"冷却室内のコークスの下層から上層に向けて循環ガスを上昇させて前記コークスを冷却し、前記コークスの下層側を切出し且つ上層側に冷却前のコークスを補充するとともに、前記冷却室から排出した前記循環ガスを冷却して前記冷却室内に循環させるコークス乾式消火設備の制御装置において、前記コークスを切出す際に前記コークスに発生する現象と前記コークスを冷却する際に前記循環ガスに発生する現象とを含む前記冷却室内の現象をモデル化した冷却室モデルを記憶する記憶部と、前記冷却室モデルをもとに前記循環ガスの予測温度を算出し、前記予測温度が前記コークス乾式消火設備の制約上限以下で且つ前記コークスの切出速度を最大化するように前記切出速度を制御する制御部と、を備えたことを特徴とするコークス乾式消火設備の制御装置。前記制御部は、前記冷却室内の現象に追随して、前記コークスの現象をモデル化したコークスモデルと、前記循環ガスの現象をモデル化した循環ガスモデルとを更新するモデル処理部と、前記コークスモデルと前記循環ガスモデルとを含む前記冷却室モデルをもとに算出した前記予測温度と、前記コークス乾式消火設備の制約上限とを比較し、前記予測温度が前記制約上限以下であるか否かを判定する判定処理部と、前記判定処理部による判定結果をもとに前記切出速度を設定する切出速度設定部と、を備えたことを特徴とする請求項1に記載のコークス乾式消火設備の制御装置。前記制御部は、前記予測温度と前記循環ガスの実測温度との誤差を算出し、前記誤差をもとに前記冷却室モデルを補正することを特徴とする請求項1または2に記載のコークス乾式消火設備の制御装置。冷却室内のコークスの下層から上層に向けて循環ガスを上昇させて前記コークスを冷却し、前記コークスの下層側を切出し且つ上層側に冷却前のコークスを補充するとともに、前記冷却室から排出した前記循環ガスを冷却して前記冷却室内に循環させるコークス乾式消火設備の制御方法において、前記コークスを切出す際に前記コークスに発生する現象と前記コークスを冷却する際に前記循環ガスに発生する現象とを含む前記冷却室内の現象をモデル化し、前記冷却室内の現象のモデルである冷却室モデルをもとに、前記循環ガスの予測温度を算出し、前記予測温度が前記コークス乾式消火設備の制約上限以下で且つ前記コークスの切出速度を最大化するように前記切出速度を制御することを特徴とするコークス乾式消火設備の制御方法。前記コークスの現象と前記循環ガスの現象とをモデル化し、前記冷却室内の現象に追随して、前記コークスおよび前記循環ガスの各モデルを更新し、更新後の前記各モデルを含む前記冷却室モデルをもとに、前記循環ガスの予測温度を算出することを特徴とする請求項4に記載のコークス乾式消火設備の制御方法。前記予測温度と前記循環ガスの実測温度との誤差を算出し、前記誤差をもとに前記冷却室モデルを補正することを特徴とする請求項4または5に記載のコークス乾式消火設備の制御方法。ところで、図9に示したコークス乾式消火設備100において、冷却装置108から排出された循環ガスの温度以下、ボイラ入口ガス温度と称するは、コークスの切出速度の上昇に伴って一層高くなる。このため、ボイラ入口ガス温度を考慮せずに切出速度を上げてコークスの切出量を増加させた場合、ボイラ入口ガス温度がコークス乾式消火設備100の耐熱上限を超える可能性がある。したがって、ボイラ入口ガス温度が常にコークス乾式消火設備100の設備制約の上限以下になるように、コークスの切出速度を制御しなければならない。しかしながら、上述した特許文献1に記載の従来技術では、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ことは困難である。このため、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、コークスの切出速度を最大化することは困難であるという問題があった。また、上述した特許文献2に記載の従来技術では、温度および密度等の物性値が一定な赤熱コークスを連続的に投入する操業状態以下、定常操業状態と称するにおいて安定した自動運転が可能である。しかし、赤熱コークスの投入量が断続的に変化する等の状況変化によって、装置内の赤熱コークスの残量が一定になり難く、この赤熱コークスの残量変化に対応してコークスの切出速度を変更する必要がある操業状態以下、変動操業状態と称するに追随し難い。このため、変動操業状態の場合に、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、コークスの切出速度を最大化することは困難であるという問題があった。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、操業状態が定常操業状態のみならず変動操業状態であっても、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、コークスの切出速度を最大化できるコークス乾式消火設備の制御装置および制御方法を提供することを目的とする。上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御装置は、冷却室内のコークスの下層から上層に向けて循環ガスを上昇させて前記コークスを冷却し、前記コークスの下層側を切出し且つ上層側に冷却前のコークスを補充するとともに、前記冷却室から排出した前記循環ガスを冷却して前記冷却室内に循環させるコークス乾式消火設備の制御装置において、前記コークスを切出す際に前記コークスに発生する現象と前記コークスを冷却する際に前記循環ガスに発生する現象とを含む前記冷却室内の現象をモデル化した冷却室モデルを記憶する記憶部と、前記冷却室モデルをもとに前記循環ガスの予測温度を算出し、前記予測温度が前記コークス乾式消火設備の制約上限以下で且つ前記コークスの切出速度を最大化するように前記切出速度を制御する制御部とを備えたことを特徴とする。また、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記冷却室内の現象に追随して、前記コークスの現象をモデル化したコークスモデルと、前記循環ガスの現象をモデル化した循環ガスモデルとを更新するモデル処理部と、前記コークスモデルと前記循環ガスモデルとを含む前記冷却室モデルをもとに算出した前記予測温度と、前記コークス乾式消火設備の制約上限とを比較し、前記予測温度が前記制約上限以下であるか否かを判定する判定処理部と、前記判定処理部による判定結果をもとに前記切出速度を設定する切出速度設定部と、を備えたことを特徴とする。また、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御装置は、上記の発明において、前記制御部は、前記予測温度と前記循環ガスの実測温度との誤差を算出し、前記誤差をもとに前記冷却室モデルを補正することを特徴とする。また、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御方法は、冷却室内のコークスの下層から上層に向けて循環ガスを上昇させて前記コークスを冷却し、前記コークスの下層側を切出し且つ上層側に冷却前のコークスを補充するとともに、前記冷却室から排出した前記循環ガスを冷却して前記冷却室内に循環させるコークス乾式消火設備の制御方法において、前記コークスを切出す際に前記コークスに発生する現象と前記コークスを冷却する際に前記循環ガスに発生する現象とを含む前記冷却室内の現象をモデル化し、前記冷却室内の現象のモデルである冷却室モデルをもとに、前記循環ガスの予測温度を算出し、前記予測温度が前記コークス乾式消火設備の制約上限以下で且つ前記コークスの切出速度を最大化するように前記切出速度を制御することを特徴とする。また、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御方法は、上記の発明において、前記コークスの現象と前記循環ガスの現象とをモデル化し、前記冷却室内の現象に追随して、前記コークスおよび前記循環ガスの各モデルを更新し、更新後の前記各モデルを含む前記冷却室モデルをもとに、前記循環ガスの予測温度を算出することを特徴とする。また、本発明にかかるコークス乾式消火設備の制御方法は、上記の発明において、前記予測温度と前記循環ガスの実測温度との誤差を算出し、前記誤差をもとに前記冷却室モデルを補正することを特徴とする。本発明によれば、冷却室内において発生するコークスおよび循環ガスの各現象をモデル化して冷却室内の発生現象をモデル化しているため、コークスの現切出速度に追随する将来のボイラ入口ガス温度を高精度に予測でき、この結果、コークス乾式消火設備の操業状態が定常操業状態のみならず変動操業状態であっても、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、コークスの切出速度を最大化できるという効果を奏する。以下に、添付図面を参照して、この発明にかかるコークス乾式消火設備以下、CDQ設備と称するの制御装置および制御方法の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、この実施の形態により、この発明が限定されるものではない。まず、本発明の実施の形態にかかるCDQ設備の制御装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかるCDQ設備の制御装置の一構成例を示すブロック図である。図1に示すように、この制御装置1は、各種情報を入力する入力部2と、CDQ設備100の操業情報J1を検出する検出部3と、各種情報を表示する表示部4と、記憶部5と、CDQ設備100等を制御する制御部6とを備える。入力部2は、キーボードおよびマウス等の入力デバイスを用いて実現され、操作者の入力操作に対応して各種情報を制御部6に入力する。例えば、入力部2は、図9に示したCDQ設備100の冷却室108b内の現象をモデル化した冷却室モデルM3の初期設定値等を入力する。なお、上述した初期設定値として、例えば、冷却室108b内のコークス10に発生する現象をモデル化したコークスモデルM1の層温度、このコークス10を冷却する循環ガスに発生する現象をモデル化した循環ガスモデルM2の演算係数等が挙げられる。検出部3は、温度センサおよび圧力センサ等を用いて実現され、CDQ設備100から操業情報J1を検出する。具体的には、検出部3は、図9に示したCDQ設備100の冷却装置108、ガスクーラー110およびボイラ112等と接続され、コークスの切出量、切出速度、循環ガスの温度、圧力等の操業情報J1を時系列順に順次検出する。その後、検出部3は、得られた操業情報J1を制御部6に順次入力する。表示部4は、制御部6によって表示指示された各種情報を表示する。具体的には、表示部4は、入力部2によって入力された情報、検出部3によって検出されたCDQ設備100の操業情報J1、CDQ設備100のボイラ入口ガス温度の予測値、コークスの切出速度等、CDQ設備の制御に必要な各種情報を表示する。記憶部5は、制御部6によって記憶指示された情報を記憶し、読み出し指示された記憶情報を制御部6に送信する。具体的には、記憶部5は、CDQ設備100の操業情報J1、コークスモデルM1および循環ガスモデルM2を含む冷却室モデルM3、入力部2による入力情報等を記憶する。制御部6は、モデル処理部6a、判定処理部6bおよび切出速度設定部6cを有し、CDQ設備100、表示部4および記憶部5を制御する。具体的には、制御部6は、ボイル入口ガス温度がCDQ設備100の制約上限を超えない範囲でコークスの切出速度を最大化するように、CDQ設備100を制御する。また、制御部6は、検出部3からCDQ設備の操業情報J1を順次取得し、取得する都度、現時刻の最新情報に操業情報J1を更新するよう記憶部5を制御する。一方、制御部6は、現時刻におけるCDQ設備100の操業情報J1、コークスの切出速度等のCDQ設備100の制御に必要な情報を表示するよう表示部4を制御する。モデル処理部6aは、入力部2による入力情報および操業情報J1を用いて、CDQ設備100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M1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M2とを初期設定し、その後、各モデルを更新する。また、モデル処理部6aは、コークスモデルM1と循環ガスモデルM2とを含む冷却室モデルM3を初期設定し、コークスモデルM1および循環ガスモデルM2の更新によって冷却室モデルM3を更新する。判定処理部6bは、CDQ設備100のボイル入口ガス温度の予測値を算出し、この算出した予測値がCDQ設備100の制約上限以下であるか否かを判定する。ここで、このボイル入口ガス温度の予測値は、CDQ設備100による現時刻のコークスの切出速度に基づいて予測される将来のボイル入口ガス温度である。切出速度設定部6cは、ボイル入口ガス温度がCDQ設備100の制約上限以下の範囲内においてコークスの切出速度を最大値に設定する。具体的には、切出速度設定部6cは、現時刻の操業情報J1に含まれるコークスの切出速度をもとに、次回のコークス切出動作の際に予定する切出速度以下、予定切出速度と称するを設定する。ついで、切出速度設定部6cは、判定処理部6bによるボイル入口ガス温度の予測値の判定結果をもとに、予定切出速度を適宜調整し、調整後の予定切出速度を次回の切出速度として設定する。つぎに、上述したコークスモデルM1について詳細に説明する。図2は、コークスモデルの一例を示す模式図である。コークスモデルM1は、図9に示したCDQ設備100の冷却室108b内のコークス10に発生する現象をモデル化したものである。具体的には、コークスモデルM1がモデル化する現象は、図9に示した冷却室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10の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10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。この現象をモデル化するために、コークスモデルM1は、図2に示すように、コークス10の切出量に対応して複数のコークスモデル層に分割され、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。また、コークスモデルM1において、一つのコークスモデル層に含まれるコークス量は、1回のコークス切出量と同等とし、温度、密度および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。このコークスモデルM1は、実際のコークス10の切出しおよび補充に追随して、図2に示すように、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、ついで、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。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、層毎に更新する。つぎに、上述した循環ガスモデルM2について詳細に説明する。図3は、循環ガスモデルの一例を示す模式図である。循環ガスモデルM2は、配管等を通してCDQ設備100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。具体的には、循環ガスモデルM2がモデル化する現象は、CDQ設備100内を循環しつつ図9に示した冷却室108b内のコークス10を冷却する際に、冷却室108b内において循環ガスに発生する現象である。ここで、この循環ガスの現象は、循環ガスが冷却室108b内をコークス10の下層側から上層側に向けて上昇しつつ、この循環ガスがコークス10との間で熱交換および燃焼するという現象である。この現象をモデル化するために、循環ガスモデルM2は、図3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、まず、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において、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。一方、循環ガスモデルM2では、上述したように循環ガスがコークス10と接触しつつ上昇するとともに、コークス10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。具体的には、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の層毎に熱交換および燃焼する。以下に、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。循環ガスモデルM2における循環ガス比熱Cg[kcal/kg°C]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°C]、二酸化炭素ガス比熱Cgy[kcal/kg°C]、水素ガス比熱Cgh[kcal/kg°C]、水分ガス比熱Cgw[kcal/kg°C]、窒素ガス比熱Cgz[kcal/kg°C]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、操業情報J1の一部である。Cg=Cgx×XCgy×YCgh×HCgw×WCgz×Z1なお、式1内の一酸化炭素ガス比熱Cgx[kcal/kg°C]、二酸化炭素ガス比熱Cgy[kcal/kg°C]、水素ガス比熱Cgh[kcal/kg°C]、水分ガス比熱Cgw[kcal/kg°C]および窒素ガス比熱Cgz[kcal/kg°C]は、熱交換する前の循環ガス温度Tg1[°C]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J1の一部である。Cgx=agx×Tg13bgx×Tg12cgx×Tg1dgx2Cgy=agy×Tg13bgy×Tg12cgy×Tg1dgy3Cgh=agh×Tg13bgh×Tg12cgh×Tg1dgh4Cgw=agw×Tg13bgw×Tg12cgw×Tg1dgw5Cgz=agz×Tg13bgz×Tg12cgz×Tg1dgz6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°C]は、一酸化炭素ガス熱伝導度Kgx[kcal/mhr°C]、二酸化炭素ガス熱伝導度Kgy[kcal/mhr°C]、水素ガス熱伝導度Kgh[kcal/mhr°C]、水分ガス熱伝導度Kgw[kcal/mhr°C]、窒素ガス熱伝導度Kgz[kcal/mhr°C]、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]を用いて、次式7によって表される。Kg=Kgx×XKgy×YKgh×HKgw×WKgz×Z7なお、式7内の一酸化炭素ガス熱伝導度Kgx[kcal/mhr°C]、二酸化炭素ガス熱伝導度Kgy[kcal/mhr°C]、水素ガス熱伝導度Kgh[kcal/mhr°C]、水分ガス熱伝導度Kgw[kcal/mhr°C]および窒素ガス熱伝導度Kgz[kcal/mhr°C]は、循環ガス温度Tg1[°C]を用いて、次式8~12によって表される。Kgx=egx×8Kgy=egy×9Kgh=egh×10Kgw=egw×11Kgz=egz×12また、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]、循環ガス温度Tg1[°C]を用いて、次式13、14によって各々表される。Mg=ag1×0677413Dg=bg1×Xbg2×Ybg3×Hbg4×Wbg5×Z14一方、循環ガスモデルM2におけるコークス比熱Cs[kcal/kg°C]は、熱交換する前のコークス温度Ts1[°C]を用いて、次式15によって表される。Cs=as1×Ts12as2×Ts1as315なお、上述した式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。また、上述した式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。また、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°C]、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]、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J1の一部または入力部2による入力情報である。Hsg=Kg××/16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°C]、ガス粘度Mg[kg/mhr]、循環ガス熱伝導度Kg[kcal/mhr°C]、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]、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J1の一部である。Pr=Cg×Mg/Kg×22.4/1217Rs=Sf×Dp×ug×Dg/Mg18ここで、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、上述したコークスガス間伝熱係数Hsg[単位なし]、コークス温度Ts1[°C]および循環ガス温度Tg1[°C]と、コークスモデル層の体積Vd[m3]および比表面積Sa[m2]とを用いて、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×19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[°C]およびコークス温度Ts2[°C]は、上述した熱交換量V1[kcalm3/kg]、循環ガス比熱Cg[kcal/kg°C]、循環ガス体積Fg[m3]、コークス温度Ts1[°C]、コークスモデル層の体積Vd[m3]、コークス比熱Cs[kcal/kg°C]、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によって各々表される。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]との積によって算出される。Tg2=Tg1V1/20Ts2=Ts1×dt/21一方、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10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。まず、循環ガス内の可燃ガスおよびコークス10等の反応物質A、Bが、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、AB→αβQ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]および反応速度定数kを用いて、v=kAB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。つぎに、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。CCO2=2CO-41[kcal]CH2O=COH2-31[kcal]C2H2O=CO22H2-21[kcal]H21/2O=H2O68[kcal]CO1/2O2=CO268[kcal]上述した演算過程に基づいて、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、次式22によって算出される。Q1=Q×Fg×tg22式22によって算出した燃焼熱量Q1[kcal]は、次のように定数l、mの割合でコークス10の発生熱量Qc[kcal]と循環ガスの発生熱量Qg[kcal]とに各々割り振られる。Qc=l/lm×Q1Qg=m/lm×Q1ここで、可燃ガス燃焼による循環ガスの増加温度△T1[°C]およびコークス10の増加温度△T2[°C]は、算出した発生熱量Qg、Qc[kcal]を用い、次式によって各々算出される。△T1=Qg÷Cg×コークスモデル層体積△T2=Qc÷Cs×コークスモデル層体積上述したように算出した増加温度△T1、△T2[°C]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[°C]およびコークス温度Ts3[°C]は、上式20、21に基づく熱交換後の循環ガス温度Tg2[°C]およびコークス温度Ts2[°C]に増加温度△T1、△T2[°C]を各々加算して算出される。すなわち、循環ガス温度Tg3[°C]およびコークス温度Ts3[°C]は、次式23、24によって算出される。Tg3=Tg2△T123Ts3=Ts2△T224ここで、上式23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3において、モデル化した循環ガスG1~GI1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。また、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GI1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。ここで、この循環ガスGI1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100のボイラ入口ガス温度の予測値である。一方、上式24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の予測温度である。この循環ガスモデルM2によって算出された各コークスモデル層の予測温度は、現時刻においてコークス10の層毎に予測したコークス温度予測値であり、冷却室モデルM3において次回の各コークスモデル層の設定温度として用いられる。つぎに、冷却室モデルM3について詳細に説明する。図4は、冷却室モデルを用いてコークスモデルの層温度およびボイラ入口ガス温度を予測するための処理フローを示すフローチャートである。冷却室モデルM3は、図9に示した冷却室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、上述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。すなわち、この冷却室モデルM3によってモデル化された現象には、コークスモデルM1によってモデル化されたコークス10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。制御部6は、この冷却室モデルM3をもとに、CDQ設備100のボイラ入口ガス温度とコークス10の層温度とを予測する。具体的には、制御部6は、図4に示す冷却室モデルM3のフローチャートに従って処理を実行し、これによって、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各予測値を算出する。すなわち、制御部6は、まず、コークスモデルM1の層温度を初期設定するステップS101。この場合、モデル処理部6aは、入力部2によってコークスモデルM1の層毎に入力された各温度情報をもとに、コークスモデルM1の各層温度を初期設定する。つぎに、制御部6は、現時刻のCDQ設備100の操業情報J1を取得するステップS102。この場合、現時刻の操業情報J1は、検出部3によってCDQ設備100から検出され、制御部6に入力される。ついで、この操業情報J1は、記憶部5に記憶される。続いて、制御部6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S103。この場合、モデル処理部6aは、層温度が設定されていないコークスモデルM1を記憶部5から読み出し、ステップS101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。一方、モデル処理部6aは、後述するステップS116の処理を実行後であれば、ステップS110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S117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。また、モデル処理部6aは、現時刻の操業情報J1およびコークスモデルM1の層温度をもとに、上式1~24に基づく循環ガスモデルM2を初期設定する。一方、モデル処理部6aは、後述するステップS116の処理を実行後であれば、ステップS110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の式1~24に適用して、循環ガスモデルM2を更新する。その後、制御部6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S104。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。つぎに、制御部6は、冷却室108b内の循環ガス通過時間dtを算出しステップS105、ついで、次回のコークス10の切出時刻tNを算出するステップS106。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J1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J1に含まれるコークス10の現在の切出速度とコークス10の切出層厚との除算処理によって、コークス10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。つぎに、制御部6は、現時刻がコークス10の切出時刻tNに到達したか否かを判断するステップS107。制御部6は、このステップS107において到達していないと判断した場合ステップS107,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S109。このステップS109において、制御部6は、上述した式1~24に基づく循環ガスモデル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とを算出する。ついで、制御部6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S110。この場合、制御部6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およびコークス温度Ts3等のコークスおよび循環ガスの物性値を算出する。ついで、制御部6は、コークスモデルM1および循環ガスモデルM2の温度等の値として、得られた物性値を記憶部5に記憶し、これによって、層番号Nにおけるコークスモデル層および循環ガスの物性値を更新する。つぎに、制御部6は、処理対象のコークスモデルM1の層番号Nを更新しステップS111、続いて、コークスモデルM1一層分だけ時刻を進行するステップS112。この場合、制御部6は、層番号Nに対してインクリメント処理する。さらに、制御部6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、この一層分の時間dt/Iを算出し、得られた時間dt/Iを現時刻に加算する。その後、制御部6は、更新後の層番号N1がコークスモデル層の総数=Iを超えたか否かを判断しステップS113、超えていない場合ステップS113,No、上述したステップS107に戻り、このステップS107以降の処理手順を繰り返す。ここで、制御部6は、このステップS107において進行後の時刻が切出時刻tNに到達したか否かを判断し、到達した場合ステップS107,Yes、図2に示したようにコークスモデル層を更新してステップS108、上述したステップS106に戻り、このステップS106以降の処理手順を繰り返す。一方、制御部6は、上述したステップS113において超えたと判断した場合ステップS113,Yes、ボイラ入口ガス温度を設定するステップS114。この場合、制御部6は、図3に示した循環ガスGI1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の予測値として設定する。つぎに、制御部6は、ボイラ入口ガス温度の誤差を算出しステップS115、得られた誤差が予め設定した閾値以下であるか否かを判定するステップS116。詳細には、判定処理部6bが、ステップS114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J1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。その後、判定処理部6bは、この誤差が閾値以下であるかを判定する。制御部6は、ステップS116において誤差が閾値以下ではない場合ステップS116,No、コークスモデルM1の層温度を補正するステップS117。この場合、モデル処理部6a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、制御部6は、上述したステップS102の処理に戻り、このステップS102以降の処理手順を繰り返す。一方、制御部6は、ステップS116において誤差が閾値以下である場合ステップS116,Yes、ステップS117を実行せずに上述したステップS102の処理に戻り、このステップS102以降の処理手順を繰り返す。つぎに、本発明の実施の形態にかかるCDQ設備100の制御方法について詳細に説明する。図5は、本発明の実施の形態にかかるCDQ設備の制御方法の一例を示すフローチャートである。制御部6は、図5に示す処理手順を行って、CDQ設備100の制約上限を超えないようにコークス10の切出速度を制御する。具体的には、制御部6は、まず、現時刻の操業情報J1をもとに、コークス10の予定切出速度を設定するステップS201。この場合、切出速度設定部6cは、操業情報J1に含まれる現時刻の切出速度をコークス10の予定切出速度として設定する。つぎに、制御部6は、この設定した予定切出速度でのボイラ入口ガス温度の予測値を算出するステップS202。ここで、このボイラ入口ガス温度の予測値は、上述したように、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である。制御部6は、図4に示したステップS101~S117の処理手順を適宜実行することによって、この予測値を算出する。ついで、制御部6は、この算出した予測値がCDQ設備100の制約上限以下であるか否かを判定するステップS203。この場合、判定処理部6bは、予め設定されたCDQ設備100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する。ステップS203の比較処理の結果、この予測値がCDQ設備100の制約上限を超える場合ステップS203,No、切出速度設定部6cは、予め設定された所定値を予定切出速度から減算し、これによって得られた値を次回の切出速度に設定するステップS205。一方、上述したボイラ入口ガス温度の予測値がCDQ設備100の制約上限以下である場合ステップS203,Yes、判定処理部6bは、この予測値が予め設定された閾値未満であるか否かを判定するステップS204。なお、この閾値は、CDQ設備100の制約上限未満のボイラ入口ガス温度であり、切出速度を下げ過ぎないように設定される。ステップS204の判定処理の結果、この予測値が閾値未満である場合ステップS204,Yes、切出速度設定部6cは、予め設定された所定値を予定切出速度に加算し、これによって得られた値を次回の切出速度に設定するステップS206。一方、ステップS204の判定処理の結果、上述したボイラ入口ガス温度の予測値が閾値以上である場合ステップS204,No、切出速度設定部6cは、予定切出速度を次回の切出速度に設定するステップS207。その後、制御部6は、上述したように設定した切出速度でコークス10を切出すようにCDQ設備100を制御しステップS208、ついで、上述したステップS201に戻り、このステップS201以降の処理手順を繰り返す。すなわち、制御部6は、上述した予定切出速度から予測されるボイラ入口ガス温度がCDQ設備100の制約上限を超える場合、現状の切出速度を下げる。一方、制御部6は、このボイラ入口ガス温度の予測値がCDQ設備100の制約上限以下であり且つ閾値以下である場合、現状の切出速度を上げ、このボイラ入口ガス温度の予測値がCDQ設備100の制約上限以下であり且つ閾値以上である場合、現状の切出速度を維持する。このようにして、制御部6は、ボイラ入口ガス温度がCDQ設備100の制約上限以下で且つコークス10の切出速度を最大化するように、この切出速度を制御する。実施例つぎに、本発明の実施の形態にかかる制御装置1の実施例を示して、この実施の形態による作用効果を具体的に説明する。図6は、コークスの切出速度の変更に対応して変化するボイラ入口ガス温度の実測値と予測値との比較結果を示す模式図である。図7は、CDQ設備の制約上限以下にボイラ入口ガス温度を維持しつつコークスの切出速度を最大化するシミュレーション結果の一例を示す模式図である。図8は、従来の方法によってCDQ設備を操業した場合の切出速度とボイラ入口ガス温度との変動実績の一例を示す模式図である。なお、この実施例において、CDQ設備100によるコークス10の1回の切出量は、1.6[t]に固定し、コークス10を1.6[t]毎に切出す際の切出速度を変動させた。一方、コークスモデルM1の層数は87層に設定した。すなわち、コークスモデルM1の最上層の層番号I=87である。また、コークスモデルM1の1層に含まれるコークス量は、この1回の切出量に合わせて1.6[t]に設定した。さらに、各モデルパラメータの補正周期および操業情報J1の更新周期は、ともに180秒に設定した。この設定条件の下、CDQ設備100を操作してコークス10の切出速度をランダムに変更するとともに、CDQ設備100のボイラ入口ガス温度の実測値と冷却室モデルM3を用いた予測値とを調査した。これによって、図6に示すようなボイラ入口ガス温度の実測値と予測値との比較結果が得られた。図6において、ラインL1は、ボイラ入口ガス温度の実績値の変化を示し、ラインL2は、ボイラ入口ガス温度の補正予測値の変化を示し、ラインL3は、ボイラ入口ガス温度の単純予測値の変化を示し、ラインL4は、コークス10の切出速度の変更実績を示す。なお、ここでいう補正予測値とは、図4に示したステップS115~S117に例示されるように、操業情報J1の実績値と冷却室モデルM3による予測値との誤差を用いて補正処理を実行する場合の予測値である。また、単純予測値とは、この補正処理を実行しない場合の予測値である。図6のラインL1、L4に示されるように、ボイラ入口ガス温度の実績値は、切出速度の変更に対応して上下に変化する。ここで、図6のラインL3に示されるように、ボイラ入口ガス温度の単純予測値は、上述した実績値と同様に切出速度の変更に追随して上下に変化する。且つ、この単純予測値は、実績値との誤差が小さいため、将来の切出速度を設定する際にCDQ設備100の制約上限と比較するボイラ入口ガス温度の予測値として、用いることができる。さらに、図6のラインL2に示されるように、ボイラ入口ガス温度の補正予測値は、上述した実績値と同様に切出速度の変更に追随して上下に変化するとともに、上述した単純予測値の場合に比して実績値との誤差が一層小さい。したがって、この補正予測値は、将来の切出速度を設定する際にCDQ設備100の制約上限と比較するボイラ入口ガス温度の予測値として最適である。この補正予測値を用いれば、切出速度に対応して将来のボイラ入口ガス温度を高精度に予測することができる。つぎに、このボイラ入口ガス温度の補正予測値がCDQ設備100の制約上限以下になる範囲において、コークス10の切出速度を最大化するシミュレーションを行った。なお、このシミュレーションにおいて、CDQ設備100の制約上限は、ボイラ入口ガス温度≦860°Cとした。このシミュレーションの結果、図7のラインL5、L6に示すように、ボイラ入口ガス温度の補正予測値がCDQ設備100の制約上限以下である状態を維持しつつ、切出速度が変更されていることがわかる。具体的には、ボイラ入口ガス温度が上限860°C近傍に上昇するまで、切出速度は60[t/h]を維持し、ボイラ入口ガス温度が上限近傍に上昇した時点20~40分において、制約上限を超えないように切出速度が減速している。ついで、ボイラ入口ガス温度が低下し始めた時点に切出速度が上昇し、その後、ボイラ入口ガス温度が上限以下を維持するように切出速度が上下に変化している。ここで、図8に示すような従来のCDQ設備100の操業による切出速度とボイラ入口ガス温度との変動実績と、図7に示したシミュレーション結果とを比較する。従来のCDQ設備100の操業では、図8のラインL7、L8に示すように、ボイラ入口ガス温度が制約上限まで上昇するか否かを実測値から確認しつつ、切出速度が調整されている。具体的には、ボイラ入口ガス温度が上限860°C近傍に上昇するまで、切出速度は60[t/h]以上に調整されているが、その後、ボイラ入口ガス温度が860°Cを超えないように、切出速度がオペレータの経験等に基づいて急激に減速されている。ついで、ボイラ入口ガス温度が上限以下であることを確認しつつ、切出速度が上げられ、ボイラ入口ガス温度が再度上限近傍まで上昇した際に、切出速度が急激に減速されている。また、切出速度の最大化を図って急激に切出速度を60[t/h]まで上昇させているが、その結果、ボイラ入口ガス温度がCQD設備100の制約上限860°Cを超えてしまっている。その後、ボイラ入口ガス温度を下げるため、切出速度は、急激に下げられている。このように、従来のCDQ設備100の操業技術では、ボイラ入口ガス温度を制約上限860°C以下に維持しつつ、切出速度を安定的に制御することは困難である。また、図7、8を比較して判るように、本発明のシミュレーションに基づく切出速度は、ボイラ入口ガス温度を制約上限860°C以下に維持しつつ、20分程度まで60[t/h]に調整でき、その後、急激に低下する必要なく、約40[t/h]以上に安定的に調整できる。特に12~68分の時間帯において、図8に示す切出速度の実績値は無駄に低く、これに対し、図7に示すシミュレーション結果に基づく切出速度は、制約上限860°C以下を維持しつつ、従来の操業実績に比して常に高く設定可能である。これは、本発明のシミュレーションによって、切出速度が制約上限860°C以下を維持しつつ最大化できたことを意味する。一方、図8に示すように、従来のCDQ設備100の操業実績では、切出速度を無理に上昇させたため、80分前後の時間帯において制約上限860°Cを超えてしまっている。これに対し、図7に示すシミュレーション結果では、ボイラ入口ガス温度が制約上限860°Cを超えることなく、切出速度は、制約上限860°C以下の範囲内で安定的に最大な速度に調整されている。以上、説明したように、本発明の実施の形態では、CDQ設備100の冷却室108b内に装填されたコークス10の下層側を切出して上層側を補充するという現象と、冷却室108b内でのコークス10と循環ガスとの接触によって、このコークス10と循環ガスとが熱交換し且つガス燃焼するという現象とをコークスモデルM1および循環ガスモデルM2に各々モデル化し、コークスモデルM1および循環ガスモデルM2を用いて冷却室108b内の現象をモデル化した冷却室モデルM3を作成し、この冷却室モデルM3をもとに、ボイラ入口ガス温度を予測している。また、この予測したボイラ入口ガス温度がCDQ設備100の制約上限以下になるようにコークス10の切出速度を制御している。このため、CDQ設備100の操業状態が定常操業状態または変動操業状態の何れであっても、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て、現時刻に予定する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。これによって、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、CDQ設備100の操業状態が定常操業状態のみならず変動操業状態であっても、実際のボイラ入口ガス温度をCDQ設備100の制約上限以下に維持しつつ、コークス10の切出速度を最大化できる。また、予定の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100の制約上限を超えた際に切出速度を下げることができる。この結果、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できることから、CDQ設備100の安全性を一層高めることができる。なお、上述した実施の形態では、CDQ設備100によるコークス10の切出速度が制御部6によってオンラインで制御されていたが、これに限らず、オンライン制御でなくてもよい。すなわち、制御部6がCDQ設備100を制御する代わりに、表示部4に表示された将来のボイラ入口ガス温度および切出速度の予測結果をオペレータが参照し、この予測結果に従ってオペレータがCDQ設備100の操業を調整してもよい。また、上述した実施の形態では、予定の切出速度に応じた将来のボイラ入口ガス温度の予測値を表示部4に表示していたが、これに限らず、この切出速度およびボイラ入口ガス温度の予測結果は、紙媒体等にプリンタによって印刷されてもよいし、スピーカ等によって音声出力されてもよい。すなわち、この切出速度およびボイラ入口ガス温度の予測結果は、外部に認知できる態様で出力してもよい。さらに、上述した実施の形態では、ボイラ入口ガス温度の実測値と予測値との誤差をもとにコークスモデルM1の層温度を補正し、この補正後の層温度を反映したコークスモデルM1を用いて、コークス10の切出速度に追随する将来のボイラ入口ガス温度を予測していたが、これに限らず、コークスモデルM1の層温度を補正しなくてもよい。この場合、図4に示したステップS115~S117を省略し、ステップS114の実行後にステップS102に戻り、このステップS102以降の処理手順を繰り返してもよい。また、上述した実施の形態では、式2~15を多項式としていたが、これに限らず、式の形態は、単項式など、適宜必要な形態であればよい。この場合、式2~15の形態は、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。"