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ゆりなにかどり
9 years ago
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1 ソフトウェアを活用した石炭ボイラの省エネ環境改善技術 2012 年 8 月 6 日出光興産株式会社出光能源諮詢 ( 北京 ) 有限公司

2 目次 2 1. 出光グループの事業活動 2. 中国での事業展開 3. 出光の石炭事業技術 4. ソフトウェア技術を活用した省エネ環境改善 5. 省エネ環境改善のための技術メニュー 6. ビジネスモデル

3 1. 出光グループの事業活動 3 石炭鉱山開発外航輸送石油精製産業エネルギー燃料油石油開発 Idemitsu Kosan Co.,Ltd. LP ガス潤滑油研究開発石油化学

4 2. 中国での事業展開 4 石炭貿易販売石油貿易販売潤滑油製造販売石油化学製品販売天津出光潤滑油大連出光中聨石油出光能源諮詢 ( 北京 ) 出光清潔能源 ( 煙台 ) 上海出光潤滑油貿易香港出光石油化学 ( 上海 ) 天津出光潤滑油 ( 上海 ) 出光中華天津出光潤滑油 ( 広州 ) 出光ケミカルズ香港

5 3-1. 出光の石炭事業 5 鉱山開発輸入基地石炭販売買炭出光バルクターミナル豪州 Boggabri 鉱山自家使用 Ensham 愛知製油所石炭ボイラ Boggabri Muswellbrook Brisbane Sydney Melbourne 石炭環境研究所技術支援開発

6 3-2. 石炭環境研究所の活動 6 石炭の特性把握一般性状分析石炭の実用特性評価各種プラント試験特殊分析試験灰溶融温度分析微粉炭燃焼炉ハンドリングプラント微細組織分析トラブル対策実機ボイラの性能予測指標最適運転条件の提案

7 4. ソフトウェア技術を活用した省エネ環境改善 7 中国の 1 次エネルギー構成低効率の原因と対策 2008 年実績石炭消費 :32.5 億トン設備欠陥据付不良運用不適切な燃焼条件石炭品質の変動保守点検の不備設備の改造交換運転条件の最適化出典 :IEA Energy Balances of non-oecd Countries 2010 第 12 次五カ年計画エネルギー消費原単位 :16% 削減 CO2 排出量 :17% 削減ソフトウェアを活用し設備改造を伴わない運転条件最適化や運用高度化を推進低コストで即効性のある省エネと環境改善を実現!

8 5-1. 省エネ環境改善のための技術メニュー 8 対象設備技術アウトプット期待効果石炭評価システム炭種ごとのボイラ性能予測石炭品質に適した運転パラメータの最適化効率向上 0.5% (CO2:1586 万トン / 年 ) 発電用微粉炭ボイラ燃焼シミュレーション運転最適化による燃焼改善 NOx 排出灰付着の低減効率向上 0.5% (CO2:1586 万トン / 年 ) 蒸気安定化システム負荷や石炭性状変動時の蒸気圧力温度制御安定化効率向上 1.0% (CO2:3172 万トン / 年 ) 産業用ストーカーボイラ最適運転支援システム (IBOSS/ACCS) 石炭品質に適した運転条件の自動制御効率向上 5.0% (CO2:1175 万トン / 年 )

9 5-2. 石炭評価システム 9 出光の石炭品質評価技術を結集したシステムにより発電所の運用管理を高度化! プラント性能を予測し最適な混炭方法や運転条件を提案石炭性状石炭評価システム石炭性状運転管理の高度化混炭条件ごとの効率経済性を試算最適運転のアドバイス省エネ環境負荷低減トラブル防止

10 5-3. 燃焼シミュレーション 10 出光独自の石炭燃焼モデルを組み込んだ熱流体解析ソフトを活用し省エネ運転を提案! ボイラ構造温度分布粒子軌跡酸素濃度分布高酸素濃度の領域が増加現状改善運転方法の最適化最適空気配分 ( ダンパ開度等 ) を提案スラッギングトラブルの解決省エネ環境負荷低減トラブル防止

11 T O S H IB A 5-4. ボイラ蒸気安定化システム 11 東芝三菱電機産業システムの先進制御アルゴリズム MD-PID を用いて主蒸気圧力と温度を安定化させ効率向上に寄与! 従来の PID 制御 MD-PID 制御制御 PC 圧力圧力制御性能 58% 向上 Operator Interface Station Ethernet OPC Server 主蒸気圧力標準偏差 :0.188MPa 時間制御目標 :0.080MPa 時間制御 LAN 分散型コントロールステーション (DCS) ボイラ主蒸気温度温度温度制御上限 4 制御温度 4 上昇時間時間制御目標 :556 制御目標 :560 ボイラ制御の安定化制御性能改善によりボイラ性能を向上省エネ環境負荷低減 METI 中国設備診断事業における特定技術の一つとして JCOAL が普及を支援

12 5-5. 小型ボイラ最適運転支援システム 12 ストーカーボイラの石炭使用量を約 5% 節約し省エネと燃料費の削減に寄与! ストーカーボイラ (10T/H) 監視システム IBOSS( 運転支援システム ) 最適運転条件ボイラ制御信号ボイラ運転データ ACCS( 自動制御システム ) 現在のボイラ状態炭質に適した自動制御システム省エネ状況の見える化も監視可能省エネ環境負荷低減

13 5-6. ソフトウェア技術の適用効果 13 中国の発電所工場で実施した実証試験に基づき適用効果を試算発電用ボイラ産業用ボイラ石炭評価システム燃焼シミュレーション蒸気安定化システム最適運転支援システム石炭削減率 0.34% 0.49% 1.06% 5.0% 石炭削減量 51 万トン / 年 74 万トン / 年 159 万トン / 年 123 万トン / 年燃料費低減 54 億円 / 年 77 億円 / 年 167 億円 / 年 104 億円 / 年投資回収年 0.41 年 0.29 年 0.62 年 0.75 年 CO 2 削減量 120 万トン / 年 173 万トン / 年 374 万トン / 年 290 万トン / 年 ( 試算条件 ) 発電用ボイラ向け技術 : 産業用ボイラ向け技術 : 沿海地区のボイラ ( 約 300 基 ) の 50% に普及華北華東のボイラ ( 約 37,000 基 ) の 5% に普及

14 6. 省エネ環境ビジネスの展開 14 中国現地企業と提携し共同で発電所向け技術サービスを提供出光の技術ツール + 提携企業の技術人脈石炭火力発電所向け技術サービスの提供運転最適化効率改善トラブルシューティング中国企業が有する顧客情報人脈発電所へのコンサルティング実績技術力と人材に期待

15 ご清聴ありがとうございました出光興産株式会社販売部石炭事業室石炭環境研究所千葉県袖ケ浦市中袖 3-1 TEL: , FAX: 出光能源咨询 ( 北京 ) 有限公司北京市朝阳区亮马桥路 50 号燕莎中心办公楼 C602 电话 : , 传真 :

石炭焚きボイラ向け燃焼装置開発に寄与する高精度燃焼シミュレーションの取り組み,三菱重工技報 Vol.52 No.2(2015)

石炭焚きボイラ向け燃焼装置開発に寄与する高精度燃焼シミュレーションの取り組み,三菱重工技報 Vol.52 No.2(2015) 三菱日立パワーシステムズ特集技術論文 67 石炭焚きボイラ向け燃焼装置開発に寄与する精度燃焼シミュレーションの取り組み High-fidelity Combustion Simulation for Pulverized Coal Combustion Boilers *1 山本研二 *2 藤村皓太郎 Kenji Yamamoto Koutaro Fujimura *3 岡崎輝幸 *4 湯浅厚志 Teruyuki