(57)【要約】【課題】火力発電プラント混焼時における環境影響物質の排出量の削減及びプラント運転コストの低減を可能とする。【解決装置】プラント混焼制御システム１における燃料組成目標値計算装置２０では、先にボイラ性能推定装置３１で計算したボイラ性能指標ηｒ及びボイラ性能目標値ηＤからηｒ及びηＤの差が最小となるような最適燃料組成推定値ｃＤを計算する。また、燃料混合比計算装置１０では、前記最適燃料組成推定値ｃＤ及び燃料搬送設備における燃料流量ｘ０（ｉ）から石炭ホッパ１２０における燃料混合後の燃料組成が最適燃料組成推定値ｃＤに近似し、かつ、プラント機器運転コストｍ及び燃料単価ｍｃｏａｌ（ｉ）から計算されたプラント総合コストＭが最も安くなるよう各燃料搬送設備における燃料混合比ｒＤ（ｉ）を計算する。【選択図】        図１
2004211999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の石炭の混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、
前記ボイラの状態量から計算されたボイラ性能指標と、
前記ボイラの性能指標目標値と、
前記ボイラに供給される燃料の成分情報と、
からボイラの燃料組成の目標値を推定する燃料組成目標値計算手段を備えていることを特徴とする火力発電プラントの制御システム。
【請求項２】
前記プラントに設けた計測手段によって計測された前記状態量からボイラ性能指標を計算するボイラ性能推定手段を備え、当該ボイラ性能推定手段によって計算されたボイラ性能指標が前記燃料組成目標値計算手段に入力されることを特徴とする請求項１記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項３】
前記燃料の成分情報を記録する燃料組成記録手段をさらに備え、当該燃料組成記録手段によって記録された燃料の成分情報が前記燃料組成目標値計算手段に入力されることを特徴とする請求項１記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項４】
前記燃料組成目標値計算手段は、前記ボイラの燃料組成の目標値の推定に加え、前記ボイラの燃料組成の目標値で運転した際のプラント操作量を推定することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項５】
前記燃料組成目標値計算手段によって計算されたボイラの燃料組成の目標値から、複数の燃料を混合した際の燃料組成が前記目標値と一致するように燃料混合比を計算する燃料混合比計算手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項６】
前記燃料組成目標値計算手段によって推定された前記ボイラの燃料組成の目標値で運転した際のプラント操作量と、前記燃料価格記録手段に記録された燃料の価格情報とからプラント運転コストが最小となる燃料混合比を計算する燃料混合比計算手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項７】
複数種の石炭の混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、
前記ボイラ出口における燃焼排ガスの窒素酸化物、硫黄酸化物、二酸化炭素、一酸化炭素の含有量、前記ボイラ入口における燃料の水分量の少なくとも１つの成分組成を計測し、前記成分組成の排出量が設定目標値に一致するように前記混合物の組成成分の目標値を決定する燃料組成目標値計算手段と、
前記燃料組成目標値計算手段によって計算された前記目標値から石炭の混合比率を決定する燃料混合比計算手段と、
を備えていることを特徴とする火力発電プラントの制御システム。
【請求項８】
前記燃料混合比計算手段は、組成成分の目標値、石炭価格、窒素酸化物および／または硫黄化合物を抑制するための薬品使用量の少なくとも１つから石炭の混合比率を決定することを特徴とする請求項７記載の火力発電プラント制御システム。
【請求項９】
石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、
前記ボイラから発生した焼却灰あるいは燃焼ガスが含む窒素酸化物、硫黄酸化物、二酸化炭素、一酸化炭素、塩素化合物、煤塵、フェノール化合物、スラグ、タール、金属、瓦礫の少なくとも１つの組成成分を計測し、前記組成成分の排出量が設定目標値に一致するように石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との組成成分の目標値を決定する燃料組成目標値計算手段と、
前記燃料組成計算手段によって決定された前記目標値から石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合比率を決定する燃料混合比計算手段と、
を備えていることを特徴とする火力発電プラントの制御システム。
【請求項１０】
前記燃料混合比計算手段は、前記組成成分の目標値と、前記バイオマスおよび／または廃棄物を燃焼させた際に発生する焼却灰あるいは燃焼ガスが含む塩素化合物、煤塵、フェノール化合物、スラグ、タール、金属、瓦礫の処理費用から前記石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合比率を決定することを特徴とする請求項９記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項１１】
前記燃料組成目標値計算手段は、ボイラ燃焼反応計算、触媒反応計算、ボイラ内物質収支計算、ボイラ内熱収支計算のうち少なくとも１つを実行することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の火力発電プラントの制御システム。
【請求項１２】
発電量燃料を発電プラントに投入して発電を行う発電業者と、
前記発電業者に燃料を供給する複数の燃料販売業者と、
前記発電業者と前記複数の燃料販売業者との間で発電運転を支援する運転支援業者と、
の間で燃料の発注と、代金の支払いを行う火力発電プラントの燃料発注および代金支払いシステムにおいて、
前記運転支援業者は請求項５ないし１１記載の火力発電プラントの制御システムを備え、前記制御システムに含まれる前記燃料組成目標値計算手段および前記燃料混合比計算手段を用いて発電プラントの運転状況、供給する燃料の組成、および燃料単価に応じて燃料の組成と費用を計算し、計算結果に基づいて前記燃料販売業者それぞれに対する燃料購入比率を決定し、
前記発電業者は前記燃料の購入比率に従い前記燃料販売業者から燃料を購入するとともに、前記燃料を用いて発電した際のプラント運転コストと過去のプラント総合コストの差額を原資とし、前記原資の一部を前記運転支援業者に支払うこと特徴とする火力発電プラントの燃料発注および代金支払いシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種の石炭あるいは石炭やバイオマス、廃棄物等との混合物を燃料とし、ボイラ内で前記燃料を燃焼して発電する火力発電プラントのプラント制御システム及びプラント運転支援システムに係り、特にプラントの運転効率の最適化及びプラント運用コストの低減を意図したプラント制御システム及びプラント運転支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃料に石炭を用いて発電する火力発電プラントにおいては、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）等に代表される環境影響物質の排出量低減と、プラント運用効率の向上による運転コストの削減が求められている。環境影響物質の排出量低減に関しては、大気中の温室効果ガス（二酸化炭素、メタン等）の増大が地球を温暖化し自然の生態系等に悪影響を及ぼすおそれがあることを背景に、大気中の温室効果ガスの濃度を安定化させることを目的とした気候変動枠組条約が１９９４年に日本を含む１８６カ国（含む１地域）で発効しており、１９９７年には気候変動枠組条約第３回締約国会議（京都会議）で先進国及び途上国の温室効果ガス排出の削減目的を定めた京都議定書が採択されている。そのため、温室効果ガス排出源の１つである火力発電所に対してもＣＯ２の排出量低減が急務となっている。
【０００３】
また、運用コストの低減に関しては、２０００年の改正電気事業法の施行及び２００３年に予定されている前記事業法の改正により、国内の電力使用者は電力市場においてより安価な電力を選択購入することが可能となる。これを受けて発電事業者は競争力強化を目的に、より安価な石炭や石炭に代わる燃料を火力発電プラントに用いることによる発電コスト、すなわちプラント運転コストの低減を推進している。
【０００４】
このような状況に対し、発電事業者及び発電設備メーカは、石炭中の炭素、窒素、塩素、水分などの性状が燃焼効率及び汚染物質の排出量に大きく影響することに着目し、石炭あるいは空気の組成を直接的あるいは間接的に測定し、石炭調湿設備（乾燥機）、石炭粉砕設備（ミル）、空気ダンパ等プラント構成機器の操作量を最適に運用する方法を提案している。
【０００５】
例えば特許文献１では、実機計測結果を動特性シミュレーションモデルに入力し、前記シミュレーションモデルの収束条件を満足するまで繰り返し演算を実施した後、シミュレーションモデル中の石炭水分量を実機石炭中水分量の真値と見なして実機ミル回転数、空気流量ダンパ、再循環ファンなどを制御する方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２では、製鉄に用いるコークス原料炭の調湿装置を製品の対象として、調質装置（間接過熱式乾燥炉）入口における石炭の温度及び処理量、さらに調質装置出口における石炭の温度を計測し、前記計測結果に基づき石炭水分量を目標値に一致させるための熱量を演算し、この熱量に基づき前記乾燥炉への蒸気圧力をフィードバック制御する方法が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−４８３９号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平９−３２８６８９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記発明をプラント制御に適用してプラントを運用した場合、特に燃料である石炭の組成や性状などの特性が乾燥機やミルなどのプラント構成機器の許容範囲を逸脱した場合には、機器の運転効率が低下し、プラント全体としての運転コストが上昇したり、環境影響物質の排出量が規制値を超える可能性がある。
【００１０】
例えば、これまでプラント計画時の推奨燃料として設定されていた石炭に、より安価な石炭を混合して使用した場合や、石炭にバイオマスや廃棄物に代表される高水分あるいは難燃性の燃料を混ぜて燃焼した場合には、燃料中の水分量が増加することにより燃焼状態が不安定となってＮＯｘ、ＳＯｘの排出量が増加する可能性がある。また、これら物質の排出量増加により、脱硫設備における薬品の投入量が増加したり、乾燥機の動力が増加し、これらは運転コストの増大を招く要因となる。特に、プラント構成機器が発電所の所内動力を用いて運転されている場合には、発電効率低下の原因となる。
【００１１】
これは、前記公知例が、計画された組成の近傍でプラントの構成機器を最適に運転するための技術に関するものであり、プラント構成機器の運用範囲を逸脱した場合のプラント全体運転性能あるいは運転コストまでは補償していないことに原因がある。
【００１２】
本発明はこのような背景に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、複数種の石炭あるいは石炭と石炭以外の燃料との混合物を石炭火力発電プラントで燃料として使用した場合の環境影響物質の排出量の最適化を図るとともに、運転コストを最適化することができる火力発電プラントの制御システムを提供することにある。
【００１３】
また、第２の目的は、運転コストの最適化に伴い、燃料の発注と燃料代金の支払いに至るまで効率的に行える火力発電プラントの燃料発注および代金支払いシステムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するため、第１の手段は、複数種の石炭の混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、前記ボイラの状態量から計算されたボイラ性能指標と、前記ボイラの性能指標目標値と、前記ボイラに供給される燃料の成分情報とからボイラの燃料組成の目標値を推定する燃料組成目標値計算手段を備えていることを特徴とする。前記ボイラの状態量とは、直接的には計測手段によって計測された各部の計測値、間接的には効率などである。
【００１５】
第２の手段は、第１の手段において、前記プラントに設けた計測手段によって計測された前記状態量からボイラ性能指標を計算するボイラ性能推定手段を備え、当該ボイラ性能推定手段によって計算されたボイラ性能指標が前記燃料組成目標値計算手段に入力されることを特徴とする。
【００１６】
第３の手段は、第１の手段において、前記燃料の成分情報を記録する燃料組成記録手段をさらに備え、当該燃料組成記録手段によって記録された燃料の成分情報が前記燃料組成目標値計算手段に入力されることを特徴とする。
【００１７】
第４の手段は、第１ないし第３の手段において、前記燃料組成目標値計算手段は、前記ボイラの燃料組成の目標値の推定に加え、前記ボイラの燃料組成の目標値で運転した際のプラント操作量を推定することを特徴とする。なお、ここでいうプラント操作量とは、薬品の注入量を指す。また、燃料組成は石炭種の比率に加え、注入される薬品量も含む。
【００１８】
第５の手段は、第１ないし第４の手段において、前記燃料組成目標値計算手段によって計算されたボイラの燃料組成の目標値から、複数の燃料を混合した際の燃料組成が前記目標値と一致するように燃料混合比を計算する燃料混合比計算手段をさらに備えていることを特徴とする。なお、ここでいう一致とは、複数の燃料を混合し、混合した後、収束した結果が目標値と一致することを言うが、完全に一致しないまでも近似した値であれば十分であるので、近似とも称す。以下、同様。
【００１９】
第６の手段は、第１ないし第５の手段において、前記燃料組成目標値計算手段によって推定された前記ボイラの燃料組成の目標値で運転した際のプラント操作量と、前記燃料価格記録手段に記録された燃料の価格情報とからプラント運転コストが最小となる燃料混合比を計算する燃料混合比計算手段をさらに備えていることを特徴とする。
【００２０】
第７の手段は、複数種の石炭の混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、前記ボイラ出口における燃焼排ガスの窒素酸化物、硫黄酸化物、二酸化炭素、一酸化炭素の含有量、前記ボイラ入口における燃料の水分量の少なくとも１つの成分組成を計測し、前記成分組成の排出量が設定目標値に一致するように前記混合物の組成成分の目標値を決定する燃料組成目標値計算手段と、前記燃料組成目標値計算手段によって計算された前記目標値から石炭の混合比率を決定する燃料混合比計算手段とを備えていることを特徴とする。
【００２１】
第８の手段は、第７の手段において、前記燃料混合比計算手段は、組成成分の目標値、石炭価格、窒素酸化物および／または硫黄化合物を抑制するための薬品使用量の少なくとも１つから石炭の混合比率を決定することを特徴とする。
【００２２】
第９の手段は、石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合物を燃料としてボイラで燃焼させて発電する火力発電プラントの制御システムにおいて、前記ボイラから発生した焼却灰あるいは燃焼ガスが含む窒素酸化物、硫黄酸化物、二酸化炭素、一酸化炭素、塩素化合物、煤塵、フェノール化合物、スラグ、タール、金属、瓦礫の少なくとも１つの組成成分を計測し、前記組成成分の排出量が設定目標値に一致するように石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との組成成分の目標値を決定する燃料組成目標値計算手段と、前記燃料組成計算手段によって決定された前記目標値から石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合比率を決定する燃料混合比計算手段とを備えていることを特徴とする。
【００２３】
第１０の手段は、第９の手段において、前記燃料混合比計算手段は、前記組成成分の目標値と、前記バイオマスおよび／または廃棄物を燃焼させた際に発生する焼却灰あるいは燃焼ガスが含む塩素化合物、煤塵、フェノール化合物、スラグ、タール、金属、瓦礫の処理費用から前記石炭と、バイオマスおよび／または廃棄物との混合比率を決定することを特徴とする。なお、ここでいう処理費用には、埋め立てに要する費用や産業廃棄物処理に要する費用も含む。
【００２４】
第１１の手段は、第１ないし第９の手段において、前記燃料組成目標値計算手段は、ボイラ燃焼反応計算、触媒反応計算、ボイラ内物質収支計算、ボイラ内熱収支計算のうち少なくとも１つを実行することを特徴とする。
【００２５】
第１２の手段は、発電量燃料を発電プラントに投入して発電を行う発電業者と、前記発電業者に燃料を供給する複数の燃料販売業者と、前記発電業者と前記複数の燃料販売業者との間で発電運転を支援する運転支援業者との間で、発電プラントの運転状況、供給する燃料の組成、および燃料単価に応じて燃料の組成と費用を計算し、計算された燃料の組成と費用とに基づいて燃料の発注と、代金の支払いを行う火力発電プラントの燃料発注および代金支払いシステムにおいて、前記運転支援業者は前記第５ないし第１１の手段に係る火力発電プラントの制御システムを備え、前記制御システムに含まれる前記燃料組成目標値計算手段および前記燃料混合比計算手段を用いて前記燃料販売業者それぞれに対する燃料購入比率を決定し、前記発電業者は前記燃料の購入比率に従い前記燃料販売業者から燃料を購入するとともに、前記燃料を用いて発電した際のプラント運転コストと過去のプラント総合コストの差額を原資とし、前記原資の一部を前記運転支援業者に支払うこと特徴とする。
【００２６】
なお、燃料には石炭のほか、木材、藁屑、家畜糞などのバイオマスや、企業、自治体などで発生した紙、プラスティック片などの廃棄物、褐炭や木材を炭化して製造した低品位炭、メタノールやジメチルエーテル、Ｆｉｓｈｅｒ−Ｔｒｏｕｐｔｈ合成によって製造したＦＴ軽油などの液体燃料、及び上記燃料をガス化した際に発生する合成ガス（一酸化炭素、水素）、あるいは天然ガス、ＬＰＧなどが含まれる。
【００２７】
本発明は、プラントにおける環境影響物質の排出量及び運転コストをプラントの運転性能の指標とし、この指標に基づきプラントに投入する燃料の混合比を修正することを特徴とする。すなわち、プラントにおける環境影響物質の排出量と運転コストを同時に最適化するのではなく、プラントが最適に運転できると期待される燃料の組成を最初に決定し、この燃料の組成に最も近く、かつ安価な燃料の混合比を決定する。これは、火力プラントにおいて環境影響物質の排出量低減が優先課題であるという背景と、環境影響物質の排出量が、プラントに対するペナルティとして課せられる、すなわち運転コストに影響することを考慮したためである。
【００２８】
さらに、本発明では、プラントに投入する燃料の混合比決定に対する評価指標として、本システムの出力結果の一つである燃料組成の最適値と現在の燃料混合比から得られた燃料組成との差と、現在の燃料混合比から得られた燃料の単位質量当たりの価格と、燃料組成の最適値でプラントを運用した際のプラント構成機器の運用コストの和を用いることを特徴とする。これは、先に得られたプラントの最適燃料組成に最も近い組成で、かつ燃料コストの最も安価な燃料の混合比率を求める一方、燃料組成の最適値でプラントを運用した際のプラント構成機器の運用コストに関しても評価の対象とすることで、プラント全体のコストを考慮したプラント運用の最適化を行う一方、最適運転時のプラントコストをユーザに対して可視化することを考慮したためである。
【００２９】
なお、以下の実施形態において、ボイラ性能指標はηｒに、ボイラの性能指標目標値はηＤに、燃料の成分情報は燃料組成ｃｃｏａｌ（ｉ）に、燃料組成目標値計算手段は燃料組成目標値計算装置２０に、計測手段は計測装置１２３に、ボイラ性能推定手段はボイラ性能推定装置３１に、燃料組成記録手段は燃料組成記録装置２に、ボイラの燃料組成の目標値は最適組成推定値ｃＤに、燃料混合比計算手段は燃料混合比計算装置１０に、燃料価格記録手段は燃料価格記録装置３にそれぞれ対応する。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００３１】
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係るプラント制御システムの全体構成を示す図である。
【００３２】
本実施形態に係るプラント制御システムは火力発電プラントを制御するシステムであり、プラント混焼制御システム１、燃料組成記録装置２、燃料価格記録装置３、ボイラ１２２、ボイラ性能推定装置３１、計測装置１２３、貯炭場１００，１０１、石炭搬送設備１１０，１１１、石炭ホッパ１２０及び石炭乾燥機１２１から基本的に構成されている。
【００３３】
この実施形態に係る火力発電プラントは、プラントへの燃料として複数種の燃料を用い、前記燃料はそれぞれ貯炭場１００，１０１に貯蔵されている。このとき、貯炭場１００，１０１に貯蔵された燃料は、燃料搬送設備１１０，１１１によって石炭ホッパ１２０に投入される。前記燃料は石炭ホッパ１２０において混合され、粉砕された後、石炭乾燥機１２１において燃料に含まれる水分が除去され、バーナなどの燃焼装置を用いてボイラ１２２内で燃焼される。
【００３４】
石炭乾燥機１２１出口、ボイラ１２２及びボイラ１２２出口にはそれぞれ計測装置１２３が設置されており、石炭乾燥機１２１出口における燃料組成、ボイラ１２２における燃料の燃焼状態、ボイラ１２２出口における排気ガスの組成などが計測される。計測装置１２３によって得られた計測値ｘ１，ｘ２，ｘ３はボイラ性能推定装置３１においてボイラ性能指標（記号ηｒ）の計算に用いられる。なお、計測値ｘ１，ｘ２，ｘ３は、石炭乾燥機１２１出口燃料水分量、ボイラ１２２内部ガス温度、ボイラ１２２出口ガス温度、ボイラ１２２出口排ガスＮＯｘ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＳＯｘ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＣＯ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＣＯ２濃度、ボイラ１２２内石炭灰塩素含有量、ボイラ１２２内石炭灰バナジウム含有量などが考えられる。本実施形態では、ｘ１は乾燥機１２１出口燃料水分量、ｘ２はボイラ１２２内部ガス温度、ボイラ１２２内石炭灰塩素含有量及びボイラ１２２内石炭灰バナジウム含有量、ｘ３はボイラ１２２出口ガス温度、ボイラ１２２出口排ガスＮＯｘ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＳＯｘ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＣＯ濃度、ボイラ１２２出口排ガスＣＯ２濃度となる。前記計測値ｘ１からｘ３は複数個の計測値の組（ベクトル量）として扱うこともできる。
【００３５】
前記ボイラ性能推定装置３１の出力結果であるボイラ性能指標ηｒは、プラントにおける運転性能、すなわち環境影響物質の排出量をベクトル量として表したものである。ボイラ性能指標ηｒのベクトル要素としては、上記計測値を直接性能指標とする場合と、上記計測値から間接的に性能指標を求める場合がある。計測値から間接的に性能指標を求めた例として、本実施形態では空燃比、ボイラ効率、発電効率などがあり、ボイラ効率、発電効率はプラント全体の運転効率に対する指標となる。
【００３６】
プラント混焼制御システム１は燃料組成目標値計算装置２０と燃料混合比計算装置１０とを含んで構成されている。一方、燃料組成記録装置２と燃料価格記録装置３が設けられて、それぞれ燃料組成と燃料価格が記録されている。前記燃料混合比計算手段１０には、これらの記録装置２，３から記録されている燃料組成ｃｃｏａｌ（ｉ）と燃料価格ｍｃｏａｌ０が入力される。また、燃料組成目標値計算手段２０には、燃料組成記録装置２からの燃料組成ｃｃｏａｌ（ｉ）、ボイラ目標値ηＤ、ボイラ性能推定手段３１からのボイラ性能指標ηｒ、及び燃料搬送設備１１０，１１０からの燃料流量ｘ０（ｉ）が入力され、燃料組成目標値計算手段２０から燃料混合比計算装置１０に最適燃料組成推定値ｃＤ及び操作量修正値ｕ’が出力される。
【００３７】
次に、本実施形態に係るプラント制御システムについて説明する。
【００３８】
本実施形態に係るプラント混焼制御システム１における燃料組成目標値計算装置２０では、先にボイラ性能推定装置３１で計算したボイラ性能指標ηｒ及びボイラ性能目標値ηＤからηｒ及びηＤの差が最小となるような最適燃料組成推定値ｃＤを計算する。また、燃料混合比計算装置１０では、前記最適燃料組成推定値ｃＤ及び燃料搬送設備における燃料流量ｘ０（ｉ）から石炭ホッパ１２０における燃料混合後の燃料組成がｃＤに近似し、かつ、プラント機器運転コストｍ及び燃料単価ｍｃｏａｌ（ｉ）から計算されたプラント総合コストＭが最も安くなるよう各燃料搬送設備における燃料混合比ｒＤ（ｉ）を計算する。
【００３９】
図２は、本実施形態における燃料組成目標値計算装置２０のシステム構成を示すブロック図である。
【００４０】
燃料組成目標値計算装置２０は、第１及び第２のプラント反応・収支モデル５１ａ，５１ｂ、燃料混合モデル５３、機器反応・収支モデル５４、モデル性能評価装置５５、モデル調整装置５７、組成修正装置６０、収束判定装置６１、メモリ６３及び制御模擬装置６４などを含んで構成されている。第１及び第２のプラント反応・収支モデル５１ａ，５１ｂは、実機ボイラ内における物質の燃焼反応及び物質収支を数式を用いて模擬したもので、この実施形態ではモデル調整時と最適組成推定値計算時にそれぞれプラント反応・収支モデルを用いることから、前記第１のプラント反応・収支モデル５１ａは調整用と、前記第２のプラント反応・収支モデル５１ｂは最適組成推定用として区別したが、プログラム上では両者は同一の構成となる。
【００４１】
最初に第１のプラント反応・収支モデル５１ａを用いたモデル調整方法について述べる。
【００４２】
図２において、組成混合モデル５３には燃料組成記録装置２に記録された燃料の組成情報ｃｃｏａｌ（ｉ）と、燃料混合比ｒｃｏａｌ（ｉ）とが入力され、前記組成混合モデル５３で現在プラントに供給されている燃料組成ｃ０が計算される。このとき、添字ｉは混焼の対象となる複数種の燃料を表す。燃料組成ｃ０はｃｃｏａｌ（ｉ）、ｒｃｏａｌ（ｉ）を用いて、
【数１】
2004211999.tif 000003
で表すことができる。ここで、ｃｃｏａｌ（ｉ）は燃料組成を質量比で表すベクトル量であり、
【数２】
2004211999.tif 000004
で定義される。ここで、Ｔは転置を表す数学記号である。また、ｃｃｏａｌ（ｊ、ｉ）、ｒｃｏａｌ（ｉ）はそれぞれ比率であることから、
【数３】
2004211999.tif 000005
【数４】
2004211999.tif 000006
の両式が成立する。
【００４３】
上式で、ｃｃｏａｌ（０、ｉ）からｃｃｏａｌ（ｎ−１、ｉ）は燃料中におけるｎ種類の組成成分を質量比で表したものであり、炭素、水素の含有量等がそれぞれの値に対応する。評価すべき組成によってベクトル量の要素数は異なるが、本実施形態では燃焼などによって発生する副生成物を考慮し、燃料中の炭素（Ｃ）、水素（Ｈ）、酸素（Ｏ）、窒素（Ｎ）、水分量（Ｈ２Ｏ）、塩素（Ｃｌ）、バナジウム（Ｖ）などの各成分と、窒素酸化物（ＮＯｘ）、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、メタン（ＣＨ４）等をベクトル量の要素に含めている。窒素酸化物などの化合物は燃焼反応によって発生するもので、元来石炭には含まれない成分であるが、これらもベクトル量の成分に含めることにより各計算時におけるデータ構造を統一している。
【００４４】
第１のプラント反応・収支モデル５１ａには、燃料組成ｃ０（ベクトル量）、燃料流量ｘ０（ｉ）（ベクトル量）及びプラントローカル制御における操作量ｕ（ベクトル量）が入力され、第１のプラント反応・収支モデル５１ａでモデル性能指標η（ベクトル量）が計算される。前記第１のプラント反応・収支モデル５１ａは少なくとも１つ以上の機器反応・収支モデル５４と、モデル性能評価装置５５を備える。前記モデル５４は、ボイラ内部のバーナ、火炉、脱硝・脱硫設備など各機器における物質の燃焼反応及び物質収支を計算して機器出口におけるガス組成ｃ（ベクトル量）を出力するもので、燃焼反応及び物質収支を静特性（定常状態における特性）で求める。前記モデル性能評価装置５５は、入力された前記ガス組成ｃからモデル性能評価指標としてηを計算する。
【００４５】
第１のプラント反応・収支モデル５１ａは実機ボイラ内部における物質の燃焼反応及び物質収支を数式を用いて模擬したものであることから、理論上モデル性能評価指標ηと実機ボイラ性能指標ηｒは一致すると考えられるが、実際には、ボイラ内部における燃焼の過渡的な変動、燃焼後の灰に含まれる未燃の炭素成分等の要因により両指標に差異が生じると考えられる。そこで、前記モデル性能評価指標η及び前記ボイラ性能評価指標ηｒの差からモデル指標誤差Δηを計算し、モデル調整装置５７を用いてΔηのユークリッドノルムが最小となるよう前記機器反応・収支モデル５４の調整パラメータｐを修正する。前記計算は減算器５６によって行われる。なお、調整パラメータｐを用いたモデルの修正手法に関しては、最急降下法やモンテカルロ法などの従来からの最適値探索手法を用いて実現できる。
【００４６】
調整パラメータｐとして、本実施形態では、バーナの燃焼計算モデルにおいては炭素分の燃焼効率、火炉モデルにおいては灰分中の石炭含有量、脱硝・脱硫設備モデルにおいては脱硝・脱硫性能の効率（気液接触率あるいは触媒の反応係数）等を設定している。
【００４７】
次に、第２のプラント反応・収支モデル５１ｂを用いた最適組成推定方法について図２を用いて説明する。
【００４８】
第２のプラント反応・収支モデル５１ｂでは、前記組成混合モデル５３の出力である燃料組成ｃ０、調整パラメータｐ、燃料流量ｘ０（ｉ）、操作量修正値ｕ’を用いて、モデル性能評価指標η’を計算する。また、前記指標η’及び実機性能指標目標値ηＤからモデル誤差Δη’を減算器５９によって計算し、組成修正装置６０を用いてΔη’のユークリッドノルムが最小となるための燃料組成修正値Δｃを計算する。また、前記燃料組成修正値Δｃと燃料組成ｃ０のベクトル和（加算器５８によって加算）を次周期におけるプラント反応・収支モデル５１ｂへの入力とし、収束判定装置６１においてΔηが収束したと判定されるまで繰り返し演算を実行する。
【００４９】
なお、第２のプラント反応・収支モデル５１ｂにおける最適組成推定では、実機操作量ｕに代えて操作量修正値ｕ’を用いる。これは、燃料組成が修正された場合には実機ローカル制御系の操作量も修正されることに着目したものであり、実機におけるローカル制御系を模擬した制御模擬装置６４において操作量修正値ｕ’を求め、これを第２のプラント反応・収支モデル５１ｂの操作量とする。さらに、操作量修正値ｕ’は、組成修正装置６０に入力されており、操作量修正値ｕ’が上限値Ｕｌｉｍｉｔを超えた場合にはΔｃの修正量を０とする。
【００５０】
収束判定装置６１では、各繰り返し演算毎のΔη’の時系列データの変化率からモデルの収束性を判定し、Δη’ユークリッドノルムが充分に０あるいは一定値に漸近した場合に収束判定値εを真とする値を切替器６２に出力する。収束判定値εが真の場合、切替器６２は最適組成推定値ｃＤとして燃焼組成ｃ０とΔｃの和をｃ０’として選択する。一方、収束判定値εが偽の場合、切替器６２はメモリ６３に記録している前回の最適組成推定値ｃＤを出力し、最適組成推定値を変更しない。
【００５１】
図３に、燃料混合比計算装置１０のシステムフローを示す。
【００５２】
図３において、燃料混合比計算手段１０は、組成混合モデル７１、燃料価格計算装置７３、運転コスト記録装置７４、運転コスト計算装置７５、評価値計算装置７８、及び混合比修正装置７９を含んで構成されている。組成混合モデル７１は、燃料組成記録装置２に記録されている燃料の組成情報ｃｃｏａｌ（ｉ）及び燃料混合比ｒｃｏａｌ’（ｉ）から石炭組成ｃｃｏａｌを計算し、減算器７６を用いて最適組成推定値ｃＤとの組成誤差Δｃｃｏａｌを求める。組成混合モデル７１は図２における組成混合モデル５３と同様の構成とし、組成誤差Δｃｃｏａｌは組成を要素に持つベクトル量として表される。
【００５３】
燃料価格計算装置７３は、燃料価格記録装置３に記録されている燃料それぞれの単位質量当たりの単価ｍｃｏａｌ（ｉ）及び燃料混合比ｒｃｏａｌ’（ｉ）から、燃料を混合した場合の質量当たりの燃料コストｍｃｏａｌを計算する。運転コスト計算装置７５は、燃料組成目標値計算装置２０で計算した操作量修正値ｕ’及び運転コスト記録装置７４に記録されている運転コストｍｒから、最適組成でプラントを運用した場合のプラント運用コストｍを計算する。前記プラント運用コストｍは、操作量修正値ｕ’に対する電力量、熱量、薬品及び水の使用量及び／又は瓦礫や灰などの処理費用からプラント運転制御に要するコストから求め、それぞれのエネルギー単価からコストを計算する。
【００５４】
プラント全体の運転コストを表すプラント総合コストＭは、加算機７７において、
【数５】
2004211999.tif 000007
で求められる。
【００５５】
評価値計算装置７８では、前記組成誤差Δｃｏａｌ及びプラント総合コストＭからプラント評価指標Ｊを計算する。Ｊは、
【数６】
2004211999.tif 000008
で求められる。
【００５６】
数６における係数ｖはプラント性能及びプラント総合コストに対して重み付けを行うパラメータであり、ｖを１とすると燃料混合比ｒｃｏａｌ’（ｉ）は性能重視、ｖを０とするとプラント総合コスト重視となる。混合比修正装置７９では、前記プラント評価指標Ｊが最小となるよう燃料混合比ｒｃｏａｌ’（ｉ）を修正し、修正結果を燃料混合比指令ｒＤ（ｉ）として図１における燃料搬送設備１１０及び１１１に出力する。
【００５７】
本実施形態におけるプラント制御システムの適用時における操作画面の表示例を図４に示す。図４の表示例４００は、パソコン上で本システムを実現した例であるが、発電所の制御室あるいは計算機室の大型画面に表示してもよい。画面４００には、現在のプラント運転性能を示す４０１、プラント運転コストを示す４０２、プラントへの燃料投入比率を示す４０３、及び操作ボタン４０４，４０５が表示されており、マウスあるいはタッチパネルによって選択・操作できる。
【００５８】
このような表示画面からプラント制御システムを操作する場合、以下のようにして操作される。
【００５９】
すなわち、最適化前において、画面４００にはプラント性能表示欄４０１の表示項目としてボイラ性能指標ηｒ、実機性能指標目標値ηＤが表示されている。このとき、前記ボイラ性能指標ηｒは図１におけるボイラ性能推定装置３１によって計算されたものである。また、実機性能指標目標値ηＤはプラント運転員がキーボードなどから入力したものを表示している。
【００６０】
さらに、画面４００にはプラントコスト表示欄４０２の表示項目として、現在の運転状態に対するプラントの燃料コストｍｃｏａｌ、プラント機器運転コストｍ及びプラント総合コストＭが表示されている。前記燃料コストｍｃｏａｌ、プラント機器運転コストｍ、及びプラント総合コストＭは図３における石炭混合比算定装置１０において計算されたものであり、これもプラントの運用状況を数値で評価するための一指標となる。
【００６１】
また、混焼比率表示欄４０３の表示項目として、現在の運転状態に対するプラントの燃料混合比率が表示されている。図では２種類の石炭に木材、ゴミなどの燃料を混合して燃焼する際の比率が表示されており、これら燃料の比率を最適値に設定するのが本実施形態に係るプラント制御システムの目的である。
【００６２】
最適化開始操作ボタン４０４がマウス等によって選択された場合、燃料組成目標値計算装置２０は第１のプラント反応・収支モデル５１ａの出力であるモデル性能評価指標ηがボイラ性能指標ηｒに一致するようモデル調整装置５７においてパラメータｐを修正する。また、前記モデル性能評価指標ηをプラント性能評価欄４０１に表示する。パラメータｐを修正後、プラント混焼制御システム１は第２のプラント反応・収支モデル５１ｂを起動し、当該第２のプラント反応・収支モデル５１ｂの出力であるモデル性能評価指標η’が実機性能指標目標値ηＤに一致するよう組成修正装置６０において燃料組成修正値Δｃを繰り返し計算する。また、このときのモデル性能評価指標η’をプラント性能評価欄４０１に表示する。収束判定装置６１において燃料組成修正値Δｃの値の収束が確認された場合、前記燃料組成目標値計算装置２０は最適組成推定値ｃＤを燃料混合比算定装置１０に出力する。
【００６３】
次に、前記プラント混焼制御システム１は燃料混合比計算装置１０を起動し、先に求めた最適組成推定値ｃＤと現在の燃料組成ｃｃｏａｌが一致するよう燃料混合比ｒｃｏａｌ’（ｉ）を修正する。ｒｃｏａｌ’（ｉ）の修正結果は混焼比率欄４０３のｒｃｏａｌ’（ｉ）に表示する。また、燃料混合比計算装置１０での計算結果である燃料コストｍｃｏａｌとプラント運用コストｍ、およびプラント総合コストＭをプラントコスト表示欄４０２に表示する。
【００６４】
燃料混合比指令ｒｃｏａｌ’（ｉ）の値が静定し、最適化が終了すると燃料混合比計算装置１０は待機状態に移行し、ユーザからの操作待ち状態となる。このとき、設定反映操作ボタン４０５がマウス等によって選択されると、システムはｒｃｏａｌ’（ｉ）の値を燃料混合比指令ｒＤ（ｉ）にコピーし、前記石炭搬送設備１１０及び１１１の燃料流量指令として出力する。
【００６５】
なお、現状におけるボイラ性能指標ηｒが、環境規制値に対して極めて小さく、プラント運用上余裕がある場合には、実機性能指標目標値ηＤを環境規制値を超えない範囲で高く設定することにより、プラント燃料コストｍｃｏａｌあるいは運用コストｍをより低くして運用することも可能である。
【００６６】
また、本実施形態において、燃料混合比計算装置１０は実機性能指標を満たすための最適組成推定値ｃＤを計算すると同時に、最適組成推定値ｃＤでプラントを運用した場合の操作指令である操作量推定値ｕ’を計算している。そこで、操作量推定値ｕ’をプラントの実機ローカル制御に対する操作量の基準値として使用してもよい。この場合、操作量推定値ｕ’は実機ローカル制御系を先行的に制御する構成となることから、燃料の混合比率が変化した場合でもローカル制御系は速やかにあらたな運転状態に移行することが可能となり、混合比率変更時のプラント安定性を向上させることができる。
【００６７】
この第１の実施形態によれば、燃料組成目標値計算装置２０は、環境影響物質の排出量及び運転コストをプラントの運転性能の指標とし、この指標に基づきプラントに投入する燃料の混合比を修正するので、プラント運転時における環境影響物質である窒素酸化物や硫黄酸化物、あるいは地球温暖化ガスである二酸化炭素や一酸化炭素の排出量を低減しつつプラント運転コストの削減が可能となる。
【００６８】
また、本実施形態によれば、投入する燃料をＣ、Ｈ、Ｎ、Ｏなどの組成情報として入力するので、バイオマスや廃棄物、低品位炭、液体燃料、合成ガスなど燃料の種別によらない環境影響物質の削減プラントと運転コストの最適化が可能となる。
【００６９】
また、本実施形態によれば、プラントにおける環境影響物質の排出量と運転コストを同時に最適化するのではなく、プラントが最適に運転できると期待される燃料の組成を最初に決定し、この燃料の組成に最も近く、かつ安価な燃料の混合比を決定するので、燃料の混合比がコストのみを最小化するような局所解に陥ることなくプラント燃料混合比を最適に設定した運転が可能となる。
【００７０】
また、本実施形態によれば、プラント反応・収支モデルにおける最適組成推定に、実機ローカル制御系の操作量変化を模擬した制御模擬装置を用いるので、操作量の妥当性を考慮しつつ、より高精度な組成推定が可能な運転制御システムを提供することができる。
【００７１】
また、本実施形態によれば、燃料組成目標値計算時に、プラントの運転性能の指標を変更してプラントの運転性能を任意に指定できるので、プラント性能の余裕度を利用したプラント運転コストの削減が可能となる。
【００７２】
さらに、本実施形態によれば、既設のプラント制御システムの構成に依存せず、混焼比率を決定するので、既設のプラント制御システムに容易に適用可能なプラント制御システムを提供できる。
【００７３】
＜第２の実施形態＞
図５は本発明の第２の実施形態に係るプラント制御システムの構成を示すブロック図である。
【００７４】
第１の実施形態では、計測値ｘ１、ｘ２及びｘ３が全て計測可能であることを仮定（前提と）しているが、廃棄物やバイオマスなどを燃料に用いた場合、バイオマスに含まれるタールや廃棄物に含まれる微量金属等のように計測が困難な組成成分や、成分変動が大きく発生量の予測が困難な組成成分が環境影響物質あるいはプラント運転コストに大きく影響する。このような組成成分の影響を考慮したプラント制御システムが第２の実施形態である。
【００７５】
図５におけるプラント制御システムは、図１に示したプラント制御システムに対し、計測が困難であると予想される組成成分の発生量の期待値を記録した組成外乱記録装置４と、前記組成成分によるプラント運転コスト増分の期待値を記録した運転コスト外乱記録装置５を追加したもので、組成外乱記録装置４に記録された組成外乱ｃｖ（ｉ）が燃料組成目標値計算装置２０に、運転コスト外乱記録装置５に記録されたコスト増分ｍｖ（ｉ）が燃料混合比計算装置１０にそれぞれ入力される。組成外乱ｃｖ（ｉ）は燃料におけるタールや微量金属など本来の燃焼反応に対しては直接影響を及ぼさないものの、燃料内の成分として考慮すべき組成成分の総量を、単位質量あたりの含有率の標準偏差として表したものである。
【００７６】
本実施形態における燃料組成ｃ０は組成外乱ｃｖ（ｉ）の影響を考慮し、
【数７】
2004211999.tif 000009
で表される。数７の燃料組成ｃ０は、燃料の組成が最も悪化した場合を仮定した場合の組成、例えば実数倍の値を想定した最悪条件で計算することにより、環境影響を最も考慮した組成成分での運転によりプラントの環境影響物質の排出量を抑えた運転が可能となる。
【００７７】
次に、プラント総合コストは、燃料内の成分として考慮すべき組成のプラント運転に対するコスト増分ｍｖ（ｉ）の影響を考慮すると、
【数８】
2004211999.tif 000010
で表される。数８では、燃料内で考慮すべき組成成分を焼却、廃棄した場合に必要となる処理コストをプラント総合コストに加味しており、バイオマスや廃棄物などを燃焼した際に含まれる副生成物の処理費用も考慮したプラント運用が可能となる。数８の計算は、燃料価格計算装置７２で燃料価格記録装置３からの燃料単価ｍｃｏａｌ（ｉ）に対するコストの増分ｍｖ（ｉ）を勘案して行われる。
【００７８】
なお、本実施形態では組成外乱ｃｖ（ｉ）を含有率の標準偏差としたが、期待値あるいは標準偏差の実数倍の値を組成外乱ｃｖ（ｉ）としても良い。
【００７９】
その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００８０】
この第２の実施形態によれば、計測が困難な組成成分や、成分変動が大きく発生量の予測が困難な組成成分の影響を考慮したプラント制御システムにおいて、第１の実施形態と同様の効果を奏することができるとともに、バイオマスや廃棄物を燃料として利用した際の組成変動を外乱として考慮するので、バイオマスや廃棄物の組成の変動に対して余裕を持った燃料の混合比を決定することが可能となる。
【００８１】
＜第３の実施形態＞
図６は本発明の第３の実施形態に係るプラント制御システムの構成を示すブロック図である。
【００８２】
この第３の実施形態は、複数の燃料供給元が、燃料組成及び価格を提示し、組成及び価格にしたがって発電業者が燃料供給元を決定する、所謂「スペック調達」に本発明を適用した例である。
【００８３】
この第３の実施形態では、複数の燃料供給元として燃料販売業者３００および３０１が、ネットワーク３０３を介して燃料組成ｃｃｏａｌ０（ｉ）及び燃料価格ｍｃｏａｌ（ｉ）を発電業者３０２に出力する。発電業者は燃料組成ｃｃｏａｌ０（ｉ）を燃料組成記録装置２及び燃料価格ｍｃｏａｌ（ｉ）を燃料価格記録装置３にそれぞれ集計して記録し、プラント混焼制御システム１に燃料組成ｃｃｏａｌ０（ｉ）、燃料価格ｍｃｏａｌ（ｉ）、ボイラ性能指標ηｒを入力する。プラント混焼制御システム１は図２及び図３に示したシステムフローを有し、第１の実施形態と同様の演算操作により燃料使用量予定値ｘＤ（ｉ）を計算し、前記燃料使用量予定値ｘＤ（ｉ）をそれぞれ燃料販売業者３００及び３０１に出力（発注）する。燃料販売業者３００及び３０１は、石炭使用量予定値ｘＤ（ｉ）に基づき、発電業者３０２に対する燃料供給量ｘ（ｉ）を計算し、これを発電業者３０２に売却する。
【００８４】
この第３の実施形態では、燃料価格は複数の燃料供給元から提示される構成となっているが、燃料価格の変動が大きく、市場において先行的に売り買いがなされている燃料を使用している場合には、燃料価格記録装置３への燃料価格情報を燃料供給元以外から入力しても良い。また、燃料価格として将来的な燃料価格の予測値を用いても良い。このような場合、将来において燃料価格が低下すると予測される燃料を先行的に購入することによっても、運転コストの低減が可能である。
【００８５】
その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００８６】
この第３の実施形態によれば、発電業者と複数の燃料販売業者との間で、低コストの燃料供給と支払いとが効率的に行える。
【００８７】
＜第４の実施形態＞
先に述べた第３の実施形態では、混焼比率の決定とプラント運転の双方を発電業者が担当していたが、発電業者３０２が混焼比率の決定を他の事業者（運転支援業者）３０４に依頼し、依頼先である運転支援業者３０４は発電業者３０２のプラント運転状況から混焼比率を決定する事業形態も考えられる。そこで、本発明の第４の実施形態を、発電業者３０２と運転支援業者３０４、及び燃料販売業者３００，３０１間における取引概略図を用いて図７に示す。なお、本実施形態では複数の燃料を使用することから燃料販売業者は複数存在し、発電業者３０２及び運転支援業者３０４は複数の燃料販売業者３００，３０１・・・とそれぞれ取引するものとする。また燃料販売業者間３００，３０１・・・には取引は存在しないものと仮定する。
【００８８】
運転支援業者３０４は、発電業者３０２から計測値ｘ１、ｘ２、ｘ３及び燃料流量ｘ０（ｉ）を、また燃料販売業者３００，３０１・・・から燃料組成ｃｃｏａｌ（ｉ）及び燃料単価ｍ０（ｉ）の情報をネットワーク３０３から入手し、第１の実施形態によるプラント制御システム１を用いて燃料流量指令ｘＤ（ｉ）およびプラント総合コストＭを計算する。また、燃料流量指令ｘＤ（ｉ）を燃料販売業者３００，３０１・・・を出力する一方、プラント総合コストＭを発電業者３０２に出力する。燃料販売業者３００，３０１・・・は燃料流量指令ｘＤ（ｉ）に相当する燃料ｘ（ｉ）を発電業者３０２に出荷すると同時に、燃料ｘ（ｉ）の代金としてＭｃを発電業者３０２から受け取る。また、発電業者３０２はプラント総合コストＭと過去のプラント総合コストの差額を原資とし、前記原資から代金ΔＭｃを運転支援業者３０４に支払う。代金ΔＭｃの額は発電業者３０２と運転支援業者３０４の契約に基づく額とする。
【００８９】
その他、特に説明しない各部は前述の第１の実施形態と同等に構成され、同等に機能する。
【００９０】
この第４の実施形態によれば、運転支援業者３０４が発電業者３０２と複数の燃料販売業者３００，３０１・・・間を仲介して低コストの燃料供給と支払いとが効率的に行え、発電業者３０２は燃料仕入れの低コスト化で生じた差額を原資として運転支援業者３０４に支払いを行うので、トータルコストの上昇を招くことなく効率的な運用が可能になる。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数種の石炭あるいは石炭と石炭以外の燃料との混合物を石炭火力発電プラントで燃料として使用した場合の環境影響物質の排出量の最適化を図り、また、運転コストを最適化することができる。さらに、運転コストの最適化に伴い、燃料の発注と燃料代金の支払いに至るまで効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるプラント及びプラント制御システムの処理プロセスを示す図である。
【図２】本発明の実施形態における燃料組成目標値計算装置の処理プロセスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態における燃料混合比計算装置の処理プロセスを示す図である。
【図４】本発明の実施形態における画面の表示例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施形態におけるプラント及びプラント制御システムの処理プロセスを示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態における発電業者及び燃料販売業者の取引システムを示す図である。
【図７】本発明の第４の実施形態における発電業者、運転支援業者及び燃料販売業者の取引システムを示す図である。
【符号の説明】
１  プラント混焼制御システム
２  燃料組成記録装置
３  燃料価格記録装置
４  組成外乱記録装置
５  運転コスト外乱記録装置
１０  燃料混合比計算装置
２０  燃料組成目標値計算装置
３１  ボイラ性能推定装置
５１ａ  プラント反応・収支モデル
５１ｂ  プラント反応・収支モデル
５３  組成混合モデル
５４  機器反応・収支モデル
５５  モデル性能評価装置
７１  組成混合モデル
７３  燃料価格計算装置
７４  運転コスト記録装置
７５  運転コスト計算装置
７８  評価値計算装置
７９  混合比修正装置
１２２  ボイラ
３００，３０１  燃料販売業者
３０２  発電業者
３０４  運転支援業者
４００  表示画面
【図１】
2004211999.tif 000011
【図２】
2004211999.tif 000012
【図３】
2004211999.tif 000013
【図４】
2004211999.tif 000014
【図５】
2004211999.tif 000015
【図６】
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【図７】
2004211999.tif 000017