報告書番号

M05002

タイトル（和文）

石炭ガス化炉最適運転支援システムの開発 -オンラインデータを用いた運転最適化手法の検討-

タイトル（英文）

Development of optimal gasifier operation supporting system

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本研究の目的は、石炭ガス化炉のオンラインデータおよびスラグ流動映像から運転状態を診断し、自律的に運転条件を最適化するシステムの開発である。本報告では、ガス化炉のオンラインデータを用いてリアルタイムにデータ分析とガス化炉性能評価関数構築を行う手法について記述する。石炭ガス化研究炉のオンラインデータの統計的な分析から、コンバスタ温度は空気比と給炭量比の2元関数に、生成ガス発熱量とリサイクルチャー量はそれぞれ空気比の関数とすることで相関性の高い性能評価関数を得た。これら3つの性能評価指標の変動成分の分布は正規分布に従うことが明らかとなり、運転制約の限界値を超える確率を一定値以下に抑えた最適運転条件の探索が可能となった。本報告にて構築した性能評価関数を前報告にて開発した最適化計算プログラムに導入し、石炭ガス化研究炉を対象に最適化計算を行った結果、より高効率かつ安定的に運転可能な運転条件を得た。

概要 （英文）

The perpose of this study is to develop an optimization system for gasifier operating conditions which diagnoses an operation status via processes of online data and images of slag flow. Real time data processing and formulation of gasifier's performance evaluation functions with online data from a gasifier are described in this paper. As a result of statistical analysis of online data of the research gasifier, "FRONTIA", it is found that the accurate corelation functions can be obtained by which evaluation functionsthe evaluation function of the combustor temperature is formulated by binary function of air ratio and coal feeding ratio between the combustor and reductor and the evaluation functions of the calorific value of product gas and the amount of recycled char are formulated by the function of air ratio. It is revealed that the distributions of fluctuation factors of these three performance indices follow the normal distribution and therefore, the search of the optimal operating condition in which the probability of exceeding the restriction condition of operation is suppressed under a certain percentage. The optimization calculation including these evaluation functions is performed on FRONTIA, and then the more efficient and stable operating condition is obtained.

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