JP2000065341A - 微粉炭焚ボイラのミル制御方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷変化時におけるミル内での保有炭量の変
化に伴う出炭の応答遅れを最小限に抑えることができ、
ミルの出炭特性の改善並びに微粉炭焚ボイラの制御性の
向上を図り得る微粉炭焚ボイラのミル制御方法及び装置
を提供する。 【解決手段】 ミル４への給炭量１０と一次空気流量２
０とミル入口一次空気温度２２とミル出口一次空気温度
２４と分級ベーン３７の開度３９とミル差圧２６とに基
づいて保有炭量１２を算出し、該保有炭量１２が保有炭
量指令１３と等しくなるよう粗粉分離器３８の分級率を
制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭焚ボイラの
ミル制御方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、微粉炭焚ボイラの場合、図４に
示される如く、コールバンカ１に貯留された石炭を、モ
ータ等の駆動装置２によって駆動される給炭機３によ
り、石炭粉砕用のミル４へ投入し、該ミル４において前
記石炭を粉砕すると共に、一次空気供給管９から一次空
気をミル４内へ導入し、該一次空気により粉砕された微
粉炭を微粉炭管５を介してバーナ６へ空気搬送し、微粉
炭焚ボイラ７の火炉８内において燃焼させるようになっ
ている。

【０００３】前記ミル４内には、粗粉分離器３８が設け
られているが、該粗粉分離器３８としては、一般に、図
４に示されるように、分級ベーン３７を開度調整自在と
なるよう円周方向へ複数配設し、該分級ベーン３７の開
度を増減させることにより分級率を変化させるようにし
たものや、或いは、円周方向へ所要ピッチでスリットが
形成された筒状のロータを回転自在に配設し、該ロータ
の回転速度を増減させることにより分級率を変化させる
ようにしたもの（図示せず）がある。尚、図４中、３４
はミル４内下部に回転自在に配設されたテーブル、３５
はテーブル３４上に押し付けられるように配設された石
炭粉砕用のローラ、３６は一次空気ポートである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述の如き従来の微粉
炭焚ボイラ７においては、負荷によってミル４内におけ
る保有炭量が大きく変化するため、負荷変化時に出炭に
大きな応答遅れが生じることがあったが、ミル４内にお
ける保有炭量を計測する手段は従来においては全くな
く、保有炭量の変化に伴う出炭の応答遅れをなくすこと
はできず、微粉炭焚ボイラ７の制御性にも影響を及ぼす
虞れがあった。

【０００５】本発明は、斯かる実情に鑑み、負荷変化時
におけるミル内での保有炭量の変化に伴う出炭の応答遅
れを最小限に抑えることができ、ミルの出炭特性の改善
並びに微粉炭焚ボイラの制御性の向上を図り得る微粉炭
焚ボイラのミル制御方法及び装置を提供しようとするも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、ミルへの給炭
量と、一次空気流量と、ミル入口一次空気温度と、ミル
出口一次空気温度と、分級ベーン開度或いは分級回転数
と、ミル差圧との全て、もしくはそのいずれかに基づい
てミル内の保有炭量を算出し、該保有炭量が保有炭量指
令と等しくなるよう粗粉分離器の分級ベーン開度或いは
分級回転数を制御することを特徴とする微粉炭焚ボイラ
のミル制御方法にかかるものである。

【０００７】又、本発明は、ミルへの給炭量と、一次空
気流量と、ミル入口一次空気温度と、ミル出口一次空気
温度と、分級ベーン開度或いは分級回転数と、ミル差圧
との全て、もしくはそのいずれかに基づいてミル内の保
有炭量を算出し、該保有炭量が保有炭量指令と等しくな
るよう粗粉分離器へ分級ベーン開度調整指令或いは分級
回転数調整指令を出力する制御器を備えたことを特徴と
する微粉炭焚ボイラのミル制御装置にかかるものであ
る。

【０００８】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【０００９】本発明の微粉炭焚ボイラのミル制御方法に
おいては、微粉炭焚ボイラ並びにミルの運転時には、ミ
ルへの給炭量と、一次空気流量と、ミル入口一次空気温
度と、ミル出口一次空気温度と、分級ベーン開度或いは
分級回転数と、ミル差圧との全て、もしくはそのいずれ
かに基づいてミル内の保有炭量が算出され、該保有炭量
が保有炭量指令と等しくなるよう粗粉分離器の分級率が
制御される。

【００１０】又、本発明の微粉炭焚ボイラのミル制御装
置においては、微粉炭焚ボイラ並びにミルの運転時に
は、制御器において、ミルへの給炭量と、一次空気流量
と、ミル入口一次空気温度と、ミル出口一次空気温度
と、分級ベーン開度或いは分級回転数と、ミル差圧との
全て、もしくはそのいずれかに基づいてミル内の保有炭
量が算出され、該保有炭量が保有炭量指令と等しくなる
よう粗粉分離器へ分級ベーン開度調整指令或いは分級回
転数調整指令が出力され、粗粉分離器の分級率が制御さ
れる。

【００１１】この結果、本発明の微粉炭焚ボイラのミル
制御方法及び装置においては、粗粉分離器を経て出炭さ
れる微粉炭の量が負荷変化に応じて適宜調節可能とな
り、負荷によってミル内における保有炭量が大きく変化
しなくなるため、負荷変化時に出炭に大きな応答遅れが
生じることが抑制され、微粉炭焚ボイラの制御性も向上
することとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
例と共に説明する。

【００１３】図１は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、給炭機３の駆動装置２の回転数に基づいて
ミル４への給炭量１０を検出する給炭量検出器１１と、
ミル４へ導入される一次空気流量２０を検出する一次空
気流量検出器２１と、ミル入口一次空気温度２２を検出
するミル入口一次空気温度検出器２３と、ミル出口一次
空気温度２４を検出するミル出口一次空気温度検出器２
５と、ミル差圧２６を検出するミル差圧検出器２７とを
設ける。

【００１４】更に、ミル４への給炭量１０と一次空気流
量２０とミル入口一次空気温度２２とミル出口一次空気
温度２４と分級ベーン３７の開度３９とミル差圧２６と
に基づいてミル４内の保有炭量１２を算出するミルシミ
ュレータ３０と、負荷指令に基づく保有炭量指令１３と
前記ミルシミュレータ３０で算出されたミル４内の保有
炭量１２との差を求め保有炭量偏差１６を出力する減算
器１７と、該減算器１７から出力される保有炭量偏差１
６を比例積分処理して該保有炭量偏差１６がゼロとなる
よう粗粉分離器３８へ分級ベーン開度調整指令１８を出
力する比例積分調節器１９とを備えてなる制御器１４を
設ける。

【００１５】前記ミルシミュレータ３０は、前述の如き
各種データに基づいて石炭の水分量を推定すると共に、
石炭の粉砕性を推定し、保有炭量１２を算出するように
なっている。

【００１６】詳しくは、前記ミルシミュレータ３０にお
いては、図２に示す如く、ミル４内部を 石炭が供給され、テーブル３４に落下する領域 石炭がテーブル３４の回転による遠心力によって移動
する領域 石炭がテーブル３４の回転による遠心力によって移動
する領域（搬送領域における粗粉炭の一部が加わる） 粉砕領域への石炭供給領域（粉砕領域の石炭の一
部が加わる） 粉砕領域（石炭の一部が石炭供給領域へ戻る） 粉砕された微粉炭が一次空気によって搬送される領域
（粗粉炭の一部が落下し、領域へ戻る） 粗粉分離領域（粗粉炭の一部が分離され、領域へ戻
る） という七つの領域に仮想的に分割してあり、石炭の移動
経路を、図３に示すように捉え、前記石炭の水分量と石
炭の粉砕性を考慮した上で、保有炭量１２を算出するよ
うにしている。

【００１７】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００１８】微粉炭焚ボイラ７並びにミル４の運転時に
は、給炭量検出器１１によってミル４へ投入される給炭
量１０が検出され、一次空気流量検出器２１によってミ
ル４へ導入される一次空気流量２０が検出され、ミル入
口一次空気温度検出器２３によってミル入口一次空気温
度２２が検出され、ミル出口一次空気温度検出器２５に
よってミル出口一次空気温度２４が検出され、ミル差圧
検出器２７によってミル差圧２６が検出され、更に分級
ベーン３７の開度３９が検出され、前記給炭量１０と一
次空気流量２０とミル入口一次空気温度２２とミル出口
一次空気温度２４と分級ベーン３７の開度３９とミル差
圧２６とが制御器１４のミルシミュレータ３０へ入力さ
れる。

【００１９】前記制御器１４のミルシミュレータ３０に
おいては、ミル４への給炭量１０と一次空気流量２０と
ミル入口一次空気温度２２とミル出口一次空気温度２４
と分級ベーン３７の開度３９とミル差圧２６とに基づい
て、石炭の水分量と石炭の粉砕性が推定され、保有炭量
１２が算出され、該保有炭量１２が減算器１７へ出力さ
れ、該減算器１７において負荷指令に基づく保有炭量指
令１３と前記ミルシミュレータ３０から出力される保有
炭量１２との差が求められて保有炭量偏差１６が比例積
分調節器１９へ出力され、該比例積分調節器１９におい
て前記減算器１７から出力される保有炭量偏差１６が比
例積分処理されて該保有炭量偏差１６がゼロとなるよう
粗粉分離器３８へ分級ベーン開度調整指令１８が出力さ
れ、粗粉分離器３８の分級ベーン３７の開度３９が調整
され、粗粉分離器３８の分級率が調整される。

【００２０】尚、本図示例においては、分級ベーン３７
を開度調整自在となるよう円周方向へ複数配設し、該分
級ベーン３７の開度を増減させることにより分級率を変
化させるようにした粗粉分離器３８に適用した例につい
て述べたが、円周方向へ所要ピッチでスリットが形成さ
れた筒状のロータを回転自在に配設し、該ロータの回転
速度を増減させることにより分級率を変化させるように
した粗粉分離器に適用してもよいことは言うまでもな
く、この場合には、前記分級ベーン３７の開度３９の代
わりに前記ロータの分級回転数を検出して前記ミルシミ
ュレータ３０へ入力し、粗粉分離器のロータの回転速度
を調整する（即ち、粗粉分離器へ分級回転数調整指令を
出力する）ことにより、粗粉分離器の分級率を調整する
ようにすればよい。

【００２１】この結果、粗粉分離器３８を経て出炭され
る微粉炭の量が負荷変化に応じて適宜調節可能となり、
負荷によってミル４内における保有炭量が大きく変化し
なくなるため、負荷変化時に出炭に大きな応答遅れが生
じることが抑制され、微粉炭焚ボイラ７の制御性も向上
することとなる。

【００２２】こうして、負荷変化時におけるミル４内で
の保有炭量の変化に伴う出炭の応答遅れを最小限に抑え
ることができ、ミル４の出炭特性の改善並びに微粉炭焚
ボイラ７の制御性の向上を図り得る。

【００２３】尚、本発明の微粉炭焚ボイラのミル制御方
法及び装置は、上述の図示例にのみ限定されるものでは
なく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変
更を加え得ることは勿論である。

【００２４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の微粉炭焚
ボイラのミル制御方法及び装置によれば、負荷変化時に
おけるミル内での保有炭量の変化に伴う出炭の応答遅れ
を最小限に抑えることができ、ミルの出炭特性の改善並
びに微粉炭焚ボイラの制御性の向上を図り得るという優
れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する形態の一例の全体概要構成図
である。

【図２】本発明を実施する形態の一例においてミルシミ
ュレータにより仮想的に分割されたミル内部の七つの領
域を表わす概略図である。

【図３】本発明を実施する形態の一例においてミル内部
の石炭移動経路を表わすブロック図である。

【図４】従来例の全体概要構成図である。

【符号の説明】

２ 駆動装置 ３ 給炭機 ４ ミル ７ 微粉炭焚ボイラ １０ 給炭量 １１ 給炭量検出器 １２ 保有炭量 １３ 保有炭量指令 １４ 制御器 １６ 保有炭量偏差 １７ 減算器 １８ 分級ベーン開度調整指令 １９ 比例積分調節器 ２０ 一次空気流量 ２１ 一次空気流量検出器 ２２ ミル入口一次空気温度 ２３ ミル入口一次空気温度検出器 ２４ ミル出口一次空気温度 ２５ ミル出口一次空気温度検出器 ２６ ミル差圧 ２７ ミル差圧検出器 ３０ ミルシミュレータ ３７ 分級ベーン ３８ 粗粉分離器 ３９ 開度

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ミルへの給炭量と、一次空気流量と、ミ
   ル入口一次空気温度と、ミル出口一次空気温度と、分級
   ベーン開度或いは分級回転数と、ミル差圧との全て、も
   しくはそのいずれかに基づいてミル内の保有炭量を算出
   し、該保有炭量が保有炭量指令と等しくなるよう粗粉分
   離器の分級ベーン開度或いは分級回転数を制御すること
   を特徴とする微粉炭焚ボイラのミル制御方法。
2. 【請求項２】 ミルへの給炭量と、一次空気流量と、ミ
   ル入口一次空気温度と、ミル出口一次空気温度と、分級
   ベーン開度或いは分級回転数と、ミル差圧との全て、も
   しくはそのいずれかに基づいてミル内の保有炭量を算出
   し、該保有炭量が保有炭量指令と等しくなるよう粗粉分
   離器へ分級ベーン開度調整指令或いは分級回転数調整指
   令を出力する制御器を備えたことを特徴とする微粉炭焚
   ボイラのミル制御装置。