JP7770866B2 - 発電設備の燃料運用システム - Google Patents

Description

本発明は、発電設備の燃料運用システムに関するものである。

一般に、ボイラを備えた発電設備に燃料として使用される石炭は、積山やサイロ等の貯蔵施設に保管される。

前記貯蔵施設に保管される石炭は、搬送機器としてのリクレーマやベルトコンベヤによりバンカへ搬送され、ボイラで燃焼される。尚、前記燃料としては、石炭単独の場合もあるが、石炭にバイオマスが混合される場合もある。

前記石炭の搬送は、発電計画に基づき熟練の担当者が搬送機器毎の運転計画を作成し、該運転計画に基づき各搬送機器を担当者が個別に操作することによって行われる。

尚、発電設備等のプラント機器の運転と関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献１がある。

特開２０１９－１４４６２４号公報

近年、発電計画に基づいて運転計画を自動的に作成するシステムは存在しているが、搬送機器の実際の操作は担当者任せとなっているのが実情であり、個別のタスクに人が介在することから、発電設備全体の運転計画立案、搬送機器個別の運転計画立案、実際の搬送機器操作の段階を踏む過程において、発電設備の燃料の運用に停滞が生じたり、伝達ミスや操作ミスが発生したりする虞があった。

又、現状の搬送機器の運転においては、搬送機器毎に個別のインターフェース（例えば、操作ボタンや表示器）が必要であり、それらの設計・製作・据付のコストに加えて定期的なメンテナンスにかかるコストが嵩むという欠点を有していた。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなしたもので、燃料の運用における停滞やミスをなくすことができ且つコスト低減を図り得る発電設備の燃料運用システムを提供しようとするものである。

本発明は、貯蔵施設に保管された石炭を燃料として搬送機器によりバンカへ搬送してボイラで燃焼させる発電設備の燃料運用システムであって、
燃料種類、保有量、保管場所、保持カロリー、保管可能期間、燃料受入計画量を含む保有燃料情報を継続的に管理すると共に、要求発電量が入力され、前記保有燃料情報と要求発電量とに基づき優先消費すべき燃料の貯蔵施設と燃料の必要量とを決定し、該決定された貯蔵施設と燃料の必要量とに基づき貯蔵施設からバンカへの搬送スケジュールを作成する管理用パソコンと、
該管理用パソコンで作成された搬送スケジュールに基づき搬送機器へ自動運転指令を出力する制御装置と
を備えた発電設備の燃料運用システムに係るものである。

前記発電設備の燃料運用システムにおいて、前記搬送機器は貯蔵施設から石炭を払い出すリクレーマと、該リクレーマで払い出される石炭をバンカへ搬送するベルトコンベヤと、該ベルトコンベヤで搬送される石炭のルートを変更するダンパとを含むようにすることができる。

前記発電設備の燃料運用システムにおいては、前記石炭にバイオマスが混合されてボイラで燃焼されるようにすることもできる。

本発明の発電設備の燃料運用システムによれば、燃料の運用における停滞やミスをなくすことができ且つコスト低減を図り得るという優れた効果を奏し得る。

本発明の発電設備の燃料運用システムの実施例を示す全体概要構成図である。 本発明の発電設備の燃料運用システムの実施例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。

図１及び図２は本発明の発電設備の燃料運用システムの実施例である。

本実施例の燃料運用システムにおいて、図１に示す如く、発電設備１０は、ボイラ２０を備え、貯蔵施設３０に保管された燃料としての石炭を搬送機器４０によりバンカ５０へ搬送してボイラ２０で燃焼させるようになっている。尚、前記石炭には、図示していないバンカからバイオマスが混合されてボイラ２０で燃焼されることもある。

前記貯蔵施設３０に保管された石炭の燃料種類(炭種)、保有量、保管場所、保持カロリー、保管可能期間、燃料受入計画量を含む保有燃料情報Ｉは、管理用パソコン６０において継続的に管理されるようになっている。

前記管理用パソコン６０には、発電設備１０における要求発電量Ｍが入力され、前記保有燃料情報Ｉと要求発電量Ｍとに基づき、前記管理用パソコン６０において、優先消費すべき石炭の貯蔵施設３０と石炭の必要量とが決定され、該決定された貯蔵施設３０と石炭の必要量とに基づき貯蔵施設３０からバンカ５０への搬送スケジュールＳが作成されるようになっている。尚、燃料として石炭とバイオマスを使用する場合、その混合割合が設定され、各々の必要量が決定されるようになっている。

前記管理用パソコン６０で作成された搬送スケジュールＳは制御装置７０に出力され、該搬送スケジュールＳに基づき制御装置７０から搬送機器４０へ自動運転指令Ａが出力されるようになっている。

前記搬送機器４０は、例えば、リクレーマ４０ａ、ベルトコンベヤ４０ｂ、ダンパ４０ｃ等となる。

前記リクレーマ４０ａは、貯蔵施設３０から石炭を払い出すものである。

前記ベルトコンベヤ４０ｂは、前記リクレーマ４０ａで払い出される石炭をバンカ５０へ搬送するものである。

前記ダンパ４０ｃは、前記ベルトコンベヤ４０ｂで搬送される石炭のルートを変更するものである。

因みに、前記搬送スケジュールＳの作成に関しては、優先消費すべき石炭の貯蔵施設３０と石炭の必要量とから、稼働すべきリクレーマ４０ａと、その払出開始・終了位置（払出範囲）、払出量[ton/h]及び運転開始・終了時間とが明確になるので、リクレーマ４０ａの移動・ブーム等の動作を決定することができ、稼働すべきリクレーマ４０ａが決定することで、稼働すべきベルトコンベヤ４０ｂ及びダンパ４０ｃとその運転開始・終了時間も決定することができる。

尚、図１に示す例では、船舶８０で運搬される燃料としての石炭がアンローダ９０により荷揚げされてベルトコンベヤ４０ｂで搬送され、該ベルトコンベヤ４０ｂで搬送される石炭が、スタッカを兼ねる前記リクレーマ４０ａにより貯蔵施設３０へ送給されるようになっている。

又、本実施例の燃料運用方法は、図２に示す如く、保有燃料情報取得管理工程と、要求発電量入力工程と、消費燃料決定工程と、搬送スケジュール作成工程と、搬送実施工程とを行うようになっている。

前記保有燃料情報取得管理工程は、燃料種類(炭種)、保有量、保管場所、保持カロリー、保管可能期間、燃料受入計画量を含む保有燃料情報Ｉを継続的に管理する工程である。

前記要求発電量入力工程は、要求発電量Ｍが入力される工程である。

前記消費燃料決定工程は、前記保有燃料情報取得管理工程で管理されている保有燃料情報Ｉと、前記要求発電量入力工程で入力された要求発電量Ｍとに基づき、優先消費すべき石炭の貯蔵施設３０と、石炭の必要量とが決定される工程である。

前記搬送スケジュール作成工程は、前記消費燃料決定工程で決定された貯蔵施設３０と石炭の必要量とに基づき、貯蔵施設３０からバンカ５０への搬送スケジュールＳが作成される工程である。

前記搬送実施工程は、前記搬送スケジュール作成工程で作成された搬送スケジュールＳに基づき搬送機器４０による石炭のバンカ５０への搬送を実施する工程である。

次に、上記実施例の作用を説明する。

燃料としての石炭は、船舶８０で運搬されアンローダ９０により荷揚げされてベルトコンベヤ４０ｂで搬送されスタッカを兼ねる前記リクレーマ４０ａにより貯蔵施設３０へ送給されるが、該貯蔵施設３０に保管された石炭の燃料種類(炭種)、保有量、保管場所、保持カロリー、保管可能期間、燃料受入計画量を含む保有燃料情報Ｉは、管理用パソコン６０において継続的に管理されている（図２の保有燃料情報取得管理工程参照）。

発電設備１０における要求発電量Ｍは、管理用パソコン６０に入力され、前記保有燃料情報Ｉと要求発電量Ｍとに基づき、前記管理用パソコン６０において、優先消費すべき石炭の貯蔵施設３０と石炭の必要量とが決定される（図２の消費燃料決定工程参照）。尚、燃料として石炭とバイオマスが使用される場合、その混合割合が設定され、各々の必要量が決定される。

前記管理用パソコン６０においては、決定された貯蔵施設３０と石炭の必要量とに基づき貯蔵施設３０からバンカ５０への搬送スケジュールＳが作成される（図２の搬送スケジュール作成工程参照）。前記搬送スケジュールＳには、搬送機器４０として、どのリクレーマ４０ａと、どのベルトコンベヤ４０ｂと、どのダンパ４０ｃとをどのようなタイミングで稼働すべきであるかという情報が盛り込まれている。

前記管理用パソコン６０で作成された搬送スケジュールＳは制御装置７０に出力され、該搬送スケジュールＳに基づき制御装置７０から搬送機器４０へ自動運転指令Ａが出力され、搬送機器４０による石炭のバンカ５０への搬送が実施される（図２の搬送実施工程参照）。

因みに、前記搬送機器４０として稼働すべきリクレーマ４０ａに対しては、自動運転指令Ａとして、払出開始・終了位置（払出範囲）、払出量[ton/h]、運転開始・終了時間を含む指令が出力される。又、稼働すべきベルトコンベヤ４０ｂ及びダンパ４０ｃに対しては、自動運転指令Ａとして、運転開始・終了時間を含む指令が出力される。

これにより、本実施例の場合、発電設備１０全体の運転計画立案、搬送機器４０個別の運転計画立案、実際の搬送機器４０の操作を一連の流れとして一貫したシステム上で処理することが可能となり、搬送機器４０の実際の操作が担当者任せとならず、個別のタスクに人が介在する必要もなくなることから、発電設備１０の燃料としての石炭の運用に停滞が生じたり、伝達ミスや操作ミスが発生したりする心配がなくなる。

又、現状の搬送機器４０の運転において不可欠であった個別のインターフェース（例えば、操作ボタンや表示器）は、集中管理用のものを設けるだけで済み、個別のインターフェースの設計・製作・据付に要していたコスト並びに定期的なメンテナンスにかかるコストを大幅に減らすことが可能となる。

こうして、燃料としての石炭の運用における停滞やミスをなくすことができ且つコスト低減を図り得る。

尚、本発明の発電設備の燃料運用システムは、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１０ 発電設備
２０ ボイラ
３０ 貯蔵施設
４０ 搬送機器
４０ａ リクレーマ
４０ｂ ベルトコンベヤ
４０ｃ ダンパ
５０ バンカ
６０ 管理用パソコン
７０ 制御装置
８０ 船舶
９０ アンローダ
Ａ 自動運転指令
Ｉ 保有燃料情報
Ｍ 要求発電量
Ｓ 搬送スケジュール

Claims (3)

1. 貯蔵施設に保管された石炭を燃料として搬送機器によりバンカへ搬送してボイラで燃焼させる発電設備の燃料運用システムであって、
   燃料種類、保有量、保管場所、保持カロリー、保管可能期間、燃料受入計画量を含む保有燃料情報を継続的に管理すると共に、要求発電量が入力され、前記保有燃料情報と要求発電量とに基づき優先消費すべき燃料の貯蔵施設と燃料の必要量とを決定し、該決定された貯蔵施設と燃料の必要量とに基づき貯蔵施設からバンカへの搬送スケジュールを作成する管理用パソコンと、
   該管理用パソコンで作成された搬送スケジュールに基づき搬送機器へ自動運転指令を出力する制御装置と
   を備えた発電設備の燃料運用システム。
2. 前記搬送機器は貯蔵施設から石炭を払い出すリクレーマと、該リクレーマで払い出される石炭をバンカへ搬送するベルトコンベヤと、該ベルトコンベヤで搬送される石炭のルートを変更するダンパとを含む請求項１記載の発電設備の燃料運用システム。
3. 前記石炭にバイオマスが混合されてボイラで燃焼される請求項１記載の発電設備の燃料運用システム。