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特開2024-169859制御装置、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024169859
(43)【公開日】2024-12-06
(54)【発明の名称】制御装置、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
B65G 53/66 20060101AFI20241129BHJP
【ＦＩ】
B65G53/66 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023086674
(22)【出願日】2023-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000006208
【氏名又は名称】三菱重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100162868
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 英輔
(74)【代理人】
【識別番号】100161702
【弁理士】
【氏名又は名称】橋本 宏之
(74)【代理人】
【識別番号】100189348
【弁理士】
【氏名又は名称】古都 智
(74)【代理人】
【識別番号】100196689
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 康一郎
(72)【発明者】
【氏名】広江 隆治
(72)【発明者】
【氏名】森山 慧
【テーマコード（参考）】
3F047
【Ｆターム（参考）】
3F047AA13
3F047AB03
3F047AB06
3F047CA02
3F047CC11
(57)【要約】
【課題】供給先設備の指令どおりの流量で粉粒体を供給することができる制御装置を提供する。
【解決手段】粉粒体供給システムの制御装置であって、供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定する設定部と、前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部と、前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】粉粒体供給システムの制御装置であって、供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定する設定部と、前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部と、前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御装置であって、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定する設定部と、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部と、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部と、
を備える制御装置。
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御装置であって、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定する設定部と、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部と、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部と、
を備える制御装置。
【請求項2】
前記質量濃度制御部は、前記質量濃度の計測値が前記質量濃度の設定値に一致するように前記エアレーションガスの前記補正設定値を求め、
前記配分部は、
前記吹込みタンクへのガス合計流入量と前記加圧ガスおよび前記エアレーションガスの流量との関係を予め規定した配分情報に基づいて、前記ガス合計流量の設定値に対応するエアレーションガス流量基準値および加圧ガス流量基準値を定め、
前記エアレーションガス流量基準値に前記補正設定値を加算して前記エアレーションガスの流量設定値を決定し、
前記加圧ガス流量基準値から前記補正設定値を減じて前記加圧ガスの流量設定値を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
前記配分部は、
前記吹込みタンクへのガス合計流入量と前記加圧ガスおよび前記エアレーションガスの流量との関係を予め規定した配分情報に基づいて、前記ガス合計流量の設定値に対応するエアレーションガス流量基準値および加圧ガス流量基準値を定め、
前記エアレーションガス流量基準値に前記補正設定値を加算して前記エアレーションガスの流量設定値を決定し、
前記加圧ガス流量基準値から前記補正設定値を減じて前記加圧ガスの流量設定値を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記質量濃度制御部は、前記質量濃度の計測値が前記質量濃度の設定値に一致するように、前記搬送ガスの前記補正設定値を求め、
前記配分部は、前記ガス合計流量から前記加圧ガスの流量の計測値および前記エアレーションガスの流量の計測値を減じた搬送ガス基準流量を設定するとともに、設定した前記搬送ガス基準流量に前記補正設定値を加算して、前記搬送ガスの流量設定値を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
前記配分部は、前記ガス合計流量から前記加圧ガスの流量の計測値および前記エアレーションガスの流量の計測値を減じた搬送ガス基準流量を設定するとともに、設定した前記搬送ガス基準流量に前記補正設定値を加算して、前記搬送ガスの流量設定値を決定する、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項4】
前記粉粒体供給システムは、前記搬送ラインに並列に接続される複数の前記吹込みタンクを備え、
前記配分部は、前記ガス合計流量の設定値を複数の前記吹込みタンクそれぞれの加圧ガス流量設定値およびエアレーションガス流量設定値に配分する、
請求項２に記載の制御装置。
前記配分部は、前記ガス合計流量の設定値を複数の前記吹込みタンクそれぞれの加圧ガス流量設定値およびエアレーションガス流量設定値に配分する、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項5】
前記粉粒体供給システムは、前記吹込みタンクの高さ方向において、前記エアレーションガスラインよりも高い位置に設けられ、前記吹込みタンクに第２のエアレーションガスを供給する第２のエアレーションガスラインをさらに備え、
前記制御装置は、前記配分部が決定したエアレーションガスの流量設定値に応じたエアレーションガス流量調整弁の開度に基づいて、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を決定する第２の配分部をさらに備える、
請求項２に記載の制御装置。
前記制御装置は、前記配分部が決定したエアレーションガスの流量設定値に応じたエアレーションガス流量調整弁の開度に基づいて、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を決定する第２の配分部をさらに備える、
請求項２に記載の制御装置。
【請求項6】
前記制御装置は、前記吹込みタンク内における粉粒体の循環モデルに基づいて前記第２のエアレーションガスの流量設定値の変化率設定値を決定する変化率設定部をさらに備え、
前記第２の配分部は、前記変化率設定値にさらに基づいて、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を決定する、
請求項５に記載の制御装置。
前記第２の配分部は、前記変化率設定値にさらに基づいて、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を決定する、
請求項５に記載の制御装置。
【請求項7】
前記粉粒体供給システムは、前記吹込みタンクの高さ方向において、前記エアレーションガスラインよりも高い位置に設けられ、前記吹込みタンクに第３のエアレーションガスを供給する第３のエアレーションガスラインをさらに備え、
前記第２の配分部は、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を、所定の割合で、前記第２のエアレーションガスの流量と前記第３のエアレーションガスの流量とに按分する、
請求項６に記載の制御装置。
前記第２の配分部は、前記第２のエアレーションガスの流量設定値を、所定の割合で、前記第２のエアレーションガスの流量と前記第３のエアレーションガスの流量とに按分する、
請求項６に記載の制御装置。
【請求項8】
前記粉粒体供給システムは、前記吹込みタンクの重量を計測する秤量計と、前記搬送ラインにおける粉粒体の流量を計測する流量計とをさらに備え、
前記制御装置は、前記吹込みタンクの重量および前記粉粒体の流量の計測値に基づいて、前記切出し流量の指令値を補正する切出し流量補正部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
前記制御装置は、前記吹込みタンクの重量および前記粉粒体の流量の計測値に基づいて、前記切出し流量の指令値を補正する切出し流量補正部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
【請求項9】
前記切出し流量補正部は、前記供給先設備の状態量にさらに基づいて、前記切出し流量の指令値を補正する、
請求項８に記載の制御装置。
請求項８に記載の制御装置。
【請求項10】
前記制御装置は、前記供給先設備の状態量の指令値および計測値に基づいて、前記切出し流量の指令値を補正する切出し流量補正部をさらに備える、
請求項１に記載の制御装置。
請求項１に記載の制御装置。
【請求項11】
内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切り出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備える粉粒体供給システム。
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切り出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
請求項１から１０のいずれか一項に記載の制御装置と、
を備える粉粒体供給システム。
【請求項12】
内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御方法であって、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、
を有する制御方法。
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御方法であって、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、
を有する制御方法。
【請求項13】
内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御装置に、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、
を実行させるプログラム。
前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、
前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、
前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、
を備える粉粒体供給システムの制御装置に、
前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、
前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、
前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、
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、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、冶金反応容器内の溶融金属に粉粒化された反応剤を吹き込む粉粒体供給システムについて記載されている。
【0003】
図２５は、従来の粉粒体供給システム９０の一例を示す図である。粉粒体供給システム９０は、秤量吹込みタンク９２から供給先設備９１０へ粉粒体を搬送および供給する。
【0004】
秤量吹込みタンク９２の上部には、タンク内の圧力をフィードバック制御するための圧力制御装置９４および加圧制御弁Ｖ９１を備える加圧ガスライン９５が接続される。秤量吹込みタンク９２の下部には、タンク内の粉粒体を流動化するためのエアレータ９３が取り付けられている。エアレータ９３にエアレーションガスライン９６を介してエアレーションガスを供給すると、粉粒体は流動化され、秤量吹込みタンク９２と搬送ライン９７との差圧により搬送ライン９７に切出される。そして、搬送ライン９７に設けた流量制御装置９８によって搬送ガスを流量フィードバック制御することにより、指定された流量で粉粒体を供給先設備１０へ搬送するようにしている。
【0005】
また、秤量吹込みタンク９２には、ロードセル等の秤量計９１が取り付けられ、粉粒体を含む秤量吹込みタンク９２の重量が計測される。エアレーションガスライン９６にはエアレーションガス流量制御弁Ｖ９２が設けられており、エアレーションガスライン９６を介して供給されるガスの流量は、エアレーションガス流量制御弁Ｖ９２の開度を調整することにより制御することができる。切出しライン９９には、切出し流量制御弁Ｖ９３が設けられており、切出し流量制御弁Ｖ９３の開度を調整することにより、切出しライン９９へ供給される粉粒体の流量を制御することができる。切出しライン９９における切出し流量制御弁Ｖ９３の上流側には、流速センサＣ９１と質量濃度センサＣ９２が設けられ、切出しライン９９へ切出される粉粒体の流速と質量濃度がそれぞれのセンサにより計測される。秤量吹込みタンク９２から切出しライン９９へと切出される粉粒体の重量は、秤量計９１が計測する重量によって検出することができる。搬送ライン９７には搬送気体の流量をフィードバック制御することを目的とした流量制御装置９８および搬送ガス流量制御弁Ｖ９４が設けられており、搬送ガスの流量は所望の流量に制御される。
【0006】
粉粒体の搬送流量（ｋｇ／ｓ）は、秤量計９１が指示する粉粒体を含む秤量吹込みタンク９２の重量ｍ（ｋｇ）の時間変化率ｄｍ／ｄｔからわかる。
【0007】
しかし、計るべき粉粒体の重量に比べると、その容器である秤量吹込みタンク９２の重量が大きいので、秤量計９１で粉粒体の重量を正確に計ることは難しい。切出し流量（ｋｇ／ｓ）は１秒毎の重量変化によってあらわすことができる。例えば、１秒毎の切出し流量が１ｋｇ／ｓであるならば、秤量計９１の分解能は０．１ｋｇ程度が必要である。しかし、秤量吹込みタンク９２の重量が数トンある場合には、安価な計器で十分な分解能を得ることは難しい。
【0008】
そこで、特許文献２では、計測した切出し流量（ｋｇ／ｓ）が供給先設備１０から指示された指令値に一致するように、制御部９２０が切出し流量制御弁Ｖ９３の開度を、例えば比例積分制御（ＰＩ制御）で調節する技術が開示されている。
【0009】
また、特許文献２には、制御部９２０が秤量吹込みタンク９２の圧力を、例えば比例積分制御で調節することにより、切出し流量（ｋｇ／ｓ）と指令値とを一致させる技術も開示されている。秤量吹込みタンク９２の圧力が増加すると、搬送ライン９７との圧力差が拡大し、切出し流量制御弁Ｖ９３の前後差圧が拡大する。これにより、切出し流量制御弁Ｖ９３の開度を開かなくても切出し流量（ｋｇ／ｓ）を増やすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開昭６２－２１５４２４号公報
【特許文献2】特許第６８１２０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
一般に、粉粒体の切出し流量ｇ（ｋｇ／ｓ）は、秤量吹込みタンク９２から切出される粉粒体の粒子速度ｖＰ（ｍ／ｓ）および質量濃度ρ（ｋｇ／ｍ３）を計測し、搬送ライン９７の配管断面積Ａ（ｍ２）から次式（１）で算出する。なお、粒子速度ｖＰは配管断面についての平均速度であり、たとえば切出しライン９９に設けられた流速センサＣ９１で計測する。質量濃度ρは、成分の質量（ｋｇ）を搬送ガスとの混合体の体積（ｍ３）で除した値であり、たとえば切出しライン９９に設けられた質量濃度センサＣ９２で計測する。
【0012】
【数1】
【0013】
しかし、配管の断面で粉粒体の流速が一様でない場合、例えば「粉粒体が配管の中心部で速く流れ配管の周辺部で遅く流れる」場合のように流速の偏りがある場合には、式（１）で利用する粒子速度ｖＰ（ｍ／ｓ）の値は正確でなくなる。仮に、標準的な流動状態について配管断面についての平均の粒子速度ｖＰ（ｍ／ｓ）を指示するように流速センサを校正できたとしても、例えば起動時や停止時の微小流量状態では誤差が発生することは避けられない。秤量吹込みタンク９２は、粉粒体の切出しによっていずれ空になる。空になっても粉粒体の供給が続けられるように、粉粒体供給システム９０は供用中の秤量吹込みタンク９２の他に、複数の秤量吹込みタンク９２を並列に設けて待機させる。粉粒体供給システム９０は、供用中のタンクが空になる前に、待機する別のタンクに切替えて粉粒体の供給を継続する。これは、タンク切替えと呼ばれる運転操作であるが、タンク切替えの最中は、供用側と待機側、すくなくとも二つの秤量吹込みタンク９２で搬送先への粉粒体供給を分け合う。この切替え運転を行っている期間、それぞれの秤量吹込みタンク９２からの切出しは標準的な状態から外れるので、粒子速度ｖＰを精密に計測することは困難となる。結果として、切出し流量はさらに不正確となり、供給先設備９１０への粉粒体の供給流量が変動する。
【0014】
粉粒体供給システム９０が石炭などの可燃原料を反応炉に供給する用途に使われるなら、秤量吹込みタンク９２からの切出し流量が安定しないと、反応炉内の化学種の組成が変動し、窒素酸化物などの大気汚染物質の排出が増えるなどの環境的な損失や、燃焼温度が変動し反応炉が短寿命化するなどの経済的な損失が出る可能性がある。または、粉粒体供給システム９０が樹脂などの化学製品を生産する反応炉に供給する用途に使われるなら、秤量吹込みタンク９２からの切出し流量が安定せず反応炉内の化学種の組成が変動すると、製品の生産性や品質が損なわれる可能性がある。タンク切替えは、例えば１時間に数回の頻度で行われる。このため、粉粒体供給システムの稼働中、常に供給先設備の指令どおりに粉粒体を供給できるように、より精度よく切出し流量を制御する技術が求められている。
【0015】
本開示の目的は、供給先設備の指令どおりの流量で粉粒体を供給することができる制御装置、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本開示の一態様によれば、制御装置は、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、を備える粉粒体供給システムの制御装置であって、前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定する設定部と、前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部と、前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部と、を備える。
【0017】
本開示の一態様によれば、粉粒体供給システムは、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、前記吹込みタンクの下部に設けられるエアレータと、前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、前記エアレータにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、前記吹込みタンクから切り出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、上述の制御装置と、を備える。
【0018】
本開示の一態様によれば、制御方法は、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、を備える粉粒体供給システムの制御方法であって、前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、を有する。
【0019】
本開示の一態様によれば、プログラムは、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンクと、前記吹込みタンクに加圧ガスを供給する加圧ガスラインと、前記吹込みタンクにエアレーションガスを供給するエアレーションガスラインと、前記吹込みタンクから切出された前記粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備へ搬送する搬送ラインと、を備える粉粒体供給システムの制御装置に、前記供給先設備から指示される切出し流量の指令値を粉粒体の質量濃度の設定値と、前記搬送ラインを流れるガス合計流量の設定値とに分解して設定するステップと、前記質量濃度の設定値と、前記搬送ラインにおける前記粉粒体の質量濃度の計測値とに基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、前記ガス合計流量の設定値および前記補正設定値に基づいて、前記加圧ガス、前記エアレーションガス、および前記搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【0020】
上記態様によれば、指令どおりの流量で粉粒体を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第１の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図2】第１の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図3】切出し流量の指令値に対するガス合計流量および粉粒体質量濃度の対応情報の一例を示す図である。
【図4】吹込みタンクのガス合計流入量に対するエアレーションガス流量基準値および加圧ガス流量基準値の配分情報の一例を示す図である。
【図5】第１の実施形態の変形例１Ａに係る制御装置の機能構成を示す図である。
【図6】第１の実施形態の変形例１Ｂに係る粉粒体供給システムの構成を示す図である。
【図7】第２の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図8】第２の実施形態の変形例２Ａに係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図9】第２の実施形態の変形例２Ａに係る供給先設備の模式図である。
【図10】微粉炭供給流量と反応炉出口温度の関係を例示する図である。
【図11】第２の実施形態の変形例２Ｂに係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図12】第３の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図13】第３の実施形態に係る吹込みタンクの供給量分担の切替え例を示す第１の図である。
【図14】第３の実施形態に係る吹込みタンクの供給量分担の切替え例を示す第２の図である。
【図15】第４の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図16】吹込みタンク内の粉粒体の質量濃度の分布の一例を示す第１の図である。
【図17】吹込みタンク内の粉粒体の質量濃度の分布の一例を示す第２の図である。
【図18】第５の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図19】吹込みタンク内におけるエアレーションガスの流れを説明するための第１の図である。
【図20】自然循環モデルの一例を示す図である。
【図21】第５の実施形態に係る変化率設定部の機能を説明するための図である。
【図22】第５の実施形態の変形例に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
【図23】吹込みタンク内におけるエアレーションガスの流れを説明するための第２の図である。
【図24】少なくとも１つの実施形態に係る粉粒体供給システムの制御装置のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。
【図25】従来の粉粒体供給システムの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
＜第１の実施形態＞
以下、図１～図４を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態に係る粉粒体供給システム１００は、例えば、脱炭素の手段として注目される、褐炭や石炭を原料とする水素製造設備のガスかの反応炉において、粉粒化した原料を一定の流量で反応炉に供給するシステムに好適である。なお、粉粒体供給システム１００は、この用途に限られることなく、上記した冶金設備や樹脂などの製造設備の他、粉粒体を利用する様々な設備に適用されてよい。
以下、図１～図４を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。
本実施形態に係る粉粒体供給システム１００は、例えば、脱炭素の手段として注目される、褐炭や石炭を原料とする水素製造設備のガスかの反応炉において、粉粒化した原料を一定の流量で反応炉に供給するシステムに好適である。なお、粉粒体供給システム１００は、この用途に限られることなく、上記した冶金設備や樹脂などの製造設備の他、粉粒体を利用する様々な設備に適用されてよい。
【0023】
（粉粒体供給システムの構成）
図１は、第１の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図１に示すように、粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２と、吹込みタンク２の下部に設けられるエアレータ３と、吹込みタンク２の上部に接続される加圧ガスライン５と、エアレータ３に接続されるエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２の下部に接続される切出しライン９と、搬送ライン７と、制御装置２０等を含む。加圧ガスライン５には、加圧制御弁Ｖ１と、加圧ガスの流量を計測する流量センサＣ１が設けられる。エアレーションガスライン６には、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２と、エアレーションガスの流量を計測する流量センサＣ２が設けられる。切出しライン９には、切出し流量制御弁Ｖ３が設けられる。搬送ライン７には、搬送ガス流量制御弁Ｖ４と、搬送ガスの流量を計測する流量センサＣ３、および搬送ライン７における粉粒体の質量濃度を計測するための質量濃度センサＣ４が設けられる。質量濃度センサＣ４は、搬送ライン７と切出しライン９との合流点Ｐ１、または合流点Ｐ１よりも下流側に設けられる。各センサＣ１～Ｃ４は制御装置２０に接続される。
図１は、第１の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図１に示すように、粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２と、吹込みタンク２の下部に設けられるエアレータ３と、吹込みタンク２の上部に接続される加圧ガスライン５と、エアレータ３に接続されるエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２の下部に接続される切出しライン９と、搬送ライン７と、制御装置２０等を含む。加圧ガスライン５には、加圧制御弁Ｖ１と、加圧ガスの流量を計測する流量センサＣ１が設けられる。エアレーションガスライン６には、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２と、エアレーションガスの流量を計測する流量センサＣ２が設けられる。切出しライン９には、切出し流量制御弁Ｖ３が設けられる。搬送ライン７には、搬送ガス流量制御弁Ｖ４と、搬送ガスの流量を計測する流量センサＣ３、および搬送ライン７における粉粒体の質量濃度を計測するための質量濃度センサＣ４が設けられる。質量濃度センサＣ４は、搬送ライン７と切出しライン９との合流点Ｐ１、または合流点Ｐ１よりも下流側に設けられる。各センサＣ１～Ｃ４は制御装置２０に接続される。
【0024】
（制御装置の機能構成）
制御装置２０は、供給先設備１０が指示する切出し流量（ｋｇ／ｓ）の指令値ｇＳＶ５に従って供給先設備１０へ粉粒体を供給するように、粉粒体供給システム１００の各部を制御する。図１に示すように、制御装置２０は、設定部２０１と、質量濃度制御部２０２と、エアレーションガス流量配分部２０３（配分部）と、加圧ガス流量制御装置２０４と、エアレーションガス流量制御装置２０５とを備える。
制御装置２０は、供給先設備１０が指示する切出し流量（ｋｇ／ｓ）の指令値ｇＳＶ５に従って供給先設備１０へ粉粒体を供給するように、粉粒体供給システム１００の各部を制御する。図１に示すように、制御装置２０は、設定部２０１と、質量濃度制御部２０２と、エアレーションガス流量配分部２０３（配分部）と、加圧ガス流量制御装置２０４と、エアレーションガス流量制御装置２０５とを備える。
【0025】
設定部２０１は、供給先設備１０から指示される切出し流量の指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定する。
【0026】
質量濃度制御部２０２は、質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度ρ５の計測値とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する。本実施形態では、質量濃度制御部２０２は、エアレーションガスの流量を補正するエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を補正設定値として算出する。
【0027】
配分部は、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量の配分を決定する。本実施形態では、エアレーションガス流量配分部２０３が配分部として機能する。エアレーションガス流量配分部２０３は、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５と、エアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２とに基づいて、エアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２および加圧ガスの流量設定値ｇＧＳＶ１を決定する。
【0028】
加圧ガス流量制御装置２０４は、加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１と加圧ガス流量ｇＧ１の計測値との差に基づいて、加圧制御弁Ｖ１の開度指令値ｒＶＬＶ１を調整するフィードバック制御器である。
【0029】
エアレーションガス流量制御装置２０５は、エアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２とエアレーションガス流量ｇＧ２の計測値との差に基づいて、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度指令値ｒＶＬＶ２を調整するフィードバック制御器である。
【0030】
（制御装置の処理）
図２は、第１の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図２を参照しながら制御装置２０の処理の流れについて説明する。なお、制御装置２０は、図２に示す一連の処理を所定の制御周期で繰り返し実行しているものとする。
図２は、第１の実施形態に係る制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
以下、図２を参照しながら制御装置２０の処理の流れについて説明する。なお、制御装置２０は、図２に示す一連の処理を所定の制御周期で繰り返し実行しているものとする。
【0031】
（１）ステップＳ０１：指令値・計測値の取得
まず、制御装置２０は、供給先設備１０から粉粒体の切出し流量指令値ｇＳＶ５を取得するとともに、各センサＣ１～Ｃ４から計測値を取得する。
まず、制御装置２０は、供給先設備１０から粉粒体の切出し流量指令値ｇＳＶ５を取得するとともに、各センサＣ１～Ｃ４から計測値を取得する。
【0032】
（２）ステップＳ０２：質量濃度・ガス流量設定
次に、設定部２０１は、供給先設備から指示された切出し流量指令値ｇＳＶ５を、粉粒体の質量濃度指令値ρＳＶ５およびガス合計流量ｇＧＳＶ５に分解して設定する。
次に、設定部２０１は、供給先設備から指示された切出し流量指令値ｇＳＶ５を、粉粒体の質量濃度指令値ρＳＶ５およびガス合計流量ｇＧＳＶ５に分解して設定する。
【0033】
粉粒体供給システム１００は、供給先設備１０が指示する切出し流量（ｋｇ／ｓ）の指令値ｇＳＶ５に従って、粉粒体を供給先設備１０に供給する。このとき、重要なものは切出し流量（ｋｇ／ｓ）である。実際の切出し流量が指令値ｇＳＶ５と同じであれば、搬送ライン７中のガス流量を減らして、搬送ライン７中の粉粒体の質量濃度ρ５（ｋｇ／ｍ３）を濃くして供給してもよい。あるいは、搬送ライン７中のガス流量を増やして、搬送ライン７中の粉粒体の質量濃度ρ５を薄くして供給してもよい。搬送ライン７中のガス流量を減らしてガスと粉粒体の混合体の流速が過少であると、一般的に、粉粒体は流れ方向について濃い塊となる部分と希薄部分とに分離し、供給先設備１０への粉粒体供給が脈動する。この場合、時間的に均一に供給することができない。一方、ガス流量を増やして搬送ライン７中の混合体の流速を上げると、一般的に、粉粒体は流れ方向について均一に混合し、供給先設備１０に粉粒体を時間的に均一に供給することができる。しかし、搬送ライン７の搬送ガスを流すための送風機（不図示）の所要動力が増えることが課題である。
【0034】
図３は、切出し流量の指令値に対するガス合計流量および粉粒体質量濃度の対応情報の一例を示す図である。
実際には、設定部２０１は、試験運転などを行った結果に基づいて、搬送ライン７中のガス流量を流速と所要電力とのバランスがとれた適切な値に設定する。例えば、図３に示すように、切出し流量指令値ｇＳＶ５に対するガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５（実線）と、同じく切出し流量指令値ｇＳＶ５に対する粉粒体質量濃度設定値ρＳＶ５（破線）のグラフ（対応情報Ｄ１）を予め制御装置２０に記憶してもよい。図３の数値は定格値に正規化したものである。設定部２０１は、このように予め設定したグラフ（図３）や、関数、テーブル等で表した対応情報Ｄ１を使って、切出し流量指令値ｇＳＶ５に対応する質量濃度設定値ρＳＶ５およびガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５を定める。
実際には、設定部２０１は、試験運転などを行った結果に基づいて、搬送ライン７中のガス流量を流速と所要電力とのバランスがとれた適切な値に設定する。例えば、図３に示すように、切出し流量指令値ｇＳＶ５に対するガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５（実線）と、同じく切出し流量指令値ｇＳＶ５に対する粉粒体質量濃度設定値ρＳＶ５（破線）のグラフ（対応情報Ｄ１）を予め制御装置２０に記憶してもよい。図３の数値は定格値に正規化したものである。設定部２０１は、このように予め設定したグラフ（図３）や、関数、テーブル等で表した対応情報Ｄ１を使って、切出し流量指令値ｇＳＶ５に対応する質量濃度設定値ρＳＶ５およびガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５を定める。
【0035】
なお、切出し流量指令値ｇＳＶ５をガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５と質量濃度設定値ρＳＶ５に分解する方法は、粉粒体の種類や産地によって変えてもよい。したがって、設定部２０１は、種類や産地ごとに複数の対応情報Ｄ１を用意し、その中から最適の対応情報Ｄ１を選定して用いてもよい。
【0036】
（３）ステップＳ０３：質量濃度制御
次に、質量濃度制御部２０２は、搬送ライン７の粉粒体質量濃度ρ５を、設定部２０１が設定した質量濃度設定値ρＳＶ５に一致させる処理を行う。エアレーションガスライン６は吹込みタンク２の下部の出口付近に接続されるので、吹込みタンク２から流出する粉粒体を希釈する。このため、質量濃度制御部２０２は、粉粒体質量濃度ρ５が過剰であれはエアレーションガスの流量を追加し、または、粉粒体質量濃度ρ５が不足するときにはエアレーションガスの流量を削減する。このようにして、質量濃度制御部２０２は、搬送ライン７の粉粒体質量濃度ρ５をその設定値ρＳＶ５に一致させることができる。例えば、質量濃度制御部２０２は、質量濃度センサＣ４が計測した搬送ライン７中の粉粒体質量濃度ρ５（ｋｇ／ｍ３）と、質量濃度設定値ρＳＶ５（ｋｇ／ｍ３）との偏差に基づいて、式（２）の比例積分制御（ＰＩ制御）によりエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を定めても良い。ｋＰは比例ゲインを表す一般的な記号である。エアレーションを増やと粉粒体は希釈されるので比例ゲインの値は負である。ＴＩは積分時定数を表す一般的な記号である。ｔは時間である。
次に、質量濃度制御部２０２は、搬送ライン７の粉粒体質量濃度ρ５を、設定部２０１が設定した質量濃度設定値ρＳＶ５に一致させる処理を行う。エアレーションガスライン６は吹込みタンク２の下部の出口付近に接続されるので、吹込みタンク２から流出する粉粒体を希釈する。このため、質量濃度制御部２０２は、粉粒体質量濃度ρ５が過剰であれはエアレーションガスの流量を追加し、または、粉粒体質量濃度ρ５が不足するときにはエアレーションガスの流量を削減する。このようにして、質量濃度制御部２０２は、搬送ライン７の粉粒体質量濃度ρ５をその設定値ρＳＶ５に一致させることができる。例えば、質量濃度制御部２０２は、質量濃度センサＣ４が計測した搬送ライン７中の粉粒体質量濃度ρ５（ｋｇ／ｍ３）と、質量濃度設定値ρＳＶ５（ｋｇ／ｍ３）との偏差に基づいて、式（２）の比例積分制御（ＰＩ制御）によりエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を定めても良い。ｋＰは比例ゲインを表す一般的な記号である。エアレーションを増やと粉粒体は希釈されるので比例ゲインの値は負である。ＴＩは積分時定数を表す一般的な記号である。ｔは時間である。
【0037】
【数2】
【0038】
吹込みタンク２から流出する粉粒体の質量濃度は、吹込みタンク２の粉粒体残存量や粉粒体の粘性などによって変動することが避けられない。このため、上述したように搬送ライン７の粉粒体質量濃度ρ５を計測し、エアレーション補正により変動を補償することは実用上有効である。
【0039】
（４）ステップＳ０４：ガス流量配分
次に、エアレーションガス流量配分部２０３は、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５を粉粒体切出しの駆動力であるエアレーションガス流量ｇＧＳＶ２と加圧ガス流量ｇＧＳＶ１に分ける。本実施形態では、簡単のため吹込みタンク２には加圧ガスとエアレーションガスの二種類が供給されるとして説明する。一つの吹込みタンク２に供給されるガス合計流量が決まると、加圧ガスとエアレーションガスの流量の配分の比率には、切出しが安定する配分比率がある。例えば、エアレーションガスへの配分を０とすれば吹込みタンク２で粉粒体を流動化させることが難しくなり、粉粒体が固く締まって詰まるおそれがある。つまり、流動化に十分な量をエアレーションガス流量に配分しなければならない。そこで、エアレーションガス流量配分部２０３は、吹込みタンク２へのガス供給指令値に基づいて十分に流動化するようエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２を定める。
次に、エアレーションガス流量配分部２０３は、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５を粉粒体切出しの駆動力であるエアレーションガス流量ｇＧＳＶ２と加圧ガス流量ｇＧＳＶ１に分ける。本実施形態では、簡単のため吹込みタンク２には加圧ガスとエアレーションガスの二種類が供給されるとして説明する。一つの吹込みタンク２に供給されるガス合計流量が決まると、加圧ガスとエアレーションガスの流量の配分の比率には、切出しが安定する配分比率がある。例えば、エアレーションガスへの配分を０とすれば吹込みタンク２で粉粒体を流動化させることが難しくなり、粉粒体が固く締まって詰まるおそれがある。つまり、流動化に十分な量をエアレーションガス流量に配分しなければならない。そこで、エアレーションガス流量配分部２０３は、吹込みタンク２へのガス供給指令値に基づいて十分に流動化するようエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２を定める。
【0040】
図４は、吹込みタンクのガス合計流入量に対するエアレーションガス流量基準値および加圧ガス基準値の配分情報の一例を示す図である。
図４のように、吹込みタンク２へのガス合計流入量とエアレーションガス基準値ｇＧＳＶ０２との関係、および吹込みタンク２へのガス合計流入量と加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１との関係をグラフ（配分情報Ｄ２）として予め定めておき、制御装置２０に記憶してもよい。吹込みタンク２へのガス合計流入量は、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５から、流量センサＣ３で計測した搬送ガス流量ｇＧ４を差し引いた値である。吹込みタンク２へのガス合計流入量が０に近いときであっても、粉粒体を流動化させるために最低限のエアレーションガスが必要である。そうすると、エアレーションガスを流入させる分、加圧ガスの流量が負になる場合がある。加圧ガス流量基準値が負の値となる場合、吹込みタンク２に減圧ライン（不図示）を設けて余剰のガスを排出してもよい。または、加圧ガスが負になるような微小流量状態のときは、吹込みタンク２の運転を取りやめてもよい。
図４のように、吹込みタンク２へのガス合計流入量とエアレーションガス基準値ｇＧＳＶ０２との関係、および吹込みタンク２へのガス合計流入量と加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１との関係をグラフ（配分情報Ｄ２）として予め定めておき、制御装置２０に記憶してもよい。吹込みタンク２へのガス合計流入量は、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５から、流量センサＣ３で計測した搬送ガス流量ｇＧ４を差し引いた値である。吹込みタンク２へのガス合計流入量が０に近いときであっても、粉粒体を流動化させるために最低限のエアレーションガスが必要である。そうすると、エアレーションガスを流入させる分、加圧ガスの流量が負になる場合がある。加圧ガス流量基準値が負の値となる場合、吹込みタンク２に減圧ライン（不図示）を設けて余剰のガスを排出してもよい。または、加圧ガスが負になるような微小流量状態のときは、吹込みタンク２の運転を取りやめてもよい。
【0041】
エアレーションガス流量配分部２０３は、このように予め設定したグラフ（図４）や、関数、テーブル等で表した配分情報Ｄ２を使って、吹込みタンク２へのガス合計流入量ｇＧＳＶ５－ｇＧ４に対応するエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２および加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１を定める。なお、配分情報Ｄ２は、粉粒体の種類や産地によって変えてもよい。したがって、エアレーションガス流量配分部２０３は、種類や産地ごとに複数の配分情報Ｄ２を用意し、その中から最適の配分情報Ｄ２を選定して用いてもよい。
【0042】
エアレーションガス流量配分部２０３は、上記のように定めたエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２に、ステップＳ０３において上式（２）で算出したエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を加算した値を、最終的なエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２とする。
【0043】
また、エアレーションガス流量配分部２０３は、エアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２によって吹込みタンク２へのガス合計流入量に誤差が出ないように、エアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２に加算した分を、加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１から差し引く。
【0044】
したがって、最終的にエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２および加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１は、以下の式（３）で与えられる。
【0045】
【数3】
【0046】
（５）ステップＳ０５：流量制御
エアレーションガス流量制御装置２０５は、エアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２と実際のエアレーションガス流量ｇＧ２との差に基づいてエアレーションガス制御弁Ｖ２の開度指令値ｒＶＬＶ２を調整して、エアレーションガス流量ｇＧ２をエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２と一致させる。
エアレーションガス流量制御装置２０５は、エアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２と実際のエアレーションガス流量ｇＧ２との差に基づいてエアレーションガス制御弁Ｖ２の開度指令値ｒＶＬＶ２を調整して、エアレーションガス流量ｇＧ２をエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２と一致させる。
【0047】
加圧ガス流量制御装置２０４は、加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１と実際の加圧ガス流量ｇＧ１との差に基づいて加圧制御弁Ｖ１の開度指令値ｒＶＬＶ１を調整して、加圧ガス流量ｇＧ１を加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１と一致させる。
【0048】
なお、上式（３）で加圧ガス流量を指定すると、圧力制御弁Ｖ１は専ら搬送ライン７のガス流量の制御に利用されることとなるので、吹込みタンク２の圧力制御の機能を果たさない。このため、吹込みタンク２の圧力制御の機能を残すのであれば、式（３）に加えて、式（４）により切出し流量制御弁Ｖ３の開度を加減することにより、圧力制御の機能を実現してもよい。ｐＳＶは吹込みタンク２の圧力指令値、ｐは圧力センサ（不図示）で計測した吹込みタンク２内の圧力である。この場合、圧力制御は加圧制御弁Ｖ１の代わりに切出し流量制御弁Ｖ３で行うことになる。
【0049】
【数4】
【0050】
（作用、効果）
以上のように、本実施形態に係る粉粒体供給システム１００の制御装置２０は、供給先設備１０から指示される切出し流量指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定する設定部２０１と、質量濃度設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度ρ５の計測値とに基づいて、エアレーションガスの流量を補正する補正設定値ΔｇＧＳＶ２を算出する質量濃度制御部２０２と、ガス合計流量ｇＧＳＶ５の指令値と、補正設定値ΔｇＧＳＶ２とに基づいて、エアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２を決定するエアレーションガス流量配分部２０３（配分部）と、を備える。
以上のように、本実施形態に係る粉粒体供給システム１００の制御装置２０は、供給先設備１０から指示される切出し流量指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定する設定部２０１と、質量濃度設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度ρ５の計測値とに基づいて、エアレーションガスの流量を補正する補正設定値ΔｇＧＳＶ２を算出する質量濃度制御部２０２と、ガス合計流量ｇＧＳＶ５の指令値と、補正設定値ΔｇＧＳＶ２とに基づいて、エアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２を決定するエアレーションガス流量配分部２０３（配分部）と、を備える。
【0051】
従来技術は、粉粒体流量（切出し流量）が供給先設備の指示する指令値に一致するように、計測した切出し流量に基づいて切出し流量制御弁の開度や、吹込みタンク２の圧力（加圧制御弁の開度）を加減していた。しかしながら、上記したように、切出し流量は粒子速度ｖＰおよび質量濃度ρを計測して式（１）により算出するものであるが、粉粒体の流速が一様ではない場合には粒子速度ｖＰを正確に計測することが困難となり、結果として実際の切出し流量が指令値と一致しない可能性があった。これに対し、本実施形態に係る制御装置２０は、粒子速度ｖＰを利用せず、切出し指令値ｇＳＶ５を分解した質量濃度設定値ρＳＶ５およびガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５を満たすようにエアレーションガス流量を調整する。このようにすることで、制御装置２０は、切出し流量のばらつきを抑制し、供給先設備１０の指令値ｇＳＶ５どおりの切出し流量で粉粒体を供給することができる。
【0052】
また、制御装置２０のエアレーションガス流量配分部２０３は、吹込みタンク２へのガス合計流入量ｇＧＳＶ５－ｇＧ４と、加圧ガスおよびエアレーションガスの流量との関係を予め規定した配分情報Ｄ２に基づいて、ガス合計流量指令値ｇＧＳＶ５に対応するエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２および加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１を定め、エアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２に補正設定値ΔｇＧＳＶ２を加算して、エアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２を決定し、加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１から補正設定値ΔｇＧＳＶ０２を減じて加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１を決定する。
【0053】
このようにすることで、制御装置２０は、ガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５および質量濃度設定値ρＳＶ５の両方を満たすように、エアレーションガス流量および加圧ガス流量の配分を適切に設定することができる。また、制御装置２０は、吹込みタンク２内で粉粒体を流動化させるために十分なエアレーションガス流量を確保することができる。
【0054】
第１の実施形態では、加圧制御弁Ｖ１を搬送ライン７のガス流量の制御に利用し、その代わりに切出し流量制御弁Ｖ３で吹込みタンク２の圧力制御を行う例について説明したが、これに限られることはない。もちろん、従来どおりに加圧制御弁Ｖ１は圧力制御に利用して、切り出し流量制御弁Ｖ３によって搬送ライン７のガス流量がガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５と一致するように調整してもよい。また、従来どおりに加圧制御弁Ｖ１は圧力制御に利用して、搬送ガス流量制御弁Ｖ４によって搬送ライン７のガス流量がガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５と一致するように調整してもよい。このように、本実施形態は多数の変形が可能であるが、いずれも、設定部２０１が出力するガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５および質量濃度設定値ρ５に従って、搬送ライン７のガス流量と、搬送ライン７の粉粒体の質量濃度を調整することが共通である。つまり、以下で説明する変形例も本実施形態の範囲に含まれる。
【0055】
＜第１の実施形態の変形例１Ａ＞
第１の実施形態では、式（２）で計算するエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２に基づきエアレーションガス流量を加減して、質量濃度を調整した。その派生として、搬送ガス流量を加減して質量濃度を調整してもよい。
第１の実施形態では、式（２）で計算するエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２に基づきエアレーションガス流量を加減して、質量濃度を調整した。その派生として、搬送ガス流量を加減して質量濃度を調整してもよい。
【0056】
図５は、第１の実施形態の変形例１Ａに係る制御装置の機能構成を示す図である。
図５に示すように、変形例１Ａに係る制御装置２０は、搬送ガス流量配分部２０６（配分部）と、搬送ガス流量制御装置２０７とをさらに備える。
図５に示すように、変形例１Ａに係る制御装置２０は、搬送ガス流量配分部２０６（配分部）と、搬送ガス流量制御装置２０７とをさらに備える。
【0057】
変形例１Ａでは、図２のステップＳ０３において、質量濃度制御部２０２は、式（２）と同一の計算で搬送ガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ４を計算する。
【0058】
また、第１の実施形態では、エアレーションガス流量配分部２０３が各ガスの流量の配分を決定する配分部として機能した。変形例１Ａでは、エアレーションガス流量配分部２０３に代えて、搬送ガス流量配分部２０６が配分部として機能する。したがって、図２のステップＳ０４において、搬送ガス流量配分部２０６は、式（５）により、搬送ライン７を流れるガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５から吹込みタンク２のガス合計流量ｇＧ１＋ｇＧ２を差し引いて、搬送ガス流量基準値ｇＧＳＶ０４を定める。
【0059】
【数5】
【0060】
また、搬送ガス流量配分部２０６は、式（６）に示すように搬送ガス流量基準値ｇＧＳＶ０４を補正して、搬送ガス流量設定値ｇＧＳＶ４とする。
【0061】
【数6】
【0062】
次に、図２のステップＳ０５において、搬送ガス流量制御装置２０７は、搬送ガス流量設定値ｇＧＳＶ４と実際の搬送ガス流量ｇＧ４との差に基づいて搬送ガス流量制御弁Ｖ４の開度指令値ｒＶＬＶ４を調整するフィードバック制御を行い、搬送ガス流量ｇＧ４を搬送ガス流量設定値ｇＧＳＶ１と一致させる。
【0063】
なお、変形例１Ａでは、エアレーションガス流量配分部２０３ではエアレーション流量の補正をしないので、式（３）は式（７）に変更する。図２のステップＳ０５において、エアレーションガス流量制御装置２０５および加圧ガス流量制御装置２０４は、それぞれ式（７）で求めた設定値ｇＧＳＶ２およびｇＧＳＶ１に基づき、開度指令値ｒＶＬＶ２およびｒＶＬＶ１を調整する。
【0064】
【数7】
【0065】
なお、搬送ガスの搬送ライン７への合流点Ｐ１は、質量濃度センサＣ４の取り付け位置の上流側であり、かつ、質量濃度センサＣ４の取り付け位置に近接していることが望ましい。このように配置すると、搬送ガス流量ｇＧ４を変更してから質量濃度センサＣ４の指示に現れるまでの時間的な遅れが小さくなる。この時間的な遅れの小ささは、変形例１Ａの特徴である。実施例１Ａの構成によれば、時間的な遅れが小さいので、質量濃度の変動を素早く補正することができる。つまり、質量濃度の変動を抑制することができる。
【0066】
＜第１の実施形態の変形例１Ｂ＞
図６は、第１の実施形態の変形例１Ｂに係る粉粒体供給システムの構成を示す図である。
図６に示すように、変形例１Ｂでは、切出し流量制御弁Ｖ３は切出しライン９ではなく、搬送ライン７に設けられてもよい。例えば、後述する第３の実施形態のように複数の吹込みタンク２を並列に用いるとき、各吹込みタンク２の切出しライン９との合流点Ｐ１よりも下流側に、１つの共通する切出し流量制御弁Ｖ３を設ける。このようにすることで、複数の吹込みタンク２からの切出し流量を、共通の切出し流量制御弁Ｖ３を１つ設けるのみで一括して制御することができる。つまり、粉粒体供給システム１００の構成を削減して、コストダウンできるというメリットがある。
図６は、第１の実施形態の変形例１Ｂに係る粉粒体供給システムの構成を示す図である。
図６に示すように、変形例１Ｂでは、切出し流量制御弁Ｖ３は切出しライン９ではなく、搬送ライン７に設けられてもよい。例えば、後述する第３の実施形態のように複数の吹込みタンク２を並列に用いるとき、各吹込みタンク２の切出しライン９との合流点Ｐ１よりも下流側に、１つの共通する切出し流量制御弁Ｖ３を設ける。このようにすることで、複数の吹込みタンク２からの切出し流量を、共通の切出し流量制御弁Ｖ３を１つ設けるのみで一括して制御することができる。つまり、粉粒体供給システム１００の構成を削減して、コストダウンできるというメリットがある。
【0067】
なお、変形例１Ｂは、上記した第１の実施形態および変形例１Ａのいずれにも適用可能である。したがって、図６では省略しているが、変形例１Ｂに係る制御装置２０は、図１に示す第１の実施形態の構成を有していてもよいし、図５に示す変形例１Ａの構成を有していてもよい。
【0068】
【0069】
図７は、第２の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図７に示すように、本実施形態の粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２に設けられた秤量計１と、搬送ライン７に設けられた流量計Ｃ５をさらに備える。
図７に示すように、本実施形態の粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２に設けられた秤量計１と、搬送ライン７に設けられた流量計Ｃ５をさらに備える。
【0070】
また、本実施形態の制御装置２０は、切出し流量補正部２０８をさらに備える。切出し流量補正部２０８は、秤量計１および流量計Ｃ５の計測値に基づいて、供給先設備１０の指示する切出し流量指令値ｇＳＶ５を補正する。
【0071】
第１の実施形態では、粉粒体の流量を計測しない構成とした。その代わり、第１の実施形態では、粉粒体の切出し流量指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度設定値ρＳＶ５とガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５に分解し、それぞれの計測値が設定値に一致するようにエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度や加圧制御弁Ｖ１の開度を加減して、間接的に切出し流量を調節していた。これは、搬送ライン７を流れる粉粒体とガスの混合体の流量から切出し流量を精度よく計測する困難を回避するためである。
【0072】
しかし、切出し流量は、搬送ライン７で流量を計測しなくても吹込みタンク２の重量ｍが時間的に減少する時間変化率（ｋｇ／ｓ）から推定することは可能である。例えば、吹込みタンク２は数トンの重量があり、一方、粉粒体の流出量は毎秒数キログラムであるとする。吹込みタンク２の内部で粉粒体をエアレーションの気泡が攪拌する振動雑音を考えると、例えば１秒毎に吹込みタンク２の重量減少を計ることは困難であろう。けれども、例えば３０秒のように計測の時間間隔を広げるならば、吹込みタンク２の重量から切出し流量を推定することはできる。
【0073】
同様に、搬送ライン７を流れる粉粒体の流量（すなわち切出し流量）ｇ５は、絶対的な精度はあきらめるとしても（定常バイアスはあきらめるとしても）、現在値からの増減であれば計測することは可能であろう。
【0074】
このように考えて、本実施形態では、切出し流量補正部２０８において、秤量計１が計測した吹込みタンク２の重量ｍの一定期間（例えば、３０秒間）の時間差分値を切出し流量の定常値と定め、一定期間より短い時間間隔の変動は搬送ライン７の流量計Ｃ５で計測した粉粒体流量ｇ５を用い、両者の加重和を使うことにより切出し流量の精度を改善する。式（８）は、この方式による切出し流量推定値ｇ＾の演算式である。
【0075】
【数8】
【0076】
ここに、Ｗｍは吹込みタンク２の重量ｍから切出し流量の定常値を計算する伝達関数であり、１秒相当の時間遅れの演算子ｑ－１を用いると一定期間（例えば、３０秒間）の時間差分は式（９）のように表される。
【0077】
【数9】
【0078】
同様に、式（８）において、Ｗｇ５は搬送ラインを流れる粉粒体の流量ｇ５の増減を表す伝達関数であり、式（１０）のように表される。ｋｇ５は、粉粒体流量の計測値の重み係数である。計測値を信頼できるならｋｇ５の値は１に設定する。信頼できないならばその値は０である。ｋｇ５は試運転を行い予め定めておく値である。
【0079】
【数10】
【0080】
そして、切出し流量指令値ｇｓｖ５を式（１１）で補正する。式（１１）の右辺第２項において計測値に基づく切出し流量の推定値ｇ５＾が切出し流量指令値ｇＳＶ５に一致するよう積分補償し、両者の定常バイアスが零になる。最終的にｇ５＾が切出し流量指令値ｇＳＶ５に一致する。
【0081】
【数11】
【0082】
切出し流量補正部２０８が補正した切出し流量指令値ｇＳＶ５＾は、設定部２０１に入力される。以降の処理は、第１の実施形態またはその変形例と同様である。
【0083】
このように、第２の実施形態に係る制御装置２０によれば、吹込みタンク２の重量ｍに基づいて切出し流量を定常偏差なく推定することができる。その結果、供給先設備１０の指令値ｇＳＶ５どおりに精度よく粉粒体を供給することができる。
【0084】
＜第２の実施形態の変形例２Ａ＞
図８は、第２の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図８に示すように、変形例２Ａでは、制御装置２０の切出し流量補正部２０８は、供給先設備１０の状態量をさらに用いて、切出し流量指令値ｇＳＶ５を補正する。
図８は、第２の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図８に示すように、変形例２Ａでは、制御装置２０の切出し流量補正部２０８は、供給先設備１０の状態量をさらに用いて、切出し流量指令値ｇＳＶ５を補正する。
【0085】
第２の実施形態は、粉粒体の切出し流量ｇ５の推定に吹込みタンク２の重量の時間差分を用いるものであり、秤量計１が取り付けられる吹込みタンク２について広く適用できる。これに対し、変形例２Ａは、特に石炭ガス化の反応炉や、高炉などに、燃料である微粉炭を供給する粉粒体供給システム１００に好適な技術であり、燃料である粉粒体の供給流量の計測値を供給先設備１０の状態量（例えば、反応炉の温度）に基づき補正するところに特徴がある。変形例２Ａでは、供給先設備１０が石炭ガス化の反応炉であり、粉粒体が微粉炭である例について説明する。
【0086】
図９は、第２の実施形態の変形例２Ａに係る供給先設備の模式図である。
石炭ガス化の反応炉１０には、炉を加熱するための燃料となり燃やされる粉粒体（微粉炭）に加えて、ガスの原料となる粉粒体（微粉炭）がさらに供給されるので、石炭ガス化の反応炉１０は全体としては酸素が不足する還元雰囲気にある。還元雰囲気では、酸素供給が燃焼とその結果である発熱を支配する。その発熱が、吸熱反応であるガスの原料となる微粉炭をガス化する駆動力として作用する。燃焼による発熱をＱＢ（ｋＪ）と記す。繰り返しになるが、石炭ガス化の反応炉は還元雰囲気にあるので、燃焼による発熱ＱＢ（ｋＪ）は酸素供給が支配し微粉炭とは無関係である。石炭ガス化の反応炉１０に、温度ＴＦ１ ＊の微粉炭をｇ５ ＊（ｋｇ／ｓ）、温度ＴＦ１ ＊の搬送ガスをｇＧ５ ＊（ｋｇ／ｓ）、温度ＴＦ１ ＊の酸素をｇＯ５ ＊（ｋｇ／ｓ）供給すると、反応炉１０に供給する微粉炭ｇ５ ＊（ｋｇ／ｓ）のうち、１２／３２×ｇＯ５ ＊（ｋｇ／ｓ）は燃焼し、残った微粉炭ｇ５ ＊－１２／３２×ｇＯ５ ＊は燃焼による発熱ＱＢ ＊（ｋＪ）の一部を消費して完全かつ丁度ガス化するものとする。このとき、反応炉１０の出口温度はＴＦ２ ＊であるとする。完全にガス化するとは、反応炉１０の出口においてガス化も燃焼もしない未反応の微粉炭がゼロになることを指す。丁度ガス化するとは、現在は未反応のまま反応炉１０から排出される微粉炭はゼロであるが、もし反応炉１０に微粉炭を追加的に供給したら追加した分は未反応のまま反応炉１０の出口から排出される状態を指す。
石炭ガス化の反応炉１０には、炉を加熱するための燃料となり燃やされる粉粒体（微粉炭）に加えて、ガスの原料となる粉粒体（微粉炭）がさらに供給されるので、石炭ガス化の反応炉１０は全体としては酸素が不足する還元雰囲気にある。還元雰囲気では、酸素供給が燃焼とその結果である発熱を支配する。その発熱が、吸熱反応であるガスの原料となる微粉炭をガス化する駆動力として作用する。燃焼による発熱をＱＢ（ｋＪ）と記す。繰り返しになるが、石炭ガス化の反応炉は還元雰囲気にあるので、燃焼による発熱ＱＢ（ｋＪ）は酸素供給が支配し微粉炭とは無関係である。石炭ガス化の反応炉１０に、温度ＴＦ１ ＊の微粉炭をｇ５ ＊（ｋｇ／ｓ）、温度ＴＦ１ ＊の搬送ガスをｇＧ５ ＊（ｋｇ／ｓ）、温度ＴＦ１ ＊の酸素をｇＯ５ ＊（ｋｇ／ｓ）供給すると、反応炉１０に供給する微粉炭ｇ５ ＊（ｋｇ／ｓ）のうち、１２／３２×ｇＯ５ ＊（ｋｇ／ｓ）は燃焼し、残った微粉炭ｇ５ ＊－１２／３２×ｇＯ５ ＊は燃焼による発熱ＱＢ ＊（ｋＪ）の一部を消費して完全かつ丁度ガス化するものとする。このとき、反応炉１０の出口温度はＴＦ２ ＊であるとする。完全にガス化するとは、反応炉１０の出口においてガス化も燃焼もしない未反応の微粉炭がゼロになることを指す。丁度ガス化するとは、現在は未反応のまま反応炉１０から排出される微粉炭はゼロであるが、もし反応炉１０に微粉炭を追加的に供給したら追加した分は未反応のまま反応炉１０の出口から排出される状態を指す。
【0087】
図１０は、微粉炭供給流量と反応炉出口温度の関係を例示する図である。
図１０は、反応炉１０への酸素の供給量を一定値ｇＯ５ ＊、反応炉１０に供給する微粉炭、搬送ガスそして酸素の温度を一定値ＴＦ１ ＊として、微粉炭供給流量ｇ５（切出し流量）を変えたときの、反応炉１０の出口温度ＴＦ２、および、微粉炭供給流量ｇ５と反応炉１０の出口から排出される未反応の微粉炭流量ｇＦ２を模式的に表したものである。未反応のまま反応炉１０から排出される微粉炭流量ｇＦ２は、図１０に示すように微粉炭供給流量がｇ５ ＊以下では０であると簡単化すると、微粉炭供給流量がｇ５ ＊を超える場合の超過分がｇＦ２である。
図１０は、反応炉１０への酸素の供給量を一定値ｇＯ５ ＊、反応炉１０に供給する微粉炭、搬送ガスそして酸素の温度を一定値ＴＦ１ ＊として、微粉炭供給流量ｇ５（切出し流量）を変えたときの、反応炉１０の出口温度ＴＦ２、および、微粉炭供給流量ｇ５と反応炉１０の出口から排出される未反応の微粉炭流量ｇＦ２を模式的に表したものである。未反応のまま反応炉１０から排出される微粉炭流量ｇＦ２は、図１０に示すように微粉炭供給流量がｇ５ ＊以下では０であると簡単化すると、微粉炭供給流量がｇ５ ＊を超える場合の超過分がｇＦ２である。
【0088】
反応炉１０の出口温度は、微粉炭供給流量がｇ５
＊のときにＴＦ２
＊であるとする。未反応のまま反応炉１０から排出される微粉炭流量ｇＦ２は、反応炉１０に温度ＴＦ１
＊で入り、反応炉１０から温度ＴＦ２で出て行くので、その顕熱はｇＦ２に比例する。このため、ｇＦ２が増えると反応炉１０の出口温度ＴＦ２は低下する。すなわち、図１０に示すように、微粉炭供給流量がｇ５
＊を超えると、超過分は未反応で排出される微粉炭流量ｇＦ２となり、超過量が多くなるほど顕熱によって反応炉１０の出口温度ＴＦ２は低下する。
【0089】
一方、微粉炭供給流量がｇ５
＊より少なければ燃焼による発熱ＱＢの一部は微粉炭をガス化する生成熱として使われず、顕熱として反応炉１０の出口温度ＴＦ２を上げることで消費される。したがって、図１０に示すように、微粉炭供給流量をｇ５
＊より減らすと生成熱が顕熱となって、微粉炭供給流量ｇ５に対して反応炉１０の出口温度ＴＦ２は急な勾配で上昇する。微粉炭供給流量をさらに減らすと、供給した微粉炭が燃焼する発熱ＱＢは全て顕熱となり、反応炉１０の出口温度ＴＦ２のグラフの勾配は左下がりとなる。
【0090】
実際には、微粉炭の濃度の偏りのために、微粉炭供給流量をｇ５
＊にしても、反応炉の内部には微粉炭が過剰な場所と微粉炭が不足する場所ができる。このため、図１０に示す反応炉１０の出口温度ＴＦ２のグラフは、実線で示す折れ線ではなく、破線のように滑らかになる。排出される微粉炭流量ｇＦ２についても同様である。なお、微粉炭供給流量と反応炉１０の出口温度の実際のグラフは、試験して決定してもよい。あるいは、解析計算で予測してもよい。何らかの方法でそのグラフを取得すれば、反応炉１０の出口温度ＴＦ２から微粉炭供給流量ｇ５を推定することができる。微粉炭供給流量と反応炉１０の出口温度のグラフを式（１２）のように関数ｆで表す。反応炉１０の出口温度ＴＦ２のグラフは、微粉炭供給流量ｇ５の他に、酸素供給流量ｇＯ５にも依存するので、反応炉１０の出口温度は２変数関数となる。この二つ以外に、反応炉１０の出口温度は反応炉１０の入口温度にも依存する。しかし、入口温度の影響はこの二つに対して相対的に小さいので、簡単化のために反応炉１０の出口温度は２変数関数として説明する。
【0091】
【数12】
【0092】
式（１２）によると、反応炉１０の出口温度ＴＦ２と酸素供給流量ｇＯ５がわかれば微粉炭供給流量ｇ５の推定値ｆ（ＴＦ２，ｇＯ５）が得られる。酸素供給流量ｇＯ５および出口温度ＴＦ２は、それぞれ流量センサＣ６および温度センサＣ７で計測した値でもよいし、流量および温度の設定値であってもよい。
【0093】
微粉炭供給流量ｇ５の推定値ｆ（ＴＦ２，ｇＯ５）を、計測値とみなして式（１３）のように、式（８）で行う複数計測値の加重和に追加してもよい。Ｗｆをｆ（ＴＦ２，ｇＯ５）に対する加重関数とすると、式（８）を式（１３）に変更するとｆ（ＴＦ２，ｇＯ５）を考慮して微粉炭供給流量を推定することができる。
【0094】
【数13】
【0095】
変形例２Ａに係る粉粒体供給システム１００によれば、微粉炭供給流量ｇ５（粉粒体切出し流量）の推定に用いる計測値の数が増えるので、加重平均値である微粉炭供給流量ｇ５の分散が小さくなり、微粉炭（粉粒体）をより精度よく、指令値ｇＳＶ５どおりに供給することが可能となる。
【0096】
＜第２の実施形態の変形例２Ｂ＞
図１１は、第２の実施形態の変形例２Ｂに係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
上記した第２の実施形態、および変形例２Ａでは、粉粒体の流量を計測し、粉粒体流量の計測値が指令値ｇＳＶ５に一致するよう粉粒体の流量を調節することによって、指令値ｇＳＶ５どおりの粉粒体を供給先設備１０に供給するものであった。粉粒体の流量計測に誤差があると、計測誤差の値がそのまま供給流量の誤差となる。このため、第２の実施形態の式（８）や、変形例２Ａの式（１３）のように、計測値や推定値からなる複数の流量値を加重和して誤差を低減した。これに対し、変形例２Ｂでは、制御装置２０の切出し流量補正部２０８が粉粒体の流量の計測値ｇ５や推定値ｇ５＾に頼らずに流量調節する技術を述べる。
図１１は、第２の実施形態の変形例２Ｂに係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
上記した第２の実施形態、および変形例２Ａでは、粉粒体の流量を計測し、粉粒体流量の計測値が指令値ｇＳＶ５に一致するよう粉粒体の流量を調節することによって、指令値ｇＳＶ５どおりの粉粒体を供給先設備１０に供給するものであった。粉粒体の流量計測に誤差があると、計測誤差の値がそのまま供給流量の誤差となる。このため、第２の実施形態の式（８）や、変形例２Ａの式（１３）のように、計測値や推定値からなる複数の流量値を加重和して誤差を低減した。これに対し、変形例２Ｂでは、制御装置２０の切出し流量補正部２０８が粉粒体の流量の計測値ｇ５や推定値ｇ５＾に頼らずに流量調節する技術を述べる。
【0097】
変形例２Ｂも、上述の各実施形態およびその変形例と同様に、切出し流量指令値ｇＳＶ５に基づいて微粉炭（粉粒体）の供給量を調節する。変形例２Ｂでは、切出し流量指定値ｇＳＶ５に加えて、反応炉１０（供給先設備）から取得した酸素流量指令値ｇＳＶＯ５を切出し流量補正部２０８に入力する。変形例２Ｂでは、酸素流量指令値ｇＳＶＯ５を、変形例２ＡにおけるｇＯ５
＊とみなして、図１０のグラフを用いて反応炉１０に供給する微粉炭が完全かつ丁度ガス化するときの反応炉１０の出口温度ＴＦ２
＊を決定する。ｇＯ５
＊からＴＦ２
＊を推定する関数を、式（１４）のようにｈ＊（ｇＯ５
＊）で表す。
【0098】
【数14】
【0099】
切出し流量補正部２０８は、反応炉１０の出口温度の計測値ＴＦ２が、酸素流量指令値ｇＳＶＯ５のときに微粉炭が完全かつ丁度ガス化するときの反応炉１０の出口温度ＴＦ２
＊になるように、微粉炭供給流量の指令値ｇＳＶ５を補正する。補正後の指令値をｇＳＶ５’と記すと、ｇＳＶ５’は、微粉炭が完全かつ丁度ガス化するときの反応炉１０の出口温度ＴＦ２
＊を指令値とみなして、温度センサＣ７で計測した反応炉１０の出口温度ＴＦ２と差に基づいて、式（１５）のＰＩ制御の演算により定めてもよい。ｋｐは比例ゲインを表す一般的な記号である。ｋｐの値は負である。ＴＩは積分の時定数を表す一般的な記号である。
【0100】
【数15】
【0101】
さらに変形例２Ｂ’として、反応炉１０の出口温度の指令値を、図１０のグラフから、酸素流量指令値ｇＳＶＯ５および切出し流量指定値ｇＳＶ５の２変数関数として定めても良い。式（１６）のように、反応炉１０の出口温度を図１０のグラフに基づいて酸素流量と微粉炭供給流量から定める２変数関数をｈ（ｇＯ５，ｇ５）で表す。
【0102】
【数16】
【0103】
補正後の切出し流量指令値をｇＳＶ５’と記すと、ｇＳＶ５’は式（１７）により定めてもよい。
【0104】
【数17】
【0105】
変形例２Ｂでは、微粉炭が完全かつ丁度ガス化するときの反応炉１０の出口温度ＴＦ２
＊を定める。微粉炭の化学的組成が仕様通りであれば、実際の反応炉１０の出口温度はＴＦ２
＊に一致する。しかし、微粉炭の組成はバラつくので、反応炉１０の出口温度はＴＦ２
＊に対して偏差が生じる。変形例２Ｂは、この偏差に基づいて、微粉炭供給流量（切出し流量）を反応炉１０の出口温度がＴＦ２
＊に一致するよう補正する。その結果、反応炉１０の温度の変動が抑制されて、反応炉１０が長寿命化するメリットがある。
【0106】
【0107】
図１２は、第３の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
上記した各実施形態およびその変形例では、一つの吹込みタンク２から粉粒体を供給する例を説明した。本実施形態では、図１２に示すように、粉粒体供給システム１００は複数の吹込みタンク２が搬送ライン７に並列に接続される構成を有している。また、制御装置２０は、エアレーションガス流量配分部２０３に代えて、複数の吹込みタンク２それぞれの加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１およびエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２を配分する並列運転化設定部２０９をさらに備える。本実施形態では、並列運転化設定部２０９が配分部として機能する。
上記した各実施形態およびその変形例では、一つの吹込みタンク２から粉粒体を供給する例を説明した。本実施形態では、図１２に示すように、粉粒体供給システム１００は複数の吹込みタンク２が搬送ライン７に並列に接続される構成を有している。また、制御装置２０は、エアレーションガス流量配分部２０３に代えて、複数の吹込みタンク２それぞれの加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１およびエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２を配分する並列運転化設定部２０９をさらに備える。本実施形態では、並列運転化設定部２０９が配分部として機能する。
【0108】
吹込みタンクの粉粒体の残量は、供給開始後は時間とともに減少し、最終的にゼロになる。粉粒体供給システムは、一つの吹込みタンクの残量がゼロになる前に、粉粒体を満たして待機している別の吹込みタンクから粉粒体を供給するよう切替えて、供給先設備への供給が途切れないようにしている。
【0109】
しかし、例えば供給能力最大で運転しているとき、供用中の吹込みタンクの供給流量を正確にゼロに、待機中の吹込みタンク２の供給量を最大流量に、という２つのタンクの流量の切替え操作を誤差なく行うことは困難である。したがって、実際には供給流量が変動することは避けられない。
【0110】
このため、第３の実施形態では、並列に配置した複数の吹込みタンク２から並行的に粉粒体を供給する制御をさらに実施する。
【0111】
例えば、図１２に示すように、４機の吹込みタンク２｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝のうち、３機の吹込みタンク２｛Ａ，Ｂ，Ｃ｝が供給能力の１／３ずつを分担して同時並行で粉粒体を供給しているとしよう。吹込みタンク２Ａが空になり、吹込みタンク２Ｄに切替えるケースを考える。
【0112】
図１３は、第３の実施形態に係る吹込みタンクの供給量分担の切替え例を示す第１の図である。
図１３は、４機の吹込みタンク２Ａ～２Ｄの粉粒体供給量、すなわち同タンク出口の粉粒体流量を表している。時刻Ｔ１で、吹込みタンク２Ａからの供給（ｇ３）Ａを停止し、同時に吹込みタンク２Ｄからの供給（ｇ３）Ｄを開始する。このとき、吹込みタンク２Ｂ，２Ｃの供給はそれぞれ１／３で変動しない。切替えの対象となる流量は吹込みタンク２Ａと２Ｄの切替えに係る分だけであり、全体の１／３に限定される。仮に、吹込みタンク２Ａから２Ｄへの切替えにおいて、一時的に吹込みタンク２Ａも２Ｄも流量が０になったとしても、２／３の流量は２機の吹込みタンク２｛Ｂ，Ｃ｝が不断に供給するので、供給先設備１０への供給量の変動を制限することができる。本実施形態はこのような考えに基づいている。
図１３は、４機の吹込みタンク２Ａ～２Ｄの粉粒体供給量、すなわち同タンク出口の粉粒体流量を表している。時刻Ｔ１で、吹込みタンク２Ａからの供給（ｇ３）Ａを停止し、同時に吹込みタンク２Ｄからの供給（ｇ３）Ｄを開始する。このとき、吹込みタンク２Ｂ，２Ｃの供給はそれぞれ１／３で変動しない。切替えの対象となる流量は吹込みタンク２Ａと２Ｄの切替えに係る分だけであり、全体の１／３に限定される。仮に、吹込みタンク２Ａから２Ｄへの切替えにおいて、一時的に吹込みタンク２Ａも２Ｄも流量が０になったとしても、２／３の流量は２機の吹込みタンク２｛Ｂ，Ｃ｝が不断に供給するので、供給先設備１０への供給量の変動を制限することができる。本実施形態はこのような考えに基づいている。
【0113】
第３の実施形態の特徴は、吹込みタンク２へのガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５およびエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を、吹込みタンク群を成す一つひとつの吹込みタンク２Ａ～２Ｄに配分し、並列での供給を可能とすることである。
【0114】
具体的には、吹込みタンク数の要素を有する配分係数ベクトルｄを、吹込みタンク群へのガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５およびエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２それぞれに配分係数ベクトルｄを乗じて、一つひとつの吹込みタンク２への加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１およびエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２を定めてもよい。前述の｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝の４機の吹込みタンク２の例では、時刻Ｔ１以前には一つひとつの吹込みタンク２へのガス供給指令値は、ｄ＝［１／３，１／３，１／３，０］である。このとき、｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝へのガス供給指令は式（１８）で表される。
【0115】
【数18】
【0116】
時刻Ｔ１において、瞬時に吹込みタンク２Ａと２Ｄの供給量を切替えるならば、時刻Ｔ１の後の配分ベクトルｄは［０，１／３，１／３，1／３］である。
【0117】
図１４は、第３の実施形態に係る吹込みタンクの供給量分担の切替え例を示す第２の図である。
吹込みタンク２Ａと２Ｄの供給量の切替えは、図１４にあるようにランプ状であってもよい。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけてランプ状に切替えるなら、時刻Ｔ１の配分ベクトルｄは［１／３，１／３，１／３，０］であり、時刻Ｔ２の配分ベクトルｄは［０，１／３，１／３，１／３］である。ランプ状に切替える場合に、切替え途中の濃度制御を継続する方法を説明する。一つひとつの吹込みタンクへのエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２は式（１９）で表される。
吹込みタンク２Ａと２Ｄの供給量の切替えは、図１４にあるようにランプ状であってもよい。時刻Ｔ１から時刻Ｔ２にかけてランプ状に切替えるなら、時刻Ｔ１の配分ベクトルｄは［１／３，１／３，１／３，０］であり、時刻Ｔ２の配分ベクトルｄは［０，１／３，１／３，１／３］である。ランプ状に切替える場合に、切替え途中の濃度制御を継続する方法を説明する。一つひとつの吹込みタンクへのエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２は式（１９）で表される。
【0118】
【数19】
【0119】
本実施形態では、エアレーション流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を並列接続した吹込みタンク２に配分するので、タンク切替え中も途切れることなくエアレーションによる粉粒体の質量濃度の調整を継続することができる。これにより、タンク切替え中、またはタンク切替え直後に粉粒体の供給量の変動を抑制できる。特に、配分ベクトルｄを切替え時刻Ｔ１の前後で補間して、切替えを段階的に進めると、タンク切替えによる変動そのものが緩やかになる。さらに、緩やかな変動であれば質量濃度調整により容易に供給流量を補償できるので、タンク切替え時の供給量の変動を軽減する効果が得られる。
【0120】
本実施形態では、｛Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ｝の４機の吹込みタンク２を用いる例について説明したが、吹込みタンク２の台数はこれに限られることはない。本実施形態の技術は、吹込みタンク２が２機以上あれば適用できる。例えば、吹込みタンク２が２機の場合であっても、配分ベクトルを、切替え前はｄ＝｛１／２，１／２｝、切替え後はｄ＝｛０，２／２｝とすれば、タンク切替えによってＡの供給量は１／２が０になるので１／２減少し、Ｂは１／２が２／２になるので１／２増加する。つまり、タンク切替えによる増減を１／２に抑制する効果が得られる。
【0121】
上記したように、従来の技術では、複数のタンクを並列運転するとき、タンク切替えの際に粉粒体の供給量が変動することを抑制することが困難であった。これに対し、本実施形態に係る粉粒体供給システム１００は、切出し流量指令値ｇＳＶ５に基づくガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５およびエアレーションガス流量補正設定値ΔｇＧＳＶ２を複数の吹込みタンク２に配分することにより、タンク切替えによる粉粒体の供給流量の変動を低減することが可能である。これにより、粉粒体供給システム１００は、常に安定して粉粒体を供給先設備１０に供給することができる。
【0122】
【0123】
吹込みタンク内の粉粒体とガスは最終的に吹込みタンク下部から流出するので、巨視的には粉粒体は吹込みタンク内部を下向きに流れ、そして、エアレーションガスで希釈されてから搬送ラインに流出する。第１の実施形態では、吹込みタンク２に接続されるエアレーションガスライン６は一つであり、濃度制御のための希釈を一つのエアレーションガスライン６で集中的に行う例を示した。しかし、本実施形態で説明するように、エアレーションガスライン６の位置を吹込みタンク２の高さ方向に分散して配置してもよい。
【0124】
図１５は、第４の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
例えば、図１５に示すように、本実施形態に係る粉粒体供給システム１００は、第１のエアレーションガスライン６Ａよりも高い位置に第２のエアレーションガスライン６Ｂを有していてもよい。第１のエアレーションガスライン６Ａは、第１の実施形態のエアレーションガスライン６と同じものである。第２のエアレーションガスライン６Ｂには、第２のエアレーションガス流量制御弁Ｖ６と、流量センサＣ８が設けられる。
例えば、図１５に示すように、本実施形態に係る粉粒体供給システム１００は、第１のエアレーションガスライン６Ａよりも高い位置に第２のエアレーションガスライン６Ｂを有していてもよい。第１のエアレーションガスライン６Ａは、第１の実施形態のエアレーションガスライン６と同じものである。第２のエアレーションガスライン６Ｂには、第２のエアレーションガス流量制御弁Ｖ６と、流量センサＣ８が設けられる。
【0125】
また、本実施形態において、制御装置２０は、第２のエアレーションガス流量配分部２１０（第２の配分部）、および第２のエアレーションガス流量制御部２１１をさらに備える。
【0126】
なお、本実施形態では、二つのエアレーションガスライン６Ａ，６Ｂが設けられている構成を例として説明するが、これに限られることはない。さらに他の実施形態では、粉粒体供給システム１００は、３つ以上のエアレーションガスラインを有していてもよい。
【0127】
図１６は、吹込みタンク内の粉粒体の質量濃度の分布の一例を示す第１の図である。
図１６の（ａ）は第１の実施形態に係る吹込みタンク２の断面図、（ｂ）はこの吹込みタンク２内に堆積する粉粒体の質量濃度の分布を表している。エアレーションガスライン６よりも高い位置では、粉粒体の吹込みタンク２断面についての平均的な質量濃度はρＡである。これに対し、エアレーションガスライン６よりも低い位置の質量密度は、エアレーションガスにより希釈されてρＡより小さい値ρＢとなる。エアレーションガスによる希釈が時間的かつ空間的に均一であるならば、エアレーションガスライン６より低い位置の粉粒体の質量密度も均一にρＢである。しかし、実際には希釈は不均一であるので、吹込みタンク２から流出する粉粒体の質量密度はρＢを中心に変動する。希釈が不均一な理由として、エアレーションガスが粉粒体を希釈する空間の体積が小さいことが挙げられる。吹込みタンク２は円錐形状であるので、エアレーションガスが粉粒体と混合する空間の体積は小さい。このため、エアレーションガス流量が変動すると直ちに吹込みタンク２の出口濃度が変動してしまう。一般に流量調節の誤差は弁の大きさに比例するので、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２は小容量のものが望ましい。
図１６の（ａ）は第１の実施形態に係る吹込みタンク２の断面図、（ｂ）はこの吹込みタンク２内に堆積する粉粒体の質量濃度の分布を表している。エアレーションガスライン６よりも高い位置では、粉粒体の吹込みタンク２断面についての平均的な質量濃度はρＡである。これに対し、エアレーションガスライン６よりも低い位置の質量密度は、エアレーションガスにより希釈されてρＡより小さい値ρＢとなる。エアレーションガスによる希釈が時間的かつ空間的に均一であるならば、エアレーションガスライン６より低い位置の粉粒体の質量密度も均一にρＢである。しかし、実際には希釈は不均一であるので、吹込みタンク２から流出する粉粒体の質量密度はρＢを中心に変動する。希釈が不均一な理由として、エアレーションガスが粉粒体を希釈する空間の体積が小さいことが挙げられる。吹込みタンク２は円錐形状であるので、エアレーションガスが粉粒体と混合する空間の体積は小さい。このため、エアレーションガス流量が変動すると直ちに吹込みタンク２の出口濃度が変動してしまう。一般に流量調節の誤差は弁の大きさに比例するので、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２は小容量のものが望ましい。
【0128】
図１７は、吹込みタンク内の粉粒体の質量濃度の分布の一例を示す第２の図である。
図１７の（ａ）は第４の実施形態に係る吹込みタンク２の断面図、（ｂ）はこの吹込みタンク２内に堆積する粉粒体の質量濃度の分布を表している。本実施形態では、第１のエアレーションガスライン６Ａより高い位置に第２のエアレーションガスライン６Ｂを配置する。粉粒体は第２のエアレーションガスライン６Ｂから流入するエアレーションガスで希釈される。このため、第２のエアレーションガスライン６Ｂよりも低い位置では、粉粒体の質量濃度はρＡよりも小さい値ρＣに下がる。このとき、第２のエアレーションガスライン６Ｂの位置では、吹込みタンク２の断面積が大きく、かつ第２のエアレーションガスライン６Ｂと第１のエアレーションガスライン６Ａを高さ方向に離すことにより、第２のエアレーションガスライン６Ｂから流入するエアレーションガスが粉粒体と混合する体積を拡大することができる。体積が大きいことにより、濃度変動が緩和され質量濃度ρＣは時間的に一定になることも望ましい。
図１７の（ａ）は第４の実施形態に係る吹込みタンク２の断面図、（ｂ）はこの吹込みタンク２内に堆積する粉粒体の質量濃度の分布を表している。本実施形態では、第１のエアレーションガスライン６Ａより高い位置に第２のエアレーションガスライン６Ｂを配置する。粉粒体は第２のエアレーションガスライン６Ｂから流入するエアレーションガスで希釈される。このため、第２のエアレーションガスライン６Ｂよりも低い位置では、粉粒体の質量濃度はρＡよりも小さい値ρＣに下がる。このとき、第２のエアレーションガスライン６Ｂの位置では、吹込みタンク２の断面積が大きく、かつ第２のエアレーションガスライン６Ｂと第１のエアレーションガスライン６Ａを高さ方向に離すことにより、第２のエアレーションガスライン６Ｂから流入するエアレーションガスが粉粒体と混合する体積を拡大することができる。体積が大きいことにより、濃度変動が緩和され質量濃度ρＣは時間的に一定になることも望ましい。
【0129】
第１の実施形態では、エアレーションガスライン６により、粉粒体を質量濃度ρＡから質量濃度ρＢまで希釈していた。本実施形態では、第２のエアレーションガスライン６Ｂによって既に質量濃度ρＣまで希釈しているので、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２から流入するエアレーションガス流量は少なくて済む。したがって、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２を小容量化することができるので、粉粒体の吹込みタンク出口濃度の変動が抑制される。
【0130】
第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２を小容量化すると、流量を１単位変更するためには、制御弁Ｖ２の開度を今までより大きく変更しなければならない。このため、エアレーションガス流量制御弁Ｖ２を全開または全閉しやすくなる。エアレーションガス流量の最大値は第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度が１００％ときである。一方、エアレーションガス流量の最小値は第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度が０％のときである。簡単のため、エアレーションガス流量は第１のエアレーションガス流量調節弁Ｖ２の開度に比例するとして説明する。例えば、定常的に第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度が１０％開度で運転していたとしよう。このとき、エアレーションガス流量の増加余地は９０％流量相当あるが、減少の余地は１０％流量相当しかない。増加側の余地と減少側の余地がアンバランスであり望ましい状態ではない。理想的には、増加余地も減少余地もともに５０％流量相当となるよう、定常的には５０％開度で運転したい。そこで、本実施形態では、制御装置２０の第２のエアレーションガス流量配分部２１０、および第２のエアレーションガス流量制御部２１１において、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度または流量に基づいて、第２のエアレーションガス流量制御弁Ｖ６の開度を調節する。
【0131】
例えば、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度の基準値ｒＶＬＶ６
＊を５０％開度と定める。第２のエアレーションガス流量配分部２１０は、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度ｒＶＬＶ２が基準値ｒＶＬＶ６
＊を超過すれば、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を増やしてエアレーション流量制御弁の希釈の負担を軽減する。これにより、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度の超過を是正し、増加余地を確保することができる。
【0132】
または、第２のエアレーションガス流量配分部２１０は、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度ｒＶＬＶ２が基準値ｒＶＬＶ６
＊に不足すれば、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を減らして、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の希釈の負担を増やす。そうすると、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度の不足を補償し、減少余地を確保することができる。
【0133】
一般に、切出し流量が大きいときは第２のエアレーションガス流量も大きく、切出し流量が小さいときには第２のエアレーションガス流量も小さい。このため、例えば、切出し流量の値から第２のエアレーションガス流量の標準値ｇＧＳＶ６
＊がわかる。本実施形態では、第２のエアレーションガス流量制御部２１１は、第２のエアレーションガス流量制御弁Ｖ６の開度が基準値ｒＶＬＶ６
＊となるように、例えば式（２０）のように、比例積分制御の演算値を加算して、第２のエアレーションガス流量の標準値ｇＧＳＶ６
＊を補正した値を、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６とする。
【0134】
【数20】
【0135】
また、加圧ガス流量制御装置２０４は、加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１から第２のエアレーションガス流量ｇＧＳＶ６分を減じた値に基づいて、加圧制御弁Ｖ１の開度ｒＶＬＶ１を調節する。これにより、吹込みタンク２へのガス合計流入量を一定に保つことができる。
【0136】
【0137】
図１８は、第５の実施形態に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。
図１８に示すように、第５の実施形態では、制御装置２０は、循環モデル２１２および変化率設定部２１３をさらに備える。
図１８に示すように、第５の実施形態では、制御装置２０は、循環モデル２１２および変化率設定部２１３をさらに備える。
【0138】
図１９は、吹込みタンク内におけるエアレーションガスの流れを説明するための第１の図である。
第４の実施形態では、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を調整することにより、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度の超過または不足を是正し、開度の増加余地または減少余地を確保することができると説明した。しかし、第２のエアレーションガス流量を極端に大きくすると、図１９の破線のように、第２のエアレーションガスの気泡の浮力によって吹込みタンク２の内部では粉粒体の自然循環が起きる。自然循環が起きると、第２のエアレーションガス流量ｇＧ６の一部βｇＧ６は、自然循環に同伴して吹込みタンク２上部の気相部に供給される。このため、第２のエアレーションガス流量のうち本来の役目である粉粒体の希釈に寄与するのは、自然循環に同伴しない（１－β）ｇＧ６だけとなる。
第４の実施形態では、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を調整することにより、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２の開度の超過または不足を是正し、開度の増加余地または減少余地を確保することができると説明した。しかし、第２のエアレーションガス流量を極端に大きくすると、図１９の破線のように、第２のエアレーションガスの気泡の浮力によって吹込みタンク２の内部では粉粒体の自然循環が起きる。自然循環が起きると、第２のエアレーションガス流量ｇＧ６の一部βｇＧ６は、自然循環に同伴して吹込みタンク２上部の気相部に供給される。このため、第２のエアレーションガス流量のうち本来の役目である粉粒体の希釈に寄与するのは、自然循環に同伴しない（１－β）ｇＧ６だけとなる。
【0139】
図２０は、自然循環モデルの一例を示す図である。
βは第２のエアレーションガス流量を上部の気相部に行くものと、本来の役目である粉粒体と混合して吹込みタンク２から流出する粉粒体を希釈するために使われるものと、に配分する係数である。βの値は、事前の流動試験や数値解析により明らかにすることができる。βと第２のエアレーションガス流量ｇＧ６の関係は図２０のようなグラフで表される。これは自然循環のモデルの一例である。第２のエアレーションガス流量ｇＧ６のうち、自然循環に同伴して上部の気相部に供給される流量βｇＧ６は、加圧ガス流量ｇＧ１を増やすことと等価であるので、わざわざ流れ難い粉粒体層に圧縮機の動力を使って過剰にエアレーションする理由がない。したがって、図２０の自然循環のモデルにおいてβの値が０に近い領域で運転することが望ましい。
βは第２のエアレーションガス流量を上部の気相部に行くものと、本来の役目である粉粒体と混合して吹込みタンク２から流出する粉粒体を希釈するために使われるものと、に配分する係数である。βの値は、事前の流動試験や数値解析により明らかにすることができる。βと第２のエアレーションガス流量ｇＧ６の関係は図２０のようなグラフで表される。これは自然循環のモデルの一例である。第２のエアレーションガス流量ｇＧ６のうち、自然循環に同伴して上部の気相部に供給される流量βｇＧ６は、加圧ガス流量ｇＧ１を増やすことと等価であるので、わざわざ流れ難い粉粒体層に圧縮機の動力を使って過剰にエアレーションする理由がない。したがって、図２０の自然循環のモデルにおいてβの値が０に近い領域で運転することが望ましい。
【0140】
望ましい運転領域であるためのβの上限をβＵＢと記す。第５の実施形態では、自然循環のモデルで現在のβを評価し、βがβＵＢを超過したときには、第２のエアレーションガス流量を漸減して望ましい運転領域に戻す。自然循環モデルは、加圧ガス流量設定値ＧＧＳＶ１と第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６とに基づき、第２のエアレーションガス流量を上部の気相部に行くものと、本来の役目である粉粒体と混合して吹込みタンク２から流出する粉粒体を希釈するために使われるものとに配分する係数βを、例えば図２０のグラフから定める。
【0141】
図２１は、第５の実施形態に係る変化率設定部の機能を説明するための図である。
変化率設定部２１３は、βの値が予め定めた上限値βＵＢを超過したときには、第２のエアレーションガス流量設定値の変化率設定値ｇ＾・ＧＳＶ６の値に低減の指令－ａを設定して出力する。低減の指令－ａはヒステリシス付きのリレーによりβの値が０．９×βＵＢ以下に回復したときに取り下げて０にしてもよい。第５の実施形態による第２のエアレーションガス流量配分部２１０では、変化率設定値ｇ＾・ＧＳＶ６を式（２０）に反映して、式（２１）により第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を計算する。
変化率設定部２１３は、βの値が予め定めた上限値βＵＢを超過したときには、第２のエアレーションガス流量設定値の変化率設定値ｇ＾・ＧＳＶ６の値に低減の指令－ａを設定して出力する。低減の指令－ａはヒステリシス付きのリレーによりβの値が０．９×βＵＢ以下に回復したときに取り下げて０にしてもよい。第５の実施形態による第２のエアレーションガス流量配分部２１０では、変化率設定値ｇ＾・ＧＳＶ６を式（２０）に反映して、式（２１）により第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を計算する。
【0142】
【数21】
【0143】
第５の実施形態の構成によれば、吹込みタンク２の内部に粉粒体の自然循環が起きることを抑制することができる。これにより、第２のエアレーションガスが粉粒体の希釈に使われるので、第４の実施形態の効果を最大限に得ることができる。
【0144】
第２のエアレーションガスライン６Ｂは、吹込みタンク２の側面にあるので、第２のエアレーションガスによる気泡は吹込みタンク２の側面付近を粉粒体の表面まで上昇し、吹込みタンク２の中心軸に向かって粉粒体の表面を横切る。横切る間に気泡は吹込みタンク２上部の気相部に離脱する。そして、粉粒体は吹込みタンク２の中心軸に沿って下降し、第２のエアレーションガスの気泡と混合すると浮力を得て再び吹込みタンク２の側面に沿って上昇する。このように、第２のエアレーションガスは吹込みタンク２の側面付近に浮力を与えるので、自然循環の駆動力となる。第５の実施形態では、第２のエアレーションガス流量を制限して自然循環を抑制している。
【0145】
第２のエアレーションガス流量を制限したとする。第２のエアレーションガス流量ｇＧＳＶ６を制限すると、第１のエアレーションガス流量ｇＧＳＶ２をさらに増やして、搬送ライン７の粉粒体濃度を維持することになる。第１のエアレーションガスライン６Ａは吹込みタンク２の中心軸に近い位置に配置されるので、第１のエアレーションガス流量を増やすと、吹込みタンク２の中心軸付近に気泡が供給され、第２のエアレーションガスによる自然循環が相殺される。
【0146】
＜第５の実施形態の変形例＞
図２２は、第５の実施形態の変形例に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。図２３は、吹込みタンク内におけるエアレーションガスの流れを説明するための第２の図である。
図２２および図２３に示すように、さらに、第３のエアレーションガスライン６Ｃを配置して、気泡の偏りを解消できるならばなおよい。第３のエアレーションガスライン６Ｃには、第３のエアレーションガス流量制御弁Ｖ７と、流量センサＣ９が設けられる。また、制御装置２０は、第３のエアレーションガス流量制御部２１４をさらに備える。
図２２は、第５の実施形態の変形例に係る粉粒体供給システムの構成、および制御装置の機能構成を示す図である。図２３は、吹込みタンク内におけるエアレーションガスの流れを説明するための第２の図である。
図２２および図２３に示すように、さらに、第３のエアレーションガスライン６Ｃを配置して、気泡の偏りを解消できるならばなおよい。第３のエアレーションガスライン６Ｃには、第３のエアレーションガス流量制御弁Ｖ７と、流量センサＣ９が設けられる。また、制御装置２０は、第３のエアレーションガス流量制御部２１４をさらに備える。
【0147】
第３のエアレーションガス流量をｇＧ７と記す。第２のエアレーションガス流量配分部２１０は、第２のエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ６を、第２のエアレーションガスと第３のエアレーションガスに所定の割合（例えば７：３）で按分して、第２のエアレーションガス流量制御部２１１および第３のエアレーションガス流量制御部２１４に出力する。第３のエアレーションガス流量制御部２１４は、第３のエアレーションガス流量ｇＧ７が０．３×ｇＧＳＶ６に一致するよう、第３のエアレーションガス流量制御弁Ｖ７の開度指令値ｒＶＬＶ７を調節する。同様に、第２のエアレーションガス流量制御部２１１は、第２のエアレーションガス流量ｇＧ６が０．７×ｇＧＳＶ６に一致するよう、第２のエアレーションガス流量制御弁Ｖ６の開度指令値ｒＶＬＶ６を調節する。
【0148】
このようにすることで、吹込みタンク２内の気泡の偏りをより効果的に解消して、自然循環を抑制することができる。
【0149】
＜その他の実施形態＞
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。すなわち、他の実施形態においては、上述の処理の順序が適宜変更されてもよい。また、一部の処理が並列に実行されてもよい。
【0150】
＜制御装置のハードウェア構成＞
図２４は、少なくとも１つの実施形態に係る粉粒体供給システムの制御装置のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。
図２４は、少なくとも１つの実施形態に係る粉粒体供給システムの制御装置のハードウェア構成を示す概略ブロック図である。
【0151】
コンピュータ９００は、プロセッサ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、および、インタフェース９０４を備える。
【0152】
上述の制御装置２０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。プロセッサ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９０１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。
【0153】
プログラムは、コンピュータ９００に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ９００は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。この場合、プロセッサ９０１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
【0154】
補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４または通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部記憶装置９０５であってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【0155】
また、プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【0156】
＜付記＞
上述の実施形態に記載の制御装置、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
上述の実施形態に記載の制御装置、粉粒体供給システム、制御方法、およびプログラムは、例えば以下のように把握される。
【0157】
（１）第１の態様によれば、制御装置２０は、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンク２と、吹込みタンク２に加圧ガスを供給する加圧ガスライン５と、吹込みタンク２にエアレーションガスを供給するエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２から切出された粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備１０へ搬送する搬送ライン７と、を備える粉粒体供給システム１００の制御装置２０であって、供給先設備１０から指示される切出し流量の指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定する設定部２０１と、質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度の計測値ρ５とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出する質量濃度制御部２０２と、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５および補正設定値に基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定する配分部２０３，２０６と、を備える。
【0158】
このようにすることで、制御装置２０は、切出し流量のばらつきを抑制し、供給先設備１０の指令値ｇＳＶ５どおりの切出し流量で粉粒体を供給することができる。
【0159】
（２）第２の態様によれば、第１の態様に係る制御装置２０において、質量濃度制御部２０２は、質量濃度の計測値ρ５が質量濃度の設定値ρＳＶ５に一致するようにエアレーションガスの補正設定値ΔｇＧＳＶ２を求め、配分部２０３は、吹込みタンク２へのガス合計流入量ｇＧＳＶ５－ｇＧ４と加圧ガスおよびエアレーションガスの流量との関係を予め規定した配分情報Ｄ２に基づいて、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５に対応するエアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２および加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１を定め、エアレーションガス流量基準値ｇＧＳＶ０２に補正設定値ΔｇＧＳＶ２を加算してエアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２を決定し、加圧ガス流量基準値ｇＧＳＶ０１から補正設定値ΔｇＧＳＶ２を減じ加圧ガスの流量設定値ｇＧＳＶ１を決定する。
【0160】
このようにすることで、制御装置２０は、ガス合計流量設定値ｇＧＳＶ５および質量濃度設定値ρＳＶ５の両方を満たすように、エアレーションガス流量および加圧ガス流量の配分を適切に設定することができる。また、制御装置２０は、吹込みタンク２内で粉粒体を流動化させるために十分なエアレーションガス流量を確保することができる。
【0161】
（３）第３の態様によれば、第１の態様に係る制御装置２０において、質量濃度制御部２０２は、質量濃度の計測値ρ５が質量濃度の設定値ρＳＶ５に一致するように、搬送ガスの補正設定値ΔｇＧＳＶ４を求め、配分部２０６は、ガス合計流量ｇＧＳＶ５から加圧ガスの流量の計測値ｇＧ１およびエアレーションガスの流量の計測値ｇＧ２を減じた搬送ガス基準流量ｇＧＳＶ０４を設定するとともに、設定した搬送ガス基準流量ｇＧＳＶ０４に補正設定値ΔｇＧＳＶ４を加算して、搬送ガスの流量設定値ｇＧＳＶ４を決定する。
【0162】
このようにすることで、搬送ガス流量ｇＧ４を変更してから質量濃度センサＣ４の指示に現れるまでの時間的な遅れを小さくすることができる。時間的な遅れが小さいことにより、質量濃度の変動を素早く補正することができる。つまり、質量濃度の変動を抑制することができる。
【0163】
（４）第４の態様によれば、第２の態様に係る制御装置２０において、粉粒体供給システム１００は、搬送ライン７に並列に接続される複数の吹込みタンク２を備え、配分部２０３は、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５を複数の吹込みタンク２それぞれの加圧ガス流量設定値ｇＧＳＶ１およびエアレーションガス流量設定値ｇＧＳＶ２に配分する。
【0164】
このようにすることで、制御装置２０は、複数の吹込みタンク２を併用する粉粒体供給システム１００において、タンク切替えによる粉粒体の供給流量の変動を低減することが可能である。これにより、常に安定して粉粒体を供給先設備１０に供給することができる。
【0165】
（５）第５の態様によれば、第２の態様に係る制御装置２０において、粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２の高さ方向において、エアレーションガスライン６Ａよりも高い位置に設けられ、吹込みタンク２に第２のエアレーションガスを供給する第２のエアレーションガスライン６Ｂをさらに備え、制御装置２０は、配分部２０３が決定したエアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ２に応じたエアレーションガス流量調整弁Ｖ２の開度ｒＶＬＶ２に基づいて、第２のエアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ６を決定する第２の配分部２１０をさらに備える。
【0166】
このようにすることで、第２のエアレーションガスライン６Ｂによって質量濃度を希釈することができるので、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２から流入するエアレーションガス流量を少なくすることができる。したがって、第１のエアレーションガス流量制御弁Ｖ２を小容量化することができるので、粉粒体の吹込みタンク出口濃度の変動を抑制することができる。
【0167】
（６）第６の態様によれば、第５の態様に係る制御装置２０は、吹込みタンク２内における粉粒体の循環モデル２１２に基づいて第２のエアレーションガスの流量設定値の変化率設定値ｇ＾・ＧＳＶ６を決定する変化率設定部２１３をさらに備え、第２の配分部２１０は、変化率設定値にさらに基づいて、第２のエアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ６を決定する。
【0168】
このようにすることで、制御装置２０は、吹込みタンク２の内部に粉粒体の自然循環が起きることを抑制することができる。これにより、第２のエアレーションガスが粉粒体の希釈に使われるので、第２のエアレーションガスライン６Ｂの効果を最大限に得ることができる。
【0169】
（７）第７の態様によれば、第６の態様に係る制御装置２０において、粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２の高さ方向において、エアレーションガスライン６Ａよりも高い位置に設けられ、吹込みタンク２に第３のエアレーションガスを供給する第３のエアレーションガスライン６Ｃをさらに備え、第２の配分部２１０は、第２のエアレーションガスの流量設定値ｇＧＳＶ６を、所定の割合で、第２のエアレーションガスの流量と第３のエアレーションガスの流量とに按分する。
【0170】
このようにすることで、制御装置２０は、吹込みタンク２内の気泡の偏りをより効果的に解消して、自然循環を抑制することができる。
【0171】
（８）第８の態様によれば、第１から第７のいずれか一の態様に係る制御装置２０において、粉粒体供給システム１００は、吹込みタンク２の重量を計測する秤量計１と、搬送ライン７における粉粒体の流量を計測する流量計Ｃ５とをさらに備え、制御装置２０は、吹込みタンク２の重量および粉粒体の流量の計測値に基づいて、切出し流量の指令値ｇＳＶ５を補正する切出し流量補正部２０８をさらに備える。
【0172】
このようにすることで、制御装置２０は、吹込みタンク２の重量ｍに基づいて切出し流量を定常偏差なく推定することができる。その結果、供給先設備１０の指令値ｇＳＶ５どおりに精度よく粉粒体を供給することができる。
【0173】
（９）第９の態様によれば、第８の態様に係る制御装置２０において、切出し流量補正部２０８は、供給先設備１０の状態量にさらに基づいて、切出し流量の指令値ｇＳＶ５を補正する。
【0174】
このようにすることで、制御装置２０は、粉粒体切出し流量の推定に用いる計測値の数が増えるので、切出し流量ｇ５の分散が小さくなり、粉粒体をより精度よく、指令値ｇＳＶ５どおりに供給することが可能となる。
【0175】
（１０）第１０の態様によれば、第１から第７のいずれか一の態様に係る制御装置２０は、供給先設備１０の状態量の指令値および計測値に基づいて、切出し流量の指令値ｇＳＶ５を補正する切出し流量補正部２０８をさらに備える。
【0176】
このようにすることで、制御装置２０は、供給先設備１０の状態量の偏差が小さくなるように、適切に粉粒体を供給することができる。その結果、供給先設備１０の状態量の変動が抑制されて、供給先設備１０が長寿命化するメリットを得ることができる。
【0177】
（１１）第１１の態様によれば、粉粒体供給システム１００は、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンク２と、吹込みタンク２に加圧ガスを供給する加圧ガスライン５と、吹込みタンク２にエアレーションガスを供給するエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２から切り出された粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備１０へ搬送する搬送ライン７と第１から第１０のいずれか一の態様に係る制御装置２０と、を備える。
【0178】
（１２）第１２の態様によれば、制御方法は、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンク２と、吹込みタンク２に加圧ガスを供給する加圧ガスライン５と、吹込みタンク２にエアレーションガスを供給するエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２から切出された粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備１０へ搬送する搬送ライン７と、を備える粉粒体供給システム１００の制御方法であって、供給先設備１０から指示される切出し流量の指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定するステップと、質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度の計測値ρ５とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５および補正設定値に基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、を有する。
【0179】
（１３）第１３の態様によれば、プログラムは、内部に粉粒体を貯蔵する吹込みタンク２と、吹込みタンク２に加圧ガスを供給する加圧ガスライン５と、吹込みタンク２にエアレーションガスを供給するエアレーションガスライン６と、吹込みタンク２から切出された粉粒体に搬送ガスを供給して供給先設備１０へ搬送する搬送ライン７と、を備える粉粒体供給システム１００の制御装置２０に、供給先設備１０から指示される切出し流量の指令値ｇＳＶ５を粉粒体の質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７を流れるガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５とに分解して設定するステップと、質量濃度の設定値ρＳＶ５と、搬送ライン７における粉粒体の質量濃度の計測値ρ５とに基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量を補正する補正設定値を算出するステップと、ガス合計流量の設定値ｇＧＳＶ５および補正設定値に基づいて、加圧ガス、エアレーションガス、および搬送ガスのうち少なくとも１つのガスの流量設定値を決定するステップと、を実行させる。
【符号の説明】
【0180】
１００ 粉粒体供給システム
１ 秤量計
２ 吹込みタンク
３ エアレータ
５ 加圧ガスライン
６ エアレーションガスライン
６Ａ 第１のエアレーションガスライン
６Ｂ 第２のエアレーションガスライン
６Ｃ 第３のエアレーションガスライン
７ 搬送ライン
９ 切出しライン
１０ 供給先設備
２０ 制御装置
２０１ 設定部
２０２ 質量濃度制御部
２０３ エアレーションガス流量配分部（配分部）
２０４ 加圧ガス流量制御装置
２０５ エアレーションガス流量制御装置
２０６ 搬送ガス流量配分部（配分部）
２０７ 搬送ガス流量制御装置
２０８ 流量補正部
２０９ 並列運転化設定部
２１０ 第２のエアレーションガス流量配分部（第２の配分部）
２１１ 第２のエアレーションガス流量制御部
２１２ 循環モデル
２１３ 変化率設定部
２１４ 第３のエアレーションガス流量制御部
１ 秤量計
２ 吹込みタンク
３ エアレータ
５ 加圧ガスライン
６ エアレーションガスライン
６Ａ 第１のエアレーションガスライン
６Ｂ 第２のエアレーションガスライン
６Ｃ 第３のエアレーションガスライン
７ 搬送ライン
９ 切出しライン
１０ 供給先設備
２０ 制御装置
２０１ 設定部
２０２ 質量濃度制御部
２０３ エアレーションガス流量配分部（配分部）
２０４ 加圧ガス流量制御装置
２０５ エアレーションガス流量制御装置
２０６ 搬送ガス流量配分部（配分部）
２０７ 搬送ガス流量制御装置
２０８ 流量補正部
２０９ 並列運転化設定部
２１０ 第２のエアレーションガス流量配分部（第２の配分部）
２１１ 第２のエアレーションガス流量制御部
２１２ 循環モデル
２１３ 変化率設定部
２１４ 第３のエアレーションガス流量制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】