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公開番号2025112626
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-01
出願番号2024006968
出願日2024-01-19
発明の名称プラント機器評価システム、プラント機器評価方法、およびプラント機器評価プログラム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G05B 23/02 20060101AFI20250725BHJP(制御;調整)
要約【課題】プラント内の電力や流体の状態を適切に表示する。
【解決手段】一の実施形態によれば、プラント機器評価システムは、プラント内の複数の機器に関する第1データを記憶し、前記第1データに基づいて、前記複数の機器の1台以上の機器に関するグラフを表示するための第2データを算出し、前記第2データに基づいて、前記グラフを表示する。前記プラントは、電力需要先に電力、熱需要先に熱を供給する熱供給元および熱供給元としての機能を備える。前記グラフは、第1軸に熱量、第2軸に温度をとり、前記熱需要先にて流体または固体が受け渡す熱量と流体温度または固体温度との関係を表示する第1象限と、第1軸に熱量、第2軸に温度をとり、前記熱供給元にて流体が受け取る熱量と流体温度との関係を表示する第2象限と、第1軸に熱量、第2軸に電力をとり、前記熱供給元が供給する熱量と前記電力供給元が供給する電力との関係を表示する第3象限とを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
プラント内の複数の機器に関する第１データを記憶する記憶部と、
前記第１データに基づいて、前記複数の機器のうちの１台以上の機器に関するグラフを表示するための第２データを算出する算出部と、
前記第２データに基づいて、前記１台以上の機器に関する前記グラフを表示する表示部とを備え、
前記プラントは、電力需要先に電力を供給する電力供給元、および、熱需要先に熱を供給する熱供給元としての機能を備え、
前記グラフは、
第１軸に熱量をとり、第２軸に温度をとり、前記熱需要先にて流体または固体が受け渡すまたは受け取る熱量と、前記熱需要先における流体または固体の温度との関係を表示する第１象限と、
第１軸に熱量をとり、第２軸に温度をとり、前記熱供給元にて流体が受け渡すまたは受け取る熱量と、前記熱供給元における流体の温度との関係を表示する第２象限と、
第１軸に熱量をとり、第２軸に電力をとり、前記熱供給元が供給する熱量と、前記電力供給元が供給する電力との関係を表示する第３象限とを含む、
プラント機器評価システム。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記記憶部は、前記プラント内の前記複数の機器に関する前記第１データと、前記電力供給元および前記熱供給元に関する第３データとを記憶し、
前記算出部は、前記第１および第３データに基づいて、前記１台以上の機器、前記電力供給元、および前記熱供給元に関する前記グラフを表示するための前記第２データを算出し、
前記表示部は、前記第２データに基づいて、前記１台以上の機器、前記電力供給元、および前記熱供給元に関する前記グラフを表示する、
請求項１に記載のプラント機器評価システム。
【請求項３】
前記グラフはさらに、
第１軸に熱量をとり、第２軸に電力をとり、前記熱需要先が消費する熱量と、前記電力需要先が消費する電力との関係を表示する第４象限を含む、
請求項１のプラント機器評価システム。
【請求項４】
前記記憶部は、前記プラント内の前記複数の機器に関する前記第１データと、前記電力供給元および前記熱供給元に関する第３データと、前記電力需要先および前記熱需要先に関する第４データとを記憶し、
前記算出部は、前記第１、第３、および第４データに基づいて、前記１台以上の機器、前記電力供給元、前記熱供給元、前記電力需要先、および前記熱需要先に関する前記グラフを表示するための前記第２データを算出し、
前記表示部は、前記第２データに基づいて、前記１台以上の機器、前記電力供給元、前記熱供給元、前記電力需要先、および前記熱需要先に関する前記グラフを表示する、
請求項３に記載のプラント機器評価システム。
【請求項５】
前記第２象限は、前記プラント内の機器群ごとに、前記熱量と前記温度との関係を表示する、請求項１に記載のプラント機器評価システム。
【請求項６】
前記第２象限は、
前記プラント内の第１機器群に関する前記熱量と前記温度との関係を、前記第２象限内に設けられた第１領域内に表示し、
前記プラント内の第２機器群に関する前記熱量と前記温度との関係を、前記第２象限内に設けられ、前記第１領域に対し前記第１軸に平行な方向にある第２領域内に表示する、
請求項１に記載のプラント機器評価システム。
【請求項７】
前記第２象限は、前記プラント内で発電を行う機器群に関する前記熱量と前記温度との関係を、前記第２軸と重なるように表示する、
請求項１に記載のプラント機器評価システム。
【請求項８】
前記第３象限は、前記プラント内の所定の機器群が発電する電力と、前記所定の機器群が流体に供給する熱量との関係を表示する、
請求項１に記載のプラント機器評価システム。
【請求項９】
前記第３象限は、前記プラント内の所定の機器群が発電する電力と、前記所定の機器群が流体に供給する熱量との関係を、前記グラフの原点と重なるように表示する、
請求項８に記載のプラント機器評価システム。
【請求項１０】
前記第３象限はさらに、前記プラントが受電する電力を表示する、請求項８に記載のプラント機器評価システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、プラント機器評価システム、プラント機器評価方法、およびプラント機器評価プログラムに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
エネルギーを供給するプラントとして、電力および熱をそれぞれ電力需要および熱需要に供給するプラントが知られている。このようなプラントの一例は、発電時に発生した排ガスの熱により蒸気を生成し、電力および蒸気をそれぞれ電力需要および蒸気需要に供給する発電プラントである。
【０００３】
一方、プラントに関する情報処理を行うシステムとして、プラントの運転を制御するプラント運転制御システムや、プラントの運転計画を策定するプラント運転計画策定システムが知られている。プラント運転計画策定システムは、例えば、プラントの運転を安定に保ったまま、プラントを最も効率よく運転するための運転計画を策定する。プラント運転制御システムは、例えば、プラントの運転コストが最小になるように、プラントの運転を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第５７４４６６３号公報
特許第７２９３１４４号公報
【非特許文献】
【０００５】
巽浩之・松田一夫著「ピンチテクノロジー：省エネルギー解析の手法と実際」省エネルギーセンター、２００２年７月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
例えば、エネルギーシステムにヒートポンプを導入した場合のエネルギー効率を解析する解析装置が提案されている。この解析装置は、ヒートポンプの導入による自家発電の発電量の減少を、エネルギーシステムのエネルギー効率に算入する。さらに、この解析装置は、余剰熱を低位熱発電に利用した場合のエネルギー効率を算出する。さらに、この解析装置は、カルノー効率に関する指標値を算出し、そのカルノー効率に関する指標値での与熱系と受熱系との熱量の差を示すデータを作成する。
【０００７】
しかしながら、エネルギーシステムにヒートポンプを導入すると、低位熱の温度低下、消費電力の増加、蒸気発生などが起こる。そのため、プラントを最も効率よく運転するための運転計画は、ヒートポンプの導入前後で大きく変化する。ヒートポンプによる熱供給は、ボイラの出力を削減することができ、ボイラの燃料費を減少させることができる。一方、ヒートポンプによる熱供給は、エネルギーシステムの消費電力を増加させるため、エネルギーシステムの電力消費量への影響が大きい。そのため、ヒートポンプを導入する効果を考える上では、燃料費の減少と電力消費量の増加とのトレードオフを考慮する必要がある。また、電力消費量に上限がある場合には、これも考慮に入れる必要がある。しかしながら、上記の解析装置は、ヒートポンプを導入した場合のエネルギー効率は解析できるが、ヒートポンプを導入した場合のトレードオフを表示することはできない。
【０００８】
一方、電力および蒸気を供給する場合のトレードオフを表示するプラント運転計画策定システムが提案されている。このシステムは、発電プラント内の１台以上の機器の運転範囲を、電気出力を第１軸とし、蒸気供給量を第２軸とするグラフ上に表示する。
【０００９】
しかしながら、発電プラント内の排ガスや蒸気などの流体の状態は、温度や圧力などの物理量に応じて変化する。電気出力を第１軸とし、蒸気供給量を第２軸とする上記のグラフでは、このような状態の変化を適切に表示することができない。
【００１０】
そこで、本発明の実施形態は、プラント内の電力および流体の状態を適切に表示することが可能なプラント機器評価システム、プラント機器評価方法、およびプラント機器評価プログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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