專利名稱：工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)、工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序及工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施方式涉及在使具備二氧化碳的回收設(shè)備的火力發(fā)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下有用的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)、工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序及工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援方法。
背景技術(shù)：
提出了利用煉鐵廠設(shè)備的CO2的分離回收系統(tǒng)的運(yùn)用方法(例如參照專利文獻(xiàn)I)。在該運(yùn)用方法中，將在煉鐵的過程中從煉鐵廠設(shè)備產(chǎn)生的副產(chǎn)氣體以及排熱供給到煉鐵廠設(shè)備所附帶的經(jīng)營者側(cè)設(shè)備。在經(jīng)營者側(cè)設(shè)備中，利用被供給的排熱來從副產(chǎn)氣體中分離回收C02。此時，計測副產(chǎn)氣體以及排熱的供給量，按照該計測的供給量向經(jīng)營者側(cè)收取運(yùn)轉(zhuǎn)成本。結(jié)果，能夠經(jīng) 營CO2的分離回收系統(tǒng)的運(yùn)用。另外，向火力發(fā)電廠設(shè)置如上所述的CO2回收設(shè)備等也在進(jìn)展之中。在具備CO2回收設(shè)備的火力發(fā)電廠中，設(shè)想所謂CO2的排放權(quán)交易，要求預(yù)測在火力發(fā)電時作為排氣產(chǎn)生的CO2的回收量和燃料的消耗量等。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :特許第4035451號公報
發(fā)明的概要發(fā)明所要解決的課題在此，在火力發(fā)電廠中設(shè)置的CO2回收設(shè)備設(shè)想為例如以作為蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)等的動力源的蒸氣的一部分和實(shí)際發(fā)電的電力的一部分作為動力源來工作。因此，在變更所述蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)等的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(工作的功率)的情況下，向CO2回收設(shè)備側(cè)供給的蒸氣的溫度和壓力的狀態(tài)等也變化。伴隨著該變化，CO2回收設(shè)備的CO2的回收能力也變化。也就是說，如果蒸氣的溫度或壓力的狀態(tài)變化，則能夠從蒸氣中取出熱的效率等也變化，因此用于使CO2回收設(shè)備高效工作的最佳條件也變化。因此，為了高精度地預(yù)測上述的CO2的回收量和燃料的消耗量，需要考慮與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)等的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)變化的蒸氣的狀態(tài)、即向CO2回收設(shè)備側(cè)供給的熱能量等的變化來進(jìn)行預(yù)測計算。作為CO2的回收量的預(yù)測方法，例如在IPCC (Intergovernmental Panel onClimate Change)的報告中，作為表示設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)條件等的條件值而使用平均值或代表值等固定的值的預(yù)測計算方法等目前被利用。在考慮到這種實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，火力發(fā)電廠的運(yùn)營側(cè)希望事先掌握能夠?qū)崿F(xiàn)CO2的有效回收和高效的燃料消耗的火力發(fā)電設(shè)備的最佳運(yùn)轉(zhuǎn)條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠?qū)邆涠趸嫉幕厥赵O(shè)備的火力發(fā)電廠的有效運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行支援的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)、工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序及工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援方法。用于解決課題的手段一個實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)對工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行支援，該工廠具備火力發(fā)電設(shè)備、以及以所述火力發(fā)電設(shè)備的動力源的一部分的熱能以及發(fā)電的電力的一部分作為動力源的二氧化碳回收設(shè)備，該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)具備條件設(shè)定部、特性數(shù)據(jù)存儲部和預(yù)測部。條件設(shè)定部設(shè)定要從所述工廠向外部供電的供電量和由所述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳的目標(biāo)的回收率。特性數(shù)據(jù)存儲部存儲特性數(shù)據(jù)，該特性數(shù)據(jù)表示與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)變化的所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收能力。預(yù)測部基于所述條件設(shè)定部的設(shè)定內(nèi)容和由所述特性數(shù)據(jù)存儲部存儲的存儲內(nèi)容，預(yù)測所述火力發(fā)電設(shè)備中的燃料的消耗量和所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收量。



圖I是表示第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的硬件構(gòu)成的功能框圖。圖2是表示圖I的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的軟件構(gòu)成的功能框圖。圖3是概念性地表示用于預(yù)測圖I、圖2的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的CO2的回收量以及燃料的消耗量的處理的流程的圖。圖4是表示用于與圖I的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)比較構(gòu)成的參考例的系統(tǒng)構(gòu)成的功能框圖。圖5是更詳細(xì)地表示圖2的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的軟件構(gòu)成和各部的處理的流程的圖。圖6A是表示圖5的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)所具備的特性保管部中存儲的熱要求特性的圖。圖6B是表示與圖6A的熱要求特性不同構(gòu)成的其他熱要求特性的圖。圖7A是表示圖5的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)所具備的特性保管部中存儲的電力要求特性的圖。圖7B是表示與圖7A的電力要求特性不同構(gòu)成的其他電力要求特性的圖。圖8A是表示圖5的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)所具備的特性保管部中存儲的熱有效率特性的圖。圖8B是表示與圖8A的熱有效率特性不同構(gòu)成的其他熱有效率特性的圖。圖9是表示圖5的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)所具備的特性保管部中存儲的發(fā)電機(jī)效率特性的圖。圖10是表示第2實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖11是表示第3實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖12是表示第4實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖13是表示第5實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖14是表示第6實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖15是表示第7實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖16是表示第8實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖17是表示第9實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。
圖18是表示第10實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖19是表示第11實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。圖20是表示第12實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)的功能框圖。
具體實(shí)施例方式以下，基于

用于實(shí)施本發(fā)明的方式。(第I實(shí)施方式)如圖I所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA適于利用在具備火力發(fā)電設(shè)備和CO2回收設(shè)備的火力發(fā)電廠中，是能夠預(yù)測CO2 (二氧化碳)的回收量和燃料的消耗量的系統(tǒng)。該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA作為硬件主要具備經(jīng)由總線6連接的CPU3、存儲部7、輸入操 作部5以及顯示部2。顯示部2由CRT或液晶顯示器等顯示裝置實(shí)現(xiàn)。輸入操作部5例如由鍵盤或鼠標(biāo)等輸入裝置構(gòu)成，接受由操作者輸入操作的信息。存儲部7具備存放工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序9(程序主體)的HDD等外部(輔助)存儲裝置和由RAM等實(shí)現(xiàn)的主存儲器。CPU3將外部存儲裝置中存放的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序9裝載在主存儲器上。結(jié)果，如圖2所示，作為特性數(shù)據(jù)存儲部發(fā)揮功能的特性保管部8、條件設(shè)定部10、預(yù)測部32以及輸出部25由軟件實(shí)現(xiàn)。其中，這些特性保管部8、條件設(shè)定部10、預(yù)測部32以及輸出部25也可以通過將電子部件組合而成的硬件實(shí)現(xiàn)。在此，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA被應(yīng)用的對象的火力發(fā)電廠如下構(gòu)成。即，如圖3所示，上述火力發(fā)電設(shè)備具備一體地構(gòu)成蒸氣渦輪和發(fā)電機(jī)的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)、產(chǎn)生作為該蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的動力源的蒸氣的鍋爐等。CO2回收設(shè)備例如應(yīng)用化學(xué)吸收法，從由上述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的排氣中回收C02。應(yīng)用化學(xué)吸收法的該CO2回收設(shè)備利用吸收液的吸收和釋放特性來分離C02。CO2回收設(shè)備以作為火力發(fā)電設(shè)備(蒸氣渦輪發(fā)電機(jī))的動力源的熱能的一部分、即從鍋爐所產(chǎn)生的蒸氣中得到的熱量的一部分以及由蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的電力作為動力源來工作。詳細(xì)而言，CO2回收設(shè)備例如具備吸收塔和再生塔。排氣首先被引導(dǎo)至吸收塔，在吸收塔中吸收液吸收排氣中的二氧化碳，成為所謂的富CO2的溶液。如果該吸收液在再生塔中被加熱，則二氧化碳被釋放并再次成為貧CO2的溶液。通過重復(fù)該循環(huán)，CO2回收設(shè)備從排氣中連續(xù)分離回收co2。其中，CO2回收設(shè)備也可以取代上述化學(xué)吸收法，而利用膜分離法從排氣中回收CO2。在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA所具備的上述條件設(shè)定部10中，如圖I、圖2所示，設(shè)定由操作者一邊在顯示部2中參照例如以⑶I顯示的對話畫面等、一邊經(jīng)由輸入操作部5輸入(指定)的條件。具體而言，在條件設(shè)定部10中，至少設(shè)定從輸入操作部5輸入的〈1>送電端發(fā)電量[單位GWh/T]和<2>C02回收率[單位%/T]。〈1>送電端發(fā)電量是例如作為商用電源等、要向火力發(fā)電廠的外部供電(供給)的供電量(供給電力量)。另外，與如此設(shè)定的〈1>送電端發(fā)電量的值等相對應(yīng)地決定蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)。<2>C02回收率以百分比表不從火力發(fā)電設(shè)備作為排氣產(chǎn)生的全部二氧化碳之中的、回收目標(biāo)的二氧化碳的比例。在此，在本實(shí)施方式的條件設(shè)定部10中，還設(shè)定從輸入操作部5輸入的〈3>廠內(nèi)電源使用量[單位GWh/T]和〈4>使用燃料類別。〈3>廠內(nèi)電源使用量是除了 CO2回收設(shè)備之外，為了使火力發(fā)電廠內(nèi)的電氣設(shè)備等工作而使用的電力量。其中，〈3>廠內(nèi)電源使用量也可以包括在后述的《4》發(fā)電機(jī)效率特性[單位％]之中來考慮。因此，在考慮與該〈3>廠內(nèi)電源使用量相當(dāng)?shù)碾娏α縼頉Q定《4》發(fā)電機(jī)效率特性的情況下，省略〈3>廠內(nèi)電源使用量的設(shè)定(輸入)。〈4>使用燃料類別表示在火力發(fā)電設(shè)備的鍋爐中作為燃料使用的碳的類別(碳種)。其中，作為鍋爐中使用的燃料，除了碳以外還可以應(yīng)用重油或LNG (液化天然氣體)等。在該情況下，在使用燃料類別的明細(xì)中添加重油或LNG。另外，在預(yù)先知道由碳種決定的CO2排放系數(shù)(CO2EmissionFactor)和凈發(fā)熱量(NET Calorific Value)等值的情況下，由于能夠通過輸入這些值來確定碳種，因此省略〈4>使用燃料類別的設(shè)定(輸入)。 另一方面，特性保管部8作為特性數(shù)據(jù)至少存儲后面詳述的《I》熱要求特性、《2》電力要求特性以及《3》熱有效率特性。這些特性數(shù)據(jù)是表示與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)(火力發(fā)電設(shè)備)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出的值相應(yīng)地變化的CO2回收設(shè)備中的CO2的回收能力的信息。所謂蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)，指的是以規(guī)格上的額定的運(yùn)轉(zhuǎn)功率作為基準(zhǔn)(100%)、以百分比表示按何種程度的比例的運(yùn)轉(zhuǎn)功率使蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)工作的信息。另外，本實(shí)施方式的特性保管部8除了這些特性數(shù)據(jù)之外，還存儲有《4》發(fā)電機(jī)效率特性。該《4》發(fā)電機(jī)效率特性是表示與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出的值相應(yīng)地變化的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電的效率的特性數(shù)據(jù)。其中，作為這樣的《4》發(fā)電機(jī)效率特性，也可以應(yīng)用使蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電的效率不與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)地變化的固定值(一定值)。本實(shí)施方式的CO2回收設(shè)備如上所述，以從作為蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的動力源的蒸氣得到的熱能的一部分和實(shí)際發(fā)電的電力的一部分作為動力源來工作。因此，在變更蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出的情況下，蒸氣的溫度和壓力的狀態(tài)等也同時變化，與此相伴，CO2回收設(shè)備的CO2的回收能力也變化。具體而言，如果蒸氣的溫度或壓力的狀態(tài)變化，則從蒸氣中取出熱的效率(熱有效率)等也變化，因此用于使CO2回收設(shè)備高效工作的最佳條件也變化。圖4表示用于與工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA比較構(gòu)成的參考例的系統(tǒng)。參考例的系統(tǒng)與工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA不同，不具有特性保管部8以及后述的發(fā)電條件計算部12，此外，取代條件設(shè)定部10而具備條件設(shè)定部10a。在條件設(shè)定部IOa中，針對上述《I》熱要求特性、《2》電力要求特性、((3))熱有效率特性以及《4》發(fā)電機(jī)效率特性，作為固定值(一定值)設(shè)定分別對應(yīng)的〈5>熱要求量(CO2回收設(shè)備的工作所需的從蒸氣得到的熱量)、〈6>電力要求量(CO2回收設(shè)備的工作所需的電力量)、<7>熱有效率以及〈8>發(fā)電機(jī)效率。因此，在參考例的系統(tǒng)中，不考慮與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)地變化的蒸氣的溫度和壓力的狀態(tài)、即向CO2回收設(shè)備側(cè)供給的熱能量的變化等。因此，在參考例的系統(tǒng)中，例如難以高精度地預(yù)測CO2的回收量和燃料的消耗量。與此相對，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA如圖2所示，還具備參考例的系統(tǒng)所不具有的特性保管部8、以及預(yù)測部32中包括的發(fā)電條件計算部12。預(yù)測部32除了具有上述發(fā)電條件計算部12之外，還具有總輸出量計算部14及CO2回收量計算部16、以及在進(jìn)行計算的情況下利用所述《4》發(fā)電機(jī)效率特性的發(fā)電機(jī)原單位計算部15及燃料消耗量計算部17。如圖5所示,發(fā)電條件計算部12具備總輸出量自動設(shè)定部12a、回收設(shè)備要求量取得部12b、發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c和總輸出量驗(yàn)證部12d?？傒敵隽孔詣釉O(shè)定部12a自動設(shè)定后述的發(fā)電機(jī)總輸出量的假定值。回收設(shè)備要求量取得部12b —邊參照《I》熱要求特性以及《2》電力要求特性一邊取得必要熱量以及必要電力量。發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c 一邊參照《3》熱有效率特性一邊取得從蒸氣取出熱的效率(熱有效率)?？傒敵隽框?yàn)證部12d驗(yàn)證總輸出量計算部14的計算結(jié)果。分別說明特性保管部8中存儲的《I》熱要求特性、《2》電力要求特性、((3))熱有效率特性以及《4》發(fā)電機(jī)效率特性?！禝》熱要求特性如圖6A所示，是能夠以曲線圖形式表現(xiàn)按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)[%]的值而不同的<2>C02回收率[%/T]與必要熱量[KWh/t - CO2]之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。 如圖6B所示，《I》熱要求特性也可以是以點(diǎn)來標(biāo)繪與蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)相應(yīng)的<2>C02回收率和必要熱量之間的關(guān)系特性數(shù)據(jù)。在圖6B的例示(例2)中，應(yīng)用于存在不進(jìn)行使CO2回收率可變的運(yùn)轉(zhuǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)限制的情況等。進(jìn)而，在圖6B的例子中，設(shè)想設(shè)置2臺CO2回收設(shè)備等，為了與I臺運(yùn)轉(zhuǎn)時和2臺運(yùn)轉(zhuǎn)時的兩種運(yùn)轉(zhuǎn)條件相對應(yīng)，而存在兩個標(biāo)繪數(shù)據(jù)。在此，圖6A以及圖6B中的“t — C02”是將各種溫室效應(yīng)氣體(CO2、甲燒，一氧化二氮等)換算為CO2的溫室效應(yīng)，并以單位t (噸)來表示的值?！癒Wh”為了將用于CO2回收設(shè)備的工作的熱量轉(zhuǎn)換為電氣換算后的量而被應(yīng)用。其中，“T”是經(jīng)由輸入操作部5而預(yù)先輸入的年間(例如用于得到年間平均值的時間間隔)、月間、日、小時、分鐘等單位期間。也就是說，這樣的《I》熱要求特性是將CO2回收設(shè)備的CO2回收率和包括CO2的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的熱量的電力換算量之間的相關(guān)關(guān)系與火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)而表示的特性數(shù)據(jù)(第I回收能力特性)。如圖5、圖6A所示，發(fā)電條件計算部12基于條件設(shè)定部10中設(shè)定的例如〈1>送電端發(fā)電量的值等，決定蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出。進(jìn)而，發(fā)電條件計算部12的回收設(shè)備要求量取得部12b —邊參照上述的《I》熱要求特性，一邊得到與條件設(shè)定部10中設(shè)定的<2>C02回收率和所述決定的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出對應(yīng)的必要熱量?！?》電力要求特性如圖7A所示，是能夠以曲線圖形式表現(xiàn)按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)[%]的值而不同的<2>C02回收率[%/11與必要電力量(用于CO2回收設(shè)備的工作的電力量)[KWh/t —CO2]之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。另外，如圖7B所示，《2》電力要求特性也可以是能夠以表形式表現(xiàn)按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出而不同的<2>C02回收率[%/T]與必要電力量之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)。即，《2》電力要求特性是將CO2回收設(shè)備的二氧化碳的回收率和包括CO2的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的電力量之間的相關(guān)關(guān)系與火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)來表示的特性數(shù)據(jù)(第2回收能力特性)。另外，如圖5、圖7A、圖7B所示，發(fā)電條件計算部12的發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c參照《2》電力要求特性，取得與所述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)和條件設(shè)定部10中設(shè)定的<2>C02回收率對應(yīng)的必要電力量?！?》熱有效率特性如圖8A所示，是能夠以曲線圖形式表現(xiàn)按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)[°/。]的值而不同的必要熱量(用于CO2回收設(shè)備的工作的熱的電氣換算量)[KWh/t — CO2]與熱有效率(從蒸氣中取出熱的效率)[%]之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。另外，《3》熱有效率特性如圖SB所示，也可以是能夠以表形式表現(xiàn)按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出而不同的必要熱量與熱有效率之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)。也就是說，((3))熱有效率特性是將從火力發(fā)電設(shè)備取出熱能的效率和包括二氧化碳的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的熱量的電力換算量之間的相關(guān)關(guān)系與火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)來表示的特性數(shù)據(jù)(第3回收能力特性)。如圖5、圖8A、圖SB所示，發(fā)電條件計算部12的發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c —邊參照《3》熱有效率特性，一邊取得與如上所述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)和必要熱量對應(yīng)的熱有效率。因此，在《I》熱要求特性、《2》電力要求特性以及《3》熱有效率特性中，如圖6A、圖7A、圖8A所例示，按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出的值，<2>C02回收率(或熱有效率)與換算為CO2的溫室效應(yīng)氣體的每單位質(zhì)量所需的(熱或)電氣能量[KWh/t — CO2]之間的相關(guān)關(guān)系變化。也就是說，這些《I》熱要求特性、《2》電力要求特性以及《3》熱有效率特性是表 示按照蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)的值而變化的CO2回收設(shè)備中的CO2的回收能力的特性數(shù)據(jù)?！?》發(fā)電機(jī)效率特性是表示蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出[%]與作為蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的發(fā)電的效率的發(fā)電機(jī)效率[%]之間的關(guān)系的特性數(shù)據(jù)。發(fā)電條件計算部12如圖5、圖9所示，得到與按照〈1>送電端發(fā)電量的值等決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出[%]對應(yīng)的發(fā)電機(jī)效率[%]。說明本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA所具備的用于預(yù)測CO2的回收量和燃料的消耗量的功能。預(yù)測部32如圖5所示，基于由條件設(shè)定部10設(shè)定的設(shè)定內(nèi)容和由特性保管部8存儲的存儲內(nèi)容，預(yù)測在火力發(fā)電設(shè)備中消耗的燃料的消耗量和CO2回收設(shè)備中的CO2的回收量。輸出部25輸出用于使顯示部2可視地顯示由預(yù)測部32預(yù)測的燃料的消耗量和CO2的回收量的信息。具體而言，如圖3、圖5所示，預(yù)測部32所具有的發(fā)電條件計算部12分別基于下述式I、式2，計算熱修正要求量BP [Gffh/T]以及CO2回收能量BO [GWh/T]。BP = BS/ {BL/100}......式 IBO = BP + BQ......式 2S卩，發(fā)電條件計算部12基于回收設(shè)備要求量取得部12b參照《I》熱要求特性得到的必要熱量[KWh/t - CO2]，求出對為了使CO2回收設(shè)備工作而每單位期間T所需的熱能量進(jìn)行電氣換算而得到的熱要求量BS[GWh/T]。進(jìn)而，發(fā)電條件計算部12將發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c參照《3》熱有效率特性而得到的熱有效率BL [%]代入上述式1，計算從熱要求量BS [GWh/T]中去除熱量的損失量而得到的熱修正要求量BP [GWh/T]。另外，發(fā)電條件計算部12基于回收設(shè)備要求量取得部12b參照《2》電力要求特性而得到的必要電力量[KWh/t - CO2]，求出表示CO2回收設(shè)備工作而每單位期間T所需的電氣能量的電力要求量BQ[GWh/T]。進(jìn)而，發(fā)電條件計算部12將求出的電力要求量BQ[GWh/T]和上述熱修正要求量BP代入式2，計算將CO2回收設(shè)備工作所需的電氣能量和熱能量相加而得到的CO2回收能量BO [GWh/T]。
另外，如圖3、圖5所示，總輸出量計算部14基于下述式3，將〈1>送電端發(fā)電量AH[GWh/T]、廠內(nèi)電源使用量AM [GWh/T]和上述CO2回收能量BO [GWh/T]相加，計算發(fā)電機(jī)總輸出量AG。AG = AH + AM + BO......式 3也就是說，發(fā)電機(jī)總輸出量AG表示將火力發(fā)電設(shè)備內(nèi)的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)所發(fā)電的全部發(fā)電量和從火力發(fā)電設(shè)備側(cè)向CO2回收設(shè)備側(cè)供給的蒸氣的量(從蒸氣中得到的熱的電氣換算量)進(jìn)行合計而得到的來自火力發(fā)電設(shè)備的全部輸出量。發(fā)電機(jī)原單位計算部15根據(jù)條件設(shè)定部10中設(shè)定的〈4>使用燃料類別、參照《4》發(fā)電機(jī)效率特性求出的發(fā)電機(jī)效率AC[%]、以及總輸出量計算部14中計算的發(fā)電機(jī)總輸出量AG [GWh/T]，計算發(fā)電機(jī)原單位AE [tC02/MWh]。在此，“tC02”是以單位t (噸)來表示CO2的質(zhì)量的值。在該計算中，能夠利用京都機(jī)制中的CDM(Clean Development Mechanism)的方法論等公知的方法。
CO2回收量計算部16基于下述式4 式6，計算發(fā)電機(jī)CO2排放量Al [MtCO2A],CO2 回收量 BE 以及 CCS (Carbon dioxide Capture and Storage) CO2 排放量 BI [MtCO2/T]。Al = AG*AE......式 4BE = AI*BC/100......式 5BI = Al - BE......式 6S卩，如圖3、圖5所示，CO2回收量計算部16基于式4，將由發(fā)電機(jī)原單位計算部15計算的發(fā)電機(jī)原單位AE [tC02/MWh]和由總輸出量計算部14計算的發(fā)電機(jī)總輸出量AG[GWh/T]相乘,求出表不從火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的排氣中包括的CO2的量的發(fā)電機(jī)CO2排放量Al [MtC02/T]o其中，MtCO2是以單位Mt (百萬噸)來表示CO2的質(zhì)量的值。另外，如圖3、圖5所示，CO2回收量計算部16基于式5，通過使CO2回收率BC[%/T]反映在上述發(fā)電機(jī)CO2排放量Al [MtC02/T]中，來計算(預(yù)測)由CO2回收設(shè)備回收的CO2回收量BE [MtCO2A]0進(jìn)而，CO2回收量計算部16基于式6，從發(fā)電機(jī)CO2排放量Al [MtCO2/T]中減去CO2回收量BE[MtC02/T]，求出例如考慮了 CO2向地下存積等的CCS CO2排放量BI[MtC02/T ] O燃料消耗量計算部17根據(jù)由條件設(shè)定部10設(shè)定的〈4>使用燃料類別、參照《4》發(fā)電機(jī)效率特性求出的發(fā)電機(jī)效率AC[%]、以及由總輸出量計算部14計算的發(fā)電機(jī)總輸出量AG [GWh/T]，利用公知的方法，計算(預(yù)測)包括消耗的燃料的類別的分種類燃料消耗量AL [t/T]。接著，基于圖3及圖5，說明如此構(gòu)成的本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA預(yù)測CO2的回收量(CO2回收量BE)和燃料的消耗量(分種類燃料消耗量AL)的處理的流程。如圖3、圖5所示，首先，在條件設(shè)定部10中，設(shè)定與操作者從輸入操作部5輸入的輸入內(nèi)容對應(yīng)的〈1>送電端發(fā)電量AH、<2>C02回收率、<3>廠內(nèi)電源使用量以及〈4>使用燃料類別。特性保管部8存儲保持《I》熱要求特性、《2》電力要求特性、((3))熱有效率特性以及《4》發(fā)電機(jī)效率特性。預(yù)測部32的發(fā)電條件計算部12基于下述式7，通過收斂計算求出發(fā)電機(jī)總輸出量AG (AG1),以使A成為O。
A = AG1 — (AH 十 AM 十 BO)......式 7具體而言，如圖5所示，發(fā)電條件計算部12的總輸出量自動設(shè)定部12a自動設(shè)定對〈1>送電端發(fā)電量AH例如乘以規(guī)定系數(shù)而得到的發(fā)電機(jī)總輸出量的假定值A(chǔ)G115在此，所謂上述規(guī)定的系數(shù)，例如是I. 2 (倍)等的數(shù)值。進(jìn)而，總輸出量自動設(shè)定部12a作為在上述I. 2 (倍)之后使用的系數(shù)，準(zhǔn)備1.25 (倍)、1.30 (倍)、1.35 (倍)……等逐漸增加的數(shù)值和1.15 (倍)、1. 10 (倍)……等逐漸減少的數(shù)值。像這樣逐漸增加、減少的系數(shù)例如可以從輸入操作部5通過輸入操作來適當(dāng)指定。在此，總輸出量自動設(shè)定部12a與發(fā)電機(jī)總輸出量的假定值A(chǔ)G1相對應(yīng)地決定蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)[%]。接著，如圖5所示，發(fā)電條件計算部12的回收設(shè)備要求量取得部12b參照《I》熱要求特性，取得與上述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出和設(shè)定的<2>C02回收率對應(yīng)的必要熱量[KWh/t - C02]o回收設(shè)備要求量取得部12b參照《2》電力要求特性，取得與上述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出和設(shè)定的<2>C02回 收率對應(yīng)的必要電力量[KWh/t — C02]。發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c基于上述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出和《3》熱有效率特性，得到熱有效率[%]。發(fā)電條件計算部12根據(jù)如此得到的熱有效率和必要熱量，計算熱修正要求量BP[GWh/T]。進(jìn)而，發(fā)電條件計算部12將基于必要電力量[KWh/t - CO2]計算的電力要求量BQ [Gffh/T]與上述熱修正要求量BP [Gffh/T]相加而得到CO2回收能量BO [Gffh/T]o總輸出量計算部14將分別設(shè)定的〈1>送電端發(fā)電量AH [GWh/T]及廠內(nèi)電源使用量AM [Gffh/T]與計算的CO2回收能量BO [Gffh/T]相加，計算發(fā)電機(jī)總輸出量AG。在此，總輸出量驗(yàn)證部12d—邊參照式7，一邊對上述計算的發(fā)電機(jī)總輸出量的計算值“AH + AM + BO (AG)”與由總輸出量自動設(shè)定部12a假設(shè)的發(fā)電機(jī)總輸出量的假定值A(chǔ)G1進(jìn)行比較?？傒敵隽框?yàn)證部12d在這些數(shù)值存在差異的情況下，通過改變對〈1>送電端發(fā)電量AH乘以的上述系數(shù)，變更發(fā)電機(jī)總輸出量的假定值A(chǔ)G115進(jìn)行詳述，如圖5所示，在總輸出量驗(yàn)證部12d的驗(yàn)證的結(jié)果例如是發(fā)電機(jī)總輸出量的計算值“AH + AM + BO (AG)”小于假定值A(chǔ)G1的情況(驗(yàn)證結(jié)果為否的情況)下，總輸出量自動設(shè)定部12a將假定值A(chǔ)G1例如變更為小1%等。具有這樣的發(fā)電條件計算部12的預(yù)測部32進(jìn)行收斂計算，直到最終發(fā)電機(jī)總輸出量的計算值“AH + AM + B0”與假定值A(chǔ)G1之差消失(上述式7的A成為0而驗(yàn)證結(jié)果成為是)。由此求出發(fā)電機(jī)總輸出量AG。在求出發(fā)電機(jī)總輸出量AG之后,如圖3、圖5所不,發(fā)電機(jī)原單位計算部15基于<4>使用燃料類別、參照《4》發(fā)電機(jī)效率特性得到的發(fā)電機(jī)效率AC [%]、以及通過收斂計算得到的發(fā)電機(jī)總輸出量AG [GWh/T]，計算發(fā)電機(jī)原單位AE [tC02/MWh]。CO2回收量計算部16將由發(fā)電機(jī)原單位計算部15計算的發(fā)電機(jī)原單位AE[tC02/MWh]和通過收斂計算得到的發(fā)電機(jī)總輸出量AG [Gffh/T]相乘，求出發(fā)電機(jī)CO2排放量Al[MtCO2A]0進(jìn)而，CO2回收量計算部16通過使CO2回收率BC [%/T]反映在求出的發(fā)電機(jī)CO2排放量Al中，來計算(預(yù)測)由CO2回收設(shè)備回收的CO2回收量BE [Mtco2A] 燃料消耗量計算部17基于〈4>使用燃料類別及上述發(fā)電機(jī)效率AC [%]、以及通過收斂計算得到的發(fā)電機(jī)總輸出量AG [GWh/T]，計算(預(yù)測)分種類燃料消耗量AL [t/T]。輸出部25使顯示部2顯示如此預(yù)測的CO2回收量BE以及分種類燃料消耗量AL。
如上所述，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA能夠求出與要從具備CO2回收設(shè)備的火力發(fā)電廠向外部送電的目標(biāo)的送電端發(fā)電量以及回收目標(biāo)的CO2回收率對應(yīng)的CO2回收量和燃料消耗量。也就是說，該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA例如即使在送電端發(fā)電量變更、與此相伴火力發(fā)電設(shè)備內(nèi)的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(蒸氣的條件)變更的情況下，也能夠預(yù)測與此對應(yīng)而變化的CO2回收量和燃料消耗量。因此，在工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA中，能夠使該預(yù)測的CO2回收量和燃料消耗量反映在火力發(fā)電廠的實(shí)際的運(yùn)轉(zhuǎn)中。由此，支援火力發(fā)電廠的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。(第2實(shí)施方式)基于圖10說明第2實(shí)施方式。其中，在圖10中，對于與第I實(shí)施方式的圖2、圖5中所示的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖10所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IB除了第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA的全部結(jié)構(gòu)要素之外，還具備CO2回收率變更部19、變更范圍限制部18、0)2信用單價設(shè)定部20、CO2削減效果計算部21、燃料費(fèi)計算部22、發(fā)電單價計算部23以及發(fā)電單價驗(yàn)證部24?！O2回收率變更部19基于發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果，變更由條件設(shè)定部10設(shè)定的CO2回收率[%/T]。具體而言，CO2回收率變更部19在每次得到發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果時，例如以相同比率變更CO2回收率(進(jìn)行使CO2回收率例如依次增加1% (%/T)的變更或依次減少1%的變更等)。由這樣的CO2回收率變更部19實(shí)際增加或減少的比率的值的設(shè)定，例如可以通過從輸入操作部5的輸入操作來適當(dāng)指定。變更范圍限制部18限制(設(shè)定)由CO2回收率變更部19變更的CO2回收率的變更范圍，決定CO2回收率的變更范圍的下限、上限。由該變更范圍限制部18限制的變更范圍反映出例如由操作者經(jīng)由圖I所示的輸入操作部5指定的內(nèi)容(例如以初始的CO2回收率50[%/T]等為中心值，在30 80 [%/T]的范圍內(nèi)變更該CO2回收率)。信用單價設(shè)定部20設(shè)想作為交易CO2信用的制度的京都機(jī)制的排放量交易(ET:Emissions Trading)等,設(shè)定例如每It (噸)等單位質(zhì)量的CO2的信用價格、即CO2信用單價(例如3000日元等)。在此，作為上述排放量交易，例如設(shè)想如下的交易制度。即，對排放CO2的例如經(jīng)營者等設(shè)定規(guī)定的CO2排放量。使實(shí)際的CO2的排放量比排放限制少的經(jīng)營者等能夠?qū)⒃摬盍孔鳛榕欧艡?quán)(CO2信用)賣出。另一方面，CO2的排放量超過了排放限制的經(jīng)營者等通過購入超過量的排放權(quán)，能夠滿足排放量的限制。其中，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IB具有第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA中設(shè)置的預(yù)測部32的功能。總輸出量計算部14進(jìn)行與第I實(shí)施方式相同的收斂計算，求出從具備蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的火力發(fā)電設(shè)備輸出的發(fā)電機(jī)總輸出量AG。CO2削減效果計算部21在反映由CO2回收率變更部19變更的CO2回收率的基礎(chǔ)上，將由CO2回收量計算部16計算的CO2回收量和由信用單價設(shè)定部20設(shè)定的CO2信用單價相乘，計算與CO2削減量相當(dāng)?shù)腃O2信用價格。另一方面，燃料費(fèi)計算部22將由燃料消耗量計算部17計算的分種類燃料消耗量與圖3所示的火力發(fā)電設(shè)備的鍋爐的工作所使用的燃料的單價相乘，計算燃料費(fèi)。發(fā)電單價計算部23從由燃料費(fèi)計算部22計算的燃料費(fèi)中，減去由CO2削減效果計算部21計算的CO2信用價格，由此計算作為得到發(fā)電機(jī)總輸出量AG時的合計的成本的發(fā)電單價。也就是說，發(fā)電單價計算部23作為發(fā)電費(fèi)用計算部發(fā)揮功能，基于由第I實(shí)施方式中說明的預(yù)測部32預(yù)測的CO2回收量以及燃料消耗量，計算綜合了燃料費(fèi)和與CO2的削減量對應(yīng)的收入而得到的發(fā)電費(fèi)用。發(fā)電單價驗(yàn)證部24驗(yàn)證由發(fā)電單價計算部23計算的發(fā)電單價。在此,如圖10所示，在發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證的結(jié)果為發(fā)電單價不是最小的情況(驗(yàn)證結(jié)果為否的情況)下，CO2回收率變更部19使初始值的CO2回收率以事先指定的比率依次增加或減少。由此，發(fā)電單價驗(yàn)證部24取得發(fā)電單價成為最小(驗(yàn)證結(jié)果為是的情況)時的CO2回收率。也就是說，互相聯(lián)動而動作的發(fā)電單價驗(yàn)證部24以及CO2回收率變更部19作為回收率檢測部發(fā)揮功能，該回收率檢測部通過針對由條件設(shè)定部10設(shè)定的CO2回收率加以變更，來檢測以發(fā)電單價計算部23所計算的發(fā)電單價(發(fā)電費(fèi)用)成為最小作為條件的CO2回收率。更具體而言，首先，發(fā)電單價驗(yàn)證部24對應(yīng)用比率變更前的初始的CO2回收率而 計算的發(fā)電單價和利用使初始的CO2回收率例如減少一 1%而得到的CO2回收率計算的發(fā)電單價進(jìn)行比較。在比較的結(jié)果為應(yīng)用從初始值減少一 1%而得到的CO2回收率的發(fā)電單價比應(yīng)用初始值的CO2回收率的發(fā)電單價小的情況下，CO2回收率變更部19使CO2回收率從初始值減少一 2%。發(fā)電單價計算部23利用該減少一 2%的CO2回收率，再次計算發(fā)電單價。發(fā)電單價驗(yàn)證部24對以上述減少一 1%的CO2回收率得到的發(fā)電單價與以減少一 2%的CO2回收率得到的發(fā)電單價進(jìn)行比較。在發(fā)電單價驗(yàn)證部24中的比較的結(jié)果為應(yīng)用從初始值減少一 1%而得到的CO2回收率的發(fā)電單價比應(yīng)用初始值的CO2回收率的發(fā)電單價大的情況下，CO2回收率變更部19使CO2回收率從初始值增加十1%。發(fā)電單價計算部23利用該增加十1%的CO2回收率來計算發(fā)電單價。像這樣，CO2回收率變更部19按照發(fā)電單價驗(yàn)證部24對發(fā)電單價的比較結(jié)果，使
初始值的CO2回收率以事先指定的例如一1%、一 2%、......一 n%的比率減少，或以例如+
1%、+ 2%、……+ n%的比率增加。另一方面，發(fā)電單價計算部23應(yīng)用如此增減的CO2回收率來依次計算發(fā)電單價。在此，CO2回收率變更部19在由變更范圍限制部18限制(設(shè)定)的范圍內(nèi)，變更CO2回收率的變更范圍“一 n% + n%”。發(fā)電單價驗(yàn)證部24通過這樣的重復(fù)計算以及比較，求出(預(yù)測)發(fā)電單價成為最小的CO2回收率。進(jìn)而，輸出部25除了預(yù)先設(shè)定的送電端發(fā)電量之外，還使求出的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、燃料消耗量和CO2回收量經(jīng)由顯示部2顯示。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1B，在主要固定地指定送電端發(fā)電量的條件下，能夠得到發(fā)電單價成為最小的CO2回收率的值。由此，能夠在考慮到包括CO2削減效果的發(fā)電單價的基礎(chǔ)上，有效地使火力發(fā)電廠運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，根據(jù)該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1B，能夠在操作者等所指定的變更范圍內(nèi)，求出發(fā)電單價成為最小的CO2回收率。因此，能夠在CO2削減的允許范圍內(nèi)支援火力發(fā)電廠的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。(第3實(shí)施方式)基于圖11說明第3實(shí)施方式。其中，在該圖11中，對于與第I、第2實(shí)施方式的圖2、圖5以及圖10中所示的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖11所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IC替代第2實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IB的CO2回收率變更部19，而具備送電端發(fā)電量變更部26。進(jìn)而，工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IC替代變更范圍限制部18而具備(第2)變更范圍限制部38。送電端發(fā)電量變更部26基于發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果，變更由條件設(shè)定部10設(shè)定的送電端發(fā)電量[GWh/T]。具體而言，送電端發(fā)電量變更部26在每次得到發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果時，使送電端發(fā)電量例如以相同比率變更(進(jìn)行使初始的送電端發(fā)電量例如依次增加1%的變更、或依次減少1%的變更等)。由這樣的送電端發(fā)電量變更部26實(shí)際增加或減少的比率的值的設(shè)定，例如可以通過從輸入操作部5的輸入操作來適當(dāng)指定。變更范圍限制部38限制(設(shè)定)由送電端發(fā)電量變更部26變更的送電端發(fā)電量的從下限到上限的變更范圍，對該變更量施加限制，以使送電端發(fā)電量不發(fā)生極端大的變動。由該變更范圍限制部38設(shè)定的變更范圍反映出例如由操作者經(jīng)由圖I所示的輸入操作部5輸入的內(nèi)容(在將作為初始值設(shè)定輸入的送電端發(fā)電量設(shè)為100%的情況下的例如“85 115 [%]，，等)。 其中，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IC也具有第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA中設(shè)置的預(yù)測部32的功能?？傒敵隽坑嬎悴?4進(jìn)行與第I實(shí)施方式相同的收斂計算，求出發(fā)電機(jī)總輸出量AG。發(fā)電單價驗(yàn)證部24驗(yàn)證由發(fā)電單價計算部23計算的發(fā)電單價。在此,如圖11所示，在發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證的結(jié)果為發(fā)電單價不是最小的情況下(驗(yàn)證結(jié)果為否)，送電端發(fā)電量變更部26使初始值的送電端發(fā)電量以事先指定的比率依次增加或減少。由此，發(fā)電單價驗(yàn)證部24取得在發(fā)電單價成為最小(驗(yàn)證結(jié)果為是)時的送電端發(fā)電量。即，相互聯(lián)動而動作的發(fā)電單價驗(yàn)證部24以及送電端發(fā)電量變更部26作為供電量檢測部發(fā)揮功能，該供電量檢測部通過針對由條件設(shè)定部10設(shè)定的送電端發(fā)電量施加變更，來檢測發(fā)電單價計算部23所計算的發(fā)電單價(發(fā)電費(fèi)用)成為最小的條件的送電端發(fā)電量(供電量)。進(jìn)行詳述，發(fā)電單價驗(yàn)證部24與第2實(shí)施方式中說明的CO2回收率變更部19相同，按照發(fā)電單價驗(yàn)證部24對發(fā)電單價的比較結(jié)果，使初始值的送電端發(fā)電量以事先指定
的例如一1%、一 2%、......- n%的比率減少，或以例如+ 1%、+ 2%、......+ n%的比率增加。
另一方面，發(fā)電單價計算部23應(yīng)用如此增減的送電端發(fā)電量來依次計算發(fā)電單價。在此，送電端發(fā)電量變更部26在由變更范圍限制部38限制(設(shè)定)的范圍內(nèi)，變更送電端發(fā)電量的變更范圍“一n% + n%”。發(fā)電單價驗(yàn)證部24通過這樣的重復(fù)計算以及比較，求出(預(yù)測)發(fā)電單價成為最小的送電端發(fā)電量。進(jìn)而，輸出部25除了預(yù)先設(shè)定的CO2回收率之外，還使求出的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的送電端發(fā)電量、燃料消耗量和CO2回收量經(jīng)由顯示部2顯示。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1C，在主要固定地指定CO2回收率的條件下，能夠得到發(fā)電單價成為最小的送電端發(fā)電量的值。因此，能夠在考慮到包括CO2削減效果的發(fā)電單價和期望的送電端發(fā)電量的基礎(chǔ)上，使火力發(fā)電廠高效運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)而，根據(jù)該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1C，能夠指定使送電端發(fā)電量增減的條件范圍，因此能夠在確保例如最低限所需的送電端發(fā)電量的值等的基礎(chǔ)上，對發(fā)電單價最低的有效的火力發(fā)電廠的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行支援。(第4實(shí)施方式)基于圖12說明第4實(shí)施方式。其中，在該圖12中,對于與第I 第3實(shí)施方式的圖2、圖5、圖10及圖11中所示的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖12所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)ID除了具備送電端發(fā)電量變更部26的第3實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IC的結(jié)構(gòu)之外，還具備第2實(shí)施方式的CO2回收率變更部19。進(jìn)而，工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)ID替代變更范圍限制部38而具備(第3)變更范圍限制部48。CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26基于發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果，個別地變更由條件設(shè)定部10設(shè)定的CO2回收率以及送電端發(fā)電量。具體而言，CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26在每次得到發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證結(jié)果時，使CO2回收率以及送電端發(fā)電量中的逐個例如以相同比率分別變更(例如逐次以1%個別增力口、或逐次以1%個別減少)。由CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26變更的比率的值的設(shè)定，可以通過從圖I所示的輸入操作部5的輸入操作來指定。變更范圍限制部48限制(設(shè)定)由CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部 26分別變更的CO2回收率以及送電端發(fā)電量的變更范圍，決定各自的變更范圍的下限、上限。由該變更范圍限制部48分別限制(設(shè)定)的變更范圍反映出操作者等經(jīng)由圖I所示的輸入操作部5輸入的內(nèi)容。另外，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)ID也具有第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA中設(shè)置的預(yù)測部32的功能?？傒敵隽坑嬎悴?4進(jìn)行與第I實(shí)施方式相同的收斂計算，求出發(fā)電機(jī)總輸出量AG。發(fā)電單價驗(yàn)證部24驗(yàn)證由發(fā)電單價計算部23計算的發(fā)電單價。在此,如圖11所示，在發(fā)電單價驗(yàn)證部24的驗(yàn)證的結(jié)果為發(fā)電單價不是最小的情況下(驗(yàn)證結(jié)果為否)，C02回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26使初始值的CO2回收率或送電端發(fā)電量以事先指定的比率依次增加或減少。由此，發(fā)電單價驗(yàn)證部24取得發(fā)電單價成為最小(驗(yàn)證結(jié)果為是)時的CO2回收率與送電端發(fā)電量的組。即，各自聯(lián)動而動作的發(fā)電單價驗(yàn)證部24、CO2回收率變更部19和送電端發(fā)電量變更部26作為組合檢測部發(fā)揮功能，該組合檢測部通過針對由條件設(shè)定部10設(shè)定的二氧化碳的回收率和送電端發(fā)電量(供電量)分別施加變更，來檢測由發(fā)電單價計算部23計算的發(fā)電單價(發(fā)電費(fèi)用)成為最小的條件的二氧化碳的回收率與送電端發(fā)電量的組合。更具體而言，發(fā)電單價驗(yàn)證部24與第2實(shí)施方式中說明的CO2回收率變更部19相同，按照發(fā)電單價驗(yàn)證部24對發(fā)電單價的比較結(jié)果，使初始值的CO2回收率或初始值的
電端發(fā)電量以事先指定的例如一1%、一 2%、......一 n%的比率個別減少，或以例如+ 1%、+
2%、……+ n%的比率個別增加。另一方面，發(fā)電單價計算部23應(yīng)用如此增減的CO2回收率以及送電端發(fā)電量來依次計算發(fā)電單價。在此，CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26在由變更范圍限制部48設(shè)定的范圍內(nèi)，變更CO2回收率以及送電端發(fā)電量的變更范圍“一n% 十n%，，。發(fā)電單價驗(yàn)證部24通過這樣的重復(fù)計算以及比較，求出(預(yù)測)發(fā)電單價成為最小的CO2回收率和送電端發(fā)電量。進(jìn)而，輸出部25使求出的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量和CO2回收量經(jīng)由顯示部2顯示。像這樣，根據(jù)本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1D，一邊在預(yù)先設(shè)定(限制)的變更范圍內(nèi)變更CO2回收率和送電端發(fā)電量的各值，一邊預(yù)測發(fā)電單價成為最小的CO2回收率和送電端發(fā)電量。結(jié)果，能夠反映發(fā)電單價成為最小的該預(yù)測結(jié)果而使火力發(fā)電廠高效運(yùn)轉(zhuǎn)。(第5實(shí)施方式)接著，基于圖13說明第5實(shí)施方式。其中，在圖13中，對于與第I 第4實(shí)施方式的圖2、圖5、圖10 圖12中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖13所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IE除了第4實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)ID的結(jié)構(gòu)之外，還具有計劃時刻設(shè)定部27，并且替代輸出部25而具備輸出部35。計劃時刻設(shè)定部27作為用于分配工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)(發(fā)電)計劃中的時間的要素的計劃時刻，設(shè)定任意的年月日以及小時分鐘。進(jìn)而，計劃時刻設(shè)定部27能夠設(shè)定年月日或小時分鐘不同的多個計劃時刻。另外，由計劃時刻設(shè)定部27設(shè)定的計劃時刻可以通過操作者等 經(jīng)由圖I所示的輸入操作部5進(jìn)行輸入操作來任意指定。在此，由計劃時刻設(shè)定部27設(shè)定的計劃時刻與由條件設(shè)定部10設(shè)定的送電端發(fā)電量以及CO2回收率等建立關(guān)聯(lián)。進(jìn)而，該設(shè)定的計劃時刻也與作為預(yù)測結(jié)果計算的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量及CO2回收量建立關(guān)聯(lián)。另外，在該情況下，第I實(shí)施方式中說明的送電端發(fā)電量[GWh/T]和CO2回收量[%/T]等的各個單位中包括的單位期間T設(shè)定為I分鐘，以與計劃時刻的年月日的小時分鐘對應(yīng)。輸出部35使下述例如表形式的信息顯示在顯示部2上，該信息通過將與第4實(shí)施方式同樣分別預(yù)測的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量及CO2回收量與由計劃時刻設(shè)定部27設(shè)定的計劃時刻相互建立對應(yīng)而成。 因此，根據(jù)本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1E，對分別計算的例如發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率和送電端發(fā)電量等的各預(yù)測值進(jìn)一步附加計劃時刻來進(jìn)行顯示。因此，能夠有效地將該顯示內(nèi)容作為火力發(fā)電廠的直接的運(yùn)轉(zhuǎn)預(yù)定數(shù)據(jù)來利用。(第6實(shí)施方式)基于圖14說明第6實(shí)施方式。其中，在該圖14中，對于與第I 第5實(shí)施方式的圖2、圖5、圖10 圖13中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖14所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IF除了第5實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IE的結(jié)構(gòu)之外，還具備變化限制設(shè)定部28、變化限制符合判斷部29以及通知部30。變化限制設(shè)定部28設(shè)定CO2回收率變更部19以及送電端發(fā)電量變更部26對CO2回收率[%/11以及送電端發(fā)電量[GWh/T]的變化限制。所謂變化限制，指的是將例如每分鐘1%等每單位期間的變化的比例即變化率確定為閾值，并在超過了確定的該變化率的情況下進(jìn)行限制。變化限制可以通過操作者等經(jīng)由圖I所示的輸入操作部5進(jìn)行輸入操作來任意指定。變化限制符合判斷部29作為設(shè)定條件取得部以及變化率計算部發(fā)揮功能，按由計劃時刻設(shè)定部27分別設(shè)定的每個計劃時刻，取得發(fā)電費(fèi)用成為最小的CO2回收率以及送電端發(fā)電量(供電量)作為設(shè)定條件。進(jìn)而，變化限制符合判斷部29按由計劃時刻設(shè)定部27分別設(shè)定的前后的計劃時刻彼此之間的每個期間，計算所述取得的CO2回收率以及送電端發(fā)電量的變化率。進(jìn)而，變化限制符合判斷部29判斷前后的每個計劃時刻間的(發(fā)電單價成為最小的)CO2回收率以及送電端發(fā)電量各自的值是否超過了變化限制。也就是說，設(shè)想以下情況如果CO2回收率或送電端發(fā)電量的變化率極端大，則CO2回收設(shè)備或火力發(fā)電設(shè)備所具有的功能無法追隨CO2的回收量會發(fā)電量的急劇的變化，而無法發(fā)揮規(guī)格(spec)上的性能等。因此，為了避免這種情況，需要判斷有無超過變化限制。通知部30在由變化限制符合判斷部29判斷為按計劃時刻彼此之間的每個期間計算的變化率的值超過了變化限制(閾值)的情況(判斷結(jié)果為否的情況)下，使變化率錯誤信息顯示在圖I所示的顯示部2上。也就是說，通知部30產(chǎn)生警報作為變化率錯誤信息，由此向操作者等通知。該變化率錯誤信息至少包括被判斷為超過變化限制的變化率的值、成為該變化率的值的計算源的前后的計劃時刻、以及被判斷為超過變化限制的對象的要素名(關(guān)于送電端發(fā)電量及/或CO2回收率的名稱)。
另一方面，在變化限制符合判斷部29判斷為未超過變化限制(閾值)的情況(判斷結(jié)果為是的情況)下，輸出部35與第5實(shí)施方式相同，使下述表形式的信息等顯示在圖I所示的顯示部2中，該信息通過將分別預(yù)測的最小的發(fā)電單價、發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量及CO2回收量與由計劃時刻設(shè)定部27分別設(shè)定的各個計劃時刻相互建立對應(yīng)而成。像這樣，在本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IF中，在考慮發(fā)電單價按每個計劃時刻預(yù)測的CO2回收率以及送電端發(fā)電量的變化率超過了變化限制(用于使CO2回收設(shè)備或火力發(fā)電設(shè)備例如按照規(guī)格進(jìn)行額定動作的允許范圍等)的情況下，能夠使變化率錯誤信息作為警報輸出。因此，根據(jù)工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1F，能夠一邊考慮CO2回收設(shè)備或火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)性能以及發(fā)電單價一邊實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。(第7實(shí)施方式)基于圖15說明第7實(shí)施方式。其中，在該圖15中,對于與第I 第6實(shí)施方式的圖2、圖5、圖10 圖14中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖15所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IG除了第6實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IF的全部結(jié)構(gòu)要素之外，還具備條件策定部31。條件策定部31在由變化限制符合判斷部29判斷為未滿足變化限制的情況(判斷結(jié)果為否的情況)下，在通知部30產(chǎn)生警報之后未滿足變化限制的條件下，對送電端發(fā)電量及/或CO2回收率的值施加變更，以使送電端發(fā)電量或CO2回收率的變化率成為作為變化限制決定的閾值以下。在此，條件策定部31與發(fā)電單價驗(yàn)證部24聯(lián)動，主要與第I 第4實(shí)施方式中描述的處理同樣進(jìn)行重復(fù)計算以及比較。結(jié)果，條件策定部31求出(預(yù)測)在滿足變化限制的條件下而且發(fā)電單價成為最小的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量以及CO2回收量。即，這樣的條件策定部31作為設(shè)定條件重新取得部發(fā)揮功能，該設(shè)定條件重新取得部在送電端發(fā)電量或CO2回收率的變化率的值超過了作為變化限制決定的閾值的情況下，重新取得滿足變化率的值收斂于變化限制(閾值內(nèi))的條件且在該條件下發(fā)電費(fèi)用成為最小的CO2回收率或供電量。
另一方面，在變化限制符合判斷部29判斷為滿足變化限制的情況(判斷結(jié)果為是的情況)下，輸出部35使?jié)M足變化限制的最小的發(fā)電單價、在滿足變化限制的基礎(chǔ)上發(fā)電單價成為最小時的CO2回收率、送電端發(fā)電量、燃料消耗量和CO2回收量經(jīng)由顯示部2顯示。因此，根據(jù)本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)1G，能夠事先掌握能夠充分發(fā)揮CO2回收設(shè)備或火力發(fā)電設(shè)備的本來的運(yùn)轉(zhuǎn)性能而且抑制發(fā)電費(fèi)用的運(yùn)轉(zhuǎn)條件。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)火力發(fā)電廠的有效運(yùn)轉(zhuǎn)。(第8實(shí)施方式)基于圖16說明第8實(shí)施方式。其中，在該圖16中,對于與第I 第2實(shí)施方式的圖2、圖5、圖10中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖16所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IH除了圖10所示的第2實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IB的結(jié)構(gòu)，還在燃料費(fèi)計算部22的前級具備燃料單價變動部33和燃 料單價變動信息存放部34。燃料單價變動部33與網(wǎng)絡(luò)(互聯(lián)網(wǎng)、LAN (Local Area Network)等)連接。燃料單價變動部33經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)獲得燃料價格的變動信息，對燃料單價信息附加時刻信息，并存放在燃料單價變動信息存放部34中。在燃料費(fèi)計算部22中，能夠?qū)崿F(xiàn)反映了燃料單價變動部33所獲得的最新的燃料單價的計算。本系統(tǒng)的利用者能夠利用過去的燃料單價的履歷信息，指定由燃料費(fèi)計算部22使用的燃料單價。例如，可以自動選定過去I年中的燃料單價的最大值和最小值，在該最大值和最小值的兩種條件下，進(jìn)行燃料費(fèi)計算部22中的計算(預(yù)測)。(第9實(shí)施方式)基于圖17說明第9實(shí)施方式。其中，在該圖17中，對于與第I實(shí)施方式的圖2、圖5中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖17所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)II除了圖2所示的第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA的結(jié)構(gòu)之外，在輸出部25的前級還具有燃料限制判定部35。該燃料限制判定部35具有燃料投放條件登錄部36、判定部37、對策提示部38。在燃料投放條件登錄部36中，登錄了與燃料用的粉碎機(jī)(碾磨機(jī))的臺數(shù)相應(yīng)的燃料投放量(燃料投放條件信息)。該燃料投放條件信息例如是“碾磨機(jī)是XX臺的情況下的最大燃料投放量為YY (kg/h)”這樣的信息，能夠手動輸入，或者從其他系統(tǒng)以電子輸入。燃料投放條件信息也可以通過表形式的列表或特性式等形式來表現(xiàn)。判定部37基于燃料投放條件信息以及現(xiàn)在的碾磨機(jī)的臺數(shù)，判定能否投放與由預(yù)測部32預(yù)測的燃料消耗量對應(yīng)的燃料。在判定部37判定為不能實(shí)現(xiàn)燃料的投放的情況下，對策提示部38提示該對策。作為對策，例如提示“降低供電量”、“增加碾磨機(jī)的臺數(shù)”中的某一個或雙方。其中，粉碎機(jī)(碾磨機(jī))作為燃料例如粉碎碳而使其成為微粉碳。作為火力發(fā)電廠，例如在使用碳火力的情況下，通過粉碎機(jī)(碾磨機(jī))使碳成為微粉碳，并使其從燃燒機(jī)(burner)噴出而燃燒，由此實(shí)現(xiàn)發(fā)電效率的提高。(第10實(shí)施方式)基于圖18說明第10實(shí)施方式。其中，在該圖18中，對于與第I實(shí)施方式的圖2、圖5中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖18所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IJ除了圖5所示的第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA的結(jié)構(gòu)之外，預(yù)測部32J (發(fā)電條件計算部12J)還具有蒸氣壓力條件登錄部40。蒸氣壓力條件登錄部40配置在總輸出自動設(shè)定部12a與回收設(shè)備要求量取得部12b之間。在蒸氣壓力條件登錄部40中，按每個蒸氣壓力條件登錄有多個《I》熱要求特性、《2》電力要求特性以及《3》熱有效率特性(第I 第3回收能力特性)。即，在本實(shí)施方式中，第I 第3回收能力特性包括對蒸氣壓力的依賴性。如圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B所示，在第I 第3回收能力特性中，考慮對發(fā)電機(jī)輸出的依賴性。通過設(shè)為除了考慮發(fā)電機(jī)輸出之外還考慮蒸氣壓力的第I 第3回收能力特性，能夠提高預(yù)測部32J的預(yù)測的可靠性。蒸氣壓力條件登錄部40登錄與火力發(fā)電設(shè)備的輸出變動對應(yīng)的蒸氣壓力條件。蒸氣壓力條件的信息例如是“輸出(供電量)范圍“XI X2 (kWh)”時的設(shè)定蒸氣壓力為Y(MPa)”這樣的信息,能夠手動輸入,或者從其他系統(tǒng)以電子輸入。蒸氣壓力條件的信息也可以通過表形式的列表或特性式等形式來表現(xiàn)。 預(yù)測部32J基于條件設(shè)定部10的設(shè)定內(nèi)容、蒸氣壓力條件登錄部40中登錄的第I 第3回收能力特性、以及蒸氣壓力條件登錄部40中登錄的蒸氣壓力條件，預(yù)測燃料的消耗量和二氧化碳的回收量。與上述預(yù)測部32相同，預(yù)測部32J (發(fā)電條件計算部12J等)如下動作。發(fā)電條件計算部12J決定蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出。進(jìn)而，發(fā)電條件計算部12J的回收設(shè)備要求量取得部12b —邊參照第I回收能力特性(《I》熱要求特性)，一邊得到與條件設(shè)定部10中設(shè)定的<2>C02回收率和所述決定的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出對應(yīng)的必要熱量。發(fā)電條件計算部12J的發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c參照第2回收能力特性(《2》電力要求特性)，得到與所述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)和條件設(shè)定部10中設(shè)定的<2>C02回收率對應(yīng)的必要電力量。發(fā)電條件計算部12J的發(fā)電機(jī)熱有效率取得部12c —邊參照第3回收能力特性(《3》熱有效率特性)，一邊得到與如上所述決定的蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)和必要熱量對應(yīng)的熱有效率。在此，發(fā)電條件計算部12J (蒸氣壓力條件登錄部40)按照設(shè)定的總輸出求出蒸氣壓力。然后，回收設(shè)備要求量取得部12b、電機(jī)熱有效率取得部12c能夠利用蒸氣壓力的信息，取得必要熱量、運(yùn)轉(zhuǎn)輸出(發(fā)電機(jī)輸出)、必要電力量、熱有效率。即，利用蒸氣壓力條件登錄部40中登錄的蒸氣壓力條件，預(yù)測燃料的消耗量和二氧化碳的回收量。(第11實(shí)施方式)基于圖19說明第11實(shí)施方式。其中，在該圖19中，對于與第I實(shí)施方式的圖2、圖5中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖19所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IK除了圖5所示的第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA的結(jié)構(gòu)之外，預(yù)測部32K (發(fā)電條件計算部12K)還具有鍋爐最佳條件計算部42。鍋爐最佳條件計算部42配置在回收設(shè)備要求量取得部12b的后級。如上所述，熱要求量BS (對CO2回收設(shè)備工作而每單位期間T所需的熱能量進(jìn)行電氣換算而得到的值)由發(fā)電條件計算部12求出。鍋爐最佳條件計算部42基于該熱要求量BS，計算鍋爐中的燃料、水、空氣的最佳必要量。即，除了燃料之外，還能夠計算水、空氣的投放量。鍋爐最佳條件計算部42例如具有表示熱要求量BS與鍋爐中的燃料等的最佳量之間的關(guān)系的數(shù)據(jù)庫。鍋爐最佳條件計算部42利用該數(shù)據(jù)庫，能夠根據(jù)熱要求量BS得到鍋爐中的燃料等的最佳量。(第12實(shí)施方式)基于圖20說明第12實(shí)施方式。其中，在該圖20中，對于與第I實(shí)施方式的圖2、圖5中的結(jié)構(gòu)要素相同的結(jié)構(gòu)要素，賦予相同的附圖標(biāo)記并省略其說明。如圖20所示，本實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IL除了圖5所示的第I實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)IA的結(jié)構(gòu)之外，預(yù)測部32L (發(fā)電條件計算部12L)還具有特性修正部43。特性修正部43配置在總輸出自動設(shè)定部12a與回收設(shè)備要求量取得部12b之間，包括特性變化信息數(shù)據(jù)庫44和周圍環(huán)境預(yù)測部45。在特性變化信息數(shù)據(jù)庫44中，存放了表示《I》熱要求特性、《2》電力要求特性、《3》熱有效率特性(第I 第3回收能力特性)及《4》發(fā)電機(jī)效率特性與工廠的周圍環(huán)境狀況(室外氣溫、海水溫、濕度等)之間的關(guān)系的特性修正信息。即，特性修正信息表示《I》熱要求特性等根據(jù)工廠中的室外氣溫等如何變化。特性修正部43利用特性修正信息，修正《I》熱要求特性、《2》電力要求特性、《3》熱有效率特性(第I 第3回收能力特性)及《4》發(fā)電機(jī)效率特性。通過設(shè)為不僅考慮發(fā)電機(jī)輸出而且考慮室外氣溫等的《I》熱要求特性等，能夠提高預(yù)測部32的預(yù)測的可靠性。在周圍環(huán)境預(yù)測部45中，決定所述火力發(fā)電設(shè)備的發(fā)電效率特性和所述二氧化碳回收設(shè)備的回收能力特性時的周圍環(huán)境狀況(室外氣溫、海水溫、濕度等)作為數(shù)據(jù)庫(過去的履歷)被登錄。周圍環(huán)境預(yù)測部45利用該數(shù)據(jù)庫，預(yù)測要計算(預(yù)測)的時間的周圍環(huán)境狀況。其中，也可以向周圍環(huán)境預(yù)測部45輸入周圍環(huán)境狀況。在特性修正部43的修正 中，能夠利用周圍環(huán)境預(yù)測部45中的預(yù)測結(jié)果或者輸入結(jié)果。以上說明了幾個實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式只是舉例說明，不意味著對發(fā)明的范圍進(jìn)行限定。這些新的實(shí)施方式能夠通過其他各種方式實(shí)施。另外，在不脫離發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種省略、置換、變更。這些實(shí)施方式及其變形都包含在發(fā)明的范圍和主旨中，并且包含在權(quán)利要求的范圍所記載的發(fā)明及與其均等的范圍中。例如，在上述實(shí)施方式中，作為火力發(fā)電廠內(nèi)設(shè)置的火力發(fā)電設(shè)備，例示了具備鍋爐和蒸氣渦輪發(fā)電機(jī)的所謂蒸汽能發(fā)電設(shè)備。替代于此，通過燃燒煤油、輕油、LNG等的燃燒氣體使燃?xì)廨啓C(jī)旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行發(fā)電的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備、或組合燃?xì)廨啓C(jī)和蒸氣渦輪來進(jìn)行發(fā)電的混合循環(huán)發(fā)電設(shè)備等中，也可以應(yīng)用本發(fā)明。附圖標(biāo)記說明1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1I、1J、1K、1L......工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，2......顯示部，
5……輸入操作部，7……存儲部(存儲裝置)，8……特性保管部(特性數(shù)據(jù)存儲部)，9……工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序，10……條件設(shè)定部，12……發(fā)電條件計算部，12a……總輸出量自動設(shè)定部，12b……回收設(shè)備要求量取得部，12c……發(fā)電機(jī)熱有效率取得部，12d……總輸出
量驗(yàn)證部，14......總輸出量計算部，15......發(fā)電機(jī)原單位計算部，16......CO2回收量計算
部，17……燃料消耗量計算部，18，38，48……變更范圍限制部，19……CO2回收率變更部，20……CO2信用單價設(shè)定部，21……CO2削減效果計算部，22……燃料費(fèi)計算部，23……發(fā)電單價計算部(發(fā)電費(fèi)用計算部)，24……發(fā)電單價驗(yàn)證部，25，35……輸出部，26……送電端發(fā)電量變更部，27……計劃時刻設(shè)定部，28……變化限制設(shè)定部，29……變化限制符合判斷部，30……通知部，31……條件策定部(設(shè)定條件重新取得部)，32……預(yù)測部，33……燃料單價變動部，34……燃料單價變動信息存放部，35……燃料限制判定部，36……燃料投放條件登錄部，37……判定部，38……對策提示部，39……燃料投放條件登錄部，40……蒸氣壓力條件登錄部，42……鍋爐最佳條件計算部，43……特性修正部，44……特性變化信息數(shù)據(jù) 庫，45……周圍環(huán)境預(yù)測部
權(quán)利要求
1.一種工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，支援工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，該工廠具備火力發(fā)電設(shè)備和二氧化碳回收設(shè)備，該二氧化碳回收設(shè)備以所述火力發(fā)電設(shè)備的動力源的一部分的熱能以及發(fā)電的電力的一部分作為動力源，該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)具備 條件設(shè)定部，設(shè)定要從所述工廠向外部供電的供電量、以及由所述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳的目標(biāo)的回收率； 特性數(shù)據(jù)存儲部，存儲特性數(shù)據(jù)，該特性數(shù)據(jù)表示與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)地變化的所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收能力；以及 預(yù)測部，基于所述條件設(shè)定部的設(shè)定內(nèi)容和由所述特性數(shù)據(jù)存儲部存儲的存儲內(nèi)容，預(yù)測所述火力發(fā)電設(shè)備中的燃料的消耗量和所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收量。
2.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 發(fā)電費(fèi)用計算部，基于由所述預(yù)測部預(yù)測的二氧化碳的回收量以及燃料的消耗量，計算綜合了燃料費(fèi)和與二氧化碳的削減量對應(yīng)的收入而得到的發(fā)電費(fèi)用；以及 回收率檢測部，對由所述條件設(shè)定部設(shè)定的二氧化碳的回收率施加變更，由此檢測使所述發(fā)電費(fèi)用計算部計算的發(fā)電費(fèi)用成為最小的條件的二氧化碳的回收率。
3.如權(quán)利要求2所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 燃料單價變動部，取得表示燃料單價的時間性變動的燃料單價變動信息； 所述發(fā)電費(fèi)用計算部基于所述燃料單價變動信息，計算所述發(fā)電費(fèi)用。
4.如權(quán)利要求2所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 變更范圍限制部，限制基于所述回收率檢測部的二氧化碳的回收率的變更范圍。
5.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 發(fā)電費(fèi)用計算部，基于由所述預(yù)測部預(yù)測的二氧化碳的回收量以及燃料的消耗量，計算綜合了燃料費(fèi)和與二氧化碳的削減量對應(yīng)的收入而得到的發(fā)電費(fèi)用；以及 供電量檢測部，對由所述條件設(shè)定部設(shè)定的供電量施加變更，由此檢測使所述發(fā)電費(fèi)用計算部計算的發(fā)電費(fèi)用成為最小的條件的供電量。
6.如權(quán)利要求5所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 第2變更范圍限制部，限制基于所述供電量檢測部的供電量的變更范圍。
7.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 發(fā)電費(fèi)用計算部，基于由所述預(yù)測部預(yù)測的二氧化碳的回收量以及燃料的消耗量，計算綜合了燃料費(fèi)和與二氧化碳的削減量對應(yīng)的收入而得到的發(fā)電費(fèi)用； 組合檢測部，對由所述條件設(shè)定部設(shè)定的二氧化碳的回收率和供電量分別施加變更，由此檢測使所述發(fā)電費(fèi)用計算部所計算的發(fā)電費(fèi)用成為最小的條件的二氧化碳的回收率與供電量的組合；以及 第3變更范圍限制部，分別限制基于所述組合檢測部的二氧化碳的回收率和供電量的變更范圍。
8.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 燃料投放條件登錄部，登錄表示燃料用的碾磨機(jī)的臺數(shù)與燃料投放量的關(guān)系的燃料投放條件信息； 判定部，基于所述燃料投放條件信息，判定能否投放與所述預(yù)測部所預(yù)測的燃料消耗量對應(yīng)的燃料；以及 對策提示部，在所述判定部判定為不能投放所述燃料的情況下，提示對策。
9.如權(quán)利要求2所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 計劃時刻設(shè)定部，設(shè)定用于分配所述工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)計劃中的時間要素的計劃時刻；以及輸出部，將所述預(yù)測的燃料的消耗量及二氧化碳的回收量、以及作為設(shè)定條件而使所述發(fā)電費(fèi)用成為最小的二氧化碳的回收率及供電量之中的至少一個與由所述計劃時刻設(shè)定部設(shè)定的計劃時刻相互建立對應(yīng)，并將建立了對應(yīng)后的信息輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)， 所述計劃時刻設(shè)定部分別設(shè)定多個所述計劃時刻； 該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)還具備 設(shè)定條件取得部，在由所述計劃時刻設(shè)定部分別設(shè)定的每個計劃時刻，作為設(shè)定條件取得所述發(fā)電費(fèi)用成為最小的二氧化碳的回收率或供電量； 變化率計算部，在由所述計劃時刻設(shè)定部分別設(shè)定的前后的計劃時刻彼此之間的每個期間，計算所述取得的二氧化碳的回收率或供電量的變化率；以及 通知部，在由所述變化率計算部在所述每個期間計算的變化率的值超過了閾值的情況下，進(jìn)行通知。
11.如權(quán)利要求10所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 設(shè)定條件重新取得部，在所述變化率的值超過了所述閾值的情況下，重新取得滿足所述變化率的值收斂于所述閾值內(nèi)的條件且在該條件下所述發(fā)電費(fèi)用成為最小的二氧化碳的回收率或供電量。
12.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)， 由所述特性數(shù)據(jù)存儲部存儲的所述特性數(shù)據(jù)包括以下特性之中的至少一個 第I回收能力特性，將所述二氧化碳回收設(shè)備的二氧化碳的回收率和包括二氧化碳的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的熱量的電力換算量之間的相關(guān)關(guān)系與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)來表示； 第2回收能力特性，將所述二氧化碳回收設(shè)備的二氧化碳的回收率和包括二氧化碳的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的電力量之間的相關(guān)關(guān)系與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)來表示；以及 第3回收能力特性，將從所述火力發(fā)電設(shè)備取出熱能的效率和包括二氧化碳的溫室效應(yīng)氣體的回收所需的每單位質(zhì)量的熱量的電力換算量之間的相關(guān)關(guān)系與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出建立對應(yīng)來表示。
13.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，還具備 蒸氣壓力條件登錄部，登錄表示供電量與蒸氣壓力的關(guān)系的蒸氣壓力條件； 所述預(yù)測部基于所述條件設(shè)定部的設(shè)定內(nèi)容、所述特性數(shù)據(jù)和所述蒸氣壓力條件，預(yù)測所述燃料的消耗量和所述二氧化碳的回收量。
14.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)， 所述預(yù)測部具有 回收設(shè)備要求量取得部，取得與所述設(shè)定的供電量和回收率對應(yīng)的必要熱量；以及 鍋爐最佳條件計算部，基于所述熱要求量，計算鍋爐中的最佳的燃料、水、空氣的必要量。
15.如權(quán)利要求I所述的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)， 所述預(yù)測部基于所述工廠的周圍環(huán)境狀況，修正所述特性數(shù)據(jù)，基于修正的特性數(shù)據(jù)，預(yù)測所述燃料的消耗量和所述二氧化碳的回收量。
16.一種工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序，支援工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，該工廠具備火力發(fā)電設(shè)備和二氧化碳回收設(shè)備，該二氧化碳回收設(shè)備以所述火力發(fā)電設(shè)備的動力源的一部分的熱能以及發(fā)電的電力的一部分作為動力源，該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援程序使計算機(jī)作為以下各部發(fā)揮功能 條件設(shè)定部，設(shè)定要從所述工廠向外部供電的供電量、以及由所述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳的目標(biāo)的回收率； 特性數(shù)據(jù)存儲部，存儲特性數(shù)據(jù)，該特性數(shù)據(jù)表示與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)變化的所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收能力；以及 預(yù)測部，基于所述條件設(shè)定部的設(shè)定內(nèi)容和由所述特性數(shù)據(jù)存儲部存儲的存儲內(nèi)容，預(yù)測所述火力發(fā)電設(shè)備中的燃料的消耗量和所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收量。
17.—種工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援方法，支援工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，該工廠具備火力發(fā)電設(shè)備和二氧化碳回收設(shè)備，該二氧化碳回收設(shè)備以所述火力發(fā)電設(shè)備的動力源的一部分的熱能以及發(fā)電的電力的一部分作為動力源，該工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援方法包括 設(shè)定步驟，設(shè)定要從所述工廠向外部供電的供電量、以及由所述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳的目標(biāo)的回收率； 存儲步驟，使特性數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置中，該特性數(shù)據(jù)表示與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)變化的所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收能力；以及 預(yù)測步驟，基于所述設(shè)定步驟的設(shè)定內(nèi)容和所述存儲步驟中存儲在所述存儲裝置中的存儲內(nèi)容，預(yù)測所述火力發(fā)電設(shè)備中的燃料的消耗量和所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收量。
全文摘要
一個實(shí)施方式的工廠運(yùn)轉(zhuǎn)支援系統(tǒng)，支援具備火力發(fā)電設(shè)備和以所述火力發(fā)電設(shè)備的動力源的一部分的熱能以及發(fā)電的電力的一部分作為動力源的二氧化碳回收設(shè)備的工廠的運(yùn)轉(zhuǎn)，具備條件設(shè)定部、特性數(shù)據(jù)存儲部和預(yù)測部。條件設(shè)定部設(shè)定要從所述工廠向外部供電的供電量、以及由所述火力發(fā)電設(shè)備產(chǎn)生的二氧化碳的目標(biāo)的回收率。特性數(shù)據(jù)存儲部存儲表示與所述火力發(fā)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)輸出相應(yīng)變化的所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收能力的特性數(shù)據(jù)。預(yù)測部基于所述條件設(shè)定部的設(shè)定內(nèi)容和由所述特性數(shù)據(jù)存儲部存儲的存儲內(nèi)容，預(yù)測所述火力發(fā)電設(shè)備中的燃料的消耗量和所述二氧化碳回收設(shè)備中的二氧化碳的回收量。
文檔編號G06Q50/06GK102804224SQ20118001449
公開日2012年11月28日 申請日期2011年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月18日
發(fā)明者野田英樹, 小原玲子, 小林武則 申請人:株式會社東芝