発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム
【課題】ＣＯ２回収装置の制御により各種市場価格に応じて発電設備の運転費用の低減化を図ること。
【解決手段】発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数Ｅが最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備える。
【解決手段】発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数Ｅが最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備で発生する排ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置にかかる運転制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の発電システムとその運転方法では、ＣＯ２（二酸化炭素）を回収する装置を備える発電システムにおいて、ＣＯ２の排出権の取引市場から得られる取引価格情報を利用して、ＣＯ２の回収に係わる発電事業者のコストの低減を図ろうとしている。この発電システムは、燃料の燃焼排ガス中のＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置と、排ガスがＣＯ２回収装置を迂回するためのバイパス管と、バイパス管の排ガスの流量を制御する第１流量調節弁と、ＣＯ２回収装置の排ガスの流量を制御する第２流量調節弁と、ＣＯ２の排出権市場での排出権取引金額に関する情報を取得する情報入手システムと、排ガス中のＣＯ２の回収処理費用と回収量を算出する計算システムと、算出したＣＯ２の回収量に基づき第１流量調節弁および第２流量調節弁を制御する制御システムとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１に記載の発電システムでは、ＣＯ２の排出権取引金額に応じたＣＯ２の回収量に基づいてＣＯ２回収装置への排ガスの流量を制御している。すなわち、排ガスの流量を制御すれば、当該排ガスの流量に応じて出資されるＣＯ２の回収処理費用が変化することになる。しかし、ＣＯ２の排出権取引金額に応じて発電設備の運転費用を削減するにあたって、ＣＯ２回収装置の運転費用を考慮することが必要であり、そのため、各種市場価格に応じてＣＯ２回収装置の運転を制御することが望まれている。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、発電設備で発生する排ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置に係り、当該ＣＯ２回収装置の制御により各種市場価格に応じて発電設備の運転費用の低減化を図ることのできる発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御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】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および蒸気量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および蒸気量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および吸収液の送液量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および吸収液の送液量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、吸収液の送液量および蒸気量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、吸収液の送液量および蒸気量を増すことで、排ガスの処理量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムでは、前記管理装置は、前記発電設備の運転負荷に応じ、前記再生塔の運転圧力を設定することを特徴とする。
【００１３】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、特に、発電が低負荷運転で、得られる蒸気が低品位であっても、再生塔の運転能力の低下を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の運転を制御する制御装置を備えており、前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、発電設備のＣＯ２回収装置の運転制御を遠隔地にて行うことができる。
【００１６】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムでは、前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、複数の発電設備のＣＯ２回収装置の運転制御を遠隔地にて統括して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＣＯ２回収装置の制御により各種市場価格に応じた発電設備の運転費用の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、評価指数の算出例を示す図である。
【図５】図５は、評価指数の算出例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの概略図である。
【００２２】
図１に示すように、発電設備１は、燃料を燃焼させた熱エネルギーにより水を密閉器内で加熱して高温・高圧の過熱蒸気１００を得るボイラ１１と、ボイラ１１からの過熱蒸気１００により回転動力を得る蒸気タービン１２と、蒸気タービン１２の回転動力により発電する発電機１３とを主に含んで構成されている。また、符号１１ａは、ボイラ１１から排出される燃焼排ガス（以下、排ガスという）１０１を通過させる煙道であり、符号１１ｂは煙突である。図には明示しないが、煙突１１ｂは、開閉可能な扉が設けられ、後述のＣＯ２回収装置の運転時は閉止される。
【００２３】
このような発電設備１は、排ガス１０１からＣＯ２（二酸化炭素）を回収するため、ＣＯ２回収装置２を含んでいる。図１に示すように、ＣＯ２回収装置２は、排ガス１０１を、冷却水１０２により冷却する冷却塔２１と、排ガス１０１に、ＣＯ２を吸収するアルカノールアミン水溶液などの塩基性アミン化合物吸収液である吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）を向流接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を吸収液１０３に吸収させ、ＣＯ２を除去した排ガス１０１を排出する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収した吸収液１０３（リッチ溶液１０３ｂ）を再生する再生塔２３とを含み構成されている。
【００２４】
冷却塔２１において、ＣＯ２を含有する排ガス１０１は、排ガスブロア２１ａにより昇圧された後、冷却塔２１内に送られ、ここで冷却水１０２と向流接触して冷却される。冷却水１０２は、冷却塔２１内の下部に溜まっており、冷却水循環ポンプ２１ｂにより冷却塔２１の外部の冷却水管２１ｃを経て冷却塔２１内の上部に供給される。そして、冷却水１０２は、冷却塔２１内の下部に至る過程で冷却塔２１内を上昇する排ガス１０１と向流接触する。また、冷却水管２１ｃには、冷却水１０２を冷却する冷却器２１ｄが設けられている。そして、冷却塔２１にて冷却された排ガス１０１は、排ガスブロア２１ｅにより昇圧されつつ排ガス管２１ｆを経て冷却塔２１から排出され、吸収塔２２に供給される。なお、排ガスブロアとしては、排ガスブロア２１ｅのみ設けられていることが標準であるが、排ガスブロア２１ａのみ、または排ガスブロア２１ｅおよび排ガスブロア２１ａ双方が設けられている構成であってもよい。ここでは、排ガスブロア２１ｅおよび排ガスブロア２１ａ双方が設けられている構成を例示する。
【００２５】
吸収塔２２においては、排ガス１０１を吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）に向流接触させ、排ガス１０１中のＣＯ２を吸収液１０３に吸収させる。これにより、排ガス１０１からＣＯ２が除去される。吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）は、再生塔２３からリーン溶液ポンプ２２ａにより圧送され、リーン溶液管２２ｂを経て吸収塔２２の外部から吸収塔２２内の下半部の上側に供給される。また、リーン溶液管２２ｂは、吸収塔２２に供給される吸収液１０３を冷却する冷却器２２ｃが設けられている。そして、吸収塔２２内の下半部の上側に供給された吸収液１０３は、吸収塔２２内の下半部の下側に至り充填層２２ｄの位置で吸収塔２２内を上昇する排ガス１０１と向流接触する。一方、ＣＯ２を吸収した吸収液１０３（リッチ溶液１０３ｂ）は、吸収塔２２内の下部に溜まり、リッチ溶液管２２ｅを経て吸収塔２２の外部に排出され、リッチ溶液ポンプ２２ｆにより圧送されつつ再生塔２３内の上部に供給される。
【００２６】
また、吸収塔２２は、その上半部に水洗部が設けられている。水洗部は、吸収塔２２の下半部にてＣＯ２を除去された排ガス１０１と、洗浄水（例えば、純水）１０４とを向流接触させ、排ガス１０１に同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４で除去する。洗浄水１０４は、吸収塔２２の上半部の上側の液分散器２２ｇから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２ｈの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触した後、水受２２ｉに貯留される。そして、水受２２ｉに貯留された洗浄水１０４は、吸収塔２２の外部の洗浄水管２２ｊに設けられた洗浄水循環ポンプ２２ｍにより圧送循環されつつ冷却器２２ｋで冷却されて液分散器２２ｇから再び流下される。なお、水受２２ｉで溢れた洗浄水１０４は、吸収塔２２の外部のオーバーフロー管２２ｎにより排出され、吸収塔２２内の底に供給される。そして、吸収塔２２においてＣＯ２が除去され、かつ塩基性アミン化合物類が除去された排ガス１０１は、吸収塔２２から系外に排出される。
【００２７】
再生塔２３においては、吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂを、吸熱反応により大部分のＣＯ２を放出させたセミリーン溶液とし、このセミリーン溶液を、再生塔２３内の下部に至る頃に、ほぼ全てのＣＯ２が除去されたリーン溶液１０３ａとする。
【００２８】
再生塔２３の下部では、リーン溶液１０３ａは、再生塔２３の外部に設けられた再生加熱器２４にて飽和蒸気１００ａによって加熱再生される。再生加熱器２４に供給される飽和蒸気１００ａは、上述したボイラ１１からの過熱蒸気１００が蒸気タービン１２を経たもので、蒸気配管２４ａを経て再生加熱器２４に供給される。蒸気配管２４ａには、飽和蒸気１００ａの流量（蒸気量）を可変する蒸気バルブ２４ｂが設けられている。そして、再生されたリーン溶液１０３ａは、再生塔２３の下部からリーン溶液管２２ｂを経て再生塔２３の外部に排出されて吸収塔２２に供給される過程で、リッチ溶液管２２ｅを経て再生塔２３に供給される過程のリッチ溶液１０３ｂとリッチ・リーン熱交換器２５によって熱交換して冷却される。
【００２９】
一方、再生塔２３の上部では、リッチ溶液１０３ｂおよびセミリーン溶液から分離されたＣＯ２ガス１０５が、再生塔２３の外部から環流水ポンプ２６ａにより圧送された環流水１０６に接触しつつ、再生塔２３の頂部から環流管２６ｂを経て再生塔２３の外部に排出される。環流管２６ｂを通過する過程で、ＣＯ２ガス１０５は、再生塔環流冷却器２６ｃによって冷却された後、ＣＯ２分離器２６ｄによって水蒸気が凝縮されて環流水１０６と分離され、図示しないＣＯ２回収工程へ導かれる。ＣＯ２分離器２６ｄにてＣＯ２から分離された環流水１０６は、環流水ポンプ２６ａによって圧送されて環流管２６ｂを経て再生塔２３へ供給される。
【００３０】
また、再生塔２３は、その内部の圧力を可変するため、ＣＯ２分離器２６ｄの後流側に圧力調整機２３ａが設けられている。
【００３１】
なお、吸収液１０３は、吸収塔２２と再生塔２３との間を循環されるが、吸収塔２２においてＣＯ２を吸収する過程で、排ガス１０１中の酸素で酸化劣化したり残存ＮＯｘや残存ＳＯｘと反応したりすることで生じた熱安定性塩や、排ガス１０１に含まれる煤塵などの劣化物が混入する場合がある。このような場合、劣化物が吸収液１０３の通過する系内に蓄積される事態を防ぐため、再生塔２３側に設けたリクレーマ（図示せず）によって吸収液１０３を加熱し劣化物をスラッジとして濃縮させ、吸収液から除去するリクレーミングを行う。ただし、リクレーミングにおいては、吸収液成分の一部が蒸発せずにスラッジ中に残存してしまうと、吸収液が損失されることから、この損失分の吸収液を補給するように、リーン溶液管２２ｂに吸収液補給部２７が設けられている。
【００３２】
また、洗浄水１０４は、水受２２ｉで溢れた場合、オーバーフロー管２２ｎにより排出され、吸収塔２２内の底に供給される。このため、洗浄水１０４も損失されることから、この損失分の洗浄水１０４を補給するように、洗浄水管２２ｊに洗浄水補給部２８が設けられている。
【００３３】
上述した発電設備１において、図１に示すように、発電機１３は、その発電量を検出する発電量検出部３ａが設けられている。また、排ガスブロア２１ａ、冷却水循環ポンプ２１ｂ、排ガスブロア２１ｅ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆ、洗浄水循環ポンプ２２ｋ、蒸気バルブ２４ｂ、および環流水ポンプ２６ａは、それぞれ消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉが設けられている。また、蒸気バルブ２４ｂは、蒸気流量検出部３ｊが設けられている。さらに、蒸気バルブ２４ｂは、蒸気圧力検出部３ｋが設けられている。また、吸収液補給部２７および洗浄水補給部２８は、それぞれ吸収液１０３や洗浄水１０４の消費量を検出するケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎが設けられている。そして、これら発電量検出部３ａ、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉ、蒸気流量検出部３ｊ、蒸気圧力検出部３ｋ、およびケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎの各データは、制御装置４に入力される。また、排ガスブロア２１ａ、冷却水循環ポンプ２１ｂ、排ガスブロア２１ｅ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆ、洗浄水循環ポンプ２２ｋ、圧力調整機２３ａ、蒸気バルブ２４ｂ、環流水ポンプ２６ａ、吸収液補給部２７、および洗浄水補給部２８は、それぞれ制御装置４に接続されて制御される。
【００３４】
制御装置４について、図２の本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。制御装置４は、マイコンなどで構成されている。制御装置４は、記憶部４ａが設けられている。記憶部４ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。また、制御装置４は、排ガスブロア２１ａを稼動する電圧をかけるための排ガスブロア駆動部４ｂや、リーン溶液ポンプ２２ａを稼動する電圧をかけるためのリーン溶液ポンプ駆動部４ｃや、リッチ溶液ポンプ２２ｆを稼動する電圧をかけるためのリッチ溶液ポンプ駆動部４ｄや、蒸気バルブ２４ｂを稼動する電圧をかけるための蒸気バルブ駆動部４ｅや、再生塔２３内の圧力を可変するための圧力調整機２３ａを稼動する電圧をかけるための圧力調整機構駆動部４ｆが設けられている。また、制御装置４は、入出力部４ｇが設けられている。入出力部４ｇは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、制御装置４は、情報通信部４ｈが設けられている。情報通信部４ｈは、管理装置５の情報通信部５ｆとの間で情報通信を行うためのものである。この制御装置４は、管理装置５から入力された情報に基づき、記憶部４ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、排ガスブロア２１ａや、リーン溶液ポンプ２２ａや、リッチ溶液ポンプ２２ｆや、蒸気バルブ２４ｂや、圧力調整機２３ａを統括的に制御する。
【００３５】
管理装置５について、図２の本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。管理装置５は、マイコンなどで構成されている。管理装置５は、図１に示すように、制御装置４とネットワークＮ上を介して接続され、発電量検出部３ａからの発電量、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉからの各消費電力、蒸気流量検出部３ｊからの蒸気流量（蒸気消費量）、蒸気圧力検出部３ｋからの蒸気圧力、およびケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎからの各ケミカル消費量の各データを制御装置４から取得する。
【００３６】
管理装置５は、記憶部５ａが設けられている。記憶部５ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。記憶部５ａは、評価指数式データベース５ａａ、排ガスブロア供給電力データベース５ａｂ、リーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃ、リッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄ、蒸気流量データベース５ａｅ、および圧力調整機データベース５ａｆを有している。
【００３７】
評価指数式データベース５ａａは、制御装置４から取得した、発電量、各消費電力、蒸気流量、および各ケミカル消費量の各データに基づいて評価指数Ｅを算出するための下記式１〜式３が格納されている。
【００３８】
評価指数Ｅ＝収入価格Ｍ−支出価格Ｔ・・・式１
収入価格Ｍ＝ＣＯ２販売価格＋売電価格・・・式２
支出価格Ｔ＝買電価格＋ケミカル価格＋ＣＯ２買取価格・・・式３
【００３９】
上記式２において、ＣＯ２販売価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる収入諸事であって、ＣＯ２回収装置２に供給される排ガス１０１と、ＣＯ２回収装置２からＣＯ２を回収されて排出される排ガス１０１との流量や温度や組成からＣＯ２回収量を取得し、当該ＣＯ２回収量にＣＯ２販売高（ＣＯ２排出権）を乗じて求められる。また、上記式２において、売電価格は、発電設備の運転に応じて生じる収入諸事であって、発電量に売電市場価格を乗じて求められる。
【００４０】
上記式３において、買電価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる支出諸事であって、消費電力に買電市場価格を乗じて求められる。また、上記式３において、ケミカル価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる支出諸事であって、ケミカル消費量にケミカル価格を乗じて求められる。また、上記式３において、ＣＯ２買取価格は、ＣＯ２回収装置２の非運転に応じて生じる支出諸事であって、煙突１１ｂから排出される排ガス１０１の流量や温度や組成からＣＯ２排出量を取得し、当該ＣＯ２排出量にＣＯ２買取高（ＣＯ２排出権）を乗じて求められる。
【００４１】
排ガスブロア供給電力データベース５ａｂは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、ＣＯ２回収装置２に送る排ガス１０１の流量を設定するため、排ガスブロア２１ａに電圧を加える排ガスブロア情報が格納されている。この排ガスブロア情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、排ガスブロア２１ａによる排ガス送出量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４２】
リーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量を設定するため、リーン溶液ポンプ２２ａに電圧を加えるリーン溶液ポンプ情報が格納されている。このリーン溶液ポンプ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、リーン溶液ポンプ２２ａによるリーン溶液送液量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４３】
リッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量を設定するため、リッチ溶液ポンプ２２ｆに電圧を加えるリッチ溶液ポンプ情報が格納されている。このリッチ溶液ポンプ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、リッチ溶液ポンプ２２ｆによるリッチ溶液送液量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４４】
蒸気流量データベース５ａｅは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、再生加熱器２４に送る飽和蒸気１００ａの蒸気量を設定するため、蒸気バルブ２４ｂに開または閉の電圧を加える蒸気バルブ情報が格納されている。この蒸気バルブ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、蒸気バルブ２４ｂによる蒸気流量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４５】
圧力調整機データベース５ａｆは、発電設備１においてボイラ１１で発生する過熱蒸気１００の圧力が低下した場合、すなわち、発電設備１の蒸気タービン１２が低負荷運転の場合、再生加熱器２４の能力が最大となるように、再生塔２３内の圧力を設定するため、圧力調整機２３ａに電圧を加える圧力調整機情報が格納されている。この圧力調整機情報は、蒸気圧力検出部３ｋで検出された蒸気圧力と、再生塔２３内の圧力との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４６】
また、管理装置５は、支出市場価格情報入力部５ｂが設けられている。この支出市場価格情報入力部５ｂには、支出価格Ｔを求めるための支出市場価格として買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格が入力される。これら買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格は、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００４７】
また、管理装置５は、収入市場価格情報入力部５ｃが設けられている。この収入市場価格情報入力部５ｃには、収入価格Ｍを求めるための収入市場価格として売電価格およびＣＯ２販売価格が入力される。これら売電価格およびＣＯ２販売価格は、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００４８】
また、管理装置５は、処理部５ｄが設けられている。処理部５ｄは、評価指数演算部５ｄａ、排ガス流量設定部５ｄｂ、リーン溶液送液量設定部５ｄｃ、リッチ溶液送液量設定部５ｄｄ、蒸気量設定部５ｄｅ、および再生塔圧力設定部５ｄｆを有している。
【００４９】
評価指数演算部５ｄａは、制御装置４から取得した、発電量、各消費電力、蒸気流量、および各ケミカル消費量の各データに基づいて、上述した記憶部５ａの評価指数式データベース５ａａに格納された上記式１〜式３から評価指数Ｅを算出する。すなわち、上記式１から算出される評価指数Ｅが最大となるように、発電量、各消費電力、蒸気流量（蒸気消費量）、および各ケミカル消費量の各データと、上記各データベース５ａｂ〜５ａｆに格納された情報とに基づいて、収入価格Ｍおよび支出価格Ｔを算出する。
【００５０】
排ガス流量設定部５ｄｂは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいた排ガスブロア供給電力データベース５ａｂの情報から、排ガスブロア２１ａに加える電圧を設定する。
【００５１】
リーン溶液送液量設定部５ｄｃは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいたリーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃの情報から、リーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧を設定する。
【００５２】
リッチ溶液送液量設定部５ｄｄは、評価指数演算部５ｄａの算出結果に基づいたリッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄの情報から、リッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧を設定する。
【００５３】
蒸気量設定部５ｄｅは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいた蒸気流量データベース５ａｅの情報から、蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧を設定する。
【００５４】
再生塔圧力設定部５ｄｆは、圧力調整機データベース５ａｆの情報から、圧力調整機２３ａに加える電圧を設定する。
【００５５】
また、管理装置５は、入出力部５ｅが設けられている。入出力部５ｅは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、管理装置５は、情報通信部５ｆが設けられている。情報通信部５ｆは、制御装置４の情報通信部４ｈとの間で情報通信を行うためのものである。この管理装置５は、制御装置４から入力された情報に基づき、記憶部５ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、制御装置４に対し、排ガスブロア２１ａや、リーン溶液ポンプ２２ａや、リッチ溶液ポンプ２２ｆや、蒸気バルブ２４ｂや、圧力調整機２３ａを統括的に制御するための情報を出力する。
【００５６】
［実施の形態１］
図３は、実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００５７】
ここでは、ＣＯ２の回収量が定められているとする。図３に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ１）。
【００５８】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００５９】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量（すなわち排ガスブロア２１ａに加える電圧）を設定するとともに、飽和蒸気１００ａの蒸気量（すなわち蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧）を設定する（ステップＳ４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増す。
【００６０】
ここで、図４および図５は、評価指数の算出例を示す図である。図４および図５において、例えば、買電価格を５円／ｋＷｈ、ケミカル価格を１００円／ｋｇ、ＣＯ２買取価格を４０００円／ｔｏｎ−ＣＯ２、ＣＯ２販売価格を５００円ｔｏｎ−ＣＯ２とする。この場合、図４は、売電価格が１０円／ｋＷｈである場合、ＣＯ２を回収する排ガス処理量［％］に対する評価指数Ｅを示し、図５は、売電価格が７円／ｋＷｈである場合、ＣＯ２を回収する排ガス処理量［％］に対する評価指数Ｅを示している。これら図４および図５に示すように、評価指数Ｅは、条件によって最大となる排ガス処理量が異なる。したがって、上記のごとく、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量、および当該流量の排ガス１０１からＣＯ２を回収するために必要な飽和蒸気１００ａの蒸気量を設定する。
【００６１】
最後に、制御装置４では、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの設定に従って、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動する（ステップＳ５）。
【００６２】
なお、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動した後、ステップＳ１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動を変えることが可能である。
【００６３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００６４】
このように、実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送る排ガスの流量、および再生塔２３側（再生加熱器２４）に送る蒸気量を設定する管理装置５を備える。
【００６５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００６６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００６７】
［実施の形態２］
図６は、実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００６８】
ここでは、ＣＯ２の回収量が定められているとする。図６に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ１１）。
【００６９】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ１２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ１３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００７０】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量（すなわち排ガスブロア２１ａに加える電圧）を設定するとともに、吸収液１０３の送液量（すなわちリーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧およびリッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧）を設定する（ステップＳ１４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を増す。
【００７１】
最後に、制御装置４では、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａおよびリッチ溶液ポンプ２２ｆの設定に従って、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａおよびリッチ溶液ポンプ２２ｆを駆動する（ステップＳ１５）。
【００７２】
なお、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆを駆動した後、ステップＳ１１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆの駆動を変えることが可能である。
【００７３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００７４】
このように、実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送る排ガスの流量、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量、および再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量を設定する管理装置５を備える。
【００７５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００７６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００７７】
［実施の形態３］
図７は、実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００７８】
ここでは、排ガス１０１の処理量が定められているとする。図７に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ２１）。
【００７９】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ２２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ２３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００８０】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、吸収液１０３の送液量（すなわちリーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧およびリッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧）を設定するとともに、飽和蒸気１００ａの蒸気量（すなわち蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧）を設定する（ステップＳ２４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増す。
【００８１】
最後に、制御装置４では、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの設定に従って、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動する（ステップＳ２５）。
【００８２】
なお、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動した後、ステップＳ２１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動を変えることが可能である。
【００８３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００８４】
このように、実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量、再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量、および再生塔２３側（再生加熱器２４）に送る蒸気量を設定する管理装置５を備える。
【００８５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増すことで、排ガス１０１の処理量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００８６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００８７】
［実施の形態４］
図８は、実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。この実施の形態４の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、上述した実施の形態１〜実施の形態３の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムに付随する。
【００８８】
図８に示すように、まず、制御装置４は、蒸気圧力検出部３ｋから取得した蒸気圧力（蒸気タービン１２の負荷）のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ３１）。
【００８９】
次に、管理装置５は、制御装置４から蒸気圧力のデータ入力し（ステップＳ３２）、再生加熱器２４が最大能力となるように、再生塔２３内の圧力（すなわち圧力調整機２３ａに加える加圧または減圧の電圧）を設定する（ステップＳ３３）。具体的には、蒸気圧力が低下する傾向にある場合、蒸気タービン１２が低負荷運転であるため、再生塔２３内の圧力を低下させる。一方、蒸気圧力が上昇する傾向にある場合、蒸気タービン１２が高負荷運転であるため、再生塔２３内の圧力を上昇させる。
【００９０】
最後に、制御装置４では、圧力調整機２３ａの設定に従って、圧力調整機２３ａを駆動する（ステップＳ３４）。
【００９１】
なお、圧力調整機２３ａを駆動した後、ステップＳ３１に戻って、再生塔２３内の圧力（すなわち圧力調整機２３ａに加える加圧または減圧の電圧）を再度設定することで、圧力調整機２３ａの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、圧力調整機２３ａの駆動を変えることが可能である。
【００９２】
このように、実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、実施の形態１〜実施の形態３において、管理装置５は、発電設備１の運転負荷に応じ、再生塔２３の運転圧力を設定する。
【００９３】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、特に、蒸気タービン１２が低負荷運転で、得られる飽和蒸気１００ａが低品位であっても、再生塔２３の運転能力の低下を防ぐことが可能になる。
【００９４】
なお、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムにおいて、図には明示しないが、管理装置５は、記憶部５ａに支出市場価格情報データベースおよび収入市場価格情報データベースをさらに有していてもよい。この場合、支出市場価格情報データベースは、支出市場価格情報入力部５ｂに入力された買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格を記憶する。収入市場価格情報データベースは、収入市場価格情報入力部５ｃに入力された売電価格およびＣＯ２販売価格を記憶する。そして、管理装置５は、過去の所定期間について、支出市場価格情報データベースに記憶された支出市場価格、および収入市場価格情報データベースに記憶された収入市場価格を取得し、当該所定期間での支出価格Ｔおよび収入価格Ｍを算出し、予測の評価指数Ｅを求める。このため、過去の所定期間に応じて最適な発電設備１の運転条件を予測することが可能になる。この結果、設備の管理者は、市場価格が安い時期に予め計画してケミカル（吸収液１０３や洗浄水（純水）１０４）の先行手配を行うことが可能になる。なお、予測の評価指数は、上述した評価指数Ｅにより補正することが可能である。
【００９５】
また、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、管理装置５は、ネットワークＮ上を介して発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と通信可能に接続されている。この結果、発電設備１のＣＯ２回収装置２の運転制御を遠隔地にて行うことが可能になる。
【００９６】
また、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、図１に示すように、管理装置５がネットワークＮ上を介して複数の発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と通信可能に接続されている。そして、図２では、１つの発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と管理装置５とが一対一の関係で接続されている形態を示しているが、複数の発電設備１における制御装置４と管理装置５とが多対一の関係で接続されている場合は、管理装置５において、各制御装置４に対応して記憶部５ａ、支出市場価格情報入力部５ｂ、収入市場価格情報入力部５ｃ、処理部５ｄ、入出力部５ｅ、および情報通信部５ｆが機能する。この結果、複数の発電設備１のＣＯ２回収装置２の運転制御を遠隔地にて統括して行うことが可能になる。なお、発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と管理装置５とが一対一の関係で接続される場合は、制御装置４と管理装置５とがネットワークＮ上を介さず、管理装置５が制御装置４に含まれて構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１ 発電設備
１１ ボイラ
１２ 蒸気タービン
１３ 発電機
２ ＣＯ２回収装置
２１ 冷却塔
２１ｅ 排ガスブロア
２２ 吸収塔
２２ａ リーン溶液ポンプ
２２ｆ リッチ溶液ポンプ
２３ 再生塔
２３ａ 圧力調整機
２４ 再生加熱器
２４ａ 蒸気配管
２４ｂ 蒸気バルブ
３ａ 発電量検出部
３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉ 消費電力検出部
３ｊ 蒸気流量検出部
３ｋ 蒸気圧力検出部
３ｍ，３ｎ ケミカル消費量検出部
４ 制御装置
４ａ 記憶部
４ｂ 排ガスブロア駆動部
４ｃ リーン溶液ポンプ駆動部
４ｄ リッチ溶液ポンプ駆動部
４ｅ 蒸気バルブ駆動部
４ｆ 圧力調整機構駆動部
４ｇ 入出力部
４ｈ 情報通信部
５ 管理装置
５ａ 記憶部
５ａａ 評価指数式データベース
５ａｂ 排ガスブロア供給電力データベース
５ａｃ リーン溶液ポンプ供給電力データベース
５ａｄ リッチ溶液ポンプ供給電力データベース
５ａｅ 蒸気流量データベース
５ａｆ 圧力調整機データベース
５ｂ 支出市場価格情報入力部
５ｃ 収入市場価格情報入力部
５ｄ 処理部
５ｄａ 評価指数演算部
５ｄｂ 排ガス流量設定部
５ｄｃ リーン溶液送液量設定部
５ｄｄ リッチ溶液送液量設定部
５ｄｅ 蒸気量設定部
５ｄｆ 再生塔圧力設定部
５ｅ 入出力部
５ｆ 情報通信部
１００ 過熱蒸気
１００ａ 飽和蒸気
１０１ 排ガス
１０３ 吸収液
１０３ａ リーン溶液
１０３ｂ リッチ溶液
Ｎ ネットワーク
Ｅ 評価指数
Ｍ 収入価格
Ｔ 支出価格
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電設備で発生する排ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置にかかる運転制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に記載の発電システムとその運転方法では、ＣＯ２（二酸化炭素）を回収する装置を備える発電システムにおいて、ＣＯ２の排出権の取引市場から得られる取引価格情報を利用して、ＣＯ２の回収に係わる発電事業者のコストの低減を図ろうとしている。この発電システムは、燃料の燃焼排ガス中のＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置と、排ガスがＣＯ２回収装置を迂回するためのバイパス管と、バイパス管の排ガスの流量を制御する第１流量調節弁と、ＣＯ２回収装置の排ガスの流量を制御する第２流量調節弁と、ＣＯ２の排出権市場での排出権取引金額に関する情報を取得する情報入手システムと、排ガス中のＣＯ２の回収処理費用と回収量を算出する計算システムと、算出したＣＯ２の回収量に基づき第１流量調節弁および第２流量調節弁を制御する制御システムとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１６９２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、特許文献１に記載の発電システムでは、ＣＯ２の排出権取引金額に応じたＣＯ２の回収量に基づいてＣＯ２回収装置への排ガスの流量を制御している。すなわち、排ガスの流量を制御すれば、当該排ガスの流量に応じて出資されるＣＯ２の回収処理費用が変化することになる。しかし、ＣＯ２の排出権取引金額に応じて発電設備の運転費用を削減するにあたって、ＣＯ２回収装置の運転費用を考慮することが必要であり、そのため、各種市場価格に応じてＣＯ２回収装置の運転を制御することが望まれている。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するものであり、発電設備で発生する排ガスからＣＯ２を回収するＣＯ２回収装置に係り、当該ＣＯ２回収装置の制御により各種市場価格に応じて発電設備の運転費用の低減化を図ることのできる発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御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】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および蒸気量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および蒸気量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【０００８】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【０００９】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および吸収液の送液量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、排ガスの流量および吸収液の送液量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【００１０】
上述の目的を達成するために、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格が増す傾向にある場合は、吸収液の送液量および蒸気量を減らす一方、収入価格が増す傾向にある場合は、吸収液の送液量および蒸気量を増すことで、排ガスの処理量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことができる。
【００１２】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムでは、前記管理装置は、前記発電設備の運転負荷に応じ、前記再生塔の運転圧力を設定することを特徴とする。
【００１３】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、特に、発電が低負荷運転で、得られる蒸気が低品位であっても、再生塔の運転能力の低下を防ぐことができる。
【００１４】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の運転を制御する制御装置を備えており、前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、発電設備のＣＯ２回収装置の運転制御を遠隔地にて行うことができる。
【００１６】
また、本発明の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムでは、前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする。
【００１７】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、複数の発電設備のＣＯ２回収装置の運転制御を遠隔地にて統括して行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＣＯ２回収装置の制御により各種市場価格に応じた発電設備の運転費用の低減化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、評価指数の算出例を示す図である。
【図５】図５は、評価指数の算出例を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明の実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、本発明の実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００２１】
図１は、本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの概略図である。
【００２２】
図１に示すように、発電設備１は、燃料を燃焼させた熱エネルギーにより水を密閉器内で加熱して高温・高圧の過熱蒸気１００を得るボイラ１１と、ボイラ１１からの過熱蒸気１００により回転動力を得る蒸気タービン１２と、蒸気タービン１２の回転動力により発電する発電機１３とを主に含んで構成されている。また、符号１１ａは、ボイラ１１から排出される燃焼排ガス（以下、排ガスという）１０１を通過させる煙道であり、符号１１ｂは煙突である。図には明示しないが、煙突１１ｂは、開閉可能な扉が設けられ、後述のＣＯ２回収装置の運転時は閉止される。
【００２３】
このような発電設備１は、排ガス１０１からＣＯ２（二酸化炭素）を回収するため、ＣＯ２回収装置２を含んでいる。図１に示すように、ＣＯ２回収装置２は、排ガス１０１を、冷却水１０２により冷却する冷却塔２１と、排ガス１０１に、ＣＯ２を吸収するアルカノールアミン水溶液などの塩基性アミン化合物吸収液である吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）を向流接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を吸収液１０３に吸収させ、ＣＯ２を除去した排ガス１０１を排出する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収した吸収液１０３（リッチ溶液１０３ｂ）を再生する再生塔２３とを含み構成されている。
【００２４】
冷却塔２１において、ＣＯ２を含有する排ガス１０１は、排ガスブロア２１ａにより昇圧された後、冷却塔２１内に送られ、ここで冷却水１０２と向流接触して冷却される。冷却水１０２は、冷却塔２１内の下部に溜まっており、冷却水循環ポンプ２１ｂにより冷却塔２１の外部の冷却水管２１ｃを経て冷却塔２１内の上部に供給される。そして、冷却水１０２は、冷却塔２１内の下部に至る過程で冷却塔２１内を上昇する排ガス１０１と向流接触する。また、冷却水管２１ｃには、冷却水１０２を冷却する冷却器２１ｄが設けられている。そして、冷却塔２１にて冷却された排ガス１０１は、排ガスブロア２１ｅにより昇圧されつつ排ガス管２１ｆを経て冷却塔２１から排出され、吸収塔２２に供給される。なお、排ガスブロアとしては、排ガスブロア２１ｅのみ設けられていることが標準であるが、排ガスブロア２１ａのみ、または排ガスブロア２１ｅおよび排ガスブロア２１ａ双方が設けられている構成であってもよい。ここでは、排ガスブロア２１ｅおよび排ガスブロア２１ａ双方が設けられている構成を例示する。
【００２５】
吸収塔２２においては、排ガス１０１を吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）に向流接触させ、排ガス１０１中のＣＯ２を吸収液１０３に吸収させる。これにより、排ガス１０１からＣＯ２が除去される。吸収液１０３（リーン溶液１０３ａ）は、再生塔２３からリーン溶液ポンプ２２ａにより圧送され、リーン溶液管２２ｂを経て吸収塔２２の外部から吸収塔２２内の下半部の上側に供給される。また、リーン溶液管２２ｂは、吸収塔２２に供給される吸収液１０３を冷却する冷却器２２ｃが設けられている。そして、吸収塔２２内の下半部の上側に供給された吸収液１０３は、吸収塔２２内の下半部の下側に至り充填層２２ｄの位置で吸収塔２２内を上昇する排ガス１０１と向流接触する。一方、ＣＯ２を吸収した吸収液１０３（リッチ溶液１０３ｂ）は、吸収塔２２内の下部に溜まり、リッチ溶液管２２ｅを経て吸収塔２２の外部に排出され、リッチ溶液ポンプ２２ｆにより圧送されつつ再生塔２３内の上部に供給される。
【００２６】
また、吸収塔２２は、その上半部に水洗部が設けられている。水洗部は、吸収塔２２の下半部にてＣＯ２を除去された排ガス１０１と、洗浄水（例えば、純水）１０４とを向流接触させ、排ガス１０１に同伴された塩基性アミン化合物類を洗浄水１０４で除去する。洗浄水１０４は、吸収塔２２の上半部の上側の液分散器２２ｇから流下されつつ、下方に至る過程に設けられた充填層２２ｈの位置で、上昇する排ガス１０１と向流接触した後、水受２２ｉに貯留される。そして、水受２２ｉに貯留された洗浄水１０４は、吸収塔２２の外部の洗浄水管２２ｊに設けられた洗浄水循環ポンプ２２ｍにより圧送循環されつつ冷却器２２ｋで冷却されて液分散器２２ｇから再び流下される。なお、水受２２ｉで溢れた洗浄水１０４は、吸収塔２２の外部のオーバーフロー管２２ｎにより排出され、吸収塔２２内の底に供給される。そして、吸収塔２２においてＣＯ２が除去され、かつ塩基性アミン化合物類が除去された排ガス１０１は、吸収塔２２から系外に排出される。
【００２７】
再生塔２３においては、吸収液１０３のリッチ溶液１０３ｂを、吸熱反応により大部分のＣＯ２を放出させたセミリーン溶液とし、このセミリーン溶液を、再生塔２３内の下部に至る頃に、ほぼ全てのＣＯ２が除去されたリーン溶液１０３ａとする。
【００２８】
再生塔２３の下部では、リーン溶液１０３ａは、再生塔２３の外部に設けられた再生加熱器２４にて飽和蒸気１００ａによって加熱再生される。再生加熱器２４に供給される飽和蒸気１００ａは、上述したボイラ１１からの過熱蒸気１００が蒸気タービン１２を経たもので、蒸気配管２４ａを経て再生加熱器２４に供給される。蒸気配管２４ａには、飽和蒸気１００ａの流量（蒸気量）を可変する蒸気バルブ２４ｂが設けられている。そして、再生されたリーン溶液１０３ａは、再生塔２３の下部からリーン溶液管２２ｂを経て再生塔２３の外部に排出されて吸収塔２２に供給される過程で、リッチ溶液管２２ｅを経て再生塔２３に供給される過程のリッチ溶液１０３ｂとリッチ・リーン熱交換器２５によって熱交換して冷却される。
【００２９】
一方、再生塔２３の上部では、リッチ溶液１０３ｂおよびセミリーン溶液から分離されたＣＯ２ガス１０５が、再生塔２３の外部から環流水ポンプ２６ａにより圧送された環流水１０６に接触しつつ、再生塔２３の頂部から環流管２６ｂを経て再生塔２３の外部に排出される。環流管２６ｂを通過する過程で、ＣＯ２ガス１０５は、再生塔環流冷却器２６ｃによって冷却された後、ＣＯ２分離器２６ｄによって水蒸気が凝縮されて環流水１０６と分離され、図示しないＣＯ２回収工程へ導かれる。ＣＯ２分離器２６ｄにてＣＯ２から分離された環流水１０６は、環流水ポンプ２６ａによって圧送されて環流管２６ｂを経て再生塔２３へ供給される。
【００３０】
また、再生塔２３は、その内部の圧力を可変するため、ＣＯ２分離器２６ｄの後流側に圧力調整機２３ａが設けられている。
【００３１】
なお、吸収液１０３は、吸収塔２２と再生塔２３との間を循環されるが、吸収塔２２においてＣＯ２を吸収する過程で、排ガス１０１中の酸素で酸化劣化したり残存ＮＯｘや残存ＳＯｘと反応したりすることで生じた熱安定性塩や、排ガス１０１に含まれる煤塵などの劣化物が混入する場合がある。このような場合、劣化物が吸収液１０３の通過する系内に蓄積される事態を防ぐため、再生塔２３側に設けたリクレーマ（図示せず）によって吸収液１０３を加熱し劣化物をスラッジとして濃縮させ、吸収液から除去するリクレーミングを行う。ただし、リクレーミングにおいては、吸収液成分の一部が蒸発せずにスラッジ中に残存してしまうと、吸収液が損失されることから、この損失分の吸収液を補給するように、リーン溶液管２２ｂに吸収液補給部２７が設けられている。
【００３２】
また、洗浄水１０４は、水受２２ｉで溢れた場合、オーバーフロー管２２ｎにより排出され、吸収塔２２内の底に供給される。このため、洗浄水１０４も損失されることから、この損失分の洗浄水１０４を補給するように、洗浄水管２２ｊに洗浄水補給部２８が設けられている。
【００３３】
上述した発電設備１において、図１に示すように、発電機１３は、その発電量を検出する発電量検出部３ａが設けられている。また、排ガスブロア２１ａ、冷却水循環ポンプ２１ｂ、排ガスブロア２１ｅ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆ、洗浄水循環ポンプ２２ｋ、蒸気バルブ２４ｂ、および環流水ポンプ２６ａは、それぞれ消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉが設けられている。また、蒸気バルブ２４ｂは、蒸気流量検出部３ｊが設けられている。さらに、蒸気バルブ２４ｂは、蒸気圧力検出部３ｋが設けられている。また、吸収液補給部２７および洗浄水補給部２８は、それぞれ吸収液１０３や洗浄水１０４の消費量を検出するケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎが設けられている。そして、これら発電量検出部３ａ、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉ、蒸気流量検出部３ｊ、蒸気圧力検出部３ｋ、およびケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎの各データは、制御装置４に入力される。また、排ガスブロア２１ａ、冷却水循環ポンプ２１ｂ、排ガスブロア２１ｅ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆ、洗浄水循環ポンプ２２ｋ、圧力調整機２３ａ、蒸気バルブ２４ｂ、環流水ポンプ２６ａ、吸収液補給部２７、および洗浄水補給部２８は、それぞれ制御装置４に接続されて制御される。
【００３４】
制御装置４について、図２の本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。制御装置４は、マイコンなどで構成されている。制御装置４は、記憶部４ａが設けられている。記憶部４ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。また、制御装置４は、排ガスブロア２１ａを稼動する電圧をかけるための排ガスブロア駆動部４ｂや、リーン溶液ポンプ２２ａを稼動する電圧をかけるためのリーン溶液ポンプ駆動部４ｃや、リッチ溶液ポンプ２２ｆを稼動する電圧をかけるためのリッチ溶液ポンプ駆動部４ｄや、蒸気バルブ２４ｂを稼動する電圧をかけるための蒸気バルブ駆動部４ｅや、再生塔２３内の圧力を可変するための圧力調整機２３ａを稼動する電圧をかけるための圧力調整機構駆動部４ｆが設けられている。また、制御装置４は、入出力部４ｇが設けられている。入出力部４ｇは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、制御装置４は、情報通信部４ｈが設けられている。情報通信部４ｈは、管理装置５の情報通信部５ｆとの間で情報通信を行うためのものである。この制御装置４は、管理装置５から入力された情報に基づき、記憶部４ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、排ガスブロア２１ａや、リーン溶液ポンプ２２ａや、リッチ溶液ポンプ２２ｆや、蒸気バルブ２４ｂや、圧力調整機２３ａを統括的に制御する。
【００３５】
管理装置５について、図２の本実施の形態に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムのブロック図を参照して説明する。管理装置５は、マイコンなどで構成されている。管理装置５は、図１に示すように、制御装置４とネットワークＮ上を介して接続され、発電量検出部３ａからの発電量、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉからの各消費電力、蒸気流量検出部３ｊからの蒸気流量（蒸気消費量）、蒸気圧力検出部３ｋからの蒸気圧力、およびケミカル消費量検出部３ｍ，３ｎからの各ケミカル消費量の各データを制御装置４から取得する。
【００３６】
管理装置５は、記憶部５ａが設けられている。記憶部５ａは、ＲＡＭやＲＯＭなどから構成され、プログラムやデータが格納されている。記憶部５ａは、評価指数式データベース５ａａ、排ガスブロア供給電力データベース５ａｂ、リーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃ、リッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄ、蒸気流量データベース５ａｅ、および圧力調整機データベース５ａｆを有している。
【００３７】
評価指数式データベース５ａａは、制御装置４から取得した、発電量、各消費電力、蒸気流量、および各ケミカル消費量の各データに基づいて評価指数Ｅを算出するための下記式１〜式３が格納されている。
【００３８】
評価指数Ｅ＝収入価格Ｍ−支出価格Ｔ・・・式１
収入価格Ｍ＝ＣＯ２販売価格＋売電価格・・・式２
支出価格Ｔ＝買電価格＋ケミカル価格＋ＣＯ２買取価格・・・式３
【００３９】
上記式２において、ＣＯ２販売価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる収入諸事であって、ＣＯ２回収装置２に供給される排ガス１０１と、ＣＯ２回収装置２からＣＯ２を回収されて排出される排ガス１０１との流量や温度や組成からＣＯ２回収量を取得し、当該ＣＯ２回収量にＣＯ２販売高（ＣＯ２排出権）を乗じて求められる。また、上記式２において、売電価格は、発電設備の運転に応じて生じる収入諸事であって、発電量に売電市場価格を乗じて求められる。
【００４０】
上記式３において、買電価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる支出諸事であって、消費電力に買電市場価格を乗じて求められる。また、上記式３において、ケミカル価格は、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じる支出諸事であって、ケミカル消費量にケミカル価格を乗じて求められる。また、上記式３において、ＣＯ２買取価格は、ＣＯ２回収装置２の非運転に応じて生じる支出諸事であって、煙突１１ｂから排出される排ガス１０１の流量や温度や組成からＣＯ２排出量を取得し、当該ＣＯ２排出量にＣＯ２買取高（ＣＯ２排出権）を乗じて求められる。
【００４１】
排ガスブロア供給電力データベース５ａｂは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、ＣＯ２回収装置２に送る排ガス１０１の流量を設定するため、排ガスブロア２１ａに電圧を加える排ガスブロア情報が格納されている。この排ガスブロア情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、排ガスブロア２１ａによる排ガス送出量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４２】
リーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量を設定するため、リーン溶液ポンプ２２ａに電圧を加えるリーン溶液ポンプ情報が格納されている。このリーン溶液ポンプ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、リーン溶液ポンプ２２ａによるリーン溶液送液量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４３】
リッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量を設定するため、リッチ溶液ポンプ２２ｆに電圧を加えるリッチ溶液ポンプ情報が格納されている。このリッチ溶液ポンプ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、リッチ溶液ポンプ２２ｆによるリッチ溶液送液量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４４】
蒸気流量データベース５ａｅは、上述した評価指数Ｅが最大となる、すなわち、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格Ｔが最も少なくなるように、再生加熱器２４に送る飽和蒸気１００ａの蒸気量を設定するため、蒸気バルブ２４ｂに開または閉の電圧を加える蒸気バルブ情報が格納されている。この蒸気バルブ情報は、ＣＯ２回収量を所定量に定めた場合、または排ガス処理量を所定量に定めた場合に、ＣＯ２販売価格、売電価格、買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格と、蒸気バルブ２４ｂによる蒸気流量との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４５】
圧力調整機データベース５ａｆは、発電設備１においてボイラ１１で発生する過熱蒸気１００の圧力が低下した場合、すなわち、発電設備１の蒸気タービン１２が低負荷運転の場合、再生加熱器２４の能力が最大となるように、再生塔２３内の圧力を設定するため、圧力調整機２３ａに電圧を加える圧力調整機情報が格納されている。この圧力調整機情報は、蒸気圧力検出部３ｋで検出された蒸気圧力と、再生塔２３内の圧力との関係が予め理論式や実験式により求められたものである。
【００４６】
また、管理装置５は、支出市場価格情報入力部５ｂが設けられている。この支出市場価格情報入力部５ｂには、支出価格Ｔを求めるための支出市場価格として買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格が入力される。これら買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格は、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００４７】
また、管理装置５は、収入市場価格情報入力部５ｃが設けられている。この収入市場価格情報入力部５ｃには、収入価格Ｍを求めるための収入市場価格として売電価格およびＣＯ２販売価格が入力される。これら売電価格およびＣＯ２販売価格は、インターネットなどから自動で入力されたり、オペレータにより手動で入力されたりすることで得られる。
【００４８】
また、管理装置５は、処理部５ｄが設けられている。処理部５ｄは、評価指数演算部５ｄａ、排ガス流量設定部５ｄｂ、リーン溶液送液量設定部５ｄｃ、リッチ溶液送液量設定部５ｄｄ、蒸気量設定部５ｄｅ、および再生塔圧力設定部５ｄｆを有している。
【００４９】
評価指数演算部５ｄａは、制御装置４から取得した、発電量、各消費電力、蒸気流量、および各ケミカル消費量の各データに基づいて、上述した記憶部５ａの評価指数式データベース５ａａに格納された上記式１〜式３から評価指数Ｅを算出する。すなわち、上記式１から算出される評価指数Ｅが最大となるように、発電量、各消費電力、蒸気流量（蒸気消費量）、および各ケミカル消費量の各データと、上記各データベース５ａｂ〜５ａｆに格納された情報とに基づいて、収入価格Ｍおよび支出価格Ｔを算出する。
【００５０】
排ガス流量設定部５ｄｂは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいた排ガスブロア供給電力データベース５ａｂの情報から、排ガスブロア２１ａに加える電圧を設定する。
【００５１】
リーン溶液送液量設定部５ｄｃは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいたリーン溶液ポンプ供給電力データベース５ａｃの情報から、リーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧を設定する。
【００５２】
リッチ溶液送液量設定部５ｄｄは、評価指数演算部５ｄａの算出結果に基づいたリッチ溶液ポンプ供給電力データベース５ａｄの情報から、リッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧を設定する。
【００５３】
蒸気量設定部５ｄｅは、評価指数演算部５ｄａの算出結果が基づいた蒸気流量データベース５ａｅの情報から、蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧を設定する。
【００５４】
再生塔圧力設定部５ｄｆは、圧力調整機データベース５ａｆの情報から、圧力調整機２３ａに加える電圧を設定する。
【００５５】
また、管理装置５は、入出力部５ｅが設けられている。入出力部５ｅは、キーボードやマウスやモニターで構成されている。また、管理装置５は、情報通信部５ｆが設けられている。情報通信部５ｆは、制御装置４の情報通信部４ｈとの間で情報通信を行うためのものである。この管理装置５は、制御装置４から入力された情報に基づき、記憶部５ａに予め格納されたプログラムやデータに従って、制御装置４に対し、排ガスブロア２１ａや、リーン溶液ポンプ２２ａや、リッチ溶液ポンプ２２ｆや、蒸気バルブ２４ｂや、圧力調整機２３ａを統括的に制御するための情報を出力する。
【００５６】
［実施の形態１］
図３は、実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００５７】
ここでは、ＣＯ２の回収量が定められているとする。図３に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ１）。
【００５８】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００５９】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量（すなわち排ガスブロア２１ａに加える電圧）を設定するとともに、飽和蒸気１００ａの蒸気量（すなわち蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧）を設定する（ステップＳ４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増す。
【００６０】
ここで、図４および図５は、評価指数の算出例を示す図である。図４および図５において、例えば、買電価格を５円／ｋＷｈ、ケミカル価格を１００円／ｋｇ、ＣＯ２買取価格を４０００円／ｔｏｎ−ＣＯ２、ＣＯ２販売価格を５００円ｔｏｎ−ＣＯ２とする。この場合、図４は、売電価格が１０円／ｋＷｈである場合、ＣＯ２を回収する排ガス処理量［％］に対する評価指数Ｅを示し、図５は、売電価格が７円／ｋＷｈである場合、ＣＯ２を回収する排ガス処理量［％］に対する評価指数Ｅを示している。これら図４および図５に示すように、評価指数Ｅは、条件によって最大となる排ガス処理量が異なる。したがって、上記のごとく、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量、および当該流量の排ガス１０１からＣＯ２を回収するために必要な飽和蒸気１００ａの蒸気量を設定する。
【００６１】
最後に、制御装置４では、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの設定に従って、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動する（ステップＳ５）。
【００６２】
なお、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動した後、ステップＳ１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、排ガスブロア２１ａおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動を変えることが可能である。
【００６３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００６４】
このように、実施の形態１に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送る排ガスの流量、および再生塔２３側（再生加熱器２４）に送る蒸気量を設定する管理装置５を備える。
【００６５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００６６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００６７】
［実施の形態２］
図６は、実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００６８】
ここでは、ＣＯ２の回収量が定められているとする。図６に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ１１）。
【００６９】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ１２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ１３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００７０】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、排ガス１０１の流量（すなわち排ガスブロア２１ａに加える電圧）を設定するとともに、吸収液１０３の送液量（すなわちリーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧およびリッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧）を設定する（ステップＳ１４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を増す。
【００７１】
最後に、制御装置４では、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａおよびリッチ溶液ポンプ２２ｆの設定に従って、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａおよびリッチ溶液ポンプ２２ｆを駆動する（ステップＳ１５）。
【００７２】
なお、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆを駆動した後、ステップＳ１１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、排ガスブロア２１ａ、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆの駆動を変えることが可能である。
【００７３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００７４】
このように、実施の形態２に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送る排ガスの流量、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量、および再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量を設定する管理装置５を備える。
【００７５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、排ガス１０１の流量および吸収液１０３の送液量を増すことで、ＣＯ２の回収量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００７６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００７７】
［実施の形態３］
図７は、実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。上述した制御装置４および管理装置５によるＣＯ２回収装置の運転制御について説明する。
【００７８】
ここでは、排ガス１０１の処理量が定められているとする。図７に示すように、まず、制御装置４は、各消費電力検出部３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉから取得した消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ２１）。
【００７９】
次に、管理装置５は、制御装置４から消費電力のデータ、再生塔２３側である再生加熱器２４への蒸気流量（蒸気消費量）のデータ、ケミカル消費量のデータを入力し（ステップＳ２２）、支出市場価格および収入市場価格から当該消費電力に基づく評価指数Ｅを算出する（ステップＳ２３）。なお、蒸気流量（蒸気消費量）は、蒸気タービン１２に供給される過熱蒸気１００の一部を使用することから発電量に起因するため、評価指数Ｅを算出するデータとして用いているが、単純に発電機１３での発電量に置き換えることができるため、当該蒸気流量（蒸気消費量）のデータを取得しなくてもよい。
【００８０】
次に、管理装置５は、評価指数Ｅが最大となるように、吸収液１０３の送液量（すなわちリーン溶液ポンプ２２ａに加える電圧およびリッチ溶液ポンプ２２ｆに加える電圧）を設定するとともに、飽和蒸気１００ａの蒸気量（すなわち蒸気バルブ２４ｂに加える開または閉の電圧）を設定する（ステップＳ２４）。具体的には、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす。一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増す。
【００８１】
最後に、制御装置４では、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの設定に従って、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動する（ステップＳ２５）。
【００８２】
なお、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂを駆動した後、ステップＳ２１に戻って再度評価指数Ｅを算出することで、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、リーン溶液ポンプ２２ａ、リッチ溶液ポンプ２２ｆおよび蒸気バルブ２４ｂの駆動を変えることが可能である。
【００８３】
また、上記の運転制御は、常に評価指数Ｅを算出して実行してもよく、または所定期間ごとに評価指数Ｅを算出して実行してもよい。
【００８４】
このように、実施の形態３に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、発電設備１にて排出される排ガス１０１と吸収液１０３とを接触させて排ガス１０１中のＣＯ２を除去する吸収塔２２と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液１０３ｂである吸収液１０３を発電設備１で発生する飽和蒸気１００ａによって加熱しつつ吸収液１０３からＣＯ２を放出させる再生塔２３とを備え、再生塔２３でＣＯ２を除去したリーン溶液１０３ａである吸収液１０３を吸収塔２２で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムである。そして、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置２を含む発電設備１の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、吸収塔２２に送るリーン溶液１０３ａの送液量、再生塔２３に送るリッチ溶液１０３ｂの送液量、および再生塔２３側（再生加熱器２４）に送る蒸気量を設定する管理装置５を備える。
【００８５】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、支出価格Ｔが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を減らす一方、収入価格Ｍが増す傾向にある場合は、吸収液１０３の送液量および飽和蒸気１００ａの蒸気量を増すことで、排ガス１０１の処理量が定められた条件において、ＣＯ２回収装置２の運転に応じて生じるコストが最小となる経済的運転を行うことが可能になる。
【００８６】
しかも、条件によっては、収入価格Ｍが支出価格Ｔよりも多くなれば、評価指数Ｅがプラスとなり、ＣＯ２回収装置２の運転により利益計上を図ることも可能である。
【００８７】
［実施の形態４］
図８は、実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムの動作を示すフローチャートである。この実施の形態４の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、上述した実施の形態１〜実施の形態３の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムに付随する。
【００８８】
図８に示すように、まず、制御装置４は、蒸気圧力検出部３ｋから取得した蒸気圧力（蒸気タービン１２の負荷）のデータを、管理装置５に出力する（ステップＳ３１）。
【００８９】
次に、管理装置５は、制御装置４から蒸気圧力のデータ入力し（ステップＳ３２）、再生加熱器２４が最大能力となるように、再生塔２３内の圧力（すなわち圧力調整機２３ａに加える加圧または減圧の電圧）を設定する（ステップＳ３３）。具体的には、蒸気圧力が低下する傾向にある場合、蒸気タービン１２が低負荷運転であるため、再生塔２３内の圧力を低下させる。一方、蒸気圧力が上昇する傾向にある場合、蒸気タービン１２が高負荷運転であるため、再生塔２３内の圧力を上昇させる。
【００９０】
最後に、制御装置４では、圧力調整機２３ａの設定に従って、圧力調整機２３ａを駆動する（ステップＳ３４）。
【００９１】
なお、圧力調整機２３ａを駆動した後、ステップＳ３１に戻って、再生塔２３内の圧力（すなわち圧力調整機２３ａに加える加圧または減圧の電圧）を再度設定することで、圧力調整機２３ａの駆動が適切であるかを判断することが可能であり、より適切となるように、圧力調整機２３ａの駆動を変えることが可能である。
【００９２】
このように、実施の形態４に係る発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、実施の形態１〜実施の形態３において、管理装置５は、発電設備１の運転負荷に応じ、再生塔２３の運転圧力を設定する。
【００９３】
この発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムによれば、特に、蒸気タービン１２が低負荷運転で、得られる飽和蒸気１００ａが低品位であっても、再生塔２３の運転能力の低下を防ぐことが可能になる。
【００９４】
なお、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムにおいて、図には明示しないが、管理装置５は、記憶部５ａに支出市場価格情報データベースおよび収入市場価格情報データベースをさらに有していてもよい。この場合、支出市場価格情報データベースは、支出市場価格情報入力部５ｂに入力された買電価格、ケミカル価格、およびＣＯ２買取価格を記憶する。収入市場価格情報データベースは、収入市場価格情報入力部５ｃに入力された売電価格およびＣＯ２販売価格を記憶する。そして、管理装置５は、過去の所定期間について、支出市場価格情報データベースに記憶された支出市場価格、および収入市場価格情報データベースに記憶された収入市場価格を取得し、当該所定期間での支出価格Ｔおよび収入価格Ｍを算出し、予測の評価指数Ｅを求める。このため、過去の所定期間に応じて最適な発電設備１の運転条件を予測することが可能になる。この結果、設備の管理者は、市場価格が安い時期に予め計画してケミカル（吸収液１０３や洗浄水（純水）１０４）の先行手配を行うことが可能になる。なお、予測の評価指数は、上述した評価指数Ｅにより補正することが可能である。
【００９５】
また、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、管理装置５は、ネットワークＮ上を介して発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と通信可能に接続されている。この結果、発電設備１のＣＯ２回収装置２の運転制御を遠隔地にて行うことが可能になる。
【００９６】
また、上述した各実施の形態の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムは、図１に示すように、管理装置５がネットワークＮ上を介して複数の発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と通信可能に接続されている。そして、図２では、１つの発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と管理装置５とが一対一の関係で接続されている形態を示しているが、複数の発電設備１における制御装置４と管理装置５とが多対一の関係で接続されている場合は、管理装置５において、各制御装置４に対応して記憶部５ａ、支出市場価格情報入力部５ｂ、収入市場価格情報入力部５ｃ、処理部５ｄ、入出力部５ｅ、および情報通信部５ｆが機能する。この結果、複数の発電設備１のＣＯ２回収装置２の運転制御を遠隔地にて統括して行うことが可能になる。なお、発電設備１におけるＣＯ２回収装置２の制御装置４と管理装置５とが一対一の関係で接続される場合は、制御装置４と管理装置５とがネットワークＮ上を介さず、管理装置５が制御装置４に含まれて構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００９７】
１ 発電設備
１１ ボイラ
１２ 蒸気タービン
１３ 発電機
２ ＣＯ２回収装置
２１ 冷却塔
２１ｅ 排ガスブロア
２２ 吸収塔
２２ａ リーン溶液ポンプ
２２ｆ リッチ溶液ポンプ
２３ 再生塔
２３ａ 圧力調整機
２４ 再生加熱器
２４ａ 蒸気配管
２４ｂ 蒸気バルブ
３ａ 発電量検出部
３ｂ，３ｃ，３ｅ〜３ｉ 消費電力検出部
３ｊ 蒸気流量検出部
３ｋ 蒸気圧力検出部
３ｍ，３ｎ ケミカル消費量検出部
４ 制御装置
４ａ 記憶部
４ｂ 排ガスブロア駆動部
４ｃ リーン溶液ポンプ駆動部
４ｄ リッチ溶液ポンプ駆動部
４ｅ 蒸気バルブ駆動部
４ｆ 圧力調整機構駆動部
４ｇ 入出力部
４ｈ 情報通信部
５ 管理装置
５ａ 記憶部
５ａａ 評価指数式データベース
５ａｂ 排ガスブロア供給電力データベース
５ａｃ リーン溶液ポンプ供給電力データベース
５ａｄ リッチ溶液ポンプ供給電力データベース
５ａｅ 蒸気流量データベース
５ａｆ 圧力調整機データベース
５ｂ 支出市場価格情報入力部
５ｃ 収入市場価格情報入力部
５ｄ 処理部
５ｄａ 評価指数演算部
５ｄｂ 排ガス流量設定部
５ｄｃ リーン溶液送液量設定部
５ｄｄ リッチ溶液送液量設定部
５ｄｅ 蒸気量設定部
５ｄｆ 再生塔圧力設定部
５ｅ 入出力部
５ｆ 情報通信部
１００ 過熱蒸気
１００ａ 飽和蒸気
１０１ 排ガス
１０３ 吸収液
１０３ａ リーン溶液
１０３ｂ リッチ溶液
Ｎ ネットワーク
Ｅ 評価指数
Ｍ 収入価格
Ｔ 支出価格
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項２】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項３】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項４】
前記管理装置は、前記発電設備の運転負荷に応じ、前記再生塔の運転圧力を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項５】
前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の運転を制御する制御装置を備えており、前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項６】
前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項１】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項２】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送る排ガスの流量、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、および前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項３】
発電設備にて排出される排ガスと吸収液とを接触させて排ガス中のＣＯ２を除去する吸収塔と、ＣＯ２を吸収したリッチ溶液である前記吸収液を前記発電設備で発生する蒸気によって加熱しつつ前記吸収液からＣＯ２を放出させる再生塔とを備え、前記再生塔でＣＯ２を除去したリーン溶液である前記吸収液を前記吸収塔で再利用する発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムであって、
前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、前記ＣＯ２回収装置を含む前記発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で、前記吸収塔に送るリーン溶液の送液量、前記再生塔に送るリッチ溶液の送液量、および前記再生塔側に送る蒸気量を設定する管理装置を備えることを特徴とする発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項４】
前記管理装置は、前記発電設備の運転負荷に応じ、前記再生塔の運転圧力を設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項５】
前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の運転を制御する制御装置を備えており、前記管理装置は、ネットワーク上を介して前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【請求項６】
前記管理装置は、ネットワーク上を介して複数の前記発電設備における前記ＣＯ２回収装置の前記制御装置と通信可能に接続されていることを特徴とする請求項５に記載の発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−２４５４３０（Ｐ２０１２−２４５４３０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６８１１（Ｐ２０１１−１１６８１１）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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