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公開番号2025158470
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024061036
出願日2024-04-04
発明の名称制御装置、CO2回収装置、制御方法及びプログラム
出願人三菱重工業株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01D 53/14 20060101AFI20251009BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】制御量を目標値に制御しつつ、経済性的な運転を実現するCO₂回収装置の制御方法を提供する。
【解決手段】制御装置は、CO₂回収装置の運転データを取得するデータ取得部と、前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定する目標値設定部と、前記CO₂回収装置の動作及び状態を模擬する予測モデルと、所定の操作量を前記CO₂回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を前記予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記CO₂回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とし、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出する最適化計算部と、算出された前記操作量に基づいて、前記CO₂回収装置を制御する制御部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得するデータ取得部と、
前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定する目標値設定部と、
前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルと、
所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を前記予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とした場合に、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出する最適化計算部と、
算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する制御部と、
を備える制御装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
Ｃ／ＧＭＲＥＳ法を用いて前記最適化計算を行う、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記最適化計算部は、前記再生塔から排出されるＣＯ
２
流量の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記熱量を最小化することと、を前記目的とする前記最適化計算を行う、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記最適化計算部は、前記再生塔から排出されるＣＯ
２
流量の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の吸収塔から排出されるＣＯ
２
の濃度の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記熱量を最小化することと、を前記目的とする前記最適化計算を行う、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項５】
前記最適化計算部は、前記再生塔から排出されるＣＯ
２
流量の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の吸収塔から排出されるＣＯ
２
の濃度の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記再生塔から前記吸収塔へ供給されるリーン吸収液の流量の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記熱量の前記予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、を前記目的とする前記最適化計算を行う、
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項６】
吸収塔と、再生塔と、再生塔に設けられた再生加熱器と、前記再生塔から前記吸収塔へリーン吸収液を送出するための配管と、前記配管に設けられたバルブと、
請求項１または請求項２に記載の制御装置と、
を備えるＣＯ
２
回収装置。
【請求項７】
ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得し、
前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定し、
所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を、前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とし、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出し、
算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する、
制御方法。
【請求項８】
コンピュータに、
ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得し、
前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定し、
所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を、前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とし、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出し、
算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する処理、
を実行させるプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、制御装置、ＣＯ
２
回収装置、制御方法及びプログラムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ＣＯ
２
濃度やＣＯ
２
回収率を目標値に向けて制御しながらＣＯ
２
回収装置を運転する方法が開示されている。具体的には、吸収塔に供給する吸収液の循環量を変更すると共に、再生塔の再生加熱器に供給する飽和水蒸気量を変更することにより、ＣＯ
２
回収率の実測値と目標値の差分を所定範囲内に維持する制御と、ＣＯ
２
濃度の実測値と目標値の差分を所定範囲内に維持する制御と、を並行して行う制御方法である。以下、制御対象（評価対象）のＣＯ
２
濃度やＣＯ
２
回収率を制御量、制御量を目標値に向けて制御するための吸収塔に供給するリーン吸収液の循環量や再生加熱器に供給する飽和水蒸気量を操作量と呼ぶことにする。特許文献１には、ＣＯ
２
濃度を制御するための操作量と、ＣＯ
２
回収率を制御するための操作量の干渉を防ぐ方法が開示されている。特許文献１の制御方法によれば、ＣＯ
２
濃度やＣＯ
２
回収率を目標値に制御することができるが運転の経済性が考慮されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１６３９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
制御量を目標値に制御しつつ、経済性的な運転を実現するＣＯ
２
回収装置の制御方法を提供する。
【０００５】
本開示は、上記課題を解決することができる制御装置、ＣＯ
２
回収装置、制御方法及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の制御装置は、ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得するデータ取得部と、前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定する目標値設定部と、前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルと、所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を前記予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とした場合に、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出する最適化計算部と、算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
本開示のＣＯ
２
回収装置は、吸収塔と、再生塔と、再生塔に設けられた再生加熱器と、前記再生塔から前記吸収塔へリーン吸収液を送出するための配管と、前記配管に設けられたバルブと、上記の制御装置と、を備える。
【０００８】
本開示の制御方法は、ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得し、前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定し、所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を、前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とし、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出し、算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する。
【０００９】
本開示のプログラムは、コンピュータに、ＣＯ
２
回収装置の運転データを取得し、前記運転データに基づいて制御対象のパラメータの目標値を設定し、所定の操作量を前記ＣＯ
２
回収装置に与えたときの前記パラメータの予測値を、前記ＣＯ
２
回収装置の状態を予測する予測モデルに基づいて予測しつつ、前記パラメータの予測値と前記目標値の偏差を最小化することと、前記ＣＯ
２
回収装置の再生塔に設けられた再生加熱器に供給する熱量の前記予測モデルに基づく予測値を最適化することと、を目的とし、前記目的を達成する前記操作量を最適化計算により算出し、算出された前記操作量に基づいて、前記ＣＯ
２
回収装置を制御する処理を実行させる。
【発明の効果】
【００１０】
上述の制御装置、ＣＯ
２
回収装置、制御方法及びプログラムによれば、制御量を目標値に制御しつつ、経済性を考慮したＣＯ
２
回収装置の制御を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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