複数のガス流間のガス流量を制御する方法
本発明は、連結部を通る１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間で、連結部を通るガス流量を制御する方法及び装置に関する。本方法は、流入質量流量測定値の総計を流出質量流量測定値の総計と比較して、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより得られるバイアス質量流量不均衡値を使用する。流入流及び流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量は、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように調整される。更に、連結部圧力測定値（ＰＣ）が供給され、連結部圧力測定値（ＰＣ）は、圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減するようにバイアス成分を調整するために使用される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排他的ではないが特に、ガス流（ｆｌｏｗ）が蒸気（水蒸気を意味する）又は炭化水素流（ｓｔｒｅａｍ）である場合、１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間の連結部を通してガス流量（ｆｌｏｗ）を制御する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス（ｇａｓｅｏｕｓ）流の多数の供給装置が存在し、ガス流の消費装置等の多数の使用装置が存在する集成装置には、多くの場合、共通ヘッダーを通して供給装置と使用装置との間の流入流及び流出流を制御するシステムがある。
【０００３】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ｓ．ｒ．ｏ，ＰｒａｇｕｅのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｐｒａｇｕｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙによる「Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ Ｒｅｄｕｃｅｓ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｓｔｓ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｉｓｅｓ Ｐｒｏｆｉｔ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」という表題の刊行物には、「マスター圧力制御器（ＭＰＣ）を一連の蒸気生成制御装置の上に有する従来の蒸気生成制御装置が記載されている。マスター圧力制御器は、変化する蒸気需要の下、ヘッダー圧力を要求される動作範囲内に保ち、ボイラーを調整して制御するための制御出力−総計熱入力を供給する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この制御方法に伴う問題は、ＭＰＣが、ヘッダー圧力が変更された後でしか動作できないことである。ヘッダー圧力は積分動作として働くため、ＭＰＣによる動作は、比較的遅く、主に比例動作でしかあり得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、連結部を通して１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間のガス流量（ｆｌｏｗ）を制御する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの流入流の質量流量（ｆｌｏｗ）を測定して（ｄｅｔａｒｍｉｎｅ）、１つ以上の流入質量流量測定値を供給する工程と、
（ｂ）少なくとも１つの流出流の質量流量を測定して、１つ以上の流出質量流量測定値を供給する工程と、
（ｃ）工程（ａ）の全ての流入質量流量測定値の総計を工程（ｂ）の全ての流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、バイアス質量流量不均衡値を供給する工程と、
（ｄ）連結部（２２）におけるガス圧を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ｍａａｓｕｒｅｍｅｎｔ）（ＰＣ）を供給する工程と、
（ｅ）流入流及び流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量（ｆｌｏｗ）を調整して、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させる工程と、
（ｆ）圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、バイアス質量流量値のバイアス成分を調整して、圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減する工程と、
を少なくとも含む該方法を提供する。
【０００６】
好ましい実施形態では、工程（ａ）〜（ｆ）は複数回繰り返され、更に好ましくは、工程（ａ）〜（ｆ）が繰り返されて、バイアス質量流量不均衡値をゼロに保持し、一定の連結部圧力測定値を供給する。
【０００７】
本発明は、連結部を通して１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間のガス流量を制御する装置であって、
流入流のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流入質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流入流量測定器と、
流出流のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流出質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流出流量測定器と、
連結部におけるガスの圧力を示す数量を測定して、連結部圧力測定値を供給することが可能な１つ以上の圧力測定器と、
流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量を調整する１つ以上の流量（ｆｌｏｗ）調整器と、
流入流量（ｆｌｏｗ）測定器の流入質量流量測定値の総計を流出流量測定器の流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、バイアス質量流量不均衡値を供給し、連結部圧力測定値を受信し、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量を調整して、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように、１つ以上の流量（ｆｌｏｗ）調整器に命令し、圧力設定点（ＰＳＰ）と比べた連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、バイアス質量流量不均衡値のバイアス成分を調整して、圧力設定点（ＰＳＰ）と比べた連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減するための制御器と、
を少なくとも備える装置も提供する。
【０００８】
これより、本発明の実施形態及び実施例について、単なる例として、非限定的な添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ここに開示した少なくとも１つの実施形態による制御システムの第１の概略図である。
【図２】ここに開示した第２の実施形態による制御システムの第２の概略図である。
【図３】ここに開示した第３の実施形態による制御システムの第３の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
説明の目的で、ライン並びにライン内で運ばれる流れ（ｓｔｒｅａｍ）に単一の参照番号を割り当て、流れの圧力／流量並びにその圧力／流量の測定に単一の参照を割り当てる。
【００１１】
ここに開示する方法は、全ての流入流（又はその部分集合）の流量の総計又は合計と全ての流出流（又はその部分集合）の流量の集計との比較に基づいて、連結部を通る、一般に１つ以上のガス流供給装置からの１つ以上の流入流と、一般に１つ以上のガス流使用装置への１つ以上の流出流との間のガス流量の更に正確な制御を提供する。当分野では、流入流及び流出流のそれぞれの質量流量測定値を測定できるような、流れ（ｓｔｒｅａｍ）の流量（ｆｌｏｗ）の測定又は流の流量の推定から質量流量を測定する方法が周知である。
【００１２】
流量の変化は、圧力測定値の変化よりも高速で発生するため、圧力変化を監視するよりも、質量流量のあらゆる変化を監視することにより、更に素早いフィードバックを得ることができ、それにより、流量の変化を補償する更に素早い調整が可能である。このようにして、一定の質量流量の供給を試みるという目標が、一層容易に達成され維持される。
【００１３】
例えば、連結部での一定圧力の測定は、質量均衡が達成されることの更に正確な指標を供給する。したがって、連結部での圧力と一緒に流入流及び流出流の流量を測定することにより、連結部において合計流入流と合計流出流との質量流量が等しいか否かを素早く正確に判断することが可能である。
【００１４】
全ての流入流と全ての流出流との質量流量が均衡しているか否かの判断は、連結部での流れ（ｓｔｒｅａｍ）の全ての流入質量流量測定値の総計と全ての流出質量流量測定値の総計とを比較して、質量流量不均衡値を供給することにより実行される。
【００１５】
例えば、質量流量不均衡値は、連結部における全ての流出流からの質量流量測定値の合計を、全ての流入流からの質量流量測定値の合計から減算することにより計算することができる。この実施形態では、全ての流入流の総計質量流量測定が、全ての流出流の総計質量流量測定を超える場合、正の質量流量不均衡値が生じる。同様に、全ての流入流の総計質量流量測定が、全ての流出流の総計質量流量測定よりも小さい場合、負の質量流量不均衡値が生じる。全ての流れの総計流入質量流量測定値と総計流出質量流量測定値が等しい場合、質量流量不均衡値はゼロになる。
【００１６】
更なる変数であるバイアス成分が、質量流量不均衡値に加算されて、バイアス質量流量不均衡値を供給する。バイアス成分は、質量流量測定値の不正確さを補償する。例えば、質量流量測定値は、実際の質量流量値と測定誤差とを組み合わせたものとして解釈することができる。バイアス成分は、これら測定誤差を考慮し、これら測定誤差をバイアス質量流量不均衡値に含める。バイアス成分は、流量（ｆｌｏｗ）測定器のタイプ及び数、ガスの組成等の本方法及び本装置が使用される特定のシステムの特性に依存する。バイアス成分はまず、連結部圧力測定値が一定である場合連結部での均衡した質量流量条件下で計算することができる。
【００１７】
バイアス成分は、連結部圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化に応答して調整されて、それら圧力変化を軽減するか、又は新しい圧力設定点に適応する。設定点は、特定のシステムに対して使用装置により定義される設定点入力であることができる。例えば、連結部圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化は、連結部圧力設定点から連結部圧力測定値を減算することにより計算することができる。
【００１８】
連結部圧力測定値は、連結部内のガスの質量が変化した場合に変化する。連結部内のガスの質量は、全ての流入流の総計質量流量と全ての流出流の総計質量流量とが異なる場合に変化する。したがって、連結部圧力測定値の変化は、連結部での質量流量不均衡の指標である。
【００１９】
したがって、圧力測定は、流れ（ｓｔｒｅａｍ）流量（ｆｌｏｗs）から質量流量測定値を測定することと比較して、連結部での質量流量不均衡値を測定する更に正確な方法である。この理由は、他の全てが等しい場合、連結部圧力の変化は連結部内のガスの質量変化に正比例するためである。
【００２０】
質量流量不均衡値に加算されるバイアス成分は、圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化に応答して調整されて、連結部圧力の変化を軽減させ、又はシステムを新しい設定点に変化させることができる。したがって、バイアス質量流量不均衡値は、測定される流入質量流量測定値と流出質量流量測定値との均衡を示す、質量流量不均衡値がゼロである場合であっても変化できる。これは、流量測定が連結部で質量流量均衡があることを示唆するが、測定誤差により、これが事実ではない状況において生じ得る。連結部圧力測定値の変化に応答して、バイアス成分の値を変更することにより、バイアスされた質量流量不均衡値は変更される。バイアス質量流量不均衡値の変更に応答して、流入流又は流出流のうちの少なくとも一方の流量が調整される。このようにして、連結部圧力測定値の変化は、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量に影響を及すことができ、したがって、測定の精度が増大する。
【００２１】
例えば、固定された連結部圧力設定点の場合、連結部圧力が増大しつつある場合、これは、連結部内へのガスの質量流量が連結部外へのガスの質量流量を超えることを意味する。したがって、バイアス成分は、１つもしくは複数の流入流の流量が低減し、及び／又は１つもしくは複数の流出流の流量が増大するように、バイアス質量流量不均衡値を変更するように調整されて、この連結部の圧力変化を軽減する。同様にして、連結部圧力が低減しつつある場合、バイアス成分は、流入流の流量が増大し、及び／又は流出流の流量が低減されるようにバイアス質量流量不均衡値を変更するように調整されて、この連結部の圧力変化を軽減する。
【００２２】
したがって、連結部に質量流量不均衡がある場合、連結部圧力測定値ひいてはバイアス成分が、任意に質量流量不均衡値と共に変更されることになるため、バイアス質量流量不均衡値は非ゼロである。非ゼロのバイアス質量流量不均衡値は、連結部に対する流入流及び流出流のうちの少なくとも一方の流量が調整されて、連結部での質量流量不均衡を低減するために、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて動かす。これら工程は、連結部での質量流量均衡が達成されたことを示す、バイアス質量流量不均衡値がゼロになるまで繰り返すことができる。流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量の更なる変化は、連結部に新たな質量流量不均衡を生じさせ、流入流量（ｆｌｏｗｓ）と流出流量との総計の変更及び続く連結部圧力測定値の変化に繋がり、結果として、非ゼロのバイアス質量流量不均衡値になる。ここに開示した方法及び装置は、この場合、連結部での質量均衡を回復するように機能することになる。
【００２３】
したがって、連結部圧力測定に、連結部でのガス圧の実際の測定を必要とせず、例えば、連結部と圧力連通する分岐部内のガス圧等の連結部内の圧力を示すいかなる数量のいかなる種類の測定であってもよいことは当業者には理解されよう。
【００２４】
同様に、必ずしも上述したように質量流量不均衡に別個の数を供給する必要がないことが理解されよう。流量調整は主として、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように制御されるため、バイアス質量流量不均衡の値で十分であるはずである。
【００２５】
更に、必ずしも流量を測定する必要がないことが当業者には理解されよう。流量の測定（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）は、推定を使用して行ってもよい。一例として、生成装置からの流量を推定する一方法は、生成装置が最大、半分、又はゼロ等の既知の生産能力で動作中の場合、特定の生成装置の仕様又は経験値を使用して推定により流量を測定することができる。
【００２６】
更に、必ずしも流入流又は流出流のそれぞれの流量（ｆｌｏｗ）を測定する必要がないことが当業者には理解されよう。例えば、問題を生じさせるのに十分なだけ変化できる流れのみの測定で十分であり得る。測定しなかった流量は、バイアス成分の部分をなす。したがって、ここに記載した制御方法及び装置は、流入流流量の部分集合のみを測定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）し、流出流流量を特定しないことにより、又はその逆により、又は両方により実施できる。しかし、実際に各流入流量及び／又は各流出流量を測定する場合、柔軟性が更に高いという利点を提供できる。
【００２７】
図１は、連結部２２を通る２つの流入流１２、１４と３つの流出流１６、１８、２０との間のガス流量を制御するシステムを示す。本発明は、流入流及び流出流の数により限定されず、又は流入流及び流出流の相対比もしくは数により限定されない。
【００２８】
本発明では、連結部は、１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間の結合のいかなる好適な相互連絡、継ぎ手、介在（ｉｎｔｅｒ?ｌｏｃａｔｉｏｎ）、空間、又は領域であってもよい。連結部の一例は、１つ以上の流入流及び１つ以上の流出流を運ぶラインの断面よりも大きな断面であってよく、１つ以上の流入流を集めると共に、続けて１つ以上の流出流に分割又は分配するための容積を供給できる場所であるマニホールド又はヘッダーである。
【００２９】
任意に、連結部は、流入流（ｆｌｏｗ）と流出流との間でガス容積を一時的に保持又は貯蔵可能な容積又は場所も供給できる。
【００３０】
更に任意に、連結部は、２つ以上の流入流の少なくとも幾らかを、１つ以上の各流出流に供給する前に混合することができる。
【００３１】
連結部は、１つの流入流と１つの流出流との間、１つの流入流と少なくとも２つの流出流、又は少なくとも２つの流入流と１つの流出流との間の接続又は継ぎ手であってもよい。このような連結部としては、ある長さのパイプライン、Ｔ継ぎ手、又は当分野において既知の他の単純な流継ぎ手もしくは流れ分流器が挙げられる。
【００３２】
本発明は、連結部のサイズ、性質、設計、又はタイプにより限定されない。
【００３３】
流入流及び流出流のガスは、超臨界相でガスのみの物質及びガス／液体の組み合わせ等の１つ以上の微量の他の相を含むガスを含め、ラインに沿って流れることが可能ないかなるガスであってもよい。
【００３４】
一実施形態では、１つ以上の各流入流のガスは、蒸気、燃料ガス、１つ以上の炭化水素、窒素、及び水素を含む群から選択される１つ以上である。１つ以上の炭化水素は、メタン、エタン、プロパン、ブタン類、ペンタン類、及び重炭化水素類、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。
【００３５】
一例は、天然ガス層又は油層から得ることができる天然ガスである。代替として、天然ガス流は、フィッシャー−トロプシュ法等の合成供給源も含む別の供給源から得てもよい。
【００３６】
１つ以上の各流入流は、図１において全体的に「８」と記した１つ以上のガス流供給装置により供給できる。２つ以上の流入流を同じガス流供給装置により直接又は間接的に供給できる。２つ以上の流入流は、同じガスであるが、それら同じガスを温度及び圧力等の異なる物理的条件で、及び／又は異なるモル比又は成分比で、及び／又は異なる性質（燃料ガスの発熱量等）で供給できる。このような流れの連結部は、流出流に供給する前に、このような違いの少なくとも幾らかの等化を行うことができる。
【００３７】
ガス流供給装置の例としては、ボイラー、（廃）熱回収ユニット、並びに未精製ガス処理装置及び原油処理装置等の炭化水素処理ユニットを含む群から選択される１つ以上が挙げられる。
【００３８】
例えば、流入流が蒸気である場合、ボイラーから直接供給することができる。蒸気は、タービン等の廃熱エネルギーを生み出すいずれかの好適な装置、ユニット、又は機器から廃熱を回収する熱回収ユニットから直接供給することもできる。ガス供給装置である炭化水素処理ユニットは、燃料ガス等の１つ以上の炭化水素類を流入流として供給できる。
【００３９】
本発明は、ガス供給装置の性質により限定されず、ガス供給装置の多くは当分野において既知である。
【００４０】
１つ以上の各流出流は、図１において全体的に「１０」で記される１つ以上のガス流使用装置に供給できる。ガス流使用装置の例としては、ボイラー、タービン、及び排出（ｅｘｐｏｒｔ）ガスを含む群から選択される１つ以上が挙げられる。
【００４１】
例えば、蒸気である流出流の適した使用装置は、蒸気タービンである。燃料ガスである流出流の適した使用装置は、ボイラーである。一般に定義された仕様を有するメタンである流出流の好適な使用装置は、ここでは一般に「排出ガス」として定義した排出ガスライン、ガス供給ライン、又はガス分配網であってよい。
【００４２】
図１は、第１の供給装置Ｐ１から供給される第１の流入流１２及び第２の供給装置Ｐ２により供給される第２の流入流１４を示す。第１及び第２の流入流１２、１４は、ガス流量を当分野において既知のヘッダー又はマニホールド２２等の連結部２２に供給する。連結部２２から、第１の使用装置Ｕ１への第１の流出流１６、第２の使用装置Ｕ２への第２の流出流１８、及び第３の使用装置Ｕ３への第３の流出流２０が供給される。好ましくは、第１及び第２の流入流１２、１４の性質が異なる（組成、流量及び／又は物理的パラメータ等）場合、第１、第２、及び第３の流出流１６、１８、２０への供給前に、第１及び第２の流入流１２、１４の性質が少なくとも幾らか等化される。
【００４３】
単なる例として、第１及び第２のガス流供給装置Ｐ１及びＰ２が廃熱回収ユニットであり、それらから供給されるガスが蒸気である場合、連結部は、使用装置Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３としての第１、第２、及び第３の蒸気タービンへの均等又は不均等な分配を組織することができる。不均等な分配は、異なる容積流量を必要とする１つ以上のガス流使用装置１０に基づき得る。
【００４４】
本発明は、各流入流１２、１４の流量を測定して、各流入質量流量測定値を供給する工程を含む。流れ流量（ｓｔｒｅａｍ ｆｌｏｗｓ）の監視により、質量流量を測定することができる。質量流量は流れ流量に比例し、当分野において既知の方法により流れ流量から計算することができる。ガス流の流量測定は、当分野において既知の流量測定器のようないずれかの好適な装置、ユニット、又は機器により実行することができる。流量測定器の非限定的な例としては、オリフィス板、ベンチュリ管、流量ノズル、面積流量計、パイロット管、熱量流量計、タービン流量計、コリオリ流量計、超音波ドップラー流量計、及び渦流量計が挙げられる。
【００４５】
図１は、第１の流入流１２の流量を測定して、第１の流入質量流量測定ＦＰ１を供給する第１の流量測定器ＦＰ１を示し、第１の流入質量流量測定ＦＰ１は制御器ＸＣに供給することができる。同様に、図１は、第２の流入流１４の流量を測定して、第２の流入質量流量測定ＦＰ２を制御器ＸＣに供給する第２の流量測定器ＦＰ２を示す。
【００４６】
同様に、図１は、３つの流出流１６、１８、２０の流量を測定して、３つの流出質量流量測定値をそれぞれ供給する３つの流出流量測定器ＦＵ１、ＦＵ２、及びＦＵ３も示し、３つの流出流量測定器ＦＵ１、ＦＵ２、及びＦＵ３もまた、制御器ＸＣに供給される。図１は、波線の信号路に沿って制御器ＸＣに渡されている５つの流量測定を示す。
【００４７】
制御器ＸＣは、全ての流入流１２、１４からの流入質量流量測定値を総計し、全ての流出流１６、１８、２０からの流出質量流量測定値を総計し、これら測定を比較して、連結部２２での質量流量不均衡値を供給することが可能である。
【００４８】
連結部圧力測定値ＰＣが制御器ＸＣに供給される。連結部圧力設定点ＰＳＰも制御器ＳＣに入力される。圧力設定点ＰＳＰは、オペレータにより入力することができる。次に、制御器ＸＣは、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化を計算することができる。
【００４９】
本発明では、質量流量不均衡値は、２つの総計の差、例えば、流入質量流量の総計から流出質量流量の総計を減算したものである。
【００５０】
連結部圧力測定値の使用は、有利なことに、時間の経過に伴う連結部２２内のガスの圧力変化を計算する能力を供与する。特に時間の経過に伴う連結部２２におけるガスの圧力を測定することにより、使用装置は、連結部２２内のガス質量の変化を認識し、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量を調整することで、特に連結部圧力設定点からの連結部圧力のいかなる変化にも適応する。これは、バイアス成分を質量流量不均衡値に加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより行われる。連結部圧力測定値が連結部圧力測定値設定点から変化した場合、バイアス成分は、圧力変化を軽減するように、又はシステムが別の連結部圧力設定点に変更できるように、調整される。バイアス成分の調整により、バイアス質量流量不均衡値が変更される。バイアス質量流量不均衡値が非ゼロである場合、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量は、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように調整される。連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化は流量の変化よりも遅く発生するが、圧力測定のほうが、質量流量不均衡を測定する更に正確な方法である。
【００５１】
一定の連結部圧力測定値が観察される場合、総計流入流と総計流出流との質量均衡が達成されている。すなわち、バイアス質量流量不均衡値はゼロである。したがって、連結部２２での圧力が変化しつつあるか否かのみに関わらず、連結部２２での圧力の絶対値を測定する必要はない。
【００５２】
したがって、連結部圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化は、バイアス成分の変更に繋がり、そしてこれは、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がる。これにより、バイアス質量流量不均衡値が非ゼロの場合、制御器ＸＣはバイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるため、流れ１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量が変更される。
【００５３】
連結部圧力設定点ＰＳＰが変化しない場合、一定の連結部圧力測定値ＰＣは、バイアス成分を変更に繋がらず、バイアス質量流量不均衡値は変更されないままである。バイアス質量流量不均衡値がゼロの場合、制御器ＸＣは、システムが均衡状態又は均衡状況にあり、したがって、流入流及び流出流のいずれの流量調整も必要ないと判断する。
【００５４】
流れ流量の測定のいかなるエラーも（測定によるか、又は推定によるかに関わりなく）、質量流量測定値が実際の質量流量に対応し得ないような、流入質量流量測定値及び／又は流出質量流量測定値の誤差に繋がり得る。例えば、質量流量測定値は、実際の質量流量測定値と関連する測定誤差との組み合わせとして解釈され得る。バイアス成分は、質量流量測定値のこのような誤差を補償する。したがって、質量流量不均衡値が非ゼロである場合であっても、バイアス成分があらゆる測定誤差を考慮し、ゼロ値を生成するようにバイアス質量流量不均衡値を調整することができるため、均衡状態を発生させることができる。
【００５５】
全ての流入質量流量測定値の総計が全ての流出質量流量測定値に等しいため、質量流量不均衡値がゼロであり、質量流量測定の均衡が示されるが、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣが時間の経過に伴って変化する状況も発生できる。圧力設定点ＰＳＰが一定の場合、これは、実際の質量均衡が連結部２２において流入流１２、１４と流出流１４、１６、１８との間で達成されていないように、連結部でのガスの質量が一定ではない状況を示す。連結部圧力測定値ＰＣが一定の圧力設定点ＰＳＰから変化する場合、圧力変化を軽減するために、バイアス成分値が調整されることになる。したがって、バイアス質量流量不均衡値は非ゼロであり、一定の連結部圧力測定値ＰＣが達成されることにより示されるように、質量が均衡するまで、流れ１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量が調整される。
【００５６】
圧力設定点ＰＳＰが変更された場合、圧力設定点に対する連結部圧力測定値、すなわち圧力設定点と連結部圧力設定との差が変化し、バイアス成分の調整が行われる。このバイアス成分の変更は、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量の調整に繋がり、システムを新しい連結部圧力設定点に移させる。
【００５７】
例えば、連結部圧力設定点が増大した場合、新しい連結部圧力設定点ＰＳＰと連結部圧力測定値ＰＣとの差の変更、例えば増大に応答して、バイアス成分が調整されることになる。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がり、流入流のうちの１つ以上の質量流量の増大及び流出流のうちの１つ以上の質量流量の低減のうちの一方又は両方に繋がり、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させ、それにより、システムを新しい更に高い連結部圧力設定点に移させる。
【００５８】
同様に、連結部圧力設定点が低減された場合、新しい連結部圧力設定点ＰＳＰと連結部圧力測定値ＰＣとの差の変更、例えば負の値までもの低減に応答して、バイアス成分は調整される。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がり、流入流のうちの１つ以上の質量流量の低減及び流出流のうちの１つ以上の質量流量の増大のうちの一方又は両方に繋がり、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させ、それにより、システムを新しいより低い連結部圧力設定点に移させる。
【００５９】
一実施形態では、ある時間期間にわたって、好ましくは少なくとも３０秒間、更に好ましくは少なくとも３０分間、更に好ましくは少なくとも１２時間、更に更に好ましくは少なくとも３日間にわたって連結部圧力測定値を一定の値に維持することが目的である。これは、圧力設定点ＰＳＰが一定の場合に可能である。
【００６０】
図１は、流入流のうちの１つ及び／又は流出流のうちの１つの調整の２つの非限定的な例を示す。第１の例では、制御器ＸＣは、第３の流出流ライン２０内の第１の弁３２等の好適度流量制御機構の信号線２６に沿っての動作を介して、第３の流出流２０の流量を調整するように構成される。
【００６１】
第２の例では、制御器ＸＣは、前記ライン１４内の第２の弁３４等の適した制御機構の信号線２８に沿った動作を介して、第２の流入流１４の流量を調整することが可能である。
【００６２】
一実施形態では、バイアス質量流量不均衡値を低減する調整は、１つのみの流出流に対して、好ましくは、他の流出流の流量と比較して流量の変更及び／又は調整を一層容易に行うことが可能な流出流に対して実行できる。
【００６３】
例えば、タービン等のガス流使用装置は、タービンの一定の動作を維持するために、ガス流量が最低ガス流量未満に変更すべきではない、又は特定の範囲内に維持すべきであるような、通常動作するために最低ガス流量を必要とできる。このようなタービンへの流出流に沿った蒸気又は燃料ガスの流量の調整は、例えば、排出ガスへのメタンの流量の調整と比較して、好ましくない場合がある。
【００６４】
圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化、１つ以上の流入ガス流量流１２、１４の総計、及び／又は１つ以上の流出ガス流量流１６、１８、２０の総計を考慮することにより、全ての流入質量流量の総計から、連結部２２からの全ての流出質量流量の総計を減算したもの及びバイアス成分をゼロに低減しようとすることができる方法が提供される。
【００６５】
ガス流量の変化は、多くの理由により、通常はガス流供給装置８及び／又はガス流使用装置１０のうちの１つ以上の動作のばらつきにより生じ得る。一例は、ガス流流量の供給が、熱回収ユニットに関連付けられた装置、ユニット、又は機器により生み出される熱量に従って変化できる熱回収ユニットである。別の例は、１つ以上の層、ガス井、坑口装置からの天然ガス等の炭化水素流の供給装置である。
【００６６】
１つ以上の各流入流の流量及び１つ以上の各流出流の流量を測定することにより、ほぼ瞬時の高速制御を行い、連結部２２を通るガス流量を均衡させることが有利である。これは、連結部２２を通るガス流量の質量を均等させる方法を提供し、また１つ以上の各ガス供給装置の生産と１つ以上の各ガス使用装置による消費とを均衡させる方法も提供することができる。
【００６７】
流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上のガス流量変化の小さな変化を制御するのと同様に、流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の大きな変化又は変化への高速対応も可能である。
【００６８】
例えば、ボイラーが「トリップ」するか、その他の様式で急速に低下もしくは動作停止するか、又は別の大きな動作不具合を有する場合、例えば、第１の流入流１２のガス流量が急速に低下できる。第１の流量測定器ＦＰ１からの流入流１２の流入流量測定の変化により、これにすぐに気付くことができ、制御器ＸＣは、１つ以上の各流出流の１つ以上の流量を即座に調整して、第１の流入流１２の流量を低下させることにより、連結部２２において作成されたバイアス流量不均衡値をゼロに向けて移動させる。
【００６９】
同様に、流出流１６、１８、２０のうちの１つ以上を全体的に実質的に低減及び／又は停止させる必要があり得、したがって、流出流１６、１８、２０の流量測定が流出流量測定の総計に影響する。バイアス流量不均衡値をゼロに向けて低減させるために、制御器ＸＣは、１つもしくは複数の他の各流出流及び／又は流入流のうちの１つもしくは複数の流量を即座に調整することができる。
【００７０】
流入流のうちの１つもしくは複数及び／又は流出流のうちの１つもしくは複数の流量を調整する際に起こり得る変化に当業者ならば認識している。図１は、制御器ＸＣによる流入流及び流出流のそれぞれの流量を別個に、及び／又は調整もしくは関連して調整できるようにする、各流入流１２、１４及び各流出流１６、１８、２０の弁等の流量調整手段３２，３４、３６を示す。
【００７１】
連結部２２における圧力も測定され、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて低減させるために、流入流及び流出流１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量の調整の計算に影響する。図１は、連結部圧力測定値を供給するための圧力測定器ＰＣによる連結部２２でのガス圧の測定を示し、連結部圧力測定値は制御器ＸＣに供給することができる。
【００７２】
連結部圧力測定値の使用は、有利なことに、時間の経過に伴う連結部２２内のガス圧の変化を計算し、圧力設定点が一定の場合、連結部圧力測定値の変化を使用して、圧力変化を軽減するようにバイアス成分を調整する能力を供与する。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値を変化させることができ、これは、上述したように、通常、流量測定の変化に基づく更に素早い調整と組み合わせて、時間の経過に伴う流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量の変更に繋がり得る。
【００７３】
全てとは言えないにしても大半のガスが、特に大きな容積内で低圧の場合に容易に圧縮される能力を有し、１つもしくは複数の流入流から流入するか、又は１つもしくは複数の流出流に流出するガスの流量に少なくとも大きくは影響せずに、このような容積内のガス質量を増大させることができる。圧力設定点が一定の場合、特に時間の経過に伴って連結部２２でのガス圧を測定することにより、使用装置は、連結部２２でのガス質量の変化を認識し、バイアス質量流量不均衡値のバイアス成分を変更することにより、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量を調整して、連結部のいかなる圧力変化にも対応することができる。
【００７４】
したがって、ここで使用される方法は、素早い流量測定及び時間の経過に伴う、通常はより遅い圧力測定の両方に基づいて１つ以上の流入流及び流出流１２、１４、１６、１８、２０の流量の調整を見て、連結部２２を通るガス流量のはるかに正確な質量均衡を供給することができる。一定の連結部圧力測定値が観察される場合、流入流の総計と流出流の総計との質量ガス均衡が達成されている。すなわち、バイアス質量流量不均衡値はゼロである。
【００７５】
例えば、或るガス供給装置８が利用不可能になった場合、ガス流使用装置１０が必要とするガス装入（ｌｏａｄ）のその分担（ｓｈａｒｅ）は、残りのガス供給装置８が即座に引き継ぐことができる。これは、特定のガス流供給装置８の全装入であることもあれば、又はガス流供給装置１０がカスケードから取り出された場合には増分装入であることもある。このような制御は、単なる全体圧力測定及び全体圧力制御よりも本質的に素早く、したがって、更に正確な個々の流量測定及び流量制御に基づいて実行される。
【００７６】
個々の流量制御の他に圧力測定を使用することにより、ここで使用される流量（ｆｌｏｗ）のモデル及び制御の正確性を支援するためのフィードバックメカニズムが提供される。
【００７７】
ＦＰ１等の流量測定装置は、流入流１２、１４のうちの少なくとも１つのガス流量の直接測定を提供する。次に、このガス流量を使用して質量流量を計算し、全ての入力流にわたって総計して、流入質量流量測定値を供給することができる。
【００７８】
追加及び／又は代替として、ガス供給装置８への流れの流量を測定することにより、ガス供給装置８からの流入流のうちの１つ以上の流量を測定することが可能である。
【００７９】
例えば、ガス供給装置Ｐ２がボイラーである場合、適した燃料流量測定器ＦＰ３により、燃料ライン２４に沿ったガス供給装置Ｐ２への燃料流量の測定を行うことができる。流量測定は、相対測定値を制御器ＸＣに供給することが可能であり、相対測定値を使用して、ガス供給装置Ｐ２からの対応するガス流量を測定又は予測し（例えば、発熱量に基づいて）、ひいては、燃料ライン２４を通る燃料流量の計算に基づいて、供給装置Ｐ２から生じることになる第２の流入ライン１４に沿った予想ガス質量流量測定値を予測又は測定することができる。
【００８０】
図１は、制御器ＸＣが、信号線３０を通しての好適な弁３８への信号により、燃料ライン２４の流量を調整することができる更なる実施形態を示し、燃料流量のこの調整は、ガス供給装置Ｐ２からの第２の流入流１４の相対流量を調整することになり、それにより、流入流の流量を間接的に調整することにより第２の流入流１４のガス流量を制御するシステムを提供する。
【００８１】
これは、例えば、蒸気ボイラーのトリップが、幾つかの状況において、停止前に測定される蒸気生成に短期間の増大を生み出できる場合に特に有利であり得る。この増大は、増大しつつあると見られる流量測定を提供する（ボイラーへの燃料の測定が来るべきガス流量の低減を示すのに対して）。これは、蒸気ボイラーの蒸気ドラム内の圧力が低いことから、短期間で蒸気生成が増大する間に、蒸気ドラムが平衡に戻るため発生する。したがって、蒸気ボイラーからの流入流の流量測定を使用して、流入流の過大評価が得られ、次に、この過大評価により、その他の流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の調整が不要となり得る。したがって、追加及び／又は代替として、正確な流量測定として、蒸気ボイラーへの流体流の流量を測定し（提供中の燃料ガスの低下、ひいては連結部２２への流入ラインに沿った蒸気流量の低下の見込みを示すことがある）、次に、制御器ＸＣがこれを理解しなければならないことが有利かも知れない。
【００８２】
図１は、連結部を通る１つ以上の流入流から１つ以上の流出流までのガス流量の質量均衡を制御可能な様々な実施形態を示す。
【００８３】
図２は、第２の実施形態によるガス流量を制御するシステムの種々の集成装置を示す。
【００８４】
図２では、第１のガス流供給装置ＦＧ１が、メタン等の燃料ガスの第１の流入流４２を供給し、この流量は、第１の流量測定器ＦＦＧ１により測定することができ、第１の弁４２ａにより制御することができる。
【００８５】
図２は、第２の流入流４４に沿った燃料ガスＦＧ２の第２のソースである第２のガス流供給装置ＦＧ２を示し、その流量は、第２の弁４４ａにより制御することができ、第２の流量測定器ＦＦＧ２により測定することができる。
【００８６】
流入流４２、４４は、当分野において既知の燃料ガスマニホールド等の連結部２２に集められ、燃料ガスを３つの流出流４６、４８、５０に供給し、流出流は燃料ガスを、例えば、第１のボイラーＢ１、第２のボイラーＢ２、及び第１のガスタービンＴ１のそれぞれに渡す。連結部２２は、燃料ガスを第４の流出流５２にも供給して、図２において「ＥＧ」と記される排出ガスを供給する。
【００８７】
図２は、流量測定器ＦＦＧ１、ＦＦＧ２、ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＴ１、及びＦＥＧ並びに流入流４２、４４及び流出流４６、４８、５０、及び５２のそれぞれの各弁４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ、５０ａ、及び５２ａを示す。流量測定器は、上述したようにして各流の流量測定値を制御器ＸＣに供給し（単に明確さのために図２に示されてない信号線に沿って）、制御器ＸＣは、各弁を別個に、あるいは調整し、統合し、及び／又は関連して制御することが可能である。
【００８８】
図２は、連結部２２内のガス圧の圧力測定ＰＣも示し、圧力測定値を制御器ＸＣに中継することができる。圧力設定点ＰＳＰも制御器ＸＣに入力することができる。
【００８９】
図２の特定の特徴は、連結部２２のバイアス質量流量不均衡値をゼロに移動させるように、排出ガス流出流５２の流量を調整することである。このようにして、流出流４６、４８、及び５０に沿った燃料ガス流量の変化を回避するか、又は非常に必要とされない限り少なくとも最小限に抑えて、圧力設定点ＰＳＰが一定の場合、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１への燃料ガス流量を可能な限り一定に維持することができる。したがって、燃料ガスの第１の流入流４２及び／又は第２の流入流４４の流量のいかなる変化にも、その維持又は一定性が、少なくとも本例では、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１に対する流量要件ほどは厳しくない排出ガスＥＧの流量を調整することにより対応することができ、その間、第１及び第２のボイラーＢ１及びＢ２からの流出並びに第１の蒸気タービンＴ１からの流出を可能な限り維持することができる。
【００９０】
更に、例えば、下流の電力需要の低減に続き、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１のうちの１つ以上の流出を低減し、及び／又は停止させる場合、制御器ＸＣからの信号線５４に沿って弁５２ａを動作させて、第４の流出流５２の流量を調整することにより、第１及び第２の流入流４２、４４からの連続ガス流量の高速で容易な適応を提供することができる。
【００９１】
したがって、ここに開示した方法及び装置が、ガスの性質並びに流入流及び流出流のうちの１つ以上に沿ったガス流量の変更率又は変化率に関わりなく、連結部での質量均衡を通してガス流量のいかなる変化に対しても柔軟性を提供することが更に利点である。
【００９２】
ガス流供給装置及びガス流使用装置のうちの１つ以上での所望の変化又は制御された変化に基づいて、流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の変化を行い得ることが、ここに開示した方法及び装置の別の利点である。例えば、ガス流のガス流生成装置及び／又はガス流使用装置のうちの１つ以上に対してメンテナンスを実行することが望まれる場合、ガス流使用装置及び／又はガス流供給装置のうちの１つからのガス流量又はそれらのうちの１つへのガス流量がないこと、及び／又はガス流量の低減を考慮して、連結部２２を通るガス流量の変化を調整することができる。
【００９３】
同様に、もう１つのガス流供給装置及びガス流使用装置がある場合、流入流の流動（ｆｌｏｗ）の開始及び／又はガス使用装置への流動の開始は、その他の流入流及び／又は流出流の調整により適応することができる。
【００９４】
流量測定と弁等の流量制御器との間での測定及び信号の動作及び提供は、当業者に既知であり、図１及び図２に示される制御器ＸＣ等の中央制御器を使用して実施してもよく、又はなしで実施してもよい。
【００９５】
図３は、第３の実施形態によるガス流量を制御するシステムを示す。
【００９６】
図３では坑口装置６２が、天然ガス等の炭化水素流の供給源であり、これは入力流６４を供給する。入力流６４は連結部６６を通って渡され、本実施形態では、図３に示される連結部６６は、炭化水素流を坑口装置６２と炭化水素処理設備７０等の続く炭化水素流使用装置との間で搬送する或る長さのパイプラインであってよい。
【００９７】
適した炭化水素処理設備７０は、通常は炭化水素流の仕様を変更することを目的とする１つ以上の処理プラント又は処理ユニットを含み得る。これは、酸性ガス除去ユニット（ＡＧＲＵ）内での酸性ガス除去、例えば、液化天然ガス工場内での炭化水素流の冷却、好ましくは液化、及び／又は液ガス化工場等の炭化水素流を使用しての重質製品流の供給等の炭化水素流の１つ以上の処理を含み得る。
【００９８】
炭化水素処理設備７０は、坑口装置６２に近くてもよいが、一般には、坑口装置６２から幾らかの距離のところにあり、坑口装置６２での、又は坑口装置６２の近傍での炭化水素流６４の流量変化が、炭化水素処理設備７０での、又は炭化水素処理設備７０の近傍でのガス流量の変化と同じではない場合がある。坑口装置６２及び炭化水素処理設備７０は、当分野において既知のいかなる陸上／海上の設備であってもよい。
【００９９】
本実施形態によれば、流入流６４の流量を、坑口装置６２にあるか、その近傍にある流量測定器ＦＨＣ１により測定し、第１の流量測定値を第１の信号線７２に沿って制御器ＸＣに供給することができる。その一方で、炭化水素処理設備７０にあるか、又はその近傍にある流出流６８の流量を第２の流量測定器ＦＨＣ２により測定することができ、第２の流量測定器ＦＨＣ２は、流量測定値を第２の信号線７４に沿って制御器ＸＣに供給することができる。更に、連結部６６での炭化水素流の圧力も、ガス圧測定ＰＣにより供給して、線７６に沿って連結部圧力測定値を供給することができる。連結部圧力設定点ＰＳＰも制御器ＸＣに供給することができる。
【０１００】
制御器ＸＣにおいて、ＦＨＣ１からの流入流量測定値とＦＨＣ２からの流出流量測定値と比較して、それらの質量流量不均衡値を提供する。バイアス成分が質量流量不均衡値に加算されて、バイアス質量流量不均衡値が得られる。バイアス成分は、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変更に応答して、このような圧力変化を軽減するように調整される。バイアス質量流量不均衡値がゼロよりも大きいか、又は小さい場合、任意に第１及び第２の流量測定器ＦＨＣ１、ＦＨＣ２を通る各信号を介して、流入流６４のライン内の第１の弁７８及び／又は流出流６８のライン内の第２の弁８０の制御により、流入流６４又は流出流６８の流量の調整を行うことができる。
【０１０１】
圧力測定器ＰＣからの圧力測定値は、流入流６４と流出流６８との間で炭化水素流を搬送するパイプラインに沿った連結部６６での任意の圧力変化の指標を提供し、パイプラインに沿った時間の経過に伴う圧力変化の任意の傾向の指標を提供する。圧力が経時変化している場合、バイアス成分が、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値の変更に応答して、これら変化を軽減するように調整されるため、バイアス質量流量不均衡値も変化する。これにより、バイアス質量流量不均衡値が変更される。バイアス質量流量不均衡値の変更に応答して、流入流の実際の総計流量と流出流の実際の総計流量との均衡を示す一定の連結部圧力測定値が達成されるまで、流入流及び流出流のうちの一方又は両方の流量を調整することができる。
【０１０２】
パイプラインが数ｋｍ長等のように長いか、又は非常に長い場合、連結部圧力測定値のいかなる変化も、ガスの漏出もしくは浸出又は詰まりの指標となることが可能で、さもなければ、流量測定器ＦＨＣ１及びＦＨＣ２での入力流６４及び流出流６８の流量が一定又は維持されているように見える場合には測定できないかも知れない。
【０１０３】
任意に、入力流６４を、１つ以上の他の坑口装置又は他の炭化水素ソースからの１つ以上の他の流入流６４ａ及び６４ｂと組み合わせできる。このような全ての流入流及び／又は流入流源は、流量測定前に単一の流入流として供給してもよく、及び／又はそれぞれの流量測定値を有する複数の流入流として供給してもよい。
【０１０４】
上述した方法及び装置の一実施態様では、利用可能な流量測定が信頼できないことが分かったため、実際の測定値よりもむしろ、流入流のうちの幾つかの流量の固定された推定が使用された。推定では、生成装置がトリップした場合にゼロ流量を想定し、生成装置が通常動作している場合には最大流量を想定した。このような推定に基づく流入流量の測定でもやはり、ガス流量を連結部に供給している機器が「トリップ」した場合、殆どの恩恵が得られる。例えば、ボイラー「Ａ」の形態の特定の生成装置が、通常動作中には８０ｔｐｈの蒸気を生成し、トリップした場合には０ｔｐｈであると推定された。トリップした場合、制御器ＸＣはそれに応答して、他の生成装置からの流入流量を調整して、８０ｔｐｈを総計流入流量に追加する。トリップ時、ボイラー「Ａ」が実際には９１ｔｐｈを生成していた場合、これは、第１の応答において、制御器がその他の流入流に完全に十分に追加するようには流量を調整せず、流入流量と流出流量とを均衡させるために有するべきうちの僅か約９０％であったことを意味する。この場合、連結部内の圧力は、設定点からゆっくりと低減し、制御器にバイアス値を調整させて（バイアス値の調整により、バイアス質量流量不均衡値がゼロから離れて移動した結果、更なる流量調整に繋がる）、推定の不正確性により生じる誤差を軽減する。
【０１０５】
添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、本発明は多くの様々な方法で実施できることを当業者ならば理解しよう。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｐ１ 第１のガス流供給装置
Ｐ２ 第２のガス流供給装置
Ｕ１ 第１のガス流使用装置
Ｕ２ 第２のガス流使用装置
Ｕ３ 第３のガス流使用装置
ＦＰ１ 第１の流入流量測定器
ＦＰ２ 第２の流入流量測定器
ＦＵ１ 第１の流出流量測定器
ＦＵ２ 第２の流出流量測定器
ＦＵ３ 第３の流出流量測定器
ＸＣ 制御器
ＰＣ 連結部圧力測定器
ＰＳＰ 連結部圧力設定点
１０ ガス流使用装置
１２ 第１の流入流
１４ 第２の流入流
１６ 第１の流出流
１８ 第２の流出流
２０ 第３の流出流
２２ 連結部（ヘッダー又はマニホールド）
３２ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３４ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３６ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３８ 流量調整器、流量調整手段又は弁
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０１０７】
【非特許文献１】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ｓ．ｒ．ｏ，ＰｒａｇｕｅのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｐｒａｇｕｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙによる「Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ Ｒｅｄｕｃｅｓ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｓｔｓ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｉｓｅｓ Ｐｒｏｆｉｔ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排他的ではないが特に、ガス流（ｆｌｏｗ）が蒸気（水蒸気を意味する）又は炭化水素流（ｓｔｒｅａｍ）である場合、１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間の連結部を通してガス流量（ｆｌｏｗ）を制御する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス（ｇａｓｅｏｕｓ）流の多数の供給装置が存在し、ガス流の消費装置等の多数の使用装置が存在する集成装置には、多くの場合、共通ヘッダーを通して供給装置と使用装置との間の流入流及び流出流を制御するシステムがある。
【０００３】
Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ｓ．ｒ．ｏ，ＰｒａｇｕｅのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｐｒａｇｕｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙによる「Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ Ｒｅｄｕｃｅｓ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｓｔｓ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｉｓｅｓ Ｐｒｏｆｉｔ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」という表題の刊行物には、「マスター圧力制御器（ＭＰＣ）を一連の蒸気生成制御装置の上に有する従来の蒸気生成制御装置が記載されている。マスター圧力制御器は、変化する蒸気需要の下、ヘッダー圧力を要求される動作範囲内に保ち、ボイラーを調整して制御するための制御出力−総計熱入力を供給する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この制御方法に伴う問題は、ＭＰＣが、ヘッダー圧力が変更された後でしか動作できないことである。ヘッダー圧力は積分動作として働くため、ＭＰＣによる動作は、比較的遅く、主に比例動作でしかあり得ない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、連結部を通して１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間のガス流量（ｆｌｏｗ）を制御する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの流入流の質量流量（ｆｌｏｗ）を測定して（ｄｅｔａｒｍｉｎｅ）、１つ以上の流入質量流量測定値を供給する工程と、
（ｂ）少なくとも１つの流出流の質量流量を測定して、１つ以上の流出質量流量測定値を供給する工程と、
（ｃ）工程（ａ）の全ての流入質量流量測定値の総計を工程（ｂ）の全ての流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、バイアス質量流量不均衡値を供給する工程と、
（ｄ）連結部（２２）におけるガス圧を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ｍａａｓｕｒｅｍｅｎｔ）（ＰＣ）を供給する工程と、
（ｅ）流入流及び流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量（ｆｌｏｗ）を調整して、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させる工程と、
（ｆ）圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、バイアス質量流量値のバイアス成分を調整して、圧力設定点（ＰＳＰ）からの連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減する工程と、
を少なくとも含む該方法を提供する。
【０００６】
好ましい実施形態では、工程（ａ）〜（ｆ）は複数回繰り返され、更に好ましくは、工程（ａ）〜（ｆ）が繰り返されて、バイアス質量流量不均衡値をゼロに保持し、一定の連結部圧力測定値を供給する。
【０００７】
本発明は、連結部を通して１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間のガス流量を制御する装置であって、
流入流のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流入質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流入流量測定器と、
流出流のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流出質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流出流量測定器と、
連結部におけるガスの圧力を示す数量を測定して、連結部圧力測定値を供給することが可能な１つ以上の圧力測定器と、
流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量を調整する１つ以上の流量（ｆｌｏｗ）調整器と、
流入流量（ｆｌｏｗ）測定器の流入質量流量測定値の総計を流出流量測定器の流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、バイアス質量流量不均衡値を供給し、連結部圧力測定値を受信し、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量を調整して、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように、１つ以上の流量（ｆｌｏｗ）調整器に命令し、圧力設定点（ＰＳＰ）と比べた連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、バイアス質量流量不均衡値のバイアス成分を調整して、圧力設定点（ＰＳＰ）と比べた連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減するための制御器と、
を少なくとも備える装置も提供する。
【０００８】
これより、本発明の実施形態及び実施例について、単なる例として、非限定的な添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ここに開示した少なくとも１つの実施形態による制御システムの第１の概略図である。
【図２】ここに開示した第２の実施形態による制御システムの第２の概略図である。
【図３】ここに開示した第３の実施形態による制御システムの第３の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
説明の目的で、ライン並びにライン内で運ばれる流れ（ｓｔｒｅａｍ）に単一の参照番号を割り当て、流れの圧力／流量並びにその圧力／流量の測定に単一の参照を割り当てる。
【００１１】
ここに開示する方法は、全ての流入流（又はその部分集合）の流量の総計又は合計と全ての流出流（又はその部分集合）の流量の集計との比較に基づいて、連結部を通る、一般に１つ以上のガス流供給装置からの１つ以上の流入流と、一般に１つ以上のガス流使用装置への１つ以上の流出流との間のガス流量の更に正確な制御を提供する。当分野では、流入流及び流出流のそれぞれの質量流量測定値を測定できるような、流れ（ｓｔｒｅａｍ）の流量（ｆｌｏｗ）の測定又は流の流量の推定から質量流量を測定する方法が周知である。
【００１２】
流量の変化は、圧力測定値の変化よりも高速で発生するため、圧力変化を監視するよりも、質量流量のあらゆる変化を監視することにより、更に素早いフィードバックを得ることができ、それにより、流量の変化を補償する更に素早い調整が可能である。このようにして、一定の質量流量の供給を試みるという目標が、一層容易に達成され維持される。
【００１３】
例えば、連結部での一定圧力の測定は、質量均衡が達成されることの更に正確な指標を供給する。したがって、連結部での圧力と一緒に流入流及び流出流の流量を測定することにより、連結部において合計流入流と合計流出流との質量流量が等しいか否かを素早く正確に判断することが可能である。
【００１４】
全ての流入流と全ての流出流との質量流量が均衡しているか否かの判断は、連結部での流れ（ｓｔｒｅａｍ）の全ての流入質量流量測定値の総計と全ての流出質量流量測定値の総計とを比較して、質量流量不均衡値を供給することにより実行される。
【００１５】
例えば、質量流量不均衡値は、連結部における全ての流出流からの質量流量測定値の合計を、全ての流入流からの質量流量測定値の合計から減算することにより計算することができる。この実施形態では、全ての流入流の総計質量流量測定が、全ての流出流の総計質量流量測定を超える場合、正の質量流量不均衡値が生じる。同様に、全ての流入流の総計質量流量測定が、全ての流出流の総計質量流量測定よりも小さい場合、負の質量流量不均衡値が生じる。全ての流れの総計流入質量流量測定値と総計流出質量流量測定値が等しい場合、質量流量不均衡値はゼロになる。
【００１６】
更なる変数であるバイアス成分が、質量流量不均衡値に加算されて、バイアス質量流量不均衡値を供給する。バイアス成分は、質量流量測定値の不正確さを補償する。例えば、質量流量測定値は、実際の質量流量値と測定誤差とを組み合わせたものとして解釈することができる。バイアス成分は、これら測定誤差を考慮し、これら測定誤差をバイアス質量流量不均衡値に含める。バイアス成分は、流量（ｆｌｏｗ）測定器のタイプ及び数、ガスの組成等の本方法及び本装置が使用される特定のシステムの特性に依存する。バイアス成分はまず、連結部圧力測定値が一定である場合連結部での均衡した質量流量条件下で計算することができる。
【００１７】
バイアス成分は、連結部圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化に応答して調整されて、それら圧力変化を軽減するか、又は新しい圧力設定点に適応する。設定点は、特定のシステムに対して使用装置により定義される設定点入力であることができる。例えば、連結部圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化は、連結部圧力設定点から連結部圧力測定値を減算することにより計算することができる。
【００１８】
連結部圧力測定値は、連結部内のガスの質量が変化した場合に変化する。連結部内のガスの質量は、全ての流入流の総計質量流量と全ての流出流の総計質量流量とが異なる場合に変化する。したがって、連結部圧力測定値の変化は、連結部での質量流量不均衡の指標である。
【００１９】
したがって、圧力測定は、流れ（ｓｔｒｅａｍ）流量（ｆｌｏｗs）から質量流量測定値を測定することと比較して、連結部での質量流量不均衡値を測定する更に正確な方法である。この理由は、他の全てが等しい場合、連結部圧力の変化は連結部内のガスの質量変化に正比例するためである。
【００２０】
質量流量不均衡値に加算されるバイアス成分は、圧力設定点からの連結部圧力測定値の変化に応答して調整されて、連結部圧力の変化を軽減させ、又はシステムを新しい設定点に変化させることができる。したがって、バイアス質量流量不均衡値は、測定される流入質量流量測定値と流出質量流量測定値との均衡を示す、質量流量不均衡値がゼロである場合であっても変化できる。これは、流量測定が連結部で質量流量均衡があることを示唆するが、測定誤差により、これが事実ではない状況において生じ得る。連結部圧力測定値の変化に応答して、バイアス成分の値を変更することにより、バイアスされた質量流量不均衡値は変更される。バイアス質量流量不均衡値の変更に応答して、流入流又は流出流のうちの少なくとも一方の流量が調整される。このようにして、連結部圧力測定値の変化は、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量に影響を及すことができ、したがって、測定の精度が増大する。
【００２１】
例えば、固定された連結部圧力設定点の場合、連結部圧力が増大しつつある場合、これは、連結部内へのガスの質量流量が連結部外へのガスの質量流量を超えることを意味する。したがって、バイアス成分は、１つもしくは複数の流入流の流量が低減し、及び／又は１つもしくは複数の流出流の流量が増大するように、バイアス質量流量不均衡値を変更するように調整されて、この連結部の圧力変化を軽減する。同様にして、連結部圧力が低減しつつある場合、バイアス成分は、流入流の流量が増大し、及び／又は流出流の流量が低減されるようにバイアス質量流量不均衡値を変更するように調整されて、この連結部の圧力変化を軽減する。
【００２２】
したがって、連結部に質量流量不均衡がある場合、連結部圧力測定値ひいてはバイアス成分が、任意に質量流量不均衡値と共に変更されることになるため、バイアス質量流量不均衡値は非ゼロである。非ゼロのバイアス質量流量不均衡値は、連結部に対する流入流及び流出流のうちの少なくとも一方の流量が調整されて、連結部での質量流量不均衡を低減するために、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて動かす。これら工程は、連結部での質量流量均衡が達成されたことを示す、バイアス質量流量不均衡値がゼロになるまで繰り返すことができる。流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量の更なる変化は、連結部に新たな質量流量不均衡を生じさせ、流入流量（ｆｌｏｗｓ）と流出流量との総計の変更及び続く連結部圧力測定値の変化に繋がり、結果として、非ゼロのバイアス質量流量不均衡値になる。ここに開示した方法及び装置は、この場合、連結部での質量均衡を回復するように機能することになる。
【００２３】
したがって、連結部圧力測定に、連結部でのガス圧の実際の測定を必要とせず、例えば、連結部と圧力連通する分岐部内のガス圧等の連結部内の圧力を示すいかなる数量のいかなる種類の測定であってもよいことは当業者には理解されよう。
【００２４】
同様に、必ずしも上述したように質量流量不均衡に別個の数を供給する必要がないことが理解されよう。流量調整は主として、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように制御されるため、バイアス質量流量不均衡の値で十分であるはずである。
【００２５】
更に、必ずしも流量を測定する必要がないことが当業者には理解されよう。流量の測定（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ）は、推定を使用して行ってもよい。一例として、生成装置からの流量を推定する一方法は、生成装置が最大、半分、又はゼロ等の既知の生産能力で動作中の場合、特定の生成装置の仕様又は経験値を使用して推定により流量を測定することができる。
【００２６】
更に、必ずしも流入流又は流出流のそれぞれの流量（ｆｌｏｗ）を測定する必要がないことが当業者には理解されよう。例えば、問題を生じさせるのに十分なだけ変化できる流れのみの測定で十分であり得る。測定しなかった流量は、バイアス成分の部分をなす。したがって、ここに記載した制御方法及び装置は、流入流流量の部分集合のみを測定（ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ）し、流出流流量を特定しないことにより、又はその逆により、又は両方により実施できる。しかし、実際に各流入流量及び／又は各流出流量を測定する場合、柔軟性が更に高いという利点を提供できる。
【００２７】
図１は、連結部２２を通る２つの流入流１２、１４と３つの流出流１６、１８、２０との間のガス流量を制御するシステムを示す。本発明は、流入流及び流出流の数により限定されず、又は流入流及び流出流の相対比もしくは数により限定されない。
【００２８】
本発明では、連結部は、１つ以上の流入流と１つ以上の流出流との間の結合のいかなる好適な相互連絡、継ぎ手、介在（ｉｎｔｅｒ?ｌｏｃａｔｉｏｎ）、空間、又は領域であってもよい。連結部の一例は、１つ以上の流入流及び１つ以上の流出流を運ぶラインの断面よりも大きな断面であってよく、１つ以上の流入流を集めると共に、続けて１つ以上の流出流に分割又は分配するための容積を供給できる場所であるマニホールド又はヘッダーである。
【００２９】
任意に、連結部は、流入流（ｆｌｏｗ）と流出流との間でガス容積を一時的に保持又は貯蔵可能な容積又は場所も供給できる。
【００３０】
更に任意に、連結部は、２つ以上の流入流の少なくとも幾らかを、１つ以上の各流出流に供給する前に混合することができる。
【００３１】
連結部は、１つの流入流と１つの流出流との間、１つの流入流と少なくとも２つの流出流、又は少なくとも２つの流入流と１つの流出流との間の接続又は継ぎ手であってもよい。このような連結部としては、ある長さのパイプライン、Ｔ継ぎ手、又は当分野において既知の他の単純な流継ぎ手もしくは流れ分流器が挙げられる。
【００３２】
本発明は、連結部のサイズ、性質、設計、又はタイプにより限定されない。
【００３３】
流入流及び流出流のガスは、超臨界相でガスのみの物質及びガス／液体の組み合わせ等の１つ以上の微量の他の相を含むガスを含め、ラインに沿って流れることが可能ないかなるガスであってもよい。
【００３４】
一実施形態では、１つ以上の各流入流のガスは、蒸気、燃料ガス、１つ以上の炭化水素、窒素、及び水素を含む群から選択される１つ以上である。１つ以上の炭化水素は、メタン、エタン、プロパン、ブタン類、ペンタン類、及び重炭化水素類、及びそれらのいずれかの組み合わせを含む。
【００３５】
一例は、天然ガス層又は油層から得ることができる天然ガスである。代替として、天然ガス流は、フィッシャー−トロプシュ法等の合成供給源も含む別の供給源から得てもよい。
【００３６】
１つ以上の各流入流は、図１において全体的に「８」と記した１つ以上のガス流供給装置により供給できる。２つ以上の流入流を同じガス流供給装置により直接又は間接的に供給できる。２つ以上の流入流は、同じガスであるが、それら同じガスを温度及び圧力等の異なる物理的条件で、及び／又は異なるモル比又は成分比で、及び／又は異なる性質（燃料ガスの発熱量等）で供給できる。このような流れの連結部は、流出流に供給する前に、このような違いの少なくとも幾らかの等化を行うことができる。
【００３７】
ガス流供給装置の例としては、ボイラー、（廃）熱回収ユニット、並びに未精製ガス処理装置及び原油処理装置等の炭化水素処理ユニットを含む群から選択される１つ以上が挙げられる。
【００３８】
例えば、流入流が蒸気である場合、ボイラーから直接供給することができる。蒸気は、タービン等の廃熱エネルギーを生み出すいずれかの好適な装置、ユニット、又は機器から廃熱を回収する熱回収ユニットから直接供給することもできる。ガス供給装置である炭化水素処理ユニットは、燃料ガス等の１つ以上の炭化水素類を流入流として供給できる。
【００３９】
本発明は、ガス供給装置の性質により限定されず、ガス供給装置の多くは当分野において既知である。
【００４０】
１つ以上の各流出流は、図１において全体的に「１０」で記される１つ以上のガス流使用装置に供給できる。ガス流使用装置の例としては、ボイラー、タービン、及び排出（ｅｘｐｏｒｔ）ガスを含む群から選択される１つ以上が挙げられる。
【００４１】
例えば、蒸気である流出流の適した使用装置は、蒸気タービンである。燃料ガスである流出流の適した使用装置は、ボイラーである。一般に定義された仕様を有するメタンである流出流の好適な使用装置は、ここでは一般に「排出ガス」として定義した排出ガスライン、ガス供給ライン、又はガス分配網であってよい。
【００４２】
図１は、第１の供給装置Ｐ１から供給される第１の流入流１２及び第２の供給装置Ｐ２により供給される第２の流入流１４を示す。第１及び第２の流入流１２、１４は、ガス流量を当分野において既知のヘッダー又はマニホールド２２等の連結部２２に供給する。連結部２２から、第１の使用装置Ｕ１への第１の流出流１６、第２の使用装置Ｕ２への第２の流出流１８、及び第３の使用装置Ｕ３への第３の流出流２０が供給される。好ましくは、第１及び第２の流入流１２、１４の性質が異なる（組成、流量及び／又は物理的パラメータ等）場合、第１、第２、及び第３の流出流１６、１８、２０への供給前に、第１及び第２の流入流１２、１４の性質が少なくとも幾らか等化される。
【００４３】
単なる例として、第１及び第２のガス流供給装置Ｐ１及びＰ２が廃熱回収ユニットであり、それらから供給されるガスが蒸気である場合、連結部は、使用装置Ｕ１、Ｕ２、及びＵ３としての第１、第２、及び第３の蒸気タービンへの均等又は不均等な分配を組織することができる。不均等な分配は、異なる容積流量を必要とする１つ以上のガス流使用装置１０に基づき得る。
【００４４】
本発明は、各流入流１２、１４の流量を測定して、各流入質量流量測定値を供給する工程を含む。流れ流量（ｓｔｒｅａｍ ｆｌｏｗｓ）の監視により、質量流量を測定することができる。質量流量は流れ流量に比例し、当分野において既知の方法により流れ流量から計算することができる。ガス流の流量測定は、当分野において既知の流量測定器のようないずれかの好適な装置、ユニット、又は機器により実行することができる。流量測定器の非限定的な例としては、オリフィス板、ベンチュリ管、流量ノズル、面積流量計、パイロット管、熱量流量計、タービン流量計、コリオリ流量計、超音波ドップラー流量計、及び渦流量計が挙げられる。
【００４５】
図１は、第１の流入流１２の流量を測定して、第１の流入質量流量測定ＦＰ１を供給する第１の流量測定器ＦＰ１を示し、第１の流入質量流量測定ＦＰ１は制御器ＸＣに供給することができる。同様に、図１は、第２の流入流１４の流量を測定して、第２の流入質量流量測定ＦＰ２を制御器ＸＣに供給する第２の流量測定器ＦＰ２を示す。
【００４６】
同様に、図１は、３つの流出流１６、１８、２０の流量を測定して、３つの流出質量流量測定値をそれぞれ供給する３つの流出流量測定器ＦＵ１、ＦＵ２、及びＦＵ３も示し、３つの流出流量測定器ＦＵ１、ＦＵ２、及びＦＵ３もまた、制御器ＸＣに供給される。図１は、波線の信号路に沿って制御器ＸＣに渡されている５つの流量測定を示す。
【００４７】
制御器ＸＣは、全ての流入流１２、１４からの流入質量流量測定値を総計し、全ての流出流１６、１８、２０からの流出質量流量測定値を総計し、これら測定を比較して、連結部２２での質量流量不均衡値を供給することが可能である。
【００４８】
連結部圧力測定値ＰＣが制御器ＸＣに供給される。連結部圧力設定点ＰＳＰも制御器ＳＣに入力される。圧力設定点ＰＳＰは、オペレータにより入力することができる。次に、制御器ＸＣは、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化を計算することができる。
【００４９】
本発明では、質量流量不均衡値は、２つの総計の差、例えば、流入質量流量の総計から流出質量流量の総計を減算したものである。
【００５０】
連結部圧力測定値の使用は、有利なことに、時間の経過に伴う連結部２２内のガスの圧力変化を計算する能力を供与する。特に時間の経過に伴う連結部２２におけるガスの圧力を測定することにより、使用装置は、連結部２２内のガス質量の変化を認識し、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量を調整することで、特に連結部圧力設定点からの連結部圧力のいかなる変化にも適応する。これは、バイアス成分を質量流量不均衡値に加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより行われる。連結部圧力測定値が連結部圧力測定値設定点から変化した場合、バイアス成分は、圧力変化を軽減するように、又はシステムが別の連結部圧力設定点に変更できるように、調整される。バイアス成分の調整により、バイアス質量流量不均衡値が変更される。バイアス質量流量不均衡値が非ゼロである場合、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量は、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように調整される。連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化は流量の変化よりも遅く発生するが、圧力測定のほうが、質量流量不均衡を測定する更に正確な方法である。
【００５１】
一定の連結部圧力測定値が観察される場合、総計流入流と総計流出流との質量均衡が達成されている。すなわち、バイアス質量流量不均衡値はゼロである。したがって、連結部２２での圧力が変化しつつあるか否かのみに関わらず、連結部２２での圧力の絶対値を測定する必要はない。
【００５２】
したがって、連結部圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化は、バイアス成分の変更に繋がり、そしてこれは、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がる。これにより、バイアス質量流量不均衡値が非ゼロの場合、制御器ＸＣはバイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるため、流れ１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量が変更される。
【００５３】
連結部圧力設定点ＰＳＰが変化しない場合、一定の連結部圧力測定値ＰＣは、バイアス成分を変更に繋がらず、バイアス質量流量不均衡値は変更されないままである。バイアス質量流量不均衡値がゼロの場合、制御器ＸＣは、システムが均衡状態又は均衡状況にあり、したがって、流入流及び流出流のいずれの流量調整も必要ないと判断する。
【００５４】
流れ流量の測定のいかなるエラーも（測定によるか、又は推定によるかに関わりなく）、質量流量測定値が実際の質量流量に対応し得ないような、流入質量流量測定値及び／又は流出質量流量測定値の誤差に繋がり得る。例えば、質量流量測定値は、実際の質量流量測定値と関連する測定誤差との組み合わせとして解釈され得る。バイアス成分は、質量流量測定値のこのような誤差を補償する。したがって、質量流量不均衡値が非ゼロである場合であっても、バイアス成分があらゆる測定誤差を考慮し、ゼロ値を生成するようにバイアス質量流量不均衡値を調整することができるため、均衡状態を発生させることができる。
【００５５】
全ての流入質量流量測定値の総計が全ての流出質量流量測定値に等しいため、質量流量不均衡値がゼロであり、質量流量測定の均衡が示されるが、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣが時間の経過に伴って変化する状況も発生できる。圧力設定点ＰＳＰが一定の場合、これは、実際の質量均衡が連結部２２において流入流１２、１４と流出流１４、１６、１８との間で達成されていないように、連結部でのガスの質量が一定ではない状況を示す。連結部圧力測定値ＰＣが一定の圧力設定点ＰＳＰから変化する場合、圧力変化を軽減するために、バイアス成分値が調整されることになる。したがって、バイアス質量流量不均衡値は非ゼロであり、一定の連結部圧力測定値ＰＣが達成されることにより示されるように、質量が均衡するまで、流れ１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量が調整される。
【００５６】
圧力設定点ＰＳＰが変更された場合、圧力設定点に対する連結部圧力測定値、すなわち圧力設定点と連結部圧力設定との差が変化し、バイアス成分の調整が行われる。このバイアス成分の変更は、流入流及び流出流のうちの少なくとも１つの流量の調整に繋がり、システムを新しい連結部圧力設定点に移させる。
【００５７】
例えば、連結部圧力設定点が増大した場合、新しい連結部圧力設定点ＰＳＰと連結部圧力測定値ＰＣとの差の変更、例えば増大に応答して、バイアス成分が調整されることになる。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がり、流入流のうちの１つ以上の質量流量の増大及び流出流のうちの１つ以上の質量流量の低減のうちの一方又は両方に繋がり、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させ、それにより、システムを新しい更に高い連結部圧力設定点に移させる。
【００５８】
同様に、連結部圧力設定点が低減された場合、新しい連結部圧力設定点ＰＳＰと連結部圧力測定値ＰＣとの差の変更、例えば負の値までもの低減に応答して、バイアス成分は調整される。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値の変更に繋がり、流入流のうちの１つ以上の質量流量の低減及び流出流のうちの１つ以上の質量流量の増大のうちの一方又は両方に繋がり、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させ、それにより、システムを新しいより低い連結部圧力設定点に移させる。
【００５９】
一実施形態では、ある時間期間にわたって、好ましくは少なくとも３０秒間、更に好ましくは少なくとも３０分間、更に好ましくは少なくとも１２時間、更に更に好ましくは少なくとも３日間にわたって連結部圧力測定値を一定の値に維持することが目的である。これは、圧力設定点ＰＳＰが一定の場合に可能である。
【００６０】
図１は、流入流のうちの１つ及び／又は流出流のうちの１つの調整の２つの非限定的な例を示す。第１の例では、制御器ＸＣは、第３の流出流ライン２０内の第１の弁３２等の好適度流量制御機構の信号線２６に沿っての動作を介して、第３の流出流２０の流量を調整するように構成される。
【００６１】
第２の例では、制御器ＸＣは、前記ライン１４内の第２の弁３４等の適した制御機構の信号線２８に沿った動作を介して、第２の流入流１４の流量を調整することが可能である。
【００６２】
一実施形態では、バイアス質量流量不均衡値を低減する調整は、１つのみの流出流に対して、好ましくは、他の流出流の流量と比較して流量の変更及び／又は調整を一層容易に行うことが可能な流出流に対して実行できる。
【００６３】
例えば、タービン等のガス流使用装置は、タービンの一定の動作を維持するために、ガス流量が最低ガス流量未満に変更すべきではない、又は特定の範囲内に維持すべきであるような、通常動作するために最低ガス流量を必要とできる。このようなタービンへの流出流に沿った蒸気又は燃料ガスの流量の調整は、例えば、排出ガスへのメタンの流量の調整と比較して、好ましくない場合がある。
【００６４】
圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変化、１つ以上の流入ガス流量流１２、１４の総計、及び／又は１つ以上の流出ガス流量流１６、１８、２０の総計を考慮することにより、全ての流入質量流量の総計から、連結部２２からの全ての流出質量流量の総計を減算したもの及びバイアス成分をゼロに低減しようとすることができる方法が提供される。
【００６５】
ガス流量の変化は、多くの理由により、通常はガス流供給装置８及び／又はガス流使用装置１０のうちの１つ以上の動作のばらつきにより生じ得る。一例は、ガス流流量の供給が、熱回収ユニットに関連付けられた装置、ユニット、又は機器により生み出される熱量に従って変化できる熱回収ユニットである。別の例は、１つ以上の層、ガス井、坑口装置からの天然ガス等の炭化水素流の供給装置である。
【００６６】
１つ以上の各流入流の流量及び１つ以上の各流出流の流量を測定することにより、ほぼ瞬時の高速制御を行い、連結部２２を通るガス流量を均衡させることが有利である。これは、連結部２２を通るガス流量の質量を均等させる方法を提供し、また１つ以上の各ガス供給装置の生産と１つ以上の各ガス使用装置による消費とを均衡させる方法も提供することができる。
【００６７】
流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上のガス流量変化の小さな変化を制御するのと同様に、流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の大きな変化又は変化への高速対応も可能である。
【００６８】
例えば、ボイラーが「トリップ」するか、その他の様式で急速に低下もしくは動作停止するか、又は別の大きな動作不具合を有する場合、例えば、第１の流入流１２のガス流量が急速に低下できる。第１の流量測定器ＦＰ１からの流入流１２の流入流量測定の変化により、これにすぐに気付くことができ、制御器ＸＣは、１つ以上の各流出流の１つ以上の流量を即座に調整して、第１の流入流１２の流量を低下させることにより、連結部２２において作成されたバイアス流量不均衡値をゼロに向けて移動させる。
【００６９】
同様に、流出流１６、１８、２０のうちの１つ以上を全体的に実質的に低減及び／又は停止させる必要があり得、したがって、流出流１６、１８、２０の流量測定が流出流量測定の総計に影響する。バイアス流量不均衡値をゼロに向けて低減させるために、制御器ＸＣは、１つもしくは複数の他の各流出流及び／又は流入流のうちの１つもしくは複数の流量を即座に調整することができる。
【００７０】
流入流のうちの１つもしくは複数及び／又は流出流のうちの１つもしくは複数の流量を調整する際に起こり得る変化に当業者ならば認識している。図１は、制御器ＸＣによる流入流及び流出流のそれぞれの流量を別個に、及び／又は調整もしくは関連して調整できるようにする、各流入流１２、１４及び各流出流１６、１８、２０の弁等の流量調整手段３２，３４、３６を示す。
【００７１】
連結部２２における圧力も測定され、バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて低減させるために、流入流及び流出流１２、１４、１６、１８、２０のうちの少なくとも１つの流量の調整の計算に影響する。図１は、連結部圧力測定値を供給するための圧力測定器ＰＣによる連結部２２でのガス圧の測定を示し、連結部圧力測定値は制御器ＸＣに供給することができる。
【００７２】
連結部圧力測定値の使用は、有利なことに、時間の経過に伴う連結部２２内のガス圧の変化を計算し、圧力設定点が一定の場合、連結部圧力測定値の変化を使用して、圧力変化を軽減するようにバイアス成分を調整する能力を供与する。バイアス成分の調整は、バイアス質量流量不均衡値を変化させることができ、これは、上述したように、通常、流量測定の変化に基づく更に素早い調整と組み合わせて、時間の経過に伴う流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量の変更に繋がり得る。
【００７３】
全てとは言えないにしても大半のガスが、特に大きな容積内で低圧の場合に容易に圧縮される能力を有し、１つもしくは複数の流入流から流入するか、又は１つもしくは複数の流出流に流出するガスの流量に少なくとも大きくは影響せずに、このような容積内のガス質量を増大させることができる。圧力設定点が一定の場合、特に時間の経過に伴って連結部２２でのガス圧を測定することにより、使用装置は、連結部２２でのガス質量の変化を認識し、バイアス質量流量不均衡値のバイアス成分を変更することにより、流入流及び流出流のうちの１つ以上の流量を調整して、連結部のいかなる圧力変化にも対応することができる。
【００７４】
したがって、ここで使用される方法は、素早い流量測定及び時間の経過に伴う、通常はより遅い圧力測定の両方に基づいて１つ以上の流入流及び流出流１２、１４、１６、１８、２０の流量の調整を見て、連結部２２を通るガス流量のはるかに正確な質量均衡を供給することができる。一定の連結部圧力測定値が観察される場合、流入流の総計と流出流の総計との質量ガス均衡が達成されている。すなわち、バイアス質量流量不均衡値はゼロである。
【００７５】
例えば、或るガス供給装置８が利用不可能になった場合、ガス流使用装置１０が必要とするガス装入（ｌｏａｄ）のその分担（ｓｈａｒｅ）は、残りのガス供給装置８が即座に引き継ぐことができる。これは、特定のガス流供給装置８の全装入であることもあれば、又はガス流供給装置１０がカスケードから取り出された場合には増分装入であることもある。このような制御は、単なる全体圧力測定及び全体圧力制御よりも本質的に素早く、したがって、更に正確な個々の流量測定及び流量制御に基づいて実行される。
【００７６】
個々の流量制御の他に圧力測定を使用することにより、ここで使用される流量（ｆｌｏｗ）のモデル及び制御の正確性を支援するためのフィードバックメカニズムが提供される。
【００７７】
ＦＰ１等の流量測定装置は、流入流１２、１４のうちの少なくとも１つのガス流量の直接測定を提供する。次に、このガス流量を使用して質量流量を計算し、全ての入力流にわたって総計して、流入質量流量測定値を供給することができる。
【００７８】
追加及び／又は代替として、ガス供給装置８への流れの流量を測定することにより、ガス供給装置８からの流入流のうちの１つ以上の流量を測定することが可能である。
【００７９】
例えば、ガス供給装置Ｐ２がボイラーである場合、適した燃料流量測定器ＦＰ３により、燃料ライン２４に沿ったガス供給装置Ｐ２への燃料流量の測定を行うことができる。流量測定は、相対測定値を制御器ＸＣに供給することが可能であり、相対測定値を使用して、ガス供給装置Ｐ２からの対応するガス流量を測定又は予測し（例えば、発熱量に基づいて）、ひいては、燃料ライン２４を通る燃料流量の計算に基づいて、供給装置Ｐ２から生じることになる第２の流入ライン１４に沿った予想ガス質量流量測定値を予測又は測定することができる。
【００８０】
図１は、制御器ＸＣが、信号線３０を通しての好適な弁３８への信号により、燃料ライン２４の流量を調整することができる更なる実施形態を示し、燃料流量のこの調整は、ガス供給装置Ｐ２からの第２の流入流１４の相対流量を調整することになり、それにより、流入流の流量を間接的に調整することにより第２の流入流１４のガス流量を制御するシステムを提供する。
【００８１】
これは、例えば、蒸気ボイラーのトリップが、幾つかの状況において、停止前に測定される蒸気生成に短期間の増大を生み出できる場合に特に有利であり得る。この増大は、増大しつつあると見られる流量測定を提供する（ボイラーへの燃料の測定が来るべきガス流量の低減を示すのに対して）。これは、蒸気ボイラーの蒸気ドラム内の圧力が低いことから、短期間で蒸気生成が増大する間に、蒸気ドラムが平衡に戻るため発生する。したがって、蒸気ボイラーからの流入流の流量測定を使用して、流入流の過大評価が得られ、次に、この過大評価により、その他の流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の調整が不要となり得る。したがって、追加及び／又は代替として、正確な流量測定として、蒸気ボイラーへの流体流の流量を測定し（提供中の燃料ガスの低下、ひいては連結部２２への流入ラインに沿った蒸気流量の低下の見込みを示すことがある）、次に、制御器ＸＣがこれを理解しなければならないことが有利かも知れない。
【００８２】
図１は、連結部を通る１つ以上の流入流から１つ以上の流出流までのガス流量の質量均衡を制御可能な様々な実施形態を示す。
【００８３】
図２は、第２の実施形態によるガス流量を制御するシステムの種々の集成装置を示す。
【００８４】
図２では、第１のガス流供給装置ＦＧ１が、メタン等の燃料ガスの第１の流入流４２を供給し、この流量は、第１の流量測定器ＦＦＧ１により測定することができ、第１の弁４２ａにより制御することができる。
【００８５】
図２は、第２の流入流４４に沿った燃料ガスＦＧ２の第２のソースである第２のガス流供給装置ＦＧ２を示し、その流量は、第２の弁４４ａにより制御することができ、第２の流量測定器ＦＦＧ２により測定することができる。
【００８６】
流入流４２、４４は、当分野において既知の燃料ガスマニホールド等の連結部２２に集められ、燃料ガスを３つの流出流４６、４８、５０に供給し、流出流は燃料ガスを、例えば、第１のボイラーＢ１、第２のボイラーＢ２、及び第１のガスタービンＴ１のそれぞれに渡す。連結部２２は、燃料ガスを第４の流出流５２にも供給して、図２において「ＥＧ」と記される排出ガスを供給する。
【００８７】
図２は、流量測定器ＦＦＧ１、ＦＦＧ２、ＦＢ１、ＦＢ２、ＦＴ１、及びＦＥＧ並びに流入流４２、４４及び流出流４６、４８、５０、及び５２のそれぞれの各弁４２ａ、４４ａ、４６ａ、４８ａ、５０ａ、及び５２ａを示す。流量測定器は、上述したようにして各流の流量測定値を制御器ＸＣに供給し（単に明確さのために図２に示されてない信号線に沿って）、制御器ＸＣは、各弁を別個に、あるいは調整し、統合し、及び／又は関連して制御することが可能である。
【００８８】
図２は、連結部２２内のガス圧の圧力測定ＰＣも示し、圧力測定値を制御器ＸＣに中継することができる。圧力設定点ＰＳＰも制御器ＸＣに入力することができる。
【００８９】
図２の特定の特徴は、連結部２２のバイアス質量流量不均衡値をゼロに移動させるように、排出ガス流出流５２の流量を調整することである。このようにして、流出流４６、４８、及び５０に沿った燃料ガス流量の変化を回避するか、又は非常に必要とされない限り少なくとも最小限に抑えて、圧力設定点ＰＳＰが一定の場合、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１への燃料ガス流量を可能な限り一定に維持することができる。したがって、燃料ガスの第１の流入流４２及び／又は第２の流入流４４の流量のいかなる変化にも、その維持又は一定性が、少なくとも本例では、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１に対する流量要件ほどは厳しくない排出ガスＥＧの流量を調整することにより対応することができ、その間、第１及び第２のボイラーＢ１及びＢ２からの流出並びに第１の蒸気タービンＴ１からの流出を可能な限り維持することができる。
【００９０】
更に、例えば、下流の電力需要の低減に続き、第１及び第２のボイラーＢ１、Ｂ２並びに第１の蒸気タービンＴ１のうちの１つ以上の流出を低減し、及び／又は停止させる場合、制御器ＸＣからの信号線５４に沿って弁５２ａを動作させて、第４の流出流５２の流量を調整することにより、第１及び第２の流入流４２、４４からの連続ガス流量の高速で容易な適応を提供することができる。
【００９１】
したがって、ここに開示した方法及び装置が、ガスの性質並びに流入流及び流出流のうちの１つ以上に沿ったガス流量の変更率又は変化率に関わりなく、連結部での質量均衡を通してガス流量のいかなる変化に対しても柔軟性を提供することが更に利点である。
【００９２】
ガス流供給装置及びガス流使用装置のうちの１つ以上での所望の変化又は制御された変化に基づいて、流入流及び／又は流出流のうちの１つ以上の変化を行い得ることが、ここに開示した方法及び装置の別の利点である。例えば、ガス流のガス流生成装置及び／又はガス流使用装置のうちの１つ以上に対してメンテナンスを実行することが望まれる場合、ガス流使用装置及び／又はガス流供給装置のうちの１つからのガス流量又はそれらのうちの１つへのガス流量がないこと、及び／又はガス流量の低減を考慮して、連結部２２を通るガス流量の変化を調整することができる。
【００９３】
同様に、もう１つのガス流供給装置及びガス流使用装置がある場合、流入流の流動（ｆｌｏｗ）の開始及び／又はガス使用装置への流動の開始は、その他の流入流及び／又は流出流の調整により適応することができる。
【００９４】
流量測定と弁等の流量制御器との間での測定及び信号の動作及び提供は、当業者に既知であり、図１及び図２に示される制御器ＸＣ等の中央制御器を使用して実施してもよく、又はなしで実施してもよい。
【００９５】
図３は、第３の実施形態によるガス流量を制御するシステムを示す。
【００９６】
図３では坑口装置６２が、天然ガス等の炭化水素流の供給源であり、これは入力流６４を供給する。入力流６４は連結部６６を通って渡され、本実施形態では、図３に示される連結部６６は、炭化水素流を坑口装置６２と炭化水素処理設備７０等の続く炭化水素流使用装置との間で搬送する或る長さのパイプラインであってよい。
【００９７】
適した炭化水素処理設備７０は、通常は炭化水素流の仕様を変更することを目的とする１つ以上の処理プラント又は処理ユニットを含み得る。これは、酸性ガス除去ユニット（ＡＧＲＵ）内での酸性ガス除去、例えば、液化天然ガス工場内での炭化水素流の冷却、好ましくは液化、及び／又は液ガス化工場等の炭化水素流を使用しての重質製品流の供給等の炭化水素流の１つ以上の処理を含み得る。
【００９８】
炭化水素処理設備７０は、坑口装置６２に近くてもよいが、一般には、坑口装置６２から幾らかの距離のところにあり、坑口装置６２での、又は坑口装置６２の近傍での炭化水素流６４の流量変化が、炭化水素処理設備７０での、又は炭化水素処理設備７０の近傍でのガス流量の変化と同じではない場合がある。坑口装置６２及び炭化水素処理設備７０は、当分野において既知のいかなる陸上／海上の設備であってもよい。
【００９９】
本実施形態によれば、流入流６４の流量を、坑口装置６２にあるか、その近傍にある流量測定器ＦＨＣ１により測定し、第１の流量測定値を第１の信号線７２に沿って制御器ＸＣに供給することができる。その一方で、炭化水素処理設備７０にあるか、又はその近傍にある流出流６８の流量を第２の流量測定器ＦＨＣ２により測定することができ、第２の流量測定器ＦＨＣ２は、流量測定値を第２の信号線７４に沿って制御器ＸＣに供給することができる。更に、連結部６６での炭化水素流の圧力も、ガス圧測定ＰＣにより供給して、線７６に沿って連結部圧力測定値を供給することができる。連結部圧力設定点ＰＳＰも制御器ＸＣに供給することができる。
【０１００】
制御器ＸＣにおいて、ＦＨＣ１からの流入流量測定値とＦＨＣ２からの流出流量測定値と比較して、それらの質量流量不均衡値を提供する。バイアス成分が質量流量不均衡値に加算されて、バイアス質量流量不均衡値が得られる。バイアス成分は、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値ＰＣの変更に応答して、このような圧力変化を軽減するように調整される。バイアス質量流量不均衡値がゼロよりも大きいか、又は小さい場合、任意に第１及び第２の流量測定器ＦＨＣ１、ＦＨＣ２を通る各信号を介して、流入流６４のライン内の第１の弁７８及び／又は流出流６８のライン内の第２の弁８０の制御により、流入流６４又は流出流６８の流量の調整を行うことができる。
【０１０１】
圧力測定器ＰＣからの圧力測定値は、流入流６４と流出流６８との間で炭化水素流を搬送するパイプラインに沿った連結部６６での任意の圧力変化の指標を提供し、パイプラインに沿った時間の経過に伴う圧力変化の任意の傾向の指標を提供する。圧力が経時変化している場合、バイアス成分が、圧力設定点ＰＳＰからの連結部圧力測定値の変更に応答して、これら変化を軽減するように調整されるため、バイアス質量流量不均衡値も変化する。これにより、バイアス質量流量不均衡値が変更される。バイアス質量流量不均衡値の変更に応答して、流入流の実際の総計流量と流出流の実際の総計流量との均衡を示す一定の連結部圧力測定値が達成されるまで、流入流及び流出流のうちの一方又は両方の流量を調整することができる。
【０１０２】
パイプラインが数ｋｍ長等のように長いか、又は非常に長い場合、連結部圧力測定値のいかなる変化も、ガスの漏出もしくは浸出又は詰まりの指標となることが可能で、さもなければ、流量測定器ＦＨＣ１及びＦＨＣ２での入力流６４及び流出流６８の流量が一定又は維持されているように見える場合には測定できないかも知れない。
【０１０３】
任意に、入力流６４を、１つ以上の他の坑口装置又は他の炭化水素ソースからの１つ以上の他の流入流６４ａ及び６４ｂと組み合わせできる。このような全ての流入流及び／又は流入流源は、流量測定前に単一の流入流として供給してもよく、及び／又はそれぞれの流量測定値を有する複数の流入流として供給してもよい。
【０１０４】
上述した方法及び装置の一実施態様では、利用可能な流量測定が信頼できないことが分かったため、実際の測定値よりもむしろ、流入流のうちの幾つかの流量の固定された推定が使用された。推定では、生成装置がトリップした場合にゼロ流量を想定し、生成装置が通常動作している場合には最大流量を想定した。このような推定に基づく流入流量の測定でもやはり、ガス流量を連結部に供給している機器が「トリップ」した場合、殆どの恩恵が得られる。例えば、ボイラー「Ａ」の形態の特定の生成装置が、通常動作中には８０ｔｐｈの蒸気を生成し、トリップした場合には０ｔｐｈであると推定された。トリップした場合、制御器ＸＣはそれに応答して、他の生成装置からの流入流量を調整して、８０ｔｐｈを総計流入流量に追加する。トリップ時、ボイラー「Ａ」が実際には９１ｔｐｈを生成していた場合、これは、第１の応答において、制御器がその他の流入流に完全に十分に追加するようには流量を調整せず、流入流量と流出流量とを均衡させるために有するべきうちの僅か約９０％であったことを意味する。この場合、連結部内の圧力は、設定点からゆっくりと低減し、制御器にバイアス値を調整させて（バイアス値の調整により、バイアス質量流量不均衡値がゼロから離れて移動した結果、更なる流量調整に繋がる）、推定の不正確性により生じる誤差を軽減する。
【０１０５】
添付の特許請求の範囲から逸脱せずに、本発明は多くの様々な方法で実施できることを当業者ならば理解しよう。
【符号の説明】
【０１０６】
Ｐ１ 第１のガス流供給装置
Ｐ２ 第２のガス流供給装置
Ｕ１ 第１のガス流使用装置
Ｕ２ 第２のガス流使用装置
Ｕ３ 第３のガス流使用装置
ＦＰ１ 第１の流入流量測定器
ＦＰ２ 第２の流入流量測定器
ＦＵ１ 第１の流出流量測定器
ＦＵ２ 第２の流出流量測定器
ＦＵ３ 第３の流出流量測定器
ＸＣ 制御器
ＰＣ 連結部圧力測定器
ＰＳＰ 連結部圧力設定点
１０ ガス流使用装置
１２ 第１の流入流
１４ 第２の流入流
１６ 第１の流出流
１８ 第２の流出流
２０ 第３の流出流
２２ 連結部（ヘッダー又はマニホールド）
３２ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３４ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３６ 流量調整器、流量調整手段又は弁
３８ 流量調整器、流量調整手段又は弁
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０１０７】
【非特許文献１】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ ｓ．ｒ．ｏ，ＰｒａｇｕｅのＨｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｐｒａｇｕｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙによる「Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｐｏｒｔｆｏｌｉｏ Ｒｅｄｕｃｅｓ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｓｔｓ ａｎｄ Ｍａｘｉｍｉｓｅｓ Ｐｒｏｆｉｔ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｈｅａｔ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ」
【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結部（２２）を通して１つ以上の流入流（１２、１４）と１つ以上の流出流（１６、１８、２０）との間のガス流量を制御する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの前記流入流（１２、１４）の質量流量を測定して、１つ以上の流入質量流量測定値を供給する工程と、
（ｂ）少なくとも１つの前記流出流（１６、１８、２０）の質量流量を測定して、１つ以上の流出質量流量測定値を供給する工程と、
（ｃ）工程（ａ）の全ての前記流入質量流量測定値の総計を工程（ｂ）の全ての前記流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、前記バイアス質量流量不均衡値を供給する工程と、
（ｄ）前記連結部（２２）におけるガス圧を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ＰＣ）を供給する工程と、
（ｅ）前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整して、前記バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させる工程と、
（ｆ）圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、前記バイアス質量流量値の前記バイアス成分を調整して、前記圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減する工程と、
を少なくとも含む該方法。
【請求項２】
前記バイアス質量流量不均衡値が、（全ての流入質量流量測定値の合計）−（全ての流出質量流量測定値の合計）＋バイアス成分である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つ以上の各流入流（１２、１４）は、水蒸気、燃料ガス、１つ以上の炭化水素類、窒素、及び水素を含む群から選択される１つ以上である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つの流入流（１２、１４）を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２つの流出流（１６、１８、２０）を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記連結部（２２）がマニホールドである請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の各入力流（１２、１４）は各ガス流供給装置（８）により供給され、前記１つ以上の各流出流（１４、１６、１８）はガス流使用装置（１０）に供給される請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記流入流のうちの少なくとも１つは、ボイラー（Ｂ１）、熱回収ユニット、炭化水素ソース、及び炭化水素処理ユニットを含む群から選択される１つ以上であるガス流供給装置（８）から供給される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流出流のうちの少なくとも１つは、ボイラー（Ｂ１）、タービン（Ｔ１）、排出ガス（ＥＧ）、及び炭化水素処理ユニット（ＨＰＣ）を含む群から選択される１つ以上であるガス流使用装置（１０）に供給される請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記質量流量の測定が、前記流入流（１２、１４）のうちの少なくとも１つのガス流量の直接的な測定（ＦＰ１、ＦＰ２）を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記質量流量の測定が、前記流入流（１２、１４）のうちの少なくとも１つのガス流量の間接的な測定（ＦＰ１、ＦＰ２）を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記質量流量の測定が、少なくとも１つのガス流供給装置（８）への流体流（２４）の流量（ＦＰ３）の測定を含み、前記ガス流供給装置（８）からの少なくとも１つの流入流からの流量の測定値を供給する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１つの流出流（２０）の流量を直接調整することを含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの流入流（１４）の流量を間接的に調整することを含む請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
流入流（６４）が坑口装置（６２）により供給され、少なくとも１つの流出流（６８）が炭化水素処理設備（７０）に供給される請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
連結部（２２）を通して１つ以上の流入流（１２、１４）と１つ以上の流出流（１６、１８、２０）との間のガス流量を制御する装置であって、
前記流入流（１２、１４）のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流入質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流入流量測定器（ＦＰ１、ＦＰ２）と、
前記流出流（１６、１８、２０）のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流出質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流出流量測定器（ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３）と、
前記連結部（２２）におけるガスの圧力を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ＰＣ）を供給することが可能な１つ以上の圧力測定器（ＰＣ）と、
前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整する１つ以上の流量調整器（３２、３４、３６、３８）と、
前記流入流量測定器（ＦＰ１、ＦＰ２）の前記流入質量流量測定値の総計を前記流出流量測定器（ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３）の前記流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、前記バイアス質量流量不均衡値を供給し、前記連結部圧力測定値（ＰＣ）を受信し、前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整して、前記バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように、１つ以上の前記流量調整器（３２、３４、３６、３８）に命令し、圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、前記バイアス質量流量不均衡値の前記バイアス成分を調整して、前記圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減するための制御器（ＸＣ）と、
を少なくとも備える該装置。
【請求項１】
連結部（２２）を通して１つ以上の流入流（１２、１４）と１つ以上の流出流（１６、１８、２０）との間のガス流量を制御する方法であって、
（ａ）少なくとも１つの前記流入流（１２、１４）の質量流量を測定して、１つ以上の流入質量流量測定値を供給する工程と、
（ｂ）少なくとも１つの前記流出流（１６、１８、２０）の質量流量を測定して、１つ以上の流出質量流量測定値を供給する工程と、
（ｃ）工程（ａ）の全ての前記流入質量流量測定値の総計を工程（ｂ）の全ての前記流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、前記バイアス質量流量不均衡値を供給する工程と、
（ｄ）前記連結部（２２）におけるガス圧を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ＰＣ）を供給する工程と、
（ｅ）前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整して、前記バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させる工程と、
（ｆ）圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、前記バイアス質量流量値の前記バイアス成分を調整して、前記圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減する工程と、
を少なくとも含む該方法。
【請求項２】
前記バイアス質量流量不均衡値が、（全ての流入質量流量測定値の合計）−（全ての流出質量流量測定値の合計）＋バイアス成分である請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１つ以上の各流入流（１２、１４）は、水蒸気、燃料ガス、１つ以上の炭化水素類、窒素、及び水素を含む群から選択される１つ以上である請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
少なくとも２つの流入流（１２、１４）を含む請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも２つの流出流（１６、１８、２０）を含む請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記連結部（２２）がマニホールドである請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記１つ以上の各入力流（１２、１４）は各ガス流供給装置（８）により供給され、前記１つ以上の各流出流（１４、１６、１８）はガス流使用装置（１０）に供給される請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記流入流のうちの少なくとも１つは、ボイラー（Ｂ１）、熱回収ユニット、炭化水素ソース、及び炭化水素処理ユニットを含む群から選択される１つ以上であるガス流供給装置（８）から供給される請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記流出流のうちの少なくとも１つは、ボイラー（Ｂ１）、タービン（Ｔ１）、排出ガス（ＥＧ）、及び炭化水素処理ユニット（ＨＰＣ）を含む群から選択される１つ以上であるガス流使用装置（１０）に供給される請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記質量流量の測定が、前記流入流（１２、１４）のうちの少なくとも１つのガス流量の直接的な測定（ＦＰ１、ＦＰ２）を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記質量流量の測定が、前記流入流（１２、１４）のうちの少なくとも１つのガス流量の間接的な測定（ＦＰ１、ＦＰ２）を含む請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記質量流量の測定が、少なくとも１つのガス流供給装置（８）への流体流（２４）の流量（ＦＰ３）の測定を含み、前記ガス流供給装置（８）からの少なくとも１つの流入流からの流量の測定値を供給する請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
１つの流出流（２０）の流量を直接調整することを含む請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
少なくとも１つの流入流（１４）の流量を間接的に調整することを含む請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
流入流（６４）が坑口装置（６２）により供給され、少なくとも１つの流出流（６８）が炭化水素処理設備（７０）に供給される請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
連結部（２２）を通して１つ以上の流入流（１２、１４）と１つ以上の流出流（１６、１８、２０）との間のガス流量を制御する装置であって、
前記流入流（１２、１４）のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流入質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流入流量測定器（ＦＰ１、ＦＰ２）と、
前記流出流（１６、１８、２０）のそれぞれ１つの流量を表す１つ以上の流出質量流量測定値の１つをそれぞれ供給できる１つ以上の流出流量測定器（ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３）と、
前記連結部（２２）におけるガスの圧力を示す数量を測定して、連結部圧力測定値（ＰＣ）を供給することが可能な１つ以上の圧力測定器（ＰＣ）と、
前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整する１つ以上の流量調整器（３２、３４、３６、３８）と、
前記流入流量測定器（ＦＰ１、ＦＰ２）の前記流入質量流量測定値の総計を前記流出流量測定器（ＦＵ１、ＦＵ２、ＦＵ３）の前記流出質量流量測定値の総計と比較し、バイアス成分を加算して、バイアス質量流量不均衡値を供給することにより、前記バイアス質量流量不均衡値を供給し、前記連結部圧力測定値（ＰＣ）を受信し、前記流入流及び前記流出流（１２、１４、１６、１８、２０）のうちの少なくとも１つの流量を調整して、前記バイアス質量流量不均衡値をゼロに向けて移動させるように、１つ以上の前記流量調整器（３２、３４、３６、３８）に命令し、圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化に応答して、前記バイアス質量流量不均衡値の前記バイアス成分を調整して、前記圧力設定点（ＰＳＰ）からの前記連結部圧力測定値（ＰＣ）の変化を軽減するための制御器（ＸＣ）と、
を少なくとも備える該装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公表番号】特表２０１１−５３０７５５（Ｐ２０１１−５３０７５５Ａ）
【公表日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２２５０９（Ｐ２０１１−５２２５０９）
【出願日】平成２１年８月１２日（２００９．８．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６０４３２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１８１９１
【国際公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（３９００２３６８５）シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ (411)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＬＬ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＭＡＡＴＳＣＨＡＰＰＩＪ ＢＥＳＬＯＴＥＮ ＶＥＮＮＯＯＴＳＨＡＰ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月１２日（２００９．８．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０６０４３２
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１８１９１
【国際公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【出願人】（３９００２３６８５）シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ (411)
【氏名又は名称原語表記】ＳＨＥＬＬ ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬＥ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＭＡＡＴＳＣＨＡＰＰＩＪ ＢＥＳＬＯＴＥＮ ＶＥＮＮＯＯＴＳＨＡＰ
【Ｆターム（参考）】
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