WO2018235264A1 - 石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラム - Google Patents

石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラム Download PDF

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WO2018235264A1
WO2018235264A1 PCT/JP2017/023209 JP2017023209W WO2018235264A1 WO 2018235264 A1 WO2018235264 A1 WO 2018235264A1 JP 2017023209 W JP2017023209 W JP 2017023209W WO 2018235264 A1 WO2018235264 A1 WO 2018235264A1
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coal
amount
coals
mixed
mill
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PCT/JP2017/023209
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English (en)
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Inventor
聡一朗 鳥居
Original Assignee
中国電力株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23K—FEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00—Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • F23K3/02—Pneumatic feeding arrangements, i.e. by air blast
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06—Energy or water supply

Definitions

  • the present invention is a coal that supports selection of a plurality of types of coal to be mixed and setting of a mixing ratio of a plurality of coals in coal thermal power generation in which a plurality of types of coals are mixed and crushed by a mill and burned in a boiler It relates to a selection support system and a coal selection support program.
  • coal thermal power generation coal is pulverized by a mill to form pulverized coal, this pulverized coal is burned by a boiler to generate steam, and the steam turbine is rotated by the steam to drive a generator to generate electricity.
  • coal-fired thermal power generation not only high-grade bituminous coal but also low-grade sub-bituminous coal that has a large amount of water and has poor crushability has progressed against the background of rising fuel prices and tight supply and demand in recent years. It is.
  • in order to burn low-grade coal stably and economically efforts are being made for mixed-fired power generation in which high-grade coal and low-grade coal are mixed (mixed coal) and burned.
  • Coal does not have strict standards like petroleum products, and its properties differ depending on coal production sites and coal beds, and the variation is large. Therefore, when coal of different grades is mixed, various methods have been invented to determine whether or not the coal-fired power plant can be used (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
  • invention of patent document 1 mixes from the database which memorize
  • the invention described in Patent Document 2 relates to the Hardgrove Grindability Index (HGI) of a plurality of coals to be mixed, the supply amount of a plurality of coals, the water content, the mixing ratio, the grinding rate constant, etc.
  • HGI Hardgrove Grindability Index
  • the mill has a rated maximum crushing amount set by the manufacturer, but since the rated maximum crushing amount is the crushable amount at the standard load specified by the manufacturer, the load of the mill fluctuates depending on the moisture and HGI of coal. Then, the actual amount of crushing also fluctuates. In particular, when a plurality of coals of different grades are mixed, the load fluctuation of the mill becomes larger than that in the case of grinding a single type of coal. In the past, when the load on the mill increased, in order to reduce the load, the rotational speed of a rotary classifier controlling the fine particle size of coal was reduced to protect the mill.
  • the present invention supports selection of a plurality of types of coal to be mixed and setting of a plurality of coal mixing ratios from more specific and less conventional data. It aims to provide possible coal selection support system and coal selection support program.
  • invention of Claim 1 mixes a plurality of kinds of coal, smashs it with a mill, burns with a boiler, and generates coal power generation equipment which generates electricity, it mixes the kind of a plurality of coal which mixes
  • a coal selection support system for supporting selection of a plurality of coal mixing ratios and the first storage means for storing property item values of a plurality of types of coal, and according to the property item values
  • a second storage unit for storing a single volume correction coefficient set corresponding to the property item value to correct a fluctuating mill crushing amount, a plurality of types of coal to be mixed, and the plurality Temporary selection means for temporarily selecting the mixing ratio of coal, and a property item value of the plurality of coals specified from the first storage means, and a single capacity correction coefficient corresponding to the property item values of the plurality of coals Is acquired from the second storage unit, and Correction coefficient calculation means for calculating a mixed coal volume correction coefficient for correcting fluctuations in the amount of crushing occurring in the mill when crushing
  • the invention according to claim 2 is the coal selection support system according to claim 1, wherein the grinding amount calculation means is capable of grinding the plurality of coals when the mill is operated at a first load factor. Calculating a first mixed coal grinding amount and a second mixed coal grinding amount capable of grinding the plurality of coals when the mill is operated at a second load factor greater than the first load factor, The determination means determines that the plurality of coals can be operated following the fluctuation of the power generation output, when the first pulverized coal crushing amount is equal to or greater than a preset first threshold value, and When the amount of mixed coal crushing of 1 is less than the first threshold and the amount of crushed second mixed coal is greater than or equal to a preset second threshold, the plurality of coals have fixed power generation output It is determined that the operation is possible, and the first amount of pulverized coal is less than the first threshold, and If the second CCS, the imported coal is blended amount pulverization is less than the second threshold value, it is determined that the plurality of the coal is not operational, it is
  • the invention according to claim 3 is the coal selection support system according to claim 1 or 2, wherein the temporary selection means is a selection candidate from a third storage means for storing the amount of stored coal of a plurality of types of coal.
  • the coal storage amount of coal to be obtained is acquired, the property item value of the coal serving as a selection candidate is acquired from the second storage unit, and mixing is performed based on the coal storage amount and the property item value.
  • the type and the mixing ratio of the plurality of coals are temporarily selected.
  • the invention according to a fourth aspect is the coal selection support system according to any one of the first to third aspects, in the case where a plurality of the mills are disposed in the coal thermal power generation facility, It is characterized in that the availability of the plurality of coals is determined for each mill.
  • the invention according to claim 5 is a coal-fired power plant in which a plurality of types of coal are mixed and crushed by a mill and burned in a boiler to generate power, the selection of a plurality of types of coal to be mixed, and the plurality of coals
  • a coal selection support program for supporting the setting of the mixing ratio of the first and second storage means for storing property item values of a plurality of types of coal; Second memory means for storing a single volume correction coefficient set corresponding to the property item value in order to correct the grinding amount, types of plural coals to be mixed, and mixing ratios of the plural coals
  • temporary property selection means for temporarily selecting the property items of the plurality of coals from the first storage means, and a single capacity correction coefficient corresponding to the property Obtained from the storage means, the plurality of coal Correction coefficient calculation means for calculating a mixed coal volume correction coefficient for correcting fluctuation of the grinding amount occurring in the mill when grinding the plurality of coals based on a single volume correction coefficient, and maximum rated grinding of the mill Pulverized
  • the invention according to claim 6 is the coal selection support program according to claim 5, wherein the grinding amount calculation means is capable of grinding the plurality of coals when the mill is operated at a first load factor. Calculating a first mixed coal grinding amount and a second mixed coal grinding amount capable of grinding the plurality of coals when the mill is operated at a second load factor greater than the first load factor, The determination means determines that the plurality of coals can be operated following the fluctuation of the power generation output, when the first pulverized coal crushing amount is equal to or greater than a preset first threshold value, and When the amount of mixed coal crushing of 1 is less than the first threshold and the amount of crushed second mixed coal is greater than or equal to a preset second threshold, the plurality of coals have fixed power generation output It is determined that the operation is possible, and the first mixed coal grinding amount is less than the first threshold, , When the second CCS, the imported coal is blended amount pulverization is less than the second threshold value, it is determined that the plurality of the coal is not operational, but causing a
  • the invention according to claim 7 is the coal selection support program according to claim 5 or 6, wherein the computer is caused to function as third storage means for storing the amount of stored coal of a plurality of types of coal, and the temporary selection
  • the means acquires the amount of stored coal of coal serving as a selection candidate from the third storage means, acquires the property item value of the coal serving as a selection candidate from the second storage means, and stores the amount of stored coal and the content of the coal
  • the computer is made to function so as to temporarily select the plurality of types of coal to be mixed and the mixing ratio of the plurality of coals based on the property item value.
  • the invention according to claim 8 is the coal selection support program according to any one of claims 5 to 7, in which the coal-fired power plant is provided with a plurality of the mills.
  • the computer functions so that the availability of the plurality of coals is determined for each mill.
  • the characteristic item values of a plurality of types of coal are stored in the first storage unit, and the second storage unit changes the mill according to the characteristic item value.
  • the single volume correction coefficient set corresponding to the property item value is stored.
  • the temporary selection means temporarily selects a plurality of types of coal to be mixed and a mixing ratio of the plurality of coals.
  • the correction coefficient calculation means acquires a single capacity correction coefficient corresponding to the plurality of coal property item values from the second storage means, and based on the plurality of coal single capacity correction coefficients, the plurality of coals A mixed coal volume correction coefficient is calculated to correct the fluctuation of the grinding amount occurring in the mill when grinding.
  • the grinding amount calculation means can grind a plurality of coals when the mill is operated at a predetermined load factor based on the maximum rated grinding amount of the mill, the mixed coal capacity correction coefficient, and the predetermined load factor of the mill.
  • the mixed coal grinding amount is calculated, and the judging means judges the operation availability of the plurality of temporarily selected coals based on the mixed coal grinding amount.
  • the grinding amount calculation means comprises: the first mixed coal grinding amount capable of grinding a plurality of coals when the mill is operated at the first load factor; A second mixed coal grinding amount capable of grinding a plurality of coals when operated at a second load factor larger than the first load factor is calculated.
  • the determination means determines that the plurality of coals can be operated following the fluctuation of the power generation output, when the first amount of pulverized mixed coal is equal to or greater than a preset first threshold value.
  • the state in which the plurality of coals have fixed power generation output It is determined that the operation is possible. Furthermore, when the first pulverized coal mixing amount is less than the first threshold and the second pulverized coal mixing amount is less than the second threshold, it is determined that the combination of a plurality of coals can not be used.
  • the temporary selection means acquires the amount of coal storage of coal as a candidate for selection from the third storage means for storing the amount of storage of coal of a plurality of types of coal. Subsequently, the property item value of coal which is a candidate for selection is acquired from the second storage means, and the types of plural coals to be mixed and the mixing rates of plural coals are tentatively based on the amount of stored coal and the property item value.
  • the fluctuation of the grinding amount occurring in the mill when grinding a plurality of coals using the single volume correction coefficient set corresponding to the property item value Since the mixed coal volume correction coefficient for correcting the above is calculated, it is possible to evaluate in advance how much the capacity of the mill can change when actually mixing plural types of coal. Moreover, when coal mixed using the mill operated at a predetermined load factor is crushed, the amount of pulverized mixed coal that can be crushed can be evaluated in advance using this mixed coal capacity correction coefficient. And since it can be judged whether a plurality of temporarily selected coals can be operated based on this mixed coal grinding amount, it becomes possible to appropriately evaluate a combination of a plurality of types of coals of different grades. .
  • the first mixed coal grinding amount capable of grinding a plurality of coals when the mill is operated at the first load factor, the first mixed coal grinding amount capable of grinding a plurality of coals, and the second load of the mill Since the second mixed coal grinding amount capable of grinding a plurality of coals is calculated when the engine is operated at a constant rate, the grinding amount which can be ground can be evaluated in advance when the mill is operated at different load rates. it can. Also, by comparing the first mixed coal grinding amount and the second mixed coal grinding amount with the corresponding first threshold and second threshold, whether or not a plurality of temporarily selected coals can be normally operated, or It can be determined in three stages: whether the output is fixed and can be operated or can not be operated. That is, since it is possible to determine not only the availability of operation but also the operation method, it is possible to appropriately evaluate combinations of plural types of coal of different grades.
  • the types and mixing of a plurality of coals to be mixed based on the storage amount of coal as a candidate for selection and the property item value of coal as a candidate for selection Because it is possible to automatically select the ratio automatically, it is possible to use any coal preferentially according to the amount of stored coal and its properties, or to use multiple types of coal in a balanced manner, and so on. It will be possible to support selection.
  • FIG. 16 is an explanatory view showing the contents of a property item value DB according to the second embodiment. It is a flowchart which shows the temporary selection procedure of coal which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a schematic block diagram of a coal thermal power generation equipment where a coal selection support system is used. It is a graph which shows the operating characteristic of the rotary classifier integrated in the mill.
  • Embodiment 1 1 to 10, 13 and 14 show an embodiment of the present invention
  • FIG. 13 shows a coal thermal power plant 5 to which a coal selection support system and a coal selection support program according to this embodiment are applied. It is a schematic block diagram.
  • the coal thermal power plant 5 includes a coal storage station 6, a coal bunker 7, a coal feeder 8, a mill 9, a boiler 10, a steam turbine 11, and a generator 12.
  • the coal storage station 6 is a facility in which coal transported by a coal ship or the like is stored, and includes, for example, a plurality of coal storage stations A to C. In each of the coal storage stations A to C, different coal producing areas and different coal beds, and coals A to C having different arrival dates even for the same producing area and coal bed are respectively stored.
  • Coals A to C are transported from the coal storage plants A to C into the plant by a conveyor (not shown) and stored in the coal bunker 7.
  • Coals A to C stored in the coal bunker 7 are supplied to the mill 9 by the coal feeder 8 and pulverized in the mill 9 to produce pulverized coal.
  • the coal feeder 8 and pulverized in the mill 9 are supplied to the mill 9 by the coal feeder 8 and pulverized in the mill 9 to produce pulverized coal.
  • one to a plurality of feeders 8 and one mill 9 are installed for one boiler, and in this embodiment, five feeders A to E and mills A to E are provided in this embodiment, respectively. Is equipped.
  • Pulverized coal produced by the mill 9 is sent from the mill 9 to the boiler 10, and injected into the furnace of the boiler 10 together with air fed from another path to be burned.
  • the boiler 10 generates steam using heat generated by burning pulverized coal, and the steam turbine 11 is rotated by the steam to drive the generator 8.
  • the mill 9 incorporates a rotary classifier which sifts the pulverized coal to produce pulverized coal of a predetermined fineness.
  • FIG. 14 is a graph showing an example of the operating characteristics of the rotary classifier, in which the horizontal axis represents the amount of coal supply and the vertical axis represents the number of rotations of the rotary classifier.
  • the rotary classifier is capable of properly sifting coal to produce pulverized coal as the rotation speed is higher.
  • the rotary classifier of the mill 9 exemplified in the present embodiment has a rotational speed of 80 rpm when the amount of coal supply is 60 to 70 t / h, and coal can be screened most efficiently.
  • the coal amount of 70 t / h is used as a standard so that the coal supply amount is maximized at a level where the rotational speed of the rotary dispenser does not decrease. Was supplied.
  • FIG. 1 is a schematic configuration view showing a coal selection support system 1 according to this embodiment.
  • the coal selection support system 1 is a system that supports selection of a plurality of types of coal to be mixed for each of the mills A to E of the mill 9 and setting of a plurality of coal mixing ratios in the coal thermal power generation facility 5 described above.
  • the database (DB) server 2, the client terminal 3, and the support computer 4 are provided, and the DB server 2, the client terminal 3 and the support computer 4 are communicably connected via the network NW.
  • the DB server 2 is a server that manages a database storing various data used for coal selection support.
  • the DB server 2 manages a property item value DB (first storage means) 21, a correction coefficient DB (second storage means) 22, and a coal storage amount DB (third storage means) 23. .
  • the property item value DB 21 is a database for storing property item values which are analysis results obtained by analyzing property items such as various properties and states of coals A to C. As shown in FIG. 2, in the property item value DB 21, codes for identifying coals A to C are attached, and various property item values are stored corresponding to each code. For example, the code "001" is coal A, "002" is coal B, and "003" is coal C.
  • Property item values are “total calorific value”, “moisture content”, “total moisture”, “total sulfur content”, “industrial analysis (with fine classification)”, “elemental analysis (with fine classification)”, “HGI” Etc., and the values analyzed for each property item are stored. In the present embodiment, total moisture and HGI property item values are used for determination.
  • the correction coefficient DB 22 is a database for storing a single capacity correction coefficient set corresponding to the property item value in order to correct the amount of crushing of the mill 9 which changes according to the property item value.
  • the correction coefficient DB 22 includes a water correction coefficient (fM) which is a single volume correction coefficient for the total moisture of coal and an HGI correction coefficient (fH) which is a single volume correction coefficient for HGI.
  • fM water correction coefficient
  • fH HGI correction coefficient
  • fF fineness correction factor
  • the water correction coefficient (fM) is a correction value for correcting the grinding amount of the mill 9 according to the total water content of the coal (JIS M 8820), and is stored in association with the property item value of the total water .
  • the moisture correction coefficient (fM) is formulated based on the operation results of the mill 9.
  • the HGI correction coefficient (fH) is a correction value for correcting the amount of grinding of the mill 9 according to HGI (JIS M 8801), and is stored in association with the property item value of HGI.
  • HGI is an index related to the crushability of coal, that is, the crushability (hardness) of coal, and the lower the HGI, the more difficult it is to crush (hard) and the higher the crushability (soft).
  • the HGI correction coefficient (fH) is formulated based on the operation results of the mill 9.
  • the fineness correction factor (fF) is a correction value for correcting the amount of grinding of the mill 9 in accordance with the degree of fineness of the coal ground by the mill 9, and corresponds to the fineness of coal set by the mill 9 Are stored.
  • the pulverized coal is sieved by a rotary classifier to produce pulverized coal of a predetermined fineness, but the higher the fineness, the higher the load of the rotational classifier. And the amount of grinding of the mill 9 is reduced. Therefore, it is necessary to correct the amount of grinding of the mill 9 according to the set fineness of coal.
  • the fineness correction factor (fF) is also formulated based on the operation results of the mill 9.
  • the moisture correction coefficient (fM) and the HGI correction coefficient (fH) are correction values corresponding to the characteristic item values of coal, and therefore common to all the mills A to E of the mill 9 Used for
  • the fineness correction factor (fF) is preferably provided for each of the mills A to E because a different correction factor is required depending on the variation of the performance of the mills A to E.
  • the fineness correction factor (fF) has little influence on the grinding amount of the mill 9, so A common fineness correction factor (fF) may be used for all of the mills A to E.
  • the fineness correction coefficient (fF) common to the mills A to E is used.
  • the amount of coal storage DB 23 is a database for storing the amount of coal storage of coals A to C stored at each of the coal storage stations A to C of the coal storage station 6, and is used as a reference when selecting coals to be mixed. As shown in FIG. 6, the type of coal currently stored in the coal storage station 6, the amount of coal stored therein, the period of coal storage, and the like are stored in the amount-of-coal stored DB 23. The user selects coal to be mixed based on the type of coal and the amount of stored coal stored in the stored coal amount DB 23.
  • the storage period is remembered, depending on the type of coal, there is a possibility that the risk of ignition and the generation of toxic substances will increase if the storage period is extended, and it is a guideline for using such coal as soon as possible.
  • the coals stored are only A and C
  • the amount of stored coal of coals A and C is stored, and when various types of coal other than A to C are stored, those various types of coal are stored. The amount of coal stored is stored.
  • the client terminal 3 is a computer device provided with a CPU, a memory, a storage device, a communication I / F and the like, and can access the DB server 2 via the network NW.
  • the client terminal 3 inputs the property item value into the property item value DB 21 after analysis of the property items of coal A to C, updates or corrects the property item value DB 21, stores the amount of coal of the stored coal amount DB 23 according to storage or use of coal, storage period And is used when updating the capacity correction coefficient of the correction coefficient DB 22.
  • the support computer 4 is not shown in detail, but is a general computer device provided with a CPU, a memory, a storage device, a communication I / F and the like, and can access the DB server 2 via the network NW.
  • the support computer 4 is a terminal device for supporting selection of coal, and mainly includes an input unit 41, a display unit 42, a temporary selection task (temporary selection unit) 43, and a correction coefficient calculation task (correction coefficient calculation unit 44, a grinding amount calculation task (grind amount calculation means) 45, a determination task (determination means) 46, and a central processing unit 47 that controls these.
  • the input unit 41 inputs the plurality of types of coal temporarily selected by the user and the mixing ratio of the plurality of coals, and whether or not the input type and mixing ratio of coal can be operated by the coal thermal power generation facility 5 Is an interface for instructing the support computer 4 to determine.
  • the input unit 41 is configured of a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like.
  • the display unit 42 is a display for displaying various information, images, etc., and a temporary setting screen for temporarily setting a plurality of types of coal to be mixed and a mixing ratio of a plurality of coals, and a determination to display a determination result Display the screen etc.
  • the temporary selection task 43 is a task program for the user to temporarily select a plurality of types of coal to be mixed and a mixing ratio of the plurality of coals using the input unit 41 and the display unit 42.
  • a temporary selection screen V as shown in FIG. 7 is displayed on the display unit 42.
  • a selection candidate V1 a coal type input unit V2, a mixing ratio input unit V3, and a determination button V4 are displayed.
  • the types of selectable coal that is, the types A to C of coal stored in the stored coal amount DB 23, the stored amount of coal and the stored coal period are displayed.
  • the stored coal is only A and C
  • the amount of coal storage of coal A and C and the storage period are displayed, and when more types of coal other than AC are stored, The coal storage amount and storage period of the various types of coal are displayed.
  • the coal type input unit V2 is provided with a plurality of input fields, and in each input field, the type of coal to be mixed is input.
  • the mixing ratio input unit V3 is provided with a plurality of input fields, and the mixing ratios of a plurality of coals are input to the respective input fields.
  • coal A and coal B are input as coal to be mixed, and the mixing ratio thereof is represented as “60:40”.
  • the input of the type of coal to the coal type input unit V2 may be directly input from the keyboard, or the coal type displayed in the selection candidate V1 may be selected and reflected. Further, in this embodiment, since the types of coal are three types of A to C, the coal type input section V2 and the mixing ratio input section V3 have three input fields, but the input fields can be selected coal It may be increased or decreased depending on the number of species.
  • the determination button V4 is for causing the support computer 4 to determine whether or not the coal thermal power generation facility 5 can be operated by the plurality of coals input to the coal type input unit V2 and the mixing ratio input unit V3 and the mixing ratio thereof. It is an instruction button.
  • the determination button V4 When the determination button V4 is operated, based on the types and mixing ratios of the plurality of coals input to the coal type input unit V2 and the mixing ratio input unit V3, its operation availability is the correction coefficient calculation task 44 and the crushing amount calculation It is determined by the task 45 and the determination task 46.
  • the correction factor calculation task 44 specifies the property item values of a plurality of temporarily selected coals from the property item value DB 21 and acquires a single capacity correction factor corresponding to the property item values of a plurality of coals from the correction factor DB 22
  • the correction coefficient calculation task 44 acquires, from the property item value DB 21, values of total moisture of the plurality of coals temporarily selected in the temporary selection task 43 and values of HGI. Next, a water correction coefficient (fM) corresponding to the acquired total water value and an HGI correction coefficient (fH) corresponding to the HGI value are acquired from the correction coefficient DB 22. Then, the mixed moisture correction coefficient when the temporarily selected coal is mixed by performing weighted averaging of the acquired water correction coefficient (fM) and the HGI correction coefficient (fH) based on the temporarily selected mixing ratio of coal (FM1) and the mixed coal HGI correction coefficient (fH1) are calculated.
  • the mixed coal moisture correction coefficient (fM1) and the mixed coal HGI correction coefficient (fH1) use the following formulas (1) and (2) Calculated.
  • the calculation result is temporarily stored in a memory (not shown) for use in the grinding amount calculation task 45.
  • fM1 fM of coal A x mixing ratio of coal A + fM of coal B x mixing ratio of coal B ...
  • fH1 fH of coal A ⁇ mixing ratio of coal A + fH of coal B ⁇ mixing ratio of coal B (2)
  • the crushable amount calculation task 45 calculates a crush amount in the case of crushing a plurality of coals at the recommended load rate, using the recommended load rate specified by the maker of the mill 9.
  • the mill 9 has a maximum rated grinding amount, a normal load factor (first load factor) recommended to change the grinding amount following the output fluctuation of the generator 12, and a power generation by the manufacturer.
  • the upper limit load factor (second load factor) recommended when operating with the output of the machine 12 fixed is defined.
  • the grinding amount calculation task 45 uses the maximum rated grinding amount, the mixed coal moisture correction coefficient (fM1) calculated by the correction coefficient calculation task 44, the mixed coal HGI correction coefficient (fH1), and the fineness degree set by the mill 9
  • the normal load rate grinding amount (first mixed coal) in the case of grinding a plurality of coals at a normal load rate using the following formulas (3) and (4) based on the corresponding fineness correction factor (fF) Pulverization amount) and upper limit load factor pulverization amount (second mixed coal pulverization amount) when pulverizing a plurality of coals at the upper limit load factor are calculated.
  • the calculation result is temporarily stored in a memory (not shown) for use in the determination task 46.
  • the determination task 46 is a task program for determining the operation availability of the temporarily selected coal based on the mixed coal crushing amount calculated by the crushing amount calculation task 45. Specifically, the determination task 46 makes a determination using two types of threshold values corresponding to the above-described normal load factor crushing amount and the upper limit load factor crushing amount. These two types of thresholds are set based on the operation results of the mill 9.
  • the first threshold for the normal load factor crushing amount and the second threshold for the upper limit load factor crushing amount are both 72 t / h, and 2 t more than 70 t / h conventionally used to prevent the decrease in the rotational speed of the rotary classifier.
  • the determination task 46 as shown in the determination table J shown in FIG. 8, when the normal load factor crushing amount (load 85%) is equal to or greater than the first threshold (72 t / h), the temporarily selected coal is selected. A judgment is made. This A determination is a determination that the operation can be performed following the output fluctuation of the generator 12. In this determination, the same operation as high grade coal can be performed.
  • the normal load factor crushing amount (load 85%) is less than the first threshold (72 t / h), and the upper limit load factor crushing amount (load 93.8%) is the second threshold ( If it is 72 t / h or more, the temporarily selected coal is regarded as B determination.
  • This B determination is a determination that operation is possible if the output of the generator 12 is fixed, and operation under conditions is possible.
  • the normal load factor grinding amount (load 85%) is less than the first threshold (72 t / h), and the upper limit load factor grinding amount (load 93.8%) is the second threshold (load If it is less than 72 t / h), the temporarily selected coal is regarded as C judgment.
  • This C determination is a determination that the temporarily selected coal can not be used.
  • the determination task 46 displays a determination screen JV as shown in FIG. 9 on the display unit 42.
  • the determination screen JV the types and mixing ratios of a plurality of temporarily selected coals, and the determination results thereof are displayed.
  • an end button JV1 operated when ending the selection and a reselection button JV2 operated when reselecting are displayed, and these are selectively operated. , End of selection or re-selection.
  • the normal load factor and the upper limit load factor, and the first threshold and the second threshold may use different values for each of the mills A to E of the mill 9, and the mills A to E are manufactured by the same manufacturer. If the variation of the performance is within the allowable range, the mills A to E are the same product manufactured by the same manufacturer, and if the variation of the performance is within the allowable range, use common values. It is also good. In the present embodiment, common values are used in each of the mills A to E for both the normal load factor and the upper limit load factor, and the first threshold and the second threshold.
  • the user operates the input unit 41 of the support computer 4 to activate the temporary selection task 43, and causes the display unit 42 to display the temporary selection screen V (step S1).
  • the user refers to the selection candidate V1 displayed on the temporary selection screen V, selects a plurality of types of coal to be mixed, and inputs the selected type of coal into the input field of the coal type input unit V2. Further, the user inputs the mixing ratio of the selected coal in the input field of the mixing ratio input unit V3.
  • coal A and coal B are input as coal to be mixed
  • “60: 40” is input as the mixing ratio.
  • the correction coefficient calculation task 44 is activated (step S2).
  • the correction coefficient calculation task 44 acquires, from the property item value DB 21, values of total moisture of the plurality of coals temporarily selected in the temporary selection task 43 and values of HGI.
  • a water correction coefficient (fM) corresponding to the acquired total water value and an HGI correction coefficient (fH) corresponding to the HGI value are acquired from the correction coefficient DB 22.
  • the mixed moisture correction coefficient when the temporarily selected coal is mixed by performing weighted averaging of the acquired water correction coefficient (fM) and the HGI correction coefficient (fH) based on the temporarily selected mixing ratio of coal (FM1) and the mixed coal HGI correction coefficient (fH1) are calculated.
  • the mixed coal moisture correction coefficient (fM1) is obtained by the following equation (5).
  • the mixed coal HGI correction coefficient (fH1) can be obtained by the following equation (6).
  • the crushing amount calculation task 45 includes a maximum rated grinding amount of the mill, a mixed coal moisture correction coefficient (fM1), a mixed coal HGI correction coefficient (fH1), and a fineness correction coefficient (fF) corresponding to the fineness set in the mill 9.
  • Upper load ratio grinding amount when crushing multiple coals with normal load ratio based on normal load ratio and upper load ratio and upper limit load ratio crushing when crushing multiple coals with upper load ratio Calculate the quantity.
  • coal A, B were mixed at a mixing rate of "60:40".
  • the crushing rate of the normal load rate and the crushing rate of the upper load particle rate can be obtained by the following equations (7) and (8).
  • Normal loading rate grinding amount 94.8 ⁇ 0.9436 ⁇ 0.888 ⁇ 1.000 ⁇ 0.85 (7)
  • Upper limit loading rate grinding amount 94.8 ⁇ 0.9436 ⁇ 0.888 ⁇ 1.000 ⁇ 0.938 ... (8)
  • the determination task 46 first compares the normal load factor crushing amount with the first threshold (72 t / h) (step S4), and the normal load factor crushing amount is greater than or equal to the first threshold (YES in step S4) ) Is determined as “determination A (normal operation possible)” (step S5).
  • step S6 when the normal load factor crushing amount is less than the first threshold (NO in step S4), the upper limit load factor crushing amount is compared with the second threshold (72 t / h) (step S6), and the upper limit If the load factor crushing amount is equal to or greater than the second threshold (YES in step S6), it is determined that "determination B (fixed output)" (step S7).
  • step S8 when the upper limit load ratio crushing amount is less than the second threshold (72 t / h) (NO in step S6), it is determined that "determination C (operation impossible)" (step S8). If the determination result is "C”, the first temporary selection is started again. Further, even when the determination result is "A” or "B”, when the reselection button JV2 is operated on the determination screen JV, reselection can be performed (step S9).
  • the selection for the mills B to E is performed in the same procedure.
  • the selection result is used as data for supplying coal from the coal storage station 6 to the coal bunker 7.
  • the water correction coefficient (fM) and the HGI correction coefficient (fH) set corresponding to the property item value of coal are used. Then, since the mixed coal moisture correction coefficient (fM1) and the mixed coal HGI correction coefficient (fH1) for correcting the fluctuation of the grinding amount occurring in the mill 9 when grinding a plurality of coals are actually calculated It is possible to evaluate in advance how much the volume that can be crushed by the mill 9 changes when coals of the above are mixed. In addition, when coal mixed in a mill 9 operated at a predetermined load factor is crushed using the mixed coal moisture correction coefficient (fM1) and the mixed coal HGI correction coefficient (fH1), the amount of pulverized coal that can be crushed can be reduced. Can be assessed in advance. And since it can be judged whether a plurality of temporarily selected coals can be operated based on this mixed coal grinding amount, it becomes possible to appropriately evaluate a combination of a plurality of types of coals of different grades. .
  • the amount of coal supplied per mill was set to 70 t / h based on the operating characteristics of the rotary classifier, but for example It is possible to increase the supply amount to 72 t / h. Therefore, in consideration of the supply amount of five mills as a whole, it can be increased from 350 t / h to 360 t / h, and it is also possible to increase the power generation output.
  • an amount of crushed normal load factor capable of grinding a plurality of coals
  • an upper limit load factor In the case of operating the mill 9 at different load rates, since the upper limit load rate grinding amount (second mixed coal grinding amount) that can be crushed by a plurality of coals when operating at a load rate of 2) is calculated The amount of grinding that can be ground can be assessed in advance. Also, by comparing the normal load rate grinding amount and the upper limit load rate grinding amount with the corresponding first threshold and second threshold, whether or not a plurality of temporarily selected coals can be normally operated, or the output is fixed It can be determined in three stages whether it can be operated or not. That is, since it is possible to determine not only the availability of operation but also the operation method, it is possible to appropriately evaluate combinations of plural types of coal of different grades.
  • Second Embodiment 11 and 12 show a property item value DB 21A used in the coal selection support system 1A according to this embodiment and a procedure for temporarily selecting coal.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the selection of a plurality of coals to be mixed and the setting of the mixing ratio are automatically performed on the system, and the same reference numerals are given to the configuration equivalent to the first embodiment. The explanation is omitted by attaching.
  • self-combustibility, harmful substance release amount, and the like are added to the property item value DB 21A as property item values of coal.
  • Coal having high self-combustibility may spontaneously ignite by storage, and similarly, coal having a large amount of harmful substance emission may contaminate the coal storage station 6, and therefore, it needs to be used early. That is, these new property item values can be used as an index indicating early utilization of coal, in other words, an index indicating coal to be preferentially selected.
  • the temporary selection task 43 refers to the amount of coal storage DB 23 when the support computer 4 is instructed to temporarily select coal, and refers to the type of coal currently stored in the coal storage station 6 with reference to the stored coal amount DB 23.
  • the amount of stored coal and the storage period are acquired (step S10).
  • the self-combustibility and the harmful substance emission amount of the coal stored are acquired (step S11).
  • the temporary selection task 43 temporarily selects a plurality of types of coal to be mixed in consideration of the amount of stored coal, the period of stored coal, the self-combustibility, and the amount of released harmful substances of stored coal, and the mixing ratio thereof Are set (step S12).
  • the correction coefficient calculation task (correction coefficient calculation means) 44, the crushing amount calculation task (crushing amount calculation means) 45, and determination Whether the combination is appropriate or not is determined by the task (determination means) 46.
  • the temporary selection of the types and mixing ratios of the plurality of coals to be mixed is automatically performed based on the storage amount of coal as the selection candidate and the property item value of the coal as the selection candidate.
  • the property item value utilized for temporary selection of coal is not limited to what was mentioned above, It is possible to utilize the various property item value which affects the utilization priority of coal.
  • an index for temporary selection may be set in advance, such as prioritizing coal with a large amount of coal storage, prioritizing dangerous coals, and well-balanced consumption, etc., and temporarily selecting according to the index .
  • the embodiment of the present invention has been described above, but the specific configuration is not limited to the above embodiment, and even if there is a change in design or the like within the scope of the present invention, Included in the invention.
  • the databases 21 to 23 are provided in the DB server 2 in the above embodiment, the databases 21 to 23 may be provided in the support computer 4 or the like.
  • total moisture and HGI were utilized as a property item value used for calculation of a mixed coal capacity correction coefficient, only any one may be used and another property item value may be used.
  • the property item values of various biomass are analyzed and stored in the database, and the capacity correction coefficient corresponding to the property item value is also made into a database in the same manner. It is preferable to use for calculation.
  • support computer 4 and the coal support system 1 may be configured by installing the following coal selection support program on a general-purpose computer.
  • the computer First storage means for storing property item values of a plurality of types of coal
  • a second storage unit for storing a single capacity correction coefficient set corresponding to the property item value in order to correct the mill crushing amount that fluctuates according to the property item value
  • Temporary selection means temporary selection task 43) for temporarily selecting a plurality of types of coal to be mixed and a mixing ratio of the plurality of coals
  • a plurality of coal property item values are specified from the first storage means, a single capacity correction coefficient corresponding to the plurality of coal property item values is obtained from the second memory means, and a plurality of coal single capacity corrections
  • Correction coefficient calculation means (correction coefficient calculation task 44) for calculating a mixed coal volume correction coefficient for correcting a fluctuation of a grinding amount occurring in a mill when grinding a plurality of coals based on the coefficient; Pulverized to calculate the amount of mixed coal crushed which can be crushed by a plurality of coals when the
  • coal selection support system 2 database (DB) server 21 property item value DB (first storage means) 22 Correction coefficient DB (second storage means) 23 Coal storage amount DB (third national means) 3 Client terminal 4 Support computer 41 Input unit 42 Display unit 43 Temporary selection task (temporary selection means) 44 Correction coefficient calculation task (correction coefficient calculation means) 45 Grinding amount calculation task (pulverizing amount calculation means) 46 Judgment Task (Judgment Means)

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Abstract

より具体的で、かつ従来よりも少ないデータから、混合する複数の石炭の種類の選定と、複数の石炭の混合率の設定とを支援することが可能な石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラムを提供する。仮選定タスク（４３）において、混合する複数の石炭の種類とその混合率とが仮選定されると、補正係数算出タスク（４４）は、性状項目値ＤＢ（２１）および補正係数ＤＢ（２２）のデータに基づいて、複数の石炭を粉砕する場合にミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出し、粉砕量算出タスク（４５）は、ミルの最大定格粉砕量と、混炭容量補正係数と、ミルの所定の負荷率とに基づいて、ミルを所定の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する。判定タスク（４６）は、混炭粉砕量に基づいて、仮選定された複数の石炭の運用可否を判定する。

Description

石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラム
　本発明は、複数種類の石炭を混合してミルで粉砕し、ボイラで燃焼する石炭火力発電において、混合する複数の石炭の種類の選定と、複数の石炭の混合率の設定とを支援する石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラムに関する。
　石炭火力発電では、石炭をミルで粉砕して微粉炭を生成し、この微粉炭をボイラで燃焼して水蒸気を発生させ、水蒸気で蒸気タービンを回転させて発電機を駆動して発電を行っている。また、石炭火力発電では、近年の燃料価格の上昇、需給の逼迫を背景として、高品位な歴青炭だけでなく、水分が多く、粉砕性が悪い低品位な亜歴青炭の利用が進んでいる。特に、低品位炭を安定して経済的に燃焼させるために、高品位炭と低品位炭とを混合（混炭）して燃焼する混焼発電の取り組みが進んでいる。
　石炭は、石油製品のように厳密な規格がなく、産炭地や炭層などにより性状が異なり、そのばらつきが大きい。そのため、品位の異なる石炭を混合した場合に、石炭火力発電設備で使用できるか否かを判断するための手法が各種発明されている（例えば、特許文献１、２参照）。
　特許文献１に記載の発明は、混合する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とが入力された場合に、複数種類の石炭の性状項目値を記憶しているデータベースから、混合する各石炭の性状項目値を取得し、その性状項目値に基づいて、混合された石炭全体としての混炭性状項目値を算出し、この混炭性状項目値を予め設定された基準値と比較して、選択された複数の石炭が混合して使用可能であるか否かを判定している。
　特許文献２に記載の発明は、混合する複数の石炭のハードグローブ粉砕性指数（ＨＧＩ：Ｈａｒｄｇｒｏｖｅ　Ｇｒｉｎｄａｂｉｌｉｔｙ　Ｉｎｄｅｘ）と、複数の石炭の供給量と、含水量と、混合率と、粉砕速度定数などに基づき、混合した石炭全体全体としてのＨＧＩ（混炭ＨＧＩ）を演算する。そして、この混炭ＨＧＩと、予め石炭火力発電設備の各所に設置した各種センサなどで取得してデータベース化しておいた各種運転データとに基づいて、混合した石炭をミルで粉砕する場合の粉砕特性や、灰の未燃分、粒度分布や、ミルの消費電力量、ミルの振動、ボイラの燃焼効率などを判定している。
特開２００７－１１５２０３号公報 特開２０１４－１５９９０２号公報
　ミルは、メーカーによって定格最大粉砕量が設定されているが、この定格最大粉砕量は、メーカーが規定した標準的な負荷における粉砕可能量であるため、石炭の水分やＨＧＩによってミルの負荷が変動すると、実際の粉砕量も変動してしまう。特に、品位の異なる複数の石炭を混合した場合には、単一品種の石炭を粉砕する場合に比べてよりミルの負荷変動が大きくなる。従来、ミルの負荷が増加した場合は、負荷を低減するために石炭の微粉粒度を制御する回転式分級器の回転数を下げてミルの保護を図っていた。しかし、回転式分級器の回転数を下げると、石炭の微粉粒度が粗くなるのでボイラの燃焼性は悪化し、灰の未燃分が増加してしまう。また、１台のボイラに対し、ミルが複数台設置されている場合に、その中の１台のミルがトリップ（故障）した場合には、残った他のミルの負荷が増加するため、微粉炭の供給が間に合わなくなって発電が停止したり、発電機の出力変動よってミルがオーバーシュートするリスクが生じていた。
　上述した問題は、特許文献１または２に記載の技術により、混合する複数の石炭の運用可否を判定すれば低減することができる。しかしながら、特許文献１の発明では、判定するための性状項目値や基準値に関する具体的な記載がなく、実際に運用するには、長期間に渡るデータの蓄積や解析が必要となるため、簡単には適用できない。
　また、特許文献２に記載の発明は、性状項目や基準値が細かく定められているものの、ミルの粉砕特性や灰の未燃分等を判定するデータベースについては、事前に多くの情報が必要であり、また、運転データの収集に際しては、各種センサから測定データを取得する必要があるため、設備改修などが必要となって現実的ではない。また、石炭の供給量については、事前に入力が必要であるが、石炭の供給量は発電所の運転状況に応じて変動することが多く、石炭の供給量が入力時の値に対して大きく変動した場合には、再評価が必要となってしまう。
　本発明は、上記課題を解決するために、より具体的で、かつ従来よりも少ないデータから、混合する複数の石炭の種類の選定と、複数の石炭の混合率の設定とを支援することが可能な石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数種類の石炭を混合してミルで粉砕し、ボイラで燃焼して発電する石炭火力発電設備において、混合する複数の石炭の種類の選定と、前記複数の石炭の混合率の設定とを支援する石炭選定支援システムであって、複数種類の石炭の性状項目値を記憶する第１の記憶手段と、前記性状項目値に応じて変動する前記ミルの粉砕量を補正するために、前記性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶する第２の記憶手段と、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する仮選定手段と、前記複数の石炭の性状項目値を前記第１の記憶手段から特定し、前記複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を前記第２の記憶手段から取得し、前記複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、前記複数の石炭を粉砕する場合に前記ミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記ミルの最大定格粉砕量と、前記混炭容量補正係数と、前記ミルの所定の負荷率とに基づいて、前記ミルを前記所定の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する粉砕量算出手段と、前記混炭粉砕量に基づいて、仮選定された前記複数の石炭の運用可否を判定する判定手段と、を備えることを特徴とする。
　請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の石炭選定支援システムであって、前記粉砕量算出手段は、前記ミルを第１の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、前記ミルを第１の負荷率よりも大きな第２の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量と、を算出し、前記判定手段は、前記第１の混炭粉砕量が予め設定された第１の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力の変動に追従して運用可能であると判定し、前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が予め設定された第２の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力を固定した状態で運用可能であると判定し、前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が前記第２の閾値未満である場合に、前記複数の石炭が運用不可であると判定する、ことを特徴とする。
　請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の石炭選定支援システムであって、前記仮選定手段は、複数種類の石炭の貯炭量を記憶する第３の記憶手段から、選定候補となる石炭の貯炭量を取得し、前記第２の記憶手段から、選定候補となる前記石炭の性状項目値を取得し、前記貯炭量および前記性状項目値に基づいて、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する、ことを特徴とする。
　請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の石炭選定支援システムであって、前記石炭火力発電設備に前記ミルが複数台配設されている場合に、前記ミルごとに前記複数の石炭の運用可否が判定する、ことを特徴とする。
　請求項５に記載の発明は、複数種類の石炭を混合してミルで粉砕し、ボイラで燃焼して発電する石炭火力発電設備において、混合する複数の石炭の種類の選定と、前記複数の石炭の混合率の設定とを支援する石炭選定支援プログラムであって、コンピュータを、複数種類の石炭の性状項目値を記憶する第１の記憶手段と、前記性状項目値に応じて変動する前記ミルの粉砕量を補正するために、前記性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶する第２の記憶手段と、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する仮選定手段と、前記複数の石炭の性状項目値を前記第１の記憶手段から特定し、前記複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を前記第２の記憶手段から取得し、前記複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、前記複数の石炭を粉砕する場合に前記ミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する補正係数算出手段と、前記ミルの最大定格粉砕量と、前記混炭容量補正係数と、前記ミルの所定の負荷率とに基づいて、前記ミルを前記所定の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する粉砕量算出手段と、前記混炭粉砕量に基づいて、仮選定された前記複数の石炭の運用可否を判定する判定手段と、して機能させるものである。
　請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の石炭選定支援プログラムであって、前記粉砕量算出手段は、前記ミルを第１の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、前記ミルを第１の負荷率よりも大きな第２の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量と、を算出し、前記判定手段は、前記第１の混炭粉砕量が予め設定された第１の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力の変動に追従して運用可能であると判定し、前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が予め設定された第２の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力を固定した状態で運用可能であると判定し、前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が前記第２の閾値未満である場合に、前記複数の石炭が運用不可であると判定する、ようにコンピュータを機能させるものである。
　請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の石炭選定支援プログラムであって、コンピュータを、複数種類の石炭の貯炭量を記憶する第３の記憶手段として機能させ、前記仮選定手段は、前記第３の記憶手段から、選定候補となる石炭の貯炭量を取得し、前記第２の記憶手段から、選定候補となる前記石炭の性状項目値を取得し、前記貯炭量および前記性状項目値に基づいて、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する、ようにコンピュータを機能させるものである。
　請求項８に記載の発明は、請求項５ないし７のいずれか１項に記載の石炭選定支援プログラムであって、前記石炭火力発電設備に前記ミルが複数台配設されている場合に、前記ミルごとに前記複数の石炭の運用可否が判定する、ようにコンピュータを機能させるものである。
　請求項１および請求項５に記載の発明によれば、第１の記憶手段に、複数種類の石炭の性状項目値を記憶し、第２の記憶手段に、性状項目値に応じて変動するミルの粉砕量を補正するために、性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶している。仮選定手段は、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する。次いで、補正係数算出手段は、複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を第２の記憶手段から取得し、複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、複数の石炭を粉砕する場合にミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する。そして、粉砕量算出手段は、ミルの最大定格粉砕量と、混炭容量補正係数と、ミルの所定の負荷率とに基づいて、ミルを所定の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出し、判定手段は、混炭粉砕量に基づいて、仮選定された複数の石炭の運用可否を判定する。
　請求項２および請求項６に記載の発明によれば、粉砕量算出手段は、ミルを第１の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、ミルを第１の負荷率よりも大きな第２の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量と、を算出する。次いで、判定手段は、第１の混炭粉砕量が予め設定された第１の閾値以上である場合に、複数の石炭が発電出力の変動に追従して運用可能であると判定する。また、第１の混炭粉砕量が第１の閾値未満で、かつ、第２の混炭粉砕量が予め設定された第２の閾値以上である場合には、複数の石炭が発電出力を固定した状態で運用可能であると判定する。さらに、第１の混炭粉砕量が第１の閾値未満で、かつ、第２の混炭粉砕量が第２の閾値未満である場合には、複数の石炭の組み合わせは運用不可であると判定する。
　請求項３および請求項７に記載の発明によれば、仮選定手段は、複数種類の石炭の貯炭量を記憶する第３の記憶手段から、選定候補となる石炭の貯炭量を取得する。次いで、第２の記憶手段から、選定候補となる石炭の性状項目値を取得し、貯炭量および性状項目値に基づいて、混合する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とを仮選定する。
　請求項１および請求項５に記載の発明によれば、性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を利用して、複数の石炭を粉砕する場合にミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出するようにしたので、実際に複数種類の石炭を混合した場合に、ミルで粉砕可能な容量がどの程度変化するかを事前に評価することができる。また、この混炭容量補正係数を利用して、所定の負荷率で運転したミルで混合された石炭を粉砕した場合に、粉砕可能な混炭粉砕量を事前に評価することができる。そして、この混炭粉砕量に基づいて、仮選定された複数の石炭が運用可能か否かを判定することができるので、品位の異なる複数種類の石炭の組み合わせを適切に評価することが可能となる。
　また、請求項２および請求項６に記載の発明によれば、ミルを第１の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、ミルを第２の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量とを算出するようにしたので、ミルを異なる負荷率で運転した場合に粉砕可能な粉砕量を事前に評価することができる。また、第１の混炭粉砕量および第２の混炭粉砕量と、これに対応する第１の閾値および第２の閾値とを比較して、仮選定された複数の石炭が通常運用可能か、または出力固定で運用可能か、それとも運用不可能かの３段階で判定することができる。すなわち、たんに運用可能か否かを判定するだけでなく、その運用方法まで判定することができるので、品位の異なる複数種類の石炭の組み合わせを適切に評価することが可能となる。
　さらに、請求項３および請求項７に記載の発明によれば、選定候補となる石炭の貯炭量と、選定候補となる石炭の性状項目値とに基づいて、混合する複数の石炭の種類および混合率を自動的に仮選定することができるので、貯炭量やその性状に応じて任意の石炭を優先的に使用したり、複数種類の石炭をバランスよく使用したりするなど、より最適な石炭の選定を支援することが可能となる。
　請求項４および請求項８に記載の発明によれば、石炭火力発電設備にミルが複数台配設されている場合に、ミルごとに複数の石炭の運用可否を判定するようにしたので、複数台のミルに多少の性能ばらつきがあっても、最適な石炭の組み合わせを選定することが可能となる。
この発明の実施の形態１に係る石炭選定支援システムの概略構成図である。 図１の性状項目値ＤＢの内容を示す説明図である。 図１の補正係数ＤＢに記憶されている水分補正係数の内容を示す説明図である。 図１の補正係数ＤＢに記憶されているＨＧＩ補正係数の内容を示す説明図である。 図１の補正係数ＤＢに記憶されている微粉度補正係数の内容を示す説明図である。 図１の貯炭量ＤＢの内容を示す説明図である。 図１の表示部に表示される仮選定画面を示す説明図である。 図１の判定タスクの判定内容を示す判定表の説明図である。 図１の表示部に表示される判定画面を示す説明図である。 仮選定された石炭の運用可否を判定する手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る性状項目値ＤＢの内容を示す説明図である。 実施の形態２に係る石炭の仮選定手順を示すフローチャートである。 石炭選定支援システムが利用される石炭火力発電設備の概略構成図である。 ミルに組み込まれた回転式分級器の動作特性を示すグラフである。
　以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
　（実施の形態１）
　図１～図１０、１３、１４は、本発明の実施の形態を示し、図１３は、この実施の形態に係る石炭選定支援システムおよび石炭選定支援プログラムが適用される石炭火力発電設備５を示す概略構成図である。石炭火力発電設備５は、貯炭場６と、石炭バンカ７と、給炭機８と、ミル９と、ボイラ１０と、蒸気タービン１１と、発電機１２とを備えている。
　貯炭場６は、石炭船などで運ばれてきた石炭が貯蔵される設備であり、例えば複数の貯炭場Ａ～Ｃからなる。各貯炭場Ａ～Ｃには、異なる産炭地や異なる炭層、また同じ産炭地および炭層であっても入荷時期が異なる石炭Ａ～Ｃがそれぞれ貯蔵されている。
　石炭Ａ～Ｃは、貯炭場Ａ～Ｃから図示しないコンベアによってプラント内に搬送され、石炭バンカ７に貯えられる。石炭バンカ７に貯えられた石炭Ａ～Ｃは、給炭機８によってミル９に供給され、ミル９内で粉砕されて微粉炭が生成される。給炭機８およびミル９は、例えば、１台のボイラに対して１台から複数台が設置されており、この実施の形態では、それぞれ５台の給炭機Ａ～ＥおよびミルＡ～Ｅを備えている。
　ミル９で生成された微粉炭は、ミル９からボイラ１０に送られ、別の経路から送り込まれた空気とともにボイラ１０の火炉内に噴射されて燃焼される。ボイラ１０は、微粉炭を燃焼した熱を利用して水蒸気を発生させ、その水蒸気で蒸気タービン１１が回転させて、発電機８を駆動する。
　ミル９には、粉砕された石炭をふるい分けして所定の微粉度の微粉炭を生成する回転式分級器が組み込まれている。図１４は、この回転式分級器の動作特性の一例を示すグラフであり、横軸が給炭量、縦軸が回転式分級器の回転数となっている。回転式分級器は、回転数が高いほど石炭を適正にふるい分けして微粉炭を生成することができる。このグラフから分かるように、本実施の形態で例示するミル９の回転式分級器は、給炭量が６０～７０ｔ／ｈのときに回転数が８０ｒｐｍとなり、最も効率的に石炭のふるい分けが可能であるが、給炭量が７０ｔ／ｈよりも多くなると負荷の上昇によって回転数が著しく定価してしまう。そのため、従来の石炭火力発電設備では、回転式分給器の回転数が低下しないレベルで最も給炭量が多くなるように、例えば、７０ｔ／ｈの給炭量を目安にしてミル９に石炭を供給していた。
　図１は、この実施の形態に係る石炭選定支援システム１を示す概略構成図である。この石炭選定支援システム１は、上述した石炭火力発電設備５において、ミル９のミルＡ～Ｅごとに混合する複数の石炭の種類の選定と、複数の石炭の混合率の設定とを支援するシステムであり、データベース（ＤＢ）サーバ２と、クライアント端末３と、支援コンピュータ４と、を備え、ＤＢサーバ２、クライアント端末３および支援コンピュータ４は、ネットワークＮＷを介して通信可能に接続されている。
　ＤＢサーバ２は、石炭の選定支援に用いられる各種データを格納したデータベースを管理するサーバである。ＤＢサーバ２には、性状項目値ＤＢ（第１の記憶手段）２１と、補正係数ＤＢ（第２の記憶手段）２２と、貯炭量ＤＢ（第３の記憶手段）２３とが管理されている。
　性状項目値ＤＢ２１は、石炭Ａ～Ｃの各種の性質や状態などの性状項目を分析した分析結果である性状項目値を記憶するデータベースである。図２に示すように、性状項目値ＤＢ２１では、石炭Ａ～Ｃを識別するためのコードが付されており、各コードに対応して、各種の性状項目値が記憶されている。例えば、コード「００１」が石炭Ａ、「００２」が石炭Ｂ、「００３」が石炭Ｃとなっている。性状項目値は、「総発熱量」、「湿分」、「全水分」、「全硫黄分」、「工業分析（細分類あり）」、「元素分析（細分類あり）」、「ＨＧＩ」などであり、各性状項目について分析された値が記憶されている。本実施の形態では、全水分およびＨＧＩの性状項目値が判定に利用される。
　補正係数ＤＢ２２は、性状項目値に応じて変動するミル９の粉砕量を補正するために、性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶するデータベースである。補正係数ＤＢ２２には、図３～５に示すように、石炭の全水分に対する単一容量補正係数である水分補正係数（ｆＭ）と、ＨＧＩに対する単一容量補正係数であるＨＧＩ補正係数（ｆＨ）と、微粉度に対する容量補正係数である微粉度補正係数（ｆＦ）とが記憶されている。
　水分補正係数（ｆＭ）は、石炭の全水分量（ＪＩＳ　Ｍ　８８２０）に応じてミル９の粉砕量を補正するための補正値であり、全水分の性状項目値と対応付けて記憶されている。石炭は、ミル９で粉砕すると含有する水分が放出されるため、水分量が多いと粉砕した石炭は泥状になってミル９の負荷は高くなる。すなわち、石炭の全水分が高いほどミル９の負荷が高くなり、粉砕量が低下するので、全水分に応じてミル９の粉砕量を補正する必要がある。なお、水分補正係数（ｆＭ）は、ミル９の運用実績に基づいて策定されている。
　ＨＧＩ補正係数（ｆＨ）は、ＨＧＩ（ＪＩＳ　Ｍ８８０１）に応じてミル９の粉砕量を補正するための補正値であり、ＨＧＩの性状項目値と対応付けて記憶されている。ＨＧＩは、石炭の粉砕性、すなわち石炭の粉砕しやすさ（硬度）に関する指数であり、ＨＧＩが低いほど粉砕しにくく（硬い）、逆に高いほど粉砕しやすい（軟らかい）。そして、ＨＧＩが低いほどミル９の負荷が高くなって粉砕量が低下するので、ＨＧＩに応じてミル９の粉砕量を補正する必要がある。なお、ＨＧＩ補正係数（ｆＨ）は、ミル９の運用実績に基づいて策定されている。
　微粉度補正係数（ｆＦ）は、ミル９で粉砕される石炭の微粉度に応じてミル９の粉砕量を補正するための補正値であり、ミル９で設定される石炭の微粉度に対応付けて記憶されている。ミル９では、粉砕した石炭を回転式分級器によってふるい分けして、所定の微粉度の微粉炭を生成しているが、この微粉度が高くなるほど（細かなくなるほど）回転式分級器の負荷が高くなり、ミル９の粉砕量が低下する。したがって、設定された石炭の微粉度に応じてミル９の粉砕量を補正する必要がある。この微粉度補正係数（ｆＦ）も、ミル９の運用実績に基づいて策定されている。
　上述した単一容量補正係数のうち、水分補正係数（ｆＭ）およびＨＧＩ補正係数（ｆＨ）は、石炭の性状項目値に対応する補正値であるため、ミル９のミルＡ～Ｅの全てについて共通に利用される。これに対し、微粉度補正係数（ｆＦ）は、ミルＡ～Ｅの性能のばらつきによって異なる補正係数が必要となるため、ミルＡ～Ｅごとに設けることが好ましい。しかしながら、ミルＡ～Ｅが同一メーカーによって製造された同一製品であり、性能のばらつきが許容範囲内であれば、微粉度補正係数（ｆＦ）によるミル９の粉砕量に対する影響は小さいので、ミル９のミルＡ～Ｅの全てについて共通の微粉度補正係数（ｆＦ）を利用してもよい。なお、この実施の形態では、ミルＡ～Ｅで共通の微粉度補正係数（ｆＦ）を利用する。
　貯炭量ＤＢ２３は、貯炭場６の各貯炭場Ａ～Ｃで貯蔵している石炭Ａ～Ｃの貯炭量を記憶するデータベースであり、混合する石炭の選定する際の参考に利用される。図６に示すように、貯炭量ＤＢ２３には、貯炭場６に現在貯蔵されている石炭の種類と、その貯炭量と、貯炭期間などが記憶されている。ユーザは、貯炭量ＤＢ２３に記憶されている石炭種および貯炭量に基づいて、混合する石炭を選定する。なお、貯炭期間が記憶されているのは、石炭の種類によっては貯蔵期間が長くなると発火のおそれや有毒物質の発生が多くなるものがあり、そのような石炭をできるだけ早く使用するための目安とするためである。なお、貯蔵している石炭がＡ、Ｃのみである場合には、石炭Ａ、Ｃの貯炭量が記憶され、Ａ～Ｃ以外のさらに多種の石炭が貯蔵されている場合には、それら多種の石炭の貯炭量が記憶される。
　クライアント端末３は、詳しくは図示しないが、ＣＰＵ、メモリ、ストレージデバイス、通信Ｉ／Ｆなどを備えたコンピュータ装置であり、ネットワークＮＷを介してＤＢサーバ２にアクセス可能となっている。このクライアント端末３は、石炭Ａ～Ｃの性状項目の分析後に性状項目値を性状項目値ＤＢ２１に入力、更新あるいは修正したり、石炭の入庫あるいは使用に応じて貯炭量ＤＢ２３の貯炭量、貯炭期間を変更したり、補正係数ＤＢ２２の容量補正係数を更新する際に利用される。
　支援コンピュータ４は、詳しくは図示しないが、ＣＰＵ、メモリ、ストレージデバイス、通信Ｉ／Ｆなどを備えた一般的なコンピュータ装置であり、ネットワークＮＷを介してＤＢサーバ２にアクセス可能とされている。支援コンピュータ４は、石炭の選定を支援するための端末装置であり、主として、入力部４１と、表示部４２と、仮選定タスク（仮選定手段）４３と、補正係数算出タスク（補正係数算出手段）４４と、粉砕量算出タスク（粉砕量算出手段）４５と、判定タスク（判定手段）４６と、これらを制御などする中央処理部４７と、を備える。
　入力部４１は、ユーザが仮選定する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とを入力するとともに、入力した石炭の種類および混合率が、石炭火力発電設備５で運用可能か否かを判定するように支援コンピュータ４に指示するためのインターフェイスである。入力部４１は、キーボードやマウス、タッチパネルなどで構成される。
　表示部４２は、各種情報、画像などを表示するディスプレイであり、混合する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とを仮設定するための仮設定画面や、判定結果を表示する判定画面などを表示する。
　仮選定タスク４３は、ユーザが入力部４１および表示部４２を利用して、混合する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とを仮選定するためのタスク・プログラムである。仮選定タスク４３が起動すると、表示部４２には、図７に示すような仮選定画面Ｖが表示される。この仮選定画面Ｖには、選定候補Ｖ１と、石炭種入力部Ｖ２と、混合率入力部Ｖ３と、判定ボタンＶ４とが表示される。
　選定候補Ｖ１には、選定可能な石炭の種類、すなわち、貯炭量ＤＢ２３に記憶されている石炭の種類Ａ～Ｃと、その貯炭量および貯炭期間が表示される。なお、貯蔵している石炭がＡ、Ｃのみである場合には、石炭Ａ、Ｃの貯炭量および貯炭期間が表示され、Ａ～Ｃ以外のさらに多種の石炭が貯蔵されている場合には、それら多種の石炭の貯炭量および貯炭期間が表示される。
　石炭種入力部Ｖ２には、複数の入力欄が設けられており、各入力欄には混合する複数の石炭の種類が入力される。混合率入力部Ｖ３には、複数の入力欄が設けられており、各入力欄には複数の石炭の混合率が入力される。なお、図示した例では、混合する石炭として、石炭Ａと石炭Ｂとが入力され、その混合率は「６０：４０」とされた状態を表している。なお、石炭種入力部Ｖ２に対する石炭の種類の入力は、キーボードから直接入力してもよいし、選定候補Ｖ１に表示されている石炭種を選択して反映させるようにしてもよい。また、この実施の形態では、石炭の種類をＡ～Ｃの３種類としたため、石炭種入力部Ｖ２および混合率入力部Ｖ３の入力欄を３つにしているが、入力欄は選択可能な石炭種の数に応じて増減してもよい。
　判定ボタンＶ４は、石炭種入力部Ｖ２および混合率入力部Ｖ３に入力された複数の石炭とその混合率とによって、石炭火力発電設備５で運用可能か否かを支援コンピュータ４に判定させるための指示ボタンである。判定ボタンＶ４が操作されると、石炭種入力部Ｖ２および混合率入力部Ｖ３に入力された複数の石炭の種類および混合率に基づいて、その運用可否が補正係数算出タスク４４と、粉砕量算出タスク４５と、判定タスク４６とによって判定される。
　補正係数算出タスク４４は、仮選定された複数の石炭の性状項目値を性状項目値ＤＢ２１から特定し、複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を補正係数ＤＢ２２から取得し、複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、複数の石炭を粉砕する場合にミル９に生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出するためのタスク・プログラムである。
　補正係数算出タスク４４は、仮選定タスク４３で仮選定された複数の石炭の全水分の値と、ＨＧＩの値とを性状項目値ＤＢ２１から取得する。次いで、補正係数ＤＢ２２から、取得した全水分の値に対応する水分補正係数（ｆＭ）と、ＨＧＩの値に対応したＨＧＩ補正係数（ｆＨ）とを取得する。そして、取得した水分補正係数（ｆＭ）およびＨＧＩ補正係数（ｆＨ）を、仮選定された石炭の混合率に基づいて加重平均して、仮選定された石炭が混合された場合の混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）とを算出する。例えば、混合する石炭として石炭Ａと石炭Ｂとが選定された場合には、混炭水分補正係数（ｆＭ１）および混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）は、下記の数式（１）、（２）を利用して算出される。算出結果は、粉砕量算出タスク４５で利用するために、図示しないメモリに一時的に記憶される。
　ｆＭ１＝石炭ＡのｆＭ×石炭Ａの混合率＋石炭ＢのｆＭ×石炭Ｂの混合率・・・（１）
　ｆＨ１＝石炭ＡのｆＨ×石炭Ａの混合率＋石炭ＢのｆＨ×石炭Ｂの混合率・・・（２）
　粉砕量算出タスク４５は、ミルの最大定格粉砕量と、混炭容量補正係数と、ミルの所定の負荷率とに基づいて、ミル９を所定の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出するためのタスク・プログラムである。具体的には、粉砕可能量算出タスク４５は、ミル９のメーカーで規定されている推奨負荷率を利用して、この推奨負荷率で複数の石炭を粉砕する場合の粉砕量を算出する。
　例えば、ミル９には、そのメーカーによって、最大定格粉砕量と、発電機１２の出力変動に追従して粉砕量を変動する場合に推奨される通常負荷率（第１の負荷率）と、発電機１２の出力を固定して運転する場合に推奨される上限負荷率（第２の負荷率）とが規定されている。粉砕量算出タスク４５は、この最大定格粉砕量と、補正係数算出タスク４４で算出された混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）と、ミル９で設定された微粉度に対応する微粉度補正係数（ｆＦ）とに基づき、下記の数式（３）、（４）を利用して、通常負荷率で複数の石炭を粉砕する場合の通常負荷率粉砕量（第１の混炭粉砕量）と、上限負荷率で複数の石炭を粉砕する場合の上限負荷率粉砕量（第２の混炭粉砕量）とを算出する。算出結果は、判定タスク４６で利用するために、図示しないメモリに一時的に記憶される。
　通常負荷率粉砕量＝最大定格粉砕量×ｆＭ１×ｆＨ１×ｆＦ×通常負荷率・・・（３）
　上限負荷粉率砕量＝最大定格粉砕量×ｆＭ１×ｆＨ１×ｆＦ×上限負荷率・・・（４）
　判定タスク４６は、粉砕量算出タスク４５で算出された混炭粉砕量に基づいて、仮選定された石炭の運用可否を判定するためのタスク・プログラムである。具体的には、判定タスク４６は、上述した通常負荷率粉砕量と、上限負荷率粉砕量とに対応した２種類の閾値を利用して判定を行う。この２種類の閾値は、ミル９の運用実績に基づいて設定されたもので、例えば、この実施の形態では、通常負荷率粉砕量に対する第１の閾値と、上限負荷率粉砕量に対する第２の閾値とをともに７２ｔ／ｈとし、回転式分級器の回転数の低下防止のために従来用いていた７０ｔ／ｈよりも２ｔ多くしている。
　判定タスク４６は、図８に示す判定表Ｊに示すように、通常負荷率粉砕量（負荷８５％）が第１の閾値（７２ｔ／ｈ）以上である場合には、仮選定された石炭をＡ判定とする。このＡ判定は、発電機１２の出力変動に追従して運用が可能、とする判定であり、この判定では、高品位炭と同様の運用が可能となる。
　また、判定タスク４６は、通常負荷率粉砕量（負荷８５％）が第１の閾値（７２ｔ／ｈ）未満で、かつ、上限負荷率粉砕量（負荷９３．８％）が第２の閾値（７２ｔ／ｈ）以上である場合には、仮選定された石炭をＢ判定とする。このＢ判定は、発電機１２の出力を固定した状態であれば運用が可能、とする判定であり、条件付きでの運用が可能となる。
　さらに、判定タスク４６は、通常負荷率粉砕量（負荷８５％）が第１の閾値（７２ｔ／ｈ）未満で、かつ、上限負荷率粉砕量（負荷９３．８％）が第２の閾値（７２ｔ／ｈ）未満である場合には、仮選定された石炭をＣ判定とする。このＣ判定は、仮選定された石炭は運用不可であるとする判定である。
　判定タスク４６は、判定終了後に、図９に示すような判定画面ＪＶを表示部４２に表示する。判定画面ＪＶには、仮選定された複数の石炭の種類および混合率と、その判定結果とが表示される。また、判定画面ＪＶの下部には、選定を終了する場合に操作される終了ボタンＪＶ１と、再選定する場合に操作される再選定ボタンＪＶ２とが表示され、これらを選択的に操作することで、選定の終了または再選定を行うことができる。
　なお、通常負荷率および上限負荷率と、第１の閾値および第２の閾値は、ミル９のミルＡ～Ｅごとに異なる値を利用してもよいし、ミルＡ～Ｅが同一メーカーによって製造された同一製品で、性能のばらつきが許容範囲内であれば、ミルＡ～Ｅが同一メーカーによって製造された同一製品であり、性能のばらつきが許容範囲内であれば共通の値を利用してもよい。本実施の形態では、通常負荷率および上限負荷率と、第１の閾値および第２の閾値ともに、各ミルＡ～Ｅで共通の値を利用している。
　次に、このような構成の石炭選定支援システム１の作用について説明する。混合する複数の石炭の選定の前に、新たな石炭が入荷した際、あるいは１週間などの所定期間ごとに、現在貯蔵している石炭の性状項目の分析と、性状項目値ＤＢ２１への性状項目値の登録とが行われる。これは、新たに入荷した石炭を選定候補に加えるとともに、貯蔵によって変化する性状項目値を最新の値に保つためである。これにより、常に最新の性状項目値に基づいて混合する石炭を選定することが可能となる。
　混合する複数の石炭の種類の選定は、ミル９のミルＡ～Ｅごとに行われ、例えば、ミルＡから順に行われる。各ミルＡ～Ｅに対する石炭の選定手順は共通であるため、ここではミルＡについてその手順を説明する。
　図１０のフローチャートに示すように、ユーザは、支援コンピュータ４の入力部４１を操作して仮選定タスク４３を起動させ、表示部４２に仮選定画面Ｖを表示させる（ステップＳ１）。ユーザは、仮選定画面Ｖに表示された選定候補Ｖ１を参照して、混合する複数の石炭の種類を選択し、選択した石炭の種類を石炭種入力部Ｖ２の入力欄に入力する。また、ユーザは、混合率入力部Ｖ３の入力欄に、選択した石炭の混合率を入力する。ここでは、混合する石炭として、例えば石炭Ａ、石炭Ｂが入力され、その混合率として「６０：４０」が入力されたものとする。ユーザは、石炭の仮選定が終了した場合には、判定ボタンＶ４を操作して支援コンピュータ４に判定を開始させる。
　判定ボタンＶ４が操作されると、補正係数算出タスク４４が起動する（ステップＳ２）。補正係数算出タスク４４は、仮選定タスク４３で仮選定された複数の石炭の全水分の値と、ＨＧＩの値とを性状項目値ＤＢ２１から取得する。次いで、補正係数ＤＢ２２から、取得した全水分の値に対応する水分補正係数（ｆＭ）と、ＨＧＩの値に対応したＨＧＩ補正係数（ｆＨ）とを取得する。そして、取得した水分補正係数（ｆＭ）およびＨＧＩ補正係数（ｆＨ）を、仮選定された石炭の混合率に基づいて加重平均して、仮選定された石炭が混合された場合の混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）とを算出する。例えば、石炭Ａの全水分が「７」、石炭Ｂの全水分が「１６」である場合には、混炭水分補正係数（ｆＭ１）は、次の数式（５）で求められる。また、石炭ＡのＨＧＩが「５０」、石炭ＢのＨＧＩが「３９」である場合には、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）は、次の数式（６）で求められる。
　ｆＭ１＝１．０２８×０．６＋０．８１７×０．４・・・（５）
　ｆＨ２＝１．００×０．６＋０．７２×０．４・・・（６）
　補正係数算出タスク４４による混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）の算出終了後、粉砕量算出タスク４５が起動する（ステップＳ３）。粉砕量算出タスク４５は、ミルの最大定格粉砕量と、混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）と、ミル９で設定された微粉度に対応する微粉度補正係数（ｆＦ）と、通常負荷率および上限負荷率とに基づいて、通常負荷率で複数の石炭を粉砕する場合の通常負荷率粉砕量と、上限負荷率で複数の石炭を粉砕する場合の上限負荷率粉砕量とを算出する。
　例えば、最大定格粉砕量が９４．８ｔ／ｈ、通常負荷率が８５％、上限負荷率が９３．８％とされたミル９を利用して、石炭Ａ、Ｂを混合率「６０：４０」で混合したものを、微粉度８０で粉砕する場合、通常負荷率粉砕量と、上限負荷粉率砕量は、次の数式（７）、（８）で求められる。
　通常負荷率粉砕量
　＝９４．８×０．９４３６×０．８８８×１．０００×０．８５・・・（７）
　上限負荷率粉砕量
　＝９４．８×０．９４３６×０．８８８×１．０００×０．９３８・・・（８）
　粉砕量算出タスク４５による通常負荷率粉砕量と、上限負荷粉率砕量の算出が終了すると、判定タスク４６が起動する。判定タスク４６は、まず通常負荷率粉砕量と、第１の閾値（７２ｔ／ｈ）とを比較し（ステップＳ４）、通常負荷率粉砕量が第１の閾値以上である場合（ステップＳ４でＹＥＳ）には、「判定Ａ（通常運用可）」と判定する（ステップＳ５）。
　また、通常負荷率粉砕量が第１の閾値未満である場合（ステップＳ４でＮＯ）には、上限負荷率粉砕量と第２の閾値（７２ｔ／ｈ）とを比較し（ステップＳ６）、上限負荷率粉砕量が第２の閾値以上である場合（ステップＳ６でＹＥＳ）には、「判定Ｂ（出力固定）」と判定する（ステップＳ７）。
　また、上限負荷率粉砕量が第２の閾値（７２ｔ／ｈ）未満である場合（ステップＳ６でＮＯ）には、「判定Ｃ（運用不可）」と判定する（ステップＳ８）。判定結果が「Ｃ」であった場合には、最初の仮選定が再度開始される。また、判定結果が「Ａ」または「Ｂ」の場合でも、判定画面ＪＶで再選定ボタンＪＶ２が操作された場合には、再選定を行うことができる（ステップＳ９）。
　以上のように、ミルＡについての複数の石炭の選定が終了すると、同様の手順でミルＢ～Ｅに対する選定が行われる。選定結果は、貯炭場６から石炭バンカ７に石炭を供給するためのデータとして利用される。
　以上で説明したように、本実施の形態の石炭選定支援システム１によれば、石炭の性状項目値に対応して設定された水分補正係数（ｆＭ）と、ＨＧＩ補正係数（ｆＨ）とを利用して、複数の石炭を粉砕する場合にミル９に生じる粉砕量の変動を補正するための混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）とを算出するので、実際に複数種類の石炭を混合した場合に、ミル９で粉砕可能な容量がどの程度変化するかを事前に評価することができる。また、混炭水分補正係数（ｆＭ１）と、混炭ＨＧＩ補正係数（ｆＨ１）とを利用して、所定の負荷率で運転したミル９で混合された石炭を粉砕した場合に、粉砕可能な混炭粉砕量を事前に評価することができる。そして、この混炭粉砕量に基づいて、仮選定された複数の石炭が運用可能か否かを判定することができるので、品位の異なる複数種類の石炭の組み合わせを適切に評価することが可能となる。
　また、本実施の形態の石炭選定支援システム１を利用することで、従来は回転式分級器の動作特性に基づき、ミル１台についての石炭供給量を７０ｔ／ｈとしていたが、同じミルで例えば７２ｔ／ｈまで供給量を増やすことが可能となる。したがって、５台のミル全体としての供給量を考慮すれば、３５０ｔ／ｈから、３６０ｔ／ｈに増やすことができ、これに伴い発電出力を増加することも可能である。
　また、ミル９を通常負荷率（第１の負荷率）で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な通常負荷率粉砕量（第１の混炭粉砕量）と、ミル９を上限負荷率（第２の負荷率）で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な上限負荷率粉砕量（第２の混炭粉砕量）とを算出するようにしたので、ミル９を異なる負荷率で運転した場合に粉砕可能な粉砕量を事前に評価することができる。また、通常負荷率粉砕量および上限負荷率粉砕量と、これに対応する第１の閾値および第２の閾値とを比較して、仮選定された複数の石炭が通常運用可能か、または出力固定で運用可能か、それとも運用不可能かの３段階で判定することができる。すなわち、たんに運用可能か否かを判定するだけでなく、その運用方法まで判定することができるので、品位の異なる複数種類の石炭の組み合わせを適切に評価することが可能となる。
　さらに、石炭火力発電設備５にミル９が複数台配設されている場合に、ミル９ごとに複数の石炭の運用可否を判定するようにしたので、複数台のミル９に多少の性能ばらつきがあっても、最適な石炭の組み合わせを選定することが可能となる。
　（実施の形態２）
　図１１、１２は、この実施の形態に係る石炭選定支援システム１Ａに利用される性状項目値ＤＢ２１Ａと、石炭の仮選定手順とを示している。この実施の形態では、混合する複数の石炭の選定と、混合率の設定とをシステム上で自動的に行う点で実施の形態１と異なり、実施の形態１と同等の構成については、同一符号を付することでその説明を省略する。
　図示するように、性状項目値ＤＢ２１Ａには、石炭の性状項目値として、自燃性および有害物質放出量などが加えられている。自燃性が高い石炭は、貯蔵によって自然発火するおそれがあり、同様に有害物質放出量が多い石炭は貯炭場６を汚染するおそれがあるため、早期に使用する必要がある。すなわち、これらの新たな性状項目値は、石炭の早期利用を示す指標、言い換えれば優先的に選定すべき石炭を示す指標として利用することができる。
　仮選定タスク４３は、図１２のフローチャートに示すように、支援コンピュータ４に石炭の仮選定が指示されると、貯炭量ＤＢ２３を参照して、貯炭場６に現在貯炭されている石炭の種類と、貯炭量と、貯炭期間とを取得する（ステップＳ１０）。次いで、性状項目値ＤＢ２１Ａを参照して、貯炭されている石炭の自燃性および有害物質放出量を取得する（ステップＳ１１）。そして、仮選定タスク４３は、貯炭されている石炭の貯炭量と、貯炭期間と、自燃性、および有害物質放出量を考慮して、混合する複数の石炭の種類を仮選定し、その混合率を設定する（ステップＳ１２）。
　複数の石炭の種類および混合率の仮選定後、第１の実施の形態と同様に、補正係数算出タスク（補正係数算出手段）４４と、粉砕量算出タスク（粉砕量算出手段）４５と、判定タスク（判定手段）４６とによってその組み合わせの適否が判定される。
　この実施の形態によれば、選定候補となる石炭の貯炭量と、選定候補となる石炭の性状項目値とに基づいて、混合する複数の石炭の種類および混合率を自動的に仮選定することができるので、貯炭量やその性状に応じて任意の石炭を優先的に使用したり、複数種類の石炭をバランスよく使用したりするなど、より最適な石炭の選定を支援することが可能となる。なお、石炭の仮選定に利用する性状項目値は、上述したものに限定されず、石炭の利用優先度に影響を与える各種の性状項目値を利用することが可能である。また、例えば、事前に、貯炭量の多い石炭を優先、危険な石炭を優先、バランスよく消費するなど、仮選定のための指標を設定し、その指標に沿って仮選定するようにしてもよい。
　以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、各データベース２１～２３をＤＢサーバ２に備えているが、各データベース２１～２３を支援コンピュータ４などに備えてもよい。また、混炭容量補正係数の算出に用いる性状項目値として、全水分およびＨＧＩを利用したが、いずれか一方のみを利用してもよいし、さらに別の性状項目値を利用してもよい。さらに、高品位炭と低品位炭との混炭だけでなく、高品位炭同士、あるいは低品炭同士の混炭や、石炭とバイオマスとの混燃にも利用することが可能である。バイオマスとの混燃に利用する場合には、各種バイオマスの性状項目値を分析してデータベースに記憶し、その性状項目値に対応する容量補正係数も同様にデータベース化しておき、混炭容量補正係数の算出に用いるのが好ましい。
　また、次のような石炭選定支援プログラムを汎用のコンピュータにインストールすることで、支援コンピュータ４および石炭支援システム１を構成してもよい。
　すなわち、コンピュータを、
　複数種類の石炭の性状項目値を記憶する第１の記憶手段（性状項目値ＤＢ２１）と、
　性状項目値に応じて変動するミルの粉砕量を補正するために、性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶する第２の記憶手段（補正係数ＤＢ２２）と、
　混合する複数の石炭の種類と、複数の石炭の混合率とを仮選定する仮選定手段（仮選定タスク４３）と、
　複数の石炭の性状項目値を第１の記憶手段から特定し、複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を第２の記憶手段から取得し、複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、複数の石炭を粉砕する場合にミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する補正係数算出手段（補正係数算出タスク４４）と、
　ミルの最大定格粉砕量と、混炭容量補正係数と、ミルの所定の負荷率とに基づいて、ミルを所定の負荷率で運転した場合に複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する粉砕量算出手段（粉砕量算出タスク４５）と、
　混炭粉砕量に基づいて、仮選定された複数の石炭の運用可否を判定する判定手段（判定タスク４６）と、
　して機能させるための石炭選定支援プログラム、として本発明を適用してもよい。
　１　　　　　　　石炭選定支援システム
　２　　　　　　　データベース（ＤＢ）サーバ
　２１　　　　　　性状項目値ＤＢ（第１の記憶手段）
　２２　　　　　　補正係数ＤＢ（第２の記憶手段）
　２３　　　　　　貯炭量ＤＢ（第３の国手段）
　３　　　　　　　クライアント端末
　４　　　　　　　支援コンピュータ
　４１　　　　　　入力部
　４２　　　　　　表示部
　４３　　　　　　仮選定タスク（仮選定手段）
　４４　　　　　　補正係数算出タスク（補正係数算出手段）
　４５　　　　　　粉砕量算出タスク（粉砕量算出手段）
　４６　　　　　　判定タスク（判定手段）

Claims (8)

  1. 　複数種類の石炭を混合してミルで粉砕し、ボイラで燃焼して発電する石炭火力発電設備において、混合する複数の石炭の種類の選定と、前記複数の石炭の混合率の設定とを支援する石炭選定支援システムであって、
    　複数種類の石炭の性状項目値を記憶する第１の記憶手段と、
    　前記性状項目値に応じて変動する前記ミルの粉砕量を補正するために、前記性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶する第２の記憶手段と、
    　混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する仮選定手段と、
    　前記複数の石炭の性状項目値を前記第１の記憶手段から特定し、前記複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を前記第２の記憶手段から取得し、前記複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、前記複数の石炭を粉砕する場合に前記ミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する補正係数算出手段と、
    　前記ミルの最大定格粉砕量と、前記混炭容量補正係数と、前記ミルの所定の負荷率とに基づいて、前記ミルを前記所定の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する粉砕量算出手段と、
    　前記混炭粉砕量に基づいて、仮選定された前記複数の石炭の運用可否を判定する判定手段と、
    　を備えることを特徴とする石炭選定支援システム。
  2. 　前記粉砕量算出手段は、
    　前記ミルを第１の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、前記ミルを第１の負荷率よりも大きな第２の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量と、を算出し、
    　前記判定手段は、
    　前記第１の混炭粉砕量が予め設定された第１の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力の変動に追従して運用可能であると判定し、
    　前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が予め設定された第２の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力を固定した状態で運用可能であると判定し、
    　前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が前記第２の閾値未満である場合に、前記複数の石炭の組み合わせは運用不可であると判定する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載の石炭選定支援システム。
  3. 　前記仮選定手段は、
    　複数種類の石炭の貯炭量を記憶する第３の記憶手段から、選定候補となる石炭の貯炭量を取得し、
    　前記第２の記憶手段から、選定候補となる前記石炭の性状項目値を取得し、
    　前記貯炭量および前記性状項目値に基づいて、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する、
    　ことを特徴とする請求項１または２に記載の石炭選定支援システム。
  4. 　前記石炭火力発電設備に前記ミルが複数台配設されている場合に、前記ミルごとに前記複数の石炭の運用可否が判定する、
    　ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の石炭選定支援システム。
  5. 　複数種類の石炭を混合してミルで粉砕し、ボイラで燃焼して発電する石炭火力発電設備において、混合する複数の石炭の種類の選定と、前記複数の石炭の混合率の設定とを支援する石炭選定支援プログラムであって、
    　コンピュータを、
    　複数種類の石炭の性状項目値を記憶する第１の記憶手段と、
    　前記性状項目値に応じて変動する前記ミルの粉砕量を補正するために、前記性状項目値に対応して設定された単一容量補正係数を記憶する第２の記憶手段と、
    　混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する仮選定手段と、
    　前記複数の石炭の性状項目値を前記第１の記憶手段から特定し、前記複数の石炭の性状項目値に対応する単一容量補正係数を前記第２の記憶手段から取得し、前記複数の石炭の単一容量補正係数に基づいて、前記複数の石炭を粉砕する場合に前記ミルに生じる粉砕量の変動を補正するための混炭容量補正係数を算出する補正係数算出手段と、
    　前記ミルの最大定格粉砕量と、前記混炭容量補正係数と、前記ミルの所定の負荷率とに基づいて、前記ミルを前記所定の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な混炭粉砕量を算出する粉砕量算出手段と、
    　前記混炭粉砕量に基づいて、仮選定された前記複数の石炭の運用可否を判定する判定手段と、
    　して機能させるための石炭選定支援プログラム。
  6. 　前記粉砕量算出手段は、
    　前記ミルを第１の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第１の混炭粉砕量と、前記ミルを第１の負荷率よりも大きな第２の負荷率で運転した場合に前記複数の石炭が粉砕可能な第２の混炭粉砕量と、を算出し、
    　前記判定手段は、
    　前記第１の混炭粉砕量が予め設定された第１の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力の変動に追従して運用可能であると判定し、
    　前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が予め設定された第２の閾値以上である場合に、前記複数の石炭が発電出力を固定した状態で運用可能であると判定し、
    　前記第１の混炭粉砕量が前記第１の閾値未満で、かつ、前記第２の混炭粉砕量が前記第２の閾値未満である場合に、前記複数の石炭組み合わせは運用不可であると判定する、
    　ようにコンピュータを機能させるための請求項５に記載の石炭選定支援プログラム。
  7. 　コンピュータを、
    　複数種類の石炭の貯炭量を記憶する第３の記憶手段として機能させ、
    　前記仮選定手段は、
    　前記第３の記憶手段から、選定候補となる石炭の貯炭量を取得し、
    　前記第２の記憶手段から、選定候補となる前記石炭の性状項目値を取得し、
    　前記貯炭量および前記性状項目値に基づいて、混合する複数の石炭の種類と、前記複数の石炭の混合率とを仮選定する、
    　ようにコンピュータを機能させるための請求項５または６に記載の石炭選定支援プログラム。
  8. 　前記石炭火力発電設備に前記ミルが複数台配設されている場合に、前記ミルごとに前記複数の石炭の運用可否が判定する、
    　ようにコンピュータを機能させるための請求項５ないし７のいずれか１項に記載の石炭選定支援プログラム。
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