WO2020203841A1 - 演算装置、システム、演算方法及びプログラム - Google Patents

演算装置、システム、演算方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
WO2020203841A1
WO2020203841A1 PCT/JP2020/014198 JP2020014198W WO2020203841A1 WO 2020203841 A1 WO2020203841 A1 WO 2020203841A1 JP 2020014198 W JP2020014198 W JP 2020014198W WO 2020203841 A1 WO2020203841 A1 WO 2020203841A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
limit value
damper
rotation speed
lower limit
value
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/014198
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
永渕　尚之
尚司 下
加藤　雅之
道彦 池田
Original Assignee
三菱日立パワーシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱日立パワーシステムズ株式会社 filed Critical 三菱日立パワーシステムズ株式会社
Publication of WO2020203841A1 publication Critical patent/WO2020203841A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L17/00—Inducing draught; Tops for chimneys or ventilating shafts; Terminals for flues
    • F23L17/16—Induction apparatus, e.g. steam jet, acting on combustion products beyond the fire
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion

Definitions

  • the present invention relates to arithmetic units, systems, arithmetic methods and programs.
  • the present application claims priority with respect to Japanese Patent Application No. 2019-069033 filed in Japan on March 29, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • thermo power plants There are plants that generate thermal power using pulverized coal as fuel (hereinafter referred to as "thermal power plants”).
  • the internal pressure of the boiler is generally controlled to be lower than the external pressure so that the burned ash does not come out from the inside of the boiler.
  • Patent Document 1 describes a technique for controlling the motor output of a ventilator in a thermal power plant as a related technique.
  • An object of the present invention is to provide an arithmetic unit, a system, an arithmetic method and a program capable of solving the above problems.
  • the arithmetic unit is based on the pressure value inside the boiler provided in the power generation plant and the flow rate value in the attracting blower, and is the lower limit of the rotation speed of the motor in the attracting blower.
  • a limit value calculation unit that calculates at least one of the upper limit of the damper opening of the damper that adjusts the pressure inside the boiler and the upper limit of the damper opening of the damper that is possible at the lower limit. Based on at least one of the lower limit value and the upper limit value, at least the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attraction blower targeted for control and the upper limit value of the damper opening of the damper targeted for control. It is provided with a target rotation speed specifying unit for specifying one of them.
  • the pressure sensor that measures the pressure value and transmits the measurement result to the limit value calculation unit, and the flow rate value are measured and measured. It may be provided with a flow rate sensor for transmitting the result to the limit value calculation unit.
  • the limit value calculation unit is the pressure value, the flow rate value, and the location where the power plant is located. At least one of the future lower limit value and the future upper limit value may be calculated based on the weather information.
  • the limit value calculation unit is based on the pressure value, the flow rate value, and the load of the power plant. Therefore, at least one of the future lower limit value and the future upper limit value may be calculated.
  • the limit value calculation unit includes the pressure value, the flow rate value, the load of the power plant, and the power plant. At least one of the future lower limit value and the future upper limit value may be calculated based on the weather information of the existing place.
  • the system includes any one of the arithmetic units of the first to fifth aspects and a display device for displaying the arithmetic result by the arithmetic unit.
  • the system comprises the arithmetic unit according to any one of the first to fifth aspects, the lower limit of the rotation speed of the motor specified by the arithmetic unit, or the said.
  • a control device for controlling the attractive blower or the damper by using the upper limit value of the damper opening degree specified by the arithmetic unit is provided.
  • the system according to the first aspect may include a display device for displaying the calculation result by the arithmetic unit.
  • the calculation method is based on the pressure value inside the boiler provided in the power generation plant and the flow rate value in the attracting blower, and the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attracting blower. , And calculating at least one of the upper limit of the damper opening of the damper for adjusting the pressure inside the boiler and the upper limit of the damper opening of the damper that is possible when the lower limit is reached, and the lower limit. And, based on at least one of the upper limit values, at least one of the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attraction blower targeted for control and the upper limit value of the damper opening of the damper targeted for control is specified. Including to do.
  • the program tells the computer that the number of rotations of the motor in the induced damper is based on the pressure value inside the boiler provided in the power plant and the flow rate value in the attracted blower.
  • the program tells the computer that the number of rotations of the motor in the induced damper is based on the pressure value inside the boiler provided in the power plant and the flow rate value in the attracted blower.
  • Based on at least one of the lower limit value and the upper limit value at least one of the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attraction blower targeted for control and the upper limit value of the damper opening of the damper targeted for control.
  • the program tells the computer that the number of rotations of the motor in the induced damper is based on the pressure value inside the boiler provided in the power plant and the flow rate value in the attracted blower.
  • the plant system 1 is a system that generates thermal power using pulverized coal or the like as fuel.
  • the plant system 1 is, for example, a thermal power plant.
  • the plant system 1 reduces the rotation speed of the fan of the induction blower as much as possible when the internal pressure of the boiler is lower than the external pressure so that the burned ash does not come out from the inside of the boiler.
  • the electric power consumed inside the plant system 1 is reduced, and the electric power output by the plant system 1 is increased as much as possible.
  • the plant system 1 includes a coal bunker 10, a coal feeder 20, a pulverized coal machine 30, a boiler 40, a pressure sensor 41, a dust collector 50, a damper 60, an attracting ventilator 70, and a flow sensor 71. It includes a chimney 80, an arithmetic unit 90, a control device 100, and a display device 110.
  • the coal bunker 10 is a container for storing coal as fuel.
  • the coal feeder 20 is a device that supplies coal as fuel from the coal bunker 10 to the pulverized coal mill 30.
  • the pulverized coal machine 30 crushes coal as fuel.
  • the pulverized coal machine 30 supplies the crushed coal to the boiler 40.
  • the boiler 40 includes a fireplace 42.
  • the furnace 42 burns the coal supplied from the pulverized coal machine 30.
  • the pressure sensor 41 measures the internal pressure in the fireplace 42. The measurement result is transmitted from the pressure sensor 41 to the arithmetic unit 90.
  • the dust collector 50 is a device that collects coal burned in the boiler 40, that is, ash. By keeping the internal pressure lower than the external pressure, the dust collector 50 can store the ash inside the dust collector 50 and prevent the ash from being released to the outside of the plant system 1.
  • the damper 60 adjusts the pressure inside the furnace 42 according to the damper opening degree. Specifically, the damper 60 reduces the pressure inside the furnace 42 as the damper opening degree increases. Further, the damper 60 increases the pressure inside the furnace 42 when the damper opening degree decreases.
  • the damper 60 is provided on the entrance side of the induction ventilator 70.
  • the induction ventilator 70 adjusts the flow rate of the gas discharged from the boiler 40 according to the rotation speed of the motor.
  • the flow rate sensor 71 measures the flow rate of gas in the induced ventilator 70. The measurement result is transmitted from the flow rate sensor 71 to the arithmetic unit 90.
  • the chimney 80 discharges the gas that has passed through the induction ventilator 70 to the outside of the plant system 1. Since the dust collector 50 does not release ash to the outside, ash is not released from the chimney 80.
  • the arithmetic unit 90 includes a pressure value acquisition unit 901, a flow rate value acquisition unit 902, a limit value calculation unit 903, a target rotation speed specifying unit 904, and a storage unit 905.
  • the pressure value acquisition unit 901 acquires the measurement result measured by the pressure sensor 41 from the pressure sensor 41.
  • the pressure value acquisition unit 901 transmits the measurement result acquired from the pressure sensor 41 to the limit value calculation unit 903.
  • the flow rate value acquisition unit 902 acquires the measurement result measured by the flow rate sensor 71 from the flow rate sensor 71.
  • the flow rate value acquisition unit 902 transmits the measurement result acquired from the flow rate sensor 71 to the limit value calculation unit 903.
  • the limit value calculation unit 903 receives the measurement result of the pressure sensor 41 from the pressure value acquisition unit 901. Further, the limit value calculation unit 903 receives the measurement result of the flow rate sensor 71 from the flow rate value acquisition unit 902. From the measurement result of the received pressure sensor 41 and the measurement result of the received flow rate sensor 71, the limit value calculation unit 903 can perform the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 and the lower limit value thereof.
  • the upper limit value of the damper opening degree of the damper 60 is calculated. Specifically, the limit value calculation unit 903 calculates the rotation speed so that the damper opening when the pressure in the fireplace is set in advance can tolerate fluctuations in the damper opening due to a sudden change in the plant operating state. To do.
  • the limit value calculation unit 903 transmits to the target rotation speed specifying unit 904 the calculated lower limit value of the motor rotation speed of the induction ventilator 70 and the upper limit value of the damper opening of the damper 60 that is possible at the lower limit value. To do.
  • the target rotation speed specifying unit 904 receives from the limit value calculation unit 903 the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 and the upper limit value of the damper opening degree of the damper 60 that is possible at the lower limit value.
  • the target rotation speed specifying unit 904 is attracted as a control target based on the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attraction blower 70 and the upper limit value of the damper opening of the damper 60 that is possible at the lower limit value.
  • the lower limit of the rotation speed of the motor in the blower 70 is specified.
  • the target rotation speed specifying unit 904 is provided with a margin of the damper opening degree determined so as not to be affected by the variation in combustion with the passage of time in the furnace 42, so that the rotation speed of the motor in the induction blower 70 is provided.
  • the value added to the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction blower 70 calculated by the limit value calculation unit 903 is specified by the required margin.
  • the target rotation speed specifying unit 904 specifies the damper opening degree of the damper 60 in the case of the rotation speed of the motor in the specified induction ventilator 70.
  • the target rotation speed specifying unit 904 is attracted in advance to changes in load and fuel combustion (if the change is rapid, the sudden change) based on the experience value of the existing plant and the operation record of the plant. It is possible to follow the suppression of the rotation speed of the motor in the ventilator 70 and the change in the internal pressure of the furnace 42 (if the change is rapid, the sudden change in the case of the rotation speed) (in the dust collector 50).
  • the data table TBL1 showing the relationship with the damper opening degree of the damper 60 (which can also follow the suppression of the change in the internal pressure)
  • the rotation speed matching the rotation speed of the motor in the induction blower 70 having a margin is specified and specified.
  • the damper opening degree of the damper 60 associated with the rotation speed is specified.
  • the target rotation speed specifying unit 904 transmits the rotation speed of the motor in the induced ventilator 70 having a margin and the damper opening degree of the specified damper 60 to the control device 100 and the display device 110.
  • the storage unit 905 stores various information necessary for the processing performed by the arithmetic unit 90.
  • the storage unit 905 shows the relationship between the rotation speed of the motor in the induction blower 70 and the damper opening degree of the damper 60 in the case of the rotation speed, which is obtained based on the experience value of the existing plant and the operation record of the plant.
  • the data table TBL1 is stored.
  • the control device 100 includes a rotation speed control unit 1001 and a damper opening degree control unit 1002.
  • the rotation speed control unit 1001 acquires the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 having a margin from the arithmetic unit 90.
  • the rotation speed control unit 1001 controls the induction ventilator 70 so that the rotation speed of the motor becomes the acquired rotation speed.
  • the damper opening degree control unit 1002 acquires the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90 from the arithmetic unit 90.
  • the damper opening degree control unit 1002 controls the damper 60 so that the damper opening degree of the damper 60 becomes the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90.
  • the display device 110 includes a rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101, a rotation speed / damper opening degree display control unit 1102, and a display unit 1103.
  • the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 acquires from the arithmetic unit 90 the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 having a margin and the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90.
  • the rotation speed / damper opening degree display control unit 1102 is the rotation speed of the motor in the induction blower 70 having the margin acquired by the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 and the damper 60 specified by the arithmetic unit 90.
  • the damper opening is determined by the number of rotations of the motor in the induction blower 70 having the margin previously acquired by the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 and the damper opening of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90. It is displayed on the display unit 1103.
  • the display unit 1103 includes the rotation speed of the motor in the induction blower 70 having a margin under the control of the rotation speed / damper opening degree display control unit 1102, and the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90. Displays information related to (an example of items selected so that the recommended operating conditions can be determined). For example, the display unit 1103 displays a graph as shown in FIG.
  • the display shown in FIG. 5 includes the fuel cost and the unit price of electricity sold.
  • the fuel cost and the unit price of electricity sold are, for example, information obtained from a website via a communication network, information recorded in a storage device such as plant system 1 and obtained from the storage device, or input by an operator. Information. Further, the display shown in FIG. 6 is a graph showing a change in the operating load over time, and the amount of power supplied (that is, the amount of power generated by subtracting the amount of power consumed by the plant system 1 from the amount of power generated by the plant system 1). , At least one of the graphs indicating, is displayed on the display unit. The change in the operating load and the amount of power supplied with the passage of time are information obtained from the storage device that stores the operation record of the plant system 1.
  • the pressure value acquisition unit 901 acquires the measurement result measured by the pressure sensor 41 from the pressure sensor 41 (step S1).
  • the pressure value acquisition unit 901 transmits the measurement result acquired from the pressure sensor 41 to the limit value calculation unit 903.
  • the flow rate value acquisition unit 902 acquires the measurement result measured by the flow rate sensor 71 from the flow rate sensor 71 (step S2).
  • the flow rate value acquisition unit 902 transmits the measurement result acquired from the flow rate sensor 71 to the limit value calculation unit 903.
  • the limit value calculation unit 903 receives the measurement result of the pressure sensor 41 from the pressure value acquisition unit 901. Further, the limit value calculation unit 903 receives the measurement result of the flow rate sensor 71 from the flow rate value acquisition unit 902. From the measurement result of the received pressure sensor 41 and the measurement result of the received flow rate sensor 71, the limit value calculation unit 903 can perform the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 and the lower limit value thereof.
  • the upper limit value of the damper opening degree of the damper 60 is calculated (step S3).
  • the limit value calculation unit 903 transmits to the target rotation speed specifying unit 904 the calculated lower limit value of the motor rotation speed of the induction ventilator 70 and the upper limit value of the damper opening of the damper 60 that is possible at the lower limit value. To do.
  • the target rotation speed specifying unit 904 receives from the limit value calculation unit 903 the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 and the upper limit value of the damper opening degree of the damper 60 that is possible at the lower limit value.
  • the target rotation speed specifying unit 904 is attracted as a control target based on the lower limit value of the rotation speed of the motor in the attraction blower 70 and the upper limit value of the damper opening of the damper 60 that is possible at the lower limit value.
  • the lower limit of the rotation speed of the motor in the blower 70 is specified (step S4).
  • the target rotation speed specifying unit 904 specifies the damper opening degree of the damper 60 in the case of the rotation speed of the motor in the specified induction ventilator 70 (step S5).
  • the target rotation speed specifying unit 904 transmits to the control device 100 and the display device 110 the rotation speed of the motor in the attracting blower 70 having a margin and the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic
  • the rotation speed control unit 1001 acquires the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 having a margin from the arithmetic unit 90.
  • the rotation speed control unit 1001 controls the induction ventilator 70 so that the rotation speed of the motor becomes the acquired rotation speed, or controls the damper 60 so that the damper opening degree of the damper 60 becomes the specified opening degree. (Step S6).
  • the process of step S6 is performed. Along with this, it is properly controlled without being aware of it.
  • the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 acquires the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 having a margin and the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90 from the arithmetic unit 90 ( Step S7).
  • the rotation speed / damper opening degree display control unit 1102 is the rotation speed of the motor in the induction blower 70 having the margin acquired this time by the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 and the damper 60 specified by the arithmetic unit 90.
  • the damper opening degree of the above is calculated together with the rotation speed of the motor in the induction blower 70 having the margin previously acquired by the rotation speed / damper opening degree acquisition unit 1101 and the damper opening degree of the damper 60 specified by the arithmetic unit 90. , Displayed on the display unit 1103 (step S8).
  • the above process is a process performed every time a predetermined time elapses. Therefore, as shown in FIG. 5, the display unit 1103 can create a graph for a case where a predetermined time elapses and the load changes, or a case where the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70 changes. ..
  • the limit value calculation unit 903 uses the pressure value inside the boiler 40 (hereinafter, referred to as “pressure value”) and the flow rate value in the induction blower 70 (hereinafter, “flow value”).
  • pressure value the pressure value inside the boiler 40
  • flow value the flow rate value in the induction blower 70
  • the target rotation speed specifying unit 904 specifies the lower limit value of the rotation speed of the motor in the induction ventilator 70, which is the target of control, based on the lower limit value and the upper limit value.
  • the plant system 1 uses the arithmetic unit 90 to control the lower limit of the rotation speed of the motor in the attracting blower 70, that is, the rotation speed of the motor in the attracting blower 70 that increases the amount of power supplied. Can be identified. If the rotation speed of the motor in the induced ventilator 70 is controlled by a specified rotation speed, the amount of power supplied increases. That is, according to the arithmetic unit 90, more efficient power generation can be realized in the thermal power plant.
  • the flow rate sensor 71 has been described as detecting the flow rate of the gas.
  • the flow rate value acquisition unit 902 acquires and acquires the pressure detected by the pressure sensor 41, the damper opening degree, and the rotation speed of the motor in the induction blower 70.
  • the gas flow rate may be calculated based on the pressure, the damper opening degree, and the rotation speed of the motor.
  • the induction ventilator 70 is provided within an allowable range of the damper opening degree.
  • the lower limit of the rotation speed of the induced ventilator 70 may be calculated so that the rotation speed is minimized, and the damper opening degree at this lower limit may be calculated.
  • the target rotation speed specifying unit 904 has been described as performing both the processes of step S4 and step S5.
  • the target rotation speed specifying unit 904 may perform only one process of step S4 and step S5.
  • the target rotation speed specifying unit 904 transmits information on the specified one (that is, motor rotation or damper opening) to the control device 100 and the display device 110, and the control device 100 and the display device 110 send the target. Only the information received from the rotation speed specifying unit 904 needs to be processed.
  • the rotation speed / damper opening degree display control unit 1102 has been described as displaying both the rotation speed of the motor and the damper opening degree on the display unit 1103.
  • the rotation speed / damper opening degree display control unit 1102 causes the display unit 1103 to display either the rotation speed of the motor or the damper opening degree. There may be.
  • the pressure sensor 41 measures the pressure value inside the boiler 40 (that is, the fireplace 42), and the flow rate sensor 71 measures the flow rate value in the induction blower 70.
  • the value calculation unit 903 sets the lower limit of the rotation speed of the motor in the inducer 70 and the damper opening of the damper 60 for adjusting the pressure inside the boiler 40, which is the lower limit. It has been described as calculating the upper limit value of the damper opening degree of the damper 60 which is possible at times.
  • the plant system 1 according to another embodiment of the present invention for example, as shown in FIG.
  • the arithmetic unit 90 has a load on the weather information acquisition unit 906 and the plant system 1 that acquire the weather information via the Internet. It may be provided with a load information acquisition unit 907 for acquiring information. Then, the limit value calculation unit 903 attracts ventilation based on the measurement results of the pressure sensor 41 and the flow rate sensor 71, the weather information acquired by the weather information acquisition unit 906, and the load information acquired by the load information acquisition unit 907. It may predict the lower limit of the rotation speed of the motor in the machine 70.
  • the meteorological information includes forecast information from the present to several hours later, predicts the plant efficiency that fluctuates depending on the temperature, atmospheric pressure, and humidity, which are the characteristics of the thermal power plant, and changes the fuel caused by the efficiency fluctuation.
  • the function of calculating the number of revolutions and the opening degree of the damper in consideration of the change in the exhaust gas flow rate may be added. Further, as additional information, a function of inputting a plant operation plan and a change in fuel properties in advance and calculating a predicted operation condition may be added.
  • the limit value calculation unit 903 uses the pressure value inside the boiler 40, the flow rate value in the induced ventilator 70, the weather information of the place where the power plant exists, and the power generation. Based on the load of the plant, the lower limit of the rotation speed of the motor in the future induction blower 70 and the upper limit of the damper opening of the damper 60 that is possible at the lower limit are calculated. However, in the plant system 1 according to another embodiment of the present invention, the limit value calculation unit 903 determines the pressure value inside the boiler 40, the flow rate value in the induction ventilator 70, and the weather information of the place where the power generation plant exists.
  • the limit value calculation unit 903 determines the number of rotations of the motor in the future attractant ventilator 70 based on the pressure value inside the boiler 40, the flow rate value in the inducer ventilator 70, and the weather information of the place where the power plant is located.
  • the limit value calculation unit 903 sets the lower limit value of the motor rotation speed in the future induced ventilator 70 based on the pressure value inside the boiler 40, the flow rate value in the induced ventilator 70, and the load of the power plant.
  • the limit value is accurately taken into consideration for disturbances such as plant operation plans and changes in fuel properties (in this case, disturbances related to the load). Can be calculated.
  • the above-mentioned upper limit value and lower limit value are not the limit values of the motor and the damper itself, but are control target values or predicted values.
  • the order of the processing may be changed as long as the appropriate processing is performed.
  • Each of the storage unit 905 and the other storage devices in the embodiment of the present invention may be provided anywhere within the range in which appropriate information is transmitted and received. Further, each of the storage unit 905 and the other storage devices may exist in a plurality of areas within a range in which appropriate information is transmitted and received, and the data may be distributed and stored.
  • FIG. 8 is a schematic block diagram showing a configuration of a computer according to at least one embodiment. As shown in FIG. 8, the computer 5 includes a CPU 6, a main memory 7, a storage 8, and an interface 9.
  • each of the above-mentioned arithmetic unit 90, control device 100, display device 110, and other control devices is mounted on the computer 5.
  • the operation of each processing unit described above is stored in the storage 8 in the form of a program.
  • the CPU 6 reads a program from the storage 8, expands it into the main memory 7, and executes the above processing according to the program. Further, the CPU 6 secures a storage area corresponding to each of the above-mentioned storage units in the main memory 7 according to the program.
  • Examples of the storage 8 include HDD (Hard Disk Drive), SSD (Solid State Drive), magnetic disk, magneto-optical disk, CD-ROM (Compact Disc Read Only Memory), DVD-ROM (Digital Versaille Disk). , Semiconductor memory and the like.
  • the storage 8 may be internal media directly connected to the bus of computer 5, or external media connected to computer 5 via an interface 9 or a communication line. When this program is distributed to the computer 5 via a communication line, the distributed computer 5 may expand the program to the main memory 7 and execute the above processing.
  • the storage 8 is a non-temporary tangible storage medium.
  • the above program may realize a part of the above-mentioned functions.
  • the program may be a file that can realize the above-mentioned functions in combination with a program already recorded in the computer system, a so-called difference file (difference program).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Abstract

演算装置は、ボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値と、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度であって、前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値とを算出する限界値算出部と、前記下限値と前記上限値とに基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、を備える。

Description

演算装置、システム、演算方法及びプログラム
　本発明は、演算装置、システム、演算方法及びプログラムに関する。
　本願は、２０１９年３月２９日に日本に出願された特願２０１９－０６９０３３号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　微粉炭などを燃料とする火力発電を行うプラント（以下、「火力発電プラント」と記載）がある。そのような火力発電プラントでは、一般的に、ボイラ内から燃焼済みの灰が外部に出ないように、ボイラの内圧が外圧よりも低くなるように制御されている。
　特許文献１には、関連する技術として、火力発電プラントにおいて、通風機のモータ出力を制御する技術が記載されている。
特開２００４－２３２９１７号公報
　ところで、上述のような火力発電プラントにおけるボイラの内圧を外圧よりも低くする主な手段として、ダンパの開度を上げる手段と、誘引通風機のファンの回転数を上げる手段とが挙げられる。そして、そのような火力発電プラントでは、より効率のよい発電を実現することのできる技術が求められている。
　本発明は、上記の課題を解決することのできる演算装置、システム、演算方法及びプログラムを提供することを目的としている。
　本発明の第１の態様によれば、演算装置は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、を備える。
　本発明の第２の態様によれば、第１の態様による演算装置において、前記圧力値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する圧力センサと、前記流量値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する流量センサと、を備えるものであってもよい。
　本発明の第３の態様によれば、第１の態様または第２の態様による演算装置において、前記限界値算出部は、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出するものであってもよい。
　本発明の第４の態様によれば、第１の態様または第２の態様による演算装置において、前記限界値算出部は、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出するものであってもよい。
　本発明の第５の態様によれば、第４の態様による演算装置において、前記限界値算出部は、前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに加え、前記発電プラントの存在する場所の気象情報に基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出するものであってもよい。
　本発明の第６の態様によれば、システムは、第１の態様から第５の態様の何れか１つの演算装置と、前記演算装置による演算結果を表示する表示装置と、を備える。
　本発明の第７の態様によれば、システムは、第１の態様から第５の態様の何れか１つの演算装置と、前記演算装置が特定した前記モータの回転数の下限値、または、前記演算装置が特定した前記ダンパ開度の上限値を用いて、前記誘引通風機または前記ダンパを制御する制御装置と、を備える。
　本発明の第８の態様によれば、第１の態様によるシステムは、前記演算装置による演算結果を表示する表示装置、を備えるものであってもよい。
　本発明の第９の態様によれば、演算方法は、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を含む。
　本発明の第１０の態様によれば、プログラムは、コンピュータに、発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することと、前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、を実行させる。
　本発明の実施形態による演算装置、システム、演算方法及びプログラムによれば、火力発電プラントにおいて、より効率のよい発電を実現することができる。
本発明の一実施形態によるプラントシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による演算装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による制御装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による表示装置の構成を示す図である。 本発明の一実施形態による表示装置の表示例を示す図である。 本発明の一実施形態によるプラントシステムの処理フローを示す図である。 本発明の別の実施形態による演算装置の構成を示す図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
＜第１の実施形態＞
　以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
　本発明の一実施形態によるプラントシステム１（システムの一例）の構成について説明する。
　プラントシステム１は、微粉炭などを燃料とする火力発電を行うシステムである。プラントシステム１は、例えば、火力発電プラントである。プラントシステム１は、ボイラ内から燃焼済みの灰が外部に出ないように、ボイラの内圧を外圧よりも低くするときに、誘引通風機のファンの回転数をできるだけ低減させることにより、プラントシステム１の内部で消費される電力を低減し、プラントシステム１の出力する電力をできるだけ増大させる。
　プラントシステム１は、図１に示すように、石炭バンカ１０、給炭機２０、微粉炭機３０、ボイラ４０、圧力センサ４１、集じん装置５０、ダンパ６０、誘引通風機７０、流量センサ７１、煙突８０、演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０を備える。
　石炭バンカ１０は、燃料である石炭を収納する容器である。
　給炭機２０は、石炭バンカ１０から燃料である石炭を微粉炭機３０に供給する装置である。
　微粉炭機３０は、燃料である石炭を粉砕する。微粉炭機３０は、粉砕した石炭をボイラ４０に供給する。
　ボイラ４０は、火炉４２を備える。火炉４２は、微粉炭機３０から供給される石炭を燃焼する。
　圧力センサ４１は、火炉４２における内圧を計測する。その計測結果は、圧力センサ４１から演算装置９０に送信される。
　集じん装置５０は、ボイラ４０で燃焼された石炭、すなわち、灰を回収する装置である。集じん装置５０は、内部の圧力を外部の圧力よりも低い状態を保つことで、その内部に灰を収めることができ、その灰がプラントシステム１の外部に放出されるのを防いでいる。
　ダンパ６０は、ダンパ開度に応じて火炉４２の内部の圧力を調整する。具体的には、ダンパ６０は、ダンパ開度が上昇すると、火炉４２の内部の圧力を低下させる。また、ダンパ６０は、ダンパ開度が低下すると、火炉４２の内部の圧力を上昇させる。
　ダンパ６０は、誘引通風機７０の入り口側に設けられる。
　誘引通風機７０は、モータの回転数に応じてボイラ４０から排出されるガスの流量を調整する。誘引通風機７０においてモータの回転数が上昇すると、火炉４２内部の圧力が低下する。また、誘引通風機７０においてモータの回転数が低下すると、火炉４２内部の圧力が上昇する。
　流量センサ７１は、誘引通風機７０におけるガスの流量を計測する。その計測結果は、流量センサ７１から演算装置９０に送信される。
　煙突８０は、誘引通風機７０を通過したガスをプラントシステム１の外部に放出する。なお、集じん装置５０が灰を外部に放出しないため、煙突８０からは、灰が放出されない。
　演算装置９０は、図２に示すように、圧力値取得部９０１、流量値取得部９０２、限界値算出部９０３、目標回転数特定部９０４、記憶部９０５を備える。
　圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１が計測した計測結果を圧力センサ４１から取得する。圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。
　流量値取得部９０２は、流量センサ７１が計測した計測結果を流量センサ７１から取得する。流量値取得部９０２は、流量センサ７１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。
　限界値算出部９０３は、圧力値取得部９０１から圧力センサ４１の計測結果を受ける。また、限界値算出部９０３は、流量値取得部９０２から流量センサ７１の計測結果を受ける。
　限界値算出部９０３は、受けた圧力センサ４１の計測結果と、受けた流量センサ７１の計測結果とから、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する。具体的には、限界値算出部９０３は、予め設定された前記火炉内の圧力となる場合のダンパ開度が、プラント運転状態の急変によるダンパ開度変動を許容できるように、回転数を算出する。
　限界値算出部９０３は、算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを目標回転数特定部９０４に送信する。
　目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを、限界値算出部９０３から受ける。
　目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する。
　例えば、目標回転数特定部９０４は、火炉４２における時間経過に伴う燃焼のばらつきの影響を受けないように決定したダンパ開度のマージンを設けることによって誘引通風機７０におけるモータの回転数に持たせる必要のあるマージンの分だけ、限界値算出部９０３が算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値に加算した値を特定する。
　そして、目標回転数特定部９０４は、その特定した誘引通風機７０におけるモータの回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度を特定する。
　例えば、目標回転数特定部９０４は、既設プラント経験値や当該プラント運転実績などによって負荷や燃料の燃焼の変化（変化が急激な場合にはその急激な変化）に対して予め求めておいた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、その回転数の場合にその変化による火炉４２の内圧の変化（変化が急激な場合にはその急激な変化）の抑制に追従できる（集じん装置５０内の内圧の変化の抑制にも追従できる）ダンパ６０のダンパ開度との関係を示すデータテーブルＴＢＬ１において、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数に一致する回転数を特定し、特定した回転数に関連付けられているダンパ６０のダンパ開度を特定する。
　目標回転数特定部９０４は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、特定したダンパ６０のダンパ開度とを、制御装置１００及び表示装置１１０に送信する。
　記憶部９０５は、演算装置９０が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。例えば、記憶部９０５は、既設プラント経験値や当該プラント運転実績などによって求めておいた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、その回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度との関係を示すデータテーブルＴＢＬ１を記憶する。
　制御装置１００は、図３に示すように、回転数制御部１００１、ダンパ開度制御部１００２を備える。
　回転数制御部１００１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数を、演算装置９０から取得する。回転数制御部１００１は、モータの回転数が取得したその回転数となるように、誘引通風機７０を制御する。
　ダンパ開度制御部１００２は、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度を、演算装置９０から取得する。ダンパ開度制御部１００２は、ダンパ６０のダンパ開度が演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度となるように、ダンパ６０を制御する。
　表示装置１１０は、図４に示すように、回転数・ダンパ開度取得部１１０１、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２、表示部１１０３を備える。
　回転数・ダンパ開度取得部１１０１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、演算装置９０から取得する。
　回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が前回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とともに、表示部１１０３に表示させる。
　表示部１１０３は、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２による制御の下、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とに関連した情報（推奨運転条件を判断できるように選択された項目の一例）を表示する。
　例えば、表示部１１０３は、図５に示すようなグラフを表示する。
　図５に示す表示は、燃料費、売電単価を含む。燃料費及び売電単価は、例えば、ウェブサイトから通信ネットワークを介して得られる情報、または、プラントシステム１などの記憶装置に記録されておりその記憶装置から得られる情報、又は運転員が入力する情報である。また、図６に示す表示は、時間経過に伴う運転負荷の変化を示すグラフ、供給電力量（すなわち、プラントシステム１が発電した電力量からプラントシステム１が消費した電力量を減算した電力量）、を示すグラフのうち少なくとも１つを表示部に表示させる。時間経過に伴う運転負荷の変化及び供給電力量は、プラントシステム１の運転実績を記憶する記憶装置から得られる情報である。なお、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させることは、プラントシステム１が消費した電力量を低減させることであるため、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させた電力量がそのまま供給電力量（すなわち、利益）につながる。そして、このように、表示部１１０３が図６に示すようなグラフを表示することで、運転員は、誘引通風機７０におけるモータの回転数を低減させた場合の供給電力量の積上げを直感的に把握することができる。
　次に、図６を参照して、プラントシステム１の処理について説明する。
　圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１が計測した計測結果を圧力センサ４１から取得する（ステップＳ１）。圧力値取得部９０１は、圧力センサ４１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。
　流量値取得部９０２は、流量センサ７１が計測した計測結果を流量センサ７１から取得する（ステップＳ２）。流量値取得部９０２は、流量センサ７１から取得した計測結果を限界値算出部９０３に送信する。
　限界値算出部９０３は、圧力値取得部９０１から圧力センサ４１の計測結果を受ける。また、限界値算出部９０３は、流量値取得部９０２から流量センサ７１の計測結果を受ける。限界値算出部９０３は、受けた圧力センサ４１の計測結果と、受けた流量センサ７１の計測結果とから、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する（ステップＳ３）。
　限界値算出部９０３は、算出した誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを目標回転数特定部９０４に送信する。
　目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを、限界値算出部９０３から受ける。
　目標回転数特定部９０４は、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、その下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する（ステップＳ４）。
　そして、目標回転数特定部９０４は、その特定した誘引通風機７０におけるモータの回転数の場合のダンパ６０のダンパ開度を特定する（ステップＳ５）。
　目標回転数特定部９０４は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定したダンパ６０のダンパ開度とを、制御装置１００及び表示装置１１０に送信する。
　回転数制御部１００１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数を、演算装置９０から取得する。回転数制御部１００１は、モータの回転数が取得したその回転数となるように、誘引通風機７０を制御、または、ダンパ６０のダンパ開度が特定した開度となるようにダンパ６０を制御する（ステップＳ６）。
　なお、回転数制御部１００１が制御しなかった方（すなわち、誘引通風機７０を制御した場合にはダンパ６０、ダンパ６０を制御した場合には誘引通風機７０）については、ステップＳ６の処理に伴って、意識せずとも適切に制御される。
　回転数・ダンパ開度取得部１１０１は、マージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、演算装置９０から取得する（ステップＳ７）。
　回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が今回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とを、回転数・ダンパ開度取得部１１０１が前回取得したマージンを持たせた誘引通風機７０におけるモータの回転数と、演算装置９０によって特定されたダンパ６０のダンパ開度とともに、表示部１１０３に表示させる（ステップＳ８）。
　なお、上記の処理は、所定の時間が経過するごとに行われる処理である。そのため、表示部１１０３は、図５に示したように、所定の時間が経過し負荷が変化した場合や、誘引通風機７０におけるモータの回転数が変化した場合についてのグラフを作成することができる。
　以上、本発明の一実施形態によるプラントシステム１について説明した。
　プラントシステム１の演算装置９０において、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力の値（以下、「圧力値」と記載）と、誘引通風機７０における流量の値（以下、「流量値」と記載）とに基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、ボイラ４０内部の圧力を調整するダンパ６０のダンパ開度であって、前記下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する。目標回転数特定部９０４は、前記下限値と前記上限値とに基づいて、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を特定する。
　こうすることにより、プラントシステム１は、演算装置９０により、制御の目標とする誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値、すなわち、供給電力量を増加させる誘引通風機７０におけるモータの回転数を特定することができる。誘引通風機７０におけるモータの回転数を特定した回転数で制御すれば、供給電力量は増加する。つまり、演算装置９０によれば、火力発電プラントにおいて、より効率のよい発電を実現することができる。
　なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、流量センサ７１がガスの流量を検出するものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、流量値取得部９０２が、圧力センサ４１が検出した圧力、ダンパ開度、及び、誘引通風機７０におけるモータの回転数を取得し、取得した圧力、ダンパ開度、モータの回転数に基づいてガスの流量を算出するものであってもよい。そして、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１は、本発明の一実施形態によるプラントシステム１と同様に、発電効率を向上させるために、ダンパ開度の許容できる範囲で誘引通風機７０の回転数が最小となるよう、誘引通風機７０の回転数の下限値を算出し、この下限値におけるダンパ開度を算出すればよい。
　なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、目標回転数特定部９０４は、ステップＳ４とステップＳ５の両方の処理を行うものとして説明した。しかしながら、しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、目標回転数特定部９０４は、ステップＳ４及びステップＳ５の一方の処理のみを行うものであってもよい。
　この場合、目標回転数特定部９０４は、特定した方（すなわち、モータの回転またはダンパ開度）の情報を、制御装置１００及び表示装置１１０に送信し、制御装置１００及び表示装置１１０は、目標回転数特定部９０４から受けた情報についてのみ処理すればよい。
　なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、モータの回転数とダンパ開度の両方について表示部１１０３に表示させるものとして説明した。しかしながら、しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、回転数・ダンパ開度表示制御部１１０２は、モータの回転数とダンパ開度のどちらか一方を表示部１１０３に表示させるものであってもよい。
　なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、ボイラ４０内部（すなわち、火炉４２）の圧力値を圧力センサ４１が計測し、誘引通風機７０における流量値を流量センサ７１が計測し、限界値算出部９０３は、それらの計測結果に基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値と、ボイラ４０内部の圧力を調整するダンパ６０のダンパ開度であって、前記下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものとして説明した。
　しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、例えば、演算装置９０が、図７に示すように、インターネットを介して気象情報を取得する気象情報取得部９０６、プラントシステム１の負荷の情報を取得する負荷情報取得部９０７を備えるものであってよい。そして、限界値算出部９０３は、圧力センサ４１及び流量センサ７１の計測結果と、気象情報取得部９０６が取得する気象情報と、負荷情報取得部９０７が取得する負荷情報とに基づいて、誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値を予測するものであってもよい。なお、前記気象情報とは、現在から数時間後までの予測情報を包含しており、火力プラントの特徴である気温・気圧・湿度によって変動するプラント効率を予め予測し、効率変動によって生じる燃料変化や排ガス流量変化を加味した前記回転数やダンパ開度を演算する機能を付加してもよい。また、追加情報として、予めプラント運転計画と燃料性状変化を入力とし、予測運転条件を演算する機能を付加してもよい。
　なお、本発明の一実施形態によるプラントシステム１では、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものとして説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態によるプラントシステム１では、限界値算出部９０３は、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、または、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出するものであってもよい。
　限界値算出部９０３が、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する場合、運転員が予期できない外乱（この場合、気象情報）も考慮して精度よく限界値を算出することができる。また、限界値算出部９０３が、ボイラ４０内部の圧力値と、誘引通風機７０における流量値と、発電プラントの負荷とに基づいて、将来の誘引通風機７０におけるモータの回転数の下限値とその下限値のときに可能なダンパ６０のダンパ開度の上限値とを算出する場合、プラント運転計画や燃料性状変化といった外乱（この場合、負荷に関連する外乱）も考慮して精度よく限界値を算出することができる。
　なお、上述の上限値及び下限値は、モータ及びダンパ自体の限界値ではなく、制御上の目標値または予測値である。
　なお、本発明の実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。
　本発明の実施形態における記憶部９０５、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部９０５、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。
　本発明の実施形態について説明したが、上述の演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータが読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
　図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
　コンピュータ５は、図８に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
　例えば、上述の演算装置９０、制御装置１００、表示装置１１０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。
　ストレージ８の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ８は、コンピュータ５のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。
　また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。
　本発明の実施形態による演算装置、システム、演算方法及びプログラムによれば、火力発電プラントにおいて、より効率のよい発電を実現することができる。
１・・・プラントシステム
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・石炭バンカ
２０・・・給炭機
３０・・・微粉炭機
４０・・・ボイラ
４１・・・圧力センサ
４２・・・火炉
５０・・・集じん装置
６０・・・ダンパ
７０・・・誘引通風機
７１・・・流量センサ
８０・・・煙突
９０・・・演算装置
１００・・・制御装置
１１０・・・表示装置
９０１・・・圧力値取得部
９０２・・・流量値取得部
９０３・・・限界値算出部
９０４・・・目標回転数特定部
９０５・・・記憶部
１００１・・・回転数制御部
１００２・・・ダンパ開度制御部
１１０１・・・回転数・ダンパ開度取得部
１１０２・・・回転数・ダンパ開度表示制御部
１１０３・・・表示部

Claims (10)

  1. 　発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出する限界値算出部と、
    　前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定する目標回転数特定部と、
    　を備える演算装置。
  2. 　前記圧力値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する圧力センサと、
    　前記流量値を計測し、計測結果を前記限界値算出部に送信する流量センサと、
    　を備える請求項１に記載の演算装置。
  3. 　前記限界値算出部は、
    　前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの存在する場所の気象情報とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する、
    　請求項１または請求項２に記載の演算装置。
  4. 　前記限界値算出部は、
    　前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する、
    　請求項１または請求項２に記載の演算装置。
  5. 　前記限界値算出部は、
    　前記圧力値と、前記流量値と、前記発電プラントの負荷とに加え、前記発電プラントの存在する場所の気象情報に基づいて、将来の前記下限値及び将来の前記上限値の少なくとも一方を算出する、
    　請求項４に記載の演算装置。
  6. 　請求項１から請求項５の何れか一項に記載の演算装置と、
    　前記演算装置による演算結果を表示する表示装置と、
    　を備えるシステム。
  7. 　請求項１から請求項５の何れか一項に記載の演算装置と、
    　前記演算装置が特定した前記モータの回転数の下限値、または、前記演算装置が特定した前記ダンパ開度の上限値を用いて、前記誘引通風機または前記ダンパを制御する制御装置と、
    　を備えるシステム。
  8. 　前記演算装置による演算結果を表示する表示装置、
    　を備える請求項７に記載のシステム。
  9. 　発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することと、
    　前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
    　を含む演算方法。
  10. 　コンピュータに、
    　発電プラントに備えられるボイラ内部の圧力値と、誘引通風機における流量値とに基づいて、前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、前記ボイラ内部の圧力を調整するダンパのダンパ開度の上限値であって前記下限値のときに可能なダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を算出することと、
    　前記下限値及び前記上限値の少なくとも一方に基づいて、制御の目標とする前記誘引通風機におけるモータの回転数の下限値、及び、制御の目標とする前記ダンパのダンパ開度の上限値の少なくとも一方を特定することと、
    　を実行させるプログラム。
PCT/JP2020/014198 2019-03-29 2020-03-27 演算装置、システム、演算方法及びプログラム WO2020203841A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019069033A JP7308063B2 (ja) 2019-03-29 2019-03-29 演算装置、システム、演算方法及びプログラム
JP2019-069033 2019-03-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020203841A1 true WO2020203841A1 (ja) 2020-10-08

Family

ID=72668146

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/014198 WO2020203841A1 (ja) 2019-03-29 2020-03-27 演算装置、システム、演算方法及びプログラム

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7308063B2 (ja)
WO (1) WO2020203841A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021021512A (ja) * 2019-07-25 2021-02-18 住友金属鉱山株式会社 炉内圧力の制御方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3416470A (en) * 1964-11-07 1968-12-17 Babcock & Wilcox Dampfkellel W Method of controlling and/or regulating induced draught fans for waste heat boilers
JPS56902A (en) * 1979-06-14 1981-01-08 Tokyo Shibaura Electric Co Controller for internal pressure of boiler furnace
JPH1082523A (ja) * 1996-09-07 1998-03-31 Nippon Steel Corp 炉内圧力の制御方法
JPH10253030A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Kubota Corp 炉内圧制御装置
JP2000234701A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラの炉内圧力制御方法及び空気流量制御方法
JP2004232917A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Hitachi Ltd ボイラの制御方法および装置
JP2015210035A (ja) * 2014-04-28 2015-11-24 荏原環境プラント株式会社 炉内圧力調節装置及び炉内圧力調節方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3416470A (en) * 1964-11-07 1968-12-17 Babcock & Wilcox Dampfkellel W Method of controlling and/or regulating induced draught fans for waste heat boilers
JPS56902A (en) * 1979-06-14 1981-01-08 Tokyo Shibaura Electric Co Controller for internal pressure of boiler furnace
JPH1082523A (ja) * 1996-09-07 1998-03-31 Nippon Steel Corp 炉内圧力の制御方法
JPH10253030A (ja) * 1997-03-13 1998-09-25 Kubota Corp 炉内圧制御装置
JP2000234701A (ja) * 1999-02-16 2000-08-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ボイラの炉内圧力制御方法及び空気流量制御方法
JP2004232917A (ja) * 2003-01-29 2004-08-19 Hitachi Ltd ボイラの制御方法および装置
JP2015210035A (ja) * 2014-04-28 2015-11-24 荏原環境プラント株式会社 炉内圧力調節装置及び炉内圧力調節方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP7308063B2 (ja) 2023-07-13
JP2020165623A (ja) 2020-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6291153B2 (ja) タービン動作をモデリングする方法及びシステム
JP5730292B2 (ja) 増分調整によるガスタービンエンジンの安定化
JP6051829B2 (ja) ファン制御装置
US7775865B2 (en) Set and forget exhaust controller
US7484380B2 (en) Determining maximum cooling for a component by retrieving an offset value
WO2020203841A1 (ja) 演算装置、システム、演算方法及びプログラム
JP6679247B2 (ja) 運転支援システム、運転支援方法及びプログラム
JP6145430B2 (ja) 給湯機器管理装置、給湯機器管理方法、給湯機器管理プログラム、及び給湯機器管理システム
JP2013134015A (ja) クリーンルーム設備、風量制御装置及び風量制御方法
EP3872742A1 (en) Computing device, system, notifying device, computing method, and program
TWI682126B (zh) 燃料削減率輸出系統、燃料削減率輸出方法及用於燃料削減率輸出之電腦程式產品
US8065040B2 (en) On-site power plant control including adaptive response to transient load requirements
JP2013160154A (ja) ガスタービン制御装置及び方法並びにプログラム、それを用いた発電プラント
JP6118048B2 (ja) 発電システムのための排出物予測システム
CN110489303A (zh) 一种基于NVMe SSD硬盘的温度预测控制管理方法及装置
US10234156B2 (en) System and method of determining proper operation of an HVAC system
JP5778767B2 (ja) 冷却装置を備えた電子アセンブリ
JP5321706B2 (ja) Ｉｃｔ機器
KR101776382B1 (ko) 터보차져 액츄에이터용 냉각장치
US20210109511A1 (en) Information processing device, information processing method, and program
JP2014153010A (ja) ボイラ運転条件設定装置
JP2019020898A (ja) 空気調和システムおよびサーバルーム
JP2003336805A (ja) ボイラ運転支援装置
US11122713B1 (en) Differential temperature based pressure sensing and airflow control
JP2016059866A (ja) 粉砕プラントにおける原料供給量の演算方法、装置及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20784769

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20784769

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1