(57)【要約】      （修正有）【課題】発電設備において、排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を無駄なく配置する技術を提供する。【解決手段】二酸化炭素分離装置及び二酸化炭素を排出する専用の煙突を有する発電設備において、専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置の設置方法であって、専用の煙突から排出される二酸化炭素の予測排出量、発電設備が設けられる地域の予測風向や予測風速、発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくとも何れか一つを含む設定情報を取得し、取得される設定情報に基づいて、専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出し、算出された、到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、二酸化炭素検知装置を設置する必要がない非設置領域を特定する。【選択図】図４
2012008713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二酸化炭素分離装置、該二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を排出する専用の煙突を有する発電設備において、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置の設置方法であって、
前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の予測排出量、前記発電設備が設けられる地域の予測風向、該地域の予測風速、前記発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくとも何れか一つを含む設定情報を取得する設定情報取得ステップと、
前記設定情報取得ステップで取得される設定情報に基づいて、前記専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出する拡散状態算出ステップと、
前記拡散状態算出ステップで算出された、前記到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、前記二酸化炭素検知装置を設置する必要がない非設置領域を特定する非設置領域特定ステップと、を備える二酸化炭素検知装置の設置方法。
【請求項２】
前記非設置領域特定ステップでは、前記到達領域における二酸化炭素濃度が既定値以上の到達領域が前記二酸化炭素検知装置を設置する設置領域として特定され、二酸化炭素濃度が前記既定値を下回った到達領域は非設置領域として特定される、請求項１に記載の二酸化炭素検知装置の設置方法。
【請求項３】
二酸化炭素分離装置、該二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を排出する専用の煙突、該専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を有する発電設備において、二酸化炭素濃度を管理する二酸化炭素管理装置であって、
前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量、前記発電設備が設けられる地域の風向、該地域の風速、前記発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくともいずれか一つを含む情報を取得する情報取得部と、
前記情報取得部で取得される情報に基づいて、前記専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出する拡散状態算出部と、
前記拡散状態算出部で算出された、前記到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、稼動させる必要がない前記二酸化炭素検知装置を特定する非稼動装置特定部と、
前記非稼動装置特定部によって特定された二酸化炭素検知装置の稼動を停止させる二酸化炭素検知装置制御部と、
を備える二酸化炭素管理装置。
【請求項４】
前記非稼動装置特定部は、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値以上の到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を稼動装置として特定し、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値を下回った到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を非稼動装置として特定する、請求項３に記載の二酸化炭素管理装置。
【請求項５】
前記二酸化炭素検知装置を介して前記発電設備内における二酸化炭素濃度を取得する二酸化炭素濃度取得部と、
前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度に基づいて、報知の有無を判断する報知判断部と、
前記報知判断部が報知する必要があると判断した場合、前記専用の煙突から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する報知部と、を更に備える
請求項３又は４に記載の二酸化炭素管理装置。
【請求項６】
前記報知判断部は、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度と、
報知の有無を判断するための二酸化炭素濃度に関する報知基準とを比較し、報知の有無を判断する、請求項５に記載の二酸化炭素管理装置。
【請求項７】
前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量の変化と、上流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度と下流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度との差分と、のうち少なくとも何れか一方に基づいて、将来的な二酸化炭素濃度を予測する二酸化炭素濃度予測部と、
前記二酸化炭素濃度予測部による予測結果に基づいて、前記報知基準を設定する報知基準設定部と、を更に備え、
前記報知判断部は、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度と、前記報知基準設定部によって設定された報知基準とを比較し、報知の有無を判断する、請求項３から６の何れか１項に記載の二酸化炭素管理装置。
【請求項８】
前記二酸化炭素検知装置制御部は、前記非稼動装置特定部によって非可動装置として特定された二酸化炭素検知装置を所定時間稼動させ、該非可動装置である二酸化炭素検知装置から二酸化炭素濃度が検知されるか否か判断し、二酸化炭素濃度が検知された場合には、二酸化炭素濃度を検知した二酸化炭素検知装置を稼動装置として再度特定する、請求項３から７の何れか１項に記載の二酸化炭素管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二酸化炭素検知装置の設置方法、及び二酸化炭素管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力発電設備やボイラ設備から排出される二酸化炭素等の放出に関する量的、濃度的抑制が求められている。例えば、特許文献１には、下部に二酸化炭素吸収部と上部にアミン回収部を有する二酸化炭素吸収塔と、加熱により塔頂から二酸化炭素と水分を放出し塔底より再生されたアミン吸収液を排出する再生塔とからなる排煙脱炭酸設備において、二酸化炭素吸収塔に供給される排ガスの流量及び排ガス中の二酸化炭素濃度を測定し、排ガス中の二酸化炭素流量に対応する再生アミン吸収液流量を二酸化炭素吸収部の頂部から供給し、アミン吸収液の再生率を再生塔の加熱量を調整して行う排煙脱炭酸設備が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２１２５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
火力発電所などの発電設備から排出される二酸化炭素の放出に関する量的、濃度的抑制が求められている。このような要求に応える技術として、火力発電所などの発電設備においては、発電設備から排出される二酸化炭素を分離し、分離した二酸化炭素を貯留する技術（ＣＣＳ）が知られている。二酸化炭素を回収・貯留（ＣＣＳ：Ｃａｒｂｏｎ  Ｄｉｏｘｉｄｅ  Ｃａｐｔｕｒｅ  ａｎｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ）とは、大規模な二酸化炭素発生源から排出されるガス中の二酸化炭素を、分離・回収し、それを地中もしくは海洋の深くに貯留・隔離することにより、大気中に二酸化炭素が放出されるのを抑制するものである。
【０００５】
ここで、図１は、従来の二酸化炭素分離装置を備える発電設備の一例を示す。図１に示す発電設備は、ボイラの下流側に二酸化炭素分離装置を有する。そして、二酸化炭素分離装置は、ボイラから排出される排ガスから二酸化炭素を分離する。なお、図１に示す例とは異なり、燃焼前の段階で二酸化炭素を分離する技術も知られている。分離された高濃度の二酸化炭素は、パイプラインを介して地下層や海底層に貯留されるか、タンカーで輸送され、輸送先の海底層に貯留される。また、二酸化炭素分離装置を有する発電設備には、図１に示すように、二酸化炭素が分離された排ガスを排出する煙突の他、分離された高濃度の二酸化炭素を緊急時に排出するための専用の煙突が設けられることがある。緊急時の例としては、何らかの原因によりパイプラインが閉塞してしまった場合が例示される。このような場合には、分離された二酸化炭素が専用の煙突から排出されることになるが、専用の煙突は発電設備内に設けられており、また、分離された二酸化炭素は高濃度であることから発電設備内ではこの分離された二酸化炭素の濃度を管理することが求められる。具体的には、専用の煙突の周囲に、排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を配置し、二酸化炭素濃度を管理する必要がある。二酸化炭素検知装置は、水平方向及び垂直方向において等間隔で設置することが好ましいとも考えられる。しかしながら、発電設備内の建物の配置状況や発電設備が設けられる地理的状況によっては、排出された二酸化炭素が到達しない領域も存在し、水平方向及び垂直方向の全てに等間隔で二酸化炭素検知装置を設けるとなると設備の無駄になることも想定される。
【０００６】
本発明では、上記した背景に鑑み、二酸化炭素分離装置を有する発電設備において、排
出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を無駄なく配置する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明では、上述した課題を解決するため、二酸化炭素（ＣＯ2）の排出量、二酸化炭
素分離装置を有する発電設備が設けられる地域の風向及び風速、発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性に基づいて、排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出し、算出結果に基づいて二酸化炭素検知装置を設置する必要がない場所を特定することとした。
【０００８】
より詳細には、本発明は、二酸化炭素分離装置及び二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を大気に排出する場合の専用の煙突を有する発電設備において、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置の設置方法であって、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の予測排出量、前記発電設備が設けられる地域の予測風向、該地域の予測風速、前記発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくとも何れか一つを含む設定情報を取得する設定情報取得ステップと、前記設定情報取得ステップで取得される設定情報に基づいて、前記専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出する拡散状態算出ステップと、前記拡散状態算出ステップで算出された、前記到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、前記二酸化炭素検知装置を設置する必要がない非設置領域を特定する非設置領域特定ステップと、を備える。
【０００９】
ここで、二酸化炭素分離装置には、燃焼前の燃料ガスから二酸化炭素を分離するもの、燃焼後の排ガスから二酸化炭素を分離するものが含まれる。専用の煙突とは、何らかの原因により二酸化炭素を貯留できない場合に二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を排出するための煙突であり、排ガスを排出する煙突とは別に設けられるものである。二酸化炭素検知装置は、専用の煙突から排出される二酸化炭素濃度を検知するものであり、本発明の設置方法に基づいて、発電設備内に適宜設置される。
【００１０】
設定情報取得ステップでは、設定情報が取得される。設定情報には、二酸化炭素の予測排出量、予測風向、予測風速、建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくともいずれか一つが含まれる。なお、設定情報は、過去のデータなどに基づいて設定される予測値や設計値であり、実測値とは異なる。二酸化炭素の予測排出量は、専用の煙突から排出される二酸化炭素の予測排出量、すなわち二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素のうち、貯留されることなく排出されることになる二酸化炭素の予測排出量である。このような二酸化炭素の予測排出量は、二酸化炭素分離装置の二酸化炭素分離量等の装置設計値に基づいて設定することができる。予測風向は、発電設備が設けられる地域において予測される風向であり、過去のデータから設定することができる。二酸化炭素検知装置の設置場所を特定するに際してはあらゆる状況を想定する必要があることから、風向についてはあらゆる方向を想定することが好ましい。予測風速は、発電設備が設けられる地域において予測される風速であり、過去のデータから設定することができる。二酸化炭素は、空気より重いといった特性を有することから、風が無い場合には、高濃度の二酸化炭素が地表付近に滞留することが想定される。一方風が強い場合には、専用の煙突から排出される際に、二酸化炭素は風によって拡散され、二酸化炭素の影響は小さい。従って、予測風速については、特に風が弱い場合を想定することが好ましい。建物とは、発電設備を構成する建物であり、建物の形状には、建物の高さや幅に関する情報が含まれる。建物の形状に関する情報を加味することで、二酸化炭素の流れにおける建物の下流側における拡散状況を把握することが可能となる。二酸化炭素の特性とは、上記のように二酸化炭素が空気に比べて重いといった特性、高濃度の二酸化炭素は人体に影響を与える虞があるが濃度が低ければ無害であるといった特性を有することである。具体的には、二酸化炭素は、分子量が
４４であり、空気の分子量２９よりも重い。
【００１１】
拡散状態算出ステップでは、設定情報に基づいて専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度が算出される。上記のような設定情報を適宜組み合わせることで、二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度の算出が可能となる。
【００１２】
非設置場所特定ステップでは、拡散状態算出ステップにおける算出結果に基づいて、二酸化炭素検知装置を設置する必要がない非設置領域が特定される。拡散状態算出ステップで算出された到達領域には、領域内の全てに等間隔で二酸化炭素検知装置を設けてもよいが、二酸化炭素は本来無害のガスであるため、濃度が低く、人体に対する影響がないことが確実な場合には、二酸化炭素検知装置の設置を省くことも可能である。そこで、前記非設置領域特定ステップでは、前記到達領域における二酸化炭素濃度が既定値以上の到達領域が前記二酸化炭素検知装置を設置する設置領域として特定され、二酸化炭素濃度が前記既定値を下回った到達領域は非設置領域として特定してもよい。例えば労働安全衛生規則によれば、二酸化炭素の労働衛生上の許容濃度は０．５％（５０００ｐｐｍ）とされている。従って、例えば、既定値は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として適宜設定することができる。
【００１３】
以上説明した本発明によれば、二酸化炭素分離装置を有する発電設備において、排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を無駄なく配置することが可能となる。なお、上述した二酸化炭素検知装置の設置方法は、コンピュータが各ステップを実行することが好ましいが、必ずしもコンピュータが実行する必要はない。また、上述した本発明に係る二酸化炭素検知装置の設置方法における各ステップを実行する二酸化炭素検知装置の設置装置として特定してもよい。
【００１４】
ここで、上述した本発明に係る二酸化炭素検知装置の設置方法によれば、二酸化炭素検知装置の無駄な設置を低減することができるが、設置された二酸化炭素検知装置を用いて発電設備内における二酸化炭素濃度の管理を行うに際しては、設置した全ての二酸化炭素検知装置を稼動させる必要はない。すなわち、風向や二酸化炭素の排出量によっては、稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置も存在する。換言すると、稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置を稼動させることは、二酸化炭素濃度の管理において処理負担の増大を招くことになる。また、二酸化炭素検知装置の設置を、上述した本発明に係る二酸化炭素設置方法によらずに、水平方向及び垂直方向において等間隔で設置した場合においても、稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置を稼動させることは、二酸化炭素濃度の管理において処理負担の増大を招くことになる。
【００１５】
以上に鑑み、本発明は、二酸化炭素分離装置を有する発電設備内における二酸化炭素濃度の管理を効率よく行うことができる技術を提供することを更なる課題とする。上記課題を解決するため、本発明は、以下のように構成することができる。すなわち、本発明は、二酸化炭素分離装置、該二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を排出する専用の煙突、該専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を有する発電設備において、二酸化炭素濃度を管理する二酸化炭素管理装置であって、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量、前記発電設備が設けられる地域の風向、該地域の風速、前記発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくともいずれか一つを含む情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得される情報に基づいて、前記専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出する拡散状態算出部と、前記拡散状態算出部で算出された、前記到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、稼動させる必要がない前記二酸化炭素検知装置を特定する非稼動装置特定部と、前記非稼動装置特定部に
よって特定された二酸化炭素検知装置の稼動を停止させる二酸化炭素検知装置制御部と、を備える。
【００１６】
本発明に係る二酸化炭素管理装置によれば、情報取得部が情報を取得し、取得した情報に基づいて拡散状態算出部による処理及び非稼動装置特定部による処理を実行することで、稼動する必要がない二酸化炭素検知装置を特定することが可能となる。稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置を特定することで、二酸化炭素濃度の管理における処理負担を軽減して、二酸化炭素濃度の管理をより円滑に行うことができる。すなわち、排出される二酸化炭素濃度の管理を効率よく行うことができる。
【００１７】
情報取得部で取得される情報は、上述した二酸化炭素検知装置の設置方法の設定情報取得ステップで取得される設定情報と類似するが、情報取得部で取得される情報は、実測値である点で異なる。二酸化炭素の排出量は、例えば、二酸化炭素分離装置を管理する分離装置管理部から得ることができる。風向は、発電設備内に設置した風向計から得ることができる。風速は、発電設備内に設置した風速計から得ることができる。建物の形状には、建物の高さや幅に関する情報が含まれる。二酸化炭素の特性には、二酸化炭素が空気に比べて重いといった特性、濃度が低ければ無害であるといった特性が含まれる。具体的には、二酸化炭素は、分子量が４４であり、空気の分子量２９よりも重いといった特性を有する。
【００１８】
拡散状態算出部による処理は、上述した拡散状態算出ステップにおける処理と基本的には同じである。実測値としての情報に基づいて専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及びこの到達領域における二酸化炭素濃度が算出される。情報を適宜組み合わせて考慮することで、二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度の算出が可能となる。
【００１９】
非稼動装置特定部による処理は、上述した非設置場所特定ステップにおける処理と基本的には同じであり、拡散状態算出部による算出結果に基づいて、稼動する必要がない二酸化炭素検知装置が特定される。拡散状態算出部で算出された到達領域では、領域内に存在する全ての二酸化炭素検知装を稼動させてもよいが、二酸化炭素は本来無害のガスであるため、濃度が低く、人体に対する影響がないことが確実な領域に存在する二酸化炭素検知装置については、稼動を停止させることも可能である。そこで、前記非稼動装置特定部は、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値以上の到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を稼動装置として特定し、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値を下回った到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を非稼動装置として特定するようにしてもよい。例えば労働安全衛生規則によれば、二酸化炭素の労働衛生上の許容濃度は０．５％（５０００ｐｐｍ）とされている。従って、例えば、稼動基準値は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として適宜設定することができる。
【００２０】
ここで、二酸化炭素は、本来無害のガスであるが、例えば労働安全衛生規則に労働衛生上の許容濃度が規定されているように（許容濃度：０．５％（５０００ｐｐｍ））、一定の濃度を超えると人体への影響が懸念される。そこで、本発明に係る二酸化炭素管理装置は、前記二酸化炭素検知装置を介して前記発電設備内における二酸化炭素濃度を取得する二酸化炭素濃度取得部と、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度に基づいて、報知の有無を判断する報知判断部と、前記報知判断部が報知する必要があると判断した場合、前記専用の煙突から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する報知部と、を更に備える構成としてもよい。
【００２１】
本発明によれば、二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知することができ、発電設
備内の安全性を確保することができる。危険状態には、現在の危険状態の他、将来的な危険状態も含まれる。また、危険状態は、段階的に表現するようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る二酸化炭素管理装置において、前記報知判断部は、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度と、報知の有無を判断するための二酸化炭素濃度に関する報知基準とを比較し、報知の有無を判断することができる。報知基準は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として適宜設定することができる。取得された二酸化炭素濃度が報知基準以上か否かを判断することで、報知する必要があるか否かを判断することができる。また、報知基準には、幅を持たせてもよく、この場合には、取得された二酸化炭素濃度が所定の範囲内にあるか否か判断することで、報知する必要があるか否かを判断することができる。また、報知基準は、複数設けてもよく、報知基準を複数設けることで、危険状態を段階的に報知することが可能となる。
【００２３】
また、本発明に係る二酸化炭素管理装置は、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量の変化と、上流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度と下流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度との差分と、のうち少なくとも何れか一方に基づいて、将来的な二酸化炭素濃度を予測する二酸化炭素濃度予測部と、前記二酸化炭素濃度予測部による予測結果に基づいて、前記報知基準を設定する報知基準設定部と、を更に備え、前記報知判断部は、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度と、前記報知基準設定部によって設定された報知基準とを比較し、報知の有無を判断するようにしてもよい。
【００２４】
例えば、二酸化炭素濃度が急激に上昇することが予測される場合には、報知基準を厳しく設定することが好ましく、報知基準を厳しく設定することで、報知判断部による判断も厳しくなり、その結果、発電設備内の安全性をより向上することができる。将来的な二酸化炭素濃度の予測は、専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量の変化や、上流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度と下流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度との差分から得ることができる。
【００２５】
また、前記二酸化炭素検知装置制御部は、前記非稼動装置特定部によって非可動装置として特定された二酸化炭素検知装置を所定時間稼動させ、該非可動装置である二酸化炭素検知装置から二酸化炭素濃度が検知されるか否か判断し、二酸化炭素濃度が検知された場合には、二酸化炭素濃度を検知した二酸化炭素検知装置を稼動装置として再度特定するようにしてもよい。
【００２６】
実際に二酸化炭素濃度が検知されるか否かを判断して、稼動させる二酸化炭素検知装置を特定することで、発電設備内の安全性をより向上することができる。
【００２７】
なお、本発明は、上述した二酸化炭素管理装置を有する発電設備として特定することもできる。また、本発明は、二酸化炭素管理方法として特定することもできる。具体的には、本発明は、二酸化炭素分離装置、該二酸化炭素分離装置によって分離された二酸化炭素を排出する専用の煙突、該専用の煙突から排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を有する発電設備において、二酸化炭素濃度を管理する二酸化炭素管理方法であって、コンピュータが、前記専用の煙突から排出される二酸化炭素の排出量、前記発電設備が設けられる地域の風向、該地域の風速、前記発電設備内に設けられる建物の形状、二酸化炭素の特性のうち少なくともいずれか一つを含む情報を取得する情報取得ステップと、前記情報取得ステップで取得される情報に基づいて、前記専用の煙突から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度を算出する拡散状態算出ステップと、前記拡散状態算出ステップで算出された、前記到達領域及び該到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、稼動させる必要がない前記二酸化炭素検知装置
を特定する非稼動装置特定ステップと、前記非稼動装置特定ステップによって特定された二酸化炭素検知装置の稼動を停止させる二酸化炭素検知装置制御ステップと、を実行する。
【００２８】
また、前記非稼動装置特定部は、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値以上の到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を稼動装置として特定し、前記拡散状態算出部で算出された二酸化炭素濃度が稼動基準値を下回った到達領域に存在する二酸化炭素検知装置を非稼動装置として特定することができる。更に、本発明に係る二酸化炭素管理方法は、コンピュータが、前記二酸化炭素検知装置を介して前記発電設備内における二酸化炭素濃度を取得する二酸化炭素濃度取得部と、前記二酸化炭素濃度取得部によって取得された二酸化炭素濃度に基づいて、報知の有無を判断する報知判断部と、前記報知判断部が報知する必要があると判断した場合、前記専用の煙突から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する報知部と、を更に備えるようにしてもよい。
【００２９】
また、本発明は、上述した二酸化炭素検知装置の設置方法や二酸化炭素管理方法を実現させるプログラムであってもよい。更に、本発明は、そのようなプログラムを記録したコンピュータが読み取り可能な記録媒体であってもよい。この場合、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。なお、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、又は化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、二酸化炭素分離装置を有する発電設備において、排出される二酸化炭素の濃度を検知する二酸化炭素検知装置を無駄なく配置する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来の二酸化炭素分離装置を備える発電設備の一例を示す。
【図２】発電設備の概略図を示す。
【図３】設置処理装置の機能ブロック図を示す。
【図４】設置処理装置で実行される処理フローを示す。
【図５】設定情報の入力例を示す。
【図６Ａ】二酸化炭素検知装置の設置候補地点を示す。
【図６Ｂ】図６ＡのＡ−Ａ断面図を示す。
【図７Ａ】非設置領域の特定結果に基づいて二酸化炭素検知装置を設置した様子の平面図を示す。
【図７Ｂ】図７ＡにおけるＢ−Ｂ断面図を示す。
【図８】二酸化炭素管理装置の機能ブロック図を示す。
【図９】二酸化炭素管理装置で実行される処理フローを示す。
【図１０】情報入力例を示す。
【図１１Ａ】非稼動装置の特定結果の平面図を示す。
【図１１Ｂ】図１１ＡにおけるＣ−Ｃ断面図を示す。
【図１２】報知基準テーブルの一例を示す。
【図１３】変形例１に係る二酸化炭素管理装置の機能ブロック図を示す。
【図１４】変形例１に係る二酸化炭素管理装置で実行される処理フローを示す。
【図１５】ベントスタックから排出される二酸化炭素の排出量の変化の一例を示す。
【図１６】二酸化炭素濃度とベントスタックからの距離との関係を示す。
【図１７】隣接する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度の比較を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
[第一実施形態]
＜発電設備の構成＞
次に、第一実施形態として、本発明に係る二酸化炭素検知装置の設置方法について図面に基づいて説明する。図２は、第一実施形態に係る発電設備の概略図を示す。図２に示す発電設備は、火力発電所の一例であり、第一実施形態に係る発電設備は、ボイラ１、脱硝・脱硫装置２、二酸化炭素分離装置（ＣＯ2分離装置ともいう）３、煙突４、ベントスタ
ック５、パイプライン６、昇圧装置７、二酸化炭素貯留層８（ＣＯ2貯留層ともいう）、
建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ、二酸化炭素管理装置７０（ＣＯ2管理装置ともいう）、二酸化炭素
検知装置４０（ＣＯ2検知装置ともいう）、風向・風速計９、スピーカ５１を備える。
【００３３】
ボイラ１は、燃料を燃焼させる。燃料には、石炭、石油、液化天然ガス（ＬＮＧ）が例示される。脱硝・脱硫装置２は、ボイラ１に接続される排煙処理装置であり、ボイラ１から排出される排ガスに含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物等を分解し除去する。二酸化炭素分離装置３は、脱硝・脱硫装置２と接続され、排ガスから二酸化炭素を分離する。二酸化炭素分離装置３によって分離された二酸化炭素は、例えば濃度が９９％といったように高濃度の二酸化炭素となる。なお、二酸化炭素分離装置としては、燃料を燃焼する前の段階で二酸化炭素を分離する技術も知られており、二酸化炭素分離装置３は、そのような、燃料の燃焼前に二酸化炭素を分離するものでもよい。煙突４は、二酸化炭素分離装置３に接続され、窒素酸化物や硫黄酸化物が除去されると共に、二酸化炭素が分離された排ガスを排出する。
【００３４】
ベントスタック５は、二酸化炭素分離装置３に接続され、緊急時に二酸化炭素分離装置３で分離された高濃度の二酸化炭素を排出する。ベントスタック５は、本発明の専用の煙突に相当し、煙突４に比べ高さやガスの排出量は小さく設計されている。緊急時の例としては、何らかの原因によりパイプライン６が閉塞してしまった場合等が例示される。パイプライン６は、一端が二酸化炭素分離装置３に接続され、他端が二酸化炭素貯留層８へ接続され、内部に高濃度の二酸化炭素が流れる。二酸化炭素分離装置３で分離された高濃度の二酸化炭素は、正常時、パイプライン６を介して二酸化炭素貯留層８へ運ばれる。昇圧装置７は、パイプライン６の基端側（二酸化炭素分離装置との接続側）に設けられ、二酸化炭素を昇圧して二酸化炭素分離装置３によって分離された高濃度の二酸化炭素を二酸化炭素貯留層８へ送り出す。二酸化炭素貯留層８は、海底や地中深く設けられ、分離された高濃度の二酸化炭素を貯留する。なお、パイプライン６の先端側に分離された高濃度の二酸化炭素を運搬するタンカーを配置し、高濃度の二酸化炭素をタンカーで輸送し、輸送先の海底の二酸化炭素貯留層に貯留するようにしてもよい。
【００３５】
建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、発電設備内に設けられる発電設備用建物であり、高さ、幅、形状が夫々異なっている。なお、図２では、４つの建物を示すが、建物の数や配置はあくまで例示でありこれに限定されるものではない。二酸化炭素管理装置７０は、発電設備内に設けられ、二酸化炭素濃度を管理する。二酸化炭素管理装置７０については、第二実施形態で詳しく説明する。二酸化炭素検知装置４０は、発電設備内に複数設けられ、発電設備内の二酸化炭素濃度、特に、緊急時においてベントスタック５から高濃度の二酸化炭素が排出される際における発電設備内の二酸化炭素濃度を検知する。風向・風速計９は、風向、風速を計測する。第一実施形態に係る発電設備においては、以下に説明する二酸化炭素検知装置の設置処理を実行することで、二酸化炭素検知装置４０が無駄なく配置されている。
【００３６】
＜二酸化炭素検知装置の設置処理＞
次に、二酸化炭素検知装置４０の設置処理について説明する。図３は、二酸化炭素検知装置４０の設置処理装置１０の機能ブロック図を示す。
【００３７】
設置処理装置１０は、汎用のコンピュータによって構成され、制御部１１、表示部１２、操作部１３を備える。表示部１２は、例えば、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、エレクトロルミネッセンスパネル等である。操作部１３は、コンピュータの入力装置であり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等が含まれる。
【００３８】
制御部１１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）１５、メモリ１６、設定情報取得部１７、拡散状態算出部１８、非設置領域特定部１９、出力部２０、記憶部２１を備える。ＣＰＵ１５は、バスを介して上述した記憶部２１等の各ハードウェアと接続されている。ＣＰＵ１５は、記憶部２１等のハードウェアを制御すると共に、メモリ１６に格納された制御プログラムに従って、設定情報取得部１７、拡散状態算出部１８、非設置領域特定部１９、出力部２０を機能させる。
【００３９】
メモリ１６は、揮発性のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような書き換え可能な半導体メモリを含む。記憶部２１は、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤとする。）や半導体メモリにより構成することができる。
【００４０】
設定情報取得部１７は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の予測排出量、発電設備が設けられる地域の予測風向、該地域の予測風速、発電設備内に設けられる建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形状、二酸化炭素の特性のうち少なくとも何れか一つを含む設定情報を取得する。拡散状態算出部１８は、設定情報に基づいてベントスタック５から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出する。非設置領域特定部１９は、拡散状態算出部１８が算出した算出結果に基づいて、二酸化炭素検知装置４０を設置する必要がない非設置領域を特定する。出力部２０は、拡散状態算出部１８による算出結果や非設置領域特定部１９による特定結果などを表示部１２に表示させる。
【００４１】
＜二酸化炭素検知装置の設置処理＞
次に設置処理装置１０で実行される二酸化炭素検知装置の設置処理について説明する。図４は、設置処理装置で実行される処理フローを示す。ステップＳ０１では、設定情報取得部１７は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の予測排出量、発電設備が設けられる地域の予測風向、該地域の予測風速、発電設備内に設けられる建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形状、二酸化炭素の特性を含む設定情報を取得する。これらの設定情報は、操作部１３を介して入力される。これらの設定情報は、予測される値や設計値であり、過去のデータなどに基づいて設定される値であり実測値とは異なる。
【００４２】
図５は、設定情報の入力例を示す。二酸化炭素の予測排出量は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の予測排出量であり、二酸化炭素分離装置の二酸化炭素分離量等の装置設計値に基づいて設定することができる。例えば、予測排出量は、単位時間当りの排出量として○○トンから○○トンといったように範囲を特定して設定することができる。予測風向は、発電設備が設けられる地域において予測される風向であり、過去のデータから設定することができる。二酸化炭素検知装置の設置場所を特定するに際してはあらゆる状況を想定する必要があることから、風向についてはあらゆる方向を想定することが好ましい。例えば、予測風向は、方位として設定することができる。予測風速は、発電設備が設けられる地域において予測される風速であり、過去のデータから設定することができる。例えば、予測風速は、０ｍ／ｓｅｃから○○ｍ／ｓｅｃといったように範囲を特定して
設定することができる。二酸化炭素は、分子量が４４であり、空気の分子量２９よりも重いことから、風が無い場合には、高濃度の二酸化炭素が地表付近に滞留することが想定される。一方風が強い場合には、ベントスタック５から排出される際に、二酸化炭素は風によって拡散され、二酸化炭素の影響は小さい。従って、予測風速については、特に風が弱い場合を想定することが好ましい。建物の形状には、建物の高さや幅に関する情報が含まれる。例えば、建物の形状は、幅○○ｍ、高さ○○ｍのように特定することができる。また、建物に関する情報としては、ベントスタック５からの距離も設定することが好ましい。このような建物に関する情報を加味することで、二酸化炭素の流れにおける建物の下流側の拡散状況を把握することが可能となる。二酸化炭素の特性とは、上記のように二酸化炭素が空気に比べて重いといった特性、濃度が低ければ無害であるといった特性である。濃度が低ければ無害であるとの特性として、図５では、基準値が５０００ｐｐｍに設定されている。設定情報が取得されるとステップＳ０２へ進む。
【００４３】
ステップＳ０２では、拡散状態算出部１８は、設定情報に基づいてベントスタック５から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出する。到達領域（拡散領域）や二酸化炭素濃度の算出は、既存のプログラムを利用することもできる。到達領域（拡散領域）や二酸化炭素濃度は、例えば、経済産業省で開発された低煙源工場拡散モデル（ＭＥＴＩ−LISプログラム）に基づいて算出することができる
。低煙源工場拡散モデルは有害大気汚染物質を対象とするものであるが、このような既存のプログラムを活用することで簡易に到達領域や二酸化炭素濃度の算出が可能となる。また、到達領域（拡散領域）や二酸化炭素濃度の算出には、ＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ）移流拡散方程式を用いるようにしてもよい。拡散状態算出部１８による処理を実行することで、各設定条件における二酸化炭素の到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度が算出される。なお、設置処理で算出される到達領域は、設定情報の範囲内で最も広範囲となる領域が最終的に算出される。また、設置処理で算出される二酸化炭素濃度は、設定情報の範囲内で最も高い濃度が最終的に算出される。
【００４４】
ここで、図６Ａは、二酸化炭素検知装置の設置候補地点を示す。また、図６Ｂは、図６ＡのＡ−Ａ断面図を示す。なお、図６Ａ、図６Ｂでは、発電設備のうち、二酸化炭素分離装置３、ベントスタック５、建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのみを示し、他の施設等は省略している。また、図６Ａは、ベントスタック５の東側のみを示している。図６Ａに示すように、二酸化炭素検知装置４０の設置候補地点（図６Ａでは、９地点）は、互いに所定の間隔（例えば、１０ｍから２０ｍ）空けて設定される。また、図６Ｂに示すように、各地点の設置候補は、垂直方向に３段である。従って、二酸化炭素検知装置の設置処理を実行しない場合には、ベントスタック５の東側の領域だけでも９地点×３段で合計２７基の二酸化炭素検知装置が必要となる。一方で、拡散状態算出部１８によって二酸化炭素の到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出することで、風向、風速の条件毎に各地点が到達領域に含まれるか否かが判断可能となる。また、含まれる場合には、格段毎に二酸化炭素濃度が算出されることになる。到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度が算出されると、ステップＳ０３へ進む。
【００４５】
ステップＳ０３では、非設置領域特定部１９は、拡散状態算出部１８で算出された、到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、二酸化炭素検知装置を設置する必要がない非設置領域を特定する。ここで、図７Ａは、非設置領域の特定結果の平面図を示す。図７Ｂは、図７ＡにおけるＢ−Ｂ断面図を示す。例えば、地点ａ２は、３段（上、中、下）全てが設置領域に該当している。また、地点ｂ２は、上段、中断が非設置領域に該当している。これに対し、ベントスタック５からの距離が比較的同じである地点ｂ１や地点ｂ３では、上段のみが非設置領域に該当している。これは、地点ｂ２が建物Ｂの下流側に存在し、建物Ｂ２によって二酸化炭素の流れが遮断されたことによる。なお、図７Ａ
では、各地点において、いずれかの段が非設置領域に該当する場合には、○で表示する。地点ｃ２は、３段（上、中、下）全てが非設置領域に該当している。なお、非設置領域の特定は、二酸化炭素が到達する到達領域における二酸化炭素濃度が既定値を下回っているか否かを判断することで行うことができる。例えば労働安全衛生規則において二酸化炭素の労働衛生上の許容濃度とされている０．５％（５０００ｐｐｍ）を既定値として設定し、各地点における二酸化炭素濃度がこの許容濃度を下回っていれば非設置領域として特定する。なお、既定値は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として適宜設定することができる。
【００４６】
以上により、二酸化炭素検知装置の設置処理が完了する。二酸化炭素検知装置の設置処理が完了したら、実際に二酸化炭素検知装置が設置される。二酸化炭素検知装置の設置処理を実行することで、地点ｂ１の上段、地点ｂ２の上段及び中断、地点ｂ３の上段、地点ｃ１の上段、中断、及び下段、地点ｃ２の上段、中断、及び下段、地点ｃ３の上段、中断、合計１２箇所が非設置領域に該当すると判断される。従って、ベントスタック５の東側の領域だけでも９地点×３段で合計２７基の二酸化炭素検知装置が必要になるところ、二酸化炭素検知装置の設置処理を実行することで、１５基の設置で済むことになる。すなわち、二酸化炭素検知装置４０を無駄なく配置することが可能となる。
【００４７】
[第二実施形態]
次に、第二実施形態として、本発明に係る二酸化炭素管理装置（以下、単に管理装置ともいう）について図面に基づいて説明する。発電設備の構成は、第一実施形態と同じであるので説明は割愛する。
【００４８】
＜二酸化炭素管理装置の構成＞
ここで、図８は、二酸化炭素管理装置の機能ブロック図を示す。二酸化炭素管理装置７０は、汎用のコンピュータによって構成され、制御部７１、表示部７２、操作部７３を備える。表示部７２は、例えば、液晶表示装置、プラズマディスプレイパネル、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）、エレクトロルミネッセンスパネル等である。操作部７３は、コンピュータの入力装置であり、例えば、キーボード、ポインティングデバイス等が含まれる。
【００４９】
制御部７１は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）７５、メモリ７６、情報取得部７７、拡散状態算出部７８、非稼動装置特定部７９、二酸化炭素濃度取得部８０（ＣＯ2濃度取得部
ともいう）、報知判断部８１、報知部８２、二酸化炭素検知装置制御部８３（ＣＯ2検知
装置制御部ともいう）、出力部８４、記憶部８５を備える。ＣＰＵ１５は、バスを介して上述した記憶部２１等の各ハードウェアと接続されている。ＣＰＵ７５は、記憶部８５等のハードウェアを制御すると共に、メモリ７６に格納された制御プログラムに従って、情報取得部７７、拡散状態算出部７８、非稼動装置特定部７９、二酸化炭素濃度取得部８０、報知判断部８１、報知部８２、二酸化炭素検知装置制御部８３、出力部８４を機能させる。
【００５０】
メモリ７６は、揮発性のＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、不揮発性のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。ＲＯＭには、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）のような書き換え可能な半導体メモリを含む。記憶部８５は、ハードディスクドライブ（以下、ＨＤＤとする。）や半導体メモリにより構成することができる。
【００５１】
情報取得部７７は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の排出量、発電設備が
設けられる地域の風向、該地域の風速、発電設備内に設けられる建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形状、二酸化炭素の特性のうち少なくともいずれか一つの情報を取得する。拡散状態算出部７８は、情報に基づいてベントスタック５から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出する。非稼動装置特定部７９は、拡散状態算出部１８が算出した算出結果に基づいて、稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置４０を特定する。二酸化炭素濃度取得部８０は、二酸化炭素検知装置を介して発電設備内における二酸化炭素濃度を取得する。報知判断部８１は、二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度に基づいて、報知の有無を判断する。報知部８２は、報知判断部８１が報知する必要があると判断した場合、ベントスタック５から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する。二酸化炭素検知装置制御部８３は、非稼動装置特定部によって特定された二酸化炭素検知装置の稼動を停止させる。出力部８４は、拡散状態算出部７８による算出結果等を表示部７２に表示させる。
【００５２】
＜二酸化炭素濃度の管理処理＞
次に二酸化炭素管理装置７０で実行される二酸化炭素濃度の管理処理について説明する。図９は、二酸化炭素管理装置で実行される処理フローを示す。なお、以下に説明する二酸化炭素濃度の管理処理は、第一実施形態で説明した二酸化炭素検知装置４０の設置処理と合わせて実行してもよく、また、第一実施形態で説明した二酸化炭素検知装置の設置処理とは別に実行してもよい。二酸化炭素濃度の管理処理は、二酸化炭素検知装置の設置処理と合わせて実行することで、二酸化炭素検知装置４０を無駄なく配置することができ、更に、稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置４０を特定することで、二酸化炭素濃度の管理における処理負担を軽減して、二酸化炭素濃度の管理をより円滑に行うことが可能となる。
【００５３】
ステップＳ１１では、情報取得部７７は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の排出量、発電設備が設けられる地域の風向、該地域の風速、発電設備内に設けられる建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの形状、二酸化炭素の特性を含む情報を取得する。これらの情報は、操作部１３を介して入力してもよく、また、例えば、風向や風速については、風向・風速計９から直接取得するようにしてもよい。なお、二酸化炭素の排出量、風向、風速は、実測値であり、第一実施形態で説明した設置処理で用いられる予測排出量、予測風向、予測風量とは区別される。
【００５４】
図１０は、情報入力例を示す。二酸化炭素の排出量は、例えば、二酸化炭素分離装置３を管理する分離装置管理部から得ることができる。排出量は、単位時間当りの排出量として取得される。風向及び風速は、発電設備内に設置した風向・風速計９から得ることができる。建物の形状及び二酸化炭素の特性は、二酸化炭素検知装置４０の設置処理で入力される設定情報における建物の形状や二酸化炭素の特性と同じである。すなわち、二酸化炭素の特性には、二酸化炭素が空気に比べて重いといった特性、濃度が低ければ無害であるといった特性が含まれる。濃度が低ければ無害であるとの特性として、具体的には、労働安全衛生規則において、二酸化炭素の労働衛生上の許容濃度が５０００ｐｐｍに規定されていることに基づいて、稼動基準値が５０００ｐｐｍに設定されている。建物の形状には、建物の高さや幅に関する情報が含まれる。設定情報が取得されるとステップＳ１２へ進む。
【００５５】
ステップＳ１２では、拡散状態算出部７８は、情報に基づいてベントスタック５から排出された二酸化炭素が到達する到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度を算出する。到達領域（拡散領域）や二酸化炭素濃度の算出は、第一実施形態で説明した設置処理と同じく既存のプログラムを利用することもできる。到達領域（拡散領域）や二酸化炭素濃度は、例えば、経済産業省で開発された低煙源工場拡散モデル（ＭＥＴＩ−LISプログラ
ム）や、ＣＦＤ（Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ  Ｆｌｕｉｄ  Ｄｙｎａｍｉｃｓ）移流拡
散方程式を用いることができる。拡散状態算出部７８による処理を実行することで、二酸化炭素の到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度が算出される。なお、二酸化炭素濃度の管理処理では、実測値として風向や風速に基づいて、二酸化炭素の到達領域や二酸化炭素の濃度が算出されることから、二酸化炭素濃度の管理処理で算出される二酸化炭素の到達領域や二酸化炭素の濃度が、設置処理で算出される二酸化炭素の到達領域や二酸化炭素の濃度を上回ることはない。到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度が算出されると、ステップＳ１３へ進む。
【００５６】
ステップＳ１３では、非稼動装置特定部７９は、拡散状態算出部１８で算出された、到達領域及び到達領域における二酸化炭素濃度に基づいて、稼動する必要がない二酸化炭素検知装置を特定する。ここで、図１１Ａは、非稼動装置の特定結果の平面図を示す。図１１Ｂは、図１１ＡにおけるＣ−Ｃ断面図を示す。第一実施形態で説明した設置処理では設置領域として特定された地点ａ１、ａ２、ａ３の上段が、二酸化炭素濃度の管理処理では、非設置領域に特定されたため、地点ａ１、ａ２、ａ３の上段の二酸化炭素検知装置４０は、非稼動装置に特定されている。風速が小さく空気よりも重い二酸化炭素が風によって水平方向に流されずにベントスタック５付近で下方に流された場合、図１１Ａや図１１Ｂに示すように、ベントスタック５から最も近い地点の二酸化炭素検知装置４０についても高さによっては非稼動装置に特定されることになる。なお、図１１Ａでは、各地点において、いずれかの段の二酸化炭素検知装置４０が非稼動装置に特定された場合には、○で表示する。なお、非稼動装置の特定は、二酸化炭素が到達する到達領域における二酸化炭素濃度が稼動基準値を下回っているか否かを判断することで行うことができる。例えば労働安全衛生規則において二酸化炭素の労働衛生上の許容濃度とされている０．５％（５０００ｐｐｍ）を稼動基準値として設定し、各地点における二酸化炭素濃度がこの稼動基準値を下回っていれば非稼動装置として特定する。なお、稼動基準値は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として適宜設定することができる。非稼動装置が特定されると、二酸化炭素検知装置制御部８３によって非稼動装置として特定された二酸化炭素検知装置４０の稼動が停止され、ステップＳ１４へ進む。
【００５７】
ステップＳ１４では、二酸化炭素濃度取得部８０は、二酸化炭素検知装置４０を介して発電設備内における二酸化炭素濃度を取得する。第二実施形態では、非稼動装置特定部７９によって非稼動装置として特定されなかった二酸化炭素検知装置４０を介して発電設備内における二酸化炭素濃度が取得される。なお、ステップＳ１１からステップＳ１４までの処理と、ステップＳ１４以降の処理は、独立した処理として実行してもよい。例えば、第一実施形態で説明した設置処理の実行後、二酸化炭素検知装置４０を介して発電設備内における二酸化炭素濃度を取得するようにしてもよい。二酸化炭素濃度が取得されると、ステップＳ１５へ進む。
【００５８】
ステップＳ１５では、報知判断部８１は、二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度に基づいて、報知の有無を判断する。具体的には、報知判断部８１は、二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度と、報知の有無を判断するための二酸化炭素濃度に関する報知基準とを比較し、報知の有無を判断する。報知基準は、５０００ｐｐｍ又はより安全な値として、５０００ｐｐｍを下回る値として予め設定される。取得された二酸化炭素濃度が報知基準以上か否かを判断することで、報知する必要があるか否かを判断することができる。なお、報知基準には、幅を持たせるようにしてもよい。この場合には、取得された二酸化炭素濃度が所定の範囲内にあるか否か判断することで、報知する必要があるか否かを判断することができる。また、報知基準は、複数設けてもよく、報知基準を複数設けることで、危険状態を段階的に報知することが可能となる。ここで、図１２は、報知基準テーブルの一例を示す。図１２に示す例では、報知基準が３段階既定され、危険状態を危険度小、中、大として段階的に報知することが可能となっている。報知の有無が判断されると、ステップＳ１６へ進む。
【００５９】
ステップＳ１６では、報知部８２は、報知判断部８１が報知する必要があると判断した場合、ベントスタック５から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する。具体的には、建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ付近に設けられたスピーカ５１を介して危険状態が報知される。なお、報知の態様は、音に限られない。スピーカ５１に代えてランプ等を用いるようにしてもよい。危険状態をランプによって段階的に報知する場合には、危険状態は、ランプの色によって区別してもよい。
【００６０】
以上説明した第二実施形態に係る二酸化炭素管理装置７０によれば、情報取得部７７が情報を取得し、取得した情報に基づいて拡散状態算出部７８による処理及び非稼動装置特定部７９による処理を実行することで、稼動する必要がない二酸化炭素検知装置４０を特定することが可能となる。稼動させる必要がない二酸化炭素検知装置４０を特定することで、二酸化炭素濃度の管理における処理負担を軽減して、二酸化炭素濃度の管理をより円滑に行うことができる。すなわち、排出される二酸化炭素濃度の管理を効率よく行うことができる。また、二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知することで、発電設備内の安全性を確保することができる。
【００６１】
＜変形例１＞
図１３は、変形例１に係る二酸化炭素管理装置の機能ブロック図を示す。変形例１に係る二酸化炭素管理装置７０は、制御部７１が、更に二酸化炭素濃度予測部８６（ＣＯ2濃
度予測部ともいう）と、報知基準設定部８７を有する。
【００６２】
二酸化炭素濃度予測部８６は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の排出量の変化に基づいて、将来的な二酸化炭素濃度を予測する。報知基準設定部８７は、二酸化炭素濃度予測部８６による予測結果に基づいて、報知基準を設定する。報知判断部８１は、二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度と、報知基準設定部８７によって設定された報知基準とを比較し、報知の有無を判断する。
【００６３】
図１４は、変形例１に係る二酸化炭素管理装置で実行される処理フローを示す。ステップＳ１１からステップＳ１４までは、第二実施形態に係る二酸化炭素管理装置で実行される処理と同様の処理が実行される。続いてステップＳ１４−１では、二酸化炭素濃度予測部８６は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の排出量の変化に基づいて、将来的な二酸化炭素濃度を予測する。ここで、図１５は、ベントスタック５から排出される二酸化炭素の排出量の変化の一例を示す。図１５に示すように二酸化炭素の排出量は、徐々に増加した後、一定化し、その後減少するといった傾向を有する。そこで、二酸化炭素濃度予測部８６は、過去の二酸化炭素の排出量と現在の二酸化炭素の排出量とを比較し、比較結果から将来の二酸化炭素の排出量を予測する。そして、二酸化炭素濃度予測部８６は、予測した将来の排出量に基づいて二酸化炭素濃度を予測する。
【００６４】
図１６は、二酸化炭素濃度とベントスタックからの距離との関係を示す。横軸はベントスタックからの距離、縦軸は二酸化炭素濃度を示す。図１６に示すように、ベントスタック５から二酸化炭素が排出される際の二酸化炭素濃度は、ベントスタック５からの距離が遠くなるにつれて低くなる傾向がある。そこで、二酸化炭素濃度予測部８６は、上流側に存在する二酸化炭素検知装置４０で検知される二酸化炭素濃度と下流側に存在する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度との差分に基づいて、将来的な二酸化炭素濃度を予測してもよい。例えば、この差分が大きい場合には、今後二酸化炭素濃度が高くなると予測することができる。
【００６５】
また、図１７は、隣接する二酸化炭素検知装置で検知される二酸化炭素濃度の比較を示す。横軸は時間、縦軸は二酸化炭素濃度を示し、図１７には、地点ａ２、地点ｂ２、地点
ｂ３の濃度変化が描かれている。図１７に示すように、ベントスタック５から二酸化炭素が排出されると、ベントスタック５に最も近い地点ａ２において濃度が最も急激に増加する傾向がある。そこで、二酸化炭素濃度予測部８６は、二酸化炭素濃度を取得した二酸化炭素検知装置４０よりも更に上流側に二酸化炭素検知装置４０が存在する場合には、上流側に存在する二酸化炭素検知装置４０で検知される二酸化炭素濃度の変化量に基づいて、将来の二酸化炭素濃度を予測してもよい。これにより、二酸化炭素濃度の予測をより正確に行うことができる。二酸化炭素濃度が予測されるとステップＳ１４−２へ進む。
【００６６】
ステップＳ１４−２では、報知基準設定部８７は、二酸化炭素濃度予測部８６による予測結果に基づいて、報知基準を設定する。具体的には、予測された二酸化炭素濃度と予め設定されている報知基準とを比較する。その結果、予測された二酸化炭素濃度と予め設定されている報知基準との差が少ない場合には、報知基準を更に厳しく設定する。例えば、当初の報知基準が５０００ｐｐｍに設定されていた場合、３０００ｐｐｍに設定する。これにより、本来よりも早い段階で報知することが可能となる。報知基準が設定されるとステップＳ１５−１へ進む。
【００６７】
ステップＳ１５−１では、報知判断部８１は、二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度と、報知基準設定部８７によって設定された報知基準とを比較し、報知の有無を判断する。すなわち、ステップＳ１５と異なり、予め設定された報知基準ではなく、報知基準設定部８７によって設定された報知基準と二酸化炭素濃度取得部８０によって取得された二酸化炭素濃度とを比較して、報知の有無が判断される。報知の有無が判断されると、ステップＳ１６へ進む。
【００６８】
ステップＳ１６では、報知部８２は、報知判断部８１が報知する必要があると判断した場合、ベントスタック５から二酸化炭素が排出される際の危険状態を報知する。上記のように、報知基準が新たに３０００ｐｐｍに設定された場合には、本来よりも早い段階で報知することが可能となる。その結果、発電設備内の安全性をより向上することが可能となる。
【００６９】
＜その他の変形例＞
第二実施形態に係る二酸化炭素管理装置７０において、二酸化炭素検知装置制御部１１は、非稼動装置特定部７９によって非可動装置として特定された二酸化炭素検知装置４０を所定時間稼動させ、該非可動装置である二酸化炭素検知装置４０から二酸化炭素濃度が検知されるか否か判断し、二酸化炭素濃度が検知された場合には、二酸化炭素濃度を検知した二酸化炭素検知装置を稼動装置として再度特定するようにしてもよい。
【００７０】
実際に二酸化炭素濃度が検知されるか否かを判断して、稼動させる二酸化炭素検知装置を特定することで、発電設備内の安全性をより向上することができる。
【００７１】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明はこれらに限らず、可能な限りこれらの組合せを含むことができる。
【符号の説明】
【００７２】
１・・・ボイラ
２・・・脱硝・脱硫装置
３・・・二酸化炭素分離装置
４・・・煙突
５・・・ベントスタック
６・・・パイプライン
７・・・昇圧装置
８・・・二酸化炭素貯留層
９・・・風向・風速計
４０・・・二酸化炭素検知装置
５１・・・スピーカ
７０・・・二酸化炭素管理装置
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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