ガス混合通風機運転情報提供装置及び方法
【課題】発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供する装置及び方法を提供すること。
【解決手段】ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１を有し、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品の単価を受け付ける。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとを算出し、各負荷におけるガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。
【解決手段】ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１を有し、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品の単価を受け付ける。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとを算出し、各負荷におけるガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス混合通風機運転タイミングの最適化のためのガス混合通風機運転情報提供装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電システムは、燃料を燃焼し発電に必要なエネルギーを得ている。その際に、窒素酸化物（以下ＮＯＸともいう）が発生する。この窒素酸化物は、大気汚染防止法等により排出規制されている。そのため、発電システムは、ＮＯＸ低減方法として、発生するＮＯＸを低減する方法と、発生したＮＯＸを低減させる方法との両方を組み合わせている。図９は、このような方法を組み合わせた発電システムの例を示す図である。
【０００３】
具体的には、発生するＮＯＸを低減する方法として、排ガスの再循環や、燃焼用空気への排ガスの混合等により、窒素酸化物の発生を抑制する方法がある。この燃焼用空気に排ガスを混合させる方法の場合、図９に示すようなガス混合通風機６１（以下ＧＭＦともいう）が必要である。例えば、ＧＭＦは、発電機負荷により一律に起動させる運用か、停止させる運用かのどちらかの運用を行っている（例えば、１７５ＭＷ以上でＧＭＦを起動させ、１７５ＭＷ未満でＧＭＦを停止させている）。
【０００４】
発生したＮＯＸを低減させる方法として、脱硝装置により窒素酸化物を除去する方法がある。この場合、図９に示すような脱硝装置７０は、常時使用され、脱硝装置７０の出入口ＮＯＸ値や、発電機負荷等により注入するアンモニア量が決定される。
【０００５】
このようなＧＭＦや脱硝装置を効率よく動作させるための技術を開示する特許文献１と、費用に基づいて運用コストを算出して最適な計画を立案する特許文献２及び特許文献３とが知られている。
特許文献１のガス混合通風機は、例えば、発電用ボイラから脱硝装置への入り口における窒素酸化物の濃度や、窒素酸化物の予想濃度、脱硝装置における窒素酸化物の濃度のいずれか又はすべてが、閾値以上又は未満であるかに応じて、排気ガスの混合をオンオフ制御する。特許文献２の更新計画システムは、部品補修のタイミングを、予測健全度、部品の耐用年数等によって定めた複数種類のシナリオと、部品ごとの健全度低下関数と、部品補修が行われた場合の健全度回復量とにしたがって、将来の所定期間に発生する費用を算出し、最も期間費用が少ないシナリオを決定する。特許文献３のシステムは、氷蓄熱槽において、氷がないときの熱収支と、氷があるときの熱収支との二つを制約条件式に使用し、時間ごとにエネルギー需要に対して従量料金を計算し、１日当たりの従量料金の集計を最小化する運用計画を立案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９９９５２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９７３７号公報
【特許文献３】特開平１１−１３２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、脱硝装置に余力がある場合等を予めプログラム化し、ＧＭＦの起動及び停止を行うよう考えられているが、原料費や動力費等の各種費用の単価が変動した場合には、動力費を削減しても、脱硝装置での注入アンモニアの増加分費用がそれを上回れば、コスト削減効果がなく、各種費用の単価が一定の関係がある場合においてのみ有効な技術である。特許文献２や特許文献３に開示された技術は、窒素酸化物を規制値以下にする場合のコスト削減についての具体的な技術ではない。
【０００８】
例えば、脱硝装置だけで排出規制値を遵守できれば、ＧＭＦを停止することにより、ＧＭＦの動力費の削減を行うことができる。しかし、ＧＭＦを停止した場合、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度が上昇するので、脱硝装置におけるアンモニアの注入量が増加する。このように脱硝装置での運転コストを考慮すると、脱硝装置で使用されるアンモニアの単価が乱高下するような場合、ＧＭＦの運転を発電機負荷により一律に決定することは、コスト削減を図ることにならない。
【０００９】
そこで、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供する装置が望まれている。
【００１０】
本発明は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置であって、前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段と、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出手段によって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、各負荷における前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、前記コスト差分算出手段によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定手段と、を備えるガス混合通風機運転情報提供装置。
【００１２】
（１）の構成によれば、本発明に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、発電機の負荷に対応付けて、ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を有する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、ガス混合通風機の動力単価を受け付け、脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付け、発電機の負荷に応じて運転するガス混合通風機の動力と、受け付けられた動力単価と、に基づいてガス混合通風機の運転コストを算出し、反応薬品の注入量と、受け付けられた反応薬品の単価と、に基づいて脱硝装置の運転コストを算出する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機の運転コストと、ガス混合通風機を運転する場合に脱硝装置に注入される反応薬品の注入量から算出された脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出し、ガス混合通風機を運転しない場合に脱硝装置に注入される反応薬品の注入量から脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、各負荷におけるガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。
【００１３】
したがって、本発明に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置の反応薬品の単価やガス混合通風機の動力費を含めた運転コストを考慮したガス混合通風機の運転タイミングの情報として、ガス混合通風機運転時のコストがガス混合通風機停止時のコストよりも低くなる境界の負荷を特定して提供することができる。
【００１４】
（２） 前記負荷特定手段によって特定された負荷に基づいて、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段をさらに備える、（１）に記載のガス混合通風機運転情報提供装置。
【００１５】
したがって、（２）に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、ガス混合通風機の運転タイミングとして、境界の負荷を特定し、特定した負荷に基づいた制御情報として提供することができる。
【００１６】
（３） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置であって、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、前記脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、前記排ガスの量を測定する排ガス量測定手段と、前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転しない場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機停止時濃度予想手段と、前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転する場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機運転時濃度予想手段と、前記窒素酸化物の濃度と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価とに基づいて、前記窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、前記排ガス量測定手段によって測定された前記排ガスの量と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価とに基づいて、前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、前記通風機運転時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によって算出される前記脱硝装置の運転コストと、前記通風機運転コスト算出手段によって算出される前記ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、前記通風機停止時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によってガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、前記コスト差分算出手段によって算出された前記差分の符号に対応して、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段と、を備えるガス混合通風機運転制御装置。
【００１７】
（３）の構成によれば、本発明に係るガス混合通風機運転制御装置は、ガス混合通風機の動力単価を受け付け、脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付け、排ガスの量を測定し、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機運転時にガス混合通風機を運転しない場合の窒素酸化物の濃度を予想し、ガス混合通風機停止時にガス混合通風機を運転する場合の窒素酸化物の濃度を予想する。そして、反応薬品の単価及びガス混合通風機を運転する場合の予想される窒素酸化物の濃度から算出した脱硝装置の運転コストと、ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出し、反応薬品の単価及びガス混合通風機を運転しない場合の予想される窒素酸化物の濃度からガス混合通風機停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転制御装置は、ガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号に対応して、ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する。
【００１８】
したがって、本発明に係るガス混合通風機運転制御装置は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置の反応薬品の単価やガス混合通風機の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングを制御することができる。
【００１９】
（４） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置が実行する方法であって、
前記ガス混合通風機運転情報提供装置は、前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を備え、
前記方法は、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付ステップと、前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付ステップと、前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付ステップによって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出ステップと、前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付ステップによって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出ステップと、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出ステップによって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出ステップと、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出ステップと、各負荷における前記通風機運転時コスト算出ステップによって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出ステップによって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出ステップと、前記コスト差分算出ステップによって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定ステップと、を備える方法。
【００２０】
したがって、本発明に係る方法は、（１）と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供することができる。
さらに、本発明によれば、ガス混合通風機停止で削減効果がある負荷の境界を瞬時に判断できる情報を提供することができる。本発明によれば、燃料価格の乱高下によりアンモニア単価や、電力費の変動があっても、いつでも削減効果のある負荷の情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の運転データＤＢの例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置が提供する情報を表示部に表示する例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置が、ガス混合通風機の運転タイミングを制御することを示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】従来の発電機におけるガス混合通風機と、脱硝装置とを示す従来図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００２４】
［実施形態１］
実施形態１は、ガス混合通風機６１の運転タイミングについての情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置１０の実施例である。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。図２は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の運転データＤＢ５１の例を示す図である。
【００２６】
ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データ記憶手段としての運転データＤＢ５１と、動力単価受付手段としての動力単価受付部１１と、反応薬品単価受付手段としての反応薬品単価受付部１２と、通風機運転コスト算出手段としての通風機運転コスト算出部１３と、脱硝コスト算出手段としての脱硝コスト算出部１４と、通風機運転時コスト算出手段としての通風機運転時コスト算出部１５と、通風機停止時コスト算出手段としての通風機停止時コスト算出部１６と、コスト差分算出手段としてのコスト差分算出部１７と、負荷特定手段としての負荷特定部１８と、通風機運転制御手段としての通風機運転制御部１９とを備えている。ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、発電機の発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機６１の運転と、排ガスから脱硝する脱硝装置７０の運転と、によって排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングのための情報を提供する。以下、各部ごとに、詳述する。
【００２７】
運転データＤＢ５１は、発電機の負荷に対応付けて、ガス混合通風機６１を運転する場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量と、ガス混合通風機６１を運転しない場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量とを記憶する。具体的には、図２に示す様に、運転データＤＢ５１は、発電機の負荷に対応付けてＧＭＦ運転時（ガス混合通風機運転時）のデータと、ＧＭＦ停止時（ガス混合通風機停止時）のデータと、差分とを記憶している。差分は、コスト差分算出部１７によって算出される。
【００２８】
ＧＭＦ運転時のデータは、ＧＭＦ運転時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量と、動力使用量と、コストとを記憶する。ＧＭＦ運転時のアンモニア注入量は、発電機負荷とＧＭＦ運転時に測定されたアンモニア注入量との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ運転時の動力使用量は、発電機負荷とガス混合通風機６１の動力使用量（ガス混合通風機６１の運転時の電流値）との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ運転時のコストは、通風機運転時コスト算出部１５によって算出される。
【００２９】
ＧＭＦ停止時のデータは、ＧＭＦ停止時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量と、動力使用量と、コストとを記憶する。ＧＭＦ停止時のアンモニア注入量は、発電機負荷とＧＭＦ停止時に測定されたアンモニア注入量との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ停止時の動力使用量は、ＧＭＦ停止なので、０である。なお、ＧＭＦ停止時の動力使用量は、ガス混合通風機６１以外のガス再循環通風機（ＧＲＦ）等の動力使用量を記憶するようにしてもよい。ＧＭＦ停止時のコストは、通風機停止時コスト算出部１６によって算出される。
【００３０】
動力単価受付部１１は、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付ける。具体的には、動力単価受付部１１は、ユーザから入力されたガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、メモリに記憶させる。ガス混合通風機６１の動力単価は、例えば、ガス混合通風機６１を運転させるのに必要な電力の単価である。
【００３１】
反応薬品単価受付部１２は、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付ける。具体的には、反応薬品単価受付部１２は、ユーザから入力されたアンモニアの単価を受け付け、メモリに記憶させる。
【００３２】
通風機運転コスト算出部１３は、発電機の負荷に応じて運転するガス混合通風機６１の動力使用量と、動力単価受付部１１によって受け付けられた動力単価と、に基づいてガス混合通風機６１の運転コストを算出する。具体的には、通風機運転コスト算出部１３は、次の式１により、ガス混合通風機６１の運転コストを算出する。
ＧＭＦの運転コスト＝動力単価×動力使用量・・・（式１）
ここで、動力単価は、動力単価受付部１１により受け付けられた単価である。
【００３３】
脱硝コスト算出部１４は、反応薬品の注入量と、反応薬品単価受付部１２によって受け付けられた反応薬品、例えばアンモニアの単価と、に基づいて脱硝装置７０の運転コストを算出する。具体的には、脱硝コスト算出部１４は、次の式２により、脱硝装置７０の運転コストを算出する。
脱硝装置の運転コスト＝アンモニア単価×アンモニア注入量・・・（式２）
ここで、アンモニア単価は、反応薬品単価受付部１２により受け付けられた単価である。
【００３４】
通風機運転時コスト算出部１５は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、通風機運転コスト算出部１３によって算出されたガス混合通風機６１の運転コストと、ガス混合通風機６１を運転する場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量から脱硝コスト算出部１４によって算出された脱硝装置７０の運転コストと、に基づいてＧＭＦ運転時のコストを算出する。具体的には、通風機運転時コスト算出部１５は、次の式３によってＧＭＦ運転時のコストを算出する。
ＧＭＦ運転時のコスト＝アンモニア単価×ＧＭＦ運転時における脱硝装置へのアンモニア注入量＋動力単価×ＧＭＦの動力使用量・・・（式３）
【００３５】
通風機停止時コスト算出部１６は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機６１を運転しない場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量から脱硝コスト算出部１４によって算出された脱硝装置７０の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時の運転コストを算出する。具体的には、通風機停止時コスト算出部１６は、次の式４によってＧＭＦ停止時のコストを算出する。
ＧＭＦ停止時のコスト＝アンモニア単価×ＧＭＦ停止時における脱硝装置へのアンモニア注入量・・・（式４）
【００３６】
コスト差分算出部１７は、各負荷における通風機運転時運転コスト算出部によって算出されたコストと、通風機停止時運転コスト算出部によって算出されたコストとの差分を算出する。具体的には、コスト差分算出部１７は、次の式５によって差分を算出する。
差分＝ＧＭＦ運転時のコスト−ＧＭＦ停止時のコスト・・・（式５）
【００３７】
負荷特定部１８は、コスト差分算出部１７によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。具体的には、負荷特定部１８は、運転データＤＢ５１に基づいて、差分の符号がプラスからマイナスに変わった場合の負荷を、境界の負荷として特定する。
例えば、ＧＭＦ停止時においては、発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合させて排ガスを燃焼させることがないので、排ガスに含まれる窒素酸化物のＧＭＦ停止時の濃度は、ＧＭＦ運転時の濃度と比較して高い。すなわち、ＧＭＦ停止時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量は、ＧＭＦ運転時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量よりも大きい。そこで、アンモニアの単価と、動力単価とにより、ＧＭＦ運転時のコストが、ＧＭＦ停止時のコストよりも低くなる負荷帯が存在する。例えば、図２における、負荷２３０ＭＷである。負荷特定部１８は、この負荷を、ガス混合通風機６１を運転させるか否かの境界の負荷として特定する。
【００３８】
通風機運転制御部１９は、負荷特定部１８によって特定された負荷に基づいて、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。具体的には、通風機運転制御部１９は、発電出力を入力し、入力した発電出力に対応する発電機負荷が負荷特定部１８によって特定された負荷以上の場合、ガス混合通風機６１の運転制御を行い、発電機負荷が負荷特定部１８によって特定された負荷未満の場合、ガス混合通風機６１の停止制御を行う。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の処理内容を示すフローチャートである。ガス混合通風機運転情報提供装置１０における各部は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成される。
【００４０】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（動力単価受付部１１）は、動力単価を受け付ける。より具体的には、ＣＰＵは、キーボード等の入力装置からガス混合通風機６１を運転させるのに必要な電力の単価を入力する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１２に移す。
【００４１】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ（反応薬品単価受付部１２）は、アンモニア単価を受け付ける。より具体的には、ＣＰＵは、キーボード等の入力装置から脱硝装置７０を機能させるために注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を入力する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１３に移す。
【００４２】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ（通風機運転コスト算出部１３、脱硝コスト算出部１４、通風機運転時コスト算出部１５、通風機停止時コスト算出部１６）は、各負荷帯でのＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。より具体的には、ＣＰＵは、運転データＤＢ５１に記憶された負荷に対応付けられたアンモニア注入量及び動力使用量と、ステップＳ１１及びステップＳ１２で入力した動力単価及びアンモニア単価とに基づいて、各負荷帯のＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１４に移す。
【００４３】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ（コスト差分算出部１７）は、各負荷帯でのＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、ステップＳ１３で算出した各負荷帯のＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、運転データＤＢ５１に記憶させる。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１５に移す。
【００４４】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ（負荷特定部１８）は、差分の符合が変化する境界があるか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵは、運転データＤＢ５１の各負荷帯に対応付けて記憶された差分の符合が、プラスである負荷帯の次の負荷帯がマイナスであるか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ１６に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ（負荷特定部１８、通風機運転制御部１９）は、境界負荷を特定する。より具体的には、ＣＰＵは、ステップＳ１５で判断したマイナスである負荷帯を境界負荷として特定する。さらに、ＣＰＵは、発電出力を入力し、入力した発電出力に対応する発電機負荷が、特定した負荷以上の場合、ガス混合通風機６１の運転制御を行い、発電機負荷が、特定した負荷未満の場合、ガス混合通風機６１の停止制御を行う。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０が提供する情報を表示部２０１４に表示する例を示す図である。図４の例において、停止可能最大負荷欄２０１は、ガス混合通風機運転情報提供装置１０が特定した負荷を表示する欄である。動力単価欄２０２及びアンモニア単価欄２０３は、ユーザによって入力された動力単価及びアンモニア単価を表示する欄である。図４の例は、動力単価及びアンモニア単価が入力された場合に、ガス混合通風機運転情報提供装置１０が、入力された単価と、運転データＤＢ５１とに基づいて各負荷におけるＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出し、算出したコストに基づいてＧＭＦ運転時のコストがＧＭＦ停止時のコストよりも低くなる境界の負荷を特定し、特定した負荷を停止可能最大負荷欄２０１に表示している、例である。
【００４７】
［実施形態２］
実施形態２は、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置２０の実施例である。
【００４８】
図５は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０が、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御することを示す説明図である。ガス混合通風機運転制御装置２０は、排ガスの流量を測定する流量測定装置６３により発電用ボイラから発生する排ガスの量を測定し、大気中等の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定装置６４により排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定し、測定した排ガスの量及び窒素酸化物の濃度から算出したＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとに基づいて、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御する。
【００４９】
図６は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０の機能構成を示す機能ブロック図である。ガス混合通風機運転制御装置２０は、動力単価受付手段としての動力単価受付部２１と、反応薬品単価受付手段としての反応薬品単価受付部２２と、排ガス量測定手段としての排ガス量測定部２３と、濃度測定手段としての濃度測定部２４と、通風機停止時濃度予想手段としての通風機停止時濃度予想部２５と、通風機運転時濃度予想手段としての通風機運転時濃度予想部２６と、通風機運転コスト算出手段としての通風機運転コスト算出部２７と、脱硝コスト算出手段としての脱硝コスト算出部２８と、通風機運転時コスト算出手段としての通風機運転時コスト算出部２９と、通風機停止時コスト算出手段としての通風機停止時コスト算出部３０と、コスト差分算出手段としてのコスト差分算出部３１と、通風機運転制御手段としての通風機運転制御部３２と、を備えている。ガス混合通風機運転制御装置２０は、発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機６１の運転と、排ガスから脱硝する脱硝装置７０の運転と、によって排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御する。以下、各部ごとに、詳述する。
【００５０】
動力単価受付部２１と、反応薬品単価受付部２２とは、実施形態１と同様である。
【００５１】
排ガス量測定部２３は、排ガスの量を測定する。具体的には、排ガス量測定部２３は、流量測定装置６３により測定した排出ガスの流量の平均を算出し、算出した平均流量に、発電用ボイラから脱硝装置７０へ排ガスを導く排ガス管の断面積を乗じて排ガス量を求める。また、排ガス量測定部２３は、発電出力の大きさ（例えば、発電機負荷）と、排ガス量との間に認められる相関関係から排ガス量を求めるとしてもよい。
【００５２】
濃度測定部２４は、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。具体的には、濃度測定部２４は、窒素酸化物濃度測定装置６４により、排ガス管を流れる排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。
【００５３】
通風機停止時濃度予想部２５は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を予想する。具体的には、通風機停止時濃度予想部２５は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度が、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度を算出する。
【００５４】
通風機運転時濃度予想部２６は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を予想する。具体的には、通風機運転時濃度予想部２６は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度が、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度を算出する。
【００５５】
通風機運転コスト算出部２７は、排ガス量測定部２３によって測定された排ガスの量と、動力単価受付部２１によって受け付けられた動力単価とに基づいて、ガス混合通風機６１の運転コストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５６】
脱硝コスト算出部２８は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度と、反応薬品単価受付部２２によって受け付けられた反応薬品、例えばアンモニアの単価とに基づいて、窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための脱硝装置７０の運転コストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５７】
通風機運転時コスト算出部２９は、通風機運転時濃度予想部２６によって予想される窒素酸化物の濃度から脱硝コスト算出部２８によって算出される脱硝装置７０の運転コストと、通風機運転コスト算出部２７によって算出されるガス混合通風機６１の運転コストとに基づいて、ＧＭＦ運転時のコストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５８】
通風機停止時コスト算出部３０は、通風機停止時濃度予想部２５によって予想される窒素酸化物の濃度から脱硝コスト算出部２８によってＧＭＦ停止時のコストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５９】
コスト差分算出部３１は、通風機運転時コスト算出部２９によって算出されたコストと、通風機停止時コスト算出部３０によって算出されたコストとの差分を算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００６０】
通風機運転制御部３２は、コスト差分算出部３１によって算出された差分の符号に対応して、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。通風機運転制御部３２は、差分が所定の範囲内である場合、ガス混合通風機６１の状態（運転状態又は停止状態）を維持するとしてもよい。通風機運転制御部３２は、差分が０に近い範囲内であっても安定した制御を行うことができる。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図７に示すように、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ＣＰＵ２０１１、メモリ２０１２、操作部２０１３、表示部２０１４、Ｉ／Ｏコントローラ１０７０、通信Ｉ／Ｆ１０４０及び機器Ｉ／Ｆ２０１６がバスライン２０５０により接続されて構成されている。
【００６２】
ＣＰＵ２０１１は、ガス混合通風機運転制御装置２０を統括的に制御する部分であり、メモリ２０１２に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。メモリ２０１２は、適宜読み出して実行されるプログラムを記憶し、プログラムの実行によって作成される種々の情報を記憶する。
【００６３】
操作部２０１３は、各種設定や入力操作を行う操作ボタン群、決定操作ボタン等を備えており、操作部２０１３による入力情報はＣＰＵ２０１１の制御下で処理される。すなわち、ユーザは、操作部２０１３を介して、動力単価の入力やアンモニア単価の入力等の必要な各種の操作、又は指定操作等が可能である。表示部２０１４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）によって構成され、各種情報を表示する。
【００６４】
Ｉ／Ｏコントローラ１０７０には、ハードディスク１０７４等の記憶手段を接続することができる。ハードディスク１０７４は、ガス混合通風機運転制御装置２０が本発明の機能を実行するためのプログラムを記憶している。さらに、ハードディスク１０７４は、測定したデータや、予め記憶しているデータ（例えば、運転データＤＢ５１等）等を記憶している。
【００６５】
通信Ｉ／Ｆ１０４０は、ガス混合通風機運転制御装置２０を専用ネットワーク又は公共ネットワークを介して他のサーバ等と接続するためのネットワーク・アダプタである。
【００６６】
機器Ｉ／Ｆ２０１６は、ガス混合通風機運転制御装置２０と、排ガスの流量測定装置６３や、窒素酸化物濃度測定装置６４等とを接続し、排ガス量データや濃度データを受信できるようにし、通風機運転制御部３２からの制御情報をガス混合通風機６１に送信するためのインターフェースである。
【００６７】
図８は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０の処理内容を示すフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ２０１１（動力単価受付部２１、反応薬品単価受付部２２）は、動力単価を受け付け、アンモニア単価を受け付ける。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２２に移す。
【００６９】
ステップＳ２２において、ＣＰＵ２０１１（排ガス量測定部２３、濃度測定部２４）は、排ガスの流量を測定し、窒素酸化物の濃度を測定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２３に移す。
【００７０】
ステップＳ２３において、ＣＰＵ２０１１（通風機停止時濃度予想部２５、通風機運転時濃度予想部２６、通風機運転コスト算出部２７、脱硝コスト算出部２８、通風機運転時コスト算出部２９、通風機停止時コスト算出部３０）は、ＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。具体的には、ＣＰＵ２０１１は、ステップＳ２２において測定した濃度が、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度を算出する。同様に、ＣＰＵ２０１１は、ステップＳ２２において測定した濃度が、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度を算出する。そして、ＣＰＵ２０１１は、実施形態１と同様に、ＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとを算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２４に移す。
【００７１】
ステップＳ２４において、ＣＰＵ（コスト差分算出部３１）は、ＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２５に移す。
【００７２】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ＧＭＦ運転時のコストがＧＭＦ停止時のコスト以上か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ２６に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ２７に移す。ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分が所定の範囲内である場合、ガス混合通風機６１の状態（運転状態又は停止状態）を維持し、終了する。
【００７３】
ステップＳ２６において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ガス混合通風機６１を停止制御する。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ガス混合通風機６１を運転制御する。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００７５】
本実施形態１によれば、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１を有し、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付ける。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ＧＭＦ運転時のコストを算出し、ＧＭＦ停止時のコストを算出し、各負荷におけるＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。さらに、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、特定された境界の負荷により、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。したがって、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置７０のアンモニアの単価やガス混合通風機６１の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機６１の運転タイミングの情報として、境界の負荷を特定して提供することができる。
【００７６】
本実施形態２によれば、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付け、排ガスの量を測定し、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機６１を運転しない場合の窒素酸化物の濃度を予想し、又はガス混合通風機６１を運転する場合の窒素酸化物の濃度を予想し、アンモニアの単価及びガス混合通風機６１を運転する場合の予想される窒素酸化物の濃度から算出した脱硝装置７０の運転コストと、ガス混合通風機６１の運転コストとに基づいて、ＧＭＦ運転時のコストを算出し、アンモニアの単価及びガス混合通風機６１を運転しない場合の予想される窒素酸化物の濃度からＧＭＦ停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号に対応して、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。したがって、ガス混合通風機運転制御装置２０は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置７０のアンモニアの単価やガス混合通風機６１の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機６１の運転タイミングを制御することができる。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７８】
１０ ガス混合通風機運転情報提供装置
１１，２１ 動力単価受付部
１２，２２ 反応薬品単価受付部
１３，２７ 通風機運転コスト算出部
１４，２８ 脱硝コスト算出部
１５，２９ 通風機運転時コスト算出部
１６，３０ 通風機停止時コスト算出部
１７，３１ コスト差分算出部
１８ 負荷特定部
１９，３２ 通風機運転制御部
２０ ガス混合通風機運転制御装置
２３ 排ガス量測定部
２４ 濃度測定部
２５ 通風機停止時濃度予想部
２６ 通風機運転時濃度予想部
５１ 運転データＤＢ
６１ ガス混合通風機
７０ 脱硝装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス混合通風機運転タイミングの最適化のためのガス混合通風機運転情報提供装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、発電システムは、燃料を燃焼し発電に必要なエネルギーを得ている。その際に、窒素酸化物（以下ＮＯＸともいう）が発生する。この窒素酸化物は、大気汚染防止法等により排出規制されている。そのため、発電システムは、ＮＯＸ低減方法として、発生するＮＯＸを低減する方法と、発生したＮＯＸを低減させる方法との両方を組み合わせている。図９は、このような方法を組み合わせた発電システムの例を示す図である。
【０００３】
具体的には、発生するＮＯＸを低減する方法として、排ガスの再循環や、燃焼用空気への排ガスの混合等により、窒素酸化物の発生を抑制する方法がある。この燃焼用空気に排ガスを混合させる方法の場合、図９に示すようなガス混合通風機６１（以下ＧＭＦともいう）が必要である。例えば、ＧＭＦは、発電機負荷により一律に起動させる運用か、停止させる運用かのどちらかの運用を行っている（例えば、１７５ＭＷ以上でＧＭＦを起動させ、１７５ＭＷ未満でＧＭＦを停止させている）。
【０００４】
発生したＮＯＸを低減させる方法として、脱硝装置により窒素酸化物を除去する方法がある。この場合、図９に示すような脱硝装置７０は、常時使用され、脱硝装置７０の出入口ＮＯＸ値や、発電機負荷等により注入するアンモニア量が決定される。
【０００５】
このようなＧＭＦや脱硝装置を効率よく動作させるための技術を開示する特許文献１と、費用に基づいて運用コストを算出して最適な計画を立案する特許文献２及び特許文献３とが知られている。
特許文献１のガス混合通風機は、例えば、発電用ボイラから脱硝装置への入り口における窒素酸化物の濃度や、窒素酸化物の予想濃度、脱硝装置における窒素酸化物の濃度のいずれか又はすべてが、閾値以上又は未満であるかに応じて、排気ガスの混合をオンオフ制御する。特許文献２の更新計画システムは、部品補修のタイミングを、予測健全度、部品の耐用年数等によって定めた複数種類のシナリオと、部品ごとの健全度低下関数と、部品補修が行われた場合の健全度回復量とにしたがって、将来の所定期間に発生する費用を算出し、最も期間費用が少ないシナリオを決定する。特許文献３のシステムは、氷蓄熱槽において、氷がないときの熱収支と、氷があるときの熱収支との二つを制約条件式に使用し、時間ごとにエネルギー需要に対して従量料金を計算し、１日当たりの従量料金の集計を最小化する運用計画を立案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９９９５２号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９７３７号公報
【特許文献３】特開平１１−１３２５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、脱硝装置に余力がある場合等を予めプログラム化し、ＧＭＦの起動及び停止を行うよう考えられているが、原料費や動力費等の各種費用の単価が変動した場合には、動力費を削減しても、脱硝装置での注入アンモニアの増加分費用がそれを上回れば、コスト削減効果がなく、各種費用の単価が一定の関係がある場合においてのみ有効な技術である。特許文献２や特許文献３に開示された技術は、窒素酸化物を規制値以下にする場合のコスト削減についての具体的な技術ではない。
【０００８】
例えば、脱硝装置だけで排出規制値を遵守できれば、ＧＭＦを停止することにより、ＧＭＦの動力費の削減を行うことができる。しかし、ＧＭＦを停止した場合、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度が上昇するので、脱硝装置におけるアンモニアの注入量が増加する。このように脱硝装置での運転コストを考慮すると、脱硝装置で使用されるアンモニアの単価が乱高下するような場合、ＧＭＦの運転を発電機負荷により一律に決定することは、コスト削減を図ることにならない。
【０００９】
そこで、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供する装置が望まれている。
【００１０】
本発明は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明では、以下のような解決手段を提供する。
（１） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置であって、前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段と、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出手段によって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、各負荷における前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、前記コスト差分算出手段によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定手段と、を備えるガス混合通風機運転情報提供装置。
【００１２】
（１）の構成によれば、本発明に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、発電機の負荷に対応付けて、ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を有する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、ガス混合通風機の動力単価を受け付け、脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付け、発電機の負荷に応じて運転するガス混合通風機の動力と、受け付けられた動力単価と、に基づいてガス混合通風機の運転コストを算出し、反応薬品の注入量と、受け付けられた反応薬品の単価と、に基づいて脱硝装置の運転コストを算出する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機の運転コストと、ガス混合通風機を運転する場合に脱硝装置に注入される反応薬品の注入量から算出された脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出し、ガス混合通風機を運転しない場合に脱硝装置に注入される反応薬品の注入量から脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置は、各負荷におけるガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。
【００１３】
したがって、本発明に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置の反応薬品の単価やガス混合通風機の動力費を含めた運転コストを考慮したガス混合通風機の運転タイミングの情報として、ガス混合通風機運転時のコストがガス混合通風機停止時のコストよりも低くなる境界の負荷を特定して提供することができる。
【００１４】
（２） 前記負荷特定手段によって特定された負荷に基づいて、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段をさらに備える、（１）に記載のガス混合通風機運転情報提供装置。
【００１５】
したがって、（２）に係るガス混合通風機運転情報提供装置は、ガス混合通風機の運転タイミングとして、境界の負荷を特定し、特定した負荷に基づいた制御情報として提供することができる。
【００１６】
（３） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置であって、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、前記脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、前記排ガスの量を測定する排ガス量測定手段と、前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する濃度測定手段と、前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転しない場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機停止時濃度予想手段と、前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転する場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機運転時濃度予想手段と、前記窒素酸化物の濃度と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価とに基づいて、前記窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、前記排ガス量測定手段によって測定された前記排ガスの量と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価とに基づいて、前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、前記通風機運転時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によって算出される前記脱硝装置の運転コストと、前記通風機運転コスト算出手段によって算出される前記ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、前記通風機停止時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によってガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、前記コスト差分算出手段によって算出された前記差分の符号に対応して、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段と、を備えるガス混合通風機運転制御装置。
【００１７】
（３）の構成によれば、本発明に係るガス混合通風機運転制御装置は、ガス混合通風機の動力単価を受け付け、脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付け、排ガスの量を測定し、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機運転時にガス混合通風機を運転しない場合の窒素酸化物の濃度を予想し、ガス混合通風機停止時にガス混合通風機を運転する場合の窒素酸化物の濃度を予想する。そして、反応薬品の単価及びガス混合通風機を運転する場合の予想される窒素酸化物の濃度から算出した脱硝装置の運転コストと、ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出し、反応薬品の単価及びガス混合通風機を運転しない場合の予想される窒素酸化物の濃度からガス混合通風機停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転制御装置は、ガス混合通風機運転時のコストと、ガス混合通風機停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号に対応して、ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する。
【００１８】
したがって、本発明に係るガス混合通風機運転制御装置は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置の反応薬品の単価やガス混合通風機の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングを制御することができる。
【００１９】
（４） 発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置が実行する方法であって、
前記ガス混合通風機運転情報提供装置は、前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を備え、
前記方法は、前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付ステップと、前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付ステップと、前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付ステップによって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出ステップと、前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付ステップによって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出ステップと、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出ステップによって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出ステップと、前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出ステップと、各負荷における前記通風機運転時コスト算出ステップによって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出ステップによって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出ステップと、前記コスト差分算出ステップによって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定ステップと、を備える方法。
【００２０】
したがって、本発明に係る方法は、（１）と同様の効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、運転コストを考慮してガス混合通風機の運転タイミングの情報を提供することができる。
さらに、本発明によれば、ガス混合通風機停止で削減効果がある負荷の境界を瞬時に判断できる情報を提供することができる。本発明によれば、燃料価格の乱高下によりアンモニア単価や、電力費の変動があっても、いつでも削減効果のある負荷の情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の運転データＤＢの例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置が提供する情報を表示部に表示する例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置が、ガス混合通風機の運転タイミングを制御することを示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図７】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図９】従来の発電機におけるガス混合通風機と、脱硝装置とを示す従来図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について図を参照しながら説明する。
【００２４】
［実施形態１］
実施形態１は、ガス混合通風機６１の運転タイミングについての情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置１０の実施例である。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の機能構成を示す機能ブロック図である。図２は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の運転データＤＢ５１の例を示す図である。
【００２６】
ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データ記憶手段としての運転データＤＢ５１と、動力単価受付手段としての動力単価受付部１１と、反応薬品単価受付手段としての反応薬品単価受付部１２と、通風機運転コスト算出手段としての通風機運転コスト算出部１３と、脱硝コスト算出手段としての脱硝コスト算出部１４と、通風機運転時コスト算出手段としての通風機運転時コスト算出部１５と、通風機停止時コスト算出手段としての通風機停止時コスト算出部１６と、コスト差分算出手段としてのコスト差分算出部１７と、負荷特定手段としての負荷特定部１８と、通風機運転制御手段としての通風機運転制御部１９とを備えている。ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、発電機の発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機６１の運転と、排ガスから脱硝する脱硝装置７０の運転と、によって排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングのための情報を提供する。以下、各部ごとに、詳述する。
【００２７】
運転データＤＢ５１は、発電機の負荷に対応付けて、ガス混合通風機６１を運転する場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量と、ガス混合通風機６１を運転しない場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量とを記憶する。具体的には、図２に示す様に、運転データＤＢ５１は、発電機の負荷に対応付けてＧＭＦ運転時（ガス混合通風機運転時）のデータと、ＧＭＦ停止時（ガス混合通風機停止時）のデータと、差分とを記憶している。差分は、コスト差分算出部１７によって算出される。
【００２８】
ＧＭＦ運転時のデータは、ＧＭＦ運転時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量と、動力使用量と、コストとを記憶する。ＧＭＦ運転時のアンモニア注入量は、発電機負荷とＧＭＦ運転時に測定されたアンモニア注入量との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ運転時の動力使用量は、発電機負荷とガス混合通風機６１の動力使用量（ガス混合通風機６１の運転時の電流値）との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ運転時のコストは、通風機運転時コスト算出部１５によって算出される。
【００２９】
ＧＭＦ停止時のデータは、ＧＭＦ停止時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量と、動力使用量と、コストとを記憶する。ＧＭＦ停止時のアンモニア注入量は、発電機負荷とＧＭＦ停止時に測定されたアンモニア注入量との関係を示す相関式により求められ、発電機負荷に対応付けて記憶されている。ＧＭＦ停止時の動力使用量は、ＧＭＦ停止なので、０である。なお、ＧＭＦ停止時の動力使用量は、ガス混合通風機６１以外のガス再循環通風機（ＧＲＦ）等の動力使用量を記憶するようにしてもよい。ＧＭＦ停止時のコストは、通風機停止時コスト算出部１６によって算出される。
【００３０】
動力単価受付部１１は、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付ける。具体的には、動力単価受付部１１は、ユーザから入力されたガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、メモリに記憶させる。ガス混合通風機６１の動力単価は、例えば、ガス混合通風機６１を運転させるのに必要な電力の単価である。
【００３１】
反応薬品単価受付部１２は、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付ける。具体的には、反応薬品単価受付部１２は、ユーザから入力されたアンモニアの単価を受け付け、メモリに記憶させる。
【００３２】
通風機運転コスト算出部１３は、発電機の負荷に応じて運転するガス混合通風機６１の動力使用量と、動力単価受付部１１によって受け付けられた動力単価と、に基づいてガス混合通風機６１の運転コストを算出する。具体的には、通風機運転コスト算出部１３は、次の式１により、ガス混合通風機６１の運転コストを算出する。
ＧＭＦの運転コスト＝動力単価×動力使用量・・・（式１）
ここで、動力単価は、動力単価受付部１１により受け付けられた単価である。
【００３３】
脱硝コスト算出部１４は、反応薬品の注入量と、反応薬品単価受付部１２によって受け付けられた反応薬品、例えばアンモニアの単価と、に基づいて脱硝装置７０の運転コストを算出する。具体的には、脱硝コスト算出部１４は、次の式２により、脱硝装置７０の運転コストを算出する。
脱硝装置の運転コスト＝アンモニア単価×アンモニア注入量・・・（式２）
ここで、アンモニア単価は、反応薬品単価受付部１２により受け付けられた単価である。
【００３４】
通風機運転時コスト算出部１５は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、通風機運転コスト算出部１３によって算出されたガス混合通風機６１の運転コストと、ガス混合通風機６１を運転する場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量から脱硝コスト算出部１４によって算出された脱硝装置７０の運転コストと、に基づいてＧＭＦ運転時のコストを算出する。具体的には、通風機運転時コスト算出部１５は、次の式３によってＧＭＦ運転時のコストを算出する。
ＧＭＦ運転時のコスト＝アンモニア単価×ＧＭＦ運転時における脱硝装置へのアンモニア注入量＋動力単価×ＧＭＦの動力使用量・・・（式３）
【００３５】
通風機停止時コスト算出部１６は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ガス混合通風機６１を運転しない場合に脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの注入量から脱硝コスト算出部１４によって算出された脱硝装置７０の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時の運転コストを算出する。具体的には、通風機停止時コスト算出部１６は、次の式４によってＧＭＦ停止時のコストを算出する。
ＧＭＦ停止時のコスト＝アンモニア単価×ＧＭＦ停止時における脱硝装置へのアンモニア注入量・・・（式４）
【００３６】
コスト差分算出部１７は、各負荷における通風機運転時運転コスト算出部によって算出されたコストと、通風機停止時運転コスト算出部によって算出されたコストとの差分を算出する。具体的には、コスト差分算出部１７は、次の式５によって差分を算出する。
差分＝ＧＭＦ運転時のコスト−ＧＭＦ停止時のコスト・・・（式５）
【００３７】
負荷特定部１８は、コスト差分算出部１７によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。具体的には、負荷特定部１８は、運転データＤＢ５１に基づいて、差分の符号がプラスからマイナスに変わった場合の負荷を、境界の負荷として特定する。
例えば、ＧＭＦ停止時においては、発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合させて排ガスを燃焼させることがないので、排ガスに含まれる窒素酸化物のＧＭＦ停止時の濃度は、ＧＭＦ運転時の濃度と比較して高い。すなわち、ＧＭＦ停止時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量は、ＧＭＦ運転時における脱硝装置７０へのアンモニア注入量よりも大きい。そこで、アンモニアの単価と、動力単価とにより、ＧＭＦ運転時のコストが、ＧＭＦ停止時のコストよりも低くなる負荷帯が存在する。例えば、図２における、負荷２３０ＭＷである。負荷特定部１８は、この負荷を、ガス混合通風機６１を運転させるか否かの境界の負荷として特定する。
【００３８】
通風機運転制御部１９は、負荷特定部１８によって特定された負荷に基づいて、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。具体的には、通風機運転制御部１９は、発電出力を入力し、入力した発電出力に対応する発電機負荷が負荷特定部１８によって特定された負荷以上の場合、ガス混合通風機６１の運転制御を行い、発電機負荷が負荷特定部１８によって特定された負荷未満の場合、ガス混合通風機６１の停止制御を行う。
【００３９】
図３は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０の処理内容を示すフローチャートである。ガス混合通風機運転情報提供装置１０における各部は、コンピュータ及びその周辺装置が備えるハードウェア並びに該ハードウェアを制御するソフトウェアによって構成される。
【００４０】
ステップＳ１１において、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）（動力単価受付部１１）は、動力単価を受け付ける。より具体的には、ＣＰＵは、キーボード等の入力装置からガス混合通風機６１を運転させるのに必要な電力の単価を入力する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１２に移す。
【００４１】
ステップＳ１２において、ＣＰＵ（反応薬品単価受付部１２）は、アンモニア単価を受け付ける。より具体的には、ＣＰＵは、キーボード等の入力装置から脱硝装置７０を機能させるために注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を入力する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１３に移す。
【００４２】
ステップＳ１３において、ＣＰＵ（通風機運転コスト算出部１３、脱硝コスト算出部１４、通風機運転時コスト算出部１５、通風機停止時コスト算出部１６）は、各負荷帯でのＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。より具体的には、ＣＰＵは、運転データＤＢ５１に記憶された負荷に対応付けられたアンモニア注入量及び動力使用量と、ステップＳ１１及びステップＳ１２で入力した動力単価及びアンモニア単価とに基づいて、各負荷帯のＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１４に移す。
【００４３】
ステップＳ１４において、ＣＰＵ（コスト差分算出部１７）は、各負荷帯でのＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出する。より具体的には、ＣＰＵは、ステップＳ１３で算出した各負荷帯のＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、運転データＤＢ５１に記憶させる。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ１５に移す。
【００４４】
ステップＳ１５において、ＣＰＵ（負荷特定部１８）は、差分の符合が変化する境界があるか否かを判断する。より具体的には、ＣＰＵは、運転データＤＢ５１の各負荷帯に対応付けて記憶された差分の符合が、プラスである負荷帯の次の負荷帯がマイナスであるか否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ１６に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ１６において、ＣＰＵ（負荷特定部１８、通風機運転制御部１９）は、境界負荷を特定する。より具体的には、ＣＰＵは、ステップＳ１５で判断したマイナスである負荷帯を境界負荷として特定する。さらに、ＣＰＵは、発電出力を入力し、入力した発電出力に対応する発電機負荷が、特定した負荷以上の場合、ガス混合通風機６１の運転制御を行い、発電機負荷が、特定した負荷未満の場合、ガス混合通風機６１の停止制御を行う。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００４６】
図４は、本発明の実施形態１に係るガス混合通風機運転情報提供装置１０が提供する情報を表示部２０１４に表示する例を示す図である。図４の例において、停止可能最大負荷欄２０１は、ガス混合通風機運転情報提供装置１０が特定した負荷を表示する欄である。動力単価欄２０２及びアンモニア単価欄２０３は、ユーザによって入力された動力単価及びアンモニア単価を表示する欄である。図４の例は、動力単価及びアンモニア単価が入力された場合に、ガス混合通風機運転情報提供装置１０が、入力された単価と、運転データＤＢ５１とに基づいて各負荷におけるＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出し、算出したコストに基づいてＧＭＦ運転時のコストがＧＭＦ停止時のコストよりも低くなる境界の負荷を特定し、特定した負荷を停止可能最大負荷欄２０１に表示している、例である。
【００４７】
［実施形態２］
実施形態２は、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置２０の実施例である。
【００４８】
図５は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０が、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御することを示す説明図である。ガス混合通風機運転制御装置２０は、排ガスの流量を測定する流量測定装置６３により発電用ボイラから発生する排ガスの量を測定し、大気中等の窒素酸化物の濃度を測定する窒素酸化物濃度測定装置６４により排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定し、測定した排ガスの量及び窒素酸化物の濃度から算出したＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとに基づいて、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御する。
【００４９】
図６は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０の機能構成を示す機能ブロック図である。ガス混合通風機運転制御装置２０は、動力単価受付手段としての動力単価受付部２１と、反応薬品単価受付手段としての反応薬品単価受付部２２と、排ガス量測定手段としての排ガス量測定部２３と、濃度測定手段としての濃度測定部２４と、通風機停止時濃度予想手段としての通風機停止時濃度予想部２５と、通風機運転時濃度予想手段としての通風機運転時濃度予想部２６と、通風機運転コスト算出手段としての通風機運転コスト算出部２７と、脱硝コスト算出手段としての脱硝コスト算出部２８と、通風機運転時コスト算出手段としての通風機運転時コスト算出部２９と、通風機停止時コスト算出手段としての通風機停止時コスト算出部３０と、コスト差分算出手段としてのコスト差分算出部３１と、通風機運転制御手段としての通風機運転制御部３２と、を備えている。ガス混合通風機運転制御装置２０は、発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機６１の運転と、排ガスから脱硝する脱硝装置７０の運転と、によって排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、ガス混合通風機６１の運転タイミングを制御する。以下、各部ごとに、詳述する。
【００５０】
動力単価受付部２１と、反応薬品単価受付部２２とは、実施形態１と同様である。
【００５１】
排ガス量測定部２３は、排ガスの量を測定する。具体的には、排ガス量測定部２３は、流量測定装置６３により測定した排出ガスの流量の平均を算出し、算出した平均流量に、発電用ボイラから脱硝装置７０へ排ガスを導く排ガス管の断面積を乗じて排ガス量を求める。また、排ガス量測定部２３は、発電出力の大きさ（例えば、発電機負荷）と、排ガス量との間に認められる相関関係から排ガス量を求めるとしてもよい。
【００５２】
濃度測定部２４は、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。具体的には、濃度測定部２４は、窒素酸化物濃度測定装置６４により、排ガス管を流れる排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。
【００５３】
通風機停止時濃度予想部２５は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を予想する。具体的には、通風機停止時濃度予想部２５は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度が、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度を算出する。
【００５４】
通風機運転時濃度予想部２６は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を予想する。具体的には、通風機運転時濃度予想部２６は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度が、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度を算出する。
【００５５】
通風機運転コスト算出部２７は、排ガス量測定部２３によって測定された排ガスの量と、動力単価受付部２１によって受け付けられた動力単価とに基づいて、ガス混合通風機６１の運転コストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５６】
脱硝コスト算出部２８は、濃度測定部２４によって測定された窒素酸化物の濃度と、反応薬品単価受付部２２によって受け付けられた反応薬品、例えばアンモニアの単価とに基づいて、窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための脱硝装置７０の運転コストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５７】
通風機運転時コスト算出部２９は、通風機運転時濃度予想部２６によって予想される窒素酸化物の濃度から脱硝コスト算出部２８によって算出される脱硝装置７０の運転コストと、通風機運転コスト算出部２７によって算出されるガス混合通風機６１の運転コストとに基づいて、ＧＭＦ運転時のコストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５８】
通風機停止時コスト算出部３０は、通風機停止時濃度予想部２５によって予想される窒素酸化物の濃度から脱硝コスト算出部２８によってＧＭＦ停止時のコストを算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００５９】
コスト差分算出部３１は、通風機運転時コスト算出部２９によって算出されたコストと、通風機停止時コスト算出部３０によって算出されたコストとの差分を算出する。算出式は、実施形態１と同様である。
【００６０】
通風機運転制御部３２は、コスト差分算出部３１によって算出された差分の符号に対応して、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。通風機運転制御部３２は、差分が所定の範囲内である場合、ガス混合通風機６１の状態（運転状態又は停止状態）を維持するとしてもよい。通風機運転制御部３２は、差分が０に近い範囲内であっても安定した制御を行うことができる。
【００６１】
図７は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０のハードウェア構成を示すブロック図である。図７に示すように、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ＣＰＵ２０１１、メモリ２０１２、操作部２０１３、表示部２０１４、Ｉ／Ｏコントローラ１０７０、通信Ｉ／Ｆ１０４０及び機器Ｉ／Ｆ２０１６がバスライン２０５０により接続されて構成されている。
【００６２】
ＣＰＵ２０１１は、ガス混合通風機運転制御装置２０を統括的に制御する部分であり、メモリ２０１２に記憶された各種プログラムを適宜読み出して実行することにより、上述したハードウェアと協働し、本発明に係る各種機能を実現している。メモリ２０１２は、適宜読み出して実行されるプログラムを記憶し、プログラムの実行によって作成される種々の情報を記憶する。
【００６３】
操作部２０１３は、各種設定や入力操作を行う操作ボタン群、決定操作ボタン等を備えており、操作部２０１３による入力情報はＣＰＵ２０１１の制御下で処理される。すなわち、ユーザは、操作部２０１３を介して、動力単価の入力やアンモニア単価の入力等の必要な各種の操作、又は指定操作等が可能である。表示部２０１４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）や有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）によって構成され、各種情報を表示する。
【００６４】
Ｉ／Ｏコントローラ１０７０には、ハードディスク１０７４等の記憶手段を接続することができる。ハードディスク１０７４は、ガス混合通風機運転制御装置２０が本発明の機能を実行するためのプログラムを記憶している。さらに、ハードディスク１０７４は、測定したデータや、予め記憶しているデータ（例えば、運転データＤＢ５１等）等を記憶している。
【００６５】
通信Ｉ／Ｆ１０４０は、ガス混合通風機運転制御装置２０を専用ネットワーク又は公共ネットワークを介して他のサーバ等と接続するためのネットワーク・アダプタである。
【００６６】
機器Ｉ／Ｆ２０１６は、ガス混合通風機運転制御装置２０と、排ガスの流量測定装置６３や、窒素酸化物濃度測定装置６４等とを接続し、排ガス量データや濃度データを受信できるようにし、通風機運転制御部３２からの制御情報をガス混合通風機６１に送信するためのインターフェースである。
【００６７】
図８は、本発明の実施形態２に係るガス混合通風機運転制御装置２０の処理内容を示すフローチャートである。
【００６８】
ステップＳ２１において、ＣＰＵ２０１１（動力単価受付部２１、反応薬品単価受付部２２）は、動力単価を受け付け、アンモニア単価を受け付ける。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２２に移す。
【００６９】
ステップＳ２２において、ＣＰＵ２０１１（排ガス量測定部２３、濃度測定部２４）は、排ガスの流量を測定し、窒素酸化物の濃度を測定する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２３に移す。
【００７０】
ステップＳ２３において、ＣＰＵ２０１１（通風機停止時濃度予想部２５、通風機運転時濃度予想部２６、通風機運転コスト算出部２７、脱硝コスト算出部２８、通風機運転時コスト算出部２９、通風機停止時コスト算出部３０）は、ＧＭＦ運転時のコスト及びＧＭＦ停止時のコストを算出する。具体的には、ＣＰＵ２０１１は、ステップＳ２２において測定した濃度が、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度を算出する。同様に、ＣＰＵ２０１１は、ステップＳ２２において測定した濃度が、ガス混合通風機６１を運転しない場合の濃度である場合に、予め測定されて記憶されているデータ（例えば、運転データＤＢ５１）に基づいて、ガス混合通風機６１を運転する場合の濃度を算出する。そして、ＣＰＵ２０１１は、実施形態１と同様に、ＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとを算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２４に移す。
【００７１】
ステップＳ２４において、ＣＰＵ（コスト差分算出部３１）は、ＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出する。その後、ＣＰＵは、処理をステップＳ２５に移す。
【００７２】
ステップＳ２５において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ＧＭＦ運転時のコストがＧＭＦ停止時のコスト以上か否かを判断する。この判断がＹＥＳの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ２６に移し、ＮＯの場合、ＣＰＵは、処理をステップＳ２７に移す。ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ＧＭＦ運転時のコストとＧＭＦ停止時のコストとの差分が所定の範囲内である場合、ガス混合通風機６１の状態（運転状態又は停止状態）を維持し、終了する。
【００７３】
ステップＳ２６において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ガス混合通風機６１を停止制御する。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００７４】
ステップＳ２７において、ＣＰＵ（通風機運転制御部３２）は、ガス混合通風機６１を運転制御する。その後、ＣＰＵは、処理を終了する。
【００７５】
本実施形態１によれば、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１を有し、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付ける。そして、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、運転データＤＢ５１に記憶された各負荷に対応して、ＧＭＦ運転時のコストを算出し、ＧＭＦ停止時のコストを算出し、各負荷におけるＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号が変わる境界の負荷を特定する。さらに、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、特定された境界の負荷により、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。したがって、ガス混合通風機運転情報提供装置１０は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置７０のアンモニアの単価やガス混合通風機６１の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機６１の運転タイミングの情報として、境界の負荷を特定して提供することができる。
【００７６】
本実施形態２によれば、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機６１の動力単価を受け付け、脱硝装置７０に注入される反応薬品、例えばアンモニアの単価を受け付け、排ガスの量を測定し、排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ガス混合通風機６１を運転しない場合の窒素酸化物の濃度を予想し、又はガス混合通風機６１を運転する場合の窒素酸化物の濃度を予想し、アンモニアの単価及びガス混合通風機６１を運転する場合の予想される窒素酸化物の濃度から算出した脱硝装置７０の運転コストと、ガス混合通風機６１の運転コストとに基づいて、ＧＭＦ運転時のコストを算出し、アンモニアの単価及びガス混合通風機６１を運転しない場合の予想される窒素酸化物の濃度からＧＭＦ停止時のコストを算出する。そして、ガス混合通風機運転制御装置２０は、ＧＭＦ運転時のコストと、ＧＭＦ停止時のコストとの差分を算出し、算出した差分の符号に対応して、ガス混合通風機６１の運転を行うか否かを制御する。したがって、ガス混合通風機運転制御装置２０は、発電用ボイラからの排ガスにおける窒素酸化物の濃度を規制値以下にするためのコストを最適化するために、脱硝装置７０のアンモニアの単価やガス混合通風機６１の動力費を含めた運転コストを考慮してガス混合通風機６１の運転タイミングを制御することができる。
【００７７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限るものではない。また、本発明の実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７８】
１０ ガス混合通風機運転情報提供装置
１１，２１ 動力単価受付部
１２，２２ 反応薬品単価受付部
１３，２７ 通風機運転コスト算出部
１４，２８ 脱硝コスト算出部
１５，２９ 通風機運転時コスト算出部
１６，３０ 通風機停止時コスト算出部
１７，３１ コスト差分算出部
１８ 負荷特定部
１９，３２ 通風機運転制御部
２０ ガス混合通風機運転制御装置
２３ 排ガス量測定部
２４ 濃度測定部
２５ 通風機停止時濃度予想部
２６ 通風機運転時濃度予想部
５１ 運転データＤＢ
６１ ガス混合通風機
７０ 脱硝装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置であって、
前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段と、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、
前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、
前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、
前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出手段によって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、
各負荷における前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、
前記コスト差分算出手段によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定手段と、
を備えるガス混合通風機運転情報提供装置。
【請求項２】
前記負荷特定手段によって特定された負荷に基づいて、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段をさらに備える、請求項１に記載のガス混合通風機運転情報提供装置。
【請求項３】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置であって、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、
前記脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、
前記排ガスの量を測定する排ガス量測定手段と、
前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する濃度測定手段と、
前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転しない場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機停止時濃度予想手段と、
前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転する場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機運転時濃度予想手段と、
前記窒素酸化物の濃度と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価とに基づいて、前記窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、
前記排ガス量測定手段によって測定された前記排ガスの量と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価とに基づいて、前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、
前記通風機運転時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によって算出される前記脱硝装置の運転コストと、前記通風機運転コスト算出手段によって算出される前記ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、
前記通風機停止時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によってガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、
前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、
前記コスト差分算出手段によって算出された前記差分の符号に対応して、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段と、
を備えるガス混合通風機運転制御装置。
【請求項４】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置が実行する方法であって、
前記ガス混合通風機運転情報提供装置は、
前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を備え、
前記方法は、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付ステップと、
前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付ステップと、
前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付ステップによって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出ステップと、
前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付ステップによって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出ステップと、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出ステップによって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出ステップと、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出ステップと、
各負荷における前記通風機運転時コスト算出ステップによって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出ステップによって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出ステップと、
前記コスト差分算出ステップによって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定ステップと、
を備える方法。
【請求項１】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置であって、
前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段と、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、
前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、
前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、
前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出手段によって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出手段によって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、
各負荷における前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、
前記コスト差分算出手段によって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定手段と、
を備えるガス混合通風機運転情報提供装置。
【請求項２】
前記負荷特定手段によって特定された負荷に基づいて、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段をさらに備える、請求項１に記載のガス混合通風機運転情報提供装置。
【請求項３】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングを制御するガス混合通風機運転制御装置であって、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付手段と、
前記脱硝装置に注入される反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付手段と、
前記排ガスの量を測定する排ガス量測定手段と、
前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を測定する濃度測定手段と、
前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転しない場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機停止時濃度予想手段と、
前記濃度測定手段によって測定された前記窒素酸化物の濃度に基づいて、前記ガス混合通風機を運転する場合の前記排ガスに含まれる前記窒素酸化物の濃度を予想する通風機運転時濃度予想手段と、
前記窒素酸化物の濃度と、前記反応薬品単価受付手段によって受け付けられた前記反応薬品の単価とに基づいて、前記窒素酸化物の濃度を規制値以下にするための前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出手段と、
前記排ガス量測定手段によって測定された前記排ガスの量と、前記動力単価受付手段によって受け付けられた前記動力単価とに基づいて、前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出手段と、
前記通風機運転時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によって算出される前記脱硝装置の運転コストと、前記通風機運転コスト算出手段によって算出される前記ガス混合通風機の運転コストとに基づいて、ガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出手段と、
前記通風機停止時濃度予想手段によって予想される前記窒素酸化物の濃度から前記脱硝コスト算出手段によってガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出手段と、
前記通風機運転時コスト算出手段によって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出手段によって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出手段と、
前記コスト差分算出手段によって算出された前記差分の符号に対応して、前記ガス混合通風機の運転を行うか否かを制御する通風機運転制御手段と、
を備えるガス混合通風機運転制御装置。
【請求項４】
発電機に設けられた発電用ボイラから発生する排ガスに燃焼用空気を混合するガス混合通風機の運転と、前記排ガスから脱硝する脱硝装置の運転と、によって前記排ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を規制値以下になるようにする際の、前記ガス混合通風機の運転タイミングのための情報を提供するガス混合通風機運転情報提供装置が実行する方法であって、
前記ガス混合通風機運転情報提供装置は、
前記発電機の負荷に対応付けて、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される反応薬品の注入量と、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量とを記憶する運転データ記憶手段を備え、
前記方法は、
前記ガス混合通風機の動力単価を受け付ける動力単価受付ステップと、
前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の単価を受け付ける反応薬品単価受付ステップと、
前記発電機の負荷に応じて運転する前記ガス混合通風機の動力と、前記動力単価受付ステップによって受け付けられた前記動力単価と、に基づいて前記ガス混合通風機の運転コストを算出する通風機運転コスト算出ステップと、
前記反応薬品の注入量と、前記反応薬品単価受付ステップによって受け付けられた前記反応薬品の単価と、に基づいて前記脱硝装置の運転コストを算出する脱硝コスト算出ステップと、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記通風機運転コスト算出ステップによって算出された前記ガス混合通風機の運転コストと、前記ガス混合通風機を運転する場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストと、に基づいてガス混合通風機運転時のコストを算出する通風機運転時コスト算出ステップと、
前記運転データ記憶手段に記憶された各負荷に対応して、前記ガス混合通風機を運転しない場合に前記脱硝装置に注入される前記反応薬品の注入量から前記脱硝コスト算出ステップによって算出された前記脱硝装置の運転コストに基づいてガス混合通風機停止時のコストを算出する通風機停止時コスト算出ステップと、
各負荷における前記通風機運転時コスト算出ステップによって算出されたコストと、前記通風機停止時コスト算出ステップによって算出されたコストとの差分を算出するコスト差分算出ステップと、
前記コスト差分算出ステップによって算出された差分の符号が変わる境界の負荷を特定する負荷特定ステップと、
を備える方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−５７４４２（Ｐ２０１３−５７４４２Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９５９１０（Ｐ２０１１−１９５９１０）
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月８日（２０１１．９．８）
【出願人】（０００２１１３０７）中国電力株式会社 (6,505)
【Ｆターム（参考）】
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