(57)【要約】【課題】不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法を提供すること。【解決手段】この方法は、コンピューティングデバイスを使用して不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップ（Ｓ１）と、コンピューティングデバイスを使用して燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップ（Ｓ２）と、ユーザ（３６）が使用するように、ＮＯｘ排出量の予測値を提供するステップとを含む。【選択図】図１
2011099666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法であって、
コンピューティングデバイスを使用して不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップ（Ｓ１）と、
前記コンピューティングデバイスを使用して前記燃料流量の測定値および前記Ｏ２濃度のサンプリング値との前記相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップ（Ｓ２）と、
ユーザ（３６）が使用するように、前記ＮＯｘ排出量の予測値を提供するステップとを含む、方法。
【請求項２】
前記相関の前記計算ステップが、
前記複数の燃料流量の測定値で運転中の前記不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）からの排ガスをサンプリングし、前記複数の対応するＯ２濃度のサンプリング値およびＮＯｘ濃度のサンプリング値を得るステップ（Ｓ１Ａ）と、
前記コンピューティングデバイスを使用して、前記複数の燃料流量の測定値、ならびに前記複数の対応するＯ２濃度のサンプリング値およびＮＯｘ濃度のサンプリング値に基づいてＮＯｘ排出量の相関を計算するステップ（Ｓ１Ｂ）とを含む、請求項１記載のＮＯｘ排出量を予測する方法。
【請求項３】
前記ＮＯｘ排出量の予測値の前記計算ステップが、
運転中の前記不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の燃料流量および対応するＯ２濃度を得るステップ（Ｓ２Ａ）と、
前記コンピューティングデバイスを使用して、前記得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、相関を用いて前記燃料流量の測定値および前記Ｏ２濃度のサンプリング値を得るステップ（Ｓ２Ｂ）と、
前記燃料流量の測定値および前記対応するＯ２濃度のサンプリング値との前記相関に基づいて前記ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップ（Ｓ２Ｃ）とを含む、請求項１記載のＮＯｘ排出量を予測する方法。
【請求項４】
不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、およびＯ２濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算する計算器（４０）と、
前記燃料流量の測定値および前記Ｏ２濃度のサンプリング値の前記相関に基づいてＮＯｘ排出量の予測値を計算する計算器（４０）と
を具備する少なくとも１つのデバイスを具備する窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量予測監視システム。
【請求項５】
前記予測器（５０）が、得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、前記相関を用いて前記燃料流量の測定値および前記対応するＯ２濃度のサンプリング値を得る相関器（５５）を具備する、請求項４記載のＮＯｘ排出量予測監視システム。
【請求項６】
前記監視システムが、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）を校正するステップ（Ｓ３０）と、前記予測監視システムを校正するステップ（Ｓ３５）と、校正中の前記天然ガス焚きボイラ（１００）または前記予測監視システムのいずれかに関連するデータを記録するステップ（Ｓ４０）と、校正の結果得られる、前記天然ガス焚きボイラ（１００）または前記予測監視システムのいずれかに関連する前記データを報告するステップ（Ｓ４５）とによって保守される、請求項４記載のＮＯｘ排出量予測監視システム。
【請求項７】
前記データが、ＮＯｘ排出濃度、燃料流量、排ガス酸素濃度、前記予測監視システムの停止時間、検査結果、前記予測監視システムの保証報告書、前記予測監視システムの天然ガス保証書、校正結果、および半年ごとの報告書からなる群から選択される、請求項６記載のＮＯｘ排出量予測監視システム。
【請求項８】
実行するとコンピュータシステム（２０）が不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法を実施できる、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で実施されるプログラムコードを含むコンピュータプログラムであって、前記方法が、
コンピューティングデバイスを使用して、前記不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップと、
前記コンピューティングデバイスを使用して前記燃料流量の測定値および前記Ｏ２濃度のサンプリング値との前記相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップと、
ユーザ（３６）が使用するように、前記ＮＯｘ排出量の予測値を提供するステップ、とを含む、コンピュータプログラム。
【請求項９】
前記相関の前記計算ステップが、
前記複数の燃料流量の測定値において運転中の前記不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）から排ガス（Ｓ１Ａ）をサンプリングして、前記複数の対応するＯ２濃度のサンプリング値およびＮＯｘ濃度サンプリング値を得るステップと、
コンピューティングデバイスを使用して、前記複数の燃料流量の測定値、ならびに前記複数の対応するＯ２濃度のサンプリング値およびＮＯｘ濃度サンプリング値に基づいてＮＯｘ排出量の相関を計算するステップとを含む、請求項８記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記ＮＯｘ排出量の予測値の前記計算ステップが、
運転中の前記不連続式天然ガス焚きボイラ（１００）の燃料流量および対応するＯ２濃度を得るステップ（Ｓ２Ａ）と、
前記コンピューティングデバイスを使用して、前記得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、前記相関を用いて前記燃料流量の測定値および前記Ｏ２濃度のサンプリング値を得るステップと、
前記燃料流量の測定値および前記対応するＯ２濃度のサンプリング値との前記相関に基づいて前記ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップとを含む、請求項９記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、窒素酸化物（ＮＯｘ）排出物を監視することに関する。より詳細には、本発明は、天然ガス焚きボイラからのＮＯｘ排出量を予測すること、ならびに州および連邦のガイドライン、および前述の事柄に関する他の規則に従ってＮＯｘ排出量を監視および／または報告する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＯｘとは、ある反応性の高い気体群の総称であり、その気体はすべて、さまざまな量の窒素と酸素を含有する。窒素酸化物の多くは無色無臭である。しかし、１つの一般的な汚染物質である二酸化窒素（ＮＯ２）は、空気中の粒子と共に、多数の市街地で赤褐色の層として見られることが多い。窒素酸化物は、燃焼プロセスのように、燃料が高温で燃えるときに形成される。ＮＯｘの主な発生源は、自動車、電力会社、ならびに燃料を燃やす他の工業、商業、および住宅の発生源である。燃焼ボイラは世界的に使用され、副産物としてＮＯｘを産生する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
開示の第１の態様は、不連続式（ｎｏｎ−ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）天然ガス焚きボイラの窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法であって、コンピューティングデバイスを使用して、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップと、コンピューティングデバイスを使用して、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいてＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップと、ユーザが使用するように、ＮＯｘ排出量の予測値を提供するステップとを含む方法を提供する。
【０００４】
開示の第２の態様は、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、およびＯ２濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算する計算器と、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値の相関に基づいてＮＯｘ排出量の予測値を計算する計算器とを具備する少なくとも１つのデバイスを具備する窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量予測監視システムを提供する。
【０００５】
開示の第３の態様は、実行するとコンピュータシステムが不連続式天然ガス焚きボイラの窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法を実施できる、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で実施される、プログラムコードを含むコンピュータプログラムを提供し、この方法が、コンピューティングデバイスを使用して、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップと、コンピューティングデバイスを使用して燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップと、ユーザが使用するように、ＮＯｘ排出量の予測値を提供するステップとを含む。
【０００６】
本発明の他の態様は、それぞれを使用および生成する方法、システム、プログラム製品、および方法を提供し、本明細書で説明する動作のいくつかまたはすべてを含むおよび／または実施する。本発明の例示的態様は、本明細書で説明する問題の１つまたは複数および／または説明していない他の問題の１つまたは複数を解決するように設計されている。
【０００７】
本発明の上記および他の特徴は、本発明の種々の実施形態を図示する添付の図面と併せて取り上げる本発明の種々の態様の以下の詳細な説明からより容易に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態による窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量予測監視システムを実施するための、例示的環境のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態により、不連続式天然ガス焚きボイラのＮＯｘ排出量を予測する方法の流れ図である。
【図３】本発明の一実施形態により、ＮＯｘ排出量の相関を計算する方法におけるＮＯｘ相関曲線を示すグラフである。
【図４】本発明の別の実施形態により、ＮＯｘ排出量の相関を計算する方法におけるＮＯｘ相関曲線を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態により、ＮＯｘ排出量予測監視システムを保守する方法の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図面が原寸に比例しない場合があることに留意されたい。図面は、本発明の単なる典型的な態様を示すことを意図しており、したがって本発明の範囲を限定するとみなすべきではない。図面において、同様の番号は図面間で同様の要素を表す。
【００１０】
上述のように、本発明の態様は、窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量の予測値を提供する。本明細書では、特に記載のない限り、「組」という用語は１つまたは複数（すなわち、少なくとも１つ）を意味し、「任意の解決策」という語句は現在知られているまたは後に開発される任意の解決策を意味する。
【００１１】
ＮＯｘガスには有害性があるため、連邦法によりＮＯｘガスの監視が義務付けられ、データをどのようにして記録および報告するかが定められている。連邦法および州法の命令、ならびに前述の事柄に関する世界的な規則を満たすには、大量の時間と労力が必要であり、その結果、費用が高額になる。
【００１２】
図１を参照すると、一実施形態により、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラ１００からのＮＯｘガス排出量を予測するための、図示された環境１０が示されている。この点において、環境１０は、ＮＯｘガス排出量の予測を実施できるコンピュータシステム２０を含む。具体的には、ＮＯｘ排出量予測監視システム（ＰＥＭＳ）３０を含むコンピュータシステム２０が示されており、ＰＥＭＳ３０は、コンピュータシステム２０を、本明細書で説明する処理を実施することによってＮＯｘガス排出量を予測するように運転可能にする。
【００１３】
天然ガス焚きボイラ１００と通信するコンピュータシステム２０が示されている。一実施形態では、ボイラ１００は、Ｎｅｂｒａｓｋａ  Ｂｏｉｌｅｒ  Ｃｏｍｐａｎｙの（モデル番号Ｎ２Ｓ−７／Ｓ−１００−ＥＣＯＮ−ＳＨ−ＨＭ）水管ボイラとすることができる。ボイラ１００は、２４４ＭＭＢｔｕ／ｈｒの定格入熱量を有する不連続式天然ガス焚きボイラとすることができる。ボイラ１００からの蒸気を使用して、蒸気タービンを回転させ、電力会社のプラントでタービンに起こる状況をシミュレートすることができる。蒸気圧、温度、および水分含有量を変化させて、タービンの性能データを記録して適切な調整をタービンに加えながら、現実の状況をシミュレートすることができる。
【００１４】
別の実施形態では、ボイラ１００は、ＮＡＴ−ＣＯＭ低ＮＯｘバーナ（モデル番号Ｐ−２４４−ＬＯＧ−４１−２０２８）と、ＮＯｘ排出制御用排ガス再循環装置（ＦＧＲ）とを装備することができる。ボイラ１００の排ガスは、たとえば地盤面の上方約７５フィートで内径（ＩＤ）６０インチの煙突を通して大気に放出することができる。別の実施形態では、ボイラ１００はまた、天然ガス燃料流量計３４と、ＮＯｘ分析計１２０と、酸素分析計１３０とを含むことができる。
【００１５】
燃料流量計３４の一実施形態では、ボイラ１００への天然ガス燃料流量は、たとえばＥｍｅｒｓｏｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ製造のコリオリ式流量計（Ｍｉｃｒｏ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｅｌｉｔｅシリーズモデル番号ＣＭＦ３００）を使用して、監視することができる。Ｅｍｅｒｓｏｎ  Ｍｉｃｒｏ  Ｍｏｔｉｏｎ  ＭＶＤモデル１７００流量発信器を使用して、１時間あたり標準立法フィート（ｓｃｆｈ）の単位で、燃料流量計の出力を天然ガス燃料流量に変換することができる。燃料流量計３４の別の実施形態では、Ｒｏｓｅｍｏｕｎｔ  Ｍｏｄｅｌ  ３０９５などのマルチバリアブル流量計をボイラ１００に取り付け、バックアップ用燃料計として機能させることができる。
【００１６】
ＮＯｘ分析計１２０の一実施形態では、ボイラ１００からのＮＯｘ排出濃度は、たとえばＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｐｏｌｌｕｔｉｏｎ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＡＰＩ）のモデル２００ＡＨ化学発光分析計を使用して、監視することができる。
【００１７】
酸素分析計１３０の一実施形態では、ボイラ１００の排ガスの酸素含有量は、たとえば横河電機株式会社の酸素分析計（モデル番号ＺＲ２０２Ｇ）を使用して連続的に監視することができる。分析計１３０は、ボイラのエコノマイザの下にあるボイラ排気ブリーチング（ｂｏｉｌｅｒ  ｅｘｈａｕｓｔ  ｂｒｅａｃｈｉｎｇ）上に直接装着された、一点湿式火攻法に基づく（ｓｉｎｇｌｅ  ｐｏｉｎｔ  ｗｅｔ，  ｉｎ−ｓｉｔｕ  ｂａｓｅｄ）システムとすることができる。認定校正用ガス（ゼロおよびスパン）は、ボイラ１００の近くに位置する校正シリンダから管を介してセンサ室に方向付けることができる。センサ出力は、エレクトロニクスアセンブリに送られ、そこで排ガス中の％Ｏ２に比例する線形（４〜２０ｍＡ）信号に変換することができる。
【００１８】
さらに、ユーザ３６およびシステム維持装置８０と通信するコンピュータシステム２０が示されている。ユーザ３６は、たとえばプログラマ、オペレータ、または別のコンピュータシステムとすることができる。これらのコンポーネントとコンピュータシステム２０の間の相互作用を本明細書で説明する。
【００１９】
処理コンポーネント２２（たとえば、１つまたは複数のプロセッサ）と、記憶コンポーネント２４（たとえば、記憶階層）と、入出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント２６（たとえば、１つまたは複数のＩ／Ｏインタフェースおよび／またはデバイス）と、通信経路２８とを含むコンピュータシステム２０が示されている。一実施形態では、処理コンポーネント２２は、記憶コンポーネント２４に少なくとも一部分は固定された（ｆｉｘｅｄ）、ＰＥＭＳ３０などのプログラムコードを実行する。プログラムコードを実行する間、処理コンポーネント２２はデータを処理することができ、その結果、さらなる処理のために記憶コンポーネント２４および／またはＩ／Ｏコンポーネント２６からのデータの読み出しおよび／またはこれへのデータの書き込みを行うことができる。経路２８は、コンピュータシステム２０の各コンポーネントの間の通信リンクを提供する。Ｉ／Ｏコンポーネント２６は、１つまたは複数の人間のＩ／Ｏデバイスまたは記憶デバイスを具備することができ、それにより、ユーザ３６は、コンピュータシステム２０、および／または任意のタイプの通信リンクを使用してユーザ３６がコンピュータシステム２０と通信できる１つまたは複数の通信デバイスを操作することができる。この点において、ＰＥＭＳ３０は、人間および／またはシステムユーザ３６がＰＥＭＳ３０を操作できる１組のインタフェース（たとえば、グラフィカルユーザインタフェース（複数可）、アプリケーションプログラムインタフェース、および／または同種のもの）を管理することができる。さらに、ＰＥＭＳ３０は、任意の解決策を使用して、ＰＥＭＳデータ３２などのデータを管理（たとえば、保存、検索、作成、操作、編成、提示など）することができる。
【００２０】
いずれにしても、コンピュータシステム２０は、その上にインストールされた、ＰＥＭＳ３０のプログラムコードなどのプログラムコードを実行することが可能な１つまたは複数の多目的コンピューティング製品（たとえば、コンピューティングデバイス）を具備することができる。本明細書では、「プログラムコード」は、情報処理能力を有するコンピューティングデバイスに、特定の機能を直接に、または（ａ）別の言語、コード、または表記法への変換、（ｂ）異なる材料形態での再現、および／または（ｃ）展開を任意に組み合わせた後で実施させる、任意の言語、コード、または表記法における命令の集合を意味することが理解されよう。この点において、ＰＥＭＳ３０は、システムソフトウェアおよび／またはアプリケーションソフトウェアの任意の組み合わせとして実施することができる。
【００２１】
いずれにしても、コンピュータシステム２０の技術的効果は、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラ１００からのＮＯｘ排出量を監視および／または予測するための処理命令を提供することである。コンピュータシステム２０の別の実施形態では、この効果により、酸素濃度データ、天然ガス燃料流量データ、およびＮＯｘ排出濃度データを含む、ボイラ１００に関連するすべての運転パラメータを監視、記録、および追跡することができる。コンピュータシステム２０の別の実施形態では、この効果により、本明細書で説明するように、システム維持装置８０によって生成されるすべてのデータを監視、記録、および追跡することができる。
【００２２】
さらに、ＰＥＭＳ３０は、計算器４０および予測器５０などの１組のモジュールを使用して実施することができる。この場合、あるモジュールは、コンピュータシステム２０が、ＰＥＭＳ３０によって使用される１組の作業を実施することを可能にでき、ＰＥＭＳ３０の他の部分とは別に、個別に開発および／または実施することができる。ＰＥＭＳ３０は、特定用途の機械／ハードウェアおよび／またはソフトウェアを具備するモジュールを含むことができる。ともかく、２つ以上のモジュールおよび／またはシステムがそれぞれのハードウェアおよび／またはソフトウェアのいくつか／すべてを共有できることが理解されよう。
【００２３】
本明細書では、「コンポーネント」という用語は、ソフトウェアを有するまたは有さないハードウェアの任意の構成を意味し、それと共に説明される機能を、任意の解決策を使用して実施する。一方、「モジュール」という用語は、コンピュータシステム２０が、それと共に説明される機能を任意の解決策を使用して実施できるプログラムコードを意味する。処理コンポーネント２２を含むコンピュータシステム２０の記憶コンポーネント２４内に固定されると、モジュールは、機能を実施するコンポーネントの相当な部分となる。ともかく、２つ以上のコンポーネント、モジュール、および／またはシステムがそれぞれのハードウェアおよび／またはソフトウェアのいくつか／すべてを共有できることが理解されよう。さらに、本明細書で説明される機能のいくつかは実施されなくてもよいし、追加の機能がコンピュータシステム２０の一部として含まれてもよいことが理解されよう。
【００２４】
コンピュータシステム２０が複数のコンピューティングデバイスを具備するとき、各コンピューティングデバイスは、その上に実施されるＰＥＭＳ３０の一部分（たとえば、１つまたは複数のモジュール）のみを有してもよい。ただし、コンピュータシステム２０およびＰＥＭＳ３０は、本明細書で説明する処理を実施できる種々の可能な等価のコンピュータシステムを表しているにすぎないことが理解されよう。この点において、他の実施形態では、コンピュータシステム２０およびＰＥＭＳ３０によって提供される機能は、プログラムコードを有するまたは有さない多目的および／または特定目的のハードウェアの任意の組み合わせを含む１つまたは複数のコンピューティングデバイスによって少なくとも一部分は実施することができる。各実施形態では、ハードウェアおよびプログラムコードは、含まれる場合、標準的なエンジニアリング技法およびプログラム技法を使用してそれぞれ作成することができる。
【００２５】
ともかく、コンピュータシステム２０が複数のコンピューティングデバイスを含むとき、そのコンピューティングデバイスは、任意のタイプの通信リンクを経由して通信することができる。さらに、本明細書で説明する方法を実施しながら、コンピュータシステム２０は、任意のタイプの通信リンクを使用して１つまたは複数の他のコンピュータシステムと通信することができる。いずれの場合にも、通信リンクは、種々のタイプの有線リンクおよび／または無線リンクの任意の組み合わせを具備する、１つまたは複数のタイプのネットワークの任意の組み合わせを具備する、および／または種々のタイプの伝送技法およびプロトコルの任意の組み合わせを利用することができる。
【００２６】
ＰＥＭＳ３０によって、コンピュータシステム２０は、ボイラ１００のＮＯｘ排出量を監視および／または予測するための処理命令を提供することができる。ＰＥＭＳ３０は、次の機能、すなわち、計算器４０と予測器５０と取得器（ｏｂｔａｉｎｅｒ）６０とユーザインタフェースモジュール７０とを含むことができる論理回路を含むことができる。予測器５０は加えて、相関器５５を具備することができる。構造的に、論理回路は、モジュール、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、または本明細書で説明する機能を実施可能な他の任意の特定用途の機械構造などのさまざまな形態のいずれかを取ることができる。論理回路は、ソフトウェアおよび／またはハードウェアなどのさまざまな形態のいずれかを取ることができる。ただし、例示を目的として、ＰＥＭＳ３０およびその中に含まれる論理回路は、本明細書では特定用途の機械として説明される。説明から理解されるように、論理回路は前述の機能のそれぞれを含むと示されているが、添付の特許請求の範囲に記載の本発明の教示によるすべての機能が必要なわけではない。
【００２７】
取得器６０は、ボイラ１００の燃料流量の測定値、排ガスの酸素濃度のサンプリング値、およびＮＯｘ濃度のサンプリング値などのデータを得る。取得器６０の一実施形態では、取得器６０は、運転中の異なる時点において不連続式天然ガス焚きボイラ１００の燃料流量計３４からの複数の燃料流量、酸素分析計１３０からの酸素濃度の対応するサンプル、およびＮＯｘ分析計１２０からのＮＯｘ濃度のサンプルを得ることができる。別の実施形態では、取得器６０は、同一時点に対応する単一の燃料流量の測定値、単一の排ガスの酸素濃度のサンプリング値、および単一のＮＯｘ濃度のサンプリング値を得ることができる。一実施形態では、取得器６０は、両方の機能を実施することができる。
【００２８】
別の実施形態では、３つの取得器６０は、１つは燃料流量データを取得するために、１つは排ガスの酸素濃度データを取得するために、もう１つはＮＯｘ濃度データを取得するために使用することができる。取得器６０は、ボイラ１００、具体的には天然ガス燃料流量計３４、酸素分析計１３０、およびＮＯｘ分析計１２０と通信して、それぞれのデータを得ることができる。別の実施形態では、取得器６０は、本明細書で説明する計算器４０および／または予測器５０と通信することができる。
【００２９】
あるいは、ユーザ３６は、天然ガス燃料流量計３４、酸素分析計１３０、およびＮＯｘ分析計から得られたデータを、Ｉ／Ｏコンポーネント２６を介してコンピュータシステム２０に提供することができる。別の実施形態では、取得器６０は、天然ガス燃料の燃焼速度、蒸気流量、蒸気圧および温度、ならびに排ガス調整器の設定などのデータを得ることができる。前述のデータを提供するために使用できる計器、センサなどが当業者には認識されよう。したがって、わかりやすいように、さらなる説明は行わない。天然ガス燃料流量計３４、酸素分析計１３０、およびＮＯｘ分析計１２０は、任意の従来の方法でコンピュータシステム２０にリンクすることができ、燃料流量、酸素濃度、およびＮＯｘ濃度に関するデータを任意の従来の方法で提供することができる。
【００３０】
計算器４０は、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、およびＯ２濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算する。一実施形態では、計算器４０は、複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、およびＯ２濃度のサンプリング値を取得器６０から受け取ることができる。別の実施形態では、計算器４０は、複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、およびＯ２濃度のサンプリング値をユーザ３６から受信することができる。
【００３１】
予測器５０は、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいて、あるいは本明細書で説明する不連続式天然ガス焚きボイラのＮＯｘ排出量を予測する方法を使用して、ＮＯｘ排出量を予測する。一実施形態では、予測器５０は、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラの燃料流量および対応するＯ２濃度を得て、相関器５５によって、その得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、相関を用いて燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値を得て、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいてＮＯｘ排出量を予測することによって、ＮＯｘ排出量を予測することができる。
【００３２】
一実施形態では、予測器５０は、相関器５５を具備する。相関器５５は、得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させて、相関を用いて燃料流量の測定値および対応するＯ２濃度のサンプリング値を得る。
【００３３】
ＰＥＭＳ３０は、たとえばユーザインタフェースモジュール７０を介して、ユーザ３６が使用するようにＮＯｘ排出量の予測値を提供することができる。一実施形態では、ユーザインタフェースモジュール７０は、グラフィカルユーザインタフェースを提供する。ただし、ユーザインタフェースモジュール７０は多数の異なる形態、たとえば別のシステムによる処理に適した、画像データのない数値表現などで実施できることが理解されよう。一実施形態では、ユーザ３６は、ユーザインタフェースモジュール７０にデータを提供することによって、ボイラ１００の燃料流量、排ガスの酸素、および／またはＮＯｘ排出濃度に関するデータを提供することができる。別の実施形態では、ユーザ３６は、ボイラ１００について説明したように、相関を表すデータを提供することができる。
【００３４】
ＮＯｘ排出予測監視システムとして本明細書で図示および説明しているが、本発明の態様は種々の代替実施形態をさらに提供することが理解されよう。たとえば、一実施形態では、本発明は、実行するとコンピュータシステムがボイラのＮＯｘ排出量を予測することができる、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で実施されるコンピュータプログラムを提供する。この点で、コンピュータ可読媒体は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施する、ＰＥＭＳ３０などのプログラムコードを含む。「コンピュータ可読媒体」という用語は、プログラムコードのコピーを実施可能な任意のタイプの有形表現媒体（たとえば、物理的実施形態）の１つまたは複数を含むことが理解されよう。たとえば、コンピュータ可読媒体は、１つまたは複数の可搬型記憶製品（ｐｏｒｔａｂｌｅ  ｓｔｏｒａｇｅ  ａｒｔｉｃｌｅｓ  ｏｆ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ）、コンピューティングデバイスの１つまたは複数のメモリ／記憶コンポーネント、紙、および／または同種のものを含むことができる。
【００３５】
別の実施形態では、本発明は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施する、ＰＥＭＳ３０などのプログラムコードのコピーを提供する方法を提供する。この場合、コンピュータシステムは、第２の別個の場所で受信するために、１組のデータ信号を生成および送信することができる。その１組のデータ信号は、含んでいるプログラムコードのコピーを符号化するように変更および／または設定された特性の１つまたは複数を有する。同様に、本発明の一実施形態は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施するプログラムコードのコピーを取得する方法を提供し、本明細書で説明する１組のデータ信号を受信し、１組のデータ信号を、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で実施されるコンピュータプログラムのコピーに変換するコンピュータシステムを含む。いずれの場合にも、１組のデータ信号は、任意のタイプの通信リンクを使用して、送信／受信することができる。
【００３６】
さらに、コンピュータシステム２０と通信するシステム維持装置８０が示されている。システム維持装置８０は、キャリブレータ８２と、データレコーダ８４と、データレポータ（ｄａｔａ  ｒｅｐｏｒｔｅｒ）８６とを具備する。キャリブレータ８２は、本明細書で説明するように、コンピュータシステム２０および／またはボイラ１００を校正する。データレコーダ８４は、本明細書で説明するように、コンピュータシステム２０および／またはボイラ１００に関するデータを記録する。データレポータ８６は、本明細書で説明するように、コンピュータシステム２０および／またはボイラ１００に関するデータを報告する。一実施形態では、システム維持装置８０は、ボイラ１００と直接通信することができる。別の実施形態では、システム維持装置８０は、ユーザ３６と直接通信することができる。
【００３７】
さらに別の実施形態では、本発明は、運転中のボイラ１００のＮＯｘ排出量を予測するシステムを生成する方法を提供する。この場合、コンピュータシステム２０などのコンピュータシステムを得る（たとえば、作成する、維持する、利用可能にする、など）ことができ、本明細書で説明する処理を実施するための１つまたは複数のコンポーネントを得て（たとえば、作成する、購入する、使用する、修正する、など）コンピュータシステムに展開することができる。この点において、開発は、（１）コンピュータ可読媒体からの、コンピューティングデバイス上へのプログラムコードのインストール、（２）コンピュータシステムへの１つまたは複数のコンピューティングデバイスおよび／またはＩ／Ｏデバイスの追加、および（３）本明細書で説明する処理を実施できるようにするためのコンピュータシステムの組み込みおよび／または修正、の１つまたは複数を含むことができる。
【００３８】
図２を参照すると、不連続式天然ガス焚きボイラの窒素酸化物（ＮＯｘ）排出量を予測する方法の一実施形態が示されている。ステップＳ１は、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値、および酸素濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するステップを含む。一実施形態では、ステップＳ１は、ＰＥＭＳ３０の計算器４０（図１を参照）によって実施することができる。ステップＳ２は、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップを含む。一実施形態では、ステップＳ２は、ＰＥＭＳ３０の予測器５０（図１を参照）によって実施することができる。
【００３９】
図２のステップＳ１の一実施形態では、相関を計算するステップは、複数の燃料流量の測定値において運転中の不連続式天然ガス焚きボイラから排ガスを定期的にサンプリングして複数の対応するＯ２濃度のサンプリング値およびＮＯｘ濃度のサンプリング値を得るステップＳ１Ａを含む。一実施形態では、ステップＳ１Ａは、ボイラ１００の燃料流量計３４、ＮＯｘ分析計１２０、および酸素分析計１３０（図１を参照）によって実施することができる。
【００４０】
ステップＳ１Ａの一実施形態では、排ガスをサンプリングするステップは、ボイラの運転負荷（燃料流量の測定値によって表される）および排ガスの酸素濃度に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するために、ボイラ１００（図１を参照）の特性を有する２つのボイラ上で行うことができる。以降では特に記載のない限り、ボイラ１００を指す場合は、２つのボイラすなわちボイラ１およびボイラ２を意味する。一実施形態では、ボイラの運転負荷は米国４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．（連邦規則集）§６０．４９ｂ（ｃ）（１）に記載の「多段燃焼度（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｓｔａｇｅｄ  ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）」を指し、ボイラ１００から出る排気のＯ２濃度は「過剰空気のレベル」を指す。
【００４１】
一実施形態では、天然ガス燃料の燃焼速度およびボイラ１００から出る排気の酸素濃度は、相関試験中約５分ごとに監視および記録することができる。米国環境保護庁（Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．）標準測定法（ＲＭ）１９の表１９．２に示されている天然ガスの標準燃料Ｆ係数（Ｆ−ｆａｃｔｏｒ）（８，７１０ｄｓｃｆ／ＭＭＢｔｕ）を使用して、入熱（ｌｂ／ＭＭＢｔｕ）に対してＮＯｘ濃度を正規化することができる。前述のデータは、ＮＯｘ分析計１２０、燃料流量計３４、および酸素分析計１３０（図１を参照）によって取得することができる。別の実施形態では、蒸気流量、蒸気圧および温度、ならびに排ガス調整の設定は監視可能である。
【００４２】
排ガスは、ボイラ１００の煙突排気のＦＧＲ煙管の約２７フィート（直径５．４）下流および約６フィート（直径１．２）上流に位置する、ＩＤが６０インチのボイラ排気筒内の試験ポートにてサンプリングすることができる。同一面に９０°の間隔で位置する４つの試験ポートがあってよい。ＮＯｘ層形成確認（ＮＯｘ  ｓｔｒａｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｃｈｅｃｋ）は、Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭ  ７Ｅの要件に従って試験の開始前に行うことができる。この確認の結果に基づいて、ＮＯｘ濃度のサンプリング値を決定することができる。
【００４３】
６つのボイラ運転負荷点（ｂｏｉｌｅｒ  ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｌｏａｄ  ｐｏｉｎｔ）を選択することができ、この６つのボイラ運転負荷点に対応するサンプリングを３回行うことができる。各負荷点において、３つのＯ２濃度をサンプリングすることができる（合計で、ボイラあたり５４回試験を行う）。６組の負荷点に対応する天然ガス燃料流量は、天然ガスの熱含量に基づいて選択することができる。一実施形態では、天然ガスの熱含量は１，０２０ＢＴＵ／ｆｔ３とすることができる。試験対象の６つのボイラ負荷点は、定格ボイラ入熱のパーセンテージとすることができる。
【００４４】
ＮＯｘ排出濃度のサンプリング値の分析は、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．§６０、Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ａに記載されているＵ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭを使用して行うことができる。ＲＭ３Ａ：乾燥時分子量を求めるガス分析（ｇａｓ  ａｎａｌｙｓｉｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｒｙ  ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  ｗｅｉｇｈｔ）および方法７Ｅ：固定汚染源からの窒素酸化物排出物の決定−機器分析手順−（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｎｉｔｒｏｇｅｎ  ｏｘｉｄｅ  ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ  ｆｒｏｍ  ｓｔａｔｉｏｎａｒｙ  ｓｏｕｒｃｅｓ  −  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｌ  ａｎａｌｙｚｅｒ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  −）を使用して分析を行う。一実施形態では、前述の方法は３回行うことができる。試験期間は約２１分とすることができる。
【００４５】
ボイラ１００排気の酸素濃度は、Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭ３Ａ（機器による方法）に従って決定することができる。連続するガスサンプルは、焼結フィルタ、加熱プローブ、および加熱ポリテトラフルオロエチレン（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））サンプルラインを介して、単一の点において排出源から採取することができ、ガスコンディショナを使用してガス流から水分を除去することができる。サンプルと接触しうるすべての材料は、ステンレス鋼、ガラス、またはＴｅｆｌｏｎ（登録商標）で作製することができる。一実施形態では、酸素分析計１３４からのデータは、取得器６０によって得て、コンピュータシステム２０の記憶コンポーネント２４に２秒ごとに記録することができる（図１を参照）。別の実施形態では、酸素分析計１３４からのデータは、取得器６０によって連続的に得て、コンピュータシステム２０の記憶コンポーネント２４に記録することができる（図１を参照）。一実施形態では、排出物データは、試験ごとに５分平均として報告することができる。
【００４６】
一実施形態では、ＮＯｘ排出濃度のサンプリング値は、Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭ７Ｅに従って分析することができる。ＲＭ３Ａサンプリングに使用される同一のサンプル採集、調整システム、および連続排出監視システム（ＣＥＭＳ）は、ＲＭ７Ｅサンプリングに使用することができる。
【００４７】
酸素濃度データ、ＮＯｘ濃度データ、および燃料流量データは、機械可読媒体上で実施することができる。たとえば、媒体は、ＣＤ、コンパクトフラッシュ（商標）、他のフラッシュメモリ、インターネットを介して送信されるデータのパケット、または他のネットワークに適した手段とすることができる。加えて、機械可読媒体は、１つまたは複数の可搬型記憶製品、コンピューティングデバイスの１つまたは複数のメモリ／記憶コンポーネント、紙、および／または同種のものを含むことができる。表１および表２は、方法ステップＳ１の方法ステップＳ１Ａ（図２を参照）の一実施形態においてそれぞれボイラ１およびボイラ２に対してサンプリングされた、複数の酸素濃度のサンプリング値、ＮＯｘ濃度のサンプリング値、および燃料流量の測定値のデータを一覧にしたものである。
【００４８】
【表１−１】
2011099666.tif 000003
【００４９】
【表１−２】
2011099666.tif 000004
【００５０】
【表２−１】
2011099666.tif 000005
【００５１】
【表２−２】
2011099666.tif 000006
【００５２】
図２を参照すると、方法ステップＳ１の一実施形態では、ステップＳ１はまた、複数の燃料流量の測定値、ならびに対応するＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、およびＯ２濃度のサンプリング値に基づいてＮＯｘ排出量の相関を計算するステップＳ１Ｂを含む。一実施形態では、ステップＳ１Ｂは、ＰＥＭＳ３０の計算器４０（図１を参照）によって実施することができる。
【００５３】
計算器４０（図１を参照）は、表１および表２のＮＯｘ濃度のサンプリング値（ＮＯｘ）、Ｏ２濃度のサンプリング値（Ｏ２）、および燃料流量データ、ならびに式１を使用して、ｌｂ／ＭＭＢｔｕ単位でＮＯｘ排出量を計算することができる。
（１）ＮＯｘ排出量（ｌｂ  ＮＯｘ  ／ＭＭＢｔｕ）＝ＮＯｘ（ｐｐｍ）×Ｆ係数×Ａ×［２０．９／（２０．９−Ｏ２％）］
ＮＯｘに対して、Ａ＝１．１９４Ｅ−０７
天然ガスに対して、Ｆ係数＝８，７１０ｄｓｃｆ  Ｂｔｕ
ＮＯｘ排出量の計算値は、表１および表２で一覧にされている。相関は、Ｏ２濃度のサンプリング値および燃料流量の測定値に対してＮＯｘ排出量の計算値をプロットすることによって計算することができる。相関の一実施形態では、図３および図４は、それぞれボイラ１およびボイラ２の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、酸素濃度のサンプリング値、および燃料流量の測定値に基づいたＮＯｘ排出量の相関を表す曲線を示す。一実施形態では、ＰＥＭＳ３０の計算器４０（図１を参照）は、前述の相関を計算することができる。
【００５４】
当業者は、必要以上の実験法がなくても、相関を計算する前述の方法論を適用して、低ＮＯｘバーナであり排ガス再循環を有する他の不連続式天然ガス焚きボイラのＮＯｘ排出量を予測する際に使用することができる。低ＮＯｘバーナおよび排ガス再循環を有する他の不連続式天然ガス焚きボイラは、同一負荷点でほとんど同一のｌｂ−ＮＯｘ／ＭＭＢｔｕ排出物を有することができ、そこを通過する酸素値は、実際の値の軽微な変動とすることができる。わかりやすいように、さらなる説明は行わない。
【００５５】
燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいてＮＯｘ排出量の予測値を計算する、図２の方法ステップＳ２の一実施形態では、ステップＳ２は、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラの燃料流量および対応するＯ２濃度を得るステップＳ２Ａを含む。一実施形態では、ステップＳ２Ａは、ＰＥＭＳ３０の取得器６０（図１を参照）によって実施することができる。
【００５６】
ステップＳ２Ａを参照すると、取得器６０は、燃料流量計３４を介して、運転中のボイラ１００の燃料流量の測定値を得る（図１を参照）。一実施形態では、燃料流量データは、取得器６０によって連続的に得ること、すなわちボイラ１００の全運転中に得ることができる。別の実施形態では、燃料流量データは、取得器６０によって非連続的に、すなわちボイラ１００の運転中の間欠的ないくつかの時点にわたって得ることができる。取得器６０はまた、酸素分析計１３０を介して燃料流量の測定値に対応する排ガスの酸素濃度のサンプリング値を得る。一実施形態では、酸素分析計１３０の出力は、％Ｏ２（湿量基準）の単位で取得器６０によって連続的に得ることができる。別の実施形態では、酸素濃度のサンプリング値は、取得器６０によって非連続的に得ることができる。
【００５７】
一実施形態では、図２の方法ステップＳ２は加えて、得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、相関を用いて燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値を得るステップＳ２Ｂを含む。一実施形態では、ステップＳ２Ｂは、予測器５０の相関器５５（図１を参照）によって実施することができる。
【００５８】
ステップＳ２Ｂの一実施形態では、得られた燃料流量は、ステップＳ２Ａから得られた燃料流量を相関曲線に当てはめ（図３および図４を参照）、得られた燃料流量に最も近い燃料流量の測定点を相関曲線から選択することによって相関させることができる。前述の事柄は、ＰＥＭＳ３０の計算器４０（図１）によって実施することができる。計算器４０は、次に、得られた燃料流量を選択された燃料流量の測定値に変換し、たとえば燃料流量の測定値を得ることができる。排ガスのＯ２濃度のサンプリング値も、同様に相関曲線に当てはめ（図３および図４を参照）、次に、得られたＯ２濃度に最も近い相関曲線から最も近いＯ２濃度のサンプリング点を選択することができる。計算器４０は、次に、得られたＯ２濃度を、選択されたＯ２濃度のサンプリング値に変換し、たとえばＯ２濃度のサンプリング値を得ることができる。相関の３パーセント点より下または９０パーセント負荷より上の、得られた燃料流量データは、該当する場合は、デフォルトで最小および最大の燃料流量の測定値になる。同様に、相関曲線上のＯ２濃度のサンプリング値より下または上の任意の得られた酸素濃度は、デフォルトで相関曲線上の最も近いＯ２濃度のサンプリング点になりうる。
【００５９】
一実施形態では、図２の方法ステップＳ２は、加えて、燃料流量の測定値および対応するＯ２濃度のサンプリング値の相関に基づいてＮＯｘ排出量の予測値を計算するステップＳ２Ｃを含む。一実施形態では、ステップＳ２Ｃは、予測器５０の相関器５５（図１を参照）によって実施することができる。
【００６０】
ステップＳ２Ｃの一実施形態では、ＮＯｘ排出量は、相関ステップＳ２Ｂから得た燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値に対応する相関曲線からＮＯｘ排出量の計算値を選択することによって予測することができる。図２の方法ステップ２の一実施形態では、ステップＳ２Ａ〜Ｓ２Ｃは、ボイラ１００の運転中に、たとえば最低でも１分に１回繰り返すことができる。
【００６１】
ＮＯｘ排出量の予測値は、ユーザインタフェースモジュール７０を介して報告することができる。ＮＯｘ排出量の予測値は、ステップＳ２Ａ〜Ｓ２Ｃが繰り返されるたびに報告することができる。一実施形態では、前述のデータサイクルおよび報告頻度は、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．§６０．１３（ｈ）（２）Ｃ．Ｅ．Ｍ．Ｓデータ報告基準を上回ることができる。一実施形態では、「無効」とみなされる任意のデータは、不連続式天然ガス焚きボイラのＮＯｘ排出量を予測する前述の方法によって報告される排出物に含まれなくてもよい。無効データは、Ｏ２分析計１３０が運転パラメータの範囲内で実施されない期間、または動作不良のためにＯ２分析計のデータまたは燃料流量計のデータが入手できない期間に発生することがある。一実施形態では、前述の方法で、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．§６０．４８ｂ（ｆ）に従って、ボイラ連続稼働日３０日のうち少なくとも２２日においてボイラ稼働日の運転時間の最低でも７５パーセントに対するＮＯｘ排出量のデータを予測することができる。
【００６２】
図５を参照すると、ＮＯｘ排出量予測監視システムを保守する方法の一実施形態が示されている。この方法は、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラを校正するステップＳ３０と、予測監視システムを校正するステップＳ３５と、校正中の天然ガス焚きボイラまたは予測監視システムのいずれかに関連するデータを記録するステップＳ４０と、校正の結果得られる、天然ガス焚きボイラまたは予測監視システムのいずれかに関連するデータを報告するステップＳ４５とを含む。一実施形態では、ステップＳ３０〜Ｓ４５は、コンピュータシステム２０のシステム維持装置８０（図１を参照）によって実施することができる。
【００６３】
図５のステップＳ３０、ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、キャリブレータ８２は、ボイラ１００、具体的には酸素分析計１３０を校正することができる。キャリブレータ８２は、ボイラ１００の稼働日中のボイラ１００の運転中に少なくとも１回、酸素分析計１３０の２点（ゼロおよびスパン）校正を実施することができる。ボイラ稼働日は、ボイラ１００で任意の量の燃料が燃焼される１日（丸２４時間）として定義することができる。加えて、校正は、予期されるボイラ１００の運転開始前の一営業日に酸素分析計１３０で実施して、ボイラ１００の運転開始の前に酸素分析計１３０が要求される規格内で運転していることを確認することができる。一実施形態では、酸素分析計１３０の校正は、手動で開始することができる。別の実施形態では、酸素分析計１３０の校正は、コンピュータシステム２０および／またはシステム維持装置８０を介して自動的に開始することができる。本明細書で概説されるように、酸素分析計１３０は、校正の完了後に再線形化することができる。
【００６４】
酸素分析計１３０を再線形化することは、システムマニホールドへの２つの校正用ガスの導入と、プローブセンサアセンブリのセンサセルへの方向付けとを含むことができる。認定ガスは、ゼロガスに対する、および容器詰め圧縮空気がスパンに使用されるときのスパンガスに対する日常的な校正に使用することができる。ゼロガスは、約０％〜１％酸素の濃度を有することができる。スパンガスは、約２０．９％酸素の濃度（新鮮な周囲空気に等しい）を有することができる。別の実施形態では、スパンで標準的な圧縮ガスの代わりに計器用空気が使用される。別の実施形態では、使用される任意の日常的な校正シリンダの最小圧力は、２００ｐｓｉとすることができる。校正用ガスシリンダは使用されず、この圧力に達したときに交換される。一実施形態では、キャリブレータ８２は、前述の線形化を実施することができる。
【００６５】
図５のステップＳ４０ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、データレコーダ８４によってデータを記録するステップの一実施形態が表４に示されている。表４は、酸素分析計１３０の記録されうる日常的な校正データを一覧にしたものである。キャリブレータ８２によって講じる必要がありうる是正措置も表４に記載されている。
【００６６】
【表３】
2011099666.tif 000007
【００６７】
一実施形態では、酸素分析計１３０で校正ドリフトがあるためにキャリブレータ８２によって酸素分析計１３０に加えられた調整は、データレコーダ８４によって記録することができる。日常的な校正のデータは記録することができ、校正の２４〜４８時間以内に調査するために利用できる。一実施形態では、酸素分析計１３０に対してのキャリブレータ８２による任意の是正措置の直後に、ゼロガスおよびスパンガスという標準的な校正用ガスを使用する日常的な２点校正をキャリブレータ８２によって実施することができる。別の実施形態では、これらの校正結果はまた、データレコーダ８４によって記録することができる。記録されたデータは保守することができ、その後いつでも調査するために利用可能である。酸素分析計１３０が動作不良を起こした場合、故障したコンポーネントは、Ｏ＆Ｍマニュアルまたはベンダの推奨事項に従って交換または修理することができる。
【００６８】
酸素分析計１３０の運転を中止して予備の酸素分析計と交換する必要がある場合、本明細書で説明する手順に従うことができる。酸素分析計１３０の修理、または現在のモデルが入手不可能なために同一の代替品との交換ができない場合、酸素分析計１３０は同等のまたは改良された分析計と交換することができる。本明細書で説明する手順に従うことができる。
【００６９】
図５のステップＳ３０ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、シリンダガス監査（ｃｙｌｉｎｄｅｒ  ｇａｓ  ａｕｄｉｔ）（ＣＧＡ）は、Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．、プロトコル番号１を使用する４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．§６０、Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｆで概説される手順に従って、４つの運転四半期のうち３つごとに酸素分析計１３０上でキャリブレータ８２によって実施することができる。運転四半期は、ボイラ１００が運転される暦四半期（１月〜３月、４月〜６月、７月〜９月、および１０月〜１２月）と定義される。
【００７０】
一実施形態では、ボイラ１００の利用率予想値が低いので、一度に数か月間稼働することはできない。Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｆ、５．１．４と一致して、暦四半期中にボイラ１００が稼働しないこれらの長期の停止時間中に、ＣＧＡを実施することが必要ではないことがある。加えて、３つの運転四半期の期間は、３つの暦四半期より長くに及ぶことがある。一実施形態では、ＣＧＡは、酸素分析計交換証明手順のために以下で説明するように酸素分析計１３０の交換が必要でない限り、以下で説明するＰＥＭＳ３０の相対精度試験検査（Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ａｃｃｕｒａｃｙ  Ｔｅｓｔ  Ａｕｄｉｔ：ＲＡＴＡ）が行われる運転四半期中に実施する必要がないことがある。
【００７１】
ＣＧＡは、４％〜６％および８％〜１２％酸素の濃度を有する２つの検査用ガスを使用して行うことができる。ＣＧＡを行うために、酸素分析計１３０は通常運転モードで配置することができ、検査用ガスは酸素分析計センサ室に方向付けできることに留意されたい。ＣＧＡ中に、酸素分析計１３０は、各検査用ガスを使用して３回挑戦することができ（非連続）、分析計が示す反応の平均値を使用してＣＧＡ結果を評価することができる。検査用ガスは、安定した読み取りが得られることを確認するのに十分長い期間、注入することができる。一実施形態では、システム維持装置８０のキャリブレータ８２は、前述のＣＧＡ手順を実施することができる。
【００７２】
一実施形態では、ＣＧＡの結果が、検査平均値の±１５％または±５ｐｐｍのいずれか大きい方という、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ  Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｆ  Ｓｅｃｔｉｏｎ５．２．３（２）に従って定められた基準の範囲内に収まらない場合、酸素分析計１３０は運転パラメータの範囲内で機能しないと分類することができ、キャリブレータ８２による是正措置を講じることができる（図１を参照）。一実施形態では、問題が識別および補正されたら、別のＣＧＡをキャリブレータ８２によって実施することができる。
【００７３】
図５のステップＳ３０、ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、第４の運転四半期において、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ．§６０、Ａｐｐｅｎｄｉｘ  Ｂ、Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ（ＰＳ）２および３に概説されている手順に従って、Ｒ．Ａ．Ｔ．Ａ．を酸素分析計１３０上で行うことができる。第三者の請負業者が酸素分析計１３０のＲ．Ａ．Ｔ．Ａ．を行うことができる。具体的なＲ．Ａ．Ｔ．Ａ．試験手順は詳述しないが、次のセクションには、いくつかの一般的な背景情報および報告要件を記載する。さらなる情報については、本明細書に記載した参照規則の引用を参照されたい。一実施形態では、システム維持装置８０のキャリブレータ８２は、前述のＲ．Ａ．Ｔ．Ａ．手順を実施することができる。
【００７４】
ＮＯｘ排出量の予測値はｌｂ  ＮＯｘ／ＭＭＢｔｕの単位で保証することができ、酸素分析計１３０は、湿量基準で％酸素の単位で保証することができる。Ｒ．Ａ．Ｔ．Ａ．の実施中に、ボイラ１００は、天然ガスを燃焼しており、定格容量の５０パーセントより大きい負荷で動作していることがある。Ｒ．Ａ．Ｔ．Ａ．は、最低でも９回の２１分運転期間の間、単一の運転負荷および通常の酸素設定値で行うことができる。各汚染物質のＲＡＴＡ基準は、ＮＯｘの場合は標準測定法または排出基準（０．１  ｌｂ／ＭＭＢｔｕ）の１０％のいずれか制限の少ない方に基づいて２０％、Ｏｘの場合は１パーセント酸素絶対差とすることができる。
【００７５】
ＮＯｘ濃度および酸素濃度は、それぞれＵ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭ７Ｅおよび３Ａに従って決定することができる。煙道ガスの水分は、Ｕ．Ｓ．Ｅ．Ｐ．Ａ．ＲＭ４に従って決定することができる。標準測定法の酸素値は、典型的には乾燥重量において測定および報告することができるので、煙道ガスの水分含有量をキャリブレータ８２（図１を参照）で使用して、煙道ガスの水分の酸素濃度を補正することができる。図５のステップＳ４０を参照すると、ＲＡＴＡ結果はデータレコーダ８４によって記録することができる。図５のステップＳ４５を参照すると、ＲＡＴＡ結果は、半年間の期間中に終了した場合、ＵＳ．Ｅ．Ｐ．Ａ．およびニューヨーク州環境保護局（Ｎ．Ｙ．Ｓ．Ｄ．Ｅ．Ｃ）に報告されうる半年ごとの過剰排出報告書（Ｅｘｃｅｓｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ  Ｒｅｐｏｒｔ）に含めることができる。
【００７６】
図５のステップＳ３０、ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、原単位（ｐｒｉｍａｒｙ  ｕｎｉｔ）に関連する問題のために、予備の酸素分析計を一時的に（７ボイラ稼働日より短い）取り付けることが必要な場合、初期のゼロ校正およびスパン校正は、キャリブレータ８２によって予備分析計上で行うことができる。予備の酸素分析計を使用して、７ボイラ稼働日より長い期間の酸素排出物を監視する場合、ＣＧＡは、予備の分析計上でキャリブレータ８２によって行うことができる。一実施形態では、ＣＧＡは、再インストール後にキャリブレータ８２によって一次酸素分析計上で行うことができる。
【００７７】
予備の分析計がボイラ１００の一次分析計（恒久的な交換）になる場合、７日のドリフト点検を行うことができ、初期ＣＧＡはキャリブレータ８２によって実施することができる。７日の稼働日後にこの分析計上でＣＧＡを実行した場合、このＣＧＡは初期ＣＧＡとみなすことができる。Ｒ．Ａ．Ｔ．Ａ．は、操作上有用なときは交換用酸素分析計上で行うことができるが、この恒久的な交換の取り付け後の第２運転暦四半期の終了時よりも遅くでは不可である。一実施形態では、酸素分析計１３０の校正は、横河電機株式会社の取り扱い説明書、一体型ジルコニア式酸素濃度計モデルＺＲ２０２Ｇ、ドキュメントＩＭ  １１Ｍ１２Ａ０１−０４Ｅに従って、キャリブレータ８２によって実施することができる。
【００７８】
図５のステップＳ３０、ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、キャリブレータ８２は、ボイラ１００、具体的には燃料流量計１３０を校正することができる。天然ガス燃料流量計３４は、毎暦年、国立標準技術研究所（ＮＩＳＴ）の追跡可能な校正参照標準を使用して校正することができる。送信機の再校正、計器の修理、または交換などの是正措置は、問題の原因に応じてキャリブレータ８２によって行うことができる。天然ガス流量計３４が動作不良を起こした場合、Ｏ＆Ｍマニュアルまたはベンダの推奨事項に従って修理または交換することができる。一実施形態では、燃料流量計３４は、適切なＩＳＯ手順「検査、測定および試験装置」に従ってキャリブレータ８２によって毎年校正および保守することができる。一実施形態では、このＩＳＯ手順は、入手した装置の文書管理（電子またはハードコピー）、校正要件、納入業者の資格（ｓｕｐｐｌｉｅｒ  ｑｕａｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、および品質管理の手順を提供することができる。
【００７９】
図５のステップ４０、ならびに図１の例示的環境およびコンピュータインフラストラクチャを参照すると、コンピュータシステム２０は、ＰＥＭＳ３０に関連するすべての運転パラメータを監視、記録、および追跡することができる。これらのパラメータには、酸素濃度の表示値、ＮＯｘ濃度の表示値、および天然ガス燃料流量が含まれうる。一実施形態では、パラメータはまた、システム維持装置８０からのデータを含むことができる（以下を参照）。コンピュータシステム２０、またはＰＥＭＳ３０などのコンピュータシステム２０のコンポーネントが動作不良を起こした場合、任意の故障したコンポーネントは、製造業者の推奨に従って修理および／または交換することができる。
【００８０】
４〜２０ミリアンペアのループチェックを実施して、酸素分析計のデータ、ＮＯｘ分析計のデータ、および燃料流量データがＰＥＭＳ３０によって正しく測定されることを確認することができる。一実施形態では、システム維持装置８０によって実施された校正および記録されたデータもすべて、ＰＥＭＳ３０によって記録することができる。ＰＥＭＳ３０が動作不良を起こした場合、燃料流量、酸素の表示値、およびＮＯｘの表示値のデータが入手可能で、ＰＥＭＳ３０で再作成できる場合、このデータを使用してボイラからのＮＯｘ排出物を記録することができる。このデータが再作成できない場合、ＰＥＭＳ３０が動作不良を起こしたときのＮＯｘ排出データは「無効」とみなすものとする。「無効」とみなされる任意のＰＥＭＳ３０データは、ＰＥＭＳ３０によって報告される排出平均には含まれない。一実施形態では、ＰＥＭＳ３０は、４０Ｃ．Ｆ．Ｒ  ６０．４８ｂ（ｆ）に従って、３０日のボイラ連続稼働日のうち少なくとも２２日の各ボイラ稼働日の運転時間の最低でも７５パーセントの排出物データを生成することができる。
【００８１】
システム維持装置８０（図１を参照）により予測監視システムを保守する一実施形態である図５のステップＳ４０を参照して、ＰＥＭＳ３０保守作業の一スケジュール例を下記に示す。
【００８２】
第１運転四半期
稼働日中の日常的なＯ２分析計の校正
各Ｏ２分析計の７日間の校正ドリフトの点検を始める
各Ｏ２分析計の初期ＣＧＡ
第２運転四半期
稼働日中の日常的なＯ２分析計の校正
各Ｏ２分析計のＣＧＡ
第３運転四半期
稼働日中の日常的なＯ２分析計の校正
各Ｏ２分析計のＣＧＡ
第４運転四半期
稼働日中の日常的なＯ２分析計の校正
各Ｏ２分析計およびＰＥＭＳのＲＡＴＡ
この運転四半期のＱＡ／ＱＣ試験サイクルは、７日に１回のみの校正ドリフトの点検を除いて、この許可の長さの間、繰り返すものとする。
【００８３】
追加のボイラＱＡ／ＱＣ試験作業
州の許可アイテム５−２：許可期間中に１回、１日２時間（各ボイラ）のＮＳＰＳ５日試験。ＲＡＴＡ試験中に使用される同一データは、このＮＳＰＳ試験データ要件にも使用することができる。
【００８４】
他のＰＥＭＳ  ＱＡ／ＱＣ作業
暦年に１回、各分析計のＯ２エンドツーエンド校正を実施する
暦年に１回、燃料計のエンドツーエンド校正を実施する
暦年に１回、ＰＥＭＳ監視に使用される天然ガス流量センサを校正する
図５のステップＳ４５を参照すると、ボイラ１００の校正に関連する記録されたデータは、電子的にまたはハードコピーとして報告することができる。このステップは、システム維持装置８０のデータレポータ８６によって実施することができる。
【００８５】
図５のステップＳ４５を参照すると、ＮＯｘ  ＰＥＭＳ３０過剰排出報告書（ＥＥＲ）は、連邦および／または州の要件に従って提出することができる。ＥＥＲ報告書は、（１）ＮＯｘ排出物およびＰＥＭＳ３０停止時間の情報、および（２）四半期ごとのＰＥＭＳ検査の結果を含むＰＥＭＳ３０データ評価報告書（ＤＡＲ）という２つの基本データセットを含むことができる。ＮＯｘ排出物報告書の要件を以下で説明する。ＰＥＭＳ  ＤＡＲについては、その後で説明する。
【００８６】
ＥＥＲは、ＮＯｘ排出物が３０稼働日の許可限度である０．０５７  ｌｂ  ＮＯｘ／ＭＭＢｔｕを超えた期間を含めて、各報告期間のＮＯｘ排出物データを提供することができる。過剰排出物は、Ｎ．Ｙ．Ｓ．Ｄ．Ｅ．Ｃ．６ニューヨーク州法規（Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ  Ｃｏｄｅｓ，  Ｒｕｌｅｓ，  ａｎｄ  Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｓ：Ｎ．Ｙ．Ｃ．Ｒ．Ｒ．）§２０１．５（ｃ）に基づいて定められた、運転開始、運転停止、および動作不良を除いた、許可限度を超える任意の３０日回転（ｒｏｌｌｉｎｇ）ＮＯｘ平均排出量と定義することができる。
【００８７】
データ評価報告書（ＤＡＲ）は、半年ごとのＥＥＲの一部として含むことができる。報告書には、四半期ごとの検査の結果および日常的な酸素分析計校正点検の概要を含むことができる。一実施形態では、ＤＡＲは、以下の情報を含むことができる。
【００８８】
・施設名
・住所
・施設所有者／オペレータ
・分析計のモデル番号
・ＰＥＭＳの場所
別の実施形態では、酸素分析計１３０が許容限度を超えるとき、以下の情報も提供することができる。
【００８９】
・各制御不能の校正の日時
・校正濃度（パーセント酸素）
・反応校正（パーセント酸素）
・ドリフト結果（パーセント酸素）
・制御不能期間の是正措置
ＤＡＲはまた、四半期ごとの検査の結果を含むことができる。一実施形態では、以下に説明するＣＧＡ情報は半年ごとの報告書に含めることができる。別の実施形態では、Ｒ．Ａ．Ｔ．Ａ．下請業者からの保証報告書も含めることができる。
【００９０】
一実施形態では、以下のＰＥＭＳ３０報告書は、調査のために最低でも５年間保守することができる。
【００９１】
・ＰＥＭＳ保証報告書
・ＰＥＭＳの四半期ごとのシリンダガス監査報告書
・ＰＥＭＳ天然ガス保証
・酸素分析計の校正結果
・ＰＥＭＳの半年ごとの報告書
・ＰＥＭＳ  ＮＯｘ排出物の生データ
一実施形態では、前述のデータは、システム維持装置８０のデータレポータ８６によって報告することができる。
【００９２】
一実施形態では、ＰＥＭＳ３０の性能およびデータ報告パーセンテージが指定の基準の範囲内に収まっていることを確認するために、ＰＥＭＳ３０のコンポーネント、データ取得システム、予測アルゴリズム、校正手順、または他の運転手順に対するすべての変更または修正は、任意の変更が加えられる前に調査することができる。これらの修正は、システムの劣化もしくは動作不良、またはシステムの技術上の改良に起因するシステムコンポーネントまたはソフトウェアのアップグレード、ＰＥＭＳ３０コンポーネントの交換の結果、行うことができる。ＰＥＭＳ３０の運転手順および保守手順の変更は、許可要件の変更、規制機関のガイドライン、または新たに取り付けられた計測器の要件に応じたものとすることができる。
【００９３】
ＰＥＭＳ３０の修正はすべて、報告されたＰＥＭＳデータ３２の精度が修正による影響を受けないことを保証するために、規制上の要件および製造業者の仕様に関して評価することができる。任意の提案された修正はまた、修正の結果、以降の検査手順が正当であるかどうか決定するために調査することができる。ボイラ１００はＮ．Ｙ．Ｓ．Ｄ．Ｅ．Ｃ．の州が発行した許可に基づいて許可することができるので、ＰＥＭＳ３０に対する修正はすべて、このような修正を行うことを提出する必要がある前に、Ｎ．Ｙ．Ｃ．Ｒ．Ｒ．の範囲内で評価され、このような許可の修正を要求する妥当性を決定し、当局の認可を受けることができる。
【００９４】
一実施形態では、Ｎ．Ｙ．Ｃ．Ｒ．Ｒ．Ｓｕｂｐａｒｔ  ２０１−５．４のサブパラグラフ（ｉ）〜（ｉｉｉ）に基づく基準を満たす任意の変更および修正は、規制当局の事前の承認がなくても行うことができ、許可の修正を必要としないことがある。このような変更の日付および説明の記録は保守することができ、このような記録は、要求に応じて当局の担当者による調査のために利用可能である。一実施形態では、このような変更および修正を以下に一覧として示す。
【００９５】
（ｉ）排出物が、規則またはこのタイトルに基づく該当する要件に含まれる任意の排出制限を超えない変更。
【００９６】
（ｉｉ）供給源が任意の追加の規則またはこのタイトルに基づく要件に従うようにならない変更。
【００９７】
（ｉｉｉ）連邦の法的強制力がある排出上限値または限度の確立または修正を求めない変更。
【００９８】
この下位区分のパラグラフ（１）に基づいて要求される記録に加えて、許可取得者（ｐｅｒｍｉｔｔｅｅ）は、以下を伴う変更を加えるより少なくとも３０暦日前に、当局に書面により届け出ることができる。
【００９９】
（ｉ）施設内での排出点の移動
（ｉｉ）当局によって発行された許可により以前に認可または軽減（ｒｅｍｉｔ）を受けていない任意の大気汚染物質の排出
（ｉｉｉ）任意の空気清浄化設備、デバイス、または制御機器の取り付けまたは改変
許可の修正は、この下位区分のパラグラフ（２）に基づく届け出に従って提出された変更がこの下位区分のパラグラフ（１）に基づく基準を満たさない場合、または変更が大気質への著しい影響を有する可能性がある場合、該当する要件または特別な許可条件を課すために義務付けられることがある。このような場合、大気質への影響および／または該当する要件の変更のより詳細な調査が完了するまで許可取得者は提出した変更に着手しないように義務付けることができる。対応として、許可取得者からの３０日前の届け出を受け取ってから１５日以内に、このような決定を書面により許可取得者に通知することができる。決定には、提出された変更をさらに調査するために必要な情報のリストを含めることができる。
【０１００】
本明細書における「第１」、「第２」などの用語は、いかなる順序、数量、または重要性を意味せず、ある要素を他の要素から区別するために用いられている。本明細書における「ａ」または「ａｎ」という用語は、数量の限定を意味せず、対象の要素が少なくとも１つ存在することを意味する。また、ある数量と共に使用される「約」という修飾語は、対象の値を含み、文脈によって決定される意味を有する（たとえば、特定の数量の測定に関連する誤差の程度を含む）。本明細書における「（複数可）」という接尾辞は、それが修飾する用語の単数と複数を含み、それによって、その用語の１つまたは複数を含むことを意図する（たとえば、「金属（複数可）」は１つまたは複数の金属を含む）。本明細書において開示される範囲は、それを含み、独立して組み合わせ可能である（たとえば、「最大約２５ｗｔ％、またはより具体的には、約５ｗｔ％〜約２０ｗｔ％」という範囲は、「約５ｗｔ％〜約２５ｗｔ％」の範囲の両端の値およびすべての中間の値を含むなど）。
【０１０１】
以下の法規および規則、すなわちＳｕｂｐａｒｔ  ＤＢ  Ｃ．Ｆ．Ｒ．およびＥ．Ｐ．Ａ．の規定（６０．４８ｂおよび６０．４９ｂ）；［７２  連邦公報（Ｆ．Ｒ．）３２７４２、２００７年６月１３日、修正規則、７４  Ｆ．Ｒ．５０８９、２００９年１月２８日］；６０．８規則：［３６  Ｆ．Ｒ．２４８７７、１９７１年１２月２３日、修正規則、３９  Ｆ．Ｒ．９３１４、１９７４年３月８日；４２  Ｆ．Ｒ．５７１２６、１９７７年１１月１日；４４  Ｆ．Ｒ．３３６１２、１９７９年６月１１日；５４  Ｆ．Ｒ．６６６２、１９８９年２月１４日；５４  Ｆ．Ｒ．２１３４４、１９８９年５月１７日；６４  Ｆ．Ｒ．７４６３、１９９９年２月１２日；７２  Ｆ．Ｒ．２７４４２、２００７年５月１６日］；６０．１３規則：［４０  Ｆ．Ｒ．４６２５５、１９７５年１０月６日；４０  Ｆ．Ｒ．５９２０５、１９７５年１２月２２日、修正規則、４１  Ｆ．Ｒ．３５１８５、１９７６年８月２０日；４８  Ｆ．Ｒ  １３３２６、１９８３年３月３０日；４８  Ｆ．Ｒ．２３６１０、１９８３年５月２５日；４８  Ｆ．Ｒ．３２９８６、１９８３年７月２０日；５２  Ｆ．Ｒ．９７８２、１９８７年３月２６日；５２  Ｆ．Ｒ．１７５５５、１９８７年５月１１日；５２  Ｆ．Ｒ．２１００７、１９８７年６月４日；６４  Ｆ．Ｒ．７４６３、１９９９年２月１２日；６５  Ｆ．Ｒ．４８９２０、２０００年８月１０日；６５  Ｆ．Ｒ．６１７４９、２０００年１０月１７日；６６  Ｆ．Ｒ．４４９８０、２００１年８月２７日；７１  Ｆ．Ｒ．３１１０２、２００６年６月１日；７２  Ｆ．Ｒ．３２７１４、２００７年６月１３日］；［４８  Ｆ．Ｒ．１３３２７、１９８３年３月３０日および４８  Ｆ．Ｒ．２３６１１、１９８３年５月２５日、修正規則、４８  Ｆ．Ｒ．３２９８６、１９８３年７月２０日；５１  Ｆ．Ｒ．３１７０１、１９８５年８月５日；５２  Ｆ．Ｒ．１７５５６、１９８７年５月１１日；５２  Ｆ．Ｒ．３０６７５、１９８７年８月１８日；５２  Ｆ．Ｒ．３４６５０、１９８７年９月１４日；５３  Ｆ．Ｒ．７５１５、１９８８年３月９日；５３  Ｆ．Ｒ．４１３３５、１９８８年１０月２１日；５５  Ｆ．Ｒ．１８８７６、１９９０年５月７日；５５  Ｆ．Ｒ．４０１７８、１９９０年１０月２日；５５  Ｆ．Ｒ．４７４７４、１９９０年１１月１４日；５６  Ｆ．Ｒ．５５２６、１９９１年２月１１日；５９  Ｆ．Ｒ．６４５９３、１９９４年１２月１５日；６４  Ｆ．Ｒ．５３０３２、１９９９年９月３０日；６５  Ｆ．Ｒ．６２１３０、６２１４４、２０００年１０月１７日；６５  Ｆ．Ｒ．４８９２０、２０００年８月１０日；６９  Ｆ．Ｒ．１８０２、２００４年１月１２日；７０  Ｆ．Ｒ．２８６７３、２００５年５月１８日；７１  Ｆ．Ｒ．５５１２７、２００６年９月２１日；７２  Ｆ．Ｒ．３２７６７、２００７年６月１３日；７２  Ｆ．Ｒ．５１５２７、２００７年９月７日；７２  Ｆ．Ｒ．５５２７８、２００７年９月２８日；７４  Ｆ．Ｒ．１２５８０、１２５８５、２００９年３月２５日；７４  Ｆ．Ｒ．１８４７４、２００９年４月２３日］；および［５２  Ｆ．Ｒ．２１００８、１９８７年６月４日；５２  Ｆ．Ｒ．２７６１２、１９８７年７月２２日、修正規則、５６  Ｆ．Ｒ．５５２７��１９９１年２月１１日；６９  Ｆ．Ｒ．１８１６、２００４年１月１２日；７２  Ｆ．Ｒ．３２７６８、２００７年６月１３日；７４  Ｆ．Ｒ．１２５９０、２００９年３月２５日］を全体として参照により本明細書に組み込む。
【０１０２】
本明細書に記載された州および／または連邦の規則、要件、基準、プロトコル、試験手順、標準測定法、条例、および規定への参照すべてを全体として参照により本明細書に組み込む。本明細書に記載されたすべての基準計測器のマニュアルおよび取り扱い説明書も全体として参照により本明細書に組み込む。
【０１０３】
ＮＯｘ排出物を予測する方法およびシステムを本明細書において図示し説明しているが、本発明の態様は、種々の代替実施形態をさらに提供することが理解されよう。たとえば、一実施形態では、本発明は、実行するとコンピュータシステムがＮＯｘ排出量を予測することができる、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で固定されたコンピュータプログラムを提供する。この点において、コンピュータ可読媒体は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施できる、ＰＥＭＳプログラム３０（図１）などの、プログラムコードを含む。「コンピュータ可読媒体」という用語は、プログラムコードのコピーをコンピューティングデバイスによって認識、再生、または通信することが可能な、現在知られているまたは後で開発される任意のタイプの有形表現媒体の１つまたは複数を含むことが理解されよう。たとえば、コンピュータ可読媒体は、１つまたは複数の可搬型記憶製品、コンピューティングデバイスの１つまたは複数のメモリ／記憶コンポーネント、紙、および／または同種のものを含むことができる。
【０１０４】
別の実施形態では、本発明は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施する、ＰＥＭＳプログラム３０（図１）などのプログラムコードのコピーを提供する方法を提供する。この場合、コンピュータシステムは、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施するプログラムコードのコピーを処理して、第２の別個の場所で受信するために、１組のデータ信号を生成および送信することができる。その１組のデータ信号は、含んでいるプログラムコードのコピーを符号化するように設定および／または変更された特性の１つまたは複数を有する。同様に、本発明の一実施形態は、本明細書で説明する処理のいくつかまたはすべてを実施するプログラムコードのコピーを取得する方法を提供し、本明細書で説明する１組のデータ信号を受信し、１組のデータ信号を、少なくとも１つのコンピュータ可読媒体で固定されるコンピュータプログラムのコピーに変換するコンピュータシステムを含む。いずれの場合にも、１組のデータ信号は、任意のタイプの通信リンクを使用して、送信／受信することができる。
【０１０５】
さらに別の実施形態では、本発明は、ＮＯｘ排出量を予測するシステムを生成する方法を提供する。この場合、コンピュータシステム２０（図１）などのコンピュータシステムを得る（たとえば、作成する、保守する、利用可能にする、など）ことができ、本明細書で説明する処理を実施するための１つまたは複数のコンポーネントを得て（たとえば、作成する、購入する、使用する、修正する、など）、コンピュータシステムに展開することができる。この点において、開発は、（１）コンピューティングデバイス上へのプログラムコードのインストール、（２）コンピュータシステムへの１つまたは複数のコンピューティングデバイスおよび／またはＩ／Ｏデバイスの追加、（３）本明細書で説明する処理を実施できるようにするためのコンピュータシステムの組み込みおよび／または修正、および／または同種のものの１つまたは複数を含むことができる。
【０１０６】
本発明の態様は、購読料方式、広告方式、および／または手数料方式で本明細書で説明する処理を実施するビジネス方法の一部として実施することができることが理解されよう。すなわち、サービス提供業者は、本明細書で説明するようにＮＯｘ排出量を予測することを提供することができる。この場合、そのサービス提供業者は、コンピュータシステム２０（図１）などの、１人または複数人の顧客のために本明細書で説明する処理を実施するコンピュータシステムを管理する（たとえば、作成する、保守する、サポートする、など）ことができる。代わりに、サービス提供業者は、購読契約および／または手数料契約に基づいて顧客（複数可）からの支払いを受け取る、１人または複数人の第三者への広告の販売から支払いを受け取る、および／または同種のことができる。
【０１０７】
本発明の種々の態様の前述の説明は、図示および説明の目的で示されてきた。網羅的であること、または開示されている正確な形態に本発明を限定することを意図しているわけではなく、明らかに、多数の修正および変形が可能である。当業者には明らかであろうこのような修正および変形は、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  環境
２０  コンピュータシステム
２２  処理コンポーネント
２４  記憶コンポーネント
２６  入出力（Ｉ／Ｏ）コンポーネント
２８  経路
３０  ＰＥＭＳ
３２  ＰＥＭＳデータ
３４  燃料流量計
３６  ユーザ
４０  計算器
５０  予測器
５５  相関器
６０  取得器
７０  ユーザインタフェースモジュール
８０  システム維持装置
８２  キャリブレータ
８４  データレコーダ
８６  データレポータ
１００  天然ガス焚きボイラ
１２０  ＮＯｘ分析計
１３０  酸素分析計
ステップＳ１は、不連続式天然ガス焚きボイラの運転中の複数のＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、燃料流量の測定値、および酸素（Ｏ２）濃度のサンプリング値に基づいて、燃料流量の測定値、および酸素濃度のサンプリング値に対するＮＯｘ排出量の相関を計算することを含む。
【０１０９】
ステップＳ２は、燃料流量の測定値およびＯ２濃度のサンプリング値との相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算することを含む。
【０１１０】
排ガスをサンプリングするステップＳ１Ａは、ボイラの運転負荷（燃料流量の測定値によって表される）および排ガスの酸素濃度に対するＮＯｘ排出量の相関を計算するために、ボイラ１００（図１を参照）の特性を有する２つのボイラ上で行うことができる。
【０１１１】
ステップＳ１Ｂは、複数の燃料流量の測定値、対応するＮＯｘ排出濃度のサンプリング値、およびＯ２濃度のサンプリング値に基づいてＮＯｘ排出量の相関を計算する。
【０１１２】
ステップＳ２Ａは、運転中の不連続式天然ガス焚きボイラの燃料流量および対応するＯ２濃度を得る。
【０１１３】
ステップＳ２Ｂは、得られた燃料流量および対応する得られたＯ２濃度を相関させ、相関を用いて燃料流量の測定値および対応するＯ２濃度のサンプリング値を得て、得られた燃料流量は、ステップＳ２Ａから得られた燃料流量を相関曲線に当てはめ（図３および図４を参照）、得られた燃料流量に最も近い燃料流量の測定点を相関曲線から選択することによって相関させることができる。
【０１１４】
ステップＳ２Ｃは、燃料流量の測定値と対応するＯ２濃度のサンプリング値の相関に基づいて、ＮＯｘ排出量の予測値を計算する。
【０１１５】
ステップＳ３０は、不連続式天然ガス焚きボイラを校正する。
【０１１６】
ステップＳ３５は、予測監視システムを校正する。
【０１１７】
ステップＳ４０は、校正中の天然ガス焚きボイラまたは予測監視システムのいずれかに関連するデータを記録する。
【０１１８】
ステップＳ４５は、校正の結果得られる、天然ガス焚きボイラまたは予測監視システムのいずれかに関連するデータを報告する。
【図１】
2011099666.tif 000008
【図２】
2011099666.tif 000009
【図３】
2011099666.tif 000010
【図４】
2011099666.tif 000011
【図５】
2011099666.tif 000012
【外国語明細書】
2011099666000001.pdf