(57)【要約】【課題】自動的に、空気予熱器の閉塞状況の推移を表す差圧上昇予測線を作成できる空気予熱器の閉塞状況管理装置および方法を提供すること。【解決手段】ボイラ設備に付設する空気予熱器２の管理装置１は、空気予熱器２における、空気供給口と空気排出口との差圧である空気側差圧Ｐａ１、および俳ガス供給口と排ガス排出口との差圧であるガス側差圧Ｐｇ１を記憶する差圧ＤＢ２１と、差圧ＤＢ２１に記憶された過去の空気側差圧Ｐａ１を用いて空気側差圧上昇予測線の式、および過去のガス側差圧Ｐｇ１を用いてガス側差圧上昇予測線の式それぞれを特定するための係数算出部と、空気側差圧上昇予測線の式およびガス側差圧上昇予測線の式に基づいて、空気側差圧上昇予測線およびガス側差圧上昇予測線を作成する作成部と、空気予熱器２の現状の断面積Ａおよび初期断面積Ａ０に基づいて、空気予熱器２の閉塞率を計算する閉塞率計算部と、を備える。【選択図】図２
2010196949.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボイラ設備に付設する空気予熱器の管理装置であって、
前記空気予熱器における、燃焼用空気供給口と燃焼用空気排出口との差圧である空気側差圧Ｐａ１、および俳ガス供給口と排ガス排出口との差圧であるガス側差圧Ｐｇ１を定期的に記憶する差圧記憶部と、
前記差圧記憶部の空気側差圧Ｐａ１のうち、前記空気予熱器の始動から停止までの間における複数の空気側差圧Ｐａ１それぞれを用いて、次式［１］の２次項の係数ｓａの値を算出する係数算出部と、
【数１】
2010196949.tif 000011
前記係数算出部にて算出された係数ｓａの値を代入した上記の式［１］を用いて、前記空気予熱器の始動から停止までの間の複数の経過日数について予測空気側差圧Ｐａ２を求める差圧推定部と、
前記差圧推定部により求められた予測空気側差圧Ｐａ２を、差圧を縦軸、前記空気予熱器の始動からの経過日数を横軸としてプロットした空気側差圧上昇予測線を作成する作成部と、
前記作成部にて作成された空気側差圧上昇予測線を出力する出力部と、
を備え、
前記係数算出部は、前記差圧記憶部のガス側差圧Ｐｇ１のうち、前記空気予熱器の始動から停止までの間における複数のガス側差圧Ｐｇ１それぞれを用いて、次式（２）の２次項の係数ｓｇの値を算出し、
【数２】
2010196949.tif 000012
前記差圧推定部は、前記係数算出部にて算出された係数ｓｇを代入した上記の式［２］を用いて、前記空気予熱器の始動から停止までの間の複数の経過日数について予測ガス側差圧Ｐｇ２を求め、
前記作成部は、前記差圧推定部により求められた予測ガス側差圧Ｐｇ２を、差圧を縦軸、前記空気予熱器の始動からの経過日数を横軸としてプロットしたガス側差圧上昇予測線を作成し、
前記出力部は、前記作成部にて作成されたガス側差圧上昇予測線を出力する管理装置。
【請求項２】
更に、前記空気予熱器に流入するガス流量Ｑと前記ガス側差圧Ｐｇ１とを用いて、次式［３］により前記空気予熱器の断面積Ａを計算し、前記断面積Ａと前記空気予熱器の初期断面積Ａ０とに基づいて、前記空気予熱器の閉塞率を計算する閉塞率計算部と、
【数３】
2010196949.tif 000013
前記閉塞率計算部にて計算された閉塞率が所定の値以下であることに応じて、警告内容を決定する警告制御部と、
を備え、
前記出力部は、前記閉塞率計算部にて計算された閉塞率を出力する請求項１に記載の管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気予熱器の閉塞状況の推移を表す予測線を作成することにより、空気予熱器の閉塞状況を管理する管理装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電プラントにおけるボイラ設備においては、再生熱交換器として空気予熱器が使用される。空気予熱器とは、熱効率を高めることを目的として、排ガスから排熱を回収して、燃焼用の空気を予熱する装置である。
【０００３】
空気予熱器は、排ガス中の残留アンモニア等の影響により徐々に閉塞し、空気予熱器が閉塞してしまうと、排ガスの圧力損失が上昇して処理システムの運転が停止してしまう。そのために、定期的に空気予熱器の洗浄を実施し空気予熱器が閉塞する原因である付着物を取り除き、また、こまめにスートブローを実施し空気予熱器が閉塞するのを防ぐ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空気予熱器が閉塞する原因である付着物の付着を防ぐために実施する洗浄の実施時期は、過去のデータに基づいて、人の判断にて決定していた。具体的には、空気予熱器の空気側の供給口と排出口との過去の差圧の上昇率および空気予熱器の排ガス側の供給口と排出口との過去の差圧の上昇率から、閉塞状況の推移を表す差圧上昇予測線を人が作成し、それに基づいて空気予熱器の洗浄の実施時期を決定していた。差圧上昇予測線が閉塞状況の推移を表すのは、空気予熱器の空気側およびガス側の差圧それぞれは空気予熱器が閉塞してくると上昇してくるために、差圧の上昇は空気予熱器の閉塞状況の進行を表すからである。
【０００５】
空気予熱器が閉塞するのを防ぐために実施する洗浄の実施時期は、過去のデータに基づいて人により作成された差圧上昇予測線に基づいて判断していたために、人が変われば差圧上昇予測線が変わり、実施時期の判断も変わってしまうという問題点があった。また、洗浄の実施時期を決定する判断材料である差圧上昇予測線は慣れた人でないと作成することが困難であるという問題点もあった。
【０００６】
また、空気予熱器は空気予熱器が閉塞するのを防ぐために、こまめにスートブローを実施しているが、空気予熱器の閉塞率に応じて、スートブローの噴霧回数等を変更する必要がある。
【０００７】
そこで、本発明は上記課題に鑑み、自動的に、空気予熱器の閉塞状況の推移を表す差圧上昇予測線を作成できる空気予熱器の閉塞状況管理装置および方法を提供することを目的とする。また、空気予熱器の閉塞率を計算し、閉塞率に応じた警告内容にて警告を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）ボイラ設備に付設する空気予熱器の管理装置であって、前記空気予熱器における、燃焼用空気供給口と燃焼用空気排出口との差圧である空気側差圧Ｐａ１、および俳ガス供給口と排ガス排出口との差圧であるガス側差圧Ｐｇ１を記憶する差圧記憶部と、前記差圧記憶部の空気側差圧Ｐａ１のうち、前記空気予熱器の始動から停止までの間における複数の空気側差圧Ｐａ１それぞれを用いて、次式［１］の２次項の係数ｓａの値を算出する係数算出部と、
【数１】
2010196949.tif 000003
前記係数算出部にて算出された係数ｓａの値を代入した上記の式［１］を用いて、前記空気予熱器の始動から停止までの間の複数の経過日数について予測空気側差圧Ｐａ２を求める差圧推定部と、前記差圧推定部により求められた予測空気側差圧Ｐａ２を、差圧を縦軸、前記空気予熱器の始動からの経過日数を横軸としてプロットした空気側差圧上昇予測線を作成する作成部と、前記作成部にて作成された空気側差圧上昇予測線を出力する出力部と、を備え、前記係数算出部は、前記差圧記憶部のガス側差圧Ｐｇ１のうち、前記空気予熱器の始動から停止までの間における複数のガス側差圧Ｐｇ１それぞれを用いて、次式（２）の２次項の係数ｓｇの値を算出し、
【数２】
2010196949.tif 000004
前記差圧推定部は、前記係数算出部にて算出された係数ｓｇを代入した上記の式［２］を用いて、前記空気予熱器の始動から停止までの間の複数の経過日数について予測ガス側差圧Ｐｇ２を求め、前記作成部は、前記差圧推定部により求められた予測ガス側差圧Ｐｇ２を、差圧を縦軸、前記空気予熱器の始動からの経過日数を横軸としてプロットしたガス側差圧上昇予測線を作成し、前記出力部は、前記作成部にて作成されたガス側差圧上昇予測線を出力する管理装置。
【０００９】
（１）の構成によれば、管理装置は、前記空気予熱器における、燃焼用空気供給口と燃焼用空気排出口との差圧である空気側差圧Ｐａ１、および俳ガス供給口と排ガス排出口との差圧であるガス側差圧Ｐｇ１を定期的に記憶する差圧記憶部を備え、差圧記憶部に記憶された過去の空気側差圧Ｐａ１を用いて空気側差圧上昇予測線の式を作成し、空気側差圧上昇予測線の式に基づいて作成した空気側差圧上昇予測線を出力する。また、差圧記憶部に記憶された過去のガス側差圧Ｐｇ１を用いガス側差圧上昇予測線の式を作成し、ガス側差圧上昇予測線の式に基づいて作成したガス側差圧上昇予測線を出力する。
【００１０】
このことにより、空気予熱器の閉塞状況の推移を表す差圧上昇予測線を自動的に作成すること、および出力することができる。その結果、従来、差圧上昇予測線が作成する人によって変わってしまうという問題点が解消され、空気予熱器の洗浄の実施時期が一意に決まる。また、差圧上昇予測線は過去のデータから得られる式に基づいて作成されるため、予測精度を向上させることができる。
【００１１】
（２）更に、前記空気予熱器に流入するガス流量Ｑと前記ガス側差圧Ｐｇ１とを用いて、次式［３］により前記空気予熱器の断面積Ａを計算し、前記断面積Ａと前記空気予熱器の初期断面積Ａ０とに基づいて、前記空気予熱器の閉塞率を計算する閉塞率計算部と、
【数３】
2010196949.tif 000005
前記閉塞率計算部にて計算された閉塞率が所定の値以下であることに応じて、警告内容を決定する警告制御部と、を備え、前記出力部は、前記閉塞率計算部にて計算された閉塞率を出力する（１）に記載の管理装置。
【００１２】
（２）の構成によれば、管理装置は、前記空気予熱器に流入するガス流量Ｑと前記ガス側差圧Ｐｇ１とを用いて、空気予熱器の断面積Ａを計算し、その断面積Ａと初期断面積Ａ０とに基づいて空気予熱器の閉塞率を計算することができる。また、管理装置は、計算した閉塞率に応じて、警報内容を変化させて出力することができる。
【００１３】
このことにより、保守員等が閉塞率および閉塞率に応じた警報内容を知ることができる。その結果、保守員等は、空気予熱器が閉塞するのを防ぐために実施するスートブローの実施内容、例えば、噴霧回数等を最適な値に変更することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、自動的に、空気予熱器の閉塞状況の推移を表す差圧上昇予測線を作成できる空気予熱器の閉塞状況管理装置および方法を提供することができる。また、空気予熱器の閉塞率を計算し、閉塞率に応じた警告内容にて警告を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る管理装置を備えたボイラ通風系統の全体構成図を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る管理装置の機能構成図を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る差圧ＤＢに記憶される差圧テーブルの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る差圧上昇予測線作成処理のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係る警告出力処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態に係る管理装置１を備えたボイラ通風系統１００の全体構成図を示す。ボイラ通風系統１００は、発電機が備えるタービンと連結されているボイラ３と、ボイラ３と連結された脱硝装置４と、脱硝装置４およびボイラ３と連結された空気予熱器２と、空気予熱器２と連結されたガス・ガス・ヒータ熱回収器（ＧＧＨ熱回収器）５と、ガス・ガス・ヒータ熱回収器（ＧＧＨ熱回収器）５と連結された電気式集塵装置（ＥＰ）６と、電気式集塵装置（ＥＰ）６と誘引通風機（ＩＤＦ）を介して連結された脱硫装置７と、脱硫装置７と連結されたガス・ガス・ヒータ熱回収器（ＧＧＨ熱回収器）８と、ガス・ガス・ヒータ熱回収器（ＧＧＨ熱回収器）８と脱硫通風機（ＢＵＦ）とを介して連結された煙突９を備える。
【００１８】
ボイラ３から排出された排ガス（以下、単にガスという）は、脱硝装置４にて窒素酸化物が除去された後、空気予熱器２にてボイラ３へ供給される燃焼用空気と熱交換を行う。なお、図１において、ガスおよび空気の流れは実線矢印にて表す。空気予熱器２にて熱が回収されたガスは、更にガス・ガス・ヒータ熱回収器（ＧＧＨ熱回収器）５にて熱が回収された後、電気式集塵装置（ＥＰ）６へ送られる。電気式集塵装置（ＥＰ）６にてガス中に含まれる媒塵が捕集された後、脱硫装置７に送られ、脱硫装置７にてガスは無害化される。更に、無害化されたガスは、再加熱用のガス・ガス・ヒータ再加熱器（ＧＧＨ再加熱器）８にて再加熱された後に、煙突９から大気に放出される。
【００１９】
管理装置１は、空気予熱器２と接続され、空気予熱器２の閉塞状況を管理する。なお、図１において、データの流れは点線矢印にて表す。空気予熱器２の閉塞は、ガス中に残留している脱硝装置４にて除去できなかったアンモニアと同じくガス中の硫黄とが反応して生成する酸性硫安や、ガス中の石炭灰が空気予熱器２内に付着することにより生じる。
【００２０】
具体的には、管理装置１は、空気予熱器２の空気側供給口Ａ１と空気側排出口Ａ２との差圧、および空気予熱器２のガス側供給口Ｂ１とガス側排出口Ｂ２との差圧のデータを蓄積し、それらを用いて、差圧上昇予測線を作成する。その結果、空気予熱器２が閉塞する原因である酸性硫安等の付着物を取り除くために実施する洗浄の時期を自動的に決定することができる。
【００２１】
また、管理装置１は、空気予熱器２のガスの流量および空気予熱器２のガス側供給口Ｂ１とガス側排出口Ｂ２との差圧を用いて、空気予熱器２の閉塞率を計算し、ボイラ通風系統１００の保守員等に閉塞率を通知する。更に、空気予熱器２は、空気予熱器２の閉塞率に応じて、空気予熱器２が閉塞するのを防ぐために実施するスートブローの実施内容、例えば、噴霧回数、の変更等を警告する。その結果、ボイラ通風系統１００の保守員等は、空気予熱器２の閉塞率を把握することができ、また、警告によりスートブローの実施内容の変更等が必要なことを知ることができることにより、空気予熱器２に閉塞が進行する前に最適なスートブローを実施することができる。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態に係る管理装置１の機能構成図を示す。管理装置１は、データ取得部１０と、係数算出部１１と、差圧推定部１２と、作成部１３と、閉塞率計算部１４と、警告制御部１５と、濃度解析部１６と、温度解析部１７と、出力部１８と、ガス流量ＤＢ２０と、差圧ＤＢ（差圧記憶部）２１と、濃度ＤＢ２２と、温度ＤＢ２３と、を備える。なお、濃度解析部１６と、温度解析部１７と、濃度ＤＢ２２と、温度ＤＢ２３とは必須ではなく、空気予熱器２内の残留アンモニア濃度と差圧との相関関係、および空気予熱器２の平均メタル温度と差圧との相関関係を調べたい場合、または、それらの相関関係にて差圧上昇予測線の補正を行う際に適宜備えればよい。
【００２３】
データ取得部１０は、空気予熱器２に備えられた計器類にて測定された空気予熱器２の差圧、空気予熱器２内の残留アンモニア濃度、空気予熱器２の空気側排出口Ａ２の温度とガス側排出口Ｂ２の温度、およびＩＤＦのガス流量を取得する。データ取得部は３日おきに１回、１日おきに１回、１時間おきに１回のように定期的にこれらのデータを取得する。
【００２４】
データ取得部１０は取得した空気予熱器２のガス流量をガス流量ＤＢ２０に記憶する。ガス流量ＤＢ２０に記憶される流量テーブルは、ガス流量ＤＢ２０は、ＩＤＦのガス流量を空気予熱器に流入するガス流量として、日付および空気予熱器２が洗浄のために停止された後に始動した日からの日数である経過日数に対応付けて格納する。
【００２５】
データ取得部１０は取得した空気予熱器２の差圧を差圧ＤＢ２１に記憶する。なお、空気予熱器２の差圧には、空気側供給口Ａ１と空気側排出口Ａ２との差圧（以下、空気側差圧Ｐａ１という）と、空気予熱器２のガス側供給口Ｂ１とガス側排出口Ｂ２との差圧（以下、ガス側差圧Ｐｇ１という）との２種類があり、データ取得部１０はそれぞれを差圧ＤＢ２１に記憶する。更に、空気予熱器２に複数の空気またはガスの通路がある場合には、それぞれについて供給口と排出口との差圧を取得し、差圧ＤＢ２１に記憶する。
【００２６】
図３は、本発明の実施形態に係る差圧ＤＢ２１に記憶される差圧テーブルの一例を示す図である。差圧テーブルは、空気側差圧Ｐａ１とガス側差圧Ｐｇ１とを、測定日と経過日数とに対応付けて記憶する。差圧ＤＢ２１を有することにより、差圧ＤＢ２１に蓄積されている差圧に基づいて、自動的に差圧上昇予測線を作成することができる。その結果、空気予熱器２が閉塞するのを防ぐために実施する洗浄の実施時期を一意に決定することができる。
【００２７】
差圧テーブルは、測定日２０ａと、経過日数２０ｂと、空気側差圧Ｐａ１２０ｃと、ガス側差圧Ｐｇ１２０ｄとを有する。なお、ここに示した項目は例示であり、その他の項目を有してもよい。また、空気側差圧Ｐａ１ではなく、空気側供給口Ａ１の圧力と空気側排出口Ａ２の圧力とを記憶してもよい。ガス側差圧Ｐｇ１についても同様である。
【００２８】
測定日２０ａには、空気予熱器２の空気側差圧Ｐａ１２０ｃ、および空気予熱器２のガス側差圧Ｐｇ１２０ｄが測定された日付が格納される。経過日数２０ｂには、空気予熱器２が洗浄のために停止され、洗浄された後に始動された日からの日数が格納される。図３に示すように、測定日２０ａが２００７／１／１０における経過日数２０ｂは「０」が格納されている。このことは２００７／１／１０が空気予熱器２の始動日を示し、これに対応する空気側差圧Ｐａ１およびガス側差圧Ｐｇ１をそれぞれ空気側差圧、ガス側差圧の初期値として差圧上昇予測線の式に用いる。空気側差圧Ｐａ１２０ｃには、空気側供給口Ａ１と空気側排出口Ａ２との差圧が格納される。ガス側差圧Ｐｇ１２０ｄには、ガス側供給口Ｂ１とガス側排出口Ｂ２との差圧が格納される。
【００２９】
差圧と日付とを対応付けておくのは、差圧上昇予測線を作成する際に、差圧ＤＢ２１に蓄積されている過去の差圧を用いる場合には、同じ時期または近い時期の差圧を用いるのが望ましいからである。例えば、夏場はタービン効率の低下に関係してガスの流量が増加するために差圧が上昇するといったように、時期によっても差圧は変化するためである。
【００３０】
また、データ取得部１０は取得した空気予熱器２内の残留アンモニア濃度を濃度ＤＢ２２に記憶する。濃度ＤＢ２２は、空気予熱器２内の残留アンモニア濃度を日付および空気予熱器２が洗浄のために停止された後に始動した日からの日数である経過日数に対応付けて格納する。濃度ＤＢ２２を有することにより、後述する濃度解析部１６にて空気予熱器２内の残留アンモニア濃度と差圧との相関関係を解析することができる。
【００３１】
データ取得部１０は取得した空気予熱器２の空気側排出口Ａ２の温度とガス側排出口Ｂ２の温度とから空気予熱器平均メタル温度を求め、空気予熱器平均メタル温度を温度ＤＢ２３に記憶する。ここで、空気予熱器平均メタル温度とは、空気予熱器２のエレメントの下端の温度であり、空気側排出口Ａ２の温度とガス側排出口Ｂ２の温度との平均として求められる。温度ＤＢ２３は、空気予熱器平均メタル温度を日付および空気予熱器２が洗浄のために停止された後に始動した日からの日数である経過日数に対応付けて格納する。温度ＤＢ２３を有することにより、後述する温度解析部１７にて空気予熱器平均メタル温度と差圧との相関関係を解析することができる。
【００３２】
係数算出部１１は、差圧ＤＢ２１に蓄積されている差圧を用いて、差圧上昇予測線を表す式［４］の２次項の係数ｓの値を算出する。式［４］のｘは経過日数であり、式［４］のＰに代入する差圧と差圧ＤＢ２１にて対応付けられている経過日数を用いる。ｋは供給口と排出口との差圧の初期値、すなわち、空気予熱器２が洗浄のために停止された後に始動した時の差圧であり、差圧ＤＢ２１の経過日数が０日に対応付けられている差圧を用いる。
【００３３】
【数４】
2010196949.tif 000006
【００３４】
差圧上昇予測線は、予測空気側差圧Ｐａ２、予測ガス側差圧Ｐｇ２のそれぞれについて作成するので、式（１）の２次項の係数ｓの値も予測空気側差圧Ｐａ２、予測ガス側差圧Ｐｇ２のそれぞれについて算出する。以下、空気側差圧Ｐａ１における係数ｓを係数ｓａ、ガス側差圧Ｐｇ１における係数ｓを係数ｓｇとする。
【００３５】
係数算出部１１は、差圧ＤＢ２１から取得した空気側差圧Ｐａ１と空気側差圧Ｐａ１が測定された日の経過日数との組み合わせを式［４］に代入して、係数ｓａの値を求める。係数ｓａの値は、空気予熱器２が始動してから停止するまでのある期間に測定された複数の空気側差圧Ｐａ１を用いて求めることができる。この場合、差圧上昇予測線を求める時期と係数ｓａの値を求めるために用いる空気側差圧Ｐａ１の測定された時期とを同じにするのが望ましい。また、直近の空気予熱器２の始動から現時点までに、係数ｓａの値を求めるに十分な数の空気側差圧Ｐａ１が差圧ＤＢ２１に記憶されている場合には、それらを用いて求めることもできる。具体的には、測定された複数の空気側差圧Ｐａ１それぞれから係数ｓａの値を求めて、それらの平均をとること等により係数ｓａの値を算出する。同様にして、係数算出部１１は、ガス側差圧Ｐｇ１とガス側差圧Ｐｇ１が測定された日の経過日数との複数の組み合わせを式（１）に代入して、係数ｓｇの値を算出する。
【００３６】
差圧推定部１２は、係数算出部１１にて算出された係数ｓａを代入した空気側の差圧上昇予測線を示す次式［５］と、空気予熱器２を洗浄のために停止した後の始動時の空気側差圧を初期差圧として、複数の経過日数について予測空気側差圧Ｐａ２を求める。
【００３７】
【数５】
2010196949.tif 000007
【００３８】
差圧推定部１２は、同様に、係数算出部１１にて算出された係数ｓｇを代入したガス側の差圧上昇予測線を示す次式［６］と、空気予熱器２を洗浄のために停止した後の始動時のガス側差圧を初期差圧として、複数の経過日数について予測ガス側差圧Ｐｇ２を求める。
【００３９】
【数６】
2010196949.tif 000008
【００４０】
差圧推定部１２は、後述する濃度解析部１６にて解析された空気側差圧・濃度相関、温度解析部１７にて解析された空気側差圧・温度相関、または両方にて上述した式［５］を補正し、補正した式にて、複数の経過日数について予測空気側差圧Ｐａ２を求めることもできる。予測ガス側差圧Ｐｇ２についても同様である。式［５］、［６］を、差圧・濃度相関や差圧・温度相関により補正することにより、より精度のよい予測差圧を求めることができる。
【００４１】
作成部１３は、差圧推定部１２にて求められた複数の経過日数についての予測空気側差圧Ｐａ２を、差圧を縦軸、経過日数を横軸としてプロットした空気側差圧上昇予測線を作成する。また、作成部１３は、同様に、差圧推定部１２にて求められた複数の経過日数についての予測ガス側差圧Ｐｇ２を、差圧を縦軸、経過日数を横軸としてプロットしたガス側差圧上昇予測線を作成する。
【００４２】
閉塞率計算部１４は、まず、ガス流量ＤＢ２０に記憶されたガス流量Ｑと、ガス側差圧Ｐｇ１とを次式［７］に代入し、空気予熱器２の現状の断面積Ａを計算する。本実施形態においては、空気予熱器に流入するガス流量ＱとしてＩＤＦにおけるガス流量を用いる。式［７］は流速・断面積比例式とベルヌーイの定理から作成したものである。
【００４３】
【数７】
2010196949.tif 000009
【００４４】
閉塞率計算部１４は、続いて、求めた断面積Ａと空気予熱器２の初期断面積Ａ０とから次式［８］にて空気予熱器２の閉塞率を計算する。ただし、空気予熱器２の初期断面積Ａ０は予め閉塞率計算部１４に記憶させておく必要がある。
【数８】
2010196949.tif 000010
【００４５】
警告制御部１５は、閉塞率計算部１４で求めた閉塞率の値に応じて警告内容を決定する。例えば、警報内容が閉塞値が所定の値以上の場合と所定の値未満の場合との２つについて用意されているとすると、警告制御部１５が、閉塞率が所定の値未満であると判断すると、閉塞値が所定の値未満の場合の「スートブローの回数変更の時期です」というメッセージ選択し、警告内容として決定する。一方、警告制御部１５が、閉塞率が所定の値以上であると判断した場合には、閉塞値が所定の値以上の場合の「スートブローの回数変更の時期ではありません」というメッセージを選択し、警告内容として決定する。
【００４６】
警告内容および閉塞率と警告内容との対応付けは過去の実績に基づいて、予め保守員等が決定する。過去の実績から閉塞率に応じた最適なスートブロー回数や実施頻度が判明している場合には、それらを警告内容に含めてもよい。
【００４７】
濃度解析部１６は、差圧ＤＢ２１の複数の空気側差圧Ｐａ１それぞれと、濃度ＤＢ２２の複数の残留アンモニア濃度それぞれとの空気側差圧・濃度相関を解析する。解析は、例えば、残留アンモニア濃度と経過日数とについて回帰分析を用いることで行う。但し、解析の精度を上げるために、ある値以上の残留アンモニア濃度が計測されなかった日は解析対象としないのが望ましい。
【００４８】
また、濃度解析部１６は、差圧ＤＢ２１の複数のガス側差圧Ｐｇ１それぞれと濃度ＤＢ２２の複数の残留アンモニア濃度それぞれとのガス側差圧・濃度相関を解析する。空気予熱器２内の残留アンモニアの濃度は差圧上昇の要因であるので、濃度解析部１６にて求めた空気側差圧・濃度相関およびガス側差圧・濃度相関により差圧上昇予測線の式を補正することにより精度のよい差圧上昇予測線を作成することができる。差圧上昇予測線の式を補正するとは、例えば、上述した式［５］、式［６］の右辺に、空気側差圧・濃度相関、ガス側差圧・濃度相関をそれぞれに足すことである。
【００４９】
温度解析部１７は、差圧ＤＢ２１の複数の空気側差圧Ｐａ１それぞれと、温度ＤＢ２３の複数の空気予熱器平均メタル温度それぞれとの空気側差圧・温度相関を解析する。解析には、解析は、例えば、空気予熱器平均メタル温度と経過日数とについて回帰分析を用いることで行う。解析には、空気予熱器平均メタル温度が９５度以下になると閉塞が進行するとの経験則を用いて、空気予熱器平均メタル温度が９５度以下の日を解析対象としてもよいし、空気予熱器平均メタル温度の代わりに、計測された空気予熱器平均メタル温度から９５を引いた値を用いてもよい。
【００５０】
また、温度解析部１７は、差圧ＤＢ２１の複数のガス側差圧Ｐｇ１それぞれと温度ＤＢ２３の複数の空気予熱器平均メタル温度それぞれとのガス側差圧・温度相関を解析する。空気予熱器平均メタル温度は差圧上昇の要因であるので、温度解析部１７にて求めた空気側差圧・温度相関およびガス側差圧・温度相関により差圧上昇予測線の式を補正することにより精度のよい差圧上昇予測線を作成することができる。差圧上昇予測線の式を補正するとは、例えば、上述した式［５］、式［６］の右辺に、空気側差圧・温度相関、ガス側差圧・温度相関をそれぞれに足すことである。なお、空気側差圧・濃度相関、ガス側差圧・濃度相関とともに、差圧上昇予測線の式に反映させることもできる。
【００５１】
出力部１８は、作成部１３にて作成された空気側差圧上昇予測線およびガス側差圧上昇予測線を出力する。出力部１８としては、例えば、ディスプレイやプリンタがある。また、出力部１８は、閉塞率計算部１４にて求められた閉塞率と警告制御部１５が決定した警告内容とを合わせて出力する。ただし、警告内容がない場合には、出力部１８は閉塞率の出力のみを行う。また、警告内容はスピーカーに出力してもよい。
【００５２】
図４は、本発明の実施形態に係る差圧上昇予測線作成処理のフローチャートである。差圧上昇予測線作成処理は、保守員等の作成指示を受けて開始してもよいし、または、予め差圧上昇予測線を作成する空気予熱器２の始動からの経過日数を決めておき、その経過日数が来ると開始するとしてもよい。
【００５３】
Ｓ１０：係数算出部１１は、差圧ＤＢ２１から経過日数と経過日数毎に取得した空気側差圧Ｐａ１との組み合わせを用いて、上述した差圧上昇予測線の式［４］の係数ｓを空気側差圧Ｐａ１における係数ｓａとして算出する。
Ｓ２０：差圧推定部１２は、ステップＳ１０にて算出された係数ｓａを代入した空気側の差圧上昇予測線を示す上述した式［５］を用いて、空気予熱器２の始動からの経過日数毎の予測空気側差圧Ｐａ２を求める。式［５］ではなく、空気側差圧・濃度相関、温度解析部１７にて解析された空気側差圧・温度相関、または両方にて補正した式［５］を用いてもよい。
【００５４】
Ｓ３０：係数算出部１１は、差圧ＤＢ２１から経過日数と経過日数毎に取得したガス側差圧Ｐｇ１との組み合わせを用いて、上述した式［４］の係数ｓをガス側差圧Ｐｇ１における係数ｓｇとして算出する。
Ｓ４０：差圧推定部１２は、ステップＳ１０にて算出された係数ｓｇを代入したガス側の差圧上昇予測線を示す上述した式［６］を用いて、空気予熱器２の始動からの経過日数毎の予測ガス側差圧Ｐｇ２を求める。式［６］ではなく、ガス側差圧・濃度相関、温度解析部１７にて解析されたガス側差圧・温度相関、または両方にて補正した式［６］を用いてもよい。
【００５５】
Ｓ５０：ステップＳ２０にて計算された空気予熱器２の始動からの経過日数ごとの予測空気側差圧Ｐａ２をプロットして、空気側差圧上昇予測線を作成する。また、ステップＳ４０にて計算された空気予熱器２の始動からの経過日数ごとの予測ガス側差圧Ｐｇ２をプロットして、ガス側差圧上昇予測線を作成する。
Ｓ６０：ステップＳ５０にて作成された空気側差圧上昇予測線およびガス側差圧上昇予測線を出力部１８にて出力する。
【００５６】
図５は、本発明の実施形態に係る警告出力処理のフローチャートである。データ取得部１０が、ＩＤＦにおけるガス流量Ｑと空気予熱器２のガス側差圧Ｐｇ１を取得すると処理が開始する。
Ｓ１００：閉塞率計算部１４は、データ取得部１０が取得したＩＤＦにおけるガス流量Ｑと空気予熱器２のガス側差圧Ｐｇ１とを用いて、上述した式［７］、［８］から閉塞率を求める。
Ｓ１１０：警告制御部１５は、ステップＳ１００で求めた閉塞率に応じて、予め用意されている警告内容から出力する警告内容を決定する。
Ｓ１２０：出力部１８は、ステップＳ１００で求めた閉塞率と、ステップＳ１１０で決定された警告内容と、を出力する。
【符号の説明】
【００５７】
１    管理装置
１０  データ取得部
１１  係数算出部
１２  差圧推定部
１３  作成部
１４  閉塞率計算部
１５  警告制御部
１８  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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