(57)【要約】      （修正有）【課題】ガスタービンおよび蒸気発生設備等の発電設備において、要求電力量と蒸気量に対し最適送電電力量あるいは最適送気蒸気量を可能とする運転スケジュール計算装置。【解決手段】燃焼部に水や蒸気を噴射し発電するガスタービン設備と、その燃焼排ガスにより排熱回収ボイラで発生した蒸気を利用設備に供給するコジェネ発電設備の運転支援装置である。要求蒸気流量を第１の要素とし、要求蒸気温度/要求蒸気圧力を第２の要素として設定する設定手段と、第１の要素と第２の要素の一方の要素を基準として、他方の要素を算出する第１の算出手段と、他方の要素の設定値と計算値を比較し、その偏差から一方の要素の値を逆算により求め、一方の要素の逆算値と設定値との差が許容値以下になるまで繰り返し演算を実行する第１の逆算手段と、第１の逆算手段により許容値以下であることが確認された一方の要素の逆算値を要求蒸気条件とし、ガスタービン設備を制御する。【選択図】図１
2014234767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼部に水や蒸気を噴射し、発電機を回転駆動するガスタービン設備と、該ガスタービン設備の燃焼排ガスを用いて蒸気を発生させる排熱回収ボイラで構成され、蒸気利用設備に排熱回収ボイラで発生した蒸気を供給するコジェネ発電設備の運転支援装置であって、
前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件として、要求蒸気流量を第１の要素とし、要求蒸気温度/要求蒸気圧力を第２の要素として設定する設定手段と、前記第１の要素と第２の要素の一方の要素を基準として、前記第１の要素と第２の要素の他方の要素を算出する第１の算出手段と、前記他方の要素の設定値と計算値を比較し、両者が相違するときにその偏差から前記一方の要素の値を逆算により求め、前記一方の要素の逆算値と設定値との差が許容値以下になるまで繰り返し演算を実行する第１の逆算手段と、該第１の逆算手段により前記許容値以下であることが確認された前記一方の要素の逆算値を前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件とし、前記ガスタービン設備を制御する制御手段により構成されていることを特徴とするコジェネ発電設備の運転支援装置。
【請求項２】
請求項１に記載のコジェネ発電設備の運転支援装置であって、
前記第１の要素と第２の要素の他方の要素を基準として、前記第１の要素と第２の要素の一方の要素を算出する第２の算出手段と、前記一方の要素の設定値と計算値を比較し、両者が相違するときにその偏差から前記他方の要素の値を逆算により求め、前記他方の要素の逆算値と設定値との差が許容値以下になるまで繰り返し演算を実行する第２の逆算手段を備え、前記制御手段は、前記第１または第２の逆算手段により前記許容値以下であることが確認された前記要素の逆算値を前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件とし、前記ガスタービン設備を制御することを特徴とするコジェネ発電設備の運転支援装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のコジェネ発電設備の運転支援装置であって、
前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件として得た要求蒸気流量と前記排熱回収ボイラの定格流量を比較する手段と、前記要求蒸気流量が前記定格流量以上であるとき、前記燃焼部に噴射する水量を制御する水制御手段と、前記要求蒸気流量が前記定格流量以下であって、かつ前記要求蒸気流量と前記燃焼部に噴射する蒸気量の合計量が前記定格流量以上であるとき、前記水制御手段による水噴射とともに、前記燃焼部に噴射する蒸気量を制御する蒸気制御手段により構成されているとともに、前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件として得た要求蒸気流量は、前記逆算力求められていることを特徴とするコジェネ発電設備の運転支援装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のコジェネ発電設備の運転支援装置であって、
前記蒸気利用設備からの要求蒸気条件を設定する前記設定手段は、特定日の２４時間における時間帯ごとに要求蒸気条件を設定するものであることを特徴とするコジェネ発電設備の運転支援装置。
【請求項５】
燃焼部に水や蒸気を噴射し、発電機を回転駆動するガスタービン設備と、該ガスタービン設備の燃焼排ガスを用いて蒸気を発生させる排熱回収ボイラで構成され、蒸気利用設備に排熱回収ボイラで発生した蒸気を供給するコジェネ発電設備の運転支援装置であって、
前記蒸気利用設備からの要求蒸気流量と前記排熱回収ボイラの定格流量を比較する手段と、前記要求蒸気流量が前記定格流量以上であるとき、前記燃焼部に噴射する水量を制御する水制御手段と、前記要求蒸気流量が前記定格流量以下であって、かつ前記要求蒸気流量と前記燃焼部に噴射する蒸気量の合計量が前記定格流量以上であるとき、前記水制御手段による水噴射とともに、前記燃焼部に噴射する蒸気量を制御する蒸気制御手段により構成されていることを特徴とするコジェネ発電設備の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスタービンおよび蒸気発生設備等の発電設備や蒸気発生設備を備えたコジェネ発電設備の運転支援装置に係り、需要側の要求電力量あるいは要求蒸気量に対し最適な送電電力量や最適な送気蒸気量を確保可能とする運転スケジュールを決定するコジェネ発電設備の運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンおよび蒸気発生設備が１つのコジェネ発電ユニットとして構成されたコジェネ発電設備では、運転の結果として電力や蒸気を発生し、発生電力や蒸気は産業設備などの使用先で使用される。このためコジェネ発電設備の発生量は、産業設備などの使用先での使用量（使用電力量と使用蒸気量）により定められ、使用先、使用目的の違いにより、それぞれ個別に要求される。電力重視の運転もあれば蒸気量重視の運転もあり、かつ適宜のタイミングで切り替え使用することもある。
【０００３】
なおガスタービンおよび蒸気発生設備が１つのコジェネ発電ユニットとして構成されたコジェネ発電設備として例えば特許文献１などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１９０５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然るに係る要求に対し、コジェネ発電設備を運転する運転員は１、２名に抑えられているため、要求に沿う運転を行うことは運転員の大きな負担となり、発電プラントして最適な運転ができず、高効率な運転ができる状況になっていない。
【０００６】
このように、コジェネ発電設備は発電電力量あるいは発生蒸気量の最適量の確保が要求され、要求量を確保することが必須であることから、コジェネ発電設備の運転を行なうにあたり要求電力量あるいは要求蒸気量に見合う運転を行なうことが必要であるが、要求電力量、要求蒸気量を満足するために、発電電力量、発生蒸気量を最適に運用することは容易ではなかった。
【０００７】
以上のことから本発明においては、ガスタービンおよび蒸気発生設備等の発電設備を有する発電設備において、ユーザ側の電力量と蒸気量の要求に対し最適な送電電力量あるいは最適な送気蒸気量を確保可能とするスケジュールを決定する運転スケジュール計算装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決するため、燃焼部に水や蒸気を噴射し、発電機を回転駆動するガスタービン設備と、ガスタービン設備の燃焼排ガスを用いて蒸気を発生させる排熱回収ボイラで構成され、蒸気利用設備に排熱回収ボイラで発生した蒸気を供給するコジェネ発電設備の運転支援装置であって、蒸気利用設備からの要求蒸気条件として、要求蒸気流量を第１の要素とし、要求蒸気温度/要求蒸気圧力を第２の要素として設定する設定手段と、第１の要素と第２の要素の一方の要素を基準として、第１の要素と第２の要素の他方の要素を算出する第１の算出手段と、他方の要素の設定値と計算値を比較し、両者が相違するときにその偏差から一方の要素の値を逆算により求め、一方の要素の逆算値と設定値との差が許容値以下になるまで繰り返し演算を実行する第１の逆算手段と、第１の逆算手段により許容値以下であることが確認された一方の要素の逆算値を蒸気利用設備からの要求蒸気条件とし、ガスタービン設備を制御する制御手段により構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
ガスタービンおよび蒸気発生設備等の発電設備を有する発電設備において、ユーザ側の電力量と蒸気量の要求に対し最適な送電電力量あるいは最適な送気蒸気量を確保可能とするスケジュールを決定する運転スケジュール計算装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】コジェネ発電設備運転支援装置の全体構成を示す図。
【図２】コジェネ発電設備と運転支援装置の接続関係を示す図。
【図３】スケジュール演算入力設定機能を説明する図。
【図４】スケジュール演算入力設定機能を説明する図。
【図５】蒸気温度／蒸気圧力／蒸気流量の関係を説明する図。
【図６】要求蒸気の設定温度／設定圧力から蒸気流量を計算するときの信号例を示した図。
【図７】図６の蒸気流量から、蒸気温度と蒸気圧力を逆計算により求める過程を示図。
【図８】要求蒸気の設定流量から蒸気温度／設定圧力を計算するときの信号例を示した図。
【図９】図８の蒸気温度／圧力から、蒸気流量を逆計算により求める過程を示図。
【図１０】蒸気・水噴射自動切替時における蒸気・水噴射流量計算処理を示す図。
【図１１】要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも小さい場合の各部流量の時間変化を示す図。
【図１２】要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも大きい場合の各部流量の時間変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
最初に本発明の運転支援装置が適用されるコジェネ発電設備について、図２を用いて明らかにしておく。図２はコジェネ発電設備と運転支援装置の接続関係を示している。
【００１３】
図２のコジェネ発電設備ＣＰは、ガスタービン設備ＧＴと排熱回収ボイラＢと、蒸気利用設備２０１で構成される。このコジェネ発電設備ＣＰでは、ガスタービン設備ＧＴにおいて電力を発生し、ガスタービン設備ＧＴにおける燃焼排ガスが保有する熱量を有効利用して排熱回収ボイラＢで蒸気を発生させる。また排熱回収ボイラＢで発生した蒸気を蒸気利用設備２０１で利用する。
【００１４】
このため、コジェネ発電設備ＣＰにおける制御の目的は、電力量と蒸気量のいずれか、あるいは双方を最適量に制御することにある。コジェネ発電設備ＣＰの各部操作端は、コジェネ発電制御装置ＣＴからの操作信号により操作されるが、コジェネ発電制御装置ＣＴに対してはコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣから最適制御指令が送られる。以下、図２各部の構成についてより詳細に説明する。
【００１５】
まずコジェネ発電設備ＣＰ内のガスタービン設備ＧＴについて説明する。ガスタービン設備ＧＴは、空気Ａを圧縮する空気圧縮機ＣＯＭＰと、圧縮空気と燃料Ｆを用いて燃焼を行う燃焼器ＣＯＭＢと、高圧燃焼ガスで駆動されるガスタービンＴと、ガスタービンＴにより回転駆動される発電機Ｇを備える。
【００１６】
またコジェネ発電設備ＣＰ内のガスタービンＧＴで仕事をした後の燃焼排ガスは高温高圧であることから、この保有エネルギーを回収するためにガスタービン燃焼排ガスで給水Ｗを加熱して蒸気を得る排熱回収ボイラＢを備える。
【００１７】
さらにコジェネ発電設備ＣＰは、その出力である電力量と蒸気量を所望の値に制御するための各種操作端として、燃焼器ＣＯＭＢに与える燃料Ｆの供給量を制御する燃料調節弁ＶＦ、排熱回収ボイラＢに与える給水Ｗの供給量を制御する給水調節弁ＶＷ、空気圧縮機ＣＯＭＰに燃焼器ＣＮＭＢ用の空気量を制御する空気調節弁ＶＡなどを備えている。
【００１８】
またガスタービン設備ＧＴでは、ガスタービンＴに与える燃焼ガスの温度を制御することがその機械動力の制御に直結することから水、あるいは蒸気噴射を実施しており、この目的のための操作端として、水噴射弁ＶＷＳＰ、蒸気噴射弁ＶＳＳＰを備える。噴射用の水は給水Ｗを利用し、噴射用の蒸気は排熱回収ボイラＢでの発生蒸気を利用する。この場合に、水あるいは蒸気を噴射用に使用することは、コジェネ発電設備ＣＰの出力（電力量と蒸気量）に影響を与える操作であるので、水あるいは蒸気のいずれを、どれほど用いるのかはその時の制御目的や運転状態を勘案して決定される。
【００１９】
コジェネ発電設備ＣＰは概略以上のように構成されているが、大出力設備とするときには、複数台（複数軸）のガスタービン設備ＧＴで構成する。複数台（複数軸）のガスタービンごとに排熱回収ボイラＢを設け、あるいは共通に排熱回収ボイラＢを設ける。図２及び以下の説明においては単軸の設備を前提とするが、これは複数軸の設備に対しても同様に行い得る。
【００２０】
以上のように構成されたコジェネ発電設備ＣＰは、発電制御装置ＣＴからの制御信号により各部操作端が駆動される。発電制御装置ＣＴは、コジェネ発電設備運転支援装置ＳＣからの制御指令を受けて発電設備を制御する。発電制御装置ＣＴの具体的な操作端は、前記したところの燃料調節弁ＶＦ、給水調節弁ＶＷ、空気調節弁ＶＡ、水噴射弁ＶＷＳＰ、蒸気噴射弁ＶＳＳＰなどである。
【００２１】
コジェネ発電設備ＣＰの各部操作端は、発電制御装置ＣＴからの信号により適宜制御されるが、発電制御装置ＣＴはコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣからの最適制御指令を受けて各部操作端の制御信号を決定する。ここでコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣが与える最適制御指令とは、図示せぬ給電指令装置からの要求電力、あるいはコジェネ発電設備ＣＰに接続された蒸気利用設備２０１などの使用先が必要とする蒸気量を複数軸に配分した軸ごとの目標出力、目標出力到達時間等のスケジュール信号である。スケジュール信号は、例えば明日の２４時間における各時間の発生電力、あるいは発生蒸気量を含む情報であり、コジェネ発電設備ＣＰの全体として明日の予定時間に予定電力、予定蒸気量を生じるために必要な各軸の出力を定めている。なお、以下の説明では出力として蒸気量を制御することについて説明する。
【００２２】
コジェネ発電設備運転支援装置ＳＣが与える最適制御指令（スケジュール信号）に応じて、これを受けた発電制御装置ＣＴは、各軸のガスタービンＴの併入時間、目標負荷到達時間等のスケジュールを算出する。明日の８時にコジェネ発電設備ＣＰの全体として出力１０が要求され、第１軸は３を負担するという内容の最適制御指令（スケジュール信号）であった例で言うと、発電制御装置ＣＴは、７時にガスタービンＴを起動して７時１０分にガスタービンＴの電力系統への併入を行い、８時５分前に出力３を負担するというスケジュールを第１軸に対して定める。また発電制御装置ＣＴはスケジュールに応じて起動時間、燃料調節弁ＶＦ、給水調節弁ＶＷ、空気調節弁ＶＡの制御を行い、コジェネ発電設備ＣＰが運転され出力を得る。
【００２３】
あるいは停止過程の場合では、コジェネ発電設備運転支援装置ＳＣからコジェネ発電設備ＣＰへ停止のスケジュールを渡す。コジェネ発電設備ＣＰは各軸で受信したスケジュール演算結果に従い、停止開始時間を決め、ガスタービンＧＴの停止開始時間、解列時間等のスケジュールを算出する。なお、スケジュール計算がコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣと発電制御装置ＣＴのいずれの部分において、どこまでを分担して行うことにするのかは、適宜定めればよいことである。ここではその一例を示したに過ぎない。
【００２４】
このようにしてコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣで求めたスケジュール演算結果をコジェネ発電制御装置ＣＴで受け、コジェネ発電設備ＣＰは受信した信号によりスケジュール演算結果に沿った運転を行なう。
【００２５】
図２においてコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣ内の機能は、スケジュール演算入力設定機能３とスケジュール演算実施機能４に分けて考えることができる。以下の例では、運転員がスケジュール演算入力設定機能３を用いて各種の設定などを行い、スケジュール演算実施機能４が与えられた設定に従い必要な演算を逐次実行していくことを示しているが、スケジュール演算入力設定機能３の部分は運転員の代わりに自動設定するようにすることもできる。なお、スケジュール演算実施機能４において、与えられた設定に従い必要な演算を実行するに際して、蒸気利用設備２０１における蒸気条件（温度／圧力／流量）などが取り込まれ、逐次参照される。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に関わるコジェネ発電設備運転支援装置の全体構成を示す図である。この図でスケジュール演算実施機能４の部分は、計算機を用いたプログラム処理を表しており、各処理内容を処理ステップとして表示している。またスケジュール演算入力設定機能３の部分は入力回路や表示回路で構成されており、この図では運転員により適宜与えられた指示や設定値などの入力を処理の順番に従って表示、出力し、かつスケジュール演算実施機能４の処理ステップのどこに関与する処理であるかを互いに関連付けして示している。なおスケジュール演算入力設定機能３の詳細は図３、図４に示されているので以降の説明はこれらを逐次対比しながら行うことにする。
【００２７】
コジェネ発電設備運転支援装置ＳＣの処理では、蒸気利用設備２０１における蒸気条件（温度／圧力／流量）を参照する。参照の理由は、コジェネ発電設備ＣＰの蒸気利用設備２０１は、使用先の製品等の需要により蒸気条件が変わってくるので、需要に見合った蒸気条件の要求があることによる。また蒸気条件（温度／圧力／流量）を参照するに当たり、２つの処理方式に大別できるので、図１に示すスケジュール演算実施機能４の処理ステップでは、処理ステップＳ１０２、Ｓ１０５、Ｓ１０７、Ｓ１１１、Ｓ１１３による第１の処理方式Ｓ４１と、処理ステップＳ１０１、Ｓ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１１０、Ｓ１１２による第２の処理方式Ｓ４２の双方を準備している。
【００２８】
２つの処理方式の使い分けは、蒸気利用設備２０１の顧客側、あるいはシステムからの要望により選択される。例えば蒸気条件の要望が蒸気流量を優先的に確保したいということであり、その分蒸気温度と蒸気圧力には変動を認めるというものであれば第１の処理方式Ｓ４１を採用する。逆に蒸気条件の要望が蒸気温度と蒸気圧力を優先的に確保したいということであり、その分蒸気流量には変動を認めるというものであれば第２の処理方式Ｓ４２を採用する。
【００２９】
なお２つの処理方式の使い分けの具体的な事例は以下のようである。製品を製造する場合として、例えば石油精製設備等では生産計画を行うことが必須である。この場合、材料価格、材料種類毎の購入可能量、製造製品価格、製品需要、製品製造能力を考慮する必要がある。
【００３０】
このうち製品製造能力とは、コジェネ構内設備の機械設備能力、蒸気製造能力のことであり、製品需要に対し製品製造能力を高めることが必須である。係る設備では、購入した材料などから一次製品を製造し、製造過程を経て、最終製品を得る。これらの製造過程のうち、製品に使用する材料等（目的とする製品となる前段階の一次製品）を製作する過程では、要求蒸気流量を確保することが重要となる。一方、上記の一次製品から最終製品なる製造段階では、要求蒸気圧力・温度を基準とすることが必要となってくる。
【００３１】
蒸気利用設備２０１側の事情によっては、要求蒸気流量を確保のみを確保すればよい事例もあり、あるいは要求蒸気圧力・温度のみを確保すればよい事例もある。あるいは、適宜切り替え使用する必要がある場合もある。
【００３２】
図１のスケジュール演算入力設定機能３の要求蒸気条件設定部３０１では、処理ステップＳ１０１、Ｓ１０２に対して、要求蒸気条件入力として要求蒸気流量（処理ステップＳ１０１）、要求蒸気温度と要求蒸気圧力（処理ステップＳ１０２）を与える。
【００３３】
図３に示すスケジュール演算入力設定機能３の要求蒸気条件設定部３０１では、マウスやキーボード、あるいはタッチパネルなどの図示せぬ入力手段を使用して、要求蒸気流量（ｔ／ｈ）３０４、または要求蒸気温度（℃）３０２と要求蒸気圧力（ｋＰａ）３０３の値を実際に入力する。ここで入力される各要求量は、蒸気利用設備２０１から要求される蒸気条件を受け取り、コジェネ発電設備で発生させる蒸気条件を設定するものである。
【００３４】
ここで、要求蒸気流量３０４は第２の処理方式Ｓ４２の処理ステップＳ１０１に与えられ、要求蒸気温度３０２と要求蒸気圧力３０３は第１の処理方式Ｓ４１の処理ステップＳ１０２に与えられているが、以後に説明する第２の処理方式Ｓ４２の処理では要求蒸気温度３０２と要求蒸気圧力３０３の値を参照して利用し、第１の処理方式Ｓ４１の処理では要求蒸気流量３０４の値を参照して利用しあう関係にある。
【００３５】
図５は流体における一般的な蒸気流量、蒸気温度、蒸気圧力の関係を示したものであり、横軸に蒸気流量、縦軸に蒸気圧力を示し、蒸気温度を変数として表示している。処理ステップＳ１０２において要求蒸気流量を優先的に定めたということは、図５の縦線Ｌ１を選択したことであり、蒸気流量一定の状態で所定出力を得るに必要な蒸気温度と蒸気圧力の組み合わせを決定することを意味する。逆に処理ステップＳ１０１において要求蒸気温度と要求蒸気圧力を優先的に定めたということは、図５の横線Ｌ２を選択したことであり、蒸気温度と蒸気圧力一定の状態で所定出力を得るに必要な蒸気流量を決定することを意味する。
【００３６】
図５の特性例によれば蒸気温度がＸ℃、Ｙ℃、Ｚ℃（Ｘ＞Ｙ＞Ｚ）の特性が表示されており、温度の違いにより蒸気条件が相違することがわかる。例えば蒸気流量が一定の場合に温度が上昇すると蒸気圧力も増加する傾向となる。また蒸気温度が一定でも蒸気流量が増加すれば蒸気圧力が降下する現象となるように、蒸気温度／圧力／流量の変化によりお互いが影響を受けるため、要求される蒸気条件に適切に対応するためには、それぞれの蒸気条件はきめ細やかに調整することが重要となる。
【００３７】
図１の処理ステップＳ１０５では、図５の特性を参照して、与えられた蒸気流量一定の状態で蒸気温度と蒸気圧力の組み合わせを決定する。また図１の処理ステップＳ１０４では、図５の特性を参照して、与えられた蒸気温度と蒸気圧力の状態で蒸気流量を決定する。但し処理ステップＳ１０５、処理ステップＳ１０４の処理は、図３に示すスケジュール演算入力設定機能３のスケジュール演算開始指示部３０７からの、運転員による押しボタンＰＢ５操作により開始される。なお運転員による押しボタンＰＢ５操作が、運転員による要求蒸気条件設定後に行われることは言うまでもない。
【００３８】
押しボタンＰＢ５はスケジュール演算開始を指示するものであり、例えば明日の２４時間の各時間断面における蒸気条件設定処理が逐次実行される。図１の一連の処理はある時間断面の処理を示しており、この設定後には次の時間断面での蒸気条件設定処理がその都度の押しボタンＰＢ５操作により進展実行される。但し、以後の説明では特に必要がない限り、ある時間断面での処理のみ説明することにする。なお時間断面は、１時間ごとの時間幅とされることが多い。
【００３９】
以後の操作は、第１の処理方式Ｓ４１と第２の処理方式Ｓ４２に分けて説明する。まず第２の処理方式（温度／圧力優先設定方式）Ｓ４２について説明する。ここでは、設定入力した要求蒸気温度／要求蒸気圧力から求めた発生蒸気流量（蒸気流量算出ステップＳ１０４で計算）が、要求蒸気流量（要求蒸気条件入力Ｓ１０２で入力）と同等であるかどうかについて判断（設定した要求蒸気流量と計算値の蒸気流量の比較判断ステップＳ１０６）する。
【００４０】
比較判断ステップＳ１０６での比較の結果、比較した蒸気流量が同等の場合（ｙｅｓ）は要求蒸気温度／圧力から求められた蒸気流量が要求蒸気流量となることから要求通りと判断される。この場合には、要求蒸気温度／圧力から求められた蒸気流量がコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣの計算結果として採用される。つまり、この計算値がコジェネ発電制御装置ＣＴに対する制御信号となり、コジェネ発電設備ＣＰはコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣのスケジュールに従い運転される。
【００４１】
一方、比較判断ステップＳ１０６での判断において、比較した蒸気流量が相違するとされた場合（Ｎｏ）は、偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算ステップＳ１１０と、逆算温度／圧力と要求蒸気温度／圧力の許容確認ステップＳ１１２による繰り返し計算処理に移る。
【００４２】
このステップＳ１１０とＳ１１２の繰り返し計算処理に先立ち、図３に示すコジェネ発電設備スケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６では、要求蒸気の設定温度／圧力から求めた蒸気流量について、計算により求めた発生蒸気流量（ｔ／ｈ）３２４と要求蒸気流量の流量差（ｔ／ｈ）３２５、流量偏差割合（％）３２６を表示して、運転員が視認可能としている。またこの値が偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算ステップＳ１１０に提供されている。
【００４３】
偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算ステップＳ１１０では、計算により求めた発生蒸気流量（ｔ／ｈ）３２４と要求蒸気流量の流量差（ｔ／ｈ）３２５、流量偏差割合（％）３２６の何れかを使用して、それぞれに相当する蒸気温度／蒸気圧力を、偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算処理により求める。
【００４４】
次段処理である逆算温度／圧力と要求蒸気温度／圧力の許容確認ステップＳ１１２においては、逆算で求めた蒸気温度／蒸気圧力と要求蒸気条件Ｓ１０１で入力した値（要求蒸気温度／要求蒸気圧力）について比較判断する。そして、許容不可とされた場合は、要求蒸気温度／圧力と相違し利用不備と判断する。利用不備（許容不可）と判断された場合、偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算ステップＳ１１０での処理に移る。このときの処理では、偏差値（計算により求めた発生蒸気流量（ｔ／ｈ）３２４と要求蒸気流量の流量差（ｔ／ｈ）３２５、および流量偏差割合（％）３２６）を変更し、適切な蒸気温度／蒸気圧力を再計算し直し、再度判定ステップＳ１１２を許容可能となるまで繰り返す。具体的には例えば、ＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６における最初の表示状態で１０％の流量差が存在し、逆算により蒸気温度／蒸気圧力を求めた結果が許容不可である場合には、次に８％の流量差を想定して、逆算により蒸気温度／蒸気圧力を求め再度判断する。これを許容となるまで繰り返す。
【００４５】
許容確認ステップＳ１１２における判断で、逆算で求めた蒸気温度／蒸気圧力と要求蒸気条件Ｓ１０１で入力した値について許容可とされた場合は、要求蒸気温度／圧力の条件が確定したことになる。
【００４６】
第２の処理方式Ｓ４２における上記一連の処理は、第１の処理方式Ｓ４１においても同じ考え方の下に実施される。次に第１の処理方式Ｓ４１について説明する。ここでは、設定入力した要求蒸気流量から求めた蒸気温度／圧力（蒸気温度／圧力算出処理ステップＳ１０５での計算）が、入力した要求蒸気温度／要求蒸気圧力（要求蒸気条件入力Ｓ１０１）と同等であるかどうかについて判断（要求蒸気温度／要求蒸気圧力と計算値の蒸気温度／蒸気圧力の比較判断ステップＳ１０７）する。
【００４７】
比較判断ステップＳ１０７での比較の結果、比較した蒸気温度／蒸気圧力が同等の場合（ｙｅｓ）は要求蒸気流量から求められた蒸気温度／蒸気圧力が要求蒸気温度／要求蒸気圧力となることから要求通りと判断される。この場合には、要求蒸気流量から求められた蒸気温度／蒸気圧力がコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣの計算結果として採用される。つまり、この計算値がコジェネ発電制御装置ＣＴに対する制御信号となり、コジェネ発電設備ＣＰはコジェネ発電設備運転支援装置ＳＣのスケジュールに従い運転される。
【００４８】
一方、比較判断ステップＳ１０７での判断において、比較した蒸気温度／蒸気圧力が相違するとされた場合（Ｎｏ）は、偏差値変更による蒸気流量逆算ステップＳ１１１と、逆算流量と要求蒸気流量の許容確認ステップＳ１１３による繰り返し計算処理に移る。
【００４９】
このステップＳ１１１とＳ１１３の繰り返し計算処理に先立ち、図３に示すコジェネ発電設備スケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６では、要求蒸気の設定流量から求めた温度／圧力について、蒸気温度計算値（℃）３２７、対要求蒸気温度差（℃）３２８、温度偏差（％）３２９、蒸気圧力計算値（ｋＰａ）３３０、対要求蒸気圧力差（ｋＰａ）３３１、圧力偏差（％）３３２を表示して、運転員が視認可能としている。またこの値が偏差値変更による蒸気流量逆算ステップＳ１１１に提供されている。
【００５０】
偏差値変更による蒸気流量逆算ステップＳ１１１では、蒸気温度計算値（℃）３２７、対要求蒸気温度差（℃）３２８、温度偏差（％）３２９の何れか、および蒸気圧力計算値（ｋＰａ）３３０、対要求蒸気圧力差（ｋＰａ）３３１、圧力偏差（％）３３２の何れかを使用して、それぞれに相当する蒸気流量を、偏差値変更による蒸気流量逆算処理により求める。
【００５１】
次段処理である逆算流量と要求蒸気流量の許容確認ステップＳ１１３においては、逆算で求めた蒸気流量と要求蒸気流量Ｓ１０２で入力した値（要求蒸気流量）について比較判断する。そして、許容不可とされた場合は、要求蒸気流量と相違し利用不備と判断する。利用不備（許容不可）と判断された場合、偏差値変更による蒸気流量逆算ステップＳ１１１での処理に移る。このときの処理では、偏差値（要求蒸気温度差（℃）３２８、温度偏差（％）３２９の何れか、および要求蒸気圧力差（ｋＰａ）３３１、圧力偏差（％）３３２）を変更し、適切な蒸気流量を再計算し直し、再度判定ステップＳ１１３を許容可能となるまで繰り返す。具体的には例えば、ＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６における最初の表示状態で１０％の温度／圧力差が存在し、逆算により蒸気流量を求めた結果が許容不可である場合には、次に８％の温度／圧力差を想定して、逆算により蒸気流量を求め再度判断する。これを許容となるまで繰り返す。
【００５２】
許容確認ステップＳ１１３における判断で、逆算で求めた蒸気流量と要求蒸気条件Ｓ１０２で入力した値について許容可とされた場合は、要求蒸気流量の条件が確定したことになる。
【００５３】
上記した第１の処理Ｓ４１、第２の処理Ｓ４２において、ステップＳ１１１、Ｓ１１３の繰り返し処理、あるいはステップＳ１１０、Ｓ１１２の繰り返し処理は、差分を絶対値で演算するか、％値で演算するかを選択することができる。これは、繰り返し演算の結果計算値が目的値に近付いてくるが、絶対値と％値の一方が先に条件満足することがあり、この場合に双方が満足するまで繰り返すのではなく、先に収束した方で以後の演算をおこなうことができることによる。
【００５４】
このため許容確認ステップＳ１１２、Ｓ１１３に対しては、スケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射用蒸気条件許容値変更設定部３０８から、以後の演算で使用する蒸気温度／圧力／流量の値を絶対値で行うのか、％値で行うのかを指定することができる。図３の例では流量について押しボタンＰＢ１０、ＰＢ１１のうちＰＢ１１を選択し、絶対値３１５ではなく、％値３１６を選択した事例を示している。同様に、温度について押しボタンＰＢ１２、ＰＢ１３のうちＰＢ１２を選択し、％値３１８ではなく、絶対値３１７を選択し、圧力について押しボタンＰＢ１４、ＰＢ１５のうちＰＢ１５を選択し、絶対値３１９ではなく、％値３２０を選択した事例を示している。
【００５５】
上記の処理方式での演算の結果、処理ステップＳ１１２、Ｓ１１３には、確定した偏差の値が夫々得られている。このとき運転員は、図３のスケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６に表示された確定した値を確認し、ＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６の偏差許容許可押しボタンＰＢ４を押す。これにより図１のアンド回路ＡＮＤ１、ＡＮＤ２の条件が成立し、確定値が許容値変更処理ステップＳ１１７において正式登録され、以後は確定値が認可された値として使用される。
【００５６】
要求蒸気温度／圧力の許容確認処理ステップＳ１１２と要求蒸気流量の許容確認処理ステップＳ１１３の結果を受けて、要求蒸気流量／要求蒸気温度／要求蒸気圧力の確定ステップＳ１１４では、コジェネ発電設備ＣＰのスケジュール運転を要求蒸気流量に従い行うのか、それとも要求蒸気流量により行うのかを決定する。この処理のために、図４のスケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射用蒸気選択部３２２から、運転員により温度圧力優先選択押しボタンＰＢ７、流量優先選択押しボタンＰＢ８のいずれかが選択して押下される。これにより蒸気利用設備２０１で使用する蒸気条件が確定し、蒸気利用設備２０１に供給される蒸気を制御する。
【００５７】
図１のスケジュール再計算処理ステップＳ１１８では、修正された蒸気条件での明日の２４時間の各時間断面の運転状態を再計算する。この処理のために、図４のスケジュール演算入力設定機能３のスケジュール演算再計算処理部３２１から、運転員によりスケジュール演算再計算押しボタンＰＢ６が押下される。
【００５８】
次に選択処理ステップＳ１０３では、ガスタービンの燃焼器における噴射制御のモードを決定する。コジェネ発電設備では、その発電出力増加、ＮＯｘ低減を目的としてガスタービンの燃焼器に水または蒸気噴射制御をおこなっている。ここでは、ガスタービン燃焼器の噴射形態として蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射の自動切替を選択する。この処理のために、図４のスケジュール演算入力設定機能３のＧＴ噴射方法優先選択部３０５から、運転員により水噴射選択押しボタンＰＢ１、蒸気噴射選択押しボタンＰＢ２、水／蒸気噴射選択押しボタンＰＢ３のいずれかが選択して押下される。
【００５９】
ガスタービン燃焼器の噴射形態として蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射自動切替のいずれが選択されたのかに応じて、以後の処理が相違する。まず水噴射を選択した場合は、コジェネ発電設備ＣＰの外部から給水Ｗを取り込むためコジェネ発電設備ＣＰとしての変更が発生しない。このことから、選択処理ステップＳ１０３における水噴射を行うスケジュール演算結果が、コジェネ発電設備運転支援装置ＳＣでの運転方法が確定となる。
【００６０】
これに対し蒸気噴射／蒸気・水噴射自動切替のいずれかを選択した場合には、判断処理ステップＳ１１５において、以降の処理が振り分けられる。まず蒸気噴射を選択した場合、蒸気要求蒸気流量／要求蒸気温度／要求蒸気圧力の確定ステップＳ１１４で決定した蒸気条件で蒸気噴射するスケジュール演算が計算され運転される。
【００６１】
判断処理ステップＳ１１５において蒸気・水噴射自動切替である場合は、蒸気・水噴射自動切替時における蒸気・水噴射流量計算ステップＳ１１６によりコジェネ発電設備として利用可能な蒸気量を考慮し、蒸気噴射から水噴射を併用する運転モードへ移行する。さらに蒸気が全量使用不可となった場合は、蒸気噴射から水噴射へ完全に切り替える運転モードとなる。なお蒸気・水噴射流量計算ステップＳ１１６における処理について、図１０を用いて後述する。
【００６２】
最後にスケジュール結果確定処理ステップＳ１１９では、図４のスケジュール演算入力設定機能３のスケジュール演算結果確定部３２３において、運転員がスケジュール演算結果確定押しボタンＰＢ９を押したことを受けて一連のスケジュール演算を終わり、結果を確定してコジェネ発電制御装置ＣＴに最適制御指令が送られる。
【００６３】
図３と図４は、コジェネ発電設備スケジュール演算入力設定機能３を説明する図である。この動作は図１を参照しながら説明したとおりであるが、纏めて説明すると、以下のようである。
ＧＴ噴射用要求蒸気条件設定部３０１では、蒸気利用設備２０１から要求される蒸気条件を受け取りコジェネ発電設備で発生させる蒸気条件を設定する。具体的には蒸気条件要求値として蒸気温度３０２、蒸気圧力３０３、蒸気流量３０４について数値入力して設定する。その後スケジュール演算開始をスケジュール演算開始部３０７で行う。実際にはスケジュール演算開始押しボタンＰＢ５を選択する。
【００６４】
ＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６では、求める蒸気条件として蒸気温度／圧力を要求蒸気条件が必須の場合は、設定された蒸気温度／蒸気圧力に相当する蒸気流量を計算し画面表示する。蒸気流量が要求される蒸気流量に対し偏差があるかどうかの確認用として要求蒸気温度／圧力から求める蒸気流量３２４、要求蒸気温度／圧力から求めた蒸気流量の要求蒸気流量に対する流量差３２５、要求蒸気温度／圧力から求めた蒸気流量の要求蒸気流量に対する流量偏差３２６をそれぞれ求める。
【００６５】
またＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６では、求める蒸気条件として蒸気流量を要求蒸気条件として必須の場合は、設定された蒸気流量に相当する蒸気温度／圧力を計算し画面表示する。蒸気温度／圧力が要求される蒸気温度／圧力に対し偏差があるかどうかの確認用として要求蒸気流量から求める蒸気温度３２７、要求蒸気流量から求めた蒸気温度の要求蒸気温度に対する温度差３２８、要求蒸気流量から求めた蒸気温度の要求蒸気温度に対する温度偏差３２９をそれぞれ求める。同様に圧力については、要求蒸気流量から求める蒸気圧力３３０、要求蒸気流量から求めた蒸気圧力の要求蒸気圧力に対する温度差３３１、要求蒸気流量から求めた蒸気圧力の要求蒸気圧力に対する圧力偏差３３２をそれぞれ求める。
【００６６】
上記で求めた流量に関する計算結果３２４〜３２６、温度に関する計算結果３２７〜３２９、圧力に関する計算結果３３０〜３３２について偏差等を許容するかどうかを判断し許可する場合は偏差許容許可押しボタンＰＢ４を選択する。
【００６７】
ＧＴ噴射用蒸気条件許容値変更設定部３０８では、許可不可の時において、蒸気流量を要求蒸気流量に合わせ込む場合として、流量差を主として行う場合は蒸気流量差変更項目選択押しボタンＰＢ１０をクリック選択し、流量差設定値を蒸気流量差設定欄３１５に入力する。流量偏差を主として行う場合は蒸気流量偏差変更項目選択押しボタンＰＢ１１をクリック選択し、流量偏差設定値を蒸気流量偏差設定欄３１６に入力する。
【００６８】
同様に温度差を主として行う場合は蒸気温度差変更項目選択押しボタンＰＢ１２をクリック選択し、温度図１の差設定値を温度差設定欄３１７に入力する。温度偏差を主として行う場合は蒸気温度偏差変更項目選択押しボタンＰＢ１３をクリック選択し、温度偏差設定値を蒸気温度偏差設定欄３１８に入力する。圧力の場合は蒸気圧力差変更項目選択押しボタンＰＢ１４をクリック選択し、圧力差設定値を圧力差設定欄３１９に入力する。圧力偏差を主として行う場合は蒸気圧力偏差変更項目選択押しボタンＰＢ１５をクリック選択し、圧力偏差設定値を蒸気圧力偏差設定欄３２０に入力する。
【００６９】
図４において、入力した変更後のデータで再計算させるためにスケジュール演算再計算部３２１の処理を行う。実際にはスケジュール演算再計算ＧＴ噴射用蒸気条件設定部３０６では、押しボタンＰＢ６を選択する。
【００７０】
ＧＴ噴射方法の選択について、ＧＴ噴射方法優先選択部３０５にて行う。実際には水噴射のみを行う場合は水噴射押しボタンＰＢ１、蒸気噴射のみを行う場合は蒸気噴射押しボタンＰＢ２、蒸気噴射と水噴射を併用する場合は、蒸気・水噴射自動切替押しボタンＰＢ３を選択する。ＧＴ噴射用蒸気条件選択として、蒸気温度／圧力を要求蒸気条件と一致させる必要がある場合は温度圧力優先押しボタンＰＢ７、蒸気流量を要求蒸気条件と一致させる必要がある場合は流量優先押しボタンＰＢ８を選択する。スケジュール演算結果の確定としてスケジュール演算結果確定３２３を使用する。具体的にはスケジュール演算結果確定押しボタンＰＢ９を選択する。
【００７１】
次に図１の処理による具体的な演算事例について図を用いて説明する。ここでは、図１の第２の処理方式Ｓ４２のときの演算事例について、図６と図７を用いて説明し、その後図１の第１の処理方式Ｓ４１のときの演算事例について、図８と図９を用いて説明する。
【００７２】
まず図６は要求蒸気の設定温度／設定圧力から蒸気流量を計算するときの信号例を示した図である。ここでは、図の上部にスケジュール演算入力設定機能３の要求蒸気条件設定部３０１により、処理ステップＳ１０１に対して設定した要求蒸気条件入力（設定蒸気温度ＳＴ１Ｔと設定蒸気圧力ＳＴ１Ｐ）を示している。また図１では、ある日の２４時間の所定の時間断面ごとに設定入力することを説明したが、図６では２４時間の設定された入力として時系列的に表示している。
【００７３】
コジェネ発電設備ＣＰは毎日起動停止運転を行なうことが多いので、図６の事例では時刻Ｔ２から起動し、時刻Ｔ２２に停止する時の各時間帯における、設定蒸気温度ＳＴ１Ｔと設定蒸気圧力ＳＴ１Ｐを示している。なお、この運転は早朝の起動運転過程、昼間の通常運転過程、夜間の停止運転過程に分けられ、起動運転過程では設定蒸気温度ＳＴ１Ｔと設定蒸気圧力ＳＴ１Ｐは増加傾向にあり、通常運転過程では概ね一定とされ、停止運転過程では設定蒸気温度ＳＴ１Ｔと設定蒸気圧力ＳＴ１Ｐは減少傾向とされる。
【００７４】
図の下部には、設定蒸気条件から蒸気流量算出処理ステップＳ１０４において求めた蒸気流量の時系列的変化を、大きさＳＴ１Ｆと比率ＳＴ１ＦＢで表示している。ここでは計算により求めた大きさＳＴ１Ｆと最初に設定した要求蒸気流量３０４（点線）を対比して示している。また計算により求めた蒸気流量ＳＴ１Ｆと最初に設定した要求蒸気流量３０４（点線）の比率ＳＴ１ＦＢを、その許容偏差値ＳＴ１ＦＢＸと対比して示している。
【００７５】
この事例によれば、時刻Ｔ３から時刻Ｔ２１までの期間において、発生する蒸気流量の大きさＳＴ１Ｆは最初に設定した要求蒸気流量３０４（点線）を上回っている。このことからコジェネ発電設備ＣＰとしては、蒸気利用設備２０１と蒸気噴射に使用するに十分な蒸気流量を確保できている状態にあると言えるが、必要以上に大きい可能性もある。またその比率ＳＴ１ＦＢについてみると、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間において、許容偏差値ＳＴ１ＦＢＸを上回っている。このことはこの期間では、比率的には必要以上の蒸気を発生しており、許容範囲内に収める運転するほうがよいことを表している。
【００７６】
なお計算により求めた図６下部の蒸気流量は、図示せぬモニタなどによって運転員に提供され、運転員はこの表示結果を見ながら図３の偏差許容許可押しボタンＰＢ４、偏差の種別選択押しボタン（ＰＢ１０からＰＢ１５）を操作している。
【００７７】
図７は、図６の計算で求めた蒸気流量から、より適正な蒸気温度と蒸気圧力を逆計算により求める過程を示している。図７の上部には、図６下部に図示した計算により求められた流量が、流量差と流量偏差割合（％）として示されている。但し、図７上部の流量の図示は、絶対値ではなく偏差量として表示されている。またここでは最初に求めた流量差を実線で示し、これに対し点線で示す流量差変更値に修正して運転すべきことを提案している。つまり、時刻Ｔ３から時刻Ｔ１８までの期間では流量差を初期設定よりも下げて運用し、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間では流量差を初期設定よりも上げて運用すべきことを示している。同様に流量偏差割合（％）では、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間において流量偏差割合を許容偏差値ＳＴ１ＦＸよりも上げて運用すべきことを示している。
【００７８】
図７下部は、変更された流量差の条件の下で逆演算により求めた温度／圧力を示している。この図示は最終的に得られた望ましい信号波形を表しており、図６上部の設定温度／圧力の信号波形と比較したときに改善されていることがうかがえる。
【００７９】
図８は要求蒸気の設定流量から蒸気温度／圧力を計算するときの信号例を示した図である。ここでは、図の上段にスケジュール演算入力設定機能３の要求蒸気条件設定部３０１により、処理ステップＳ１０２に対して設定した要求蒸気条件入力（設定蒸気流量ＳＴ２Ｆ）を示している。また図１では、ある日の２４時間の所定の時間断面ごとに設定入力することを説明したが、図８では２４時間の設定された入力として時系列的に表示している。
【００８０】
コジェネ発電設備ＣＰは毎日起動停止運転を行なうことが多いので、図８の事例では時刻Ｔ２から起動し、時刻Ｔ２２に停止する時の各時間帯における、設定蒸気流量ＳＴ２Ｆを示している。なお、この運転は早朝の起動運転過程、昼間の通常運転過程、夜間の停止運転過程に分けられ、起動運転過程では設定蒸気流量は急速に増加され、通常運転過程では概ね一定とされ、停止運転過程では設定蒸気流量ＳＴ２Ｆは減少傾向とされる。
【００８１】
図の下部には、設定蒸気流量算出処理ステップＳ１０５において求めた蒸気温度／圧力の時系列的変化を、大きさＳＴ２Ｔ、ＳＴ２Ｐと、比率ＳＴ２ＴＢ、ＳＴ２ＰＢで表示している。ここでは計算により求めた大きさＳＴ２Ｔ、ＳＴ２Ｐと最初に設定した要求蒸気温度３０２、圧力３０３（点線）を対比して示している。また計算により求めた蒸気温度／圧力ＳＴ２Ｔ、ＳＴ２Ｐと最初に設定した要求蒸気温度３０２、圧力３０３（点線）の比率ＳＴ２ＴＢ、ＳＴ２ＰＢを、その許容偏差値ＳＴ２ＴＢＸ、ＳＴ２ＰＢＸと対比して示している。
【００８２】
この事例によれば、時刻Ｔ６から時刻Ｔ１８までの通常運転期間において、発生する蒸気の温度の大きさＳＴ２Ｔは最初に設定した要求蒸気温度３０２（点線）を上回っている。また時刻Ｔ３から時刻Ｔ１８までの運転期間において、発生する蒸気の圧力の大きさＳＴ２Ｐは最初に設定した要求蒸気圧力３０３（点線）を上回っている。このことからコジェネ発電設備ＣＰとしては、蒸気利用設備２０１と蒸気噴射に使用するに十分な蒸気温度、圧力を確保できている状態にあると言えるが、必要以上に大きい可能性もある。
【００８３】
またその比率ＳＴ２ＴＢ、ＳＴ２ＰＢについてみると、通常運転の一部期間において、温度偏差割合ＳＴ２ＴＢが許容偏差値ＳＴ２ＴＢＸを上回り、起動運転過程において圧力偏差割合ＳＴ２ＰＢが許容偏差値ＳＴ２ＰＢＸを上回っている。
【００８４】
なお計算により求めた図８下部の蒸気温度／圧力は、図示せぬモニタなどによって運転員に提供され、運転員はこの表示結果を見ながら図３の偏差許容許可押しボタンＰＢ４、偏差の種別選択押しボタン（ＰＢ１０からＰＢ１５）を操作している。
【００８５】
図９は、図８の計算で求めた蒸気温度圧力から、より適正な蒸気流量を逆計算により求める過程を示している。図９の上部には、図８下部に図示した計算により求められた温度／圧力が、温度差／圧力差、温度偏差割合／圧力偏差割合（％）として示されている。但し、図９上部の温度／圧力の図示は、絶対値ではなく偏差量として表示されている。またここでは最初に求めた温度差／圧力差を実線で示し、これに対し点線で示す温度差／圧力差の変更値に修正して運転すべきことを提案している。
【００８６】
つまり、温度について時刻Ｔ３から時刻Ｔ１８までの期間では温度差を初期設定よりも下げて運用し、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間では温度差を初期設定よりも上げて運用すべきことを示している。同様に温度偏差割合（％）では、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間において温度偏差割合を許容偏差値ＳＴ２ＴＢＸよりも上げて運用すべきことを示している。
【００８７】
同様に圧力について、時刻Ｔ３から時刻Ｔ１８までの期間では圧力差を初期設定よりも下げて運用し、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間では圧力差を初期設定よりも上げて運用すべきことを示している。同様に圧力偏差割合（％）では、時刻Ｔ１８から時刻Ｔ２１までの期間において圧力偏差割合を許容偏差値ＳＴ２ＦＢＸよりも上げて運用すべきことを示している。
【００８８】
図９下段は、変更された温度差／圧力差の条件の下で逆演算により求めた流量を示している。この図示は最終的に得られた望ましい信号波形を表しており、図８上部の設定流量の信号波形と比較したときに改善されていることが伺える。
【００８９】
以上説明した処理を通じて、２４時間の各時間断面における蒸気条件が修正決定され、この蒸気条件を達成するために必要なコジェネ発電設備ＣＰの各操作端の操作量が決定できる。蒸気条件の達成には、給水Ｗ、空気Ａ、燃料Ｆの各量を最適に制御すればよい。
【００９０】
図１０は蒸気・水噴射自動切替時における蒸気・水噴射流量計算処理ステップＳ１１６の詳細フローを説明する図である。ここで蒸気・水噴射は、コジェネ発電設備ＣＰの発電量の制御の観点から実施される。この制御では蒸気噴射を行うが、噴射する蒸気は排熱回収ボイラＢの発生蒸気の一部を使用することになるため、その分蒸気利用設備２０１に送られる蒸気量が影響を受ける。この結果、蒸気利用設備２０１が要求する要求蒸気流量と、コジェネ発電設備ＣＰにおいて必要とする蒸気流量（必要蒸気流量）の関係については適正に調整される必要がある。
【００９１】
このため、図１０の処理ステップＳ１１６の処理では、その前提として蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射自動切替の選択ステップＳ１０３での処理により、噴射方法を選択している。この選択では、蒸気噴射と水噴射と蒸気・水噴射自動切替のいずれかが選択される。処理ステップＳ１１６では、このうち蒸気・水噴射自動切替時の処理を重点に行うものであり、蒸気噴射と水噴射の場合の処理については簡便に説明する。
【００９２】
以下詳細に説明するが、まず蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射自動切替の選択ステップＳ１０３での処理により水噴射を選択した時は、蒸気・水噴射流量計算処理ステップＳ１１６内において、水噴射でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施するステップＳ８０３においてスケジュールされる。例えば水噴射の目的である発電出力制御の観点で定められた出力に対する水噴射量が予め運転するパターンとして定められており、その時刻での要求出力に対する水噴射量がパターンに従い算出、決定される。なお、運転パターンとしては出力に比例するものあるいは小出力域や大出力域で制限を行うものなどが考えられる。
【００９３】
蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射自動切替の選択ステップＳ１０３で蒸気噴射および蒸気・水噴射自動切替を選択した場合は、さらに要求蒸気流量もしくは要求蒸気温度／圧力の確定ステップＳ１１４において、最適な蒸気流量もしくは温度／圧力を再計算して求める。これらの値は、図１の処理で修正して求められた蒸気条件から求められる。このうち蒸気噴射の場合は、蒸気要求蒸気温度／圧力の確定ステップＳ１１４で決定した蒸気条件に基づき、蒸気噴射でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施ステップＳ８０５でスケジュールされる。この場合にも水噴射の場合と同様に構成できる。例えば水噴射の目的である発電出力制御の観点で定められた出力に対する水噴射量が予め運転するパターンとして定められており、その時刻での要求出力に対する水噴射量がパターンに従い算出、決定される。
【００９４】
蒸気・水噴射自動切替選択時は、基本的に蒸気噴射を採用し蒸気噴射で対応困難となった場合に水噴射との併用に移行するのが好ましい。このことは、出力変動幅は大きいが金属に対する応力面で問題が残る水噴射を極力避けるという考えに基づく。このため要求蒸気流量と定格蒸気流量の比較判断ステップＳ８０１において、要求蒸気流量とコジェネ発電設備の定格蒸気流量とを比較する。ここで要求蒸気流量とは、蒸気利用設備２０１が必要とする蒸気流量であり、図１での演算により修正し決定された時間帯ごとの流量である。
【００９５】
この比較により要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも大きい場合（比較判断ステップＳ８０１のｙｅｓ側）は、排熱回収ボイラＢで発生した蒸気の全量を蒸気利用設備２０１に送る必要があり、蒸気噴射する流量を確保することが出来ないことになる。このため、定格蒸気流量を超える流量分は水噴射で賄うことが必須となる。この場合には上記の水噴射スケジュールの処理ステップＳ８０３に移り、処理される。なお要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも小さい場合は蒸気噴射する流量を確保することが出来ることから、定格蒸気流量を超える流量分までは蒸気噴射で対応する。
【００９６】
図１２は、要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも大きい場合の各部流量の時間変化を示す図である。図１２の上段にはある日の２４時間の各時間帯における要求蒸気流量ＤＳ２Ｆを示しており、時間Ｔ３から時間Ｔ１８の間で、要求蒸気流量ＤＳ２Ｆがコジェネ発電設備ＣＰの定格蒸気流量となっている。従って、この期間ではコジェネ発電設備ＣＰの発生蒸気の全量を蒸気利用設備２０１に送る必要がある。
【００９７】
これに対し、上記の事情とは関係なく、発電量制御の観点から定められた必要噴射量ＮＳ２Ｆは時間Ｔ３から時間Ｔ１８の間で要求される。このため、噴射制御を蒸気で行っている場合には、蒸気利用設備２０１からの要求蒸気流量ＤＳ２Ｆとコジェネ発電設備ＣＰの発電量制御の観点から定められた必要噴射量ＮＳ２Ｆの合計量（必要蒸気流量）ＴＳ２Ｆを賄う必要が生じる。この状態を図１２の３段目に必要蒸気流量ＴＳ２Ｆとして記述しているが、定格蒸気流量を上回る形の係る状態は本来実現不可能の状態である。
【００９８】
このことから蒸気・水噴射流量計算処理ステップＳ１１６では、水噴射を選択する。図１２下から２段目に示すように蒸気噴射量ＪＳ２Ｆをゼロとし、必要噴射量ＮＳ２Ｆを必要水噴射量ＪＷ２Ｆとして水噴射で賄う。
【００９９】
さらに本発明の比較判断ステップＳ８０２では、要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも小さい場合（比較判断ステップＳ８０１のＮｏ側）において、このような蒸気噴射を行っている状況下において、水噴射も必要となることを判断する。ここでは、必要蒸気流量が定格蒸気流量よりも少ないことを確認する。この場合には、水噴射と蒸気噴射併用でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施ステップＳ８０４でスケジュールされる。これらのスケジュール計算結果を基にスケジュール演算結果確定Ｓ１２０で確定させる。
【０１００】
図１１は、要求蒸気流量が定格蒸気流量よりも小さい場合の各部流量の時間変化を示す図である。図１１の上段にはある日の２４時間の各時間帯における要求蒸気流量ＤＳ１Ｆを示しており、全時間帯で要求蒸気流量ＤＳ１Ｆがコジェネ発電設備ＣＰの定格蒸気流量以下となっている。従って、この期間ではコジェネ発電設備ＣＰの発生蒸気の全量を蒸気利用設備２０１に送ることが可能である。
【０１０１】
これに対し、上記の事情とは関係なく、発電量制御の観点から定められた必要噴射量ＮＳ１Ｆは時刻Ｔ５から時刻Ｔ１７の間で要求される。かつ、蒸気利用設備２０１からの要求蒸気流量ＤＳ１Ｆとコジェネ発電設備ＣＰの発電量制御の観点から定められた必要噴射量ＮＳ１Ｆの合計量（必要蒸気流量）ＴＳ１Ｆは、コジェネ発電設備ＣＰの定格蒸気流量以上になっている。この状態を図１１の３段目に必要蒸気流量ＴＳ１Ｆとして記述しているが、定格蒸気流量を上回る形の係る状態は本来実現不可能の状態である。
【０１０２】
このことから処理ステップＳ８０２では、蒸気噴射と水噴射の併用を選択、実施する。図１１下から１、２段目に示すように必要蒸気噴射量ＪＳ１Ｆと、必要水噴射量ＪＷ１Ｆを併用した噴射を実施する。この場合に、必要蒸気噴射量ＪＳ１Ｆと要求蒸気流量ＤＳ１Ｆの合計がコジェネ発電設備ＣＰの定格蒸気流量に相当し、不足分が必要水噴射量ＪＷ１Ｆとされるのがよい。
【符号の説明】
【０１０３】
Ｓ１０１：要求蒸気条件（温度、圧力）入力ステップ
Ｓ１０２：要求蒸気条件（流量）入力ステップ
Ｓ１０３：蒸気噴射／水噴射／蒸気・水噴射自動切替の選択ステップ
Ｓ１０４：蒸気流量算出ステップ
Ｓ１０５：蒸気温度・圧力算出ステップ
Ｓ１０６：要求蒸気流量と計算値の蒸気流量の比較判断ステップ
Ｓ１０７：要求蒸気温度／圧力と計算値の蒸気温度／圧力の比較判断ステップ
Ｓ１１０：偏差値変更による蒸気温度／圧力逆算ステップ
Ｓ１１１：偏差値変更による蒸気流量逆算ステップ
Ｓ１１２：逆算温度／圧力と要求蒸気温度／圧力の許容確認ステップ
Ｓ１１３：逆算流量と要求蒸気流量の許容確認ステップ
Ｓ１１４：要求蒸気流量もしくは要求蒸気温度／圧力の確定ステップ
Ｓ１１５：蒸気噴射と蒸気・水噴射自動切替の比較判断ステップ
Ｓ１１６：蒸気・水噴射自動切替時における蒸気・水噴射流量計算ステップ
Ｓ１１７：スケジュール演算結果確定ステップ
ＳＣ：コジェネ発電設備運転支援装置
ＣＴ：コジェネ発電制御装置
ＣＰ：コジェネ発電設備
Ｗ：給水
Ｆ：燃料
Ａ：空気
ＶＷ：給水流量調節弁
ＶＦ：燃料流量調節弁
ＶＡ：空気流量調節弁
ＶＷＳＰ：水噴射流量調節弁
ＶＳＳＰ：蒸気噴射流量調節弁
２０１：蒸気利用設備
３０１：ＧＴ噴射用要求蒸気条件設定部
３０２：蒸気温度設定値
３０３：蒸気圧力設定値
３０４：蒸気流量設定値
３０５：ＧＴ噴射方法優先選択部
３０６：ＧＴ噴射用蒸気条件部
３０７：スケジュール演算開始部
３０８：ＧＴ噴射用蒸気条件許容値変更部
３１５：蒸気流量差設定欄
３１６：蒸気流量偏差設定欄
３１７：蒸気温度差設定欄
３１８：蒸気温度偏差設定欄
３１９：蒸気圧力差設定欄
３２０：蒸気圧力偏差設定欄
３２１：スケジュール演算再計算部
３２２：ＧＴ噴射用蒸気条件選択部
３２３：スケジュール演算結果確定部
３２４：要求蒸気温度／圧力から求める蒸気流量
３２５：要求蒸気温度／圧力から求める蒸気流量の要求蒸気流量に対する流量差
３２６：要求蒸気温度／圧力から求める蒸気流量の要求蒸気流量に対する流量偏差
３２７：要求蒸気流量から求める蒸気温度
３２８：要求蒸気流量から求める蒸気温度の要求蒸気温度に対する温度差
３２９：要求蒸気流量から求める蒸気温度の要求蒸気温度に対する温度偏差
３３０：要求蒸気流量から求める蒸気圧力
３３１：要求蒸気流量から求める蒸気圧力の要求蒸気圧力に対する圧力差
３３２：要求蒸気流量から求める蒸気圧力の要求蒸気圧力に対する圧力偏差
ＰＢ１：水噴射押しボタン
ＰＢ２：蒸気噴射押しボタン
ＰＢ３：蒸気・水噴射自動切替押しボタン
ＰＢ４：偏差許容許可押しボタン
ＰＢ５：スケジュール演算開始押しボタン
ＰＢ６：スケジュール演算再計算押しボタン
ＰＢ７：ＧＴ噴射用蒸気条件選択（温度圧力優先）押しボタン
ＰＢ８：ＧＴ噴射用蒸気条件選択（流量優先）押しボタン
ＰＢ９：スケジュール演算結果確定押しボタン
ＰＢ１０：蒸気流量差変更項目選択押しボタン
ＰＢ１１：蒸気流量偏差変更項目選択押しボタン
ＰＢ１２：蒸気温度差変更項目選択押しボタン
ＰＢ１３：蒸気温度偏差変更項目選択押しボタン
ＰＢ１４：蒸気圧力差変更項目選択押しボタン
ＰＢ１５：蒸気圧力偏差変更項目選択押しボタン
ＳＴ１Ｔ：要求蒸気の設定蒸気温度
ＳＴ１Ｐ：要求蒸気の設定蒸気圧力
ＳＴ１Ｆ：設定蒸気温度／設定蒸気圧力による計算蒸気流量／設定蒸気流量
ＳＴ１ＦＢ：設定蒸気温度／設定蒸気圧力による計算蒸気流量／設定蒸気流量の蒸気流量偏差割合
ＳＴ２Ｆ：要求蒸気の設定蒸気流量
ＳＴ２Ｔ：設定蒸気流量による計算蒸気温度／設定蒸気温度
ＳＴ２ＴＢ：設定蒸気温度による計算蒸気温度／設定蒸気温度の蒸気温度偏差割合
ＳＴ２Ｐ：設定蒸気流量による計算蒸気圧力／設定蒸気圧力
ＳＴ２ＰＢ：設定蒸気流量による計算蒸気圧力／設定蒸気圧力の蒸気圧力偏差割合
ＳＴ３Ｔ：蒸気温度逆算
ＳＴ３Ｐ：蒸気圧力逆算
ＳＴ４Ｆ：蒸気流量逆算
Ｓ８０１：要求蒸気流量と定格蒸気流量の比較判断ステップ
Ｓ８０２：必要蒸気流量と定格蒸気流量の比較判断ステップ
Ｓ８０３：水噴射でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施ステップ
Ｓ８０４：水噴射と蒸気噴射併用でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施ステップ
Ｓ８０５：蒸気噴射でコジェネ発電設備を運転するパターンでスケジュール演算を実施ステップ
ＤＳ１Ｆ：要求蒸気流量（要求蒸気流量＜定格蒸気流量）
ＮＳ１Ｆ：必要蒸気流量（要求蒸気流量＜定格蒸気流量）
ＴＳ１Ｆ：コジェネ発電設備の必要蒸気流量（要求蒸気流量＜定格蒸気流量）
ＪＳ１Ｆ：コジェネ発電設備の必要蒸気噴射流量（要求蒸気流量＜定格蒸気流量）
ＪＷ１Ｆ：コジェネ発電設備の必要水噴射流量（要求蒸気流量＜定格蒸気流量）
ＤＳ２Ｆ：要求蒸気流量（要求蒸気流量≧定格蒸気流量）
ＮＳ２Ｆ：必要蒸気流量（要求蒸気流量≧定格蒸気流量）
ＴＳ２Ｆ：コジェネ発電設備の必要蒸気流量（要求蒸気流量≧定格蒸気流量）
ＪＳ２Ｆ：コジェネ発電設備の必要蒸気噴射流量（要求蒸気流量≧定格蒸気流量）
ＪＷ２Ｆ：コジェネ発電設備の必要水噴射流量（要求蒸気流量≧定格蒸気流量）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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