特許 7423138 装置及びシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-19

(45)【発行日】2024-01-29

(54)【発明の名称】装置及びシステム

(51)【国際特許分類】

   G05B 23/02 20060101AFI20240122BHJP

【ＦＩ】

G05B23/02 301X

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2019237979

(22)【出願日】2019-12-27

(65)【公開番号】P2021105933

(43)【公開日】2021-07-26

【審査請求日】2022-07-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 建聖

(72)【発明者】

【氏名】藤井 大也

(72)【発明者】

【氏名】青木 七海

(72)【発明者】

【氏名】明渡 豊

(72)【発明者】

【氏名】水野 孝志

(72)【発明者】

【氏名】山根 理絵

【審査官】田中 友章

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１９／１８１５７２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－２１５８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１５９５０１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１８１５７３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｂ ２３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プラントの状態を表示するための表示画面を備えた装置であって、
前記表示画面の第１領域に、前記プラントの停止可能性を有する異常の発生を表示可能に構成し、
前記表示画面の第２領域に、前記プラントの運転効率に影響を与える異常の発生履歴を表示可能に構成されており、
前記表示画面の第５領域に、前記プラントの運転効率を示す情報を表示可能に構成されている、
装置。

【請求項2】

前記第２領域に表示される前記異常の発生履歴は、この異常の発生時を示す時間情報とこの異常の内容を示す情報とを前記発生時の順番に配列された態様で表示される、
請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記プラントは、複数のセンサを備え、
前記第２領域に表示される前記異常の発生履歴は、前記センサにより取得されたデータが異常値を示した回数を前記センサごとに配列された態様で表示される、
請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記プラントは、複数のセンサを備え、
前記第２領域に表示される前記異常の発生履歴は、少なくとも２つの前記センサから取得されたデータに基づいて発生したと判断された異常の発生履歴と、単一の前記センサから取得されたデータに基づいて発生したと判断された異常の発生履歴と、を含む、
請求項２に記載の装置。

【請求項5】

前記プラントは、複数のコンポーネントから構成されており、
前記装置は、
前記表示画面の第４領域に、前記運転効率に影響を与える異常が発生した可能性がある少なくとも一つの前記コンポーネントを、他の前記コンポーネントと異なる態様で表示可能に構成されている、
請求項１乃至４の何れか一項に記載の装置。

【請求項6】

プラントの状態を表示するための表示画面を備えた装置と、
前記装置を制御する制御装置と、
を備えるシステムであって、
前記装置は、
前記表示画面の第１領域に、前記プラントの停止可能性を有する異常の発生を表示可能に構成し、
前記表示画面の第２領域に、前記プラントの運転効率に影響を与える異常の発生履歴を表示可能に構成し、
前記表示画面の第５領域に、前記プラントの運転効率を示す情報を表示可能に構成されている、
システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、装置及びシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、プラントに複数のセンサを設置して、センサから取得されるセンサデータに基づいてプラントの稼働状況を監視することが行われている。例えば、特許文献１には、ボイラチューブリーク（以下、ボイラチューブリークのように、ボイラを構成するチューブ及びパイプ等の金属材料が損傷して破孔し、内部の蒸気が外部に漏洩する状態を「噴破」という。）の早期検出と噴破位置の早期特定を実現するための検出装置が記載されている。この検出装置によれば、過去の噴破事例を蓄積したデータベースを利用して、容易に噴破の検出及び噴破位置の特定を行うことが可能となる。同文献の図１２には、検出装置に接続される画像表示装置に、三次過熱器において噴破が発生している情報と、三次過熱器における噴破検出前後のメタル温度情報と、メタル温度変化幅が最大になる位置情報とを表示させた表示画面が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－７５０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、本出願の発明者らは、噴破のようなプラントの停止に直結し得る重大な異常の検出のみがプラントの稼働において重要な監視対象ではない点に着目した。具体的には、プラントの運転効率がプラントの稼働において重要な監視対象となり得る点に着目した。プラントの運転効率が低下すると、安定操業が困難になるため、プラントの操業利益が損われるだけでなく、所定の電力量を維持するために、ボイラ等の機器が過負荷運転となったり、あるいは、そのプラントから供給される電力が減少するため、電力系統の安定性という社会的要請に応えることが困難になる。

【0005】

そこで、本発明は、噴破のような重大な異常と運転効率の低下に関連する異常の双方を容易に認識することが可能となる装置及びシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る装置は、プラントの状態を表示するための表示画面を備える。そして、表示画面の第１領域に、プラントの停止可能性を有する異常の発生を表示可能に構成し、表示画面の第２領域に、プラントの運転効率に影響を与える異常の発生履歴を表示可能に構成されている。

【0007】

この態様によれば、噴破のような重大な異常と運転効率の低下に関連する異常の双方を容易に認識することが可能となる。

【0008】

なお、「異常の発生」を表示可能に構成するとは、異常が発生していると判断されたことの他、将来に異常が発生する可能性が高いと判断されたことを表示可能に構成する場合を含む。

【0009】

また、「異常の発生履歴」を表示可能に構成するとは、異常が発生していると判断されたことの履歴の他、将来に異常が発生する可能性が高いと判断されたことの履歴を表示可能に構成する場合を含む。

【0010】

また、第２領域に表示される異常の発生履歴は、この異常の発生時を示す時間情報とこの異常の内容を示す情報とを発生時の順番に配列された態様で表示されてもよい。異常の発生時とは、異常が発生していると判断された時の他、将来に異常が発生する可能性が高いと判断された時を含む。

【0011】

この態様によれば、プラントの運転効率と安定操業に影響を与える異常の発生時を示す時間情報とこの異常の内容を示す情報とを発生時の順番に配列された状態で表示されるから、運転効率の低下に影響を与える複数の異常の発生時間を認識することが可能になる。

【0012】

また、プラントは、複数のセンサを備え、第２領域に表示される異常の発生履歴は、これらセンサにより取得されたデータが異常値を示した回数をセンサごとに配列された態様で表示されてもよい。

【0013】

この態様によれば、センサが異常値を示した回数を、センサごとに表示可能に構成されるから、問題となるセンサを容易に特定することが可能になる。

【0014】

また、第２領域に表示される異常の発生履歴は、少なくとも２つのセンサから取得されたデータに基づいて発生したと判断された異常の発生履歴と、単一のセンサから取得されたデータに基づいて発生したと判断された異常の発生履歴と、を含んでもよい。

【0015】

この態様によれば、少なくとも２つのセンサから取得されたデータに基づいて発生したと判断された異常の発生履歴を表示可能に構成されるから、異常の検出精度を高めることが可能になる。

【0016】

また、プラントは、複数のコンポーネントから構成されており、装置は、表示画面の第４領域に、運転効率と安定操業に影響を与える異常が発生した可能性がある少なくとも一つのコンポーネントを、他のコンポーネントと異なる態様で表示可能に構成されていてもよい。

【0017】

この態様によれば、運転効率に影響を与える異常が発生した可能性がある少なくとも一つのコンポーネントを、他のコンポーネントと異なる態様で表示可能に構成されるから、容易に問題となるコンポーネントを特定することが可能になる。

【0018】

また、装置は、表示画面の第５領域に、プラントの運転効率を示す情報を表示可能に構成されていてもよい。

【0019】

この態様によれば、プラントの運転効率を示す情報を表示可能に構成されるから、異常に伴う運転効率の低下を容易に認識することが可能になる。

【0020】

また、本発明の一態様に係るシステムは、プラントの状態を表示するための表示画面を備えた装置であって、表示画面の第１領域に、プラントの停止可能性を有する異常の発生を表示可能に構成し、表示画面の第２領域に、プラントの運転効率に影響を与える異常の発生履歴を表示可能に構成されている、装置と、装置を制御する制御装置と、を備える。

【0021】

この態様によれば、プラントの運用にとって重要な２つの情報を同時に表示画面に表示させることが可能になるため、噴破のような重大な異常と運転効率の低下に関連する異常の双方を容易に認識することが可能となる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、プラントの運用にとって重要な２つの情報を同時に表示画面に表示させることが可能になるため、噴破のような重大な異常と運転効率の低下に関連する異常の双方を容易に認識することが可能となる装置及びシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施形態に係るプラントの全体構成を示す概略図である。

【図2】本実施形態に係る表示システムの機能ブロックを示す図である。

【図3】本実施形態に係る装置の物理的構成を示す図である。

【図4】本実施形態に係る装置に表示される第１画面の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

【0025】

まず、本発明の実施形態が対象とするプラントは、任意のプラントであってよいが、例えば、ボイラを含む発電プラントや焼却プラント、化学プラント、排水処理プラント等、プロセスデータが取得できるものを対象としている。図１は、本発明の実施形態に係るプラント１の全体構成を示す概略図である。本実施形態に係るプラント１は、例えば、循環流動層ボイラ（Circulating Fluidized Bed型）であって、高温で流動する珪砂等の循環材を循環させながら燃料を燃焼して、蒸気を発生させるボイラを備えるものである。プラント１の燃料としては、石炭の他、例えば非化石燃料（木質バイオマス、廃タイヤ、廃プラスチック、スラッジ等）を使用することができる。プラント１で発生した蒸気は、タービン１００の駆動に用いられる。

【0026】

プラント１は、火炉２内で燃料を燃焼させ、固気分離装置として機能するサイクロン３によって排ガスから循環材を分離し、分離された循環材を火炉２内に戻して循環させるように構成されている。分離された循環材は、サイクロン３の下方に接続された循環材回収管４を経由して火炉２の下部に返送される。なお、循環材回収管４の下部と火炉２の下部とは、流路が絞られたループシール部４ａを介して接続されている。これにより、循環材回収管４の下部には所定量の循環材が貯められた状態となる。サイクロン３によって循環材が取り除かれた排ガスは、排ガス流路３ａを経由して後部煙道５に供給される。

【0027】

ボイラは、燃料を燃焼させるための火炉２と、燃焼により得られた熱を用いて水蒸気等を発生させるための熱交換器を備える。火炉２の中間部には、燃料を供給する燃料供給口２ａが設けられており、火炉２の上部には、燃焼ガスを排出するガス出口２ｂが設けられている。図示されていない燃料供給装置から火炉２に供給される燃料は、燃料供給口２ａを介して火炉２の内部に供給される。また、火炉２の炉壁には、ボイラ給水を加熱するための炉壁管６が設けられている。炉壁管６を流れるボイラ給水は、火炉２での燃焼によって加熱される。

【0028】

火炉２内では、下部の給気ライン２ｃから導入される燃焼・流動用の空気により、燃料供給口２ａから供給された燃料を含む固形物が流動し、燃料は流動しながら例えば約８００～９００℃で燃焼する。サイクロン３には、火炉２で発生した燃焼ガスが循環材を同伴しながら導入される。サイクロン３は、遠心分離作用により循環材と気体とを分離し、循環材回収管４を介して分離された循環材を火炉２に戻すとともに、循環材が除かれた燃焼ガスを排ガス流路３ａから後部煙道５へと送出する。

【0029】

火炉２では、底部に炉内ベッド材と呼ばれる循環材の一部が滞留する。このベッド材には、循環流動に不適な粗い粒径を有するベッド材や排燃夾雑物が含まれることがあり、これらの循環材として不適なベッド材によって流動不良が発生することがある。そのため、流動不良を抑制するために、火炉２では、底部の排出口２ｄから炉内ベッド材が連続的又は断続的に外部に排出されている。排出されたベッド材は、図示されていない循環ライン上で金属や粗大粒径等の不適物を取り除いた後、再び火炉２に供給されるか、若しくはそのまま廃棄される。火炉２の循環材は、火炉２、サイクロン３及び循環材回収管４で構成される循環系内を循環する。

【0030】

後部煙道５は、サイクロン３から排出されたガスを後段へ流す流路を有している。後部煙道５は、排ガスの熱を回収する排熱回収部として、過熱蒸気を発生させる過熱器１０と、ボイラ給水を予熱する節炭器１２と、を有している。後部煙道５を流れる排ガスは、過熱器１０及び節炭器１２を流通する蒸気やボイラ給水と熱交換されて冷却される。また、節炭器１２を通過したボイラ給水が貯留される蒸気ドラム８を有し、蒸気ドラム８は火炉壁６にも接続されている。

【0031】

節炭器１２は、排ガスの熱をボイラ給水に伝熱して、ボイラ給水を予熱するものである。節炭器１２は、管２１によってポンプ７と接続される一方、管２２によって蒸気ドラム８と接続されている。ポンプ７から管２１を経由して節炭器１２に供給され、節炭器１２によって予熱されたボイラ給水は、管２２を経由して蒸気ドラム８に供給される。

【0032】

蒸気ドラム８には、降水管８ａ及び炉壁管６が接続されている。蒸気ドラム８内のボイラ給水は、降水管８ａを下降し、火炉２の下部側で炉壁管６に導入されて蒸気ドラム８へ向かって流通する。炉壁管６内のボイラ給水は、火炉２内で発生する燃焼熱によって加熱されて、蒸気ドラム８内で蒸発し蒸気となる。

【0033】

蒸気ドラム８には、内部の蒸気を排出する飽和蒸気管８ｂが接続されている。飽和蒸気管８ｂは、蒸気ドラム８と過熱器１０とを接続している。蒸気ドラム８内の蒸気は、飽和蒸気管８ｂを経由して過熱器１０に供給される。過熱器１０は、排ガスの熱を用いて蒸気を過熱して過熱蒸気を生成するものである。過熱蒸気は、管１０ａを通り、プラント１外のタービン１００に供給されて発電に利用される。

【0034】

タービン１００から排出された蒸気の圧力と温度は、過熱器１０から排出される蒸気の圧力と温度よりも低い。特に限定されるものではないが、タービン１００へ供給される蒸気の圧力は、約１０～１７ＭＰａ程度であり、温度は約５３０～５７０℃程度となる。タービン１００から排出される蒸気の圧力は、約３～５ＭＰａ程度であり、温度は約３５０～４００℃程度となる。

【0035】

タービン１００の下流には復水器１０２が設けられている。タービン１００から排出された蒸気は復水器１０２に供給され、復水器１０２において凝縮して飽和水に戻された上でポンプ７へと供給される。タービン１００には、タービン１００の回転により得られる運動エネルギーを電気エネルギーに変換するジェネレータが接続される。

【0036】

ポンプ７ａは、復水器１０２の水位を一定に保つように、補給水を供給する。図１では、ポンプ７ａにより補給される補給水流量ｕ１を示している。

【0037】

本実施形態で取り扱うプロセスデータは、プラント１に関する任意のデータであってよいが、例えば、プラント１の状態をセンサで測定したデータであってよく、より具体的には、プラント１の温度、圧力及び流量等の測定値を含んでよい。図１では、ポンプ７から節炭器１２に供給されるボイラ給水流量ｕ２を示している。さらに、図１では、過熱器１０からタービン１００に供給されるボイラ出口蒸気流量ｕ３を示し、蒸気ドラム８から過熱器１０に供給される飽和蒸気流量ｕ４を示している。なお、補給水流量ｕ１は、飽和蒸気流量ｕ４に追従するように制御されてよい。また、ボイラ出口蒸気流量ｕ３（又は過熱蒸気流量）と、蒸気ドラム８の液面レベルの双方を監視しながら、ボイラ給水流量ｕ２を調整するように制御されてよい。

【0038】

プラント１に破孔が生じた場合、補給水流量ｕ１が上昇したり、ボイラ給水流量ｕ２とボイラ出口蒸気流量ｕ３の流量差が増大したりする。ＤＣＳ（Distributed Control System）２０は、補給水流量ｕ１、ボイラ給水流量ｕ２、ボイラ出口蒸気流量ｕ３及び飽和蒸気流量ｕ４等のプラント１のプロセスデータについて異常が生じていないか監視する。

【0039】

なお、プロセスデータとして補給水流量ｕ１、ボイラ給水流量ｕ２、ボイラ出口蒸気流量ｕ３及び飽和蒸気流量ｕ４を例示したが、プラント１に関するプロセスデータは、他のデータであってもよい。プラント１に関するプロセスデータは、温度、圧力等の他のデータであってもよい。

【0040】

図２は、本実施形態に係る表示システム３０の機能ブロックを示す図である。

【0041】

ＤＣＳ２０は、プラント１を制御するための分散制御システムであり、プラント１に設けられるセンサ等からプロセスデータを取得し、これに基づいてプラント１を制御するための制御信号をプラント１に供給する。

【0042】

表示システム３０は、制御部３１及び装置３２を備える。制御部３１は、ＤＣＳ２０からプロセスデータを取得し、プロセスデータに基づいて装置３２が有する表示画面にプラントの状態を表示するための制御信号を生成し、装置３２に供給する。

【0043】

装置３２は、表示画面を備える。装置３２は、制御部３１から取得した制御信号に基づいて表示画面にプラントの状態を表示する。装置３２の表示画面については後述する。

【0044】

図３は、本実施形態に係る表示システム３０の物理的構成を示す図である。表示システム３０は、演算部に相当するＣＰＵ（Central Processing Unit）３０ａと、記憶部に相当するＲＡＭ（Random Access Memory）３０ｂと、記憶部に相当するＲＯＭ（Read only Memory）３０ｃと、通信部３０ｄと、入力部３０ｅと、表示部３０ｆと、を有する。これらの各構成は、バスを介して相互にデータ送受信可能に接続される。なお、本例では表示システム３０が一台のコンピュータで構成される場合について説明するが、表示システム３０は、複数のコンピュータが組み合わされて実現されてもよい。例えば、表示部３０ｆの他に、他の情報を表示するための異なる表示部を構成するディスプレイが設けられてもよい。また、図３で示す構成は一例であり、表示システム３０はこれら以外の構成を有してもよいし、これらの構成のうち一部を有さなくてもよい。また、構成の一部が遠隔地に設けられてもよい。例えば、制御部３１を遠隔地に設けてもよい。この場合、装置３２は、遠隔地に設けられた制御部３１において生成された制御信号をネットワークを介して取得するように構成されてもよい。

【0045】

ＣＰＵ３０ａは、ＲＡＭ３０ｂ又はＲＯＭ３０ｃに記憶されたプログラムの実行に関する制御やデータの演算、加工を行う演算部である。ＣＰＵ３０ａは、プラント１のプロセスデータのグラフと説明文を表示するプログラム（監視プログラム）を実行する演算部である。ＣＰＵ３０ａは、入力部３０ｅや通信部３０ｄから種々のデータを受け取り、データの演算結果を表示部３０ｆに表示したり、ＲＡＭ３０ｂに格納したりする。

【0046】

ＲＡＭ３０ｂは、記憶部のうちデータの書き換えが可能なものであり、例えばＤＲＡＭ又はＳＲＡＭ等の半導体記憶素子で構成されてよい。ＲＡＭ３０ｂは、ＣＰＵ３０ａが実行するプログラム、プラント１のプロセスデータといったデータを記憶してよい。なお、これらは例示であって、ＲＡＭ３０ｂには、これら以外のデータが記憶されていてもよいし、これらの一部が記憶されていなくてもよい。

【0047】

ＲＯＭ３０ｃは、記憶部のうちデータの読み出しが可能なものであり、例えばフラッシュメモリ等の半導体記憶素子又はＨＤＤで構成されてよい。ＲＯＭ３０ｃは、例えば、本実施形態に示される各種処理を実行するためのコンピュータ・プログラム及び書き換えが行われないデータ、を記憶してよい。書き換えが行われないデータとは、例えば、プラント１、プラント１のコンポーネントの仕様等に関する情報を含む。

【0048】

通信部３０ｄは、表示システム３０を他の機器に接続するインターフェースである。通信部３０ｄは、インターネット等の通信ネットワークに接続されてよい。

【0049】

入力部３０ｅは、ユーザからデータの入力を受け付けるものであり、例えば、キーボード及びタッチパネルを含んでよい。

【0050】

表示部３０ｆは、ＣＰＵ３０ａによる演算結果を視覚的に表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）により構成されてよい。表示部３０ｆは、プロセスデータのグラフや説明文を表示してよい。複数のディスプレイを連ねることによって、一画面を構成するように、表示部３０ｆを設けてもよい。また、表示システム３０は、タブレット端末で構成されてもよい。タブレット端末で表示システム３０を構成することで、表示システム３０を持ち歩くことができ、例えばプラント１を巡回しながら表示システム３０を利用することができる。

【0051】

本実施形態に示される各種処理を実行するためのコンピュータ・プログラムは、ＲＯＭ３０ｃ等のコンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供されてもよいし、通信部３０ｄにより接続される通信ネットワークを介して提供されてもよい。表示システム３０では、ＣＰＵ３０ａが監視プログラムを実行することにより、本実施形態に含まれる様々な動作が実現される。なお、これらの物理的な構成は例示であって、必ずしも独立した構成でなくてもよい。例えば、表示システム３０は、ＣＰＵ３０ａとＲＡＭ３０ｂ又はＲＯＭ３０ｃが一体化したＬＳＩ（Large-Scale Integration）を備えていてもよい。

【0052】

図４は、本実施形態に係る装置３２に表示される第１画面ＤＰ１（「表示画面」の一例）を示している。

【0053】

第１画面ＤＰ１の左上の第１領域ＡＲ１には、プラント１の停止可能性を有する異常の発生を示す情報と、その異常が発生した時間情報とが表示される。図４では、プラント１の停止可能性を有する異常の発生を示す情報の一例として、「噴破」という情報が大きなサイズの文字で表示される。その下には、現在の時間情報として、「２０１９／０８／０７ １４：００」という文字情報が表示される。この現在の時間情報は、例えば所定時間ごと（例えば１分ごと）に自動更新される。あるいは操作者の操作によって手動更新が可能であってもよい。この第１領域ＡＲ１に表示される情報によって、プラント１の運転員は、噴破という、プラント１の停止可能性を有する重大な異常が、２０１９年８月７日午後２時現在に発生していることを認識することができる。なお、変形例として、「噴破」という情報の直下の時間情報は、異常が発生した時刻としてもよい。

【0054】

本実施形態において「噴破」という情報は、噴破が発生していると判断された場合（将来、例えば、所定時間以内に、噴破が発生する可能性が高いと判断され、噴破の兆候が現れたと判断された場合を含む。以下同じ）に表示される。噴破の有無は、単一のセンサから取得されるプロセスデータを所定の閾値と比較して判断することができる。更に、噴破の有無は、所定のアルゴリズムに従って、複数のセンサから取得されたプロセスデータに基づいて判断することができる。センサとは、例えば、ボイラ管に設けられた複数のＡＥ（Acoustic Emission）センサの他、プラント１の各所に設けられ、温度、圧力、流量、バルブ開度、ダンパ開度、液面レベル、振動、音響その他のプラント１の状態量を検出するための各種センサを含む。本実施形態において「噴破」という情報が表示されるのは、例えば、単一のＡＥセンサから取得されたプロセスデータが所定の閾値を超える異常値を示した場合のみではない。単一のＡＥセンサから取得されたプロセスデータが所定の閾値を超えない場合であっても、複数のＡＥセンサ、又は、ＡＥセンサと他の種類のセンサなど、複数種類のセンサから取得されたプロセスデータを所定のアルゴリズムに従って処理して所定の条件式に従って噴破が発生して可能性が高いと判断された場合を含む。従って、各センサから得られたプロセスデータを運転員の知識と経験に依拠して判断する場合と比較して、噴破の早期検出を安定的に精度良く実現することが可能になる。

【0055】

なお、所定のアルゴリズムは、所定の異常に影響を与える複数のセンサをノウハウ、経験則等に基づいて選択し、所定の異常が発生したときの複数のセンサのプロセスデータ（異常発生前のプロセスデータを含んでもよい）を多変量解析等することにより導かれる数式又は数理モデルに基づくものであってもよい。また、所定のアルゴリズムは、後述するように、機械学習によって所定の学習モデルに従って動的に生成されるアルゴリズムであってもよい。

【0056】

なお、噴破が発生していないと判断された場合（将来、例えば、所定時間以内に、噴破が発生する可能性が無いと判断され、噴破の兆候が現れていないと判断された場合を含む。以下同じ）又は過去に噴破が発生したと判断されたものの、その後所定の処置を取ること等により噴破が発生していないと判断される状態に至った場合、例えば、「噴破」の文字が表示されたまま背景色が変更されてもよいし（例えば背景色が赤色から緑色へ変更されてもよい）、あるいは、「噴破」の文字が非表示に変更されてもよい。従って、プラント１の運転員は、第１領域ＡＲ１に「噴破」という情報が表示されている場合又はその背景色が例えば赤色のままとなっている場合、その直下に表示された現在時間に至るまでプラント１に噴破が継続している、又は、噴破が近い将来に発生する可能性が高い状態が継続している、ことを容易に認識することができる。

【0057】

なお、噴破が発生していると判断された場合にその表示を点滅させる等の手段により強調し、噴破が発生していないと判断された場合にその表示を抑制するようにしてもよい。また、噴破が発生していると判断された場合に警告音などの効果音又は音声を出力するようにしてもよい。また、第１領域ＡＲ１に、プラント１の停止可能性を有する異常が発生している確率を示す情報を同時に表示するようにしてもよい。例えば、確率が高い場合は、赤色を第１領域ＡＲ１の背景色に使用し、確率が低い場合は、緑色を第１領域ＡＲ１の背景色に使用してもよい。また、複数種類の異常を識別可能に表示するために、発生した異常名を示す文字情報を表示するようにしてもよい。また、異常が発生していないと判断された場合に、「なし」等、異常が発生していないことを示す文字情報を表示するようにしてもよい。

【0058】

運転員は、第１領域ＡＲ１を見ることにより、噴破等、プラント１の停止可能性を有する異常の発生（近い将来に噴破が発生する可能性が高い状態を含む）を容易に認識することが可能になる。なお、プラント１の停止可能性を有する異常は、噴破に限られるものではない。例えば、管内に堆積が進んだスケール(給水等によって管内に持ち込まれる無機物）により管内部が閉塞する異常を、プラント１の停止可能性を有する異常として検出できるように構成してもよい。

【0059】

第１画面ＤＰ１の左下の第２領域ＡＲ２には、「最新アラーム情報」として、プラント１の運転効率に影響を与える異常の発生履歴が表示される。運転効率に影響を与える異常とは、噴破のようなプラント１の停止可能性を有する異常ではないが、プラント１の運転効率を低下させる異常である。本実施形態において、異常の発生履歴は、プラント１の運転効率に影響を与える異常の発生時を示す時間情報と、その異常の内容を示す情報とを前記発生時の順番に配列された状態で表示される。図４では、プラント１の運転効率に影響を与える異常の発生時を示す時間情報とその異常の内容を示す情報の一例として、「２０１９／０８／０７ １３：１５：００」という時間情報と、「ボイラ効率（損失法）」という異常の内容を示す情報が同列に表示される。この第２領域ＡＲ２に表示される情報によって、プラント１の運転員は、熱損失法の下、ボイラ効率の低下という、プラント１の運転効率に影響を与える異常が２０１９年８月７日午後１時１５分０秒に発生したことを認識することができる。同様にプラント１の運転員は、プラント１の運転効率に影響を与える他の異常の発生時を示す時間情報とその異常の内容を示す情報の履歴を認識することができる。

【0060】

第２領域ＡＲ２のアラームは、プラント１の運転効率に影響を与える異常が発生したと判断された場合（将来、例えば、所定時間以内に、運転効率に影響を与える異常が発生すると判断された場合を含んでもよい。）に表示される。プラント１の運転効率に影響を与える異常は、噴破と同様に、単一のセンサから取得されるプロセスデータに基づいて異常と判断される場合と、所定のアルゴリズム（機械学習によって所定のモデルに従って動的に生成されるアルゴリズムを含む。）に従って複数のセンサから取得されるプロセスデータに基づいて異常と判断される場合を含む。なお、現時点において、異常が継続しているアラームを、例えば、赤字で表示し、異常が終了したアラームを、例えば、黒字で表示してもよい。

【0061】

以上のとおりであるから、装置３２は、プラント１の停止可能性を有する重大な異常と、プラント１の運転効率に影響を与える異常とを、異なる領域に異なる態様で同時に表示可能に構成されている。従って、運転員は、プラント１の停止可能性を有する重大な異常と、運転効率に影響を与える異常の双方を容易に認識することが可能となる。また、プラント１の停止可能性を有する重大な異常については、現在、そのような異常が生じているか否かを表示する一方で、運転効率に影響を与える異常については、異常の発生履歴を表示するように構成されている。従って、運転員は、第１領域を見ることによって、現在、重大な異常が生じているか否かを容易に認識することができる。また、第２領域を見ることによって、運転効率に影響を与える異常が複数回にわたって発生しているか否かを容易に認識することができる。運転効率に影響を与える異常については、異常の発生時を示す時間情報とこの異常の内容を示す情報とを発生時の順番に配列された状態で表示されるから、運転効率に影響を与える異常の発生頻度と、運転効率に影響を与える多様な異常（ボイラ以外のコンポーネントにおいて発生する異常を含む）の内容を、容易に把握することができる。なお、第１領域ＡＲ１には、プラント１の運転効率に影響を与える異常の履歴及びプラント１の停止可能性を有する重大な異常の履歴を表示しないことが好ましい。一般に運転員は、プラント１を含むプラントを適正に稼働させるために、極めて多数の事象及びパラメータを監視しなければならない。このため、効率的かつ迅速に、運転員にとって重要性の高い情報を伝え、重要性の低い情報を伝えないように、情報を表示することが好ましい。重要性の低い情報をあえて表示させないように構成することにより、運転員は、第１領域を見ることによって、現在、重大な異常が生じているか否かを容易に認識することが可能になる。

【0062】

第１画面ＤＰ１の右下の第３領域ＡＲ３には、センサにより取得されたデータが異常値を示した回数を、センサごとに配列された態様で、異常の発生履歴が表示される。具体的には、「ＤＣＳアラーム集計」情報として、所定時間内、例えば、過去２４時間以内に、ＤＣＳ２０により判断された異常の回数を、センサごとに集計し、降順に並べたパレート図が示されている。なお、図４における「アラーム１」、「アラーム２」等は、具体的なセンサの識別情報が表示されるように構成してもよい。例えば、アラーム１として、特定の位置に設けられたＡＥセンサの識別情報が表示されてもよい。また、アラーム１として、特定のセンサにより検出される項目名が表示されてもよい。例えば、アラーム１として、補給水流量ｕ１を識別する情報が表示されてもよい。

【0063】

ＤＣＳ２０は、単一のセンサから取得されるプロセスデータを所定の閾値と比較して、プロセスデータが閾値を超える異常値を示したときに、異常が発生したと判断するように構成されている。なお、ＤＣＳ２０は、所定のアルゴリズムに従って、複数のセンサから取得されたプロセスデータに基づいて異常の有無を判断するように構成されていない。

【0064】

運転員は、第３領域ＡＲ３を見ることによって、異常の頻度が高いため、不具合に発展するリスクが大きい項目を認識することができる。

【0065】

なお、運転員は、第２領域ＡＲ２に表示される「最新アラーム情報」又は第１領域ＡＲ１に表示される情報と、第３領域ＡＲ３に表示される「ＤＣＳアラーム集計」とを比較することにより、運転効率の異常の原因に関する情報を推測することが可能になる。例えば、第１領域ＡＲ１に「噴破」と表示されているときに、第３領域ＡＲ３に、ボイラに設置され噴破に影響を与える所定のセンサが多数回の異常を示していれば、そのセンサ付近で噴破の原因となる異常が発生したと推測することも可能になる。また、第２領域ＡＲ２に複数回に亘って「ＳＨ収熱量」の異常が発生しているときに、第３領域ＡＲ３に、火炉に設置され運転効率に影響を与える所定のセンサが多数回の異常を示していれば、そのセンサ付近で運転効率の低下原因となる異常が発生したとも推測することが可能になる。

【0066】

第１画面ＤＰ１の左側中央であり、第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２の間のスペースには、第４領域ＡＲ４が設けられる。第４領域ＡＲ４には、「機器・コンポーネント別」情報として、プラント１を構成する複数のコンポーネントが表示される。また、運転効率に影響を与える異常が発生した可能性があるコンポーネントは、他のコンポーネントと異なる態様で表示される。

【0067】

具体的には、プラント１のコンポーネントとして、「プラント」、「ボイラ」、「タービン」、「ジェネレータ」及び「補機」が表示される。「ボイラ」は、火炉２等、ボイラを構成する部品に相当する。「タービン」は、タービン１００等、タービンを構成する部品に相当する。「補機」は、ポンプ７及びポンプ７ａ等、ボイラ等の主要部品には該当しない部品に相当する。また、「ジェネレータ」等、プラント１を構成し異常が発生する可能性が高い部品を適宜コンポーネントとして設定してもよい。また、運転効率に影響を与える異常の原因となるプロセスデータを特定し、これに基づいて、現時点において、異常が発生しているコンポーネント（例えば「ボイラ」及び「ジェネレータ」）を、例えば、赤色の背景色で表示し、異常が発生していないコンポーネント（例えば「プラント」及び「タービン」）を、例えば、緑色の背景色で表示し、稼働していないコンポーネント（例えば「補機」）を灰色で表示するように構成されている。更に、第２領域ＡＲ２に異常が継続しているアラームを赤字で表示し、第４領域ＡＲ４にそのアラームに対応するコンポーネントを赤の背景色で表示するようにして、運転効率に影響を与える異常の原因となるコンポーネントを容易に特定可能に構成してもよい。

【0068】

運転員は、第４領域ＡＲ４を見ることによって、プラント１を構成するどのコンポーネントにおいて、運転効率に影響を与える異常が発生した可能性があるコンポーネントを容易に認識することができる。また、第２領域ＡＲ２と第４領域ＡＲ４を見ることによって、第２領域ＡＲ２に基づいて複数回の異常が発生しているにもかかわらず、現時点において、異常が継続しているコンポーネントを特定することができる。また、第２領域ＡＲ２のみでは、運転効率に影響を与える異常が発生した可能性があるコンポーネントを推測できない運転員であっても、第４領域ＡＲ４を見ることによって、そのようなコンポーネントを認識することが可能になる。

【0069】

第１画面ＤＰ１の右上の第５領域ＡＲ５には、プラント１の運転実績を示す情報が表示される。例えば、第５領域ＡＲ５には、安定操業のために重要な指標を縦軸とし、横軸を時間とする一又は複数のトレンドグラフが表示される。図４においては、「ボイラ効率(損失法)[%-LHV]」、「発電端効率[%]」（「運転効率を示す情報」の一例）、「発電機電力[MW]」及び「送電電力[MW]」の４つのトレンドグラフが示されている。なお、第５領域ＡＲ５に表示する指標は、運転員によって、任意に選択されることができる。

【0070】

以上のとおりであるから、第１画面ＤＰ１という限られた領域に、プラント１を操業するための情報を表示する際、プラント１に発生し得る様々な異常のうち、プラント１の停止可能性を有する異常については、他の異常を表示するための領域とは独立した領域である第１領域ＡＲ１に表示し、プラント１の運転効率に影響を与える異常については、第１領域ＡＲ１とは異なる第２領域ＡＲ２に表示するように構成した。運転効率については、発生履歴を表示するから、運転効率の全体傾向を把握することが可能になる。運転員は、停止可能性を有する異常の発生の有無と、運転効率に影響を与える異常の有無を、容易に認識することが可能になる。また、第３領域ＡＲ３には、各センサにより取得されたデータが異常値を示した回数を各センサごとに表示するため、停止可能性を有する異常及び運転効率に影響を与える異常の原因を推測することが可能になる。また、第４領域ＡＲ４に表示される情報によって、運転効率に影響を与える異常が発生した可能性があるコンポーネントを容易に認識することが可能になる。

【0071】

また、本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな変形が可能である。たとえば、当業者の通常の創作能力の範囲内で、一部の構成要素を他の構成要素と置換することができる。また、本実施形態に示された装置３２に、他の構成要素を追加してもよい。例えば、各領域ＡＲ１乃至ＡＲ４に表示される情報を入力部３０ｅで選択することにより、その詳細情報を説明する画面に遷移できるように構成してもよい。

【符号の説明】

【0072】

１ プラント、２ 火炉、２ａ 燃料供給口、２ｂ ガス出口、２ｃ 給気ライン、２ｄ 排出口、３ サイクロン、３ａ 排ガス流路、４ 循環材回収管、４ａ ループシール部、５ 後部煙道、６ 炉壁管、７ ポンプ、７ａ ポンプ、８ 蒸気ドラム、８ａ 降水管、８ｂ 飽和蒸気管、１０ 過熱器、１０ａ 管、１２ 節炭器、２１ 管、２２ 管、３０ 表示システム、３０ｄ 通信部、３０ｅ 入力部、３０ｆ 表示部、３１ 制御部、３２ 装置、１００ タービン、１０２ 復水器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】