(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
乾式消火設備におけるコークスの切出速度を制御する切出速度制御方法であって、
前記乾式消火設備は、コークスを所定の装入量ずつ冷却装置内に装入しつつ、該冷却装置内のコークスを順次所定の切出量ずつ切出して前記冷却装置外に排出することでコークスを冷却するものであり、
前記乾式消火設備に対するコークスの将来の装入タイミングをもとに、前記冷却装置内のコークスを切出したときの前記装入タイミングでの前記冷却装置内のコークスの在庫量が予め定められる所定の装入可能在庫量となる装入可能切出速度を算出する装入可能切出速度算出ステップと、
前記乾式消火設備の制約上限を超えない切出速度の値として予め定められる最大切出速度と前記装入可能切出速度とを比較し、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合は前記装入可能切出速度を最適切出速度とし、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度以上の場合は前記最大切出速度を最適切出速度として決定する最適速度決定ステップと、
前記冷却装置内のコークスを前記最適切出速度で切り出すように制御する制御ステップと、
を含むことを特徴とする切出速度制御方法。
【請求項２】
前記最適速度決定ステップは、
次回以降の複数の装入タイミングをもとに、前記装入可能切出速度を装入間隔毎に算出し、
前記装入間隔毎の前記装入可能切出速度の平均装入可能切出速度を算出し、
前記装入間隔毎の前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合において、前記冷却装置内のコークスを前記平均装入可能切出速度で切出したときの前記冷却装置内のコークスの在庫量が前記次回以降の複数の装入タイミングの全てで前記装入可能在庫量を超えない場合は、前記平均装入可能切出速度を前記最適切出速度として決定する一方、前記次回以降の複数の装入タイミングのいずれかで前記装入可能在庫量を超える場合は、前記装入間隔毎の前記装入可能切出速度を前記最適切出速度として決定することを特徴とする請求項１に記載の切出速度制御方法。
【請求項３】
前記最適速度決定ステップは、前記装入間隔毎の前記装入可能切出速度のうちの少なくともいずれか１つが前記最大切出速度以上の場合において、前記冷却装置内のコークスを前記平均装入可能切出速度で切出したときの前記冷却装置内のコークスの在庫量が前記次回以降の装入タイミングの全てで前記装入可能在庫量を超えない場合は、前記平均装入可能切出速度を前記最適切出速度として決定する一方、次回の装入タイミングで前記装入可能在庫量を超える場合は、次々回の装入タイミングを前記次回の装入タイミングに変更した上で、今回の装入タイミングから変更後の前記次回の装入タイミングまでの前記装入可能切出速度を再度算出し、再度算出した前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合は、この再度算出した前記装入可能切出速度を前記最適切出速度として決定することを特徴とする請求項２に記載の切出速度制御方法。
【請求項４】
乾式消火設備におけるコークスの切出速度を制御する切出速度制御装置であって、
前記乾式消火設備は、コークスを所定の装入量ずつ冷却装置内に装入しつつ、該冷却装置内のコークスを順次所定の切出量ずつ切出して前記冷却装置外に排出することでコークスを冷却するものであり、
前記乾式消火設備に対するコークスの将来の装入タイミングをもとに、前記冷却装置内のコークスを切出したときの前記装入タイミングでの前記冷却装置内のコークスの在庫量が予め定められる所定の装入可能在庫量となる装入可能切出速度を算出する装入可能切出速度算出手段と、
前記乾式消火設備の制約上限を超えない切出速度の値として予め定められる最大切出速度と前記装入可能切出速度とを比較し、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合は前記装入可能切出速度を最適切出速度とし、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度以上の場合は前記最大切出速度を最適切出速度として決定する最適速度決定手段と、
前記冷却装置内のコークスを前記最適切出速度で切り出すように制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする切出速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乾式消火設備におけるコークスの切出速度を制御する切出速度制御方法および切出速度制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コークス炉で製造された赤熱コークスの消火方法は、湿式消火と乾式消火とに大別される。湿式消火は、消火水の散水によってコークスを消火するものである。これに対し、乾式消火（Coke Dry Quenching：ＣＤＱ）は、コークスが装入された冷却装置（冷却室）内に冷却用のガス（循環ガス）を循環させることでコークスの消火を行うものであり、コークスとの熱交換等によって高熱化した循環ガスから蒸気を回収し、赤熱コークスの保有する熱量を有効利用できる利点がある。
【０００３】
このような乾式消火を行うコークスの乾式消火設備（ＣＤＱ設備）は、コークス炉で製造された赤熱コークスを所定の装入量ずつ冷却装置内に装入しつつ、冷却装置内のコークスを順次所定の切出量ずつ切出して冷却装置外に排出する。また、これと並行して、ＣＤＱ設備は、冷却装置内に循環させた高熱な循環ガスを冷却装置外に設けられたボイラに導入して蒸気を回収し、循環ガスをコークスの冷却が可能な温度まで冷却した上で再度冷却装置内に循環させている。このようなＣＤＱ設備では、コークス炉で製造されたより多くのコークスを処理することが可能で、且つ、より多くの蒸気を回収できるような操業が求められる。
【０００４】
ここで、ＣＤＱ設備に関する技術としては、例えば、コークスの切出量や燃焼エアー量、プレチャンバ注水量等をフィードフォワード制御し、ボイラで回収する蒸気の量を最大にするＣＤＱ設備の操業方法が知られている（特許文献１を参照）。また、安定時の運転実績から得られた最適運転計画データをもとに自動運転するＣＤＱ設備の運転方法もある（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２６４０６２号公報
【特許文献２】特開平３−１５７４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したＣＤＱ設備の稼働率を高めて多くのコークスを処理するためには、切出速度を上げて切出量を増加させる必要がある。しかしながら、その一方で、切出速度を上げれば、冷却装置内に装入されたコークスは冷却装置内に長く留まらずに排出されてしまうため、蒸気回収量は減少する。さらに、ＣＤＱ設備では、冷却装置からボイラに導入される循環ガスの温度（以下、「ボイラ入口ガス温度」と呼ぶ。）が切出速度の上昇に伴って上昇するため、ボイラ入口ガス温度を考慮せずに切出速度を上げてしまうと、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備の耐熱上限を超える事態が生じ得る。したがって、切出速度は、ボイラ入口ガス温度が、前述の耐熱上限等に応じて定められるＣＤＱ設備の設備制約の上限を超えないように制御しなければならない。
【０００７】
ここで、特許文献１では、コークスの切出量を制御してボイラから最大の回収蒸気量を得ることは可能であるが、ボイラ入口ガス温度の変化に対応してコークスの切出速度を制御するのは困難である。また、特許文献２では、コークスの装入量が断続的に変化する場合を想定していないため、コークスの切出速度を変更しながら行う操業状態には追随しにくい。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、ボイラ入口ガス温度を設備制約の上限以下に維持しつつ、設備の稼働率と蒸気回収量とを最適化することができる切出速度制御方法および切出速度制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる切出速度制御方法は、乾式消火設備におけるコークスの切出速度を制御する切出速度制御方法であって、前記乾式消火設備は、コークスを所定の装入量ずつ冷却装置内に装入しつつ、該冷却装置内のコークスを順次所定の切出量ずつ切出して前記冷却装置外に排出することでコークスを冷却するものであり、前記乾式消火設備に対するコークスの将来の装入タイミングをもとに、前記冷却装置内のコークスを切出したときの前記装入タイミングでの前記冷却装置内のコークスの在庫量が予め定められる所定の装入可能在庫量となる装入可能切出速度を算出する装入可能切出速度算出ステップと、前記乾式消火設備の制約上限を超えない切出速度の値として予め定められる最大切出速度と前記装入可能切出速度とを比較し、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合は前記装入可能切出速度を最適切出速度とし、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度以上の場合は前記最大切出速度を最適切出速度として決定する最適速度決定ステップと、前記冷却装置内のコークスを前記最適切出速度で切り出すように制御する制御ステップと、を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる切出速度制御装置は、乾式消火設備におけるコークスの切出速度を制御する切出速度制御装置であって、前記乾式消火設備は、コークスを所定の装入量ずつ冷却装置内に装入しつつ、該冷却装置内のコークスを順次所定の切出量ずつ切出して前記冷却装置外に排出することでコークスを冷却するものであり、前記乾式消火設備に対するコークスの将来の装入タイミングをもとに、前記冷却装置内のコークスを切出したときの前記装入タイミングでの前記冷却装置内のコークスの在庫量が予め定められる所定の装入可能在庫量となる装入可能切出速度を算出する装入可能切出速度算出手段と、前記乾式消火設備の制約上限を超えない切出速度の値として予め定められる最大切出速度と前記装入可能切出速度とを比較し、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度よりも低速の場合は前記装入可能切出速度を最適切出速度とし、前記装入可能切出速度が前記最大切出速度以上の場合は前記最大切出速度を最適切出速度として決定する最適速度決定手段と、前記冷却装置内のコークスを前記最適切出速度で切り出すように制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ボイラ入口ガス温度を設備制約の上限以下に維持しつつ、設備の稼働率と蒸気回収量とを最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ＣＤＱ設備の構成例を示す模式図である。
【図２】図２は、切出速度制御装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、切出速度制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、最大切出速度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、冷却室モデルを構成するコークスモデルの説明図である。
【図６】図６は、冷却室モデルを構成する循環ガスモデルの説明図である。
【図７】図７は、冷却室モデルによるコークスモデルの層温度およびボイラ入口ガス温度の予測手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は、最適切出速度決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】図９は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する説明図である。
【図１０】図１０は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する他の説明図である。
【図１１】図１１は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する他の説明図である。
【図１２】図１２は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する他の説明図である。
【図１３】図１３は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する他の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の切出速度制御方法および切出速度制御装置を実施するための形態について説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。
【００１４】
（実施の形態）
図１は、コークスの乾式消火設備（ＣＤＱ設備）１の構成例を示す模式図である。また、図２は、図１のＣＤＱ設備１に適用される切出速度制御装置２の機能構成例を示すブロック図である。
【００１５】
先ず、ＣＤＱ設備１の構成について説明する。ＣＤＱ設備１は、図示しないコークス炉で製造された赤熱コークスを冷却するものであり、循環ガスＧによって高熱のコークスＣを冷却しつつ、冷却後のコークスＣを外部に排出する。
【００１６】
具体的には、図１に示すＣＤＱ設備１では、コークス炉からの赤熱コークスは、ガイドカー１０１内を通って、コークバケット１０２内に投入される。このようにして赤熱コークスが投入されたコークバケット１０２は、コークカー１０３およびターンテーブル１０４によってクレーンタワー１０５内に搬送され、クレーン１０６によってクレーンタワー１０５内を引き上げられてチャージ装置１０７内に搬送される。その後、このチャージ装置１０７によって、コークバケット１０２内の赤熱コークスが所定の装入タイミングで冷却装置１０８内に装入される。
【００１７】
冷却装置１０８内に装入された高熱のコークスＣは、プレチャンバ１０８ａから冷却室１０８ｂに向けて降下しつつ、冷却室１０８ｂ内を循環する循環ガスＧによって冷却される。以上のようにして冷却されたコークスＣは、排出装置１０９によって所望量ずつ順次切出される。
【００１８】
一方、循環ガスＧは、ガスクーラー１１０から配管を経て冷却装置１０８内に流入し、冷却室１０８ｂ内の高熱なコークスＣと接触しつつ上昇することでコークスＣを冷却する。この際、循環ガスＧは、このコークスＣとの熱交換等によって高熱化する。この高熱の循環ガスＧは、配管を経て冷却装置１０８からダストキャッチャー１１１に排出され、このダストキャッチャー１１１によって徐塵された後、ボイラ１１２に流入する。ボイラ１１２は、流入してきた高熱な循環ガスＧと熱交換を行うとともに蒸気を生成し、循環ガスＧを冷却する。ボイラ１１２によって生成された高温・高圧の蒸気は、不図示のタービン発電機等で利用される。
【００１９】
そして、ボイラ１１２を経た循環ガスＧは、配管を経てサイクロン装置１１３からガス循環ファン１１４へと送られ、ガス循環ファン１１４によってガスクーラー１１０へ送られる。この際、循環ガスＧは、サイクロン装置１１３によって徐塵され、ガスクーラー１１０によってコークスＣを冷却可能な温度まで冷却される。
【００２０】
次に、切出速度制御装置２の構成について説明する。切出速度制御装置２は、例えばワークステーションやパソコン等の汎用コンピュータを用いて実現され、ＣＤＱ設備１を構成する排出装置１０９によるコークスＣの切出速度を制御する。この切出速度制御装置２は、図２に示すように、主な機能部として、検出部２１と、入力部２３と、出力部２５と、記憶部２７と、各部を制御する制御手段としての制御部２９とを含む。
【００２１】
検出部２１は、温度センサや圧力センサ等を含む各種センサで構成され、ＣＤＱ設備１の操業状態に関する値を検出する。この検出部２１を構成するセンサは、必要に応じてＣＤＱ設備１内の適所に配設され、例えば、該当する時点での循環ガスＧの温度や圧力等、最適切出速度を決定するために検出が必要な値（検出値）を随時検出する。検出された各検出値は、その都度制御部２９に出力される。
【００２２】
入力部２３は、例えばキーボードやマウス、タッチパネル、各種スイッチ等の各種入力装置によって実現されるものであり、操作入力に応じた入力信号を制御部２９に出力する。この入力部２３を介して入力される値としては、例えば、事前に計画される冷却装置１０８（冷却室１０８ｂ）内への赤熱コークスの将来の装入タイミングやその装入タイミングで装入される赤熱コークスの装入量、後述する冷却室モデルの初期設定値等の他、最適切出速度を決定するために入力が必要な値Ｉ（入力値）がオペレータにより適宜入力される。
【００２３】
出力部２５は、各種画面を表示するＬＣＤやＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等の表示装置によって実現されるものであり、制御部２９の制御のもと、最適切出速度の決定に必要なデータを入力するための入力画面、ＣＤＱ設備１の最新の操業情報や後述するボイル入口ガス温度の予測値、最適切出速度の決定値等の表示画面といった各種画面を表示する。なお、出力部２５は、適宜プリンタやスピーカ等の出力装置を含む構成としてよい。
【００２４】
記憶部２７は、更新記憶可能なフラッシュメモリ等のＲＯＭやＲＡＭといった各種ＩＣメモリ、内蔵あるいはデータ通信端子で接続されたハードディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の情報記憶媒体およびその読取装置等によって実現されるものである。この記憶部２７には、切出速度制御装置２を動作させ、この切出速度制御装置２が備える種々の機能を実現するためのプログラムや、このプログラムの実行中に使用されるデータ等が事前に記憶され、あるいは処理の都度一時的に保存される。例えば、後述する最大切出速度を算出する際に用いる冷却室モデルのモデル情報や、ＣＤＱ設備１の最新の操業情報等が記憶される。ここで、操業情報には、検出部２１が検出した上記検出値や、入力部２３を介して入力された上記入力値等、少なくとも最適切出速度を決定するのに用いる値が保持され、検出部２１から検出値が入力された時点、あるいは入力部２３から入力値が入力された時点で随時最新の値に更新される。また、操業情報には、この他にも、最適切出速度として決定されるコークスの現在の切出速度や次回予定切出速度が保持され、適宜更新される。
【００２５】
制御部２９は、ＣＰＵ等で実現され、入力部２３から入力される入力信号、記憶部２７に記憶されるプログラムやデータ等をもとに、切出速度制御装置２を構成する各部への指示やデータの転送等を行って切出速度制御装置２の動作を制御する。この制御部２９は、最大切出速度を算出する最大切出速度算出部２９１と、装入可能切出速度を算出する装入可能切出速度算出手段としての装入可能切出速度算出部２９３と、最適切出速度を決定する最適速度決定手段としての最適切出速度決定部２９５とを含む。
【００２６】
図３は、切出速度制御装置２が行う切出速度制御処理の処理手順を示すフローチャートである。切出速度制御装置２は、図３の処理手順に従って切出速度制御処理を行うことで切出速度制御方法を実施する。この切出速度制御処理は、冷却装置１０８内への赤熱コークスの装入タイミングの前にその都度実行される。また、装入タイミングは、操業状況等に応じて随時変更されるものであり、切出速度制御処理は、最新の装入タイミングに従って実行される。なお、ここで説明する処理は、図３の処理手順を実現するためのプログラムを記憶部２７に記憶しておき、制御部２９がこのプログラムを読み出して実行することで実現できる。
【００２７】
図３に示すように、先ず、制御部２９は、前回装入タイミング以降に装入タイミングが変更されたか否かを判定し、変更されていない場合には（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、次回予定切出速度が既に決定されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、次回予定切出速度は、後段の処理である図８のステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０８を実行した場合に設定される値である。これら図８のステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０８の処理の詳細については後述するが、本ステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０８の処理では、今回適用する最適切出速度に加えて次回適用予定の最適切出速度が決定され、今回適用する最適切出速度が現在の切出速度、次回適用予定の最適切出速度が次回予定切出速度として操業情報に保持されるようになっている。このため、最初の装入タイミングで図３のステップＳ１０１の処理を実行する際には次回予定切出速度は決定されていないが、２回目以降の装入タイミングで図３のステップＳ１０１の処理を実行する際、前回装入タイミングで図８のステップＳ４０４、ステップＳ４０５、またはステップＳ４０８の処理を行った結果、次回予定切出速度が決定されている場合がある。そして、この場合は、そのときに求めた次回予定切出速度が今回適用する最適切出速度となる。したがって、このように次回予定切出速度が既に決定されている場合は（図３のステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、制御部２９は、次回予定切出速度を現在の切出速度（すなわち最適切出速度）として操業情報を更新し（ステップＳ１０３）、その後ステップＳ１０７に移行する。なお、このときに、次回予定切出速度をクリアして操業情報を更新しておく。
【００２８】
一方、前回装入タイミング以降に装入タイミングが変更された場合は（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に移行する。この場合は、仮に次回予定切出速度が前述のように決定済みの場合であっても、再度ステップＳ１０４〜Ｓ１０６の処理を行って最適切出速度を決定し直す。また、次回予定切出速度が決定済みでない場合も（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ステップＳ１０４に移行する。
【００２９】
そして、ステップＳ１０４では、最大切出速度算出部２９１が、最大切出速度算出処理を実行する。この最大切出速度算出処理では、ＣＤＱ設備１内で発生するコークスの現象をモデル化したコークスモデルと、このコークスを冷却する際に発生する循環ガスの現象をモデル化した循環ガスモデルとで構成される冷却室モデルを用いてボイラ入口ガス温度（冷却装置１０８（冷却室１０８ｂ）から排出されてボイラ１１２へと導入される循環ガスＧの温度）の予測値を算出し、このボイラ入口ガス温度をもとに、ボイル入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えない範囲で切出速度の最大値（最大切出速度）を算出する。図４は、最大切出速度算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００３０】
図４に示すように、最大切出速度算出部２９１は、先ず、最新の操業情報に含まれる現在の切出速度、すなわち、前回装入タイミングで適用された最適切出速度を現切出速度として設定する（ステップＳ２０１）。続いて、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ２０１で設定した現切出速度でのボイラ入口ガス温度の予測値を冷却室モデルを用いて算出する（ステップＳ２０２）。このボイラ入口ガス温度の予測値は、以下説明する全コークスモデル層と循環ガスとの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3に相当する。
【００３１】
ここで、ボイラ入口ガス温度を予測するための冷却室モデルについて説明する。図５は、冷却室モデルを構成するコークスモデルＭ１の説明図であり、図６は、冷却室モデルを構成する循環ガスモデルＭ２の説明図である。
【００３２】
コークスモデルＭ１は、ＣＤＱ設備１の冷却室１０８ｂ内のコークスに発生する現象をモデル化したものである。コークスモデルＭ１がモデル化する現象は、コークスが冷却室１０８ｂ内で循環ガスによって冷却されつつ、排出装置１０９によってコークスの一部が下層側から切出されるとともに、この切出量分のコークスがプレチャンバ１０８ａから新たに補充されるという現象である。
【００３３】
この現象をモデル化するために、コークスモデルＭ１は、図５に示すように、コークスの１回の切出量に対応した複数のコークスモデル層によってコークスをモデル化している。各コークスモデル層には、下層側から上層側に向けて順番に層番号（１，２，３，…，Ｉ−１，Ｉ）が付される。１つのコークスモデル層に含まれるコークス量は１回の切出量と同等とし、温度、密度、比熱等のコークス物性値は、コークスモデル層毎に一定とする。
【００３４】
このコークスモデルＭ１は、ＣＤＱ設備１での実際のコークスの切出しおよび補充に追随して、最下層（層番号１）のコークスモデル層が除外されるとともに各コークスモデル層が一段下がり、上層側に新規のコークスモデル層が層番号Ｉのコークスモデル層として補充されるようになっている。そして、このようにして、コークスモデルＭ１の各コークスモデル層は、常に層総数＝Ｉを維持しつつ、層毎のコークス物性値を随時更新する。
【００３５】
一方、循環ガスモデルＭ２は、配管等を経てＣＤＱ設備１内を循環する循環ガスに発生する現象をモデル化したものである。循環ガスモデルＭ２がモデル化する現象は、冷却室１０８ｂ内に循環ガスが発生し、発生した循環ガスが冷却室１０８ｂ内を循環する現象であって、循環ガスが冷却室１０８ｂ内をコークスの下層側から上層側に向けて上昇しつつ、コークスとの間で熱交換および燃焼するという現象である。
【００３６】
この現象をモデル化するために、循環ガスモデルＭ２は、図６に示すように、コークスモデルＭ１の下層側から上層側に向けて上昇しつつ順次コークスモデル層を通過して、各コークスモデル層と接触する現象をモデル化している。具体的には、循環ガスモデルＭ２では、先ず、コークスモデルＭ１の層番号１のコークスモデル層と循環ガスとが接触し、続いて、層番号２のコークスモデル層と循環ガスとが接触し、最終的に、コークスモデルＭ１の層番号Ｉのコークスモデル層と循環ガスとが接触する。このように、循環ガスモデルＭ２によってモデル化した循環ガスは、冷却室１０８ｂ内における実際の循環ガスの上昇に追随して、コークスモデルＭ１を層毎に順次通過しつつ上昇し、各コークスモデル層と接触した後に層番号Ｉのコークスモデル層の上層に向けて上昇する。
【００３７】
加えて、この循環ガスモデルＭ２は、冷却室１０８ｂ内における実際の循環ガスの上昇に追随し、前述のようにモデル化した循環ガスがコークスモデルＭ１の層毎に熱交換および燃焼する現象をモデル化している。具体的には、循環ガスモデルＭ２では、循環ガスがコークスと接触しつつ上昇する過程でコークスと循環ガスとが熱交換し、且つ循環ガスが燃焼する現象を演算式によってモデル化している。以下、循環ガスモデルＭ２においてモデル化した循環ガスの熱交換および燃焼の演算式を示す。
【００３８】
循環ガスモデルＭ２における循環ガス比熱Ｃg［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］は、循環ガス中の一酸化炭素濃度Ｘ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、循環ガス中の二酸化炭素濃度Ｙ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、循環ガス中の水素濃度Ｈ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、循環ガス中の水分濃度Ｗ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、循環ガス中の窒素濃度Ｚ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、一酸化炭素ガス比熱Ｃgx［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、二酸化炭素ガス比熱Ｃgy［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、水素ガス比熱Ｃgh［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、水分ガス比熱Ｃgw［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、および窒素ガス比熱Ｃgz［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］を用いて、次式（１）によって表される。なお、一酸化炭素濃度Ｘ、二酸化炭素濃度Ｙ、水素濃度Ｈ、水分濃度Ｗ、および窒素濃度Ｚは、検出部２１で検出され、あるいは入力部２３を介して入力されて記憶部２７に随時更新保持される操業情報に含まれる。
Ｃg＝Ｃgx×Ｘ＋Ｃgy×Ｙ＋Ｃgh×Ｈ＋Ｃgw×Ｗ＋Ｃgz×Ｚ   ・・・（１）
【００３９】
上記式（１）内の一酸化炭素ガス比熱Ｃgx［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、二酸化炭素ガス比熱Ｃgy［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、水素ガス比熱Ｃgh［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、水分ガス比熱Ｃgw［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、および窒素ガス比熱Ｃgz［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］は、熱交換する前の循環ガス温度Ｔg1［℃］を用いて、次式（２）〜（６）によって表される。なお、循環ガス温度Ｔg1は、操業情報に含まれる。
Ｃgx＝ａgx×Ｔg13＋ｂgx×Ｔg12＋ｃgx×Ｔg1＋ｄgx   ・・・（２）
Ｃgy＝ａgy×Ｔg13＋ｂgy×Ｔg12＋ｃgy×Ｔg1＋ｄgy   ・・・（３）
Ｃgh＝ａgh×Ｔg13＋ｂgh×Ｔg12＋ｃgh×Ｔg1＋ｄgh   ・・・（４）
Ｃgw＝ａgw×Ｔg13＋ｂgw×Ｔg12＋ｃgw×Ｔg1＋ｄgw   ・・・（５）
Ｃgz＝ａgz×Ｔg13＋ｂgz×Ｔg12＋ｃgz×Ｔg1＋ｄgz   ・・・（６）
【００４０】
循環ガスモデルＭ２における循環ガスのガス熱伝導度Ｋg［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］は、一酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgx［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、二酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgy［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、水素ガス熱伝導度Ｋgh［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、水分ガス熱伝導度Ｋgw［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、窒素ガス熱伝導度Ｋgz［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、一酸化炭素濃度Ｘ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、二酸化炭素濃度Ｙ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、水素濃度Ｈ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、水分濃度Ｗ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、および窒素濃度Ｚ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］を用いて、次式（７）によって表される。
Ｋg＝Ｋgx×Ｘ＋Ｋgy×Ｙ＋Ｋgh×Ｈ＋Ｋgw×Ｗ＋Ｋgz×Ｚ   ・・・（７）
【００４１】
上記式（７）内の一酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgx［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、二酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgy［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、水素ガス熱伝導度Ｋgh［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、水分ガス熱伝導度Ｋgw［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、および窒素ガス熱伝導度Ｋgz［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］は、循環ガス温度Ｔg1［℃］を用いて、次式（８）〜（１２）によって表される。
Ｋgx＝ｅgx×(ｆgx×Ｔg12＋ｇgx×Ｔg1＋ｈgx)   ・・・（８）
Ｋgy＝ｅgy×(ｆgy×Ｔg12＋ｇgy×Ｔg1＋ｈgy)   ・・・（９）
Ｋgh＝ｅgh×(ｆgh×Ｔg12＋ｇgh×Ｔg1＋ｈgh)   ・・・（１０）
Ｋgw＝ｅgw×(ｆgw×Ｔg12＋ｇgw×Ｔg1＋ｈgw)   ・・・（１１）
Ｋgz＝ｅgz×(ｆgz×Ｔg12＋ｇgz×Ｔg1＋ｈgz)   ・・・（１２）
【００４２】
循環ガスモデルＭ２における循環ガスのガス粘度Ｍg［ｋｇ／ｍｈｒ］およびガス密度Ｄg［ｋｇ／Ｎｍ3］は、一酸化炭素濃度Ｘ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、二酸化炭素濃度Ｙ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、水素濃度Ｈ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、水分濃度Ｗ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、窒素濃度Ｚ［ｍｏｌ％／Ｎｍ3］、および循環ガス温度Ｔg1［℃］を用いて、次式（１３），（１４）によって表される。
Ｍg＝ａg1×((Ｔg1＋ａg2)0.6774)    ・・・（１３）
Ｄg＝ｂg1×Ｘ＋ｂg2×Ｙ＋ｂg3×Ｈ＋ｂg4×Ｗ＋ｂg5×Ｚ   ・・・（１４）
【００４３】
循環ガスモデルＭ２におけるコークス比熱Ｃs［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］は、熱交換する前のコークス温度Ｔs1［℃］を用いて、次式（１５）によって表される。
Ｃs＝ａs1×Ｔs12＋ａs2×Ｔs1＋ａs3    ・・・（１５）
【００４４】
なお、上記式（２）〜（１５）に示したように、一酸化炭素ガス比熱Ｃgx、二酸化炭素ガス比熱Ｃgy、水素ガス比熱Ｃgh、水分ガス比熱Ｃgw、窒素ガス比熱Ｃgz、一酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgx、二酸化炭素ガス熱伝導度Ｋgy、水素ガス熱伝導度Ｋgh、水分ガス熱伝導度Ｋgw、窒素ガス熱伝導度Ｋgz、ガス粘度Ｍg、ガス密度Ｄg、およびコークス比熱Ｃsは、所定の係数を含む多項式によって表される。
【００４５】
また、上記式（２）〜（１５）に含まれるａgx、ｂgx、ｃgx、ｄgx、ａgy、ｂgy、ｃgy、ｄgy、ａgh、ｂgh、ｃgh、ｄgh、ａgw、ｂgw、ｃgw、ｄgw、ａgz、ｂgz、ｃgz、ｄgz、ｅgx、ｆgx、ｇgx、ｈgx、ｅgy、ｆgy、ｇgy、ｈgy、ｅgh、ｆgh、ｇgh、ｈgh、ｅgw、ｆgw、ｇgw、ｈgw、ｅgz、ｆgz、ｇgz、ｈgz、ａg1、ａg2、ｂg1、ｂg2、ｂg3、ｂg4、ｂg5、ａs1、ａs2、およびａs3は、各多項式の係数である。これらの係数および式（２）〜（１５）に示される多項式は、例えば「設計者のための物性定数推算法」（日刊工業新聞社）、「物性推算法」（データブック出版社）、「化学工学Ｉ」（岩波全書）、「化学工学II」（岩波全書）、「化学工学III」（岩波全書）等の文献を参照して決定すればよい。なお、式（２）〜（１５）の形態は多項式に限らず単項式であってもよく、同様に上記文献を参照して決定してよい。
【００４６】
循環ガスモデルＭ２におけるコークス・ガス間伝熱係数Ｈsg［単位なし］は、循環ガス熱伝導度Ｋg［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、プラントル数Ｐr［単位なし］、粒子レイノルズ数Ｒs［単位なし］、コークス球形度Ｓf［単位なし］、コークス粒度Ｄp［単位なし］、および冷却室空間率Ｅ［単位なし］を用いて、次式（１６）によって表される。なお、コークス球形度Ｓf、コークス粒度Ｄp、および冷却室空間率Ｅは、操業情報に含まれる。
Ｈsg＝Ｋg×(２＋０．７５×(Ｐr0.3333)×(Ｒs0.5))／(Ｓf×Ｄp×Ｅ)・・・（１６）
【００４７】
なお、式（１６）内の粒子レイノルズ数Ｒs［単位なし］およびプラントル数Ｐr［単位なし］は、循環ガス比熱Ｃg［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、ガス粘度Ｍg［ｋｇ／ｍｈｒ］、循環ガス熱伝導度Ｋg［ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃］、コークス球形度Ｓf［単位なし］、コークス粒度Ｄp［単位なし］、循環ガスのガス線速度ｕg［Ｎｍ／ｈｒ］、およびガス密度Ｄg［ｋｇ／Ｎｍ3］を用いて、次式（１７），（１８）によって各々表される。なお、ガス線速度ｕg、ガス密度Ｄg、およびガス粘度Ｍgは、操業情報に含まれる。
Ｐr＝Ｃg×Ｍg／Ｋg×２２．４／１２   ・・・（１７）
Ｒs＝Ｓf×Ｄp×ｕg×Ｄg／Ｍg   ・・・（１８）
【００４８】
循環ガスモデルＭ２における熱交換量Ｖ１（循環ガスモデルＭ２によってモデル化した循環ガスとコークスモデル層との熱交換量Ｖ１）は、コークス・ガス間伝熱係数Ｈsg［単位なし］、コークス温度Ｔs1［℃］、循環ガス温度Ｔg1［℃］、コークスモデル層の体積Ｖd［ｍ3］、およびコークスモデル層の比表面積Ｓa［ｍ2］を用いて、次式（１９）によって表される。なお、体積Ｖd［ｍ3］および比表面積Ｓa［ｍ2］は、コークスモデルＭ１をもとに算出される。
Ｖ１＝Ｖd×Ｓa×Ｈsg×(Ｔs1−Ｔg1)   ・・・（１９）
【００４９】
この循環ガスモデルＭ２における熱交換後の循環ガス温度Ｔg2［℃］とコークス温度Ｔs2［℃］は、熱交換量Ｖ１［ｋｃａｌ・ｍ3／ｋｇ］、循環ガス比熱Ｃg［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、循環ガス体積Ｆg［ｍ3］、コークス温度Ｔs1［℃］、コークスモデル層の体積Ｖd［ｍ3］、コークス比熱Ｃs［ｋｃａｌ／ｋｇ℃］、コークス密度Ｄs［ｋｇ／Ｎｍ3］、および循環ガス冷却室通過時間ｄｔを用いて、次式（２０），（２１）によって表される。なお、循環ガス体積Ｆg［ｍ3］は、冷却室１０８ｂの体積Ｖc［ｍ3］と冷却室空間率Ｅ［単位なし］との積(Ｖc×Ｅ)によって算出される。
Ｔg2＝Ｔg1＋Ｖ１／(Ｆg×Ｃg)   ・・・（２０）
Ｔs2＝Ｔs1＋(−Ｖ１)×ｄｔ／(Ｖd×Ｃs×Ｄs)   ・・・（２１）
【００５０】
循環ガスモデルＭ２における循環ガスの燃焼熱量Ｑ１［ｋｃａｌ］は、冷却室１０８ｂ内のコークスと循環ガスとの接触によって、この循環ガス内の可燃ガスが燃焼して発生する熱量である。この燃焼熱量Ｑ１は、以下のようにして算出する。
【００５１】
先ず、循環ガス内の可燃ガスがコークス等の反応物質Ａ，Ｂと反応速度ｖ［ｍｏｌ／ｍ3・秒］で反応し、これによって、生成物質α，βが生成され、反応熱量Ｑ［ｋｃａｌ］が発生すると仮定する。この場合、可燃ガス燃焼に関する反応は、Ａ＋Ｂ→α＋β＋Ｑによって表され、反応速度ｖは、反応物質Ａ，Ｂの各モル濃度［Ａ］，［Ｂ］［ｍｏｌ／ｍ3］と反応速度定数ｋとを用いて、ｖ＝ｋ[Ａ][Ｂ]によって算出される。なお、反応速度定数ｋは温度の関数であり、ここでは循環ガス温度を用いる。
【００５２】
続いて、冷却室１０８ｂ内の可燃ガス燃焼に関する反応式毎に反応速度ｖを求め、循環ガスがコークスモデル層を一層通過する時間分だけ反応が起こると仮定して、この一層の層厚と反応速度ｖとをもとに、循環ガスがコークスモデル層の一層を通過するために要する時間ｔg［秒］を算出する。なお、この可燃ガス燃焼に関する反応式として、具体的には以下の反応式が挙げられる。
Ｃ＋ＣＯ2＝２ＣＯ−４１［ｋｃａｌ］
Ｃ＋Ｈ2Ｏ＝ＣＯ＋Ｈ2−３１［ｋｃａｌ］
Ｃ＋２Ｈ2Ｏ＝ＣＯ2＋２Ｈ2−２１［ｋｃａｌ］
Ｈ2＋（１／２）Ｏ＝Ｈ2Ｏ＋６８［ｋｃａｌ］
ＣＯ＋（１／２）Ｏ2＝ＣＯ2＋６８［ｋｃａｌ］
【００５３】
以上の演算過程に従い、循環ガスの燃焼熱量Ｑ１［ｋｃａｌ］は、反応式毎の反応熱量Ｑ［ｋｃａｌ］、循環ガス体積Ｆg［ｍ3］、および反応式毎の時間ｔg［秒］を用いて、次式（２２）によって算出される。
Ｑ１＝Ｑ×Ｆg×ｔg   ・・・（２２）
【００５４】
式（２２）によって算出した燃焼熱量Ｑ１［ｋｃａｌ］は、次式（２３），（２４）に示すように、定数ｌ，ｍの割合でコークスの発生熱量Ｑc［ｋｃａｌ］と循環ガスの発生熱量Ｑg［ｋｃａｌ］とに割り振られる。
Ｑc＝（ｌ／（ｌ＋ｍ））×Ｑ１   ・・・（２３）
Ｑg＝（ｍ／（ｌ＋ｍ））×Ｑ１   ・・・（２４）
【００５５】
ここで、可燃ガス燃焼による循環ガスの増加温度△Ｔ１［℃］およびコークスの増加温度△Ｔ２［℃］は、算出した発生熱量Ｑg，Ｑc［ｋｃａｌ］を用い、次式（２５），（２６）によって算出される。
△Ｔ１＝Ｑg÷（Ｃg×コークスモデル層体積）   ・・・（２５）
△Ｔ２＝Ｑc÷（Ｃs×コークスモデル層体積）   ・・・（２６）
【００５６】
これら増加温度△Ｔ１，△Ｔ２［℃］は、循環ガスの燃焼によって増加した温度である。したがって、循環ガスの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3［℃］とコークス温度Ｔs3［℃］は、上記式（２０），（２１）によって表される熱交換後の循環ガス温度Ｔg2［℃］とコークス温度Ｔs2［℃］に増加温度△Ｔ１，△Ｔ２［℃］をそれぞれ加算して算出される。すなわち、循環ガス温度Ｔg3［℃］とコークス温度Ｔs3［℃］は、次式（２７），（２８）によって算出される。
Ｔg3＝Ｔg2＋△Ｔ１   ・・・（２７）
Ｔs3＝Ｔs2＋△Ｔ２   ・・・（２８）
【００５７】
ここで、上記式（２７）による循環ガス温度Ｔg3は、コークスモデルＭ１と層毎に熱交換および燃焼した後の循環ガスの温度である。すなわち、図６に示す循環ガスＧ1〜ＧI+1の各温度のうち、循環ガスＧ1の温度は熱交換前の循環ガス温度Ｔg1であり、循環ガスＧ2の温度は層番号１のコークスモデル層と循環ガスとの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3である。同様に、循環ガスＧ2の温度は層番号２の時点における熱交換前の循環ガス温度Ｔg1であり、循環ガスＧ3の温度は層番号２のコークスモデル層と循環ガスとの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3である。さらに、循環ガスＧIの温度は層番号Ｉの時点における熱交換前の循環ガス温度Ｔg1であり、循環ガスＧI+1の温度は層番号Ｉのコークスモデル層と循環ガスとの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3である。
【００５８】
そして、この循環ガスＧI+1の温度は、コークスモデルＭ１の全層との間で熱交換および燃焼した後の循環ガスの温度であり、冷却室１０８ｂから排出される循環ガスの温度、すなわちＣＤＱ設備１のボイラ入口ガス温度の予測値に相当する。
【００５９】
また、上記式（２８）によるコークス温度Ｔs3は、コークスモデルＭ１が循環ガスと層毎に熱交換およびガス燃焼した後の各コークスモデル層（層番号＝１，２，３，…，Ｉ）の温度の予測値である。
【００６０】
次に、冷却室モデルについて説明する。図７は、冷却室モデルによるコークスモデルの層温度およびボイラ入口ガス温度の予測手順を示すフローチャートである。冷却室モデルは、冷却室１０８ｂ内において発生する現象をモデル化したプログラムモデルであって、上記したコークスモデルＭ１と循環ガスモデルＭ２とを組み合わせたモデルである。したがって、この冷却室モデルによってモデル化された現象は、コークスモデルＭ１によってモデル化されたコークスの現象と、循環ガスモデルＭ２によってモデル化された循環ガスの熱交換および燃焼の各現象とを含む。そして、この冷却室モデルは、図７に示す予測手順に従ってコークスモデルＭ１の各層温度およびボイラ入口ガス温度の予測値を算出する。実際の処理は、最大切出速度算出部２９１が行う。
【００６１】
すなわち先ず、最大切出速度算出部２９１は、コークスモデルＭ１の層温度を初期設定する（ステップＳ３０１）。ここでは、最大切出速度算出部２９１は、事前に入力部２３を介して入力されたコークスモデルＭ１の層毎の温度情報をもとに、コークスモデルＭ１の各層温度を初期設定する。
【００６２】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、最新の操業情報を取得する（ステップＳ３０２）。最大切出速度算出部２９１は、検出部２１で検出され、あるいは入力部２３を介して入力されて記憶部２７に随時更新保持される最新の操業情報を読み出して取得する。
【００６３】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、現時刻におけるコークスモデルＭ１および循環ガスモデルＭ２を設定する（ステップＳ３０３）。
【００６４】
具体的には、最大切出速度算出部２９１は、先ず、冷却室のモデル情報として記憶部２７に事前に記憶されているコークスモデルＭ１を読み出し、ステップＳ３０１において初期設定した各層温度をコークスモデルＭ１の各層温度に設定してコークスモデルＭ１を初期設定する。後段のステップＳ３１６の処理を実行した後にこのステップＳ３０３の処理を行う場合には、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１０においてコークスモデル層毎に算出した層温度またはステップＳ３１７において補正した層温度をコークスモデルＭ１の各層温度に設定してコークスモデルＭ１を更新する。
【００６５】
さらに、最大切出速度算出部２９１は、最新の操業情報およびコークスモデルＭ１の層温度や、事前に入力部２３を介して入力された循環ガスモデルＭ２の演算係数等をもとに、上記式（１）〜（２８）によりモデル化した循環ガスモデルＭ２を初期設定する。後段のステップＳ３１６の処理を実行した後にこのステップＳ３０３の処理を行う場合には、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１０において算出したコークスおよび循環ガスの各物性値を循環ガスモデルＭ２の上記式（１）〜（２８）に適用して、循環ガスモデルＭ２を更新する。
【００６６】
その後、最大切出速度算出部２９１は、処理対象のコークスモデルＭ１の層番号Ｎを初期化する（ステップＳ３０４）。これによって、処理対象の層番号Ｎは、コークスモデルＭ１の最下層の層番号（＝１）に設定される。続いて、最大切出速度算出部２９１は、冷却室１０８ｂ内の循環ガス通過時間ｄｔを算出し（ステップＳ３０５）、次回のコークスの切出時刻ｔNを算出する（ステップＳ３０６）。
【００６７】
なお、循環ガス通過時間ｄｔは、循環ガスが冷却室１０８ｂを通過するために要する時間であり、例えば、操業情報に含まれるガス線速度ｕgと冷却室１０８ｂの塔長さ（ガス通過距離）との除算処理によって算出される。また、切出時刻ｔNは、例えば、操業情報に含まれるコークスの現切出速度と切出層厚との除算処理によってコークスの一層を切り出すために必要な時間を求め、得られた時間と現時刻との加算処理によって算出される。
【００６８】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、現時刻がコークスの切出時刻ｔNに到達したか否かを判断し、到達していないと判断した場合には（ステップＳ３０７：Ｎｏ）、現コークスモデル層と循環ガスとの間の熱交換量および燃焼熱量を算出する（ステップＳ３０９）。すなわち、最大切出速度算出部２９１は、上記式（１）〜（２８）によりモデル化した循環ガスモデルＭ２をもとに、現層番号Ｎのコークスモデル層と循環ガスとの間における熱交換量Ｖ１および燃焼熱量Ｑ１を算出する。
【００６９】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、現コークスモデル層および循環ガスの物性値を更新する（ステップＳ３１０）。具体的には、最大切出速度算出部２９１は、コークスモデルＭ１および循環ガスモデルＭ２をもとに、層番号Ｎにおける循環ガス温度Ｔg3やコークス温度Ｔs3等のコークスおよび循環ガスの物性値を算出する。そして、最大切出速度算出部２９１は、層番号Ｎのコークスモデル層および循環ガスの物性値を算出した値に更新することで、コークスモデルＭ１および循環ガスモデルＭ２を更新する。
【００７０】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、処理対象のコークスモデルＭ１の層番号Ｎをインクリメント処理し（ステップＳ３１１）、コークスモデルＭ１一層分だけ時刻を進行する（ステップＳ３１２）。ステップＳ３１２では、最大切出速度算出部２９１は、循環ガス通過時間ｄｔとコークスモデルＭ１の全層数Ｉとの除算処理によって一層分の時間ｄｔ／Ｉを算出し、得られた時間ｄｔ／Ｉを現時刻に加算する。
【００７１】
その後、最大切出速度算出部２９１は、更新後の層番号Ｎ＋１がコークスモデル層の総数（＝Ｉ）を超えたか否かを判断し、超えていない場合には（ステップＳ３１３：Ｎｏ）、ステップＳ３０７に戻って上記した処理を繰り返す。すなわち、ステップＳ３０７では、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１２で進行した時刻が切出時刻ｔNに到達したか否かを判断し、到達した場合であれば（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）、図５を参照して説明した要領でコークスモデル層を更新し（ステップＳ３０８）、その後、ステップＳ３０６に戻って以降の処理を繰り返す。
【００７２】
一方、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１３において超えたと判断した場合には（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）、ボイラ入口ガス温度を設定する（ステップＳ３１４）。具体的には、最大切出速度算出部２９１は、図６を参照して説明して説明した循環ガスＧI+1の温度、すなわち、層番号Ｉのコークスモデル層と循環ガスとの熱交換および燃焼後の循環ガス温度Ｔg3をボイラ入口ガス温度として設定する。
【００７３】
続いて、最大切出速度算出部２９１は、ボイラ入口ガス温度の誤差を算出する（ステップＳ３１５）。具体的には、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１４において設定したボイラ入口ガス温度の予測値と、操業情報に含まれるボイラ入口ガス温度の実測値との減算処理を行い、この減算処理による算出値の絶対値をボイラ入口ガス温度の誤差とする。
【００７４】
そして、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１５で算出した誤差が事前に設定した閾値以下であるか否かを判定する。誤差が閾値以下ではない場合には（ステップＳ３１６：Ｎｏ）、最大切出速度算出部２９１は、コークスモデルＭ１の層温度を補正する（ステップＳ３１７）。すなわち、最大切出速度算出部２９１は、この誤差を零にするようにコークス温度Ｔs3を調整して、コークスモデルＭ１の各層温度を補正する。その後、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３０２の処理に戻って上記した処理を繰り返す。また、ステップＳ３１６において誤差が閾値以下であると判定した場合には（ステップＳ３１６：Ｙｅｓ）、最大切出速度算出部２９１は、ステップＳ３１７を実行せずにステップＳ３０２に戻り、以降の処理を繰り返す。
【００７５】
図４のステップＳ２０２では、以上説明した冷却モデルを用いることで、ボイラ入口ガス温度の予測値を算出する。すなわち、図７のステップＳ３１４で設定される値をボイラ入口ガス温度の予測値として得る。
【００７６】
そして、このようにしてボイラ入口ガス温度の予測値を得たならば、続いて、図４に示すように、最大切出速度算出部２９１は、事前に設定されたＣＤＱ設備１の制約上限と、ステップＳ２０２において算出されたボイラ入口ガス温度の予測値とを比較処理し、ボイラ入口ガス温度の予測値がＣＤＱ設備１の制約上限以下であるか否かを判定する。そして、ボイラ入口ガス温度の予測値がＣＤＱ設備１の制約上限を超える場合には（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、最大切出速度算出部２９１は、事前に設定された所定値を現切出速度から減算し、得られた値を最大切出速度とする（ステップＳ２０５）。
【００７７】
一方、ボイラ入口ガス温度の予測値がＣＤＱ設備１の制約上限以下である場合には（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、最大切出速度算出部２９１は、ボイラ入口ガス温度の予測値が事前に設定された閾値未満であるか否かを判定する。閾値としては、ＣＤＱ設備１の制約上限未満のボイラ入口ガス温度の値が適宜設定され、切出速度を下げ過ぎないように設定される。そして、ボイラ入口ガス温度の予測値が閾値未満である場合には（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、最大切出速度算出部２９１は、事前に設定された所定値を現切出速度に加算し、得られた値を最大切出速度とする（ステップＳ２０６）。これに対し、ボイラ入口ガス温度の予測値が閾値以上である場合には（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、最大切出速度算出部２９１は、現切出速度を最大切出速度とする（ステップＳ２０７）。
【００７８】
以上説明した最大切出速度算出処理によれば、実際の操業時に視認が困難な冷却室１０８ｂ内の現象を高精度にモデル化し、現切出速度から想定される将来のボイラ入口ガス温度を正確に予測できる。したがって、切出速度に追随する将来のボイラ入口ガス温度の変化を高精度に把握でき、この結果、実際のボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の制約上限以下に維持しつつ最大化した値を最大切出速度として算出することができる。また、現切出速度に応じた将来のボイラ入口ガス温度を正確に予測できるため、ボイラ入口ガス温度の予測値がＣＤＱ設備１の制約上限を超えた際にその値を調整することで、制約上限を超えることなく最大切出速度を算出することができる。
【００７９】
なお、最大切出速度の算出手法はこれに限定されるものではなく、適宜公知の手法を用いて最大切出速度を算出することとしてよい。あるいは、ＣＤＱ設備１の過去の操業から経験的に定まる値を用いるようにしてもよい。以下では、最大切出速度を最大切出速度Ｓaと表記し、仮に４５［ｔ／ｈ］として説明する。
【００８０】
以上のようにして最大切出速度算出処理を実行し、最大切出速度Ｓaを算出したならば、図３のステップＳ１０４にリターンし、その後ステップＳ１０５に移行する。
【００８１】
そして、装入可能切出速度算出部２９３が、装入可能切出速度算出ステップとして、装入可能切出速度を算出する処理を行う（ステップＳ１０５）。ここで、装入タイミングでは、通常、約２０［ｔ］の赤熱コークスが冷却装置１０８内に１度に装入される。このため、ＣＤＱ設備１では、冷却装置１０８の容量以上の赤熱コークスが装入されないように、装入タイミングにおける冷却装置１０８内のコークスの在庫量について予め上限（装入可能在庫量）が定められている。在庫量が装入可能在庫量を上回る場合は、装入タイミングであってもコークスを装入することはできない。本実施の形態では、この装入可能在庫量を仮に２０［ｔ］とする。なお、同様に、冷却装置１０８内の在庫量の下限（以下、「下限在庫量」と呼ぶ。）も定められている。この下限在庫量は、仮に１０［ｔ］とする。また、装入タイミング毎のコークスの装入量は、２０［ｔ］とする。
【００８２】
ステップＳ１０５では、装入可能切出速度算出部２９３は、装入可能切出速度として、次回以降の装入タイミングにおいて在庫量が前述の装入可能在庫量となるような切出速度を装入間隔毎に算出する。本実施の形態では、今回〜次回装入タイミングの装入間隔を対象とし、次回の装入タイミングにおいて在庫量が装入可能在庫量となる装入可能切出速度（以下、適宜「今回装入可能切出速度」と呼び、今回装入可能切出速度Ｓb1と表記する。）を算出するとともに、次回〜次々回装入タイミングの装入間隔を対象とし、次々回の装入タイミングにおいて在庫量が装入可能在庫量となる装入可能切出速度（以下、適宜「次回装入可能切出速度」と呼び、次回装入可能切出速度Ｓb2と表記する。）を算出する。
【００８３】
装入可能切出速度を算出したならば、続いて、最適切出速度決定部２９５が、最適速度決定ステップとして、最適切出速度決定処理を実行する（ステップＳ１０６）。図８は、最適切出速度決定処理の処理手順を示すフローチャートである。また、図９〜図１３は、最適切出速度決定処理の場合分けを説明する説明図であり、装入可能切出速度による在庫量変化と、最適切出速度による在庫量変化とを示している。
【００８４】
最適切出速度決定処理では、最適切出速度決定部２９５は、先ず、図３のステップＳ１０５で算出した今回装入可能切出速度Ｓb1および次回装入可能切出速度Ｓb2の平均値（以下、「平均装入可能切出速度」と呼び、平均装入可能切出速度Ｓbと表記する。）を算出する（ステップＳ４０１）。平均装入可能切出速度Ｓbを算出したならば、最適切出速度決定部２９５は、図３のステップＳ１０４で算出した最大切出速度Ｓaと図３のステップＳ１０５で算出した装入可能切出速度との大小関係を判定する。そして、今回装入可能切出速度Ｓb1および次回装入可能切出速度Ｓb2が最大切出速度Ｓaよりも低速の場合には（ステップＳ４０２：Ｙｅｓ）、最適切出速度決定部２９５は、平均装入可能切出速度Ｓbと今回装入可能切出速度Ｓb1との大小関係を判定し、今回装入可能切出速度Ｓb1が平均装入可能切出速度Ｓbよりも低速の場合には（ステップＳ４０３：Ｙｅｓ）、平均装入可能切出速度Ｓbを今回適用する最適切出速度とするとともに次回適用予定の最適切出速度とすることで、最適切出速度を決定する（ステップＳ４０４）。また、このとき、今回適用する最適切出速度（平均装入可能切出速度Ｓb）を現在の切出速度とし、次回適用予定の最適切出速度（平均装入可能切出速度Ｓb）を次回予定切出速度として操業情報を更新する。
【００８５】
以上のステップＳ４０１→Ｓ４０２（Ｙｅｓ）→Ｓ４０３（Ｙｅｓ）→Ｓ４０４の場合分けを場合分け１とする。この場合分け１において、例えば、図９（ａ）に示すように、今回，次回，次々回装入タイミングがＡ１１，Ａ１３，Ａ１５であり、今回装入タイミングＡ１１での在庫量が下限在庫量であったとする。また、今回装入可能切出速度Ｓb1＝１０［ｔ／ｈ］、次回装入可能切出速度Ｓb2＝２０［ｔ／ｈ］であったとする。この場合は、各装入タイミングＡ１１，Ａ１３，Ａ１５で所定量（例えば２０［ｔ］）の赤熱コークスが冷却装置１０８内に装入され、その在庫量は、次回，次々回装入タイミングＡ１３，Ａ１５で装入可能在庫量となるように推移する。
【００８６】
本例では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝１０［ｔ／ｈ］および次回装入可能切出速度Ｓb2＝２０［ｔ／ｈ］はともに最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも低速である。さらに、今回装入可能切出速度Ｓb1＝１０［ｔ／ｈ］は、平均装入可能切出速度Ｓb＝１５［ｔ／ｈ］よりも低速である。このような場合には、図９（ｂ）に示すように、今回〜次々回装入タイミングＡ１１〜Ａ１５の最適切出速度を平均装入可能切出速度Ｓb＝１５［ｔ／ｈ］とする。
【００８７】
今回装入可能切出速度Ｓb1および次回装入可能切出速度Ｓb2が最大切出速度Ｓaよりも低速の場合、排出装置１０９からのコークスの切出しを装入可能切出速度で行うと、ボイラ入口ガス温度はＣＤＱ設備１の制約上限よりも低くなる。したがって、ＣＤＱ設備１の稼働率を考えれば、装入可能切出速度よりも高速でコークスを切出す操業も可能であるが、その分ＣＤＱ設備１の蒸気回収量は低下する。
【００８８】
これに対して、装入可能切出速度でコークスを切出せば、予定されている装入タイミングにおいて赤熱コークスを冷却装置１０８内に確実に装入することができる。加えて、赤熱コークスの装入直前の在庫量が装入可能在庫量を大きく下回らないようにコークスを最大限冷却装置１０８内に留まらせることが可能となる。したがって、場合分け１において最適切出速度を平均装入可能切出速度Ｓbとすることによれば、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えない条件の下、コークスを冷却装置１０８内に確実に装入しながら、冷却装置１０８内のコークスから回収する蒸気量を増大させることができる。これによれば、ボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の上限以下に維持しつつ、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。さらに、次々回タイミングまでの間、排出装置１０９からのコークスの切出しを一定の速度に保って実施できるので、ＣＤＱ設備１の安定的な操業が実現できる。
【００８９】
図８に戻る。ステップＳ４０３での判定で、今回装入可能切出速度Ｓb1が平均装入可能切出速度Ｓb以上と判定した場合は（ステップＳ４０３：Ｎｏ）、最適切出速度決定部２９５は、今回装入可能切出速度Ｓb1を今回適用する最適切出速度とし、次回装入可能切出速度Ｓb2を次回適用予定の最適切出速度とすることで、最適切出速度を決定する（ステップＳ４０５）。また、このとき、今回適用する最適切出速度（今回装入可能切出速度Ｓb1）を現在の切出速度とし、次回適用予定の最適切出速度（次回装入可能切出速度Ｓb2）を次回予定切出速度として操業情報を更新する。
【００９０】
以上のステップＳ４０１→Ｓ４０２（Ｙｅｓ）→Ｓ４０３（Ｎｏ）→Ｓ４０５の場合分けを場合分け２とする。この場合分け２において、例えば、図１０（ａ）に示すように、今回，次回，次々回装入タイミングがＡ２１，Ａ２３，Ａ２５であったとする。また、今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］、次回装入可能切出速度Ｓb2＝１０［ｔ／ｈ］であったとする。本例では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］および次回装入可能切出速度Ｓb2＝１０［ｔ／ｈ］はともに最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも低速である。一方で、この場合分け２では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］が、平均装入可能切出速度Ｓb＝１７［ｔ／ｈ］以上となっている。このため、場合分け１のように今回〜次回装入タイミングＡ２１〜Ａ２３の最適切出速度を平均装入可能切出速度Ｓb＝１７［ｔ／ｈ］とすると、次回装入タイミングＡ２３での在庫量が装入可能在庫量以上となり、冷却装置１０８内への赤熱コークスの装入機会を損失する事態が生じる。
【００９１】
したがって、この場合分け２では、図１０（ｂ）に示すように、今回〜次回装入タイミングＡ２１〜Ａ２３の最適切出速度を今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］とし、次回〜次々回装入タイミングＡ２３〜Ａ２５の最適切出速度を次回装入可能切出速度Ｓb2＝１０［ｔ／ｈ］とする。これによれば、場合分け１と同様に、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えない条件の下、コークスを冷却装置１０８内に確実に装入しながら、冷却装置１０８内のコークスから回収する蒸気量を増大させることができるので、ボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の上限以下に維持しつつ、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。
【００９２】
図８に戻る。ステップＳ４０２での判定で、今回装入可能切出速度Ｓb1および／または次回装入可能切出速度Ｓb2が最大切出速度Ｓa以上と判定した場合は（ステップＳ４０２：Ｎｏ）、最適切出速度決定部２９５は、最大切出速度Ｓaと平均装入可能切出速度Ｓbとの大小関係を判定する。そして、平均装入可能切出速度Ｓbが最大切出速度Ｓaよりも低速の場合には（ステップＳ４０６：Ｙｅｓ）、最適切出速度決定部２９５は、平均装入可能切出速度Ｓbと今回装入可能切出速度Ｓb1との大小関係を判定し、今回装入可能切出速度Ｓb1が平均装入可能切出速度Ｓbよりも低速の場合には（ステップＳ４０７：Ｙｅｓ）、平均装入可能切出速度Ｓbを今回適用する最適切出速度とするとともに次回適用予定の最適切出速度とすることで、最適切出速度を決定する（ステップＳ４０８）。また、このとき、今回適用する最適切出速度を現在の切出速度（平均装入可能切出速度Ｓb）とし、次回適用予定の最適切出速度（平均装入可能切出速度Ｓb）を次回予定切出速度として操業情報を更新する。
【００９３】
以上のステップＳ４０１→Ｓ４０２（Ｎｏ）→Ｓ４０６（Ｙｅｓ）→Ｓ４０７（Ｙｅｓ）→Ｓ４０８の場合分けを場合分け３とする。この場合分け３において、例えば、図１１（ａ）に示すように、今回，次回，次々回装入タイミングがＡ３１，Ａ３３，Ａ３５であったとする。また、今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］、次回装入可能切出速度Ｓb2＝６０［ｔ／ｈ］であったとする。本例では、次回装入可能切出速度Ｓb2＝６０［ｔ／ｈ］が最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも高速である。一方で、平均装入可能切出速度Ｓb＝４０［ｔ／ｈ］は、最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも低速であり、今回装入可能切出速度Ｓb1＝３０［ｔ／ｈ］は、平均装入可能切出速度Ｓb＝４０［ｔ／ｈ］よりも低速である。この場合分け３では、図１１（ｂ）に示すように、今回〜次々回装入タイミングＡ３１〜Ａ３５の最適切出速度を平均装入可能切出速度Ｓb＝４０［ｔ／ｈ］とする。
【００９４】
これによれば、場合分け１と同様に、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えない条件の下、コークスを冷却装置１０８内に確実に装入しながら、冷却装置１０８内のコークスから回収する蒸気量を増大させることができるので、ボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の上限以下に維持しつつ、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。さらに、次々回タイミングまでの間、排出装置１０９からのコークスの切出しを一定の速度に保って実施できるので、ＣＤＱ設備１の安定的な操業が実現できる。
【００９５】
図８に戻る。ステップＳ４０６での判定で、平均装入可能切出速度Ｓbが最大切出速度Ｓa以上と判定した場合は（ステップＳ４０６：Ｎｏ）、ステップＳ４０９に移行する。同様に、ステップＳ４０７での判定で今回装入可能切出速度Ｓb1が平均装入可能切出速度Ｓb以上と判定した場合は（ステップＳ４０７：Ｎｏ）、ステップＳ４０９に移行する。このような場合、排出装置１０９からのコークスの切出しを装入可能切出速度で行うと、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超え得る。この場合には、蒸気の回収を優先した操業を行う。
【００９６】
すなわち、ステップＳ４０９では、最適切出速度決定部２９５は、次々回装入タイミングを次回装入タイミングに変更して今回装入可能切出速度Ｓb1を算出する。今回装入可能切出速度Ｓb1の算出は、図３のステップＳ１０５と同様に行う。続いて、最適切出速度決定部２９５は、最大切出速度ＳaとステップＳ４０９で算出した今回装入可能切出速度Ｓb1との大小関係を判定する。そして、今回装入可能切出速度Ｓb1が最大切出速度Ｓaよりも低速の場合には（ステップＳ４１０：Ｙｅｓ）、最適切出速度決定部２９５は、今回装入可能切出速度Ｓb1を今回適用する最適切出速度とすることで、最適切出速度を決定する（ステップＳ４１１）。また、このとき、今回適用する最適切出速度（今回装入可能切出速度Ｓb1）を現在の切出速度として操業情報を更新する。
【００９７】
以上のステップＳ４０１→Ｓ４０２（Ｎｏ）→Ｓ４０６（Ｎｏ）→Ｓ４０９→Ｓ４１０（Ｙｅｓ）→Ｓ４１１またはＳ４０１→Ｓ４０２（Ｎｏ）→Ｓ４０６（Ｙｅｓ）→Ｓ４０７（Ｎｏ）→Ｓ４０９→Ｓ４１０（Ｙｅｓ）→Ｓ４１１の場合分けを場合分け４とする。この場合分け４において、例えば、図１２（ａ）に示すように、今回，次回，次々回装入タイミングがＡ４１，Ａ４３，Ａ４５であったとする。また、今回装入可能切出速度Ｓb1＝６０［ｔ／ｈ］、次回装入可能切出速度Ｓb2＝３０［ｔ／ｈ］であったとする。本例では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝６０［ｔ／ｈ］が最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも高速である。また、平均装入可能切出速度Ｓb＝４０［ｔ／ｈ］が最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも低速である一方、今回装入可能切出速度Ｓb1＝６０［ｔ／ｈ］が、平均装入可能切出速度Ｓb＝４０［ｔ／ｈ］以上となっている。
【００９８】
このような場合には、最大切出速度を上回る速度で切出さない限りは、次回装入タイミングＡ４３での在庫量を装入可能在庫量とすることはできない。そこで、場合分け４では、ボイラ入口ガス温度を確実にＣＤＱ設備１の制約上限以下とするために、次々回装入タイミングＡ４５を図１２（ｂ）に示すように次回装入タイミングＡ４５に変更した上で、今回装入可能切出速度Ｓb1を再度算出する。本例では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝２０［ｔ／ｈ］は最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも低速である。したがって、この場合分け４では、変更後の次回装入タイミングＡ４５までの最適切出速度を今回装入可能切出速度Ｓb1＝２０［ｔ／ｈ］とする。
【００９９】
これによれば、当初計画されていた装入タイミングＡ４３では冷却装置１０８内にコークスを装入できず、１回の装入機会が損失されてしまうが、その間の蒸気回収量を最大化し、蒸気の回収を優先することができる。したがって、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えないようにコークスの装入量を調整しつつ、冷却装置１０８内のコークスから回収する蒸気量を最大限増大させることができるので、ボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の上限以下に維持しつつ、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。なお、当初計画されていた装入タイミングＡ４３で装入予定であったコークスは、例えば、このＣＤＱ設備１とは別に操業される湿式消火設備に搬入されて冷却される。
【０１００】
図８に戻る。ステップＳ４１０での判定で、ステップＳ４０９で算出した今回装入可能切出速度Ｓb1が最大切出速度Ｓa以上と判定した場合は（ステップＳ４１０：Ｎｏ）、最適切出速度決定部２９５は、最大切出速度Ｓaを今回適用する最適切出速度とすることで、最適切出速度を決定する（ステップＳ４１２）。また、このとき、今回適用する最適切出速度を現在の切出速度（最大切出速度Ｓa）として操業情報を更新する。
【０１０１】
以上のＳ４０１→Ｓ４０２（Ｎｏ）→Ｓ４０６（Ｙｅｓ）→Ｓ４０７（Ｎｏ）→Ｓ４０９→Ｓ４１０（Ｎｏ）→Ｓ４１２の場合分けを場合分け５とする。この場合分け５において、例えば、図１３（ａ）に示すように、今回，次回，次々回装入タイミングがＡ５１，Ａ５３，Ａ５５であったとする。また、今回装入可能切出速度Ｓb1＝１２０［ｔ／ｈ］、次回装入可能切出速度Ｓb2が＝１２０［ｔ／ｈ］であったとする。本例では、今回装入可能切出速度Ｓb1＝１２０［ｔ／ｈ］および次回装入可能切出速度Ｓb2＝１２０［ｔ／ｈ］はともに最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］よりも高速である。さらに、場合分け４と同様に次々回装入タイミングＡ５５を図１３（ｂ）に示すように次回装入タイミングＡ５５に変更し、改めて算出した今回装入可能切出速度Ｓb1＝６０［ｔ／ｈ］は、最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］以上となっている。
【０１０２】
このような場合には、次回装入タイミングを次々回装入タイミングに変更したとしても、最大切出速度を上回る速度でなければ変更後の次回装入タイミングＡ５５での在庫量を装入可能在庫量とすることはできない。そこで、場合分け５では、図１３（ｃ）に示すように、変更後の次回装入タイミングＡ５５までの間の最適切出速度を最大切出速度Ｓa＝４５［ｔ／ｈ］とする。この場合分け５では、次回装入タイミングＡ５５までの間に操業状況等によって装入タイミングが変更された場合は別として、当初計画されていた装入タイミングＡ５３，Ａ５５においては冷却装置１０８内にコークスを装入できず、２回の装入機会が損失されてしまうが、その間の蒸気回収量を最大化し、蒸気の回収を優先することができる。したがって、ボイラ入口ガス温度がＣＤＱ設備１の制約上限を超えないようにコークスの装入量を調整しつつ、冷却装置１０８内のコークスから回収する蒸気量を最大限増大させることができるので、ボイラ入口ガス温度をＣＤＱ設備１の上限以下に維持しつつ、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。
【０１０３】
図８に戻る。以上のようにして最適切出速度決定処理を実行し、ステップＳ４０４，Ｓ４０５，Ｓ４０８，Ｓ４１１，Ｓ４１２で最適切出速度を決定したならば、図３のステップＳ１０６にリターンし、その後ステップＳ１０７に移行する。
【０１０４】
そして、ステップＳ１０７では、制御部２９が、操業情報に保持された現在の切出速度を排出装置１０９に出力し、排出装置１０９がこの現在の切出速度（すなわち最適切出速度）でコークスを切り出すように制御する。ここでの制御によって、排出装置１０９は、以上のようにして決定された最適切出速度に従ってコークスを切り出すよう動作する。なお、ステップＳ１０７の処理に替えて、ステップＳ１０６の最適切出速度決定処理で決定された今回適用する最適切出速度を出力部２５に出力する処理を行い、例えば画面表示してオペレータに提示するようにしてもよい。そして、制御部２９がＣＤＱ設備１を制御する代わりに、オペレータが前述のようにして提示された値を参照しながらＣＤＱ設備１の操業を調整してもよい。
【０１０５】
以上説明したように、本実施の形態によれば、実際のボイラ入口ガス温度が制約上限を超えることを防止してＣＤＱ設備１の安全性を高めつつ、なるべくコークスの装入機会を損失させずにコークスを処理しながら蒸気回収量の最大化を図ることができるので、ＣＤＱ設備１の稼働率と蒸気回収量とをともに最適化することができる。また、なるべくコークスの装入タイミングにおける冷却装置１０８内のコークスの在庫量が装入可能在庫量となるような速度に保ってコークスの切出制御を行うことができるので、ボイラ入口ガス温度を安定させることができ、設備保護が図れ、より一層ＣＤＱ設備１の安全性を高めることが可能となる。
【０１０６】
なお、上記した実施の形態では、装入可能切出速度として将来の２回分の装入間隔を対象に今回装入可能切出速度Ｓb1と次回装入可能切出速度Ｓb2とを算出することとしたが、次々回以降の装入タイミングが決まっている場合には、さらに先の装入間隔についても装入可能切出速度を算出し、最適切出速度の算出に用いるようにしてもよい。また、今回装入可能切出速度Ｓb1のみを算出する構成としてもよい。この場合は、今回装入可能切出速度Ｓb1と最大切出速度Ｓaとの大小関係を判定し、今回装入可能切出速度Ｓb1が最大切出速度Ｓaよりも低速の場合には今回装入可能切出速度Ｓb1を最適切出速度とし、最大切出速度Ｓa以上であれば、最大切出速度Ｓaを最適切出速度とすればよい。
【符号の説明】
【０１０７】
１      ＣＤＱ設備
１０９      排出装置
１０８      冷却装置
１０８ｂ      冷却室
２      切出速度制御装置
２１      検出部
２３      入力部
２５      出力部
２７      記憶部
２９      制御部
２９１      最大切出速度算出部
２９３      装入可能切出速度算出部
２９５      最適切出速度決定部
Ｃ      コークス
Ｇ      循環ガス
【図１】
0005919982.tif 000002
【図２】
0005919982.tif 000003
【図３】
0005919982.tif 000004
【図４】
0005919982.tif 000005
【図５】
0005919982.tif 000006
【図６】
0005919982.tif 000007
【図７】
0005919982.tif 000008
【図８】
0005919982.tif 000009
【図９】
0005919982.tif 000010
【図１０】
0005919982.tif 000011
【図１１】
0005919982.tif 000012
【図１２】
0005919982.tif 000013
【図１３】
0005919982.tif 000014