プラント内部の見える化ソリューション

各種エンタルピー関数’HEAT’を活用することにより、高精度のヒートバランスが実現し、効率的なオフライン解析を可能にします。　また、容易にプラント内部変数を可視化でき、オンラインでの機器、設備の状態監視（効率やパフォーマンスの劣化監視・診断）を実現できます。先ずは、無料のデータ解析診断から初めてはいかがでしょうか。

• 蒸留塔　；　トレイロード分布、ヒートロス、熱効率、リボイラ効率（汚れ監視）
• 熱　交　 ；　熱交換量、効率（放散熱補正）、ノルマライズドＵ値
• 加熱炉　；　熱吸収量、ヒートロス、真炉効率（放散熱等誤差要因補正）、熱精算
• ボイラ　 ;   同　上
• 再生塔　；　CCR, C/O, Coke yeald, H2 in Coke, ⊿Coke
• 回転機　；　タービン、ポンプ、コンプレッサ等のパフォーマンス
• 発電設備；　ボイラ/発電効率、タービン熱落差効率、ﾗﾝｷﾝｻｲｸﾙ効率、T-S線図監視　　等
• 燃料ガスヘッダ；変動する内部組成、正しい発熱量/CO2排出量

石油学会誌ペテロテック2018-No7~2019-No5連載, 同誌2026-Vol49-No.6[燃料ガスヘッダ内移動組成とCO2排出量のオンラインディジタル表示]。工業技術社「技術月刊誌『計装』2020-1月号〜2021-3月号連載」、火力原子力発電技術協会誌2020-7月号[技術紹介]等を参照下さい。

　★技術の特徴/強み

　・高精度熱力学関数（エンタルピー、エントロピー、発熱量等）を身近なEXCELにアドイン関数と

　　して搭載し、時系列データ解析、オンライン見える化に活用できるようにしました。

　・ファウリングや機器性能劣化の指標の炉効率計算で、誤差や外乱要因を排除し、かつ機器からの

　　放散熱、流速等の誤差要因を補正するノーマライズ手法を実現し、ファウリング度や、性能の

　　劣化状態だけを見える化できるようにし、高精度な監視、管理を実現できるようにしました。

　　＜ボイラ/加熱炉/熱交ファウリング度把握での誤差要因と対策例；＞

　　　　-炉効率計算で、JISや火原協手引き等が示すロス法に存在する誤差要因と対策

　　　　　　（真効率；次の補正を組み込んだ伝熱部分の効率計算の実現）

　　　　　放散熱が平均的な値　→　放散熱を定量的に算出し補正

　　　　　外気湿度が平均的な値　→　温度/湿度計による実態に即した燃焼時のヒートバランス計算

　　　　　O2％からの理論空気比の間違い　→　O2計が湿式の場合正しい理論空気比を適用

　　　　　プラントの燃料ガス発熱量固定　→　実際には加熱炉に到達する燃料ガス組成は変動して

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　いるので、リアルタイムにガス組成が見える化でき

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　るマルチソフトセンサ(開発済)を適用

　　　　　エチレン分解炉での反応熱誤差　→　反応熱を算出し炉効率（コーキング度）計算に適用

　　　　　効率計算値のノーマライズ　→　通油量/給水量で変化する流速によって見かけの効率変動

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　が発生するので、これを性能(ファウリング度のみ)が分か

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　るようにノーマライズして補正

　　　-熱交換器でファウリング度指標のU値計算での誤差要因と対策（ノーマライズ)

　　　　　熱交からの放散熱考慮されてない　→　放散熱を計算し、U値計算に反映

　　　　　流速によるU値変動　　→　流速を平均的な値の場合のU値に補正

　　　　　流体性状変化の影響　→　原油等の流体性状変化による熱量変動によるU値変化を補正

　　　　　　　　　　　　　　　　　（原油TBPカーブの推定ツールを適用；時系列解析、オンライン

　　　　　　　　　　　　　　　　　 計算のいずれも適用可能）　

　　　　　入口温度（粘度変化）の影響　→　U値計算で流体粘度変化によるU値計算への影響を補

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正する

　　   -製油所/工場からのCO2排出量の正確かつオンラインでの見える化と管理

　　　　　燃料ガスは工場の燃料全体の約6割を占めます。しかし常時燃料ガスの性状(成分)は変動し

　　　　　ており、現状では加熱炉の正しい効率評価による劣化診断や、正確なCO２排出量の把握

　　　　　管理は難しい状況です。　Eテックコンサル開発の「燃料ガス性状のマルチソフトセンサ；

　　　　　　PlantView_FGheader」活用により、組成が変動するオフガスであっても、「正しい加熱炉診断

　　　　　　のための伝熱効率計算」を実現し「今この瞬間に加熱炉/ボイラから何トンのCO2が出てい

　　　　　るか」を理論的で正確に算出（ロギング）できます。

　　   -TS線図によるボイラ/タービンのビジュアルな監視

                  エントロピー関数を活用することで、容易にTS線図を描くことができ、オンラインで

　　　　　のタービン等エントロピー変化での縦線のズレを可視化でき、内部損失の増加による異常

　　　　　の早期発見、およびタービン出口凝縮度が見える化できるためブレードの摩耗防止の精度

　　　　　高い運転管理が可能となります。

　★どんなところに適用できるか？

• プラントからのリアルタイムな入力データを入力セルに配置し、単位を合せる計算処理をEXCEL上で行うことにより、塔、熱交、加熱炉、ボイラ、廃熱ボイラ、スチーム/ガスタービン、コンバインドサイクル発電設備等のプラント機器のヒートバランスによる状態監視、診断（効率、パフォーマンスのモニタリング）、移動する燃料ガスヘッダ内ガス組成のディジタル表示によるCO2排出量管理を実現できます。
• EXCELがインストールされているＰＣ，およびEXCELが既にアドインされているオンライン系のPCツール（リアルタイムデータベース；ヒストリアン、運転支援システム、性状推定ツール等）にインストールすると低コストで有効な活用が可能となります。
• 本ソリューションにはエンタルピーアドイン関数’HEAT’インストール環境が必要です。
• 機器設備毎にモジュールを活用し、カスタマイズすることにより効率的なソリューションの実現が可能です。

Plantヒストリカルデータのオフライン解析

リアルタイムDB（ヒストリアン）等からのヒストリカルデータをEXCELに取り込むことにより、ヒートロス、機器設備の真の効率、ノルマライズドU値等を効率的に計算・解析し、グラフ表示を実現できます。

 

-オンラインプラントビュー：PlantView ; オンライン状態監視・診断ソリューション

 オンラインプラントビュー(PlantView)のインストール環境

　

DCS (分散型計装システム)に接続されているオンライン系RTDB (Real Time Data Base = Historian)、運転支援、性状推定、設備診断等のシステムへ実装（アドイン）されたEXCELがあれば、ハードウェアの投資なくそのまま当該システムにインストール可能です。インストールにあたっては当該システムのベンダとの調整は、弊社にてサポート致します。

• DCS制御バスへのOPC接続によるＰＣを設置し、その中に単独にインストールすることも可能です。

ンタルピー関数ソフトを搭載し、ボイラ、ガス/蒸気タービン、コンバインド発電設備等の内部変数の見える化、パフォーマンス(効率等）をオンラインで高精度な状態監視、診断を実現します。

 リモートからの劣化傾向と効率等の状態監視、診断、点検検査周期の特定に最適です。

　　例 ・発電設備（ガス/蒸気ﾀｰﾋﾞﾝ発電）、コンバインド発電設備のオンライン見える化

　　　　　　-タービン熱落差効率、エネルギーロス監視、初期値からの効率低下診断（放散熱補正）

　　　　　　-エントロピー関数によるランキンサイクル効率計算、オンラインでのTS線図の見える化

　　　　・各種ボイラのオンライン見える化

　　　　　　　-熱吸収量、ヒートロス、放散熱、燃料原単位監視、診断

　　　　　　 　真効率計算の提供；伝熱部分のファウリング度を示す値

　　　　　　　　　（伝熱効率；放散熱等を含むいくつかの誤差要因を補正）

　　    　・その他：

　　　　　　　-復水器のノーマライズ手法による汚れ監視  等

石油学会誌ペテロテック2018-No7~2019-No5連載, 工業技術社「技術月刊誌『計装』2020-1月号〜2021-3月号連載」、火力原子力発電技術協会誌2020-7月号[技術紹介]等を参照下さい。

機器毎のモジュール活用により、効率的にソリューション開発が可能となります。

PlantViewCalc 例一覧

 

-設備機器の状態監視・診断のリモート化、さらなる高度化へ向けて；

リモートからの効率のオンライン監視は、診断業務の効率化を実現します。

JIS、ASMEといった規格に示されている効率計算法のロス法に含まれる誤差要因(稼働率に応じた放散熱の固定カーブ、Ｏ2計が湿式の場合の理論空気率、空気湿度の固定値等）を補正し、稼働率で変動する効率計算値をノーマライズした伝熱部分の効率である真効率（仮称）、すなわちファウリング度のみの変動具合を見える化を可能にすることにより、適正かつ高精度で安価な状態監視（傾向監視）を実現します。

各種流体のエントロピーを計算できるので、ボイラー/タービン、ガスタービン等のT-S線図によるビジュアル監視を可能にしました。断熱効率の変化、蒸気タービン出口の凝縮度等をビジュアル監視できます。

石油学会誌「ペテロテック2018-No.7〜2019-No6[プラントの新しい見える化]連載」等を参照下さい。

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