JP2002327916A - ミルランバック制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石炭焚発電用ボイラにおけるミルトリップ時
に、必要なときにはミルランバックし運転員の操作忘れ
を防ぐことができ、必要のない時にはミルランバック動
作をせず不必要なボイラ負荷の降下を防ぐミルランバッ
ク制御回路。 【解決手段】 ミルランバック制御回路を、運転中の複
数台のミルにおいてミルトリップが生じたとき発生する
ミルランバック指令条件信号を起動条件として所定の判
別回路を経てボイラの負荷を下げる操作開始を指示する
ミルランバック発生信号を出力するミルランバック制御
回路において、ミルランバック指令条件信号を一定時間
保持するオフディレータイマを介して、残りの運転中の
ミルの燃料流量が燃料流量制御上限に一定量を残して近
づいたときＯＮとなる信号をＡＮＤ条件の一つとする論
理積演算子に入力し、同論理積演算子の出力が前記所定
の判別回路に入力されるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭焚発電用ボイ
ラにおけるミルトリップ（本明細書において、ミルおよ
びミルに付属の給炭機の故障等による停止をいう）時の
ミルランバック制御回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】石炭焚ボイラは、一般的に石炭を粉砕す
る複数台のミル（例えば５台）を備えており、１台当り
のミル容量には石炭の種類によって異なる上下限がある
ため、運転しているミル台数毎のボイラ運転可能な負荷
範囲も石炭の種類によって異なってくる。

【０００３】図３は異なる種類の石炭を使用した場合の
ミル台数毎のボイラ運転可能範囲（縦軸にボイラ負荷を
指標とする）の違いを示すものであり、図中左側にミル
３台運転時を示し、右側にミル４台運転時を示す。

【０００４】また、石炭の種類としては例えば、石炭
Ａ、石炭Ｂ、石炭Ｃの３種の場合を示しており、石炭
Ａ、石炭Ｂ、石炭Ｃを使用した場合のボイラ運転可能範
囲は、ミル３台運転時においては図中それぞれ矢印Ａ3
、Ｂ3 、Ｃ3 の範囲であり、ミル４台運転時において
はＡ4 、Ｂ4 、Ｃ4 の範囲である。

【０００５】なお、図中矢印Ｌ3 、Ｌ4 はそのボイラが
使用することになっている全ての石炭に種類においてボ
イラ運転可能範囲であり、Ｌ3 はミル３台運転時のＡ3
、Ｂ3 、Ｃ3 の共通範囲、Ｌ4 はミル４台運転時のＡ4
、Ｂ4 、Ｃ4 の共通範囲である。

【０００６】図３において、ミル４台運転中でＸ1 のボ
イラ負荷で運転していたとき、ミル１台がトリップした
際の運転を考えると、ミル３台運転ではボイラ負荷Ｘ1
は例に挙げている全ての石炭の種類のボイラ運転可能範
囲Ａ3 、Ｂ3 、Ｃ3 に入らず、どの石炭の種類であって
もボイラ負荷を下げる必要がある。

【０００７】一方、ミル４台運転中でＸ2 のボイラ負荷
で運転しているとき、ミル１台がトリップした場合には
石炭Ｃを使用していれば、ボイラ負荷Ｘ2 はボイラ運転
可能範囲Ｃ3 に入るため何もしなくても運転継続可能で
あるが、石炭Ａ、石炭Ｂの場合はボイラ運転可能範囲Ａ
3 、Ｂ3 に入らず何もしなければ燃料が足りなくなって
しまう。

【０００８】このようにボイラ負荷および石炭の種類の
違いによってミル１台がトリップした際の運転は一意的
に決まらない。このため従来の制御方法では、ミル１台
がトリップした際には操作員の操作に任せて自動的にミ
ルランバックを行なわない方法と、自動的にボイラ負荷
を規定分下げるミルランバック制御を行なう方法があ
る。

【０００９】図４にミル３台、４台運転時のボイラ可能
運転範囲（縦軸にボイラ負荷を指標とする）を示し、ミ
ル４台運転中にミル１台がトリップした場合の従来のミ
ルランバック制御（ミルおよびミルに付属の給炭機がト
リップした際に自動的にボイラ負荷を下げる制御）の概
念を説明する。

【００１０】図４において、Ｌ3 は全ての（注：ここで
「全て」とは「そのボイラで使用する全て」の意。以
下、同様につき注記略。）石炭でミル３台運転でボイラ
運転可能な範囲であり、Ｌ4 は全ての石炭でミル４台運
転でボイラ運転可能な範囲である。

【００１１】また、矢印Ｍは全ての石炭でミル４台運転
でボイラ運転可能であるが３台運転では（全ての石炭で
は）ボイラ運転不可能な範囲、矢印Ｎは全ての石炭でミ
ル３台および４台でボイラ運転可能な範囲である。な
お、Ｙはミル３台残し時のミルランバック目標負荷であ
る。

【００１２】例えば、Ｍの領域（例えばボイラ負荷Ｘ3
）で運転している時にミル１台がトリップした場合、
ボイラ負荷Ｘ3 →ボイラ負荷Ｘ3 ’（Ｎの領域）のよう
にボイラ負荷を下げる必要が有る。

【００１３】ここで何も操作しないでおけば全燃料流量
が足りなくなるという問題があり、操作員の操作に任せ
てミルトリップに対する自動的なミルランバックを行な
わない場合では、操作員がボイラ負荷を下げるのを忘れ
てしまうと、３台のミルの燃料流量を引き上げて燃料流
量制御上限の状態で運転継続してしまうこととなり、ボ
イラとして不安定な状態を継続することとなる。

【００１４】一方、ミルランバック制御を行なう場合で
は、Ｎの領域（例えばボイラ負荷Ｘ4 ）で運転している
時にミル１台がトリップした場合は、ボイラ負荷を下げ
る必要はないにも係わらず、石炭の種類が異なっても全
ての石炭で安定運転を継続出来るボイラ負荷までＸ4 →
Ｘ4 ’のようにボイラ負荷を規定分下げるミルランバッ
ク制御が自動的に行なわれるために、不必要なボイラ負
荷降下をしてしまうという問題があった。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
の石炭焚発電用ボイラにおけるミルトリップ時のミルラ
ンバック制御の問題点を解消し、必要なときにはミルラ
ンバックし運転員の操作忘れを防ぐことができ、必要の
ない時にはミルランバック動作をせず不必要なボイラ負
荷の降下を防ぐことができるミルトリップ時のミルラン
バック制御回路を提供することを課題とするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するためになされたものであって、その手段として、
運転中の複数台のミルにおいてミルトリップが生じたと
き発生するミルランバック指令条件信号を起動条件とし
て所定の判別回路を経てボイラの負荷を下げる操作開始
を指示するミルランバック発生信号を出力するミルラン
バック制御回路において、前記ミルランバック指令条件
信号を一定時間保持するオフディレータイマを介して、
残りの運転中のミルの燃料流量が燃料流量制御上限に一
定量を残して近づいたときＯＮとなる信号をＡＮＤ条件
の一つとする論理積演算子に入力し、同論理積演算子の
出力が前記所定の判別回路に入力されるように構成され
てなることを特徴とするミルランバック制御回路を提供
するものである。

【００１７】上記のように構成された手段によれば、ボ
イラ運転中にミル１台がトリップした際には通常の制御
でミルの燃料流量を制御し、通常の燃料流量制御で運転
中のボイラの負荷を残りのミルでまかなえればミルラン
バックとせずに運転継続し、残りのミルでまかなえない
ときは残りのミルの燃料流量を引き上げていって運転中
のミルの燃料流量制御上限に一定量を残して近づいたと
きにボイラ負荷を規定分下げるようにミルランバックを
自動的に行なうことができる。

【００１８】また、ミルの燃料流量を燃料流量制御上限
で運転することが回避される。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１および図２に基づき本発明の
実施の一形態にかかるミルランバック制御回路を説明す
る。

【００２０】図１は本実施の形態のミルランバック制御
回路図であり、図２は本実施の形態のミルランバック制
御回路による制御方法の概念の説明図であり、ミル４台
運転中にミル１台がトリップした場合を例に示す。

【００２１】図１は、従来のミルランバック制御回路
に、新たに図中２点鎖線で囲む範囲Ｗの回路を加えたも
のである。以下、先ず範囲Ｗを除く従来部分につき概略
説明し、図中の範囲Ｗの回路を加えた本実施の形態のミ
ルランバック制御回路１００について説明する。

【００２２】図示のミルランバック制御回路１００にお
いて、運転中の複数台のミル（またはそれに付属する給
炭機）のうちの１台がトリップした時、ミルマスタ（全
ミルへの指令を出す制御装置）が自動運転を継続できる
状態の場合はミルランバック制御回路１００への起動条
件の信号となるミルランバック指令条件ｃがＯＮとな
り、ランバック動作中ｂでなければ論理演算子ＮＯＴ１
７がＯＮとなって、論理演算子ＡＮＤ（論理積演算子）
２０の出力がＯＮとなり、以下の判別回路に入力され
る。（範囲Ｗの「オフディレータイマ１９」と「燃料上
限−α」は後述する。）論理演算子ＮＯＴ１７がＯＮの
とき、自動制御運転下でランバック許容ｇの状態であれ
ばセット・リセット２２がセットされ、ミルランバック
指令ｅがＯＮとなる。

【００２３】なお、セット・リセット２２は、ランバッ
ク許容ｇがＯＦＦで論理演算子ＮＯＴ１８がＯＮとなる
か、ランバック終了ｈがＯＮとなりワンショットタイマ
２３がＯＮになるかすると論理演算子ＯＲ２４がＯＮと
なって、それによってリセットされる。

【００２４】切替器１４には常にボイラ入力指令値ａが
入力されており、ミルランバック指令ｅがＯＮとなった
ときのボイラ入力指令値ａ1 が切替器１４で保持され、
減算器１２において、そのボイラ入力指令値ａ1 から、
信号発生器１０に記憶されているミルトリップ時にボイ
ラ負荷を下げる規定分の値が減算される。

【００２５】減算器１２の出力は、ボイラ負荷が一定の
下限値以下に降下されることを防止するため、高選択器
１５で信号発生器１１に記憶されている下限値と比較さ
れ、高選択器１５は大きいほうを選択して、ミルランバ
ック目標となるボイラ入力指令値として出力する。

【００２６】出力された上記ミルランバック目標となる
ボイラ入力指令値から、減算器１３は現状のボイラ入力
指令値ａを減算し、その差を入力した低検出器１６は差
が負であれば、すなわち現状のボイラ入力指令値ａがミ
ルランバック目標より大きければＯＮとなる。

【００２７】そこで低検出器１６のＯＮと、前述のセッ
ト・リセット２２のセットによるミルランバッ指令ｅの
ＯＮと、ランバック許容ｇＯＮとのＡＮＤ条件が成立し
て論理演算子ＡＮＤ２１がミルランバック操作開始を指
示する信号となるミルランバック発生ｆを出力し、ミル
ランバック操作開始となる。

【００２８】なお、上記ミルランバック目標となるボイ
ラ入力指令値から、現状のボイラ入力指令値ａを減算し
た差が正であれば、低検出器１６はＯＦＦとなり、論理
演算子ＡＮＤ２１が成り立たずＯＦＦとなってミルラン
バック操作は行なわれない。すなわち現状のボイラ入力
指令値ａがすでにミルランバック目標より小さければボ
イラ負荷を降下させる必要がないためである。

【００２９】上記のミルランバック制御回路１００の従
来部分だけであれば、ミルがトリップした時は、上記の
ような現状のボイラ入力指令値ａがすでにミルランバッ
ク目標より小さくボイラ負荷を降下させる必要がない場
合や下限値の制限を除き、必ずボイラ負荷の規定分の降
下が行なわれるため、図４に基づき説明した従来のミル
ランバック制御方法の問題を生じるものとなっていたの
である。

【００３０】しかし本実施の形態のミルランバック制御
回路１００は、図１の範囲Ｗの回路に示すように、ミル
ランバック指令条件ｃにオフディレータイマ１９を追加
して設け、オフディレータイマ１９を介して論理演算子
ＡＮＤ（論理積演算子）２０へＡＮＤ条件として入力
し、さらに論理演算子ＡＮＤ２０のＡＮＤ条件に図中ｄ
の（燃料上限−α）を追加している。

【００３１】オフディレータイマ１９は、ミルがトリッ
プしてミルランバック指令条件ｃがＯＮとなったとき、
その信号を保持してミルランバック指令条件ｃがＯＦＦ
となっても一定時間ＯＦＦになることを遅らせ、ＯＮを
保つものである。

【００３２】また、（燃料上限−α）とはミルの運転状
態が、ミルの燃料流量制御上限に一定量αを残して近づ
いたとき（言い換えれば、燃料流量制御上限より一定量
α低い状態となったとき）ＯＮとなる信号である。

【００３３】このため、ミルがトリップした時には、ミ
ルランバック指令条件ｃがＯＮとなっても、その時はミ
ルは定常に所定の燃料流量を出していた状態であるから
ミルの運転状態はミル自体の（燃料上限−α）よりも低
い状態であるため、（燃料上限−α）ｄがＯＦＦであ
り、ミルランバック制御回路１００は直ぐにミルランバ
ックに入らない。

【００３４】操作員が、残りの台数でボイラ負荷に対応
するため先ず通常の制御で残りのミルの燃料流量を引き
上げる操作等を行い、その後残りのミルの燃料流量がそ
の燃料流量制御上限に一定量α残して近づいた状態とな
って（燃料上限−α）ｄがＯＮとなった時点でミルラン
バック動作をさせるものとなる。

【００３５】したがって、ミルの燃料流量はその燃料上
限−αよりも高く引き上げることが防止され、前述した
燃料流量制御上限でのミル運転によるボイラの不安定な
状態が回避される。

【００３６】以上のような本実施の形態のミルランバッ
ク制御回路１００によれば、ボイラ運転中にミル１台が
トリップした際には、通常の制御で他の残りの台数のミ
ルの燃料流量を引き上げる等の制御をする。このときに
通常の燃料流量制御でその燃料流量制御上限へ一定量α
残す状態に至らずにも、残りのミルでボイラ負荷をまか
なえればミルランバックとせずに運転継続がなされる。
残りの他のミルの燃料流量を引き上げていってもまかな
いきれない場合、燃料上限−αまで至れば、ボイラ負荷
を規定負荷下げるようにミルランバックを行う。

【００３７】このことにより必要なときにはミルランバ
ックし運転員の操作忘れを防ぐことができる。また、必
要のない時にはランバック動作することを防ぐことがで
き、不必要なボイラ負荷の降下を防ぐことができる。

【００３８】図２により、ミル４台運転中にミル１台が
トリップした場合を例に本実施の形態のミルランバック
制御回路１００によるミルランバック制御方法を説明す
る。なお、図４で述べたと同様に、図２中矢印Ｌ3 は、
全ての石炭で残りのミル３台運転でボイラ運転可能な範
囲、矢印Ｌ4 は全ての石炭でミル４台運転でボイラ運転
可能な範囲、矢印Ｍは全ての石炭でミル４台運転でボイ
ラ運転可能であるが３台運転では（全ての石炭では）ボ
イラ運転不可能な範囲、矢印Ｎは全ての石炭でミル３台
および４台でボイラ運転可能な範囲である。

【００３９】なお、図２中、Ｚで示す位置は、ミル３台
の燃料上限（燃料流量制御上限）を、それに対応したボ
イラ負荷の位置で示したものである。

【００４０】図２において領域Ｍ（例えばボイラ負荷Ｘ
5 ）で４台中ミル１台がトリップしたとする。上述の通
りボイラ制御としては負荷を変えず、通常の制御を継続
し残りの３台のミルの燃料流量を引き上げてゆき、３台
の合計の燃料流量がその燃料上限−αとなった時点で、
ミルランバック制御回路１００への入力（燃料上限−
α）ｄがＯＮとなり、オフディーレータイマ１９はＯＮ
を保持しているので、Ｘ5 →Ｘ5 ’のように規定分ボイ
ラ負荷を下げるランバック動作がなされる。

【００４１】その後、ボイラ負荷Ｘ5 ’に合わせるよう
通常の制御により残りの３台のミルの燃料流量を操作す
る過程で、ミルの燃料流量が燃料上限−αとなれば、再
びミルランバック制御回路１００への入力（燃料上限−
α）ｄがＯＮとなり、さらにボイラ負荷をＸ5 ’→Ｘ5
”のようにミルランバックさせることとする。

【００４２】図中ボイラ負荷Ｘ6 →Ｘ6 ’のように、規
定分ボイラ負荷を下げるミルランバック動作後に、ボイ
ラ負荷Ｘ6 ’に合わせて引き上げたミル３台の燃料流量
が燃料上限−αとならなければＸ6 ’のボイラ負荷で運
転を継続する。

【００４３】このようにすることで下げる必要がなくな
るボイラ負荷まで、段階的にミルランバックをさせる制
御が行なわれる。

【００４４】また、領域Ｎ（例えばボイラ負荷Ｘ7 ）で
ミル１台がトリップした場合においても、ボイラ制御は
何もせず負荷を変えず運転継続する。このとき燃料は残
りのミル３台で十分にカバーできるのでミル３台の燃料
流量はその燃料上限−αとならず、ミルランバック制御
回路１００への入力（燃料上限−α）ｄはＯＮとならな
いので、ミルランバックは行なわれず、ボイラ負荷の下
降は起こらない。

【００４５】以上のようにすることで本実施の形態のミ
ルランバック制御回路によるミルランバック制御によれ
ば、ミルランバック時には必要分ボイラ負荷を下げるこ
とができ、且つ不必要にボイラ負荷を下げることなく運
転を継続でき、また、ミルの燃料流量はその燃料上限−
αよりも高く引き上げることが防止され、燃料流量制御
上限でのミル運転によるボイラの不安定な状態が回避さ
れる。

【００４６】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範
囲内でその具体的構造および構成に種々の変更を加えて
もよいことは言うまでもない。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、ミルランバック制御回
路を、運転中の複数台のミルにおいてミルトリップが生
じたとき発生するミルランバック指令条件信号を起動条
件として所定の判別回路を経てボイラの負荷を下げる操
作開始を指示するミルランバック発生信号を出力するミ
ルランバック制御回路において、前記ミルランバック指
令条件信号を一定時間保持するオフディレータイマを介
して、残りの運転中のミルの燃料流量が燃料流量制御上
限に一定量を残して近づいたときＯＮとなる信号をＡＮ
Ｄ条件の一つとする論理積演算子に入力し、同論理積演
算子の出力が前記所定の判別回路に入力されるように構
成されてなるようにしたので、ボイラ運転中にミル１台
がトリップした際には通常の制御でミルの燃料流量を制
御し、通常の燃料流量制御で運転中のボイラの負荷を残
りのミルでまかなえればミルランバックとせずに運転継
続し、残りのミルでまかなえないときは残りのミルの燃
料流量を引き上げていって運転中のミルの燃料流量制御
上限に一定量を残して近づいたときにボイラ負荷を規定
分下げるようにミルランバックを自動的に行なえるた
め、必要なときにはミルランバックし運転員の操作忘れ
を防ぐことがで、また、必要のない時にはランバック動
作することを防ぐことができ、不必要なボイラ負荷の降
下を防ぐことができる。

【００４８】また、ミルの燃料流量を燃料流量制御上限
で運転することによるボイラの不安定な状態が回避され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態にかかるミルランバック
制御回路の説明図である。

【図２】本実施の形態のミルランバック制御回路による
制御方法の概念の説明図である。

【図３】異なる種類の石炭を使用した場合のミル台数毎
のボイラ運転可能範囲の違いの説明図である。

【図４】従来のミルランバック制御の概念の説明図であ
る。

【符号の説明】

１０ 信号発生器 １１ 信号発生器 １２ 減算器 １３ 減算器 １４ 切替器 １５ 高選択器 １６ 低検出器 １７ 論理演算子ＮＯＴ １８ 論理演算子ＮＯＴ １９ オフディレータイマ ２０ 論理演算子ＡＮＤ ２１ 論理演算子ＡＮＤ ２２ セット・リセット ２３ ワンショットタイマ ２４ 論理演算子ＯＲ １００ ミルランバック制御回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 運転中の複数台のミルにおいてミルトリ
   ップが生じたとき発生するミルランバック指令条件信号
   を起動条件として所定の判別回路を経てボイラの負荷を
   下げる操作開始を指示するミルランバック発生信号を出
   力するミルランバック制御回路において、前記ミルラン
   バック指令条件信号を一定時間保持するオフディレータ
   イマを介して、残りの運転中のミルの燃料流量が燃料流
   量制御上限に一定量を残して近づいたときＯＮとなる信
   号をＡＮＤ条件の一つとする論理積演算子に入力し、同
   論理積演算子の出力が前記所定の判別回路に入力される
   ように構成されてなることを特徴とするミルランバック
   制御回路。