠房的運轉支援裝置。
以下,參照附加圖式來對本發明的某些實施方式進行說明。但是,作為實施方式記載或圖式表示的構成零件的尺寸、材質、形狀、其相對地配置等,主旨並非將本發明的範圍限定於此,僅為單純的說明例。
例如,「在某方向」、「沿某方向」、「平行」、「正交」、「中心」、「同心」或「同軸」等的表示相對地或絶對性的配置的表現,嚴格來說不僅表示如此般的配置,也表示以公差或可獲得相同功能的程度的角度及距離來相對地位移的狀態。
例如,表示「同一」、「相等」以及「均質」等的事物為相等狀態的表現,嚴格來說不僅表示相等狀態,也表示存在公差或可獲得相同功能的程度的差的狀態。
例如,表示四角形及圓筒形等的形狀的表現,不僅表示在幾何學的嚴格的意思上的四角形狀及圓筒形狀等的形狀,也表示在可獲得相同效果的範圍內,包含凹凸部及倒角部等的形狀。
另一方面,「備有」、「具有」、「具備」、「包含」、或「有」一個的構成要素的表現,並非是將其他的構成要素的存在排除的排他性表現。
第1圖是概略表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房7具備的鍋爐71的構造的圖。
廠房的運轉支援裝置1(以下,簡稱運轉支援裝置1)是用來支援廠房7的運轉的裝置。此運轉支援裝置1作為運轉支援的對象,是具備可藉由運轉參數P控制的複數個機器(設備,以下相同)的廠房7,例如火力發電廠等的發電廠房及化學廠房、垃圾焚化場等。例如火力發電廠,具備如第1圖所示般的鍋爐71,將在鍋爐71產生的過熱蒸氣(主蒸氣)供給於蒸氣渦輪(未圖示)來使旋轉軸旋轉驅動,將連結於蒸氣渦輪的旋轉軸的發電機(未圖示)旋轉驅動來進行發電。
此第1圖所示的鍋爐71,是構成為藉由例如使由煤粉碎成的粉煤燃料在燃燒爐71f的內部燃燒而產生的熱與給水及蒸氣進行熱交換,產生供給於蒸氣渦輪等的過熱蒸氣(主蒸氣)的粉煤鍋爐。以下,說明以粉煤鍋爐為例於第1圖所示的鍋爐71時,如第1圖所示般,鍋爐71(鍋爐本體),具有:燃燒爐71f、燃燒裝置72、以及煙道73。
燃燒爐71f在內部具有燃燒室,例如成為四角筒的中空形狀且沿鉛直方向設置(參照第1圖)。形成燃燒室的燃燒爐71f的壁(燃燒爐壁)的內壁面,是構成為以連接未圖示的蒸氣管(傳熱管)和蒸氣管的散熱片構成,藉由供給於蒸氣管的給水及蒸氣和熱交換來抑制燃燒爐壁的溫度上昇。更詳細地說,例如沿鉛直方向配置的蒸氣管是在水平方向排列且複數配置,並且以散熱片塞住這些複數個蒸氣管之鄰接的蒸氣管和蒸氣管之間的方式配置。另外,燃燒爐71f是在爐底設置有傾斜面,在傾斜面設置有爐底蒸氣管而成為底面。
燃燒裝置72是用來使燃料供給於上述的燃燒爐71f的內部進行燃燒的裝置,具備:設置於燃燒爐壁的1個以上的燃燒器74、以及風箱77e。而且,燃燒裝置72是構成為藉由經由燃燒器74供給燃料於燃燒爐71f的內部,並且經由風箱77e供給燃燒用空氣(2次空氣),以使燃料燃燒。也可如第1圖所示般,燃燒裝置72,更具備:設置於燃燒爐壁的用來供給補給空氣(AA)的AA埠77p。此情況下,設定成藉由用來供給燃料於燃燒器74的後述的搬運用空氣(1次空氣)、以及經由風箱77e供給於燃燒爐71f的燃燒用空氣(2次空氣),燃燒用空氣的供給量相對於粉煤燃料的供給量成為低於理論空氣量,因而內部保持為還原環境氣體,將粉煤燃料進行還原燃燒後,重新供給燃燒用空氣(AA)而結束粉煤燃料的氧化燃燒,可減少在燃燒器74側的NOx產生量(2段燃燒方式)。
在第1圖所示的實施方式,燃燒裝置72具備複數個燃燒器74。而且,於燃燒爐壁,沿燃燒爐71f的周方向例如以均等間隔等設置1個以上(在第1圖複數)的燃燒器74,並且沿如此般的周方向設置的1個以上的燃燒器74沿鉛直方向在1個以上的段數(在第1圖74a~74e的5段)設置。這些複數個燃燒器74,分別經由粉煤供給管75連結於複數個粉碎機76(在第1圖76a~76e;粉煤機/碾磨機)的任一個,在各粉碎機76產生的粉煤藉由搬運用空氣(1次空氣)經由粉煤供給管75供給於燃燒器74。此外,上述的粉碎機76是藉著將藉由未圖示的原煤搬運系統供給的煤粉碎成既定的微粉的大小,且產生粉煤。
另外,上述的風箱77e是設置於燃燒爐71f之各燃燒器74的設置位置,且連結引導空氣(燃燒用空氣)的空氣導管77a的一端部。此空氣導管77a的另一端部是連接於送風機78,藉由送風機78推入的空氣通過空氣導管77a供給於風箱77e。另外,藉著分歧導管77c從設置於空氣導管77a的分歧部77b分岐而連接於上述的AA埠77p,構成可將依據設置於分歧導管77c的AA調節風門77d的開度的AA供給於AA埠77p(燃燒爐71f的內部)。總之,從送風機78供給於空氣導管77a的空氣,在空氣加熱器82(後述)被加溫後,被分配成:在分歧部77b被導往風箱77e的2次空氣、以及經由分歧導管77c被導往AA埠77p的AA。
另一方面,煙道73是引導藉由燃燒爐71f之燃料的燃燒所產生的燃燒氣體的導管,如第1圖所示般連結於燃燒爐71f的鉛直方向上方。於此煙道73,設置:用來產生蒸氣且進行過熱的複數個熱交換器79(在第1圖79a~79g)、以及用來除去附著於熱交換器79的傳熱面的附著物(灰等)的吹灰器等的除灰裝置(未圖示)等。而且,藉由從燃燒爐71f流入於煙道73的燃燒氣體來加熱流動於燃燒爐壁以及熱交換器79的給水及蒸氣,產生主蒸氣等的過熱蒸氣。
更詳細地說,例如在循環型鍋爐的情況下,蒸氣管的內部的水沸騰而產生的水(飽和水)和蒸氣(飽和蒸氣)所混合成的氣液混合流體流入於汽鼓(未圖示),氣液混合流體分離成為蒸氣(氣相)和水(液相)。其後,在汽鼓分離的過熱蒸氣(主蒸氣),是在通過形成為過熱蒸氣的流路的蒸氣管7p(過熱蒸氣管)送往蒸氣渦輪等時,受到設置於蒸氣管7p的過熱器(熱交換器79a,79b,79e)所致的加熱、以及降溫器7c所致的依據須要的冷卻,過熱蒸氣(主蒸氣)是以目標溫度成為固定的方式進行溫度調整。具體來說,降溫器7c,也可以設置於例如1次過熱器79e和2次過熱器79a之間的蒸氣管7p。在第1圖所示的實施方式,為了使通過2次過熱器79a後的過熱蒸氣、以及通過3次過熱器79b後的過熱蒸氣進行合流後的過熱蒸氣的溫度在目標溫度(定格蒸氣溫度)成為固定,經由降溫器7c使冷卻水及相對低溫的蒸氣依據須要來混合(進行噴灑)於流動在蒸氣管7p的過熱蒸氣,藉此來將流動於蒸氣管7p的過熱蒸氣予以冷卻。
另外,藉由於煙道73的下流側連接排氣處理裝置,通過上述的熱交換器79後的燃燒氣體(排氣)是藉由排氣處理裝置無害化後,釋出於大氣。更詳細地說,排氣處理裝置是由連結於煙道73的排氣通道8、以及設置於排氣通道8的複數個機器所成。在第1圖所示的實施方式中,於排氣通道8,從排氣的上流側往下流側,依序地設置:脫硝裝置81、在從送風機78供給於空氣導管77a的空氣和流動於排氣通道8的排氣之間進行熱交換的空氣加熱器82、煤塵處理裝置83、以及抽風機84等,在下流端部設置有煙囪85。此外,在脫硝裝置81,藉著將氨等供給於觸媒,淨化通過觸媒的排氣所含有的NOx。
如此般,廠房7,例如是火力發電廠的話各個具備以複數個機器構成的鍋爐71及排氣處理裝置、蒸氣渦輪等般,具備複數個機器。而且,以滿足根據廠房7(鍋爐71)的例如電力需要等的輸出要求的同時,廠房7的運轉成為最佳的方式,調整可在這些的複數個機器的各個進行設定的例如於鍋爐71之燃燒狀態造成影響的控制變數、以及於排氣的處理造成影響的控制變數等的運轉參數P。
不過,在如此的廠房7的運轉時,滿足廠房7(鍋爐71)的輸出要求般的複數個運轉參數P的設定(運轉條件R)有複數種存在的情況。而且,由於依據廠房7的運轉條件R,燃料消費量、空燃比(空氣量)、NOx及CO濃度等的測定值(流程值V)發生變化,因而使用於燃料費、及排氣的脫硝的氨量的費用、用來除灰的費用、各種的機器的動力費等不同,運轉費(成本)也有變化。例如,藉由下降燃燒器74的燃燒器噴口角度可以使NOx濃度降低的話,可相應地節省在脫硝裝置81使用的氨量。但是,另一方面,藉由下降燃燒器噴口角度來降低熱交換器79的傳熱管的金屬溫度,藉此將導致用來降低鍋爐產生的過熱蒸氣的蒸氣溫度(調整成固定值)的降溫器7c之噴霧噴射所致的流動於蒸氣管7p的蒸氣溫度的調整範圍的降低。
因此,本發明者們,為了將廠房7的運轉最佳化,不僅成本,也考慮各種的流程值V,想到綜合地評價廠房7的運轉條件R的必要性。一般,可滿足廠房(鍋爐)的須求輸出的運轉條件R有複數種,但本發明者們如果可以將分別評價複數個運轉條件R所得的評價結果相互進行比較的話,應該可在將複數個運轉條件R予以比較的同時,選擇更適當的運轉條件。
以下,針對於可支援從複數個運轉條件R進行更適當的運轉條件R的選擇的廠房的運轉支援裝置1,使用第2圖至第5A圖進行說明。
第2圖是表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援裝置1的構造的方塊圖。第3圖是例示本發明的一個實施方式所涉及的成本指標值C的計算項目的細項的圖。第4圖是例示本發明的一個實施方式所涉及的得分S的計算項目的細項的圖。第5A圖是表示本發明的一個實施方式所涉及的流程值V的預測值和個別得分Si的關係的圖,且表示值越小越佳的流程值V的例子。第5B圖是表示本發明的一個實施方式所涉及的流程值V的預測值和個別得分Si的關係的圖,且表示目標範圍已定的流程值V的例子。第6圖是表示本發明的一個實施方式所涉及的決定流程值V和得分S的關係的流程的圖。
如第2圖所示般,廠房的運轉支援裝置1,具備:運轉條件取得部12、成本指標值取得部2、得分取得部3、以及輸出資訊產生部4。此外,運轉支援裝置1是以電腦構成,具備:未圖示的CPU(處理器)、ROM和RAM這類的記憶體、外部記憶裝置等的記憶裝置m等。而且,藉著CPU依據主記憶裝置讀取的程式(運轉支援程式)的命令進行動作(資料的演算等),實現運轉支援裝置1的各功能部。針對於運轉支援裝置1具備的上述各機能部,分別進行說明。
運轉條件取得部12,是構成為取得分別包含用來運轉上述般的廠房7的複數個運轉參數P的複數個運轉條件R。總之,運轉條件R是決定複數(複數種類)的運轉參數P的各個的設定值的資訊設定,上述的複數個運轉條件R是彼此由於複數個運轉參數P的設定之至少1個的運轉參數P的值不同,故運轉條件R的內容相互不同。運轉參數P,例如有:供給於燃燒爐71f的燃料的供給量及空氣量、燃燒器74的燃燒器噴口角度、AA調節風門77d的開度、送風機78的旋轉數、在脫硝裝置81所使用的氨的供給量、以及在降溫器7c的噴灑量等,各式各樣參數。此外,只要於運轉條件取得部12取得的各運轉條件R,含有可在廠房7變更的全部的運轉參數P之中的至少一部的話即可。
成本指標值取得部2,是構成為藉由上述的運轉條件取得部12所取得的複數個運轉條件R的各個來分別取得運轉廠房7的情況下的成本指標值C。此成本指標值C是以運用成本的觀點來評價運轉條件R的評價結果,也可以是運用成本(運轉成本)的預測值,或例如來自於成為現在的運轉條件R等的基準的運轉條件R(以下,基準運轉條件)的運用成本的削減量(以下,削減成本)的預測值。如第3圖所示般,成本指標值C也可以將複數個費用項目的各個依據運轉條件R來計算,並將這些藉由合計來計算。在第3圖的例示中,藉由將預測在廠房7的既定期間的運轉所產生燃料費、氨費、補助動力費、除灰費等的費用項目予以合計,來算出成本指標值C。此外,各費用項目,也可以根據每單位量的單價和消費量來計算。
另外,上述的成本指標值C亦即運用成本或削減成本的預測值,可根據藉由複數個運轉條件R的各個運轉廠房7的情況下的至少1個的流程值的預測值,分別進行計算。例如,由於可以從某運轉條件R之NOx濃度的預測值,預測在脫硝裝置81成為必須的氨量,因而可以從其預測結果預測氨費。另外,由於可以預測燃料供給量及空氣量,因而可以預測燃料費及燃燒裝置72的運轉費用等的費用。此外,以各運轉條件運轉廠房7的情況下的流程值的預測值,也可以如第2圖所示般使用預測模型M來計算,關於詳細容待後述。
在第2圖所示的實施方式中,成本指標值取得部2是構成為計算各運轉條件R的削減成本的預測值,並作為成本指標值C取得。藉此,不直接計算基準運轉條件的成本指標值C,可根據欲計算削減成本的運轉條件R和基準運轉條件中的各種的運轉參數P的值及流程值V的差異,計算成本指標值C(削減成本)。具體來說,以基準運轉條件之削減成本作為0,對此,加上藉由例如下降燃燒器噴口角度的運轉條件R來削減的氨費及風扇的動力所涉及的輔機動力等的費用項目地預測值,並相反地減去被預測增加的燃料費用等費用項目的預測值,藉此來計算削減成本。
但是,本發明不限定於本實施方式。在其他的某些的實施方式中,例如,成本指標值取得部2,也可以從可計算依據運轉條件R的成本指標值C的其他裝置(未圖示的成本指標值計算裝置)取得。例如,也可以藉由從上述的成本指標值取得部2等對於成本指標值計算裝置發送運轉條件R等,接收對應於發送的運轉條件R的成本指標值C作為其回應。
得分取得部3是構成為分別取得藉由複數個運轉條件R的各個運轉廠房7的情況下的得分S。此得分S是根據至少1個的流程值V的預測值的運轉條件R的評價值。總之,得分S,相當於將任意的運轉條件R,根據在以其任意的運轉條件R來運轉廠房7的情況下預測的1個以上的流程值V來評價的評價結果。另外,以各流程值V的例子而言,可列舉:NOx濃度、CO濃度等的排放標準已定的者、及熱交換器79具備的傳熱管的金屬溫度、降溫器7c所致的過熱蒸氣的溫度減少量(噴霧噴射所致的蒸氣溫度調整範圍)、蒸氣溫度等的各種溫度、蒸氣壓力等的各種壓力、空燃比、空氣量等的測量值等。
另外,也可以在將上述的得分S的計算根據複數個流程值V的評價結果來進行的情況下,如第4圖所示般,將藉著分別評價n個(n是1個以上的整數)的流程值V的預測值所得的n個的個別的得分S(以下,將各個稱為個別得分Si)予以合計(E=ΣEi)等,藉此來計算得分S。藉著將個別得分Si,決定為流程值V越為理想的值越大,相反各流程值V為越不理想的值越小,可藉由得分S從流程值V的觀點來評價運轉條件R。
更詳細地說,個別得分Si,在某些的實施方式中,如第5A圖至第5B圖所示般,也可以在滿足流程值V的目標值Vt的範圍內成為正值(正的值),或在除此之外的範圍成為負值(負的值)。並且,個別得分Si也可以成為依據目標的達成度的值。具體來說,在如NOx濃度等排放標準已定者等,越小值越佳的流程值V(例如具NOx濃度等排放標準者)的情況下,也可以如第5A圖所示般,定為流程值V越大越個別得分Si越小。相反地,在如越大的值越佳的流程值V的情況下,也可以定為流程值V越大個別得分Si越大。另外,在如必須將值收在目標範圍(既定範圍)的流程值V的情況下,也可以如第5B圖所示般,定為隨著流程值V的預測值離開設定於目標範圍內的目標值Vt,個別得分Si變小。
在第5A圖的例示,將目標值Vt,定為比滿足在廠房7運轉上必須的限制值(Vmax)更小的值。另外,將個別得分Si,定為流程值V的預測值在比目標值Vt更小的範圍亦即第1範圍a1為正值,在比目標值Vt更大的範圍(第2範圍a2、第3範圍a3)為負值。此種的流程值V,比目標值Vt更大則不理想,但比目標值Vt更大,且在限制值(Vmax)以下的範圍亦即第2範圍a2可運轉廠房7。因此,比在此第2範圍a2的傾斜,是比在限制值更大的範圍亦即第3範圍a3的傾斜設定較大。藉此,以使流程值V的預測值位於第3範圍a3的情況的個別得分Si,比位於第2範圍a2的情況更顯著減少,且運轉條件R的得分S被計算得更小。
另一方面,在第5B圖的例示中,目標值Vt被設定在以下限值(Vmin)和上限值(Vmax)規定的目標範圍的第1範圍a1內。而且,將個別得分Si,定為流程值V的預測值和目標值Vt的差的絶對值越大則越小。換句話說,個別得分Si是被定為離目標值Vt越遠越小(越靠近目標值Vt越大)。另外,在成為目標範圍外的第3範圍a3的傾斜,比第1範圍a1內(目標範圍內)的傾斜更大,在第3範圍a3的個別得分Si,是設定為比第1範圍a1,且流程值V的預測值越大越急劇減少。藉此,以使流程值V的預測值位於第3範圍a3的情況的個別得分Si,比位於第1範圍a1的情況更顯著減少,且運轉條件R的得分S被計算得更小。
而且,藉由預先決定如第5A圖至第5B圖所示般的各流程值V的預測值和個別得分Si的關係(參照第5A圖至第5B圖),可從各流程值V的預測值來計算個別得分Si。而且,在第2圖所示的實施方式中,得分取得部3,使用可計算與依據運轉條件R的流程值V的預測值對應的個別得分Si的每流程值V的得分變換函數F,分別計算各流程值V的個別得分Si,並且藉由將計算的個別得分Si進行合計,取得得分S。
具體來說,在第2圖所示的實施方式中,運轉支援裝置1,更具備:流程值預測部14,是將期望的流程值V的預測值,使用預測模型M進行計算。而且,得分取得部3是根據從流程值預測部14輸入的每運轉條件R的1個以上流程值V的預測值,計算各運轉條件R的得分S。更具體來說,得分取得部3,具備:個別得分計算部31、以及合計部32。而且,得分取得部3,當從流程值預測部14輸入每運轉條件R的流程值V的預測值時,藉由個別得分計算部31於每運轉條件R計算各流程值V的預測值的個別得分Si後,藉由合計部32,計算從個別得分計算部31計算的每運轉條件R的1個以上的個別得分Si的合計值,藉此取得得分S。
另外,上述的預測模型M,也可以在某些的實施方式中,根據藉由實際運轉廠房7所得的運轉資料,藉由學習運轉條件R和流程值V的關係來製作(構築)。具體來說,如第6圖所示般,例如在燃燒調整試驗中,分別測量以複數個運轉條件R的各個來運轉廠房7時的期望的流程值V(第6圖的步驟S61)。而且,產生以將運轉條件R和期望的流程值V的測量值加上對應的複數個資料來構成的學習資料,並且對於產生的學習資料,使用例如神經網路等的周知的手法來進行機械學習,藉此製作將對應於成為輸入的運轉條件R的期望的流程值V的預測值予以計算(輸出)的預測模型M(第6圖的步驟S62)。此外,上述的學習資料的至少一部,也可以在廠房7的過去的運用時所得的運轉條件R以及期望的流程值V的測量值來構成。
而且,之後,模擬使用預測模型M假想的複數個運轉條件R所致的流程值V(第6圖的步驟S63),對於藉由模擬所得的流程值V進行計分,決定如第5A圖至第5B圖所示般的各流程值V的預測值和個別得分Si的關係(第6圖的步驟S64)。
如此般,藉由製作可計算對於運轉條件R的期望的流程值V的預測值的預測模型M,即使是在廠房7的運轉未實際使用的運轉條件R,仍可求取此時的期望的流程值V(預測值)。但是,本發明未限定於本實施方式,在其他的某些的實施方式中,也可以理論地計算流程值V等,使用其他的手法來製作預測模型M。
輸出資訊產生部4,是構成為產生包含複數個運轉條件R的每個所得的得分S以及成本指標值C的組合的輸出資訊I。如第2圖所示般,輸出資訊產生部4,藉由取得對應於成本指標值取得部2取得的各運轉條件R的成本指標值C、以及對應於得分取得部3取得的各運轉條件R的得分S,產生上述的輸出資訊I。輸出資訊I,也可以是將運轉條件R或運轉條件R的識別資訊(ID等),與其評價結果亦即得分S以及成本指標值C建立關聯的資料的清單、以及如此般的資料以HTML及XML等的標記語言來記述的資訊。
如果將如此般的輸出資訊I,如第2圖所示般,藉由例如後述的第1輸出部61輸出於顯示器等的顯示裝置16的話,操作員等可將複數個運轉條件R以得分S以及成本指標值C的觀點來進行視覺上的比較。另外,例如,如果藉由後述的第2輸出部62及第3輸出部63,將從輸出資訊I之中選擇的1個的運轉條件R發送於廠房7的控制裝置(DCS)等的話,可從得分S以及成本指標值C的觀點達到廠房7的運轉的最佳化。所以,可以根據得分以及成本指標值的觀點,從複數個運轉條件R求取適當的運轉條件。
此外,於第2圖,運轉條件取得部12取得的複數個運轉條件R,是分別輸入於成本指標值取得部2以及流程值預測部14,但成本指標值取得部2以及流程值預測部14和得分取得部3所做的處理,也可以並行執行,或依序(順序地)進行。在後者的情況下,運轉條件取得部12取得的複數個運轉條件R被輸入於流程值預測部14處理後,也可以成本指標值取得部2以及流程值預測部14來進行。
依據上述的構造,廠房的運轉支援裝置1,針對於例如可運轉廠房7以得到期望的輸出(額定輸出等)般的複數個運轉條件R,藉由分別求取在各運轉條件R來運轉廠房7的情況下的得分S以及成本指標值C,產生得分S以及成本指標值C的複數個組合的資訊(輸出資訊I)。藉此,除了得分S所致的複數個運轉參數P的評價,還可從得分S以及成本指標值C的觀點去進行複數個運轉條件R的各個評價。因此可以藉由來自於運轉廠房7的情況下的得分S以及成本指標值C的兩面的觀點的評價,支援從複數個運轉條件R之中選擇(求取)適當的運轉條件R。
接著,針對於有關於將上述的輸出資訊I輸出的輸出部的實施方式,使用第7圖至第8圖進行說明。第7圖是本發明的一個實施方式所涉及的成為複數個運轉條件R的評價結果的圖表G的表示例,圖表G為散佈圖。散佈圖的標繪點的數量,換言之運轉條件R的數目是其中一例,並未被限定。另外,第8圖是本發明的一個實施方式所涉及的成為複數個運轉條件R的評價結果的圖表G的表示例,圖表G是將第7圖的散佈圖的外周加上邊框的圖。
在某些的實施方式中,如第2圖所示般,上述的運轉支援裝置1,也可更具備:第1輸出部61,是根據輸出資訊產生部4所產生的輸出資訊I,將從與藉由運轉條件取得部12取得的複數個運轉條件R對應的複數個組合所得的得分S以及成本指標值C的相關的圖表G(參照第7圖至第9圖)輸出於顯示器等的顯示裝置16。總之,第1輸出部61是將用來使上述的圖表G顯示於顯示裝置16的畫面上的資料根據輸出資訊I來製作等,且發送於顯示裝置16。藉此,將複數個運轉條件R的各個以得分S以及成本指標值C來評價的評價結果,作為圖表G被顯示於畫面上。此外,在圖表G的畫面顯示上,與以連動於滑鼠等的操作的游標來表示的部分、以及以觸控操作(指向操作)來指定的部分建立對應的運轉條件R的內容等的詳細資訊,也可以顯示於畫面上。
第7圖所示的實施方式的圖表G是橫軸(x軸)為得分S、縱軸(y軸)為削減成本(成本指標值C),在其2軸上將複數個運轉條件R的各個,以其評價結果(得分S以及成本指標值C的組合)所標繪的散佈圖。在第7圖的圖表G中各標繪點是以圓點來示,各標繪點符合於複數個運轉條件R的任一個。另外,圖表G的原點符合於比較用所暫時選定的基準運轉條件(第8圖也相同)。
另外,在第8圖所示的實施方式中,上述的圖表G,是將構成有關於上述的複數個運轉條件R的複數個得分S以及成本指標值C的組合的散佈圖的標繪點的集合(參照第7圖)的外周加上邊框的圖(圖形;以下,外形圖Gs)。於例如第7圖所示般的散佈圖的畫面顯示上,對於作為其中一例來選擇的各運轉條件,產生依據標繪點的密集程度的標繪點的重疊等的濃淡。在本實施方式,未實施濃淡本身所致的評價。此時,成本指標值C或得分S的任一個成為最大或最大的範圍的標繪點,可能因為畫面顯示上的標繪點的重疊等的濃淡的偏差等而產生不易判別的情況。因此,藉由將散佈圖的外形圖Gs顯示於畫面上,取代散佈圖,以達到容易判別例如散佈圖之尖峰。所以,可以容易把握成本指標值C或得分S的任一方成為最大或最大的範圍的得分S以及成本指標值C的組合。
上述的散佈圖的外形圖Gs是以通過構成散佈圖的複數個標繪點的局部的直線等來連結的圖形,且是構成散佈圖的其他的標繪點的全部被收於其圖形的內側般的圖形。但是,離群值和可判斷的標繪點,也可以不收於圖形的內部。此外,如此般的圖形,也可以例如,將x軸(或y軸)分割為複數個區間後,從分割的各區間所含有的1個以上的標繪點之中分別判別出y值(x值)為最大或最大的範圍的標繪點以及最小或最小的範圍的標繪點,並將判別的複數個標繪點彼此,藉由例如以構成散佈圖的全部的標繪點被包含於由直線連結的內側連結的方式進行製作。或者,也可以藉由將x值(或y值)成為最大或最大的範圍或最小或最小的範圍的標繪點等,從成為任意的起點的標繪點在x軸(或y軸)上朝單一方向前進時在進行方向相鄰接的標繪點進行連結,製作散佈圖的外形圖Gs。也可以藉由其他的手法來製作。此外,最小的範圍,是指視為與成本指標值C的最小大致同等的值,設為從最小的100%至120%為止,更佳為從最小的100%至110%為止的範圍。藉此來容許成本指標值C的微小的值的差異。
依據上述的構成,第1輸出部61是根據對應於複數個運轉條件R的得分S以及成本指標值C的複數個組合,將得分S和成本指標值C的相關的圖表(散佈圖等)輸出於顯示裝置16。藉此,操作員等可以從得分S以及成本指標值C的觀點來將複數個運轉條件R進行視覺上的比較,可以支援適當的運轉條件的選擇。
另外,在某些的實施方式中,也可如第2圖所示般,上述的運轉支援裝置1,更具備:第2輸出部62,是輸出複數個運轉條件R之中,與依據經由顯示裝置16的操作員等所進行的選擇操作來輸入的得分S以及成本指標值C的組合對應的運轉條件R。具體來說,第2輸出部62的輸出目地,也可以是廠房7的控制裝置,或顯示裝置16。
總之,藉由第1輸出部61顯示於顯示裝置16的圖表G,構成為可藉由操作員等所進行的滑鼠的操作、觸控操作等來選擇。而且,在第2圖所示的實施方式中,藉由在顯示裝置16的畫面上選擇操作,選擇的圖表G上的標繪點或位置的資訊(選擇資訊)被發送於運轉支援裝置1,從而第2輸出部62,將建立對應於接收的選擇資訊的運轉條件R,輸出於廠房7的控制裝置或顯示裝置16的至少一方。
依據上述的構造,第2輸出部62是將例如與藉由操作員在畫面上進行的選擇操作選擇的任意的得分S以及成本指標值C的組合對應的(被建立關聯的)運轉條件R輸出於例如廠房7的控制裝置(DCS)等的外部。藉此,可以對於第2輸出部62的輸出目地,傳輸所選擇的運轉條件R。
接著,針對於將滿足既定的選定條件的運轉條件R從複數個運轉條件R選定的選實施方式,使用第9圖進行說明。第9圖是本發明的一個實施方式所涉及的包含藉由選定部5選定的組合的圖表G的表示例,對應於第7圖。
換言之,在某些的實施方式中,也可以如第2圖所示般,上述的運轉支援裝置1,更具備:選定部5,是從輸出資訊I所含有的對應於複數個運轉條件R的得分S以及成本指標值C的複數個組合之中選定滿足選定條件(後述)的至少1個的組合。此情況下,輸出資訊I,也可以更包含用來使藉由上述的選定部5所選定的至少1個的組合顯示於顯示裝置16的資訊(選定資訊)。換句話說,第1輸出部61,是將包含複數個運轉條件R的每個所得的複數個得分S以及成本指標值C的組合以及上述的選定資訊的輸出資訊I予以輸出。
上述的選定部5,在某些的實施方式中,也可以如第2圖所示般,包含:第1選定部51,是從複數個運轉條件R的每個所得的得分S以及成本指標值C的組合之中的得分S成為下限值Smin
以上(參照第9圖;在第9圖為0)的組合之中,選定成本指標值C成為最佳或最佳的範圍的組合(第9圖的成本最佳)。在此,成本指標值C最佳,是指由於在削減成本的情況下,值越大費用越小因而是最大值或最大值的範圍,在成本指標值C為運用成本本身的情況下,由於值越大越費用越高因而成為最小值或最小值的範圍。另外,最佳的範圍,是指視為與成本指標值C的最佳大致同等的值,設為從最佳的值的100%至80%為止,更佳為從最大值的100%至90%為止的範圍。藉此來容許成本指標值C的微小的值的差異。總之,第1選定部51是選定滿足選定條件(成本最佳條件)的下述的組合,該選定條件為:S≧Smin
,並且C(削減成本)=最大或最大的範圍,或者,S≧Smin
,並且C(運用成本)=最小或最小的範圍。在第9圖所示的實施方式中,上述的得分S的下限值Smin
是0,但在其他的某些的實施方式中,也可以上述的得分S的下限值Smin
是比0更大的值,或比0更小的值。藉此,可藉由成為得分S的下限值Smin
以上,滿足例如排放標準的達成度、以及根據既定的流程值V來評價的廠房7的運用性等的要求的同時,將藉由成本指標值C成為最佳或最佳的範圍而使經濟效益成為最高的運轉條件R,從複數個運轉條件R之中選擇。
另外,在其他的某些的實施方式中,選定部5也可以如第2圖所示般,包含:第2選定部52,是從複數個運轉條件R的每個所得的得分S以及成本指標值C的組合之中,選定與成本指標值C無關,且得分S成為最大或最大的範圍的組合(第9圖的得分最大)。總之,第2選定部52,未必以成本指標值C作為選定條件,選定滿足S=最大或最大的範圍的選定條件(得分最大條件)的組合。藉此,可將以藉由得分S進行評價的例如排放標準的達成度、以及根據既定的流程值V來評價的廠房7的運用性作為最優先的運轉條件R,從複數個運轉條件R之中選擇。
在其他的某些的實施方式中,選定部5也可以如第2圖所示般,包含:第3選定部53,是從複數個運轉條件R的每個所得的得分S以及成本指標值C的組合之中的得分S成為第1值S1
以上的組合之中,選定成本指標值C成為最佳或最佳的範圍的組合亦即組合(以下,平衡組合;第9圖的平衡)。在此,第1值S1
是比前述的下限值Smin
更大(S1
>Smin
)。總之,第3選定部53是選定滿足選定條件(平衡條件)的組合,該選定條件為:S≧S1
,並且C(削減成本)=最大或最大的範圍,或者,S≧S1
,並且C(成本)=最小或最小的範圍。在第9圖所示的實施方式中,第1值S1
是成為比0更大的值(S1
>0),但第1值S1
也可以是0,且也可以是比0更小的值(S1
≦0)。藉此,可將得分S和成本指標值C平衡(兼顧)般的運轉條件R,從複數個運轉條件R之中選擇。
此時,如上述般,在將得分S,根據分別評價複數個流程值V的各個的預測值的個別得分Si來計算(合計)的情況下,得分S的值成為相同的複數個個別得分Si的值的集合有複數存在的情況。所以,有在如此般的個別得分Si的集合之中,將期望的個別得分Si的值更加大的情況。例如,即使是成為相同得分S的運轉條件R,仍可能存在有關於降溫器7c之噴霧噴射所致的蒸氣溫度的調整範圍的個別得分Si比較高的情況、以及有關於NOx濃度的個別得分Si比較高的情況等,但作為得分S最大值或最大值的範圍,有從成為大致相同的運轉條件R之中找出例如噴霧噴射所致的蒸氣溫度的調整範圍優良的運轉條件R的情況。
因此,在其他的某些的實施方式中,選定部5也可以如第2圖所示般,更包含:第4選定部54,是將組合(第9圖的平衡周邊)進行選定,作為具有以上述的平衡組合(滿足平衡條件的得分S以及成本指標值C的組合)的得分S的值作為基準的得分S的既定的範圍(得分範圍Sr)內的得分S的值,並且具有以其平衡組合的成本指標值C的值作為基準的成本指標值C的既定的範圍(成本範圍Cr)內的成本指標值C的值的其他的1個以上的得分S以及成本指標值C的組合之中,有關於特定的流程值V的個別得分Si最大值或最大值的範圍。
上述的得分範圍Sr,也可以是例如:從平衡組合具有的得分S至+α1為止的範圍、-α2為止的範圍、從-α2至+α1為止的範圍的任一個(α1、α2≧0的既定值)。此時,也可以是α1=α2、α1≠α2。同樣地,上述的成本範圍Cr,也可以是例如,從平衡組合的成本指標值C至+β1為止的範圍、至-β2為止的範圍、從-β2至+β1為止的範圍的任一個(β1、β2≧0的既定值)。此時,也可以是β1=β2、β1≠β2。總之,第4選定部54是選定:S在得分範圍Sr內,C在成本範圍Cr內,並且滿足特定的個別得分Si=最大或最大的範圍的選定條件(平衡周邊條件)的組合。上述的α1、α2的既定值以及β1、β2的既定值,是從得分S的值以及成本指標值C的值的產生狀況等設定適當的範圍。或作為簡略方法,得分S的值以及成本指標值C的值的±20%,更佳可為值的±10%的範圍。
藉此,可以在平衡組合附近,選定期望的特定的流程值V的預測值的評價(個別得分Si)變得更高的般的運轉條件R,且可以選定將特定的流程值V優先的運轉條件R。
依據上述的構造,於輸出資訊I,含有用來使滿足既定的選定條件的成本指標值C以及得分S的組合重疊於例如圖表G上顯示等,與複數個運轉條件R的組合的評價結果一齊將滿足選定條件的組合以建立關聯於圖表G的形式來顯示於顯示裝置16的資訊。藉此,可以顯示成將藉由選定部5選定的得分S以及成本指標值C的組合與其他的組合容易對比,可以自動進行最佳的運轉條件R的抽出。
另一方面,在其他的某些的實施方式中,上述的運轉支援裝置1,除了上述的選定部5,也可更具備:第3輸出部63,是將選定部5根據上述的選定條件而選定的至少1個的組合之中,與符合廠房7的運轉模式的1個的組合對應的運轉條件R予以輸出。第3輸出部63也可以例如連接於廠房7的控制裝置,或將第3輸出部63所輸出的運轉條件R作為指令值,廠房7的控制裝置進行廠房7的控制。
另外,運轉模式是從與選定部5選定的1個以上的組合對應的運轉條件R之中,指示實際應採用哪個運轉條件R的資訊。具體來說,也可以藉由運轉模式,可指示滿足成本最佳條件、得分最大條件、平衡條件、平衡周邊條件的任一個的運轉條件R。所以,第3輸出部63,是將與在運轉模式指示的滿足選定條件的得分S以及成本指標值C的組合對應的運轉條件R予以輸出。
依據上述的構造,第3輸出部63是將與滿足以運轉模式指示的選定條件的得分S以及成本指標值C的組合對應的運轉條件R,輸出於例如廠房7的控制裝置等的外部。藉此,可以藉依據運轉模式的運轉條件R來進行廠房7的運轉等。
此外,在其他的某些的實施方式中,運轉支援裝置1,也可以不具備上述的選定部5。在此情況下,輸出資訊產生部4和輸出部6成為直接連接。
以下,針對於與上述的運轉支援裝置1執行的處理對應的廠房的運轉支援方法,使用第10圖說明。第10圖是表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援方法的流程圖。
如第10圖所示般,廠房的運轉支援方法(以下,簡稱運轉支援方法),具備:運轉條件取得步驟(S1)、成本指標值取得步驟(S2)、得分取得步驟(S3)、以及輸出資訊產生步驟(S4)。
依第10圖的步驟順序來說明運轉支援方法。
在第10圖的步驟S1中,執行運轉條件取得步驟。運轉條件取得步驟(S1)是取得上述的複數個運轉條件R的步驟。運轉條件取得步驟(S1),因為與已經說明的運轉條件取得部12執行的處理內容相同,故省略詳細內容。
在步驟S2中,執行成本指標值取得步驟。成本指標值取得步驟(S2),是分別取得藉由經運轉條件取得步驟(S1)取得的複數個運轉條件R的各個來運轉廠房7的情況下的成本指標值C(前述)的步驟。成本指標值取得步驟(S2),因為與已經說明的成本指標值取得部2執行的處理內容相同,故省略詳細內容。
在步驟S3中,執行得分取得步驟。得分取得步驟(S3),是分別取得藉由經運轉條件取得步驟(S1)取得的複數個運轉條件R的各個來運轉廠房7的情況下的得分S(前述)的步驟。得分取得步驟(S3),因為與已經說明的得分取得部3執行的處理內容相同,故省略詳細內容。
在步驟S4中,執行輸出資訊產生步驟。輸出資訊產生步驟(S4)是產生上述的輸出資訊I的步驟。輸出資訊產生步驟(S4),因為與已經說明的輸出資訊產生部4執行的處理內容相同,故省略詳細內容。
在第10圖所示的實施方式中,於步驟S5,執行從上述的輸出資訊I所含有的與複數個運轉條件R對應的得分S以及成本指標值C的複數個組合之中選定滿足選定條件的至少1個的組合的選定步驟(S5)。選定步驟(S5),因為與已經說明的選定部5執行的處理內容相同,故省略詳細內容,但也可以選定滿足上述的成本最佳條件、得分最大條件、平衡條件、平衡周邊條件的任一個的條件的至少1個的運轉條件R。
而且,在將在選定步驟(S5)選定的包含運轉條件R的圖表G畫面顯示於顯示裝置16的情況下,在步驟S61中,藉由執行相當於上述的第1輸出部61的處理內容的第1輸出步驟(S61),使上述的圖表G(參照第7圖至第9圖)畫面顯示於顯示裝置16。另外,在步驟S62中,藉由執行相當於上述的第2輸出部62的處理內容的第2輸出步驟,將對應於藉由操作員選擇的圖表G之標繪點或位置的運轉條件R,於廠房7的控制裝置進行設定。相反地,在不進行上述的畫面顯示的情況下,藉由執行相當於上述的第3輸出部63的處理內容的第3輸出步驟(S63),將在選定步驟(S5)選定的1個的運轉條件R於廠房7的控制裝置進行設定。
依據上述的構造,藉由從得分S以及成本指標值C的觀點來評價複數個運轉條件R的各個,可以支援從複數個運轉條件R之中選擇(求取)適當的運轉條件R。
本發明不限於上述的實施方式,也包含在上述的實施方式予以變形的形態、以及將這些形態適當組合的形態。
1:運轉支援裝置
m:記憶裝置
12:運轉條件取得部
14:流程值預測部
16:顯示裝置
2:成本指標值取得部
3:得分取得部
31:個別得分計算部
32:合計部
4:輸出資訊產生部
5:選定部
51:第1選定部(成本最佳條件)
52:第2選定部(得分最大條件)
53:第3選定部(平衡條件)
54:第4選定部(平衡周邊條件)
6:輸出部
61:第1輸出部
62:第2輸出部
63:第3輸出部
7:廠房
7c:降溫器
7p:蒸氣管
71:鍋爐
71f:燃燒爐
72:燃燒裝置
73:煙道
74:燃燒器
75:粉煤供給管
76:粉碎機
77a:空氣導管
77b:分歧部
77c:分歧導管
77d:調節風門
77e:風箱
77p:埠
78:送風機
79:熱交換器
79a:2次過熱器
79b:3次過熱器
79e:1次過熱器
8:排氣通道
81:脫硝裝置
82:空氣加熱器
83:煤塵處理裝置
84:抽風機
85:煙囪
R:運轉條件
P:運轉參數
V:流程值
Vt:目標值
C:成本指標值
Cr:成本範圍
G:圖表
Gs:外形圖
I:輸出資訊
M:預測模型
S:得分
Si:個別得分
Smin:下限值
S1:第1值
Sr:得分範圍
F:得分變換函數
a1:流程值的第1範圍
a2:流程值的第2範圍
a3:流程值的第3範圍
[第1圖] 是概略表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房具備的鍋爐的構造的圖。
[第2圖] 是表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援裝置的構造的方塊圖。
[第3圖] 是例示本發明的一個實施方式所涉及的成本指標值的計算項目的細項的圖。
[第4圖] 是例示本發明的一個實施方式所涉及的得分的計算項目的細項的圖。
[第5A圖] 是表示本發明的一個實施方式所涉及的流程值的預測值和個別得分的關係的圖,且表示值越小越佳的流程值的例子。
[第5B圖] 是表示本發明的一個實施方式所涉及的流程值的預測值和個別得分的關係的圖,且表示目標範圍已定的流程值的例子。
[第6圖] 是表示本發明的一個實施方式所涉及的決定流程值和得分的關係的流程的圖。
[第7圖] 是本發明的一個實施方式所涉及的成為複數個運轉條件的評價結果的圖表的表示例,圖表為散佈圖。
[第8圖] 是本發明的一個實施方式所涉及的成為複數個運轉條件的評價結果的圖表的表示例,圖表是將第7圖的散佈圖的外周加上邊框的圖。
[第9圖] 是本發明的一個實施方式所涉及的包含藉由選定部選定的組合的圖表的表示例,對應於第7圖。
[第10圖] 是表示本發明的一個實施方式所涉及的廠房的運轉支援方法的流程圖。
1:運轉支援裝置
2:成本指標值取得部
3:得分取得部
4:輸出資訊產生部
5:選定部
6:輸出部
12:運轉條件取得部
14:流程值預測部
16:顯示裝置
31:個別得分計算部
32:合計部
51:第1選定部(成本最佳條件)
52:第2選定部(得分最大條件)
53:第3選定部(平衡條件)
54:第4選定部(平衡周邊條件)
61:第1輸出部
62:第2輸出部
63:第3輸出部
C:成本指標值
F:得分變換函數
I:輸出資訊
m:記憶裝置
M:預測模型
P:運轉參數
R:運轉條件
S:得分
Si:個別得分
V:流程值
Claims (10)
- 一種廠房的運轉支援裝置,具備:運轉條件取得部,是構成為取得複數個運轉條件,該複數個運轉條件分別包含用來運轉廠房之複數個運轉參數;成本指標值取得部,是構成為分別取得藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的成本指標值;得分取得部,是構成為分別計算根據藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的至少1個的流程值的預測值的前述運轉條件的評價值亦即得分;以及輸出資訊產生部,是構成為產生包含前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合的輸出資訊;更具備:第1輸出部,是將根據前述輸出資訊產生部產生的前述輸出資訊,由與前述複數個運轉條件對應的複數個前述組合所得的前述得分以及前述成本指標值的相關的圖表,輸出到操作員側的顯示裝置。
- 如申請專利範圍第1項的廠房的運轉支援裝置,其中,前述圖表是將構成前述複數個組合的散佈圖的標繪點的集合的外周加上邊框的圖。
- 如申請專利範圍第1項或第2項的廠房的運轉支援裝置,其中,更具備:第2輸出部,是輸出前述複數個運轉條件之中,對應於依據經由前述顯示裝置的選擇操作來輸入的前述得分以及前述成本指標值的組合的前述運轉條件。
- 如申請專利範圍第1項或第2項的廠房的運轉支援裝置,其中,更具備:選定部,是從前述輸出資訊所含有的複數個前述組合之中選定滿足選定條件的至少1個的組合,前述輸出資訊,更包含用來使藉由前述選定部所選定的前述至少1個的組合顯示於前述顯示裝置的資訊。
- 如申請專利範圍第1項或第2項的廠房的運轉支援裝置,其中,更具備:選定部,是從前述輸出資訊所含有的複數個前述組合之中選定滿足選定條件的至少1個的組合;以及第3輸出部,是輸出前述選定部選定的前述至少1個的組合之中,對應於符合前述廠房的運轉模式的1個的前述組合的前述運轉條件。
- 如申請專利範圍第4項的廠房的運轉支援裝置,其中, 前述選定部,包含:第1選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中的前述得分成為下限值以上的前述組合之中,選定前述成本指標值成為最佳或最佳的範圍的前述組合。
- 如申請專利範圍第4項的廠房的運轉支援裝置,其中,前述選定部,包含:第2選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中,選定與前述成本指標值無關地前述得分成為最大或最大的範圍的前述組合。
- 如申請專利範圍第4項的廠房的運轉支援裝置,其中,前述選定部,包含:第3選定部,是從前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合之中的前述得分成為比下限值更大的第1值以上的前述組合之中,選定前述成本指標值成為最佳或最佳的範圍的前述組合亦即平衡組合。
- 如申請專利範圍第8項的廠房的運轉支援裝置,其 中,前述得分是分別評價複數個流程值的各個的預測值的個別得分的合計,前述選定部,更包含:第4選定部,是選定具有以前述平衡組合的前述得分的值作為基準的得分範圍內的前述得分的值,並且具有以前述平衡組合的前述成本指標值的值作為基準的成本範圍內的前述成本指標值的值的其他的1個以上的前述組合之中,有關於特定的前述流程值的前述個別得分成為最大或最大的範圍的前述組合。
- 一種廠房的運轉支援方法,具備:運轉條件取得步驟,是構成為取得複數個運轉條件,該複數個運轉條件分別包含用來運轉廠房之複數個運轉參數;成本指標值取得步驟,是構成為分別取得藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的成本指標值;得分計算步驟,是構成為分別計算根據藉由前述複數個運轉條件的各個來運轉前述廠房的情況下的至少1個的流程值的預測值的前述運轉條件的評價值亦即得分;以及輸出資訊產生步驟,是構成為產生包含前述複數個運轉條件的每個所得的前述得分以及前述成本指標值的組合的輸出資訊; 更具備:第1輸出產生步驟,是將根據前述輸出資訊產生步驟中產生的前述輸出資訊,由與前述複數個運轉條件對應的複數個前述組合所得的前述得分以及前述成本指標值的相關的圖表,輸出到操作員側的顯示裝置。
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