WO2020204203A1 - ボイラシステム - Google Patents

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WO2020204203A1
WO2020204203A1 PCT/JP2020/015475 JP2020015475W WO2020204203A1 WO 2020204203 A1 WO2020204203 A1 WO 2020204203A1 JP 2020015475 W JP2020015475 W JP 2020015475W WO 2020204203 A1 WO2020204203 A1 WO 2020204203A1
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WO
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steam
boiler
facility
amount
supply
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PCT/JP2020/015475
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English (en)
French (fr)
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幸弘 竹中
森 宏之
岳生 俣野
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Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Motors Ltd
Original Assignee
Kawasaki Heavy Industries Ltd
Kawasaki Jukogyo KK
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18—Combinations of steam boilers with other apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B35/00—Control systems for steam boilers

Definitions

  • the present invention relates to a boiler system including a boiler that produces steam.
  • crude oil is separated into a plurality of types of fractions (for example, naphtha, gasoline, light oil, heavy oil, etc.) that differ depending on the boiling point using an atmospheric distillation apparatus.
  • fractions for example, naphtha, gasoline, light oil, heavy oil, etc.
  • heavy oil is used as fuel for boilers or ships, but since heavy oil contains impurities such as sulfur and nitrogen, there is an environmental load that may cause emissions of SOx or NOx during combustion. It can be said that it is a large fuel. Therefore, it is expected that heavy oil will not be used as fuel as it is in the future, and the demand for heavy oil will decrease.
  • petroleum residue-fired boiler As a mode of use of petroleum residue, a dedicated-fired boiler using this as fuel (hereinafter, petroleum residue-fired boiler) is known (see, for example, Patent Document 2 below).
  • petroleum residue-fired boilers are often installed in petroleum refining facilities where petroleum residues are discharged, and the steam required for the decomposition treatment (reform treatment) of heavy oil is also installed in petroleum refining facilities. Supplied at.
  • the petroleum residue-fired boiler should be placed in another area separated from the area where the petroleum refining facility is installed, such as a petrochemical factory or a steel mill. It is conceivable to install it in an area including a factory facility that uses a large amount of steam (a facility that uses petroleum residues). In this case, in order to stably generate steam using the petroleum residue-fired boiler in the petroleum residue utilization facility, it is necessary to stably supply the petroleum residue as the fuel to the petroleum residue utilization facility.
  • an object of the present invention is to provide a boiler system capable of stably supplying petroleum residues to an oil residue utilization facility.
  • the first boiler provided in the petroleum residue supply facility for producing petroleum residue and the petroleum residue utilization facility separated from the petroleum residue supply facility are provided.
  • a second boiler using the petroleum residue as fuel and transported from the petroleum residue supply facility, and a steam supply line for supplying the steam generated by the second boiler to the petroleum residue supply facility. Is equipped with.
  • the oil residue supply facility is provided in an oil residue utilization facility separated from the oil residue supply facility, and steam generated by the second boiler using the oil residue as fuel can be supplied through the steam supply line.
  • steam generated by the second boiler using the oil residue as fuel can be supplied through the steam supply line.
  • the first boiler installed in the petroleum residue supply facility is stopped or operated with limited output due to a failure, repair, disaster, etc.
  • steam is sent to the petroleum residue generator that produces petroleum residue.
  • the petroleum residue is stably generated, and the petroleum residue as fuel is stably supplied to the second boiler provided in the petroleum residue utilization facility.
  • the boiler system includes a management device for acquiring steam supply / demand information at the oil residue supply facility, and the management device obtains the steam demand at the oil residue supply facility from the steam supply at the oil residue supply facility.
  • a steam request signal is transmitted to the second oil boiler, and when the second boiler receives the steam request signal, steam is sent to the oil residue supply facility. May be operated so as to make it possible to supply.
  • the steam generated in the second boiler can be supplied to the petroleum residue supply facility when the supply-demand balance in the petroleum residue supply facility becomes excessive or is likely to become excessive.
  • the boiler system includes a first control device that controls the first boiler, and the first control device refers to the second boiler when the amount of steam generated in the first boiler becomes a predetermined value or less.
  • the second boiler may be operated so as to be able to supply steam to the oil residue supply facility when the steam request signal is received. As a result, when the amount of steam produced in the first boiler decreases, the steam generated in the second boiler can be supplied to the petroleum residue supply facility.
  • the boiler system includes a second control device that controls the second boiler, and when the second control device receives the steam request signal, the second control device is compared with that before receiving the steam request signal. It may be controlled to increase the amount of steam produced in the boiler. By increasing the amount of steam produced in the second boiler, steam can be supplied from the second boiler provided in the petroleum residue utilization facility to the petroleum residue supply facility without suppressing the amount of steam used in the petroleum residue utilization facility.
  • the second control device sets a first steam production amount smaller than the maximum amount of steam that can be generated by the second boiler as the steam production amount in the second boiler when the steam request signal is not received. Then, when the steam request signal is received, a second steam production amount larger than the first steam production amount may be set as the steam production amount in the second boiler.
  • the amount of steam generated by the second boiler is less than the maximum amount of steam that can be generated by the boiler, and by leaving a surplus capacity, steam to the oil residue supply facility. It is possible to prevent the amount of steam supplied to the facility that uses the steam generated in the petroleum residue utilization facility from becoming insufficient even before the supply of the oil is started.
  • the boiler system includes a power generation device that generates power using steam generated by the second boiler and a second control device that controls the second boiler, and the second control device is the second control device.
  • the supply amount of steam from the second boiler to the power generation device is controlled so as to supply a predetermined amount of the steam generation amount generated by the boiler to the power generation device, and the steam request signal is received, It may be controlled so as to reduce the amount of steam supplied from the second boiler to the power generation device.
  • the boiler system includes a power generation device that generates power using steam generated by the second boiler and a second control device that controls the second boiler, and the second control device includes the steam request.
  • the amount of steam generated in the second boiler is controlled to be increased as compared with the case before the steam request signal is received, and the amount of steam generated in the second boiler is increased. Further, when it becomes necessary to supply steam to the oil residue supply facility, control may be performed so as to reduce the amount of steam supplied from the second boiler to the power generation device.
  • the boiler system comprises a plurality of steam generation facilities each provided at a distance from each other and provided with a steam-producing boiler, and steam generated by the boiler in one steam generation facility. It is equipped with a steam supply line for supplying to other steam generation facilities.
  • petroleum residues can be stably supplied to petroleum residue utilization facilities.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an oil residue-fired boiler system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system in the petroleum residue-fired boiler system shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a petroleum residue-fired boiler system according to a modified example of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an oil residue-fired boiler system according to an embodiment of the present invention.
  • the fuel flow of crude oil or petroleum residue is indicated by a dashed arrow
  • the flow of steam generated by the oil residue-fired boiler described later is indicated by a broken line arrow
  • the control flow is indicated by a solid arrow. It is shown by.
  • the petroleum residue-fired boiler system 1 includes a first boiler 9 provided in the petroleum residue supply facility 2 and a second boiler 7 provided in the petroleum residue utilization facility 3.
  • the petroleum residue supply facility 2 is, for example, a refinery equipped with an oil refinery.
  • the petroleum residue supply facility 2 includes a cracking device 4 that decomposes heavy oil to produce petroleum residues.
  • the petroleum residue supply facility 2 is further provided with an atmospheric distillation apparatus 5.
  • the atmospheric distillation apparatus 5 is configured to separate crude oil into a plurality of types of fractions (for example, naphtha, gasoline, light oil, heavy oil, etc.) that differ depending on the boiling point.
  • the heavy oil separated by the atmospheric distillation apparatus 5 is supplied to the decomposition apparatus 4.
  • the atmospheric distillation apparatus 5 discharges the atmospheric residual oil which is the residual residue after separating each fraction.
  • the decomposition device 4 is configured to decompose heavy oil to extract a fraction having a lower boiling point such as gasoline. At this time, the decomposition apparatus 4 discharges the residual residue obtained by extracting the low boiling point fraction from the heavy oil as petroleum residue.
  • the petroleum residue supply facility 2 may be provided with a vacuum distillation apparatus (not shown).
  • the vacuum distillation apparatus further distills and separates the atmospheric residual oil separated by the atmospheric distillation apparatus 5 to take out the reduced pressure light oil.
  • the vacuum distillation apparatus discharges the reduced pressure residual oil, which is the residue remaining after separating the reduced pressure gas oil.
  • the petroleum refining apparatus includes at least one of the atmospheric distillation apparatus 5, the decomposition apparatus 4, and the vacuum distillation apparatus as described above.
  • the petroleum residue supply facility 2 is equipped with a management device 6.
  • the management device 6 is configured as a computer provided with an arithmetic unit, a storage device, and the like (not shown).
  • the management device 6 acquires and manages data on the type, composition or properties (hereinafter, properties, etc.) of crude oil or petroleum residue.
  • the petroleum residue supply facility 2 performs component analysis for each lot of crude oil to be supplied, and stores the properties and the like in the management device 6 together with the lot number.
  • component analysis may be performed on crude oil or petroleum residues at different crude oil mining sites.
  • the petroleum residue utilization facility 3 is equipped with a boiler (second boiler) 7 that generates steam.
  • the second boiler 7 is an oil residue-fired boiler that uses petroleum residue as fuel.
  • the second boiler 7 produces steam by burning the petroleum residue as fuel.
  • the petroleum residue utilization facility 3 includes a steam utilization plant 8 that manufactures products using the steam generated by the second boiler 7.
  • the petroleum residue utilization facility 3 is provided separately from the petroleum residue supply facility 2. That is, the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3 are clearly partitioned as different sections from each other. In the example of FIG. 1, the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3 are separated by at least one public road R1. The mode of the compartment is not limited to this. For example, the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3 may be separated by at least one fence and at least one private road. Further, the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3 may have different owners or businesses or users in the facilities 2 and 3.
  • the petroleum residue utilization facility 3 is a factory facility that uses a large amount of steam, such as a petrochemical factory, a steel mill, a paper mill, and a power plant. For example, the petroleum residue utilization facility 3 is provided in the factory area.
  • the oil residue supply facility 2 is also provided with a boiler (first boiler) 9.
  • the first boiler 9 is also a petroleum residue-fired boiler.
  • the petroleum residue supply facility 2 includes a steam utilization plant 10 that refines petroleum using the steam generated in the first boiler 9.
  • the steam utilization plant 10 is shown as a separate facility from the decomposition device 4 and the atmospheric distillation apparatus 5 in FIG. 1, the steam utilization plant 10 also includes the decomposition apparatus 4 and the atmospheric distillation apparatus 5. included.
  • the vacuum distillation apparatus is also included in the steam utilization plant 10.
  • the decomposition device 4 and the atmospheric distillation device 5 steam is used to heat the raw material or the extracted fraction. Also in vacuum distillation equipment, steam is used to heat the raw material or the removed fraction. Further, the decomposition device 4 is provided with a stripper that blows steam into heavy oil to extract low boiling point components. The steam generated in the first boiler 9 is supplied to the decomposition apparatus 4 as steam (stripping steam) blown into heavy oil. Thus, in the decomposition apparatus 4 and the atmospheric distillation apparatus 5, steam is required to produce petroleum residues.
  • the petroleum residue generated in the decomposition device 4 of the petroleum residue supply facility 2 is transported to the first boiler 9 in the facility and also to the second boiler 7 of the petroleum residue utilization facility 3.
  • the transportation of the petroleum residue to the first boiler 9 or the second boiler 7 is performed when the petroleum residue is solid, for example, by a belt conveyor (not shown), and when the petroleum residue is liquid, for example, a residue supply pipe (shown). It may be done through.
  • a truck equipped with a predetermined container for accommodating the petroleum residue or a predetermined container is loaded. It may be transported by truck or the like.
  • the petroleum residue supply facility 2 is provided with a control device (first control device) 11 for controlling the first boiler 9.
  • the petroleum residue utilization facility 3 is provided with a control device (second control device) 12 for controlling the second boiler 7.
  • control devices 11 and 12 include a microcontroller, a storage device, an operation input device, and the like.
  • the petroleum residue supply facility 2 can supply the steam generated by the first boiler 9 to an external steam utilization facility (not shown).
  • the petroleum residue utilization facility 3 can supply the steam generated by the second boiler 7 to an external steam utilization facility (not shown). It should be noted that one or more external steam utilization facilities may or may not be provided. Further, there may be an external steam utilization facility capable of supplying steam from any of the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3.
  • the oil residue supply facility 2 and the oil residue utilization facility 3 are provided with power generation devices (steam power generation devices) 41 and 42 that generate power using the steam generated by the boilers 9 and 7, respectively.
  • the power generation devices 41 and 42 may be provided in the petroleum residue supply facility 2 or the petroleum residue utilization facility 3, or may be provided outside the facility.
  • the steam supplied to the power generation devices 41 and 42 is exhausted after being used for power generation. This exhaust gas may be supplied to the steam utilization plants 10 and 8.
  • FIG. 1 shows a configuration including one petroleum residue supply facility 2 and one petroleum residue utilization facility 3 as the petroleum residue burning boiler system 1.
  • one petroleum residue supply facility 2 and a plurality of petroleum residue utilization facilities 3 may be provided.
  • the configuration of the plurality of petroleum residue utilization facilities 3 may have the same configuration as the configuration of the petroleum residue utilization facility 3 described above, or the configuration other than the boiler 7 may be different.
  • the second boiler 7 in the factory facility that uses a large amount of steam as the petroleum residue utilization facility 3, it is possible to realize a stable supply of steam in the factory facility (petroleum residue utilization facility 3). it can. Further, by making it possible to supply the steam generated in the petroleum residue utilization facility 3 to the petroleum residue supply facility 2, it is possible to exchange the steam between the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3. Further, of the steam generated by the second boiler 7, the ratio used in the factory facility and the ratio supplied to the power generation by the power generation device 42 can be planned and set more directly.
  • the petroleum residue-fired boiler system 1 includes a steam supply line (steam return line) 18 for supplying the steam generated by the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2.
  • the steam return line 18 is composed of a steam supply pipe or the like connected to a steam discharge port (not shown) of the second boiler 7.
  • steam is supplied to the oil residue supply facility 2 by steam generated by the second boiler 7, which is an oil residue burning boiler provided in the oil residue utilization facility 3 separated from the oil residue supply facility 2. It can be supplied through the line (steam return line) 18.
  • the line (steam return line) 18 As a result, even if the first boiler 9 provided in the petroleum residue supply facility 2 is stopped or operated with the output limited due to a failure, repair, disaster, etc., an oil residue generator that produces petroleum residue.
  • Steam can be supplied to the decomposition apparatus 4 or the atmospheric distillation apparatus 5 which is the above.
  • the steam return line 18 is provided with an on-off valve 20 at least on the second boiler 7 side (downstream side in the steam flow direction), and is configured to be able to switch the flow or shutoff of steam through the steam return line 18.
  • an on-off valve may be provided on the oil residue supply transfer 2 side (downstream side in the steam flow direction) of the steam return line 18.
  • the second control device 12 may control the opening and closing of the on-off valve 20 when the steam generated by the second boiler 7 is conveyed through the steam return line 18. Instead of this, the on-off valve 20 may be manually opened and closed.
  • the steam generated in the first boiler 9 can be supplied to the petroleum residue utilization facility 3.
  • the oil residue-fired boiler system 1 may include a steam supply line (steam distribution line) for supplying the steam generated by the first boiler 9 to the petroleum residue utilization facility 3.
  • a steam distribution line is composed of a steam supply pipe or the like connected to a steam discharge port (not shown) of the first boiler 9.
  • the steam distribution line is provided with an on-off valve (not shown) at least on the first boiler 9 side (upstream side in the steam flow direction), and is configured to be able to switch the flow or shutoff of steam through the steam distribution line.
  • the steam generated by the first boiler 9 can be supplied to the steam utilization plant 8 and the like of the petroleum residue utilization facility 3.
  • the steam distribution line may be provided between the first boiler 9 and a steam utilization facility other than the petroleum residue utilization facility 3.
  • the steam generated in the first boiler 9 can be supplied to the steam utilization facility without the oil residue utilization facility 3.
  • the management device 6 of the petroleum residue supply facility 2 is configured to acquire the supply and demand information of steam in the petroleum residue supply facility 2.
  • the management device 6 requests the petroleum residue utilization facility 3 to supply steam via the steam return line 18 based on the steam supply / demand information in the petroleum residue supply facility 2.
  • the management device 6 is communicably connected to the steam utilization plant 10 including the atmospheric distillation apparatus 5 and the decomposition apparatus 4, and is configured to be able to acquire information on the amount of steam demand from the steam utilization plant 10.
  • the management device 6 stores the amount of steam required by the steam amount plant 10 as the amount of steam demand in the petroleum residue supply facility 2.
  • the management device 6 is communicably connected to an external steam utilization facility capable of supplying steam from the first boiler 9, and is configured to be able to acquire information on the amount of steam demand from the external steam utilization facility. May be good.
  • the management device 6 stores the amount of steam obtained by adding the amount of steam required by the external steam utilization facility to the amount of steam required by the steam utilization plant 10 as the amount of steam demand in the petroleum residue supply facility 2. ..
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a control system in the oil residue-fired boiler system shown in FIG.
  • the management device 6 of the petroleum residue supply facility 2 is communicably connected to the first control device 11 that controls the first boiler 9 in the petroleum residue supply facility 2.
  • the management device 6 and the first control device 11 may be connected by a LAN or the like, or may be connected via the following predetermined communication network 15.
  • the first control device 11 acquires information on the amount of steam generated by the first boiler 9 at a predetermined timing, and transmits the information to the management device 6.
  • the management device 6 stores the steam production amount of the first boiler 9 acquired from the first control device 11 as the steam supply amount (the amount of steam that can be supplied from the first boiler 9) in the petroleum residue supply facility 2.
  • management device 6 is communicably connected to the second control device 12 that controls the second boiler 7 in the petroleum residue utilization facility 3 via a predetermined communication network 15 such as the Internet.
  • the steam request signal Sd is transmitted to the second boiler 7 (the second control device 12).
  • the second boiler 7 controls the second boiler 7 so as to perform an operation so as to enable the oil residue supply facility 2 to supply steam. A part of the steam generated in the second boiler 7 is supplied to the petroleum residue supply facility 2 through the steam return line 18.
  • the predetermined value Vth which is a reference for transmitting the steam request signal Sd, may be 0 or a positive value. That is, when the steam supply amount VS and the demand amount VD match, or when it is determined that the steam supply amount VS is larger than the demand amount VD but the steam demand amount VD may exceed the supply amount VS.
  • the steam request signal Sd is transmitted to.
  • the steam generated in the second boiler 7 can be supplied to the petroleum residue supply facility 2 when the supply-demand balance in the petroleum residue supply facility 2 becomes excessive demand or is likely to become excessive demand.
  • the operation is such that the oil residue supply facility 2 can be supplied with steam, as compared with the operation before receiving the steam request signal Sd. Therefore, the amount of steam generated in the second boiler 7 is controlled to be increased.
  • steam is supplied from the second boiler 7 provided in the petroleum residue utilization facility 3 to the oil residue supply facility 2 without suppressing the amount of steam used in the petroleum residue utilization facility 3. can do.
  • the amount of steam supplied from the second boiler 7 to the oil residue supply facility 2 in one steam request signal Sd may be the amount of steam (insufficient amount) required in the oil residue supply facility 2.
  • the steam request signal Sd includes information on the amount of steam shortage.
  • the steam request signal Sd includes a shortage level
  • the amount of steam supplied to the petroleum residue supply facility 2 corresponding to each of the plurality of shortage levels is stored in advance in the second control device 12.
  • the second control device 12 reads out the shortage level included in the steam request signal Sd, and supplies the corresponding steam to the petroleum residue supply facility 2.
  • the amount of steam supplied from the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2 in one steam request signal Sd may be a predetermined amount regardless of the above difference ⁇ V.
  • the steam request signal Sd may not include information about the amount of steam to be supplied to the petroleum residue supply facility 2.
  • the second control device 12 is configured to control the second boiler 7 with different loads before and after receiving the steam request signal.
  • the second boiler 7 produces a first steam amount V1 that is less than the maximum amount of steam that can be generated by the second boiler 7, and the amount of steam generated in the second boiler 7 ( Set as the first load).
  • the first steam production amount V1 is set to 80% of the maximum amount VM.
  • the second steam generation amount V2 which is larger than the first steam generation amount V1 is set as the steam generation amount (second load) in the second boiler 7.
  • the second steam production amount V2 is set to the maximum amount of steam VM (100%) that the second boiler 7 can generate.
  • the amount of steam produced by the second boiler 7 is not supplied to the oil residue supply facility 2, the amount of steam produced by the second boiler 7 is less than the maximum amount of steam that can be generated by the second boiler 7, and the remaining capacity is left.
  • the amount of steam used in the oil residue utilization facility 3 and the steam generated in the oil residue utilization facility 3 are supplied (supplied) to the external facility using the steam before the start of the supply of steam to the oil residue supply facility 2. It is possible to prevent the amount of steam (possible) from becoming insufficient.
  • the management device 6 can continue to acquire steam supply / demand information at the petroleum residue supply facility 2 even when steam is supplied from the second boiler 7. For example, when the steam return line 18 is laid between the petroleum residue supply facility 2 and the plurality of petroleum residue utilization facilities 3, the management device 6 uses the oil of any one of the plurality of petroleum residue utilization facilities 3. The steam request signal Sd is transmitted to the second boiler 7 provided in the residue utilization facility 3.
  • the steam request signal Sd is transmitted to the second boiler 7 provided in the other petroleum residue utilization facility 3 among the plurality of oil residue utilization facilities 3.
  • the steam supply amount VS also includes the steam amount already supplied from the petroleum residue utilization facility 3 (second boiler 7).
  • the management device 6 transmits a steam request signal Sd to all of the plurality of second control devices 12 that control the plurality of second boilers 7 capable of supplying steam to the oil residue supply facility 2, and each second control device.
  • the second boiler 7 which is configured to receive the reply of the steam supply availability signal from 12 and supplies steam may be determined based on the information contained in the steam supply availability signal.
  • the distance between the oil residue supply facility 2 and the oil residue utilization facility 3 (the length of the steam return line 18). May be used to set the priority for selecting the petroleum residue utilization facility 3 in ascending order of distance.
  • the supply and demand information at each petroleum residue utilization facility 3 when the steam request signal Sd is transmitted is used, and the order in which the steam supply is available (for example, the order in which the amount obtained by subtracting the demand amount from the supply amount is large) is used.
  • the priority for selecting the petroleum residue utilization facility 3 may be set.
  • the operating status of the second boiler 7 provided in each petroleum residue utilization facility 3 when transmitting the steam request signal Sd (the ratio of the current steam production amount to the maximum amount of steam that can be generated VM ( %)) May be used to set the priority for selecting the petroleum residue utilization facility 3 in ascending order of load (lower ratio).
  • the steam supply availability signal includes information on the supply and demand status of the oil residue utilization facility 3.
  • the steam supply availability signal includes information on the operating status of the second boiler 7.
  • the steam request signal Sd may be transmitted to all the petroleum residue utilization facilities 3 and steam may be supplied from all the second boilers 7 that have received the steam request signal Sd without setting a priority.
  • the amount of steam supplied to the petroleum residue supply facility 2 or the ratio thereof may be preset for each second boiler 7.
  • the first control device 11 transmits a steam request signal Sd to the second boiler 7 when the amount of steam generated in the first boiler 9 becomes a predetermined value VG or less. Therefore, the second control device 12 of the second boiler 7 enables the second boiler 7 to supply steam to the petroleum residue supply facility 2 when the amount of steam generated in the first boiler 9 becomes a predetermined value VG or less. Such an operation is performed to supply steam to the petroleum residue supply facility 2.
  • the steam generated in the second boiler 7 can be supplied to the petroleum residue supply facility 2. Therefore, for example, if the first boiler 9 is stopped due to a failure, or if the first boiler 9 cannot be operated due to the repair work, a disaster or the like occurs in the oil residue supply facility 2, and the first boiler 9 is stopped or output. Even when restricted operation such as restriction is performed, it is possible to secure the steam supply amount VS in the petroleum residue supply facility 2.
  • the second control device 12 transfers a predetermined amount of the steam generated by the second boiler 7 from the second boiler 7 to the power generation device 42 so as to supply the power generation device 42. It controls the amount of steam supplied.
  • the predetermined amount of steam supplied to the power generation device 42 may be an absolute amount or an amount based on a predetermined ratio with respect to the amount of steam generated in the second boiler 7.
  • the second control device 12 reduces the amount of steam supplied from the second boiler 7 to the power generation device 42 as an operation that enables the oil residue supply facility 2 to be supplied with steam. It may be controlled to do so.
  • the reduced amount of steam is supplied to the petroleum residue supply facility 2.
  • 50% of the steam generated in the petroleum residue utilization facility 3 is supplied to the power generation device 42, and steam is supplied to the petroleum residue supply facility 2.
  • 30% of the amount of steam generated in the second boiler 7 may be supplied to the power generation device 42, and 20% of the difference may be supplied to the petroleum residue supply facility 2.
  • the control for reducing the amount of steam supplied to the power generation device 42 may be executed independently (in parallel) with the control for increasing the amount of steam generated by the second boiler 7.
  • the second control device 12 preferentially executes control for increasing the amount of steam generated in the second boiler 7, and generates electricity when it becomes necessary to supply steam to the petroleum residue supply facility 2.
  • Control may be performed to reduce the supply of steam to the device 42.
  • the second control device 12 sends the second control device 12 to the power generation device 42. Controls may be performed to reduce the supply of steam.
  • the second control device 12 reduces the amount of steam supplied to the power generation device 42. Control may be performed.
  • the oil residue-fired boiler is exemplified as the first boiler 9 provided in the petroleum residue supply facility 2, but the first boiler 9 may be a boiler other than the petroleum residue-fired boiler.
  • the first boiler 9 applies various boilers such as a gas-fired boiler that uses a predetermined gas as fuel, a boiler that uses fossil fuel such as a coal-fired boiler, and an exhaust heat boiler that utilizes exhaust heat from an incinerator or the like. It is possible.
  • the petroleum residue-fired boiler used as the second boiler 7 any boiler may be used as long as the petroleum residue is used as fuel, such as a staged combustion type dedicated combustion boiler.
  • the petroleum residue supply facility 2 may be provided with a steam generator other than the boiler using a gas turbine or the like instead of the first boiler 9.
  • the petroleum residue supply facility 2 is configured as a petroleum refining facility provided with an atmospheric distillation apparatus 5 and a cracking apparatus 4.
  • the cracking device 4 is configured as a petroleum residue generating device that produces petroleum residues. Therefore, the petroleum residue supply facility 2 does not have to be equipped with a petroleum refining facility such as an atmospheric distillation apparatus 5. That is, the petroleum residue supply facility 2 may be configured as a facility separate from the petroleum refining facility. On the contrary, the petroleum residue supply facility 2 may be provided with the atmospheric distillation apparatus 5 and may not be provided with the decomposition apparatus 4. In this case, the atmospheric residual oil or the like generated by the atmospheric distillation apparatus 5 may be transported to the petroleum residue utilization facility 3 as petroleum residue.
  • the petroleum residue producing apparatus may be an atmospheric distillation apparatus 5.
  • the petroleum residue supply facility 2 is equipped with a vacuum distillation apparatus
  • the reduced pressure residual oil or the like generated by the vacuum distillation apparatus may be transported to the petroleum residue utilization facility 3 as petroleum residues.
  • the petroleum residue producing apparatus may be a vacuum distillation apparatus.
  • the petroleum residue in the present specification and claims includes residual oil or flame-retardant oil produced in various devices such as a distillation device, a decomposition device or a solvent removal device in a petroleum refining process.
  • the mode in which the steam supply is requested to the second boiler 7 of the petroleum residue utilization facility 3 based on the amount is described, the mode in which only one of the modes is performed may be executed.
  • the mode in which the amount of steam generated by the second boiler 7 is reduced in the case where the steam is not supplied to the petroleum residue supply facility 2 as compared with the case where the steam is supplied has been described. 2
  • the amount of steam produced by the boiler 7 may not change depending on whether or not steam is supplied to the petroleum residue supply facility 2. For example, when supplying steam to the petroleum residue supply facility 2, the steam supply to the predetermined steam utilization plant 8 or the steam utilization facility 14 may be stopped or the steam supply amount may be reduced.
  • the mode in which the steam generated by the second boiler 7 is supplied to the petroleum residue supply facility 2 through the steam return line 18 has been described, but the steam generated by the first boiler 9 is steamed.
  • the control mode described in the above embodiment can be applied to the case of supplying the petroleum residue utilization facility 3 through the distribution line.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of a petroleum residue-fired boiler system according to a modified example of the embodiment of the present invention.
  • the same components as those of FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the first steam generation facility 31 provided with the steam generating boiler 71 and the first steam generation facility 31 are provided apart from each other, and the steam generating boiler 72 is provided. It is equipped with a second steam generation facility 32.
  • the boilers 71 and 72 are configured as petroleum residue-fired boilers. Therefore, the steam generation facilities 31 and 32 correspond to the petroleum residue utilization facility 3 in the above embodiment.
  • the petroleum residue boiler system 1B includes a first steam supply line 51 for supplying the steam generated by the boiler 71 in the first steam generation facility 31 to the second steam generation facility 32. Further, the petroleum residue-fired boiler system 1B includes a second steam supply line 52 for supplying the steam generated by the boiler 72 in the second steam generation facility 32 to the first steam generation facility 31.
  • the control mode described in the above embodiment can be similarly applied to the steam transfer control through the steam supply lines 51 and 52.
  • the steam generated by the boiler 71 of the first steam generation facility 31 is supplied to the second steam generation facility 32 by opening the on-off valve 53 provided in the first steam supply line 51. can do.
  • the on-off valve 54 provided in the steam supply line 52 the steam generated by the boiler 72 of the second steam generation facility 32 can be supplied to the first steam generation facility 31.
  • steam can be interchanged between the plurality of steam generation facilities 31 and 32 provided with the boilers 71 and 72 through the steam supply lines 51 and 52.
  • the steam generation facilities 31 and 32 generate the steam used in the steam generation facilities 31 and 32 and supply the steam
  • the oil residue used as the fuel for the boilers 71 and 72 may be insufficient, or If the boilers 71 and 72 are stopped or operated with limited output due to a failure, repair or disaster, the steam supply at the steam generation facilities 31 and 32 will be delayed, and various processing processes using steam will be delayed. There will be an effect such as
  • the description is based on the case where the boilers 71 and 72 are oil residue-fired boilers.
  • the boilers 71 and 72 are , Boilers other than oil residue-fired boilers (for example, the above-mentioned gas-fired boilers, boilers using fossil fuels, exhaust heat boilers, etc.) may be used.
  • steam supply lines 51 and 52 in the same manner in three or more steam generation facilities.
  • it may be a common steam supply line 52 in some steam generation facilities.
  • there may be a steam generation facility in which steam is not supplied from another steam generation facility, or a steam supply facility in which steam is not supplied to the other steam generation facility.
  • FIG. 3 a configuration in which the steam supply direction is constant in the steam supply lines 51 and 52 is illustrated. That is, a first steam supply line 51 that supplies steam to the second steam generation facility 32 and a second steam supply line 52 that supplies steam to the first steam generation facility 31 are individually provided.
  • the steam supply lines 51 and 52 may be configured as a common line, and the steam supply direction may be switched depending on the case.
  • the mode in which the management device 6 for acquiring the supply and demand information of steam in the petroleum residue supply facility 2 is provided in the petroleum residue supply facility 2 has been described. That is, according to the above embodiment, when the oil residue supply facility 2 acquires the supply and demand information of steam in the oil residue supply facility 2, and the supply and demand balance in the oil residue supply facility 2 becomes excessive or excessive demand. In the case of such a situation, the second boiler 7 in the petroleum residue utilization facility 3 is notified to request steam, and the steam is supplied from the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2. From a different standpoint, in the oil residue utilization facility 3, when the supply and demand balance in the oil residue supply facility 2 becomes excessive or is likely to become excessive based on the steam supply and demand information in the oil residue supply facility 2. The amount of steam produced in the second boiler 7 is increased, and steam is supplied to the petroleum residue supply facility 2 through the steam return line 18.
  • the management device 6 may be provided in the petroleum residue utilization facility 3.
  • the management device 6 in the petroleum residue utilization facility 3 acquires the steam supply / demand information in the petroleum residue supply facility 2, and the steam request signal is sent to the second control device 12 of the petroleum residue supply facility 2 provided with the control device 6. Sd may be transmitted. That is, in the petroleum residue supply facility 2, the supply and demand information of steam in the petroleum residue supply facility 2 may be notified to the petroleum residue utilization facility 3, and the steam may be supplied from the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2.
  • the oil residue utilization facility 3 acquires the steam supply and demand information in the oil residue supply facility 2, and whether or not the supply and demand balance in the oil residue supply facility 2 has become excessive or is likely to become excessive. If the supply-demand balance in the oil residue supply facility 2 becomes excessive or is likely to become excessive, the amount of steam generated in the second boiler 7 is increased, and oil is produced through the steam return line 18. Steam may be supplied to the residue supply facility 2.
  • the mode in which the first control device 11 transmits the steam request signal Sd to the second boiler 7 when the amount of steam generated in the first boiler 9 becomes equal to or less than a predetermined value will be described. did. That is, according to the above embodiment, in the oil residue supply facility 2, it is determined whether or not the amount of steam generated in the first boiler 9 is equal to or less than a predetermined value, and if it is equal to or less than a predetermined value, the oil residue is used. The second boiler 7 in the facility 3 is notified to request steam, and the steam is supplied from the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2. From a different standpoint, when the amount of steam produced in the first boiler 9 falls below a predetermined value in the oil residue utilization facility 3, the amount of steam produced in the second boiler 7 is increased and the oil residue is supplied through the steam return line 18. Supply steam to facility 2.
  • the management device or the second control device 12 provided in the petroleum residue utilization facility 3 may determine whether or not the amount of steam generated in the first boiler 9 is equal to or less than a predetermined value.
  • the first boiler 9 periodically transmits information on the amount of steam generated in the first boiler 9 to the petroleum residue utilization facility 3, and the management device or the second control device 12 of the oil residue utilization facility 3 periodically transmits the information. It is determined whether or not the amount of steam generated is equal to or less than a predetermined value based on. That is, in the petroleum residue supply facility 2, the information on the amount of steam produced in the first boiler 9 may be notified to the petroleum residue utilization facility 3, and the steam may be supplied from the second boiler 7 to the petroleum residue supply facility 2.
  • the oil residue utilization facility 3 acquires information on the amount of steam produced in the first boiler 9, determines whether or not the amount of steam produced in the first boiler 9 is below a predetermined value, and determines whether or not the amount of steam produced in the first boiler 9 is equal to or less than a predetermined value.
  • the amount of steam produced in No. 9 becomes equal to or less than a predetermined value
  • the amount of steam produced in the second boiler 7 may be increased to supply steam to the oil residue supply facility 2 through the steam return line 18.
  • the management device 6 may be provided in a facility other than the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3.
  • the management device 6 may be provided in the petroleum residue supply facility 2 or the petroleum residue utilization facility 3, or may be provided in a facility other than these facilities 2 and 3.
  • the management device 6 acquires information on the supply and demand of steam in the oil residue supply facility 2 and / or information on the amount of steam produced in the first boiler 9, and determines the necessity of steam.
  • the management device 6 notifies the second boiler 7 (the second control device 12) of the petroleum residue utilization facility 3 to request steam when it is determined that steam is required at the petroleum residue supply facility 2. By doing so (for example, transmitting a steam request signal), the steam of the second boiler 7 is supplied to the first boiler 9. In this way, the above-mentioned exchange between the petroleum residue supply facility 2 and the petroleum residue utilization facility 3 may be performed via another facility (or device).
  • management device 6 and / or the first control device 11 provided in the petroleum residue supply facility 2 may be configured as the equipment of the petroleum residue utilization facility 3.
  • the second control device 12 when the second control device 12 receives the steam request signal Sd, the mode of controlling the second boiler 7 to increase the amount of steam generated has been described.
  • the worker of the oil residue utilization facility 3 operates the second boiler 7 so as to increase the amount of steam generated in the second boiler 7 when the amount of steam in the oil residue supply facility 2 is insufficient.
  • the steam generated in the second boiler 7 may be supplied to the oil residue supply facility 2 through the steam return line 18 (opening operation of the on-off valve 20).
  • the petroleum residue supply facility 2 may notify the petroleum residue utilization facility 3 of the steam supply request by telephone or the like.
  • the present invention is useful for stably supplying petroleum residues to petroleum residue utilization facilities.

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Abstract

ボイラシステムは、石油残渣を生成する石油残渣供給施設に設けられた第1ボイラと、石油残渣供給施設とは離隔した石油残渣利用施設に設けられ、石油残渣供給施設から搬送された石油残渣を燃料とする第2ボイラと、第2ボイラで生成される蒸気を石油残渣供給施設に供給するための蒸気供給ラインと、を備えている。

Description

ボイラシステム
 本発明は、蒸気を生成するボイラを含むボイラシステムに関する。
 従来から、製油所等の石油精製施設では、常圧蒸留装置を用いて原油を、沸点に応じて異なる複数種類の留分(例えば、ナフサ、ガソリン、軽油、重油等)に分離している。このうち、重油は、ボイラまたは船舶の燃料として利用されているが、重油には、硫黄、窒素等の不純物が含まれているため、燃焼時にSOxまたはNOx等の排出が懸念される環境負荷が大きい燃料と言える。このため、今後は重油を燃料としてそのまま利用しなくなり、重油の需要が低下することが予想される。
 これに関し、常圧蒸留装置で分離された重油をさらに精製してガソリン等のより低い沸点の留分を取り出す分解装置が知られている(例えば、下記特許文献1参照)。このような分解装置により、重油から再度需要の高い留分を取り出すことができるが、それにより難燃性の石油残渣が残留分として排出される。したがって、今後はこのような石油残渣の排出量が増加することが予想される。
 石油残渣の利用態様として、これを燃料とする専焼ボイラ(以下、石油残渣焚きボイラ)が知られている(例えば、下記特許文献2参照)。現在、石油残渣焚きボイラは、石油残渣が排出される石油精製施設に設置されることが多く、重油の分解処理(改質処理)において必要となる蒸気も石油精製施設に設けられる石油残渣焚きボイラにおいて供給される。
 上述した通り、今後は石油残渣の排出量の増加が見込まれるため、石油残渣焚きボイラを、石油精製施設が設けられるエリアとは離隔された別のエリア、例えば、石油化学工場、製鉄工場等、蒸気を大量に使用する工場施設(石油残渣利用施設)を含むエリアに設けることが考えられる。この場合、石油残渣利用施設において石油残渣焚きボイラを用いて蒸気を安定的に生成するためには、その燃料である石油残渣を石油残渣利用施設に安定的に供給する必要がある。
特開2008-297471号公報 特開2012-107825号公報
 そこで、本発明は、石油残渣利用施設に石油残渣を安定的に供給することができるボイラシステムを提供することを目的とする。
 前記課題を解決するために、本発明の一態様に係るボイラシステムは、石油残渣を生成する石油残渣供給施設に設けられた第1ボイラと、前記石油残渣供給施設とは離隔した石油残渣利用施設に設けられ、前記石油残渣供給施設から搬送された前記石油残渣を燃料とする第2ボイラと、前記第2ボイラで生成される蒸気を前記石油残渣供給施設に供給するための蒸気供給ラインと、を備えている。
 上記構成によれば、石油残渣供給施設に、石油残渣供給施設とは離隔した石油残渣利用施設に設けられ、石油残渣を燃料とする第2ボイラで生成される蒸気が蒸気供給ラインを通じて供給可能となる。これにより、石油残渣供給施設に設けられる第1ボイラが故障、補修または災害の発生等により停止または出力を制限して運転している場合であっても、石油残渣を生じる石油残渣生成装置に蒸気を供給することができる。このように、石油残渣生成装置への蒸気供給の冗長性を高めることにより、石油残渣が安定的に生成され、石油残渣利用施設に設けられた第2ボイラに燃料となる石油残渣を安定的に供給することができる。したがって、石油残渣利用施設において蒸気を安定的に生成することができる。
 前記ボイラシステムは、前記石油残渣供給施設における蒸気の需給情報を取得する管理装置を備え、前記管理装置は、前記石油残渣供給施設における蒸気の供給量から前記石油残渣供給施設における蒸気の需要量を差し引いた差が所定値以下となった場合に、前記第2石油ボイラに対して蒸気要求信号を送信し、前記第2ボイラは、前記蒸気要求信号を受信した場合、前記石油残渣供給施設に蒸気を供給可能にさせるような運転を行ってもよい。これにより、石油残渣供給施設における需給バランスが需要過多になった場合ないし需要過多になりそうな場合に、第2ボイラにおいて生成される蒸気を石油残渣供給施設に供給することができる。
 前記ボイラシステムは、前記第1ボイラを制御する第1制御装置を備え、前記第1制御装置は、前記第1ボイラにおける蒸気生成量が所定値以下となった場合に、前記第2ボイラに対して蒸気要求信号を送信し、前記第2ボイラは、前記蒸気要求信号を受信した場合、前記石油残渣供給施設に蒸気を供給可能にさせるような運転を行ってもよい。これにより、第1ボイラの蒸気生成量が低下した場合に、第2ボイラにおいて生成される蒸気を石油残渣供給施設に供給することができる。
 前記ボイラシステムは、前記第2ボイラを制御する第2制御装置を備え、前記第2制御装置は、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記蒸気要求信号を受信する前に比べて前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大させるように制御してもよい。第2ボイラにおける蒸気生成量を増大させることにより、石油残渣利用施設における蒸気の使用量を抑えることなく石油残渣利用施設に設けられる第2ボイラから石油残渣供給施設へ蒸気を供給することができる。
 前記第2制御装置は、前記蒸気要求信号を受信していない場合に、前記第2ボイラが生成可能な蒸気の最大量より少ない第1蒸気生成量を、前記第2ボイラにおける蒸気生成量として設定し、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記第1蒸気生成量より多い第2蒸気生成量を、前記第2ボイラにおける蒸気生成量として設定してもよい。第2ボイラの蒸気生成量を、石油残渣供給施設に蒸気を供給しない場合において、そのボイラの生成可能な蒸気の最大量より少なくして余力を残しておくことにより、石油残渣供給施設への蒸気の供給を開始する前から石油残渣利用施設で生成された蒸気を利用する施設に供給する蒸気量が不足することを防止することができる。
 前記ボイラシステムは、前記第2ボイラで生成された蒸気を用いて発電を行う発電装置と、前記第2ボイラを制御する第2制御装置と、を備え、前記第2制御装置は、前記第2ボイラで生成される蒸気生成量のうちの所定量を前記発電装置に供給するように前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を制御し、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を低減するように制御してもよい。石油残渣供給施設への蒸気の供給を開始する際に発電に用いられる蒸気の量を低減させることにより、石油残渣供給施設への蒸気の供給を開始する前から石油残渣利用施設で生成された蒸気を利用する施設に供給する蒸気量が不足することを防止することができる。
 前記ボイラシステムは、前記第2ボイラで生成された蒸気を用いて発電を行う発電装置と、前記第2ボイラを制御する第2制御装置と、を備え、前記第2制御装置は、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記蒸気要求信号を受信する前に比べて前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大させるように制御し、前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大している状態で、さらに前記石油残渣供給施設への蒸気の供給が必要となった場合に、前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を低減するように制御してもよい。
 本発明の他の態様に係るボイラシステムは、それぞれが互いに離隔して設けられ、蒸気を生成するボイラを備えた複数の蒸気生成施設と、一の蒸気生成施設における前記ボイラで生成される蒸気を他の蒸気生成施設に供給するための蒸気供給ラインと、を備えている。
 本発明によれば、石油残渣利用施設に石油残渣を安定的に供給することができる。
図1は、本発明の一実施の形態に係る石油残渣焚きボイラシステムの概略構成を示すブロック図である。 図2は、図1に示す石油残渣焚きボイラシステムにおける制御系の構成を示すブロック図である。 図3は、本発明の一実施の形態の変形例に係る石油残渣焚きボイラシステムの概略構成を示すブロック図である。
 以下、本発明の一実施の形態に係るボイラシステムについて説明する。以下では、ボイラシステムとして、石油残渣を燃料として蒸気を生成する石油残渣焚きボイラを備えた石油残渣焚きボイラシステムに基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係る石油残渣焚きボイラシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、図1においては、原油ないし石油残渣の燃料の流れを一点鎖線の矢印で示し、後述する石油残渣焚きボイラで生成された蒸気の流れを破線の矢印で示し、制御の流れを実線の矢印で示している。
 石油残渣焚きボイラシステム1は、石油残渣供給施設2に設けられた第1ボイラ9と、石油残渣利用施設3に設けられた第2ボイラ7とを含んでいる。石油残渣供給施設2は、例えば石油精製装置を備えた製油所等である。石油残渣供給施設2は、重油を分解して石油残渣を生じる分解装置4を備えている。本実施の形態において、石油残渣供給施設2は、常圧蒸留装置5をさらに備えている。常圧蒸留装置5は、原油を沸点に応じて異なる複数種類の留分(例えば、ナフサ、ガソリン、軽油、重油等)に分離するように構成されている。常圧蒸留装置5で分離された重油が分解装置4に供給される。常圧蒸留装置5は、各留分を分離した残りの残留物である常圧残油を排出する。分解装置4は、重油を分解してガソリン等のより低い沸点の留分を取り出すように構成されている。この際、分解装置4は、重油から低沸点の留分を取り出した残りの残留物を石油残渣として排出する。石油残渣供給施設2は、図示しない減圧蒸留装置を備えていてもよい。減圧蒸留装置は、常圧蒸留装置5で分離された常圧残油をさらに蒸留分離して、減圧軽油を取り出す。減圧蒸留装置は、減圧軽油を分離した残りの残留物である減圧残油を排出する。石油精製装置は、上記のような常圧蒸留装置5、分解装置4および減圧蒸留装置の少なくとも何れか1つを含んでいる。
 さらに、石油残渣供給施設2は、管理装置6を備えている。管理装置6は、図示しない演算装置、記憶装置等を備えたコンピュータとして構成される。管理装置6は、原油ないし石油残渣の種類、成分または性状(以下、性状等)のデータを取得し、管理する。例えば、石油残渣供給施設2は、供給される原油のロットごとに成分分析を行い、その性状等をロット番号とともに管理装置6に記憶させる。これに加えて、または、これに代えて、原油の採掘地が異なるごとに原油ないし石油残渣に対して成分分析を行ってもよい。
 石油残渣利用施設3は、蒸気を生成するボイラ(第2ボイラ)7を備えている。本実施の形態において、第2ボイラ7は、石油残渣を燃料とする石油残渣焚きボイラである。第2ボイラ7は、石油残渣を燃料として燃焼することにより、蒸気を生成する。石油残渣利用施設3は、第2ボイラ7で生成された蒸気を用いて製品の製造等を行う蒸気利用プラント8を備えている。
 石油残渣利用施設3は、石油残渣供給施設2とは、離隔して設けられる。すなわち、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3とは、互いに異なる区画として明確に区画されている。図1の例では、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3とは、少なくとも1つの公道R1により隔てられている。なお、区画の態様は、これに限定されない。例えば、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3とは、少なくとも1つのフェンス、少なくとも1つの私道により隔てられていてもよい。また、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3とは、所有者または当該施設2,3における事業者または利用者が異なっていてもよい。石油残渣利用施設3は、例えば、石油化学工場、製鉄工場、製紙工場、発電所等、蒸気を大量に使用する工場施設である。例えば、石油残渣利用施設3は、工場地帯に設けられる。
 石油残渣供給施設2にも、ボイラ(第1ボイラ)9が設けられる。本実施の形態において、第1ボイラ9も石油残渣焚きボイラである。石油残渣供給施設2は、第1ボイラ9で生成された蒸気を用いて石油の精製等を行う蒸気利用プラント10を備えている。なお、図1においては、蒸気利用プラント10を分解装置4および常圧蒸留装置5とは別の設備として示しているが、この蒸気利用プラント10には、分解装置4および常圧蒸留装置5も含まれる。さらに、石油残渣供給施設2が減圧蒸留装置を備えている場合には、減圧蒸留装置も蒸気利用プラント10に含まれる。
 例えば、分解装置4および常圧蒸留装置5において、蒸気は、原料または取り出した留分を加熱するために用いられる。減圧蒸留装置においても、蒸気は、原料または取り出した留分を加熱するために用いられる。さらに、分解装置4は、重油に蒸気を吹き込んで、低沸点成分を抜き出す処理を行うストリッパを備えている。第1ボイラ9で生成された蒸気は、重油に吹き込む蒸気(ストリッピングスチーム)として分解装置4に供給される。このように、分解装置4および常圧蒸留装置5において、蒸気は石油残渣を生成するために必要とされる。
 石油残渣供給施設2の分解装置4で生じた石油残渣は、同施設内の第1ボイラ9に搬送されるとともに、石油残渣利用施設3の第2ボイラ7にも搬送される。第1ボイラ9または第2ボイラ7への石油残渣の搬送は、石油残渣が固形の場合、例えばベルトコンベヤ(図示せず)により行われ、石油残渣が液状の場合、例えば残渣供給配管(図示せず)を通じて行われてもよい。また、石油残渣利用施設3が石油残渣供給施設2から比較的遠隔地にある場合には、例えば石油残渣が収容される所定の収容体を備えたトラック、または、所定の収容体が積載されるトラック等により搬送してもよい。
 石油残渣供給施設2には、第1ボイラ9を制御する制御装置(第1制御装置)11が設けられる。同様に、石油残渣利用施設3には、第2ボイラ7を制御する制御装置(第2制御装置)12が設けられる。これらの制御装置11,12は、マイクロコントローラ、記憶装置、操作入力装置等を備えている。
 石油残渣供給施設2は、外部の蒸気利用施設(図示せず)に第1ボイラ9で生成された蒸気を供給可能である。同様に、石油残渣利用施設3は、外部の蒸気利用施設(図示せず)に第2ボイラ7で生成された蒸気を供給可能である。なお、外部の蒸気利用施設は、1または複数設けられていてもよいし、設けられていなくてもよい。また、石油残渣供給施設2および石油残渣利用施設3の何れからも蒸気が供給可能な外部の蒸気利用施設が存在してもよい。
 さらに、石油残渣供給施設2および石油残渣利用施設3には、それぞれ、ボイラ9,7で生成された蒸気を用いて発電を行う発電装置(蒸気発電装置)41,42が設けられている。発電装置41,42は、石油残渣供給施設2内または石油残渣利用施設3内に設けられていてもよいし、施設外に設けられていてもよい。発電装置41,42に供給された蒸気は、発電に利用された後に排気される。この排気が、蒸気利用プラント10,8に供給されてもよい。
 なお、図1には、石油残渣焚きボイラシステム1として、1つの石油残渣供給施設2と1つの石油残渣利用施設3とを備えた構成が示されている。これに代えて、1つの石油残渣供給施設2と複数の石油残渣利用施設3とを備えていてもよい。複数の石油残渣利用施設3の構成は、上述した石油残渣利用施設3の構成と同様の構成を有していてもよいし、ボイラ7以外の構成が異なっていてもよい。
 このように、石油残渣利用施設3として蒸気を大量に使用する工場施設に、第2ボイラ7が設けられることにより、当該工場施設(石油残渣利用施設3)における蒸気の安定供給を実現することができる。また、石油残渣利用施設3において生成された蒸気を石油残渣供給施設2に供給可能とすることにより、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3との間で蒸気の融通を行うことができる。また、第2ボイラ7で生成される蒸気のうち、工場施設で使用する割合および発電装置42での発電に供給される割合をより直接的に計画、設定することができる。
 石油残渣焚きボイラシステム1は、第2ボイラ7で生成される蒸気を石油残渣供給施設2に供給するための蒸気供給ライン(蒸気戻りライン)18を備えている。蒸気戻りライン18は、第2ボイラ7の蒸気排出口(図示せず)に接続される蒸気供給配管等により構成されている。
 上記構成によれば、石油残渣供給施設2に、石油残渣供給施設2とは離隔した石油残渣利用施設3に設けられた石油残渣焚きボイラである第2ボイラ7で生成される蒸気を、蒸気供給ライン(蒸気戻りライン)18を通じて供給可能となる。これにより、石油残渣供給施設2に設けられる第1ボイラ9が故障、補修または災害の発生等により停止または出力を制限して運転している場合であっても、石油残渣を生じる石油残渣生成装置である分解装置4または常圧蒸留装置5に蒸気を供給することができる。このように、分解装置4への蒸気供給の冗長性を高めることにより、石油残渣が安定的に生成され、石油残渣利用施設3に設けられた第2ボイラ7に、燃料となる石油残渣を安定的に供給することができる。したがって、石油残渣利用施設3において蒸気を安定的に生成することができる。
 蒸気戻りライン18には、少なくとも第2ボイラ7側(蒸気流通方向下流側)に開閉弁20が設けられ、蒸気戻りライン18を通じた蒸気の流通または遮断を切り替え可能に構成されている。これに加えてまたはこれに代えて、蒸気戻りライン18の石油残渣供給移設2側(蒸気流通方向下流側)に開閉弁が設けられていてもよい。
 第2制御装置12は、第2ボイラ7で生成された蒸気を、蒸気戻りライン18を通じて搬送する場合に、開閉弁20の開閉を制御してもよい。これに代えて、開閉弁20は人手によって開閉操作されてもよい。
 さらに、第1ボイラ9で生成された蒸気は、石油残渣利用施設3にも供給することが可能である。例えば、図示しないが、石油残渣焚きボイラシステム1は、第1ボイラ9で生成される蒸気を石油残渣利用施設3に供給するための蒸気供給ライン(蒸気分配ライン)を備えていてもよい。このような蒸気分配ラインは、第1ボイラ9の蒸気排出口(図示せず)に接続される蒸気供給配管等により構成されている。蒸気分配ラインには、少なくとも第1ボイラ9側(蒸気流通方向上流側)に開閉弁(図示せず)が設けられ、蒸気分配ラインを通じた蒸気の流通または遮断を切り替え可能に構成されている。これにより、第1ボイラ9で生成された蒸気を、石油残渣利用施設3の蒸気利用プラント8等に供給可能となる。
 また、蒸気分配ラインは、第1ボイラ9と石油残渣利用施設3以外の蒸気利用施設との間に設けられてもよい。これにより、第1ボイラ9で生成された蒸気を、石油残渣利用施設3のない蒸気利用施設に供給可能となる。
 本実施の形態において、石油残渣供給施設2の管理装置6は、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得するように構成されている。管理装置6は、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報に基づいて石油残渣利用施設3に対して蒸気戻りライン18を介した蒸気供給の要求を行う。
 管理装置6は、常圧蒸留装置5および分解装置4を含む蒸気利用プラント10と通信可能に接続され、蒸気利用プラント10からの蒸気の需要量の情報を取得可能に構成されている。管理装置6は、蒸気量プラント10で必要とされる蒸気量を、石油残渣供給施設2における蒸気の需要量として記憶する。なお、第1ボイラ9で生成された蒸気を外部の蒸気利用施設に供給する場合には、外部の蒸気利用施設で必要とされる蒸気量を石油残渣供給施設2における蒸気の需要量に含めてもよい。この場合、管理装置6は、第1ボイラ9から蒸気を供給し得る外部の蒸気利用施設と通信可能に接続され、外部の蒸気利用施設からの蒸気の需要量の情報を取得可能に構成されてもよい。管理装置6は、蒸気利用プラント10で必要とされる蒸気量に、外部の蒸気利用施設で必要とされる蒸気量を加えた蒸気量を、石油残渣供給施設2における蒸気の需要量として記憶する。
 図2は、図1に示す石油残渣焚きボイラシステムにおける制御系の構成を示すブロック図である。図2に示すように、石油残渣供給施設2の管理装置6は、石油残渣供給施設2内の第1ボイラ9を制御する第1制御装置11と通信可能に接続されている。管理装置6と第1制御装置11とは、LAN等により接続されてもよいし、下記所定の通信網15を介して接続されてもよい。
 第1制御装置11は、第1ボイラ9の蒸気生成量の情報を所定のタイミングで取得し、その情報を管理装置6に送信する。管理装置6は、第1制御装置11から取得した第1ボイラ9の蒸気生成量を石油残渣供給施設2における蒸気の供給量(第1ボイラ9から供給可能な蒸気量)として記憶する。
 さらに、管理装置6は、インターネット等の所定の通信網15を介して石油残渣利用施設3内の第2ボイラ7を制御する第2制御装置12と通信可能に接続されている。
 管理装置6は、石油残渣供給施設2における蒸気の供給量VSから石油残渣供給施設2における蒸気の需要量VDを差し引いた差ΔV(=VS-VD)が所定値Vth以下となった場合に、第2ボイラ7(の第2制御装置12)に対して蒸気要求信号Sdを送信する。第2ボイラ7の第2制御装置12は、蒸気要求信号Sdを受信した場合、石油残渣供給施設2に蒸気を供給可能にさせるような運転を行うように第2ボイラ7を制御する。第2ボイラ7において生成された蒸気の一部は、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に供給される。
 蒸気要求信号Sdを送信する基準となる上記所定値Vthは、0であってもよいし、正の値でもよい。すなわち、蒸気の供給量VSと需要量VDとが一致した場合、または蒸気の供給量VSが需要量VDより多いが、蒸気の需要量VDが供給量VSを上回るおそれがあると判断される場合に、蒸気要求信号Sdが送信される。
 これにより、石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になった場合ないし需要過多になりそうな場合に、第2ボイラ7において生成される蒸気を石油残渣供給施設2に供給することができる。
 本実施の形態において、第2制御装置12は、蒸気要求信号Sdを受信した場合に、石油残渣供給施設2に蒸気を供給可能にさせるような運転として、蒸気要求信号Sdを受信する前に比べて第2ボイラ7における蒸気生成量を増大させるように制御する。第2ボイラ7における蒸気生成量を増大させることにより、石油残渣利用施設3における蒸気の使用量を抑えることなく石油残渣利用施設3に設けられる第2ボイラ7から石油残渣供給施設2へ蒸気を供給することができる。
 なお、1回の蒸気要求信号Sdにおける第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給量は、石油残渣供給施設2において必要な蒸気の量(不足量)としてもよい。この場合、例えば、蒸気要求信号Sdには、蒸気の不足量の情報が含まれる。蒸気の不足量の情報は、石油残渣供給施設2における上記差ΔV(=VS-VD)であってもよいし、このΔVに基づいて段階的に複数のレベルが定められる不足レベルであってもよい。蒸気要求信号Sdに不足レベルが含まれる場合、複数の不足レベルのそれぞれに対応して石油残渣供給施設2に供給する蒸気量が第2制御装置12に予め記憶されている。第2制御装置12は、蒸気要求信号Sdに含まれる不足レベルを読み出し、これに対応する蒸気を石油残渣供給施設2に供給する。
 これに代えて、1回の蒸気要求信号Sdにおける第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給量は、上記差ΔVにかかわらない予め定められた量であってもよい。この場合、蒸気要求信号Sdには、石油残渣供給施設2に供給すべき蒸気量についての情報は含まれていなくてもよい。
 第2ボイラ7の制御態様についてより詳細に説明する。第2制御装置12は、蒸気要求信号の受信前後で互いに異なる負荷で第2ボイラ7を制御するように構成されている。第2制御装置12は、蒸気要求信号を受信していない場合に、第2ボイラ7が生成可能な蒸気の最大量VMより少ない第1蒸気生成量V1を、第2ボイラ7における蒸気生成量(第1負荷)として設定する。例えば、第1蒸気生成量V1は、最大量VMの80%に設定される。
 第2制御装置12は、蒸気要求信号Sdを受信した場合に、第1蒸気生成量V1より多い第2蒸気生成量V2を、第2ボイラ7における蒸気生成量(第2負荷)として設定する。例えば、第2蒸気生成量V2は、第2ボイラ7が生成可能な蒸気の最大量VM(100%)に設定される。
 このように、第2ボイラ7の蒸気生成量を、石油残渣供給施設2に蒸気を供給しない場合において、その第2ボイラ7の生成可能な蒸気の最大量VMより少なくして余力を残しておくことにより、石油残渣供給施設2への蒸気の供給を開始する前から石油残渣利用施設3で使用する蒸気量および石油残渣利用施設3で生成された蒸気を利用する外部の施設に供給する(供給可能な)蒸気量が不足することを防止することができる。
 なお、管理装置6は、第2ボイラ7から蒸気の供給を受けている場合においても引き続き石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得し得る。例えば、蒸気戻りライン18が石油残渣供給施設2と複数の石油残渣利用施設3との間に敷設されている場合、管理装置6は、複数の石油残渣利用施設3のうちの何れか1つの石油残渣利用施設3に設けられた第2ボイラ7に対して蒸気要求信号Sdを送信する。
 管理装置6は、当該第2ボイラ7から蒸気の供給を受けている状態で、さらに、石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になった場合ないし需要過多になりそうであると判定した場合、複数の石油残渣利用施設3のうちの他の石油残渣利用施設3に設けられた第2ボイラ7に対して蒸気要求信号Sdを送信する。このように、石油残渣供給施設2における需給バランスの状態に応じて複数の石油残渣利用施設3から蒸気が供給され得る。この場合、蒸気の供給量VSには、すでに石油残渣利用施設3(第2ボイラ7)から供給されている蒸気量も含まれる。
 なお、管理装置6は、石油残渣供給施設2に蒸気を供給可能な複数の第2ボイラ7を制御する複数の第2制御装置12のすべてに蒸気要求信号Sdを送信し、各第2制御装置12からの蒸気供給可否信号の返信を受信するように構成され、蒸気供給可否信号に含まれる情報に基づいて、蒸気の供給を行う第2ボイラ7を決定してもよい。
 複数の石油残渣利用施設3の中から1つの石油残渣利用施設3を選択するための基準として、例えば、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3との距離(蒸気戻りライン18の長さ)を用い、この距離が短い順に石油残渣利用施設3を選択する優先順位が設定されてもよい。または、上記基準として、蒸気要求信号Sdを送信するときの各石油残渣利用施設3における需給情報を用い、蒸気供給に余裕のある順(例えば供給量から需要量を差し引いた量が多い順)に石油残渣利用施設3を選択する優先順位が設定されてもよい。または、上記基準として、蒸気要求信号Sdを送信するときの各石油残渣利用施設3に設けられた第2ボイラ7の稼働状況(現在の蒸気生成量の生成可能な蒸気の最大量VMに対する割合(%))を用い、負荷の軽い(割合の低い)順に石油残渣利用施設3を選択する優先順位が設定されてもよい。
 石油残渣利用施設3の需給状況に基づいて蒸気の供給を行う第2ボイラ7を決定する場合には、蒸気供給可否信号に石油残渣利用施設3の需給状況に関する情報が含まれる。同様に、第2ボイラ7の稼働状況に基づいて蒸気の供給を行う第2ボイラ7を決定する場合には、蒸気供給可否信号に第2ボイラ7の稼働状況に関する情報が含まれる。
 なお、優先順位を設けずに、すべての石油残渣利用施設3に対し、蒸気要求信号Sdを送信し、蒸気要求信号Sdを受信したすべての第2ボイラ7から蒸気の供給を受けてもよい。この場合、第2ボイラ7ごとに、石油残渣供給施設2に供給する蒸気量またはその割合が予め設定されていてもよい。
 さらに、本実施の形態において、第1制御装置11は、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値VG以下となった場合に、第2ボイラ7に対して蒸気要求信号Sdを送信する。したがって、第2ボイラ7の第2制御装置12は、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値VG以下となった場合に、第2ボイラ7が石油残渣供給施設2に蒸気を供給可能にさせるような運転を行い、石油残渣供給施設2に蒸気を供給する。
 これにより、第1ボイラ9の蒸気生成量が低下した場合に、第2ボイラ7において生成される蒸気を石油残渣供給施設2に供給することができる。このため、例えば、第1ボイラ9が故障により停止した場合、第1ボイラ9の補修作業の実施により稼働できない場合、石油残渣供給施設2において災害等が発生し、第1ボイラ9が停止または出力制限等の制限運転を行っている場合等においても、石油残渣供給施設2における蒸気の供給量VSを確保することができる。
 さらに、本実施の形態において、第2制御装置12は、第2ボイラ7で生成される蒸気生成量のうちの所定量を発電装置42に供給するように第2ボイラ7から発電装置42への蒸気の供給量を制御している。なお、発電装置42に供給する蒸気の所定量は絶対量でもよいし、第2ボイラ7における蒸気生成量に対して予め定められる割合に基づく量でもよい。第2制御装置12は、蒸気要求信号Sdを受信した場合に、石油残渣供給施設2に蒸気を供給可能にさせるような運転として、第2ボイラ7から発電装置42への蒸気の供給量を低減するように制御してもよい。
 この場合、低減された分の蒸気が石油残渣供給施設2に供給される。例えば、石油残渣供給施設2への蒸気の供給がない場合、石油残渣利用施設3における蒸気生成量の50%を発電装置42に供給し、石油残渣供給施設2への蒸気の供給を行う場合、第2ボイラ7における蒸気生成量の30%を発電装置42に供給し、差分の20%を石油残渣供給施設2に供給してもよい。石油残渣供給施設2への蒸気の供給を開始する際に発電に用いられる蒸気の量を低減させることにより、石油残渣供給施設2の蒸気の供給を開始する前後において、石油残渣利用施設3で使用される蒸気量が変化することを防止することができる。
 上記発電装置42への蒸気の供給量を低減する制御は、第2ボイラ7の蒸気生成量を増やす制御と独立して(並列に)実行されてもよい。これに代えて、第2制御装置12は、第2ボイラ7の蒸気生成量を増やす制御を優先的に実行し、さらに石油残渣供給施設2への蒸気の供給が必要となった場合に、発電装置42への蒸気の供給量を低減する制御を実行してもよい。例えば、第2ボイラ7の蒸気生成量を増やして石油残渣供給施設2へ蒸気を供給している状態で、さらに蒸気要求信号Sdを受信した場合に、第2制御装置12は、発電装置42への蒸気の供給量を低減する制御を実行してもよい。また、第2ボイラ7の蒸気生成量を増やしても石油残渣供給施設2へ供給すべき蒸気量が不足する場合に、第2制御装置12は、発電装置42への蒸気の供給量を低減する制御を実行してもよい。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更、修正が可能である。
 例えば、上記実施の形態において、石油残渣供給施設2に設けられる第1ボイラ9として石油残渣焚きボイラを例示したが、第1ボイラ9は、石油残渣焚きボイラ以外のボイラでもよい。例えば、第1ボイラ9は、所定のガスを燃料とするガス焚きボイラ、石炭焚きボイラ等の化石燃料を用いたボイラ、焼却炉等の排熱を利用する排熱ボイラ等、種々のボイラを適用可能である。また、第2ボイラ7として用いられる石油残渣焚きボイラは、二段燃焼方式の専焼ボイラ等、石油残渣を燃料とする限り、どのようなボイラを用いてもよい。また、石油残渣供給施設2には、第1ボイラ9の代わりにガスタービン等を利用したボイラ以外の蒸気生成装置が設けられていてもよい。
 また、上記実施の形態において、石油残渣供給施設2は、常圧蒸留装置5および分解装置4を備えた石油精製施設として構成されている。上記実施の形態において、分解装置4が、石油残渣を生成する石油残渣生成装置として構成される。このため、石油残渣供給施設2は、常圧蒸留装置5等の石油精製設備を備えていなくてもよい。すなわち、石油残渣供給施設2は、石油精製施設とは別の施設として構成されてもよい。逆に、石油残渣供給施設2は、常圧蒸留装置5を備え、分解装置4を備えていなくてもよい。この場合、常圧蒸留装置5で生じた常圧残油等を石油残渣として石油残渣利用施設3に搬送してもよい。すなわち、石油残渣生成装置は、常圧蒸留装置5であってもよい。また、石油残渣供給施設2が減圧蒸留装置を備えている場合、減圧蒸留装置で生じた減圧残油等を石油残渣として石油残渣利用施設3に搬送してもよい。すなわち、石油残渣生成装置は、減圧蒸留装置であってもよい。このように、本明細書および特許請求の範囲における石油残渣は、石油精製工程における蒸留装置、分解装置または溶剤脱れき装置等の各種装置において生成される残油または難燃性油を含む。
 また、上記実施の形態において、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報に基づいて石油残渣利用施設3の第2ボイラ7に対して蒸気供給の要求を行う態様と、第1ボイラ9における蒸気生成量に基づいて石油残渣利用施設3の第2ボイラ7に対して蒸気供給の要求を行う態様とがそれぞれ行われる態様について説明したが、いずれか一方の態様のみが実行されてもよい。
 また、上記実施の形態において、第2ボイラ7の蒸気生成量を、石油残渣供給施設2に蒸気を供給しない場合において、蒸気を供給する場合に比べて少なくしておく態様について説明したが、第2ボイラ7の蒸気生成量を石油残渣供給施設2に蒸気を供給するか否かで変わらないようにしてもよい。例えば、石油残渣供給施設2に蒸気を供給する場合に、所定の蒸気利用プラント8または蒸気利用施設14への蒸気供給を停止または蒸気供給量を低減してもよい。
 また、上記実施の形態において、第2ボイラ7で生成された蒸気を、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に供給する態様について説明したが、第1ボイラ9で生成された蒸気を、蒸気分配ラインを通じて石油残渣利用施設3に供給する場合についても上記実施の形態において説明した制御態様を同様に適用可能である。
 また、複数の石油残渣利用施設3間に蒸気供給ラインを設けて、複数の石油残渣利用施設3間での蒸気の流通を可能としてもよい。図3は、本発明の一実施の形態の変形例に係る石油残渣焚きボイラシステムの概略構成を示すブロック図である。図3の例において図1と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。本変形例における石油残渣焚きボイラシステム1Bは、蒸気を生成するボイラ71を備えた第1蒸気生成施設31と、第1蒸気生成施設31とは離隔して設けられ、蒸気を生成するボイラ72を備えた第2蒸気生成施設32と、を備えている。本変形例において、ボイラ71,72が石油残渣焚きボイラとして構成される。したがって、蒸気生成施設31,32は、上記実施の形態における石油残渣利用施設3に相当する。
 さらに、石油残渣的ボイラシステム1Bは、第1蒸気生成施設31におけるボイラ71で生成される蒸気を第2蒸気生成施設32に供給するための第1蒸気供給ライン51を備えている。さらに、石油残渣焚きボイラシステム1Bは、第2蒸気生成施設32におけるボイラ72で生成される蒸気を第1蒸気生成施設31に供給するための第2蒸気供給ライン52を備えている。各蒸気供給ライン51,52を通じた蒸気の搬送制御についても上記実施の形態において説明した制御態様を同様に適用可能である。
 本変形例によれば、第1蒸気供給ライン51に設けられた開閉弁53を開弁することにより、第1蒸気生成施設31のボイラ71で生成された蒸気を第2蒸気生成施設32に供給することができる。同様に、蒸気供給ライン52に設けられた開閉弁54を開弁することにより、第2蒸気生成施設32のボイラ72で生成された蒸気を第1蒸気生成施設31に供給することができる。
 このように、蒸気供給ライン51,52を通じて、ボイラ71,72が設けられる複数の蒸気生成施設31,32間で蒸気の融通を行うことができる。各蒸気生成施設31,32が、それぞれ、その蒸気生成施設31,32で使用する蒸気を生成し、蒸気の供給を行う場合、ボイラ71,72の燃料となる石油残渣が不足したり、あるいは、ボイラ71,72が故障、補修または災害の発生等により停止または出力を制限して運転したりすると、当該蒸気生成施設31,32における蒸気の供給が滞り、蒸気を利用する様々な処理工程が遅延する等の影響が生じる。
 これに対し、本変形例によれば、複数の蒸気生成施設31,32のうちの一の蒸気生成施設に設けられるボイラ71,72の燃料となる石油残渣が不足した場合、あるいは、ボイラ71,72が故障、補修または災害の発生等により停止または出力を制限して運転している場合であっても、当該蒸気生成施設31,32に別の蒸気生成施設32,31から蒸気を供給することができる。このように、複数の蒸気生成施設31,32間の蒸気供給の冗長性を高めることにより、各蒸気生成施設31,32で使用される蒸気および各蒸気生成施設31,32が蒸気を供給している外部の蒸気利用施設に対して安定的な蒸気の供給を行うことができる。
 なお、本変形例においては、ボイラ71,72が石油残渣焚きボイラである場合に基づいて説明したが、本変形例の蒸気供給ライン51,52が適用されるボイラシステムにおいて、ボイラ71,72は、石油残渣焚きボイラ以外のボイラ(例えば、上記ガス焚きボイラ、化石燃料を用いたボイラ、排熱ボイラ等)であってもよい。
 また、3つ以上の蒸気生成施設においても同様に蒸気供給ライン51,52を配することが可能である。この場合、いくつかの蒸気生成施設において共通の蒸気供給ライン52としてもよい。また、蒸気生成施設によっては、他の蒸気生成施設からの蒸気の供給が行われない蒸気生成施設、または、他の蒸気生成施設に蒸気の供給を行わない蒸気供給施設があってもよい。また、図3の例では、蒸気供給ライン51,52において蒸気の供給方向が一定となるような構成を例示している。すなわち、第2蒸気生成施設32に蒸気を供給する第1蒸気供給ライン51と、第1蒸気生成施設31に蒸気を供給する第2蒸気供給ライン52とが個別に設けられている。これに代えて、蒸気供給ライン51,52を共通のラインとして構成し、場合によって蒸気の供給方向を切り替えるようにしてもよい。
 また、上記実施の形態において、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得する管理装置6が、石油残渣供給施設2に設けられる態様について説明した。すなわち、上記実施の形態によれば、石油残渣供給施設2において、当該石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得し、石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になった場合または需要過多になりそうな場合に、石油残渣利用施設3における第2ボイラ7に対して蒸気を要求する通知を行い、第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給を受ける。立場を変えると、石油残渣利用施設3において、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報に基づいて石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になった場合または需要過多になりそうな場合に、第2ボイラ7における蒸気の生成量を増やし、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に蒸気を供給する。
 これに代えて、管理装置6は、石油残渣利用施設3に設けられていてもよい。この場合、石油残渣利用施設3における管理装置6が、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得し、管理装置6が設けられた石油残渣供給施設2の第2制御装置12に蒸気要求信号Sdを送信してもよい。すなわち、石油残渣供給施設2において、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を石油残渣利用施設3に通知し、第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給を受けてもよい。立場を変えると、石油残渣利用施設3において、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報を取得し、石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になったか否かまたは需要過多になりそうであるか否かを判定し、石油残渣供給施設2における需給バランスが需要過多になった場合または需要過多になりそうな場合に、第2ボイラ7における蒸気の生成量を増やし、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に蒸気を供給してもよい。
 また、上記実施の形態において、第1制御装置11が、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下となった場合に、第2ボイラ7に対して蒸気要求信号Sdを送信する態様について説明した。すなわち、上記実施の形態によれば、石油残渣供給施設2において、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下となったか否かを判定し、所定値以下となった場合に、石油残渣利用施設3における第2ボイラ7に対して蒸気を要求する通知を行い、第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給を受ける。立場を変えると、石油残渣利用施設3において、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下となった場合に、第2ボイラ7における蒸気の生成量を増やし、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に蒸気を供給する。
 これに代えて、石油残渣利用施設3に設けられる管理装置または第2制御装置12が第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下となったか否かを判定してもよい。この場合、第1ボイラ9から石油残渣利用施設3に対して定期的に第1ボイラ9における蒸気生成量の情報を送信し、石油残渣利用施設3の管理装置または第2制御装置12が当該情報に基づいて蒸気生成量が所定値以下となったか否かを判定する。すなわち、石油残渣供給施設2において、第1ボイラ9における蒸気生成量の情報を石油残渣利用施設3に通知し、第2ボイラ7から石油残渣供給施設2への蒸気の供給を受けてもよい。立場を変えると、石油残渣利用施設3において、第1ボイラ9における蒸気生成量の情報を取得し、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下になったか否かを判定し、第1ボイラ9における蒸気生成量が所定値以下になった場合に、第2ボイラ7における蒸気の生成量を増やし、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に蒸気を供給してもよい。
 また、管理装置6が石油残渣供給施設2および石油残渣利用施設3以外の施設に設けられてもよい。この場合、管理装置6は、石油残渣供給施設2または石油残渣利用施設3に設けられてもよいし、これらの施設2,3以外の施設に設けられてもよい。この場合、管理装置6は、石油残渣供給施設2における蒸気の需給情報および/または第1ボイラ9の蒸気生成量の情報を取得し、蒸気の要否判定を行う。さらに、管理装置6は、石油残渣供給施設2において蒸気が必要と判定された場合に、石油残渣利用施設3における第2ボイラ7(の第2制御装置12)に対して蒸気を要求する通知を行う(例えば蒸気要求信号を送信する)ことにより、第2ボイラ7の蒸気を第1ボイラ9に供給させる。このように、石油残渣供給施設2と石油残渣利用施設3との間の上記やり取りを、別の施設(または装置)を介して行ってもよい。
 また、石油残渣供給施設2に設けられる管理装置6および/または第1制御装置11が石油残渣利用施設3の設備として構成されてもよい。
 また、上記実施の形態において、第2制御装置12が蒸気要求信号Sdを受信した場合に、第2ボイラ7における蒸気生成量を増大させるような運転を行うように制御する態様について説明したが、石油残渣利用施設3の作業者が石油残渣供給施設2における蒸気量が不足している場合に、第2ボイラ7における蒸気生成量を増大させるような運転を行うように第2ボイラ7を操作するとともに、第2ボイラ7において生成された蒸気を、蒸気戻りライン18を通じて石油残渣供給施設2に供給する操作(開閉弁20の開操作)を行うようにしてもよい。
 この場合、蒸気要求信号Sdの代わりに、石油残渣供給施設2から石油残渣利用施設3に電話等による連絡によって蒸気供給の要求を伝えてもよい。
 本発明は、石油残渣利用施設に石油残渣を安定的に供給するために有用である。
 1,1B 石油残渣焚きボイラシステム(ボイラシステム)
 2 石油残渣供給施設
 3 石油残渣利用施設
 31,32 蒸気生成施設
 6 管理装置
 7 第2ボイラ
 9 第1ボイラ
 11 第1制御装置
 12 第2制御装置
 18 蒸気戻りライン(蒸気供給ライン)

Claims (8)

  1.  石油残渣を生成する石油残渣供給施設に設けられた第1ボイラと、
     前記石油残渣供給施設とは離隔した石油残渣利用施設に設けられ、前記石油残渣供給施設から搬送された前記石油残渣を燃料とする第2ボイラと、
     前記第2ボイラで生成される蒸気を前記石油残渣供給施設に供給するための蒸気供給ラインと、を備えた、ボイラシステム。
  2.  前記石油残渣供給施設における蒸気の需給情報を取得する管理装置を備え、
     前記管理装置は、前記石油残渣供給施設における蒸気の供給量から前記石油残渣供給施設における蒸気の需要量を差し引いた差が所定値以下となった場合に、前記第2ボイラに対して蒸気要求信号を送信し、
     前記第2ボイラは、前記蒸気要求信号を受信した場合、前記石油残渣供給施設に蒸気を供給可能にさせるような運転を行う、請求項1に記載のボイラシステム。
  3.  前記第1ボイラを制御する第1制御装置を備え、
     前記第1制御装置は、前記第1ボイラにおける蒸気生成量が所定値以下となった場合に、前記第2ボイラに対して蒸気要求信号を送信し、
     前記第2ボイラは、前記蒸気要求信号を受信した場合、前記石油残渣供給施設に蒸気を供給可能にさせるような運転を行う、請求項1または2に記載のボイラシステム。
  4.  前記第2ボイラを制御する第2制御装置を備え、
     前記第2制御装置は、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記蒸気要求信号を受信する前に比べて前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大させるように制御する、請求項2または3に記載のボイラシステム。
  5.  前記第2制御装置は、前記蒸気要求信号を受信していない場合に、前記第2ボイラが生成可能な蒸気の最大量より少ない第1蒸気生成量を、前記第2ボイラにおける蒸気生成量として設定し、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記第1蒸気生成量より多い第2蒸気生成量を、前記第2ボイラにおける蒸気生成量として設定する、請求項4に記載のボイラシステム。
  6.  前記第2ボイラで生成された蒸気を用いて発電を行う発電装置と、
     前記第2ボイラを制御する第2制御装置と、を備え、
     前記第2制御装置は、前記第2ボイラで生成される蒸気生成量のうちの所定量を前記発電装置に供給するように前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を制御し、前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を低減するように制御する、請求項2から5の何れかに記載のボイラシステム。
  7.  前記第2ボイラで生成された蒸気を用いて発電を行う発電装置と、
     前記第2ボイラを制御する第2制御装置と、を備え、
     前記第2制御装置は、
     前記蒸気要求信号を受信した場合に、前記蒸気要求信号を受信する前に比べて前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大させるように制御し、
     前記第2ボイラにおける蒸気生成量を増大している状態で、さらに前記石油残渣供給施設への蒸気の供給が必要となった場合に、前記第2ボイラから前記発電装置への蒸気の供給量を低減するように制御する、請求項2または3に記載のボイラシステム。
  8.  それぞれが互いに離隔して設けられ、蒸気を生成するボイラを備えた複数の蒸気生成施設と、
     一の蒸気生成施設における前記ボイラで生成される蒸気を他の蒸気生成施設に供給するための蒸気供給ラインと、を備えた、ボイラシステム。
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