JP2002287821A - 運転支援システム、プログラム、記録媒体及び運転支援方法 - Google Patents
運転支援システム、プログラム、記録媒体及び運転支援方法Info
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- JP2002287821A JP2002287821A JP2001090657A JP2001090657A JP2002287821A JP 2002287821 A JP2002287821 A JP 2002287821A JP 2001090657 A JP2001090657 A JP 2001090657A JP 2001090657 A JP2001090657 A JP 2001090657A JP 2002287821 A JP2002287821 A JP 2002287821A
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- Control Of Steam Boilers And Waste-Gas Boilers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 計画的かつ効率的に発電用大型ボイラーの運
転を支援できる運転支援システムを提供すること。 【解決手段】 入力部１０にはボイラー運転の目的項目
１１（例えば運転コスト）、ボイラー運転の制約項目１
２（例えばＮＯｘ量）、制約値１３（例えばＮＯｘ量上
限値）、操作可能範囲値１４（例えば空気比調節の下限
から上限の範囲値）、現在運転中の上記ボイラーから得
られる現状値１５、１６、１７、１８が入力される。知
識ベース２０は目的項目の関数式や制約項目の関数式を
含む。入力部１０に入力された上記事項や知識ベース２
０の上記事項をもとにして、繰返計算部３３は区間法を
用いた繰り返し計算により、ボイラーの操作項目の最適
値を算出する。
転を支援できる運転支援システムを提供すること。 【解決手段】 入力部１０にはボイラー運転の目的項目
１１（例えば運転コスト）、ボイラー運転の制約項目１
２（例えばＮＯｘ量）、制約値１３（例えばＮＯｘ量上
限値）、操作可能範囲値１４（例えば空気比調節の下限
から上限の範囲値）、現在運転中の上記ボイラーから得
られる現状値１５、１６、１７、１８が入力される。知
識ベース２０は目的項目の関数式や制約項目の関数式を
含む。入力部１０に入力された上記事項や知識ベース２
０の上記事項をもとにして、繰返計算部３３は区間法を
用いた繰り返し計算により、ボイラーの操作項目の最適
値を算出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、発電用大
型ボイラーの運転支援に使われるシステム、プログラ
ム、記録媒体及び運転支援方法に関する。
型ボイラーの運転支援に使われるシステム、プログラ
ム、記録媒体及び運転支援方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力会社や工場の自家発電のための発電
用大型ボイラーの運転においては、燃料節約のため、低
空気比燃焼が一般的である。空気比とは、ボイラーの運
転で燃料を燃焼するのに実際に使う空気量を、その燃料
をすべて燃焼するのに理論上必要な空気量で除した値で
ある。空気比を下げると燃料を節約でき、運転コストの
低下や省エネルギーという効果が生じる。
用大型ボイラーの運転においては、燃料節約のため、低
空気比燃焼が一般的である。空気比とは、ボイラーの運
転で燃料を燃焼するのに実際に使う空気量を、その燃料
をすべて燃焼するのに理論上必要な空気量で除した値で
ある。空気比を下げると燃料を節約でき、運転コストの
低下や省エネルギーという効果が生じる。
【０００３】一方、空気比を下げると、ばいじん等の燃
焼生成物や燃焼灰の発生量が増える。これらは、公害防
止のための各種規制、例えば、大気汚染物質や産業廃棄
物に関する規制法で定められた制限値を超えないように
する必要がある。さらに、空気比を下げると、燃焼生成
物が増加し、ボイラーの汚れや腐食が発生する。ボイラ
ーの汚れや腐食は、ボイラーの連続運転（２年周期が一
般的となりつつある）の妨げとなる。
焼生成物や燃焼灰の発生量が増える。これらは、公害防
止のための各種規制、例えば、大気汚染物質や産業廃棄
物に関する規制法で定められた制限値を超えないように
する必要がある。さらに、空気比を下げると、燃焼生成
物が増加し、ボイラーの汚れや腐食が発生する。ボイラ
ーの汚れや腐食は、ボイラーの連続運転（２年周期が一
般的となりつつある）の妨げとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の発電用大型ボイ
ラーの運転において、燃料の燃料性状指標（例えば、残
炭分）やボイラー運転に必要な操作となる操作項目の値
（例えば、空気比調節）が変わると、運転者は排出ガス
性状を測定し、これをもとにして、空気比ができるだけ
下限値に近づくように空気比の設定をしていたが、一連
の運転条件や燃料性状を包括的に判断して効率的に運転
条件を設定する手段がなかった。
ラーの運転において、燃料の燃料性状指標（例えば、残
炭分）やボイラー運転に必要な操作となる操作項目の値
（例えば、空気比調節）が変わると、運転者は排出ガス
性状を測定し、これをもとにして、空気比ができるだけ
下限値に近づくように空気比の設定をしていたが、一連
の運転条件や燃料性状を包括的に判断して効率的に運転
条件を設定する手段がなかった。
【０００５】本発明は、計画的かつ効率的にボイラーの
運転をするための運転支援システム、プログラム、記録
媒体及び運転支援方法を提供することである。
運転をするための運転支援システム、プログラム、記録
媒体及び運転支援方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の運転支援システ
ムは、ボイラーの運転目的となる目的項目、ボイラーの
運転目的を達成するうえで制約となる制約項目、制約項
目の制約値、ボイラーの操作項目の操作可能範囲値、目
的項目の現状値、制約項目の現状値、操作項目の現状
値、及び、ボイラーの燃料の燃料性状指標の現状値が入
力される入力部と、操作項目と燃料性状指標を変数とし
た目的項目の関数式、及び、操作項目と燃料性状指標を
変数とした制約項目の関数式を含む知識ベースと、入力
部に入力された制約値、操作可能範囲値、目的項目の現
状値、制約項目の現状値、操作項目の現状値、燃料性状
指標の現状値、入力部に入力された目的項目により知識
ベースから読み出された目的項目の関数式、及び、入力
部に入力された制約項目により知識ベースから読み出さ
れた制約項目の関数式、をもとにして繰り返し計算する
ことにより、目的項目の関数式を所望値にするための操
作項目の値を計算する繰返計算部と、操作項目の値を表
示する表示部と、を備える。
ムは、ボイラーの運転目的となる目的項目、ボイラーの
運転目的を達成するうえで制約となる制約項目、制約項
目の制約値、ボイラーの操作項目の操作可能範囲値、目
的項目の現状値、制約項目の現状値、操作項目の現状
値、及び、ボイラーの燃料の燃料性状指標の現状値が入
力される入力部と、操作項目と燃料性状指標を変数とし
た目的項目の関数式、及び、操作項目と燃料性状指標を
変数とした制約項目の関数式を含む知識ベースと、入力
部に入力された制約値、操作可能範囲値、目的項目の現
状値、制約項目の現状値、操作項目の現状値、燃料性状
指標の現状値、入力部に入力された目的項目により知識
ベースから読み出された目的項目の関数式、及び、入力
部に入力された制約項目により知識ベースから読み出さ
れた制約項目の関数式、をもとにして繰り返し計算する
ことにより、目的項目の関数式を所望値にするための操
作項目の値を計算する繰返計算部と、操作項目の値を表
示する表示部と、を備える。
【０００７】本発明の運転支援システムは、入力部に入
力される上記データや知識ベースの上記関数式をもとに
して、繰り返し計算により、目的項目の関数式を所望値
にするための操作項目の値を計算している。これによ
り、ボイラーの計画的かつ効率的な運転が可能となる。
力される上記データや知識ベースの上記関数式をもとに
して、繰り返し計算により、目的項目の関数式を所望値
にするための操作項目の値を計算している。これによ
り、ボイラーの計画的かつ効率的な運転が可能となる。
【０００８】本発明の運転支援システムは、繰返計算部
の繰り返し計算を区間法により行う、ことができる。区
間法は収束性がよいので、操作項目の値を算出しやすく
なる。なお、直接探索法により繰り返し計算をしてもよ
い。
の繰り返し計算を区間法により行う、ことができる。区
間法は収束性がよいので、操作項目の値を算出しやすく
なる。なお、直接探索法により繰り返し計算をしてもよ
い。
【０００９】本発明の運転支援システムは、入力部に入
力された目的項目により知識ベースから読み出された目
的項目の関数式、及び、入力部に入力された制約項目に
より知識ベースから読み出された制約項目の関数式をも
とにして、操作項目と目的項目の関係を示す等高線及び
操作項目と制約項目の関係を示す境界線を描くための処
理をする描画処理部を備え、表示部は、操作項目の値、
等高線、境界線の各々を同一グラフ上に表示する。等高
線及び境界線は操作項目の値を解析するときの補助とな
る。表示部に操作項目の値、等高線、境界線の各々が同
一グラフ上に表示されることにより、操作項目の値の解
析が容易となる。
力された目的項目により知識ベースから読み出された目
的項目の関数式、及び、入力部に入力された制約項目に
より知識ベースから読み出された制約項目の関数式をも
とにして、操作項目と目的項目の関係を示す等高線及び
操作項目と制約項目の関係を示す境界線を描くための処
理をする描画処理部を備え、表示部は、操作項目の値、
等高線、境界線の各々を同一グラフ上に表示する。等高
線及び境界線は操作項目の値を解析するときの補助とな
る。表示部に操作項目の値、等高線、境界線の各々が同
一グラフ上に表示されることにより、操作項目の値の解
析が容易となる。
【００１０】本発明のプログラム、記録媒体及び運転支
援方法は、本発明の運転支援システムの上記構成を適用
したものである。
援方法は、本発明の運転支援システムの上記構成を適用
したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の好適な実施形態につい
て、図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、本実
施形態の運転支援システムの構成について説明する。図
１は、本実施形態の運転支援システム１のブロック図で
ある。運転支援システム１は、発電用大型ボイラーの運
転を支援するシステムであるが、ボイラーの大きさや用
途はこれに限定されない。
て、図面を用いて説明する。まず、図１を用いて、本実
施形態の運転支援システムの構成について説明する。図
１は、本実施形態の運転支援システム１のブロック図で
ある。運転支援システム１は、発電用大型ボイラーの運
転を支援するシステムであるが、ボイラーの大きさや用
途はこれに限定されない。
【００１２】運転支援システム１は、各種データ等の入
力がなされる入力部１０と、知識ベース２０と、入力部
１０からの各種データ等や知識ベース２０の関数式をも
とにして、所定の演算をする演算部３０と、演算部３０
からの演算結果を表示する表示部４０と、を備える。
力がなされる入力部１０と、知識ベース２０と、入力部
１０からの各種データ等や知識ベース２０の関数式をも
とにして、所定の演算をする演算部３０と、演算部３０
からの演算結果を表示する表示部４０と、を備える。
【００１３】ここで、入力部１０に入力される各種デー
タ等について説明する。目的項目１１とは、本実施形態
により運転を支援する発電用大型ボイラーの運転目的と
なる項目であり、例えば、この発電用大型ボイラーの運
転コストである。運転コストは、例えば、燃料消費量、
燃料単価、産業廃棄物処理コスト及び空気比をもとにし
て定められる。運転コストに大きく影響するもの一つだ
け、例えば、空気比をもとにして運転コストを定めるこ
ともできる。
タ等について説明する。目的項目１１とは、本実施形態
により運転を支援する発電用大型ボイラーの運転目的と
なる項目であり、例えば、この発電用大型ボイラーの運
転コストである。運転コストは、例えば、燃料消費量、
燃料単価、産業廃棄物処理コスト及び空気比をもとにし
て定められる。運転コストに大きく影響するもの一つだ
け、例えば、空気比をもとにして運転コストを定めるこ
ともできる。
【００１４】制約項目１２とは、上記ボイラーの運転目
的を達成するうえで制約となる項目であり、例えば、Ｎ
Ｏｘ量、煤塵量、ボイラー運転可能期間、燃焼灰量のこ
とである。
的を達成するうえで制約となる項目であり、例えば、Ｎ
Ｏｘ量、煤塵量、ボイラー運転可能期間、燃焼灰量のこ
とである。
【００１５】制約項目の制約値１３とは、例えば、制約
項目１２がＮＯｘ量の場合、ＮＯｘ量の上限値が制約値
１３となる。
項目１２がＮＯｘ量の場合、ＮＯｘ量の上限値が制約値
１３となる。
【００１６】操作可能範囲値１４とは、ボイラーの操作
項目の操作可能範囲値であり、上記ボイラーの性能上定
められる範囲値である。ここで、操作項目とは、上記ボ
イラーの運転において燃焼管理に必要とされる操作の項
目であり、例えば、空気比調節、空気予熱温度調節、ノ
ズル位置調節、助燃剤注入量調節のことである。操作可
能範囲値とは、例えば、空気比調節で言えば、空気比調
節の下限から上限の範囲値である。
項目の操作可能範囲値であり、上記ボイラーの性能上定
められる範囲値である。ここで、操作項目とは、上記ボ
イラーの運転において燃焼管理に必要とされる操作の項
目であり、例えば、空気比調節、空気予熱温度調節、ノ
ズル位置調節、助燃剤注入量調節のことである。操作可
能範囲値とは、例えば、空気比調節で言えば、空気比調
節の下限から上限の範囲値である。
【００１７】現状値とは、現在運転中の上記ボイラーか
ら得られる現状値であり、具体的には、目的項目の現状
値１５、制約項目の現状値１６、操作項目の現状値１
７、上記ボイラーの運転に使用する燃料の燃焼性状指標
（例えば、燃料窒素分、残炭量、残炭燃焼速度、灰分、
硫黄分、総発熱量、燃焼量）の現状値１８のことであ
る。
ら得られる現状値であり、具体的には、目的項目の現状
値１５、制約項目の現状値１６、操作項目の現状値１
７、上記ボイラーの運転に使用する燃料の燃焼性状指標
（例えば、燃料窒素分、残炭量、残炭燃焼速度、灰分、
硫黄分、総発熱量、燃焼量）の現状値１８のことであ
る。
【００１８】次に、知識ベース２０について説明する。
知識ベース２０は演算部３０の外部に位置し、操作項目
と燃料性状指標を変数とした目的項目の関数式のテーブ
ル２１、操作項目と燃料性状指標を変数とした制約項目
の関数式のテーブル２２を含む。テーブル２１、２２に
は、上記ボイラーやこれと同様のボイラーから得られた
過去の実績値を回帰分析して求めた関数形式のデータが
入っている。目的項目の関数式及び制約項目の関数式
は、本実施形態において２次多項式であるが、本発明は
これに限定されない。
知識ベース２０は演算部３０の外部に位置し、操作項目
と燃料性状指標を変数とした目的項目の関数式のテーブ
ル２１、操作項目と燃料性状指標を変数とした制約項目
の関数式のテーブル２２を含む。テーブル２１、２２に
は、上記ボイラーやこれと同様のボイラーから得られた
過去の実績値を回帰分析して求めた関数形式のデータが
入っている。目的項目の関数式及び制約項目の関数式
は、本実施形態において２次多項式であるが、本発明は
これに限定されない。
【００１９】演算部３０は、入力部１０に入力された目
的項目１１により知識ベース２０のテーブル２１から目
的項目の関数式を読み出す関数式読出部３１と、入力部
１０に入力された制約項目１２により知識ベース２０の
テーブル２２から制約項目の関数式を読み出す関数式読
出部３２と、を含む。
的項目１１により知識ベース２０のテーブル２１から目
的項目の関数式を読み出す関数式読出部３１と、入力部
１０に入力された制約項目１２により知識ベース２０の
テーブル２２から制約項目の関数式を読み出す関数式読
出部３２と、を含む。
【００２０】演算部３０は、さらに、制約値１３、操作
可能範囲値１４、目的項目の現状値１５、制約項目の現
状値１６、操作項目の現状値１７、燃料性状指標の現状
値１８、目的項目の関数式、及び、制約項目の関数式を
もとにして、繰り返し計算することにより、目的項目の
関数式を所望値にするための操作項目の値を計算する繰
返計算部３３を含む。
可能範囲値１４、目的項目の現状値１５、制約項目の現
状値１６、操作項目の現状値１７、燃料性状指標の現状
値１８、目的項目の関数式、及び、制約項目の関数式を
もとにして、繰り返し計算することにより、目的項目の
関数式を所望値にするための操作項目の値を計算する繰
返計算部３３を含む。
【００２１】ここで、目的項目の関数式の所望値とは、
例えば、目的項目の関数式の最大値又は最小値である。
繰返計算部３３により、例えば、制約値１３及び操作可
能範囲値１４の条件下、目的項目の関数式を最大又は最
小とするための操作項目の各々の値（つまり最適値）が
計算される。
例えば、目的項目の関数式の最大値又は最小値である。
繰返計算部３３により、例えば、制約値１３及び操作可
能範囲値１４の条件下、目的項目の関数式を最大又は最
小とするための操作項目の各々の値（つまり最適値）が
計算される。
【００２２】演算部３０は、さらに、目的項目の関数式
及び制約項目の関数式をもとにして、等高線及び境界線
を描くための各種処理を行う描画処理部３４を含む。表
示部４０は、繰返計算部３３の計算結果や描画処理部３
４の処理結果が表示される。
及び制約項目の関数式をもとにして、等高線及び境界線
を描くための各種処理を行う描画処理部３４を含む。表
示部４０は、繰返計算部３３の計算結果や描画処理部３
４の処理結果が表示される。
【００２３】ここで、繰返計算部３３で行われる処理の
一例について、図２を用いて説明する。図２は、繰返計
算部３３で行われる繰返計算の概念を説明するグラフで
ある。繰返計算部３３で行われる繰返計算として、例え
ば、入力された操作項目についての操作可能範囲値を初
期区間とする区間法がある。二つの操作項目Ａ、Ｂがそ
れぞれの操作可能な範囲において、任意に操作できる場
合を例として、繰返計算部３３で行われる区間法による
最適運転条件の計算、つまり、目的項目の関数式の値が
最大又は最小となる操作項目の値（最適値）の計算を説
明する。
一例について、図２を用いて説明する。図２は、繰返計
算部３３で行われる繰返計算の概念を説明するグラフで
ある。繰返計算部３３で行われる繰返計算として、例え
ば、入力された操作項目についての操作可能範囲値を初
期区間とする区間法がある。二つの操作項目Ａ、Ｂがそ
れぞれの操作可能な範囲において、任意に操作できる場
合を例として、繰返計算部３３で行われる区間法による
最適運転条件の計算、つまり、目的項目の関数式の値が
最大又は最小となる操作項目の値（最適値）の計算を説
明する。
【００２４】ｐ（ｘ、ｙ）はｘ及びｙの二つを変数とす
る目的項目の関数式であり、ｑ１（ｘ、ｙ）、ｑ２
（ｘ、ｙ）は、それぞれ、ｘ及びｙの二つを変数とする
制約項目の関数式である。ｑ１（ｘ、ｙ）が制約項目の
制約値、例えば上限値ｓ１を満足する領域は、ｑ１
（ｘ、ｙ）を二次関数で表す場合、ｑ１（ｘ、ｙ）は双
曲線又は楕円で区切られた領域（制約領域）で表すこと
ができる。ｑ２（ｘ、ｙ）が制約項目の制約値、例えば
上限値ｓ２を満足する領域は、ｑ２（ｘ、ｙ）を二次関
数で表す場合、ｑ２（ｘ、ｙ）は楕円又は双曲線で区切
られた領域（制約領域）で表すことができる。
る目的項目の関数式であり、ｑ１（ｘ、ｙ）、ｑ２
（ｘ、ｙ）は、それぞれ、ｘ及びｙの二つを変数とする
制約項目の関数式である。ｑ１（ｘ、ｙ）が制約項目の
制約値、例えば上限値ｓ１を満足する領域は、ｑ１
（ｘ、ｙ）を二次関数で表す場合、ｑ１（ｘ、ｙ）は双
曲線又は楕円で区切られた領域（制約領域）で表すこと
ができる。ｑ２（ｘ、ｙ）が制約項目の制約値、例えば
上限値ｓ２を満足する領域は、ｑ２（ｘ、ｙ）を二次関
数で表す場合、ｑ２（ｘ、ｙ）は楕円又は双曲線で区切
られた領域（制約領域）で表すことができる。
【００２５】区間法による最適運転条件探索は次のよう
にして行う。今、制約領域内において、ｐ（ｘ、ｙ）を
最小とする点を求めようとする場合、まず、操作項目Ａ
の操作可能範囲の両端点において、ｐ（ｘ、ｙ）、ｑ１
（ｘ、ｙ）、ｑ２（ｘ、ｙ）を計算する。端点１（ｘ
１、ｙ１）におけるｐ（ｘ、ｙ）の値が端点２（ｘ２、
ｙ２）におけるｐ（ｘ、ｙ）の値より小さい場合、及
び、端点１におけるｑ１（ｘ、ｙ）、ｑ２（ｘ、ｙ）の
値が各々の上限値ｓ１、ｓ２を満足しない場合、新たな
区間の端点をｘ１´、ｘ２´に移動させる。次に、ｙに
ついても同様な手続きを行い、新たな区間の端点をｙ１
´、ｙ２´に移動させる。これらの手続きを繰り返すこ
とにより、最終的に、制約項目の関数ｑ１（ｘ、ｙ）及
びｑ２（ｘ、ｙ）を満足し、かつ、目的項目の関数ｐ
（ｘ、ｙ）を最小とする点（ｘ、ｙ）に到達することが
できる。目的項目の関数ｐ（ｘ、ｙ）を最大としたい場
合についても同様である。
にして行う。今、制約領域内において、ｐ（ｘ、ｙ）を
最小とする点を求めようとする場合、まず、操作項目Ａ
の操作可能範囲の両端点において、ｐ（ｘ、ｙ）、ｑ１
（ｘ、ｙ）、ｑ２（ｘ、ｙ）を計算する。端点１（ｘ
１、ｙ１）におけるｐ（ｘ、ｙ）の値が端点２（ｘ２、
ｙ２）におけるｐ（ｘ、ｙ）の値より小さい場合、及
び、端点１におけるｑ１（ｘ、ｙ）、ｑ２（ｘ、ｙ）の
値が各々の上限値ｓ１、ｓ２を満足しない場合、新たな
区間の端点をｘ１´、ｘ２´に移動させる。次に、ｙに
ついても同様な手続きを行い、新たな区間の端点をｙ１
´、ｙ２´に移動させる。これらの手続きを繰り返すこ
とにより、最終的に、制約項目の関数ｑ１（ｘ、ｙ）及
びｑ２（ｘ、ｙ）を満足し、かつ、目的項目の関数ｐ
（ｘ、ｙ）を最小とする点（ｘ、ｙ）に到達することが
できる。目的項目の関数ｐ（ｘ、ｙ）を最大としたい場
合についても同様である。
【００２６】次に、本実施形態の運転支援システム１の
動作について、図３を用いて説明する。図３は、運転支
援システム１の動作のフローチャートである。
動作について、図３を用いて説明する。図３は、運転支
援システム１の動作のフローチャートである。
【００２７】まず、キーボートなどを用いて入力部１０
に、目的項目１１、制約項目１２、制約値１３、操作可
能範囲値１４、目的項目の現状値１５、制約項目の現状
値１６、操作項目の現状値１７、燃料性状指標の現状値
１８、の各々を入力する（ステップＳ１）。これらの入
力は、ボイラーの運転員などにより行われる。現状値１
５、１６、１７のうち主要なものはプリントデータとし
てボイラーの分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed
Control System）からオンラインリアルタイムで得るこ
とができる。その他の現状値については適宜分析等を行
うことにより得ることが可能となる。
に、目的項目１１、制約項目１２、制約値１３、操作可
能範囲値１４、目的項目の現状値１５、制約項目の現状
値１６、操作項目の現状値１７、燃料性状指標の現状値
１８、の各々を入力する（ステップＳ１）。これらの入
力は、ボイラーの運転員などにより行われる。現状値１
５、１６、１７のうち主要なものはプリントデータとし
てボイラーの分散制御システム（ＤＣＳ：Distributed
Control System）からオンラインリアルタイムで得るこ
とができる。その他の現状値については適宜分析等を行
うことにより得ることが可能となる。
【００２８】関数式読出部３１は、目的項目１１をもと
にしてテーブル２１から目的項目の関数式を読み出す。
また、関数式読出部３２は、制約項目１２をもとにして
テーブル２２から制約項目の関数式を読み出す（ステッ
プＳ２）。目的項目の関数式は関数式読出部３１から繰
返計算部３３及び描画処理部３４に送られ、制約項目の
関数式は関数式読出部３２から繰返計算部３３及び描画
処理部３４に送られる。
にしてテーブル２１から目的項目の関数式を読み出す。
また、関数式読出部３２は、制約項目１２をもとにして
テーブル２２から制約項目の関数式を読み出す（ステッ
プＳ２）。目的項目の関数式は関数式読出部３１から繰
返計算部３３及び描画処理部３４に送られ、制約項目の
関数式は関数式読出部３２から繰返計算部３３及び描画
処理部３４に送られる。
【００２９】次に、制約値１３、操作可能範囲値１４、
目的項目の現状値１５、制約項目の現状値１６、操作項
目の現状値１７、燃料性状指標の現状値１８、目的項目
の関数式、及び、制約項目の関数式をもとにして、繰返
計算部３３により、上記区間法を用いた繰り返し計算を
行う（ステップＳ３）。目的項目の関数式を所望値（例
えば、最大又は最小）にするための操作項目の値が算出
されるまで、この繰り返し計算を行う（ステップＳ
４）。
目的項目の現状値１５、制約項目の現状値１６、操作項
目の現状値１７、燃料性状指標の現状値１８、目的項目
の関数式、及び、制約項目の関数式をもとにして、繰返
計算部３３により、上記区間法を用いた繰り返し計算を
行う（ステップＳ３）。目的項目の関数式を所望値（例
えば、最大又は最小）にするための操作項目の値が算出
されるまで、この繰り返し計算を行う（ステップＳ
４）。
【００３０】上記操作項目の値が算出されると、次に、
描画処理部３４に送られた目的項目の関数式及び制約項
目の関数式をもとにして、描画処理部３４により、操作
項目と目的項目の関係を示す等高線及び操作項目と制約
項目の関係を示す境界線を描くための各種処理を行う
（ステップＳ５）。
描画処理部３４に送られた目的項目の関数式及び制約項
目の関数式をもとにして、描画処理部３４により、操作
項目と目的項目の関係を示す等高線及び操作項目と制約
項目の関係を示す境界線を描くための各種処理を行う
（ステップＳ５）。
【００３１】そして、表示部４０において、ステップＳ
４により得た操作項目の値、ステップＳ５により得た目
的項目と操作項目の関係を示す等高線、制約項目と操作
項目の関係を示す境界線、の各々が同一グラフ上に表示
される（ステップＳ６）。こららは、同一グラフ上に重
ね書きされる。等高線及び境界線は操作項目の値を解析
するときの補助となるので、これにより、操作項目の値
の解析が容易となる。
４により得た操作項目の値、ステップＳ５により得た目
的項目と操作項目の関係を示す等高線、制約項目と操作
項目の関係を示す境界線、の各々が同一グラフ上に表示
される（ステップＳ６）。こららは、同一グラフ上に重
ね書きされる。等高線及び境界線は操作項目の値を解析
するときの補助となるので、これにより、操作項目の値
の解析が容易となる。
【００３２】以上のように、本実施形態によれば、ＮＯ
ｘ量、煤塵量、ボイラー運転可能期間、燃焼灰量等の制
約の範囲内において、最も高いボイラー効率が得られる
操作項目の値を得ることができる。
ｘ量、煤塵量、ボイラー運転可能期間、燃焼灰量等の制
約の範囲内において、最も高いボイラー効率が得られる
操作項目の値を得ることができる。
【００３３】なお、運転支援システム１は、ボイラー運
転の操作条件の時間変化がない状態である定常状態、及
び、ある定常状態から操作条件の異なる別の定常状態に
移行するための運転を行っている状態である非定常状
態、いずれの状態においても適用可能である。
転の操作条件の時間変化がない状態である定常状態、及
び、ある定常状態から操作条件の異なる別の定常状態に
移行するための運転を行っている状態である非定常状
態、いずれの状態においても適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、計画的かつ効率的なボ
イラー運転が可能となる操作項目の値を得ることができ
る。よって、この操作項目の値もとにして、ボイラーの
運転をすることにより、運転コストの低下や省エネルギ
ー化を図ることができる。
イラー運転が可能となる操作項目の値を得ることができ
る。よって、この操作項目の値もとにして、ボイラーの
運転をすることにより、運転コストの低下や省エネルギ
ー化を図ることができる。
【図１】本実施形態の運転支援システムのブロック図で
ある。
ある。
【図２】本実施形態の運転支援システムの繰返計算部で
行われる繰返計算の概念を説明するグラフである。
行われる繰返計算の概念を説明するグラフである。
【図３】本実施形態の運転支援システムの動作のフロー
チャートである。
チャートである。
１・・・運転支援システム、１０・・・入力部、２０・
・・知識ベース、３０・・・演算部、４０・・・表示部
・・知識ベース、３０・・・演算部、４０・・・表示部
フロントページの続き (72)発明者 酒井 豊 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日石三 菱株式会社中央技術研究所内 (72)発明者 吉村 匡史 神奈川県横浜市中区千鳥町８番地 日石三 菱株式会社中央技術研究所内 Ｆターム(参考） 3L021 AA05 EA04 5H223 AA02 AA11 EE04 EE06 EE08 FF03 FF06
Claims (6)
- 【請求項１】 ボイラーの運転支援システムであって、 前記ボイラーの運転目的となる目的項目、前記ボイラー
の運転目的を達成するうえで制約となる制約項目、前記
制約項目の制約値、前記ボイラーの操作項目の操作可能
範囲値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状
値、前記操作項目の現状値、及び、前記ボイラーの燃料
の燃料性状指標の現状値が入力される入力部と、 前記操作項目と前記燃料性状指標を変数とした前記目的
項目の関数式、及び、前記操作項目と前記燃料性状指標
を変数とした前記制約項目の関数式を含む知識ベース
と、 前記入力部に入力された前記制約値、前記操作可能範囲
値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状値、前
記操作項目の現状値、前記燃料性状指標の現状値、前記
入力部に入力された前記目的項目により前記知識ベース
から読み出された前記目的項目の関数式、及び、前記入
力部に入力された前記制約項目により前記知識ベースか
ら読み出された前記制約項目の関数式、をもとにして繰
り返し計算することにより、前記目的項目の関数式を所
望値にするための前記操作項目の値を計算する繰返計算
部と、 前記操作項目の値を表示する表示部と、 を備えた、運転支援システム。 - 【請求項２】 前記繰返計算部の繰り返し計算を区間法
により行う、請求項１記載の運転支援システム。 - 【請求項３】 前記入力部に入力された前記目的項目に
より前記知識ベースから読み出された前記目的項目の関
数式、及び、前記入力部に入力された前記制約項目によ
り前記知識ベースから読み出された前記制約項目の関数
式をもとにして、前記操作項目と前記目的項目の関係を
示す等高線及び前記操作項目と前記制約項目の関係を示
す境界線を描くための処理をする描画処理部を備え、 前記表示部は、前記操作項目の値、前記等高線、前記境
界線の各々を同一グラフ上に表示する、請求項１又は２
記載の運転支援システム。 - 【請求項４】 ボイラーの運転支援システムのコンピュ
ータを、 前記ボイラーの運転目的となる目的項目、前記ボイラー
の運転目的を達成するうえで制約となる制約項目、前記
制約項目の制約値、前記ボイラーの操作項目の操作可能
範囲値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状
値、前記操作項目の現状値、及び、前記ボイラーの燃料
の燃料性状指標の現状値が入力される入力部、 前記操作項目と前記燃料性状指標を変数とした前記目的
項目の関数式、及び、前記操作項目と前記燃料性状指標
を変数とした前記制約項目の関数式を含む知識ベース、 前記入力部に入力された前記制約値、前記操作可能範囲
値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状値、前
記操作項目の現状値、前記燃料性状指標の現状値、前記
入力部に入力された前記目的項目により前記知識ベース
から読み出された前記目的項目の関数式、及び、前記入
力部に入力された前記制約項目により前記知識ベースか
ら読み出された前記制約項目の関数式、をもとにして繰
り返し計算することにより、前記目的項目の関数式を所
望値にするための前記操作項目の値を計算する繰返計算
部、 前記操作項目の値を表示する表示部、 として機能させるためのプログラム。 - 【請求項５】 請求項４記載のプログラムを記録したコ
ンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 【請求項６】 ボイラーの運転支援方法であって、 前記ボイラーの運転目的となる目的項目、前記ボイラー
の運転目的を達成するうえで制約となる制約項目、前記
制約項目の制約値、前記ボイラーの操作項目の操作可能
範囲値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状
値、前記操作項目の現状値、及び、前記ボイラーの燃料
の燃料性状指標の現状値を入力する工程と、 前記操作項目と前記燃料性状指標を変数とした前記目的
項目の関数式、及び、前記操作項目と前記燃料性状指標
を変数とした前記制約項目の関数式を含む知識ベースを
構築する工程と、 前記入力部に入力された前記制約値、前記操作可能範囲
値、前記目的項目の現状値、前記制約項目の現状値、前
記操作項目の現状値、前記燃料性状指標の現状値、前記
入力部に入力された前記目的項目により前記知識ベース
から読み出された前記目的項目の関数式、及び、前記入
力部に入力された前記制約項目により前記知識ベースか
ら読み出された前記制約項目の関数式、をもとにして繰
り返し計算することにより、前記目的項目の関数式を所
望値にするための前記操作項目の値を計算する工程と、 前記操作項目の値を表示する工程とを備えた、運転支援
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090657A JP2002287821A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 運転支援システム、プログラム、記録媒体及び運転支援方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090657A JP2002287821A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 運転支援システム、プログラム、記録媒体及び運転支援方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002287821A true JP2002287821A (ja) | 2002-10-04 |
Family
ID=18945412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001090657A Pending JP2002287821A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 運転支援システム、プログラム、記録媒体及び運転支援方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002287821A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082561A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ボイラ燃料制御装置、構内単独運転移行時のボイラの燃料制御方法、構内単独運転移行時のボイラの燃料制御プログラム、及び構内単独運転移行時のボイラの燃料制御プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2008082562A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 構内単独運転移行時のボイラの燃料調整方法、構内単独運転移行時のボイラの燃料調整プログラム、及び構内単独運転移行時のボイラの燃料調整プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2018516413A (ja) * | 2015-06-05 | 2018-06-21 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎ Ｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ | モデル予測制御アプリケーションにおける最高性能値に関する優れた性能のためのシステム及び方法 |
| JP2020169794A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 川崎重工業株式会社 | 石油残渣焚きボイラシステムおよび石油残渣焚きボイラを用いた石油残渣の燃焼制御方法 |
| JP2023029218A (ja) * | 2021-08-20 | 2023-03-03 | 常州工学院 | ボイラー燃焼用通風構造の最適化方法およびシステム |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001090657A patent/JP2002287821A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008082561A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | ボイラ燃料制御装置、構内単独運転移行時のボイラの燃料制御方法、構内単独運転移行時のボイラの燃料制御プログラム、及び構内単独運転移行時のボイラの燃料制御プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2008082562A (ja) * | 2006-09-25 | 2008-04-10 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 構内単独運転移行時のボイラの燃料調整方法、構内単独運転移行時のボイラの燃料調整プログラム、及び構内単独運転移行時のボイラの燃料調整プログラムを記録した記録媒体 |
| JP2018516413A (ja) * | 2015-06-05 | 2018-06-21 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイＳｈｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｍａａｔｓｃｈａｐｐｉｊ Ｂｅｓｌｏｔｅｎ Ｖｅｎｎｏｏｔｓｈａｐ | モデル予測制御アプリケーションにおける最高性能値に関する優れた性能のためのシステム及び方法 |
| JP7045857B2 (ja) | 2015-06-05 | 2022-04-01 | シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ | モデル予測制御アプリケーションにおける最高性能値に関する優れた性能のためのシステム及び方法 |
| JP2020169794A (ja) * | 2019-04-05 | 2020-10-15 | 川崎重工業株式会社 | 石油残渣焚きボイラシステムおよび石油残渣焚きボイラを用いた石油残渣の燃焼制御方法 |
| JP7463061B2 (ja) | 2019-04-05 | 2024-04-08 | 川崎重工業株式会社 | 石油残渣焚きボイラシステムおよび石油残渣焚きボイラを用いた石油残渣の燃焼制御方法 |
| JP2023029218A (ja) * | 2021-08-20 | 2023-03-03 | 常州工学院 | ボイラー燃焼用通風構造の最適化方法およびシステム |
| JP7384476B2 (ja) | 2021-08-20 | 2023-11-21 | 常州工学院 | ボイラー燃焼用通風構造の最適化方法およびシステム |
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