JP2002327915A - 微粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湿分の少ない石炭がミルに供給されたような
場合にも、空気予熱器をバイパスする一次空気の流量を
増加させずに、空気予熱器での熱交換量を確保し得、空
気予熱器出口ガス温度を低下させて、系外に捨てられて
しまう熱を最小限に抑えることができ、ボイラ効率向上
を図り得る微粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流量制御
装置を提供する。 【解決手段】 空気予熱器出口ガス温度３２が設定値よ
り高く、ミル入口一次空気温度３４が設定値より低く、
ミル給炭量１９が設定値より多く、ミル出口一次空気温
度３６が設定値より高く、且つミル差圧３８が設定値よ
り低い場合に、ミル給炭量１９に基づくミル一次空気流
量設定値２３を低く設定し、ミル一次空気流量１７を低
下させるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微粉炭焚ボイラ設
備のミル一次空気流量制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は火力発電等に用いられる微粉炭焚
のボイラ設備の一例を表わすものであって、１は微粉炭
焚のボイラ、２はボイラ１の火炉、３は火炉２の下流側
に形成された後部伝熱部、４は火炉２に配設された微粉
炭燃焼用のバーナ、５はバーナ４のウィンドボックス、
６は石炭を微粉砕し且つ乾燥させ微粉炭としてバーナ４
へ供給するためのミル、７は微粉炭の乾燥並びに搬送用
の一次空気をミル６へ供給する一次空気ライン、８は燃
焼用の二次空気をウィンドボックス５へ供給する二次空
気ライン、９はボイラ１から排出される排ガスが流れる
排ガスライン、１０は排ガスと一次空気並びに二次空気
とを熱交換させる空気予熱器、１１は一次空気を圧送す
る一次通風機（ＰＡＦ）、１２は二次空気を圧送する押
込通風機（ＦＤＦ）、１３は空気予熱器１０をバイパス
するよう一次空気ライン７に設けられた一次空気バイパ
スラインであり、前記一次空気ライン７と一次空気バイ
パスライン１３途中に、一次空気ライン７を流れ空気予
熱器１０を通過する一次空気の流量と、一次空気バイパ
スライン１３を流れ空気予熱器１０をバイパスする一次
空気の流量とを調節することにより、ミル６出口の一次
空気の温度を制御するための一次空気温度調節ダンパ１
４，１５を設け、前記一次空気バイパスライン１３の合
流点より下流側における一次空気ライン７途中に、ミル
６へ供給される一次空気の流量を制御するための一次空
気流量調節ダンパ１６を設けると共に、前記ミル６へ供
給されるミル一次空気流量１７を検出する流量検出器１
８と、前記ミル６へ供給されるミル給炭量１９を検出す
る給炭量検出器２０と、ミル６の出側におけるミル出口
一次空気温度３６を検出する温度検出器３５と、前記流
量検出器１８で検出されたミル一次空気流量１７が前記
給炭量検出器２０で検出されたミル給炭量１９に基づく
ミル一次空気流量設定値と等しくなるよう一次空気流量
調節ダンパ１６へ一次空気流量調節ダンパ開度指令２１
を出力すると共に、前記温度検出器３５で検出されたミ
ル出口一次空気温度３６がミル出口一次空気温度設定値
と等しくなるよう一次空気温度調節ダンパ１４，１５へ
一次空気温度調節ダンパ開度指令６０，６１を出力する
制御器２２とを設けてある。

【０００３】前記制御器２２は、図５に示される如く、
ミル給炭量１９に基づきミル一次空気流量設定値２３を
求めて出力する基本関数発生器２４と、必要に応じて操
作員の手動操作によりミル一次空気流量設定値２３に対
するバイアス２５を設定するためのバイアス設定器２６
と、前記基本関数発生器２４から出力されるミル一次空
気流量設定値２３に対しバイアス設定器２６で設定され
たバイアス２５を加算しミル一次空気流量設定値２３’
として出力する加算器２７と、該加算器２７から出力さ
れるミル一次空気流量設定値２３’と前記流量検出器１
８で検出されたミル一次空気流量１７とのミル一次空気
流量偏差２８を求めて出力する減算器２９と、該減算器
２９から出力されるミル一次空気流量偏差２８を比例積
分処理して該ミル一次空気流量偏差２８をなくすための
一次空気流量調節ダンパ開度指令２１を出力する比例積
分調節器３０と、予め設定されたミル出口一次空気温度
設定値６２と前記温度検出器３５で検出されたミル出口
一次空気温度３６とのミル出口一次空気温度偏差６３を
求めて出力する減算器６４と、該減算器６４から出力さ
れるミル出口一次空気温度偏差６３を比例積分処理して
該ミル出口一次空気温度偏差６３をなくすための一次空
気温度調節ダンパ開度指令６０，６１を出力する比例積
分調節器６５とを備えてなる構成を有している。

【０００４】尚、前記基本関数発生器２４には、図６に
示されるように、ミル給炭量１９とミル一次空気流量設
定値２３との基本となる関係を表わす関数が入力されて
おり、該関数は、ミル給炭量１９が所定の値以下である
場合には、ミル一次空気流量設定値２３を略一定の値と
して出力し、ミル給炭量１９が所定の値を越えている場
合には、ミル給炭量１９の増減に対しミル一次空気流量
設定値２３を略比例させる形で増減させるような関数と
してある。

【０００５】図４に示されるような微粉炭焚のボイラ設
備においては、一次通風機１１の作動により一次空気が
ミル６へ供給され、該ミル６で粉砕され且つ乾燥された
微粉炭がバーナ４へ供給されると共に、押込通風機１２
の作動により二次空気がウィンドボックス５へ供給さ
れ、火炉２内で微粉炭の燃焼が行われ、発生した燃焼ガ
スの熱により、後部伝熱部３内の図示していない再熱
器、過熱器、節炭器等が加熱されて蒸気が発生し、該蒸
気によって図示していない蒸気タービンが駆動されて発
電が行われる一方、前記後部伝熱部３から排出される排
ガスは、排ガスライン９を流れて空気予熱器１０へ導入
され、該空気予熱器１０において前記一次空気並びに二
次空気が加熱され、熱回収が行われるようになってい
る。

【０００６】このとき、前記ミル６へ供給されるミル一
次空気流量１７は流量検出器１８によって検出され、且
つ前記ミル６へ供給されるミル給炭量１９は給炭量検出
器２０によって検出されており、制御器２２において
は、給炭量検出器２０で検出されたミル給炭量１９に基
づきミル一次空気流量設定値２３が基本関数発生器２４
で求められて加算器２７へ出力され、ここで、バイアス
２５が設定されていない場合には、前記基本関数発生器
２４から出力されるミル一次空気流量設定値２３がその
まま加算器２７からミル一次空気流量設定値２３’とし
て減算器２９へ出力され、該減算器２９において前記加
算器２７から出力されるミル一次空気流量設定値２３’
と前記流量検出器１８で検出されたミル一次空気流量１
７とのミル一次空気流量偏差２８が求められて比例積分
調節器３０へ出力され、該比例積分調節器３０において
前記減算器２９から出力されるミル一次空気流量偏差２
８が比例積分処理されて該ミル一次空気流量偏差２８を
なくすための一次空気流量調節ダンパ開度指令２１が一
次空気流量調節ダンパ１６へ出力され、該一次空気流量
調節ダンパ１６の開度調節により、前記ミル６へ供給さ
れるミル一次空気流量１７がミル一次空気流量設定値２
３と等しくなるよう制御が行われる。

【０００７】一方、前記ミル６の出側におけるミル出口
一次空気温度３６は温度検出器３５によって検出されて
おり、前記制御器２２の減算器６４においては、予め設
定されたミル出口一次空気温度設定値６２と前記温度検
出器３５で検出されたミル出口一次空気温度３６とのミ
ル出口一次空気温度偏差６３が求められて比例積分調節
器６５へ出力され、該比例積分調節器６５において前記
減算器６４から出力されるミル出口一次空気温度偏差６
３が比例積分処理されて該ミル出口一次空気温度偏差６
３をなくすための一次空気温度調節ダンパ開度指令６
０，６１が一次空気温度調節ダンパ１４，１５へ出力さ
れ、該一次空気温度調節ダンパ１４，１５の開度調節に
より、前記ミル６の出側におけるミル出口一次空気温度
３６がミル出口一次空気温度設定値６２と等しくなるよ
う制御が行われる。

【０００８】又、前記ミル６の起動時や湿分の多い石炭
がミル６に供給された場合には、必要に応じて操作員の
手動操作によりバイアス設定器２６においてミル一次空
気流量設定値２３に対するバイアス２５が設定され、前
記基本関数発生器２４から出力されるミル一次空気流量
設定値２３に対しバイアス設定器２６で設定されたバイ
アス２５が加算され、前記ミル一次空気流量１７がバイ
アス２５の分だけ増量されるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
如く、一次空気の一部を空気予熱器１０を通さずにバイ
パスさせることによってミル出口一次空気温度３６を一
定に制御するようにした従来の微粉炭焚ボイラ設備の場
合、湿分の少ない石炭、即ち一次空気の熱量が低くてよ
い石炭がミル６に供給されると、ミル出口一次空気温度
３６が上昇するため、該ミル出口一次空気温度３６を下
げるように、空気予熱器１０をバイパスする一次空気の
流量が増加し、空気予熱器１０での熱交換量が低下し
て、結果的に空気予熱器１０の出口ガス温度が上昇し、
系外に捨てられてしまう熱が多くなってボイラ効率の低
下につながる一方、空気予熱器１０の下流側機器等の耐
熱温度を越えるような場合には、炭種の変更を余儀なく
されたり、負荷の制約につながるという欠点を有してい
た。

【００１０】尚、ミル６に注水することによって一次空
気の流量を強制的に増加させる方法もあるが、この方法
も結果的には石炭を乾燥させるために無駄な熱を消費し
て損失が多くなり、やはりボイラ効率の低下につなが
り、好ましい手段であるとは言えなかった。

【００１１】本発明は、斯かる実情に鑑み、湿分の少な
い石炭がミルに供給されたような場合にも、空気予熱器
をバイパスする一次空気の流量を増加させずに、空気予
熱器での熱交換量を確保し得、空気予熱器出口ガス温度
を低下させて、系外に捨てられてしまう熱を最小限に抑
えることができ、ボイラ効率向上を図り得る微粉炭焚ボ
イラ設備のミル一次空気流量制御装置を提供しようとす
るものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、微粉炭焚のボ
イラから排出される排ガスとミルへ供給される一次空気
並びにボイラへ供給される燃焼用の二次空気とを熱交換
させる空気予熱器を備え、空気予熱器を通過する一次空
気の流量と、空気予熱器をバイパスする一次空気の流量
とを調節することにより、ミル出口一次空気温度を一定
に制御するよう構成した微粉炭焚ボイラ設備のミル一次
空気流量制御装置であって、空気予熱器出口ガス温度が
設定値より高く、ミル入口一次空気温度が設定値より低
く、ミル給炭量が設定値より多く、ミル出口一次空気温
度が設定値と略等しく、且つミル差圧が設定値より低い
場合に、ミル給炭量に基づくミル一次空気流量設定値を
低く設定し、ミル一次空気流量を低下させる制御器を備
えたことを特徴とする微粉炭焚ボイラ設備のミル一次空
気流量制御装置にかかるものである。

【００１３】前記微粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流
量制御装置においては、ミル入口一次空気温度の設定値
を段階的に複数設定し、該段階的に複数設定された設定
値のうちどの設定値よりミル入口一次空気温度が低くな
っているかに応じて、ミル給炭量に基づくミル一次空気
流量設定値を段階的に低く設定することができる。

【００１４】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１５】空気予熱器出口ガス温度が設定値より高
く、ミル入口一次空気温度が設定値より低く、ミル給炭
量が設定値より多く、ミル出口一次空気温度が設定値と
略等しく、且つミル差圧が設定値より低い場合に、ミル
給炭量に基づくミル一次空気流量設定値を低く設定し、
ミル一次空気流量を低下させるようにすると、湿分の少
ない石炭、即ち一次空気の熱量が低くてよい石炭がミル
に供給されたとしても、ミル一次空気流量を低下させた
分だけ一次空気の熱量が低くなり、ミル出口一次空気温
度が低下するため、該ミル出口一次空気温度を上げるよ
うに、空気予熱器を通過する一次空気の流量が増やされ
て空気予熱器をバイパスする一次空気の流量が増加しな
くなり、且つミル一次空気流量を低下させた分だけボイ
ラへ供給される全体の空気流量が減少するためそれを補
うように二次空気の流量が増加する形となり、空気予熱
器での熱交換量が低下しなくなって、空気予熱器出口ガ
ス温度の上昇が抑えられ、系外に捨てられてしまう熱が
少なくなってボイラ効率の向上につながる一方、空気予
熱器の下流側機器等の耐熱温度を越えるようなことが避
けられ、炭種の変更を余儀なくされたり、負荷の制約に
つながる心配もなくなる。

【００１６】前記微粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流
量制御装置において、ミル入口一次空気温度の設定値を
段階的に複数設定し、該段階的に複数設定された設定値
のうちどの設定値よりミル入口一次空気温度が低くなっ
ているかに応じて、ミル給炭量に基づくミル一次空気流
量設定値を段階的に低く設定するようにすると、よりき
めの細かい制御を行うことが可能となる。

【００１７】

【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。

【００１８】図１及び図２は本発明を実施する形態の一
例であって、図中、図４及び図５と同一の符号を付した
部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図４及び
図５に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴
とするところは、図１及び図２に示す如く、空気予熱器
１０の出口側における排ガスライン９途中に設けた温度
検出器３１で検出された空気予熱器出口ガス温度３２
と、一次空気バイパスライン１３の合流点より下流側に
おける一次空気ライン７途中に設けた温度検出器３３で
検出されたミル入口一次空気温度３４と、給炭量検出器
２０で検出されたミル給炭量１９と、ミル６の出側に設
けられた温度検出器３５で検出されたミル出口一次空気
温度３６と、差圧検出器３７で検出されたミル差圧３８
と、流量検出器１８で検出されたミル一次空気流量１７
とを制御器２２へ入力し、該制御器２２において、空気
予熱器出口ガス温度３２が設定値より高く、ミル入口一
次空気温度３４が設定値より低く、ミル給炭量１９が設
定値より多く、ミル出口一次空気温度３６が設定値と略
等しく、且つミル差圧３８が設定値より低い場合に、ミ
ル給炭量１９に基づくミル一次空気流量設定値２３を低
く設定し、ミル一次空気流量１７を低下させるよう構成
した点にある。

【００１９】本図示例の場合、前記制御器２２は、図２
に示す如く、従来と同様の減算器６４と比例積分調節器
６５に加え、更に、ミル給炭量１９に基づきミル一次空
気流量設定値２３を求めて出力する基本関数発生器２４
と、ミル給炭量１９に基づき基本となるミル一次空気流
量設定値２３を一段階低く設定しミル一次空気流量設定
値２３Ａとして出力する第一関数発生器２４Ａと、ミル
給炭量１９に基づき基本となるミル一次空気流量設定値
２３を二段階低く設定しミル一次空気流量設定値２３Ｂ
として出力する第二関数発生器２４Ｂと、ミル給炭量１
９に基づき基本となるミル一次空気流量設定値２３を三
段階低く設定しミル一次空気流量設定値２３Ｃとして出
力する第三関数発生器２４Ｃと、ミル給炭量１９が設定
値（Ａ［ｔ／ｈ］）より多く、ミル出口一次空気温度３
６が設定値（Ｔ_x［℃］）と略等しく（Ｔ_x±３［℃］程
度の範囲）、且つミル差圧３８が設定値（ΔＰ［ｋＰ
ａ］）より低い場合に「１」となる論理積信号３９を出
力するＡＮＤ回路４０と、該ＡＮＤ回路４０から出力さ
れる論理積信号３９が「１」で、且つ空気予熱器出口ガ
ス温度３２が設定値（Ｔ_G［℃］）より高い場合に
「１」となる論理積信号４１を出力するＡＮＤ回路４２
と、該ＡＮＤ回路４２から出力される論理積信号４１が
「１」で、且つミル入口一次空気温度３４が設定値（Ｔ
₀［℃］）より低く設定値（Ｔ₁［℃］）より高い場合に
「１」となる論理積信号４３を出力するＡＮＤ回路４４
と、前記ＡＮＤ回路４２から出力される論理積信号４１
が「１」で、且つミル入口一次空気温度３４が設定値
（Ｔ₁［℃］）より低く設定値（Ｔ₂［℃］）より高い場
合に「１」となる論理積信号４５を出力するＡＮＤ回路
４６と、前記ＡＮＤ回路４２から出力される論理積信号
４１が「１」で、且つミル入口一次空気温度３４が設定
値（Ｔ₂［℃］）より低い場合に「１」となる論理積信
号４７を出力するＡＮＤ回路４８と、通常の状態では図
２中ｂ側に切り換えられ基本関数発生器２４から出力さ
れるミル一次空気流量設定値２３をそのままミル一次空
気流量設定値２３Ｄとして出力する一方、ＡＮＤ回路４
４から出力される論理積信号４３が「１」である場合に
は図２中ａ側に切り換えられ第一関数発生器２４Ａから
出力されるミル一次空気流量設定値２３Ａをミル一次空
気流量設定値２３Ｄとして出力する切換器４９と、通常
の状態では図２中ｂ側に切り換えられ切換器４９から出
力されるミル一次空気流量設定値２３Ｄをそのままミル
一次空気流量設定値２３Ｅとして出力する一方、ＡＮＤ
回路４６から出力される論理積信号４５が「１」である
場合には図２中ａ側に切り換えられ第二関数発生器２４
Ｂから出力されるミル一次空気流量設定値２３Ｂをミル
一次空気流量設定値２３Ｅとして出力する切換器５０
と、通常の状態では図２中ｂ側に切り換えられ切換器５
０から出力されるミル一次空気流量設定値２３Ｅをその
ままミル一次空気流量設定値２３Ｆとして出力する一
方、ＡＮＤ回路４８から出力される論理積信号４７が
「１」である場合には図２中ａ側に切り換えられ第三関
数発生器２４Ｃから出力されるミル一次空気流量設定値
２３Ｃをミル一次空気流量設定値２３Ｆとして出力する
切換器５１と、該切換器５１から出力されるミル一次空
気流量設定値２３Ｆと前記流量検出器１８で検出された
ミル一次空気流量１７とのミル一次空気流量偏差２８を
求めて出力する減算器２９と、該減算器２９から出力さ
れるミル一次空気流量偏差２８を比例積分処理して該ミ
ル一次空気流量偏差２８をなくすための一次空気流量調
節ダンパ開度指令２１を出力する比例積分調節器３０と
を備えてなる構成を有している。

【００２０】尚、従来と同様、前記基本関数発生器２４
には、図３に示すように、ミル給炭量１９とミル一次空
気流量設定値２３との基本となる関係を表わす関数が入
力されているが、第一関数発生器２４Ａには、ミル給炭
量１９に基づき基本となるミル一次空気流量設定値２３
を一段階低く設定しミル一次空気流量設定値２３Ａとし
て出力するような関数を入力し、第二関数発生器２４Ｂ
には、ミル給炭量１９に基づき基本となるミル一次空気
流量設定値２３を二段階低く設定しミル一次空気流量設
定値２３Ｂとして出力するような関数を入力し、第三関
数発生器２４Ｃには、ミル給炭量１９に基づき基本とな
るミル一次空気流量設定値２３を三段階低く設定しミル
一次空気流量設定値２３Ｃとして出力するような関数を
入力してある。

【００２１】ここで、前述の如く、基本となるミル一次
空気流量設定値２３を低く設定する上で、基準となるの
は空気予熱器出口ガス温度３２であって、この設定値
（Ｔ_G［℃］）に関しては、空気予熱器１０の下流側機
器等の耐熱温度並びにボイラ効率を考慮した温度として
あるが、これに加えて、ミル入口一次空気温度３４を見
ているのは、該ミル入口一次空気温度３４がある温度
（例えばＴ₀［℃］）以上の状態でミル一次空気流量１
７を絞ると、一次空気の温度が上がりすぎてミル６に悪
影響を及ぼす虞があり、これを避けるためであり、又、
ミル給炭量１９とミル出口一次空気温度３６とミル差圧
３８を見ているのは、ミル６が定格以上の状態で運転さ
れていることを確認するためであり、そのうちの特にミ
ル差圧３８はミル６内における石炭の炭層形成量のイン
デックスであって、ミル差圧３８がある圧力以上の状
態、即ちミル６内における石炭の炭層形成量が多い状態
でミル一次空気流量１７を絞ると、ミル６から微粉炭が
搬出されにくくなってますます炭層形成量が増え、ミル
６の負担が大きくなる虞があり、これを避けるためであ
る。

【００２２】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２３】本図示例における微粉炭焚のボイラ設備に
おいては、従来と同様、一次通風機１１の作動により一
次空気がミル６へ供給され、該ミル６で粉砕され且つ乾
燥された微粉炭がバーナ４へ供給されると共に、押込通
風機１２の作動により二次空気がウィンドボックス５へ
供給され、火炉２内で微粉炭の燃焼が行われ、発生した
燃焼ガスの熱により、後部伝熱部３内の図示していない
再熱器、過熱器、節炭器等が加熱されて蒸気が発生し、
該蒸気によって図示していない蒸気タービンが駆動され
て発電が行われる一方、前記後部伝熱部３から排出され
る排ガスは、排ガスライン９を流れて空気予熱器１０へ
導入され、該空気予熱器１０において前記一次空気並び
に二次空気が加熱され、熱回収が行われるようになって
いるが、このとき、前記ミル６へ供給されるミル一次空
気流量１７は流量検出器１８によって検出され、且つ前
記ミル６へ供給されるミル給炭量１９は給炭量検出器２
０によって検出され、更に、空気予熱器出口ガス温度３
２は温度検出器３１によって検出され、ミル入口一次空
気温度３４は温度検出器３３によって検出され、ミル出
口一次空気温度３６は温度検出器３５で検出され、ミル
差圧３８は差圧検出器３７によって検出され、それぞれ
制御器２２へ入力されている。

【００２４】前記制御器２２においては、給炭量検出器
２０で検出されたミル給炭量１９に基づきミル一次空気
流量設定値２３が基本関数発生器２４で求められて切換
器４９へ出力される一方、前記ミル給炭量１９に基づき
基本となるミル一次空気流量設定値２３を一段階低く設
定したミル一次空気流量設定値２３Ａが第一関数発生器
２４Ａで求められて切換器４９へ出力され、又、前記ミ
ル給炭量１９に基づき基本となるミル一次空気流量設定
値２３を二段階低く設定したミル一次空気流量設定値２
３Ｂが第二関数発生器２４Ｂで求められて切換器５０へ
出力され、更に又、前記ミル給炭量１９に基づき基本と
なるミル一次空気流量設定値２３を三段階低く設定した
ミル一次空気流量設定値２３Ｃが第三関数発生器２４Ｃ
で求められて切換器５１へ出力されており、ここで、空
気予熱器出口ガス温度３２が設定値（Ｔ_G［℃］）以下
であるか、ミル入口一次空気温度３４が設定値（Ｔ
₀［℃］）以上であるか、ミル給炭量１９が設定値（Ａ
［ｔ／ｈ］）以下であるか、ミル出口一次空気温度３６
が設定値（Ｔ_x［℃］）と略等しくなっていないか、又
はミル差圧３８が設定値（ΔＰ［ｋＰａ］）以上である
場合には、ＡＮＤ回路４４，４６，４８から出力される
論理積信号４３，４５，４７はいずれも「０」となるた
め、切換器４９，５０，５１はいずれも図２中ｂ側に切
り換えられており、基本関数発生器２４から出力される
ミル一次空気流量設定値２３がそのまま切換器４９，５
０，５１を経てミル一次空気流量設定値２３Ｆとして減
算器２９へ出力され、該減算器２９において前記切換器
５１から出力されるミル一次空気流量設定値２３Ｆと前
記流量検出器１８で検出されたミル一次空気流量１７と
のミル一次空気流量偏差２８が求められて比例積分調節
器３０へ出力され、該比例積分調節器３０において前記
減算器２９から出力されるミル一次空気流量偏差２８が
比例積分処理されて該ミル一次空気流量偏差２８をなく
すための一次空気流量調節ダンパ開度指令２１が一次空
気流量調節ダンパ１６へ出力され、該一次空気流量調節
ダンパ１６の開度調節により、前記ミル６へ供給される
ミル一次空気流量１７がミル一次空気流量設定値２３と
等しくなるよう制御が行われる。

【００２５】これに対し、空気予熱器出口ガス温度３２
が設定値（Ｔ_G［℃］）より高く、ミル入口一次空気温
度３４が設定値（Ｔ₀［℃］）より低く設定値（Ｔ
₁［℃］）より高く、ミル給炭量１９が設定値（Ａ［ｔ
／ｈ］）より多く、ミル出口一次空気温度３６が設定値
（Ｔ_x［℃］）と略等しく、且つミル差圧３８が設定値
（ΔＰ［ｋＰａ］）より低い場合には、ＡＮＤ回路４４
から出力される論理積信号４３が「１」となって、切換
器４９が図２中ａ側に切り換えられ、ＡＮＤ回路４６，
４８から出力される論理積信号４５，４７はいずれも
「０」のままで切換器５０，５１は図２中ｂ側に保持さ
れているため、第一関数発生器２４Ａから出力されるミ
ル一次空気流量設定値２３Ａが切換器４９，５０，５１
を経てミル一次空気流量設定値２３Ｆとして減算器２９
へ出力され、該減算器２９において前記切換器５１から
出力されるミル一次空気流量設定値２３Ｆと前記流量検
出器１８で検出されたミル一次空気流量１７とのミル一
次空気流量偏差２８が求められて比例積分調節器３０へ
出力され、該比例積分調節器３０において前記減算器２
９から出力されるミル一次空気流量偏差２８が比例積分
処理されて該ミル一次空気流量偏差２８をなくすための
一次空気流量調節ダンパ開度指令２１が一次空気流量調
節ダンパ１６へ出力され、該一次空気流量調節ダンパ１
６の開度調節により、前記ミル６へ供給されるミル一次
空気流量１７が、基本となるミル一次空気流量設定値２
３を一段階低く設定したミル一次空気流量設定値２３Ａ
と等しくなるよう制御される。

【００２６】又、空気予熱器出口ガス温度３２が設定値
（Ｔ_G［℃］）より高く、ミル入口一次空気温度３４が
設定値（Ｔ₁［℃］）より低く設定値（Ｔ₂［℃］）より
高く、ミル給炭量１９が設定値（Ａ［ｔ／ｈ］）より多
く、ミル出口一次空気温度３６が設定値（Ｔ_x［℃］）
と略等しく、且つミル差圧３８が設定値（ΔＰ［ｋＰ
ａ］）より低い場合には、ＡＮＤ回路４６から出力され
る論理積信号４５が「１」となって、切換器５０が図２
中ａ側に切り換えられ、ＡＮＤ回路４８から出力される
論理積信号４７は「０」のままで切換器５１は図２中ｂ
側に保持されているため、第二関数発生器２４Ｂから出
力されるミル一次空気流量設定値２３Ｂが切換器５０，
５１を経てミル一次空気流量設定値２３Ｆとして減算器
２９へ出力され、該減算器２９において前記切換器５１
から出力されるミル一次空気流量設定値２３Ｆと前記流
量検出器１８で検出されたミル一次空気流量１７とのミ
ル一次空気流量偏差２８が求められて比例積分調節器３
０へ出力され、該比例積分調節器３０において前記減算
器２９から出力されるミル一次空気流量偏差２８が比例
積分処理されて該ミル一次空気流量偏差２８をなくすた
めの一次空気流量調節ダンパ開度指令２１が一次空気流
量調節ダンパ１６へ出力され、該一次空気流量調節ダン
パ１６の開度調節により、前記ミル６へ供給されるミル
一次空気流量１７が、基本となるミル一次空気流量設定
値２３を二段階低く設定したミル一次空気流量設定値２
３Ｂと等しくなるよう制御される。

【００２７】更に又、空気予熱器出口ガス温度３２が設
定値（Ｔ_G［℃］）より高く、ミル入口一次空気温度３
４が設定値（Ｔ₂［℃］）より低く、ミル給炭量１９が
設定値（Ａ［ｔ／ｈ］）より多く、ミル出口一次空気温
度３６が設定値（Ｔ_x［℃］）と略等しく、且つミル差
圧３８が設定値（ΔＰ［ｋＰａ］）より低い場合には、
ＡＮＤ回路４８から出力される論理積信号４７が「１」
となって、切換器５１が図２中ａ側に切り換えられるた
め、第三関数発生器２４Ｃから出力されるミル一次空気
流量設定値２３Ｃが切換器５１を経てミル一次空気流量
設定値２３Ｆとして減算器２９へ出力され、該減算器２
９において前記切換器５１から出力されるミル一次空気
流量設定値２３Ｆと前記流量検出器１８で検出されたミ
ル一次空気流量１７とのミル一次空気流量偏差２８が求
められて比例積分調節器３０へ出力され、該比例積分調
節器３０において前記減算器２９から出力されるミル一
次空気流量偏差２８が比例積分処理されて該ミル一次空
気流量偏差２８をなくすための一次空気流量調節ダンパ
開度指令２１が一次空気流量調節ダンパ１６へ出力さ
れ、該一次空気流量調節ダンパ１６の開度調節により、
前記ミル６へ供給されるミル一次空気流量１７が、基本
となるミル一次空気流量設定値２３を三段階低く設定し
たミル一次空気流量設定値２３Ｃと等しくなるよう制御
される。

【００２８】このように、空気予熱器出口ガス温度３２
が設定値より高く、ミル入口一次空気温度３４が設定値
より低く、ミル給炭量１９が設定値より多く、ミル出口
一次空気温度３６が設定値と略等しく、且つミル差圧３
８が設定値より低い場合に、ミル給炭量１９に基づくミ
ル一次空気流量設定値２３を低く設定し、ミル一次空気
流量１７を低下させるようにすると、湿分の少ない石
炭、即ち一次空気の熱量が低くてよい石炭がミル６に供
給されたとしても、ミル一次空気流量１７を低下させた
分だけ一次空気の熱量が低くなり、ミル出口一次空気温
度３６が低下するため、該ミル出口一次空気温度３６を
上げるように、空気予熱器１０を通過する一次空気の流
量が増やされて空気予熱器１０をバイパスする一次空気
の流量が増加しなくなり、且つミル一次空気流量１７を
低下させた分だけボイラ１へ供給される全体の空気流量
が減少するためそれを補うように二次空気の流量が増加
する形となり、空気予熱器１０での熱交換量が低下しな
くなって、空気予熱器出口ガス温度３２の上昇が抑えら
れ、系外に捨てられてしまう熱が少なくなってボイラ効
率の向上につながる一方、空気予熱器１０の下流側機器
等の耐熱温度を越えるようなことが避けられ、炭種の変
更を余儀なくされたり、負荷の制約につながる心配もな
くなる。尚、前記ミル一次空気流量１７を低下させるこ
とに伴って低下するミル出口一次空気温度３６は、通
常、およそ１〜２［℃］程度であり、ミル給炭量１９に
基づくミル一次空気流量設定値２３を低く設定するため
の一つの条件、即ちミル出口一次空気温度３６が設定値
（Ｔ_x［℃］）と略等しい（Ｔ_x±３［℃］程度の範囲）
という条件は維持される形となる。

【００２９】しかも、本図示例の場合、ミル入口一次空
気温度３４の設定値を段階的に複数（Ｔ₀［℃］，Ｔ
₁［℃］，Ｔ₂［℃］の三個）設定し、該段階的に複数設
定された設定値のうちどの設定値よりミル入口一次空気
温度３４が低くなっているかに応じて、ミル給炭量１９
に基づくミル一次空気流量設定値２３を段階的に低く設
定するようにしてあるため、よりきめの細かい制御を行
うことが可能となる。

【００３０】こうして、湿分の少ない石炭がミル６に供
給されたような場合にも、空気予熱器１０をバイパスす
る一次空気の流量を増加させずに、空気予熱器１０での
熱交換量を確保し得、空気予熱器出口ガス温度３２を低
下させて、系外に捨てられてしまう熱を最小限に抑える
ことができ、ボイラ効率向上を図り得る。

【００３１】尚、本発明の微粉炭焚ボイラ設備のミル一
次空気流量制御装置は、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。

【００３２】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の微粉炭焚
ボイラ設備のミル一次空気流量制御装置によれば、湿分
の少ない石炭がミルに供給されたような場合にも、空気
予熱器をバイパスする一次空気の流量を増加させずに、
空気予熱器での熱交換量を確保し得、空気予熱器出口ガ
ス温度を低下させて、系外に捨てられてしまう熱を最小
限に抑えることができ、ボイラ効率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ける制御器の
ブロック図である。

【図３】図２に示す基本関数発生器と第一関数発生器と
第二関数発生器と第三関数発生器にそれぞれ入力された
関数を表わす線図である。

【図４】従来例の全体概要構成図である。

【図５】従来例における制御器のブロック図である。

【図６】図５に示される基本関数発生器に入力された関
数を表わす線図である。

【符号の説明】

１ ボイラ ６ ミル ７ 一次空気ライン ８ 二次空気ライン ９ 排ガスライン １０ 空気予熱器 １３ 一次空気バイパスライン １４ 一次空気温度調節ダンパ １５ 一次空気温度調節ダンパ １６ 一次空気流量調節ダンパ １７ ミル一次空気流量 １８ 流量検出器 １９ ミル給炭量 ２０ 給炭量検出器 ２１ 一次空気流量調節ダンパ開度指令 ２２ 制御器 ２３ ミル一次空気流量設定値 ２３Ａ ミル一次空気流量設定値 ２３Ｂ ミル一次空気流量設定値 ２３Ｃ ミル一次空気流量設定値 ２４ 基本関数発生器 ２４Ａ 第一関数発生器 ２４Ｂ 第二関数発生器 ２４Ｃ 第三関数発生器 ３１ 温度検出器 ３２ 空気予熱器出口ガス温度 ３３ 温度検出器 ３４ ミル入口一次空気温度 ３５ 温度検出器 ３６ ミル出口一次空気温度 ３７ 差圧検出器 ３８ ミル差圧 ６０ 一次空気温度調節ダンパ開度指令 ６１ 一次空気温度調節ダンパ開度指令 Ｔ_G 設定値（空気予熱器出口ガス温度） Ｔ₀ 設定値（ミル入口一次空気温度） Ｔ₁ 設定値（ミル入口一次空気温度） Ｔ₂ 設定値（ミル入口一次空気温度） Ａ 設定値（ミル給炭量） Ｔ_x 設定値（ミル出口一次空気温度） ΔＰ 設定値（ミル差圧）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微粉炭焚のボイラから排出される排ガス
   とミルへ供給される一次空気並びにボイラへ供給される
   燃焼用の二次空気とを熱交換させる空気予熱器を備え、
   空気予熱器を通過する一次空気の流量と、空気予熱器を
   バイパスする一次空気の流量とを調節することにより、
   ミル出口一次空気温度を一定に制御するよう構成した微
   粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流量制御装置であっ
   て、 空気予熱器出口ガス温度が設定値より高く、ミル入口一
   次空気温度が設定値より低く、ミル給炭量が設定値より
   多く、ミル出口一次空気温度が設定値と略等しく、且つ
   ミル差圧が設定値より低い場合に、ミル給炭量に基づく
   ミル一次空気流量設定値を低く設定し、ミル一次空気流
   量を低下させる制御器を備えたことを特徴とする微粉炭
   焚ボイラ設備のミル一次空気流量制御装置。
2. 【請求項２】 ミル入口一次空気温度の設定値を段階的
   に複数設定し、該段階的に複数設定された設定値のうち
   どの設定値よりミル入口一次空気温度が低くなっている
   かに応じて、ミル給炭量に基づくミル一次空気流量設定
   値を段階的に低く設定するようにした請求項１記載の微
   粉炭焚ボイラ設備のミル一次空気流量制御装置。