JP2003170079A - 石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミルをより最適に制御することができる石炭
粉砕装置におけるミル適応制御装置を提供する。 【解決手段】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置１０
０におけるミル適応制御装置であって、前記石炭粉砕装
置に供給される石炭の給炭量１５と、前記石炭焚きボイ
ラの運転中に推定された前記石炭の固さを示す固さ指標
値７１とに基づいて、前記石炭粉砕装置を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭粉砕装置にお
けるミル適応制御装置に関し、特に、性状の異なる複数
種の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設さ
れる石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、本発明が適用され得る石炭粉
砕装置（ミル）１００を示している。石炭（原炭）は、
石炭粉砕装置１００上部から中央に挿設された給炭管１
を通って石炭粉砕装置１００内底部に設けられた回転テ
ーブル２上に落下し、該回転テーブル２の回転による遠
心力により外周部へと運ばれる。

【０００３】回転テーブル２の外周部に設けられた複数
のロール３は、加圧装置４のミル加圧装置の油圧１３に
よりテーブル２に押しつけられており、このロール３と
回転テーブル２間において石炭の粉砕が行われる。な
お、この油圧１３は、ジャーナル油圧と呼ばれ、ロール
３をテーブル２に押えつける荷重として作用する。

【０００４】微粉砕された石炭は、一次空気（熱空気）
５により上部へ噴き上げられる。この一次空気５は、石
炭の搬送と乾燥の役割を持っている。噴き上げられた微
粉炭のうち、比較的粗い粒子は、回転テーブル２上に落
下し、再粉砕され、比較的細かい粒子のみ、石炭粉砕装
置１００上部に設けられた回転分級器（例えば、ＭＲ
Ｓ：Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ Ｒｏｔａｒｙ Ｓｅｐａｒ
ａｔｏｒ）６へと導かれる。ここで、さらに粗い粒子と
細かい粒子が再分級され、比較的細かい粒子である微粉
炭７のみ、回転分級器６を通過し、バーナ（不図示）に
供給される。

【０００５】現状のミル制御では、標準炭（基準炭）か
ら得た基準値に、粉砕性の影響により変化するプロセス
値から得た補正値を加算して指令値としている。例え
ば、回転分級器６の回転数１２の制御では、まず、標準
炭を想定したプログラム関数により給炭量に対応した回
転分級器６の回転数を基準値として求め、次いで、ミル
モータ９を流れるミル電流１１を粉砕性の影響の変化
（標準炭との固さの差）を示す指標として用いて補正値
を得て、その補正値を、上記基準値に加算して指令値と
している。すなわち、ミル電流値が標準炭のときよりも
高ければ、標準炭よりも固い石炭であると判定し、回転
分級器６の回転数１２を下げる制御を行うことで、石炭
粉砕装置１００から排出される石炭の微粉度の所定の要
求（例えば、全体重量の８０％が２００メッシュをパス
できる（７４μｍ以下）微粉度の要求）に対応するよう
にしている。

【０００６】ところで、石炭性状の固さを表す指標であ
る石炭の粉砕性（ＨＧＩ）は、炭種銘柄により異なり同
一銘柄でもばらつきがあることが知られている。

【０００７】石炭の粉砕性（ＨＧＩ）の試験方法として
は、オフラインではボールミル法とハードグローブ法が
ある。これに対し、石炭の粉砕性（ＨＧＩ）をボイラ運
転中のオンラインで計測することは困難であり、僅かに
図１８に示す装置が存在するのみである。

【０００８】図１８において、操作量調節器１０２から
の最適操作量ｕ及び石炭粉砕性推定器１０５からのパラ
メータθを入力信号として、ミル動特性モデル１０３で
得られたバーナ入口微粉炭流量推定値χを減算器１０１
に入力して目標値との偏差を求め、該偏差を操作量調節
器１０２に投入して最適操作量ｕを求め、該最適操作量
ｕに基づいて給炭量、分級器回転数、加圧力の制御を行
う。

【０００９】また、ミル動特性モデル１０３からの出力
値として微粉炭流量推定値χとともに、ミル差圧予測値
ｙ’を得て、該ミル差圧予測値ｙ’を減算器１０４でミ
ルテーブル差圧計測値ｙとの偏差信号を石炭粉砕性推定
器１０５に投入してパラメータθを求めている。

【００１０】しかしながら、かかる従来技術において
も、ミル動特性モデルが性状の異なる石炭を変動が大き
いミルの差圧を用いて精度良く推定するには、かなりの
労力を必要とする。

【００１１】上記のように、例えば、ミル電流値などの
プロセス値を用いてミル制御を行っていた理由は、従来
より、石炭粉砕性（ＨＧＩ）をオンラインで高精度に計
測することができなかったことから、石炭粉砕性（ＨＧ
Ｉ）をミル制御に用いることが想定できなかったためで
ある。

【００１２】なお、本出願人の先の出願である特開２０
０１−１５７８５１号公報には、石炭粉砕性（ＨＧＩ）
がオンラインで推定できることにより得られる利点に関
して、以下の記載がある。すなわち、多炭種石炭焚きボ
イラにおいては、複数台の石炭粉砕装置から微粉砕され
た石炭（微粉砕）が燃料として供給される訳であるが、
従来の制御装置にあっては、石炭粉砕性（ＨＧＩ）によ
るミル実容量の変化が把握できず、石炭粉砕装置の台数
制御は、かなり余裕を見た台数切替えが必要であったの
に対し、石炭の粉砕性（ＨＧＩ）がオンラインで推定で
きれば、以下の利点が生じると記載されている。 １）石炭粉砕装置の最大容量の把握が容易となり、的確
な石炭粉砕装置の台数制御が可能である。 ２）石炭粉砕装置からバーナに供給される微粉炭量の予
測も適当なモデルを用いることで可能となる。 ３）上記利点を制御装置で活用すれば制御性及び信頼性
の向上が期待できる。

【００１３】上記記載から明らかなように、上記公報で
は、石炭粉砕性（ＨＧＩ）をミル制御に用いること、ま
た、石炭粉砕性（ＨＧＩ）をミル制御にどのように用い
るかという点については、十分には想定されていない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】上記のプロセス値を用
いたミル制御方法では、補正値を得るために多大な時間
がかかるという問題がある。さらに、その補正値には裕
度があるため、粉砕機の性能が十分発揮できていないと
いう問題がある。

【００１５】なお、日本国特許第３１２４１１１号に
は、次の石炭ミル制御装置が開示されている。その石炭
ミル制御装置は、油圧作動の石炭ミルにおいて、ミル給
炭量信号を受けて所定の炭種における上記石炭ミルのジ
ャーナル油圧の先行信号を出力する第２の関数発生器
と、上記ミル給炭量信号を受けて上記石炭ミルのロール
リフトの設定信号を出力する第１の関数発生器と、同第
１の関数発生器の出力信号および上記石炭ミルのロール
リフト信号を受けてその差を出力する第１の減算器と、
同第１の減算器の出力を受けて制御信号を出力する第１
の制御器と、同第１の制御器および上記第２の関数発生
器の出力を受ける加算器と、同加算器の出力および上記
石炭ミルのジャーナル油圧信号を受けその差を出力する
第２の減算器と、同第２の減算器の出力を受け制御弁へ
操作信号を出力する第２の制御器とを備えてなることを
特徴としている。

【００１６】また、特開平１０−３３７４９４号公報に
は、次のミル適応制御装置が開示されている。そのミル
適応制御装置は、石炭焚きボイラの微粉炭ミルの投入さ
れた石炭粉砕性推定値を石炭湿分推定値で補正すること
により、より正確な石炭粉砕性の精度向上を図ることを
目的としている。そのミル適応制御装置は、石炭搬送量
を調節する給炭機と、前記給炭機からの石炭を粉砕する
微粉炭ミルと、を備えて、微粉炭ミルで粉砕された微粉
炭をバーナへ供給して燃焼させる微粉炭焚きボイラにお
いて、ミル物理モデルから算出されたミル保有炭量推定
値とミル入口温度実測値に基づいてミル出口温度を推定
し、ミル出口温度実測値とミル出口温度推定値とに基づ
いて微粉炭ミルで粉砕中の石炭湿分を推定し、ミル差圧
実測値とミル物理モデルから算出されたミル差圧推定値
とに基づいて求められた石炭粉砕性推定値を、石炭湿分
推定値で補正し、前記補正された石炭粉砕性推定値を用
いてミル操作量制御を行うものである。

【００１７】本発明の目的は、ミルをより最適に制御す
ることができる石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置
を提供することである。本発明の他の目的は、よりリア
ルタイムに近い形でミルを制御することができる石炭粉
砕装置におけるミル適応制御装置を提供することであ
る。

【００１８】

【課題を解決するための手段】以下に、［発明の実施の
形態］で使用する番号・符号を用いて、［課題を解決す
るための手段］を説明する。これらの番号・符号は、
［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記
載との対応関係を明らかにするために付加されたもので
あるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技
術的範囲の解釈に用いてはならない。

【００１９】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置は、性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用
する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置（１０
０）におけるミル適応制御装置であって、前記石炭粉砕
装置（１００）に供給される石炭の給炭量（１５）と、
前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固
さを示す固さ指標値（７１）とに基づいて、前記石炭粉
砕装置（１００）を制御する。

【００２０】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置において、前記給炭量（１５）の関数として、前
記石炭粉砕装置（１００）が制御されるときの基準値
（１２ａ）が生成され、前記給炭量（１５）および前記
固さ指標値（７１）の２変数関数として、前記基準値
（１２ａ）に対応する補正値（１２ｃ）が生成され、前
記基準値（１２ａ）および前記補正値（１２ｃ）に基づ
いて、前記石炭粉砕装置（１００）を制御する。

【００２１】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置において、前記補正値（１２ｃ）には、前記給炭
量（１５）が前記石炭粉砕装置（１００）の制御に与え
る影響が正規化された上で反映されている。

【００２２】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置において、前記給炭量（１５）と前記固さ指標値
（７１）に加えて、前記石炭焚きボイラの運転中に推定
された前記石炭の微粉度を示す微粉度指標値（７２）と
に基づいて、前記石炭粉砕装置（１００）を制御する。

【００２３】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置は、性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用
する石炭焚きボイラに付設され回転分級器（６）を有す
る石炭粉砕装置（１００）におけるミル適応制御装置で
あって、前記石炭粉砕装置（１００）に供給される石炭
の給炭量（１５）を示す信号に応答して、前記回転分級
器（６）の回転数（１２）の基準値（１２ａ）を出力す
る第１関数発生器（３１）と、前記給炭量（１５）を示
す信号に応答して、前記給炭量（１５）が前記回転分級
器（６）の前記回転数（１２）の制御に与える影響を正
規化して補正係数（３２ａ）として出力する第２関数発
生器（３２）と、前記石炭焚きボイラの運転中に推定さ
れた前記石炭の固さを示す固さ指標値（７１）を示す信
号に応答して、前記基準値（１２ａ）に対応する第１補
正値（１２ｂ）を出力する第３関数発生器（３３）と、
前記補正係数（３２ａ）と前記第１補正値（１２ｂ）と
を乗算して第２補正値（１２ｃ）を出力する乗算器（３
４）と、前記基準値（１２ａ）と前記第２補正値（１２
ｃ）とを加算して前記回転数（１２）の指令値（１２
ｄ）を出力する加算器（３５）とを備え、前記指令値
（１２ｄ）に基づいて、前記回転分級器（６）の前記回
転数（１２）を制御する。

【００２４】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置において、更に、前記石炭焚きボイラの運転中に
推定された前記石炭の微粉度を示す微粉度指標値（７
２）に応答して、前記基準値（１２ａ）に対応する第３
補正値（１２ｅ）を出力する第４関数発生器（４１）を
備え、前記加算器（４２）は、前記基準値（１２ａ）と
前記第２補正値（１２ｃ）に加えて前記第３補正値（１
２ｅ）とを加算して前記指令値（１２ｄ）を出力する。

【００２５】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置は、性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用
する石炭焚きボイラに付設され前記石炭を粉砕するため
のロール（３）を有する石炭粉砕装置（１００）におけ
るミル適応制御装置であって、前記石炭粉砕装置（１０
０）に供給される石炭の給炭量（１５）を示す信号に応
答して、前記ロール（３）に与えられる圧力（１３）の
基準値（１３ａ）を出力する第１関数発生器（３６）
と、前記給炭量（１５）を示す信号に応答して、前記給
炭量（１５）が前記ロール（３）に与えられる前記圧力
（１３）の制御に与える影響を正規化して補正係数（３
２ａ）として出力する第２関数発生器（３７）と、前記
石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固さを
示す固さ指標値（７１）を示す信号に応答して、前記基
準値（１３ａ）に対応する第１補正値（１３ｂ）を出力
する第３関数発生器（３８）と、前記補正係数（３２
ａ）と前記第１補正値（１３ｂ）とを乗算して第２補正
値（１３ｃ）を出力する乗算器（３４）と、前記基準値
（１３ａ）と前記第２補正値（１３ｃ）とを加算して前
記圧力（１３）の指令値（１３ｄ）を出力する加算器
（４０）とを備え、前記指令値（１３ｄ）に基づいて、
前記ロール（３）に与えられる前記圧力（１３）を制御
する。

【００２６】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置において、更に、前記石炭焚きボイラの運転中に
推定された前記石炭の微粉度を示す微粉度指標値（７
２）に応答して、前記基準値（１３ａ）に対応する第３
補正値（１３ｅ）を出力する第４関数発生器（４３）を
備え、前記加算器（４４）は、前記基準値（１３ａ）と
前記第２補正値（１３ｃ）に加えて前記第３補正値（１
３ｅ）とを加算して前記指令値（１３ｆ）を出力する。

【００２７】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応制
御装置は、性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用
する石炭焚きボイラに付設され一次空気（５）にて粉砕
された前記石炭を搬送する石炭粉砕装置（１００）にお
けるミル適応制御装置であって、前記石炭粉砕装置（１
００）に供給される石炭の給炭量（１５）を示す信号に
応答して、前記一次空気（５）の空気流量（１６）の基
準値（１６ａ）を出力する第１関数発生器（４５）と、
前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固
さを示す固さ指標値（７１）を示す信号に応答して、前
記基準値（１６ａ）に対応する第１補正値（１６ｂ）を
出力する第２関数発生器（４６）と、前記石炭焚きボイ
ラの運転中に推定された前記石炭の微粉度を示す微粉度
指標値（７２）に応答して、前記微粉度指標値（７２）
が前記一次空気（５）の前記空気流量（１６）の制御に
与える影響を正規化して補正係数（４７ａ）として出力
する第３関数発生器（４７）と、前記補正係数（４７
ａ）と前記第１補正値（１６ｂ）とを乗算して第２補正
値（１６ｄ）を出力する乗算器（４８）と、前記基準値
（１６ａ）と前記第２補正値（１６ｄ）とを加算して前
記空気流量（１６）の指令値（１６ｅ）を出力する加算
器（４９）とを備え、前記指令値（１６ｅ）に基づい
て、前記一次空気（５）の前記空気流量（１６）を制御
する。

【００２８】

【発明の実施の形態】添付図面を参照して、本発明の一
実施形態を説明する。

【００２９】以下に述べる各実施形態では、ＨＧＩ推定
値７１をオンラインで容易に推定した後に、そのＨＧＩ
推定値７１をそのままミル制御に用いる方法について述
べる。

【００３０】ＨＧＩ推定値７１をオンラインで容易に推
定する方法としては、例えば、本出願人の先の出願に係
る特開２００１−１５７８５１公報、ならびに同公報に
て引用された特願平１０−３６１２９８号公報および特
開２０００−２１８１９１号公報のいずれかに開示され
た方法を用いることができる。

【００３１】また、以下の各実施形態において用語の定
義は、以下の通りである。図１７において、ミルモータ
９を流れる電流がミルモータ電流１１、回転分級器６の
回転数が回転分級器回転数１２、ミル加圧装置４の油圧
がジャーナル油圧１３、ロールのリフトがロールリフト
１４、原炭の供給量が給炭量１５、熱空気５の流量が空
気流量１６である。

【００３２】図１から図４を参照して、第１実施形態に
ついて説明する。

【００３３】図１に示すように、給炭量１５を示す信号
は、第１関数発生器３１に入力され、その第１関数発生
器３１から出力される回転分級器回転数１２の信号１２
ａが基準値となる。給炭量１５を示す信号は、第２関数
発生器３２に入力され、その第２関数発生器３２から補
正値の信号３２ａが出力される。

【００３４】例えば、上記３件の公報のいずれかに開示
された方法により求められたＨＧＩ推定値７１は、第３
関数発生器３３に入力され、その第３関数発生器３３か
ら回転分級器回転数１２の信号１２ｂが出力される。

【００３５】乗算器３４は、回転分級器回転数１２の信
号１２ｂと、補正値の信号３２ａとを乗算して、回転分
級器回転数１２の信号１２ｃを出力する。加算器３５
は、回転分級器回転数信号１２ａと回転分級器回転数信
号１２ｃとを加算して、回転分級器回転数信号１２ｄを
出力する。本実施形態では、回転分級器回転数信号１２
ｄの回転分級器回転数により、石炭粉砕装置１００が制
御される。

【００３６】第１関数発生器３１の入出力関係を図２に
示す。図２に示すように、第１関数発生器３１から出力
される回転分級器回転数１２ａは、給炭量１５が小さい
値ａまでの所定の範囲では、概ね所定の回転数ｂに保持
され、その値ａを超えての給炭量１５の増加に連れて、
その所定の回転数ｂから漸次増加傾向にあり、あるレベ
ル（ｃからｄのレベル）の給炭量１５で概ね一定の値ｅ
を保持した後に、ある値ｄを超えた後の給炭量１５の増
加に連れて、その回転数１２ａは値ｅから漸次減少傾向
にある。

【００３７】第２関数発生器３２の入出力関係を図３に
示す。図３に示すように、第２関数発生器３２は、給炭
量１５の影響を正規化して表すもので、第２関数発生器
３２から出力される補正値３２ａは、給炭量１５が所定
値ｆになるまでは漸次増加傾向にあり、その所定値ｆに
て１となり、その所定値ｆを超えた後は１に保持され
る。第２関数発生器３２は、給炭量１５が所定値ｆ以下
の場合には、制御値である回転数１２ｄに対するＨＧＩ
推定値７１の影響を相対的に小さくするためのものであ
る。

【００３８】第３関数発生器３３の入出力関係を図４に
示す。図４に示すように、第３関数発生器３３から出力
される回転分級器回転数１２ｂは、ＨＧＩ推定値７１が
小さい値ｇまでの所定の範囲では、概ね所定の回転数ｈ
に保持され、その値ｇを超えてのＨＧＩ推定値７１の増
加に連れて、その所定の回転数ｈから漸次減少傾向にあ
り、ある高いＨＧＩ推定値７１の値ｉを超えてからは、
低い回転数ｋに保持される。

【００３９】前述したように、従来は、回転分級器６の
回転数１２の制御では、例えば、まず、標準炭を想定し
たプログラム関数３１’により給炭量１５に対応した回
転分級器６の回転数１２ａ’を基準値として求め、次い
で、ミルモータ９を流れるミル電流１１を粉砕性の影響
の変化を示す指標として用いて補正値を得て、その補正
値を、上記基準値に加算して指令値としていた。このよ
うに従来のミル電流１１（プロセス値）を用いて補正値
を得る方法に代えて、本実施形態では、ミル電流１１
（プロセス値）に代えて、オンラインで求められたＨＧ
Ｉ推定値７１そのものを直接用いて、回転分級器回転数
１２の制御を行うため、補正値を得るための時間が少な
くて済む。さらに、本実施形態では、ミル電流１１（プ
ロセス値）を用いて得られた補正値に比べて、高精度の
補正値を得られる。

【００４０】次に、図５から図８を参照して、第２実施
形態について説明する。

【００４１】図５に示すように、給炭量１５を示す信号
は、第４関数発生器３６に入力され、その第４関数発生
器３６から出力されるジャーナル油圧１３の信号１３ａ
が基準値となる。給炭量１５を示す信号は、第５関数発
生器３７に入力され、その第５関数発生器３７から補正
値の信号３７ａが出力される。

【００４２】ＨＧＩ推定値７１は、第６関数発生器３８
に入力され、その第６関数発生器３８からジャーナル油
圧１３の信号１３ｂが出力される。

【００４３】乗算器３９は、ジャーナル油圧１３の信号
１３ｂと、補正値の信号３７ａとを乗算して、ジャーナ
ル油圧１３の信号１３ｃを出力する。加算器４０は、ジ
ャーナル油圧１３ａとジャーナル油圧１３ｃとを加算し
て、ジャーナル油圧信号１３ｄを出力する。本実施形態
では、ジャーナル油圧信号１３ｄのジャーナル油圧によ
り、石炭粉砕装置１００が制御される。

【００４４】第４関数発生器３６の入出力関係を図６に
示す。図６に示すように、第４関数発生器３６から出力
されるジャーナル油圧１３ａは、給炭量１５が小さい値
ｌまでの所定の範囲では、概ね所定の油圧ｍに保持さ
れ、その値ｌを超えての給炭量１５の増加に連れて、そ
の所定の回転数ｍから漸次増加傾向にある。

【００４５】第５関数発生器３７の入出力関係を図７に
示す。図７に示すように、第５関数発生器３７は、給炭
量１５の影響を正規化して表すもので、第５関数発生器
３７から出力される補正値３７ａは、給炭量１５が所定
値ｐになるまでは漸次増加傾向にあり、その所定値ｐに
て１となり、その所定値ｐを超えた後は１に保持され
る。第５関数発生器３７は、給炭量１５が所定値ｐ以下
の場合には、制御値であるジャーナル油圧１３ｄに対す
るＨＧＩ推定値７１の影響を相対的に小さくするための
ものである。

【００４６】第６関数発生器３８の入出力関係を図８に
示す。図８に示すように、第６関数発生器３８から出力
されるジャーナル油圧１３ｂは、ＨＧＩ推定値７１が小
さい値ｑまでの所定の範囲では、概ね所定の回転数ｒに
保持され、その値ｑを超えてのＨＧＩ推定値７１の増加
に連れて、その所定の回転数ｒから漸次減少傾向にあ
り、ある高いＨＧＩ推定値７１の値ｓを超えてからは、
低い回転数ｔに保持される。

【００４７】前述したように、従来は、ミル加圧装置４
のジャーナル油圧１３の制御では、例えば、まず、標準
炭を想定したプログラム関数３６’により給炭量１５に
対応したジャーナル油圧１３ａ’を基準値として求め、
次いで、ロールリフト１４を粉砕性の影響の変化を示す
指標として用いて補正値を得て、その補正値を、上記基
準値に加算して指令値としていた。このように従来のロ
ールリフト１４（プロセス値）を用いて補正値を得る方
法に代えて、本実施形態では、ロールリフト１４（プロ
セス値）に代えて、オンラインで求められたＨＧＩ推定
値７１そのものを直接用いて、ジャーナル油圧１３の制
御を行うため、補正値を得るための時間が少なくて済
む。さらに、本実施形態では、ロールリフト１４（プロ
セス値）を用いて得られた補正値に比べて、高精度の補
正値を得られる。

【００４８】次に、図９および図１０を参照して、第３
実施形態について説明する。

【００４９】図９に示すように、第３実施形態では、図
１の第１実施形態に加えて、微粉度推定値７２を用いた
補正値も、回転分級器回転数１２の制御に用いられるよ
うになっている。

【００５０】微粉度推定値７２とは、プロセス値に基づ
いてオンラインで求められた微粉度（例えば、２００メ
ッシュをパスできる７４μｍ以下の微粉が全体の中に含
まれる割合）の推定値である。

【００５１】図９に示すように、給炭量１５を示す信号
は、第１関数発生器３１に入力され、その第１関数発生
器３１から出力される回転分級器回転数１２の信号１２
ａが基準値となる。給炭量１５を示す信号は、第２関数
発生器３２に入力され、その第２関数発生器３２から補
正値の信号３２ａが出力される。

【００５２】ＨＧＩ推定値７１は、第３関数発生器３３
に入力され、その第３関数発生器３３から回転分級器回
転数１２の信号１２ｂが出力される。

【００５３】乗算器３４は、回転分級器回転数１２の信
号１２ｂと、補正値の信号３２ａとを乗算して、回転分
級器回転数１２の信号１２ｃを出力する。微粉度推定値
７２は、第７関数発生器４１に入力され、その第７関数
発生器４１から回転分級器回転数１２の信号１２ｅが出
力される。加算器４２は、回転分級器回転数１２ａと回
転分級器回転数１２ｃと回転分級器回転数１２ｅとを加
算して、回転分級器回転数１２ｆを出力する。本実施形
態では、回転分級器回転数１２ｆにより、石炭粉砕装置
１００が制御される。

【００５４】図９の第１関数発生器３１、第２関数発生
器３２、第３関数発生器３３の入出力関係は、基本的
に、図１の第１関数発生器３１、第２関数発生器３２、
第３関数発生器３３の入出力関係と同様であり、図２、
図３および図４に示した通りである。

【００５５】第７関数発生器４１の入出力関係を図１０
に示す。図１０に示すように、第７関数発生器４１から
出力される回転分級器回転数１２ｅは、微粉度推定値７
２が小さい値ａｕまでの所定の範囲では、概ね所定の回
転分級器回転数ｖに保持され、その値ａｕを超えての微
粉度推定値７２の増加に連れて、その所定の回転数ｖか
ら漸次増加傾向にある。微粉度推定値７２がａｘ以上で
は、回転分級器回転数１２ｅは、概ね所定の回転分級器
回転数ａｙに保持される。

【００５６】本実施形態では、第１実施形態に加えて、
オンラインで求められた微粉度推定値７２を用いて回転
分級器回転数１２の制御を行うため、より最適な高精度
の制御を行うことができる。

【００５７】次に、図１１および図１２を参照して、第
４実施形態について説明する。第４実施形態では、図５
の第２実施形態に比べて、微粉度推定値７２を用いた補
正値も、ジャーナル油圧１３の制御に用いられるように
なっている。

【００５８】図１１に示すように、給炭量１５を示す信
号は、第４関数発生器３６に入力され、その第４関数発
生器３６から出力されるジャーナル油圧１３の信号１３
ａが基準値となる。給炭量１５を示す信号は、第５関数
発生器３７に入力され、その第５関数発生器３７から補
正値の信号３７ａが出力される。

【００５９】ＨＧＩ推定値７１は、第６関数発生器３８
に入力され、その第６関数発生器３８からジャーナル油
圧１３の信号１３ｂが出力される。

【００６０】乗算器３９は、ジャーナル油圧１３の信号
１３ｂと、補正値の信号３７ａとを乗算して、ジャーナ
ル油圧１３の信号１３ｃを出力する。微粉度推定値７２
は、第８関数発生器４３に入力され、その第８関数発生
器４３からジャーナル油圧１３の信号１３ｅが出力され
る。加算器４４は、ジャーナル油圧１３ａとジャーナル
油圧１３ｃとジャーナル油圧１３ｅとを加算して、ジャ
ーナル油圧１３ｆを出力する。本実施形態では、ジャー
ナル油圧１３ｆにより、石炭粉砕装置１００が制御され
る。

【００６１】図１１の第４関数発生器３６、第５関数発
生器３７、第６関数発生器３８の入出力関係は、基本的
に、図２の第４関数発生器３６、第５関数発生器３７、
第６関数発生器３８の入出力関係と同様であり、図６、
図７および図８に示した通りである。

【００６２】第８関数発生器４３の入出力関係を図１２
に示す。図１２に示すように、第８関数発生器４３から
出力されるジャーナル油圧１３ｅは、微粉度推定値７２
が小さい値ａａまでの所定の範囲では、概ね所定の回転
数ａｂに保持され、その値ａａを超えての微粉度推定値
７２の増加に連れて、その所定の回転数ａｂから漸次減
少傾向にあり、ある高い微粉度推定値７２の値ａｃを超
えてからは、低い回転数ａｄに保持される。微粉度推定
値７２が高く、十分に微粉度が高い石炭が石炭粉砕装置
１００から排出されていると推定される場合には、ジャ
ーナル油圧１３を高く設定する必要がない。

【００６３】本実施形態では、第２実施形態に加えて、
オンラインで求められた微粉度推定値７２を用いてジャ
ーナル油圧１３の制御を行うため、より最適な高精度の
制御を行うことができる。

【００６４】次に、図１３から図１６を参照して、第５
実施形態について説明する。

【００６５】図１３に示すように、給炭量１５を示す信
号は、第９関数発生器４５に入力され、その第９関数発
生器４５から出力される熱空気５の空気流量１６の信号
１６ａが基準値となる。

【００６６】ＨＧＩ推定値７１は、第１０関数発生器４
６に入力され、その第１０関数発生器４６から空気流量
１６の信号１６ｂが出力される。微粉度推定値７２は、
第１１関数発生器４７に入力され、その第１１関数発生
器４７から補正値４７ａが出力される。

【００６７】乗算器４８は、空気流量１６の信号１６ｂ
と、補正値４７ａとを乗算して、空気流量１６の信号１
６ｄを出力する。加算器４９は、空気流量１６ａと空気
流量１６ｄとを加算して、空気流量１６ｅを出力する。
本実施形態では、空気流量１６ｅにより、石炭粉砕装置
１００が制御される。

【００６８】第９関数発生器４５の入出力関係を図１４
に示す。図１４に示すように、第９関数発生器４５から
出力される空気流量１６ａは、給炭量１５の増加に連れ
て、漸次増加するように設定される。

【００６９】第１０関数発生器４６の入出力関係を図１
５に示す。図１５に示すように、微粉度推定値７２が小
さい値ａｆまでの所定の範囲では、概ね所定の空気流量
ａｇに保持され、その値ａｆを超えての微粉度推定値７
２の増加に連れて、その所定の空気流量ａｇから漸次減
少傾向にある。微粉度推定値７２がａｈ以上では、空気
流量１６ｂは、概ね所定の空気流量ａｉに保持される。

【００７０】ＨＧＩ推定値７１は、揮発分（熱分解成
分）または発火性（燃料比）と相関が強い。ＨＧＩ推定
値７１が小さい（石炭が固い）と、相対的に発火性が強
い（燃料比が小さい）。よって、ＨＧＩ推定値７１が小
さい石炭は、バーナに供給されたときに、バーナ近傍で
（投入直後に）、火炎が小さな状態で燃える。ＨＧＩ推
定値７１が小さい石炭をバーナから離れたところで火炎
が大きな状態で燃やすためには、空気流量１６を増やし
て火炎を遠くに飛ばす必要があり、この考え方が第１０
関数発生器４６に表れている。

【００７１】第１１関数発生器４７の入出力関係を図１
６に示す。図１６に示すように、第１１関数発生器４７
から出力される補正値４７ａは、微粉度推定値７２が所
定値ａｋになるまでは概ね所定の値ａｌに保持され、そ
の所定値ａｋ以上では所定値ａｍに至る迄漸次増加傾向
にあり、その所定値ａｍにて１となり、その所定値ａｍ
を超えた後は１に保持される。第１１関数発生器４７
は、微粉度推定値７２の影響を正規化して表すもので、
微粉度推定値７２の大きさに連れて、制御値である空気
流量１６に対するＨＧＩ推定値７１の影響を相対的に大
きくするためのものである。

【００７２】微粉度推定値７２が高いと、その石炭がバ
ーナに供給されたときに、火炎が小さな状態でバーナ近
傍で燃える。微粉度推定値７２が高い石炭をバーナから
離れたところで火炎が大きな状態で燃やすためには、空
気流量１６を増やして火炎を遠くに飛ばす必要があり、
この考え方が第１１関数発生器４７に表れている。

【００７３】図１３に示すように、空気流量１６の信号
１６ｄは、ＨＧＩ推定値７１と微粉度推定値７２の２変
数関数で表せる。

【００７４】本実施形態では、オンラインで求められた
ＨＧＩ推定値７１および微粉度推定値７２を用いて空気
流量１６の制御を行うため、より最適な高精度の制御を
行うことができる。

【００７５】以上に述べたように、上記の実施形態で
は、以下の技術が開示される。

【００７６】（１）ミル給炭量を入力とする関数出力で
基準ミル回転数を作り、ＨＧＩ推定値を入力とする関数
出力でＨＧＩ用補正ミル回転数を設ける。両者の加算結
果をミル回転数設定とする（図１）。

【００７７】（２）ミル給炭量を入力とする関数出力で
基準ミル油圧を作り、ＨＧＩ推定値を入力とする関数出
力でＨＧＩ用補正ミル油圧を設ける。両者の加算結果を
ミル油圧設定とする（図５）。

【００７８】（３）ミル給炭量を入力とする関数出力で
基準ミル回転数を作り、ＨＧＩ推定値を入力とする関数
出力でＨＧＩ用補正ミル回転数を作り、微粉度推定値を
入力とする関数出力で微粉度用補正ミル回転数を設け
る。これらの加算結果をミル回転数設定とする（図
９）。

【００７９】（４）ミル給炭量を入力とする関数出力で
基準ミル油圧を作り、ＨＧＩ推定値を入力とする関数出
力でＨＧＩ用補正ミル油圧を作り、微粉度推定値を入力
とする関数出力で微粉度用補正ミル油圧を設ける。これ
らの加算結果をミル設定油圧とする（図１１）。

【００８０】（５）ミル給炭量を入力とする関数出力で
基準空気流量を作り、ＨＧＩ推定値を入力とする関数出
力でＨＧＩ用空気流量補正値を作り、微粉度推定値を入
力とする関数出力で微粉度用空気流量補正値を設ける。
ＨＧＩ用空気流量補正値と微粉度用空気流量補正値の乗
算に基準空気流量を加算した結果を空気流量設定とする
（図１３）。

【００８１】以上に述べた実施形態によれば、負荷量や
炭種に適応した最適制御の実施により、ミル出炭量を
安定に確保、ミル性能を最大限発揮、磨耗の減少に
より経年劣化防止が可能となる。また、安定した微粉度
が得られるため安定した微粉燃料燃焼が得られ、ＮＯｘ
低減も可能となる。

【００８２】

【発明の効果】本発明の石炭粉砕装置におけるミル適応
制御装置によれば、ミルをより最適に制御することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第１実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図２は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第１実施形態で用いられる第１関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図３】図３は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第１実施形態で用いられる第２関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図４】図４は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第１実施形態で用いられる第３関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図５】図５は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第２実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図６】図６は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第２実施形態で用いられる第４関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図７】図７は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第２実施形態で用いられる第５関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図８】図８は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第２実施形態で用いられる第６関数発生器
の入出力関係を示すグラフである。

【図９】図９は、本発明の石炭粉砕装置におけるミル適
応制御装置の第３実施形態の構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】図１０は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第３実施形態で用いられる第７関数発
生器の入出力関係を示すグラフである。

【図１１】図１１は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第４実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図１２】図１２は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第４実施形態で用いられる第８関数発
生器の入出力関係を示すグラフである。

【図１３】図１３は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第５実施形態の構成を示すブロック図
である。

【図１４】図１４は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第５実施形態で用いられる第９関数発
生器の入出力関係を示すグラフである。

【図１５】図１５は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第５実施形態で用いられる第１０関数
発生器の入出力関係を示すグラフである。

【図１６】図１６は、本発明の石炭粉砕装置におけるミ
ル適応制御装置の第５実施形態で用いられる第１１関数
発生器の入出力関係を示すグラフである。

【図１７】図１７は、本発明が適用される従来一般の石
炭粉砕装置の構成を示す概念図である。

【図１８】図１８は、従来技術に係る石炭粉砕性を推定
する装置を示す概念図である。

【符号の説明】

１ 給炭管 ２ 回転テーブル ３ ロール ４ 加圧装置 ５ 一次空気（熱空気） ６ 回転分級器 ７ 微粉炭 ９ ミルモータ １１ ミル電流（ミルモータ電流） １２ 回転数（回転分級器回転数） １２ａ 信号 １２ｂ 信号 １２ｃ 信号 １２ｄ 信号 １２ｅ 信号 １２ｆ 信号 １３ 油圧（ジャーナル油圧） １３ａ 信号 １３ｂ 信号 １３ｃ 信号 １３ｄ 信号 １３ｅ 信号 １３ｆ 信号 １４ ロールリフト １５ 給炭量 １６ 空気流量 １６ａ 信号 １６ｂ 信号 １６ｄ 信号 １６ｅ 信号 ３１ 第１関数発生器 ３２ 第２関数発生器 ３２ａ 信号 ３３ 第３関数発生器 ３４ 乗算器 ３５ 加算器 ３６ 第４関数発生器 ３７ 第５関数発生器 ３７ａ 信号 ３８ 第６関数発生器 ３９ 乗算器 ４０ 加算器 ４１ 第７関数発生器 ４２ 加算器 ４３ 第８関数発生器 ４４ 加算器 ４５ 第９関数発生器 ４６ 第１０関数発生器 ４７ 第１１関数発生器 ４７ａ 補正値 ４８ 乗算器 ４９ 加算器 ７１ ＨＧＩ推定値 ７２ 微粉度推定値 １００ 石炭粉砕装置 １０１ 減算器 １０２ 操作量調節器 １０３ ミル動特性モデル １０４ 減算器 １０５ 石炭粉砕性推定器 ａ 給炭量 ｂ 回転数 ｃ 給炭量 ｄ 給炭量 ｅ 回転数 ｆ 給炭量 ｇ ＨＧＩ推定値 ｈ 回転数 ｉ ＨＧＩ推定値 ｌ 給炭量 ｍ 油圧 ｐ 給炭量 ｑ ＨＧＩ推定値 ｒ 回転数 ｓ ＨＧＩ推定値 ｔ 回転数 ａｕ 微粉度推定値 ｖ 回転数 ａｘ 微粉度推定値 ａｙ 回転数 ｐ 給炭量 ａａ 微粉度推定値 ａｂ 回転数 ａｃ 微粉度推定値 ａｄ 回転数 ａｆ 微粉度推定値 ａｇ 空気流量 ａｈ 微粉度推定値 ａｉ 空気流量 ａｋ 微粉度推定値 ａｌ 補正値 ａｍ 微粉度推定値 ａｎ 補正値 ｕ 最適操作量 ｙ ミルテーブル差圧計測値 ｙ’ ミル差圧予測値 χ バーナ入口微粉炭流量推定値 θ パラメータ

フロントページの続き (72)発明者 山崎 邦史 兵庫県神戸市兵庫区笠松通七丁目２番25号 株式会社菱友システム技術内 Ｆターム(参考） 4D063 EE03 EE12 GA08 GC01 GC12 GC21 GC29 GD01 GD11 4D067 FF01 FF11 GA04 GB02

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置にお
   けるミル適応制御装置であって、 前記石炭粉砕装置に供給される石炭の給炭量と、前記石
   炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固さを示
   す固さ指標値とに基づいて、前記石炭粉砕装置を制御す
   る石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の石炭粉砕装置におけるミ
   ル適応制御装置において、 前記給炭量の関数として、前記石炭粉砕装置が制御され
   るときの基準値が生成され、 前記給炭量および前記固さ指標値の２変数関数として、
   前記基準値に対応する補正値が生成され、 前記基準値および前記補正値に基づいて、前記石炭粉砕
   装置を制御する石炭粉砕装置におけるミル適応制御装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の石炭粉砕装置におけるミ
   ル適応制御装置において、 前記補正値には、前記給炭量が前記石炭粉砕装置の制御
   に与える影響が正規化された上で反映されている石炭粉
   砕装置におけるミル適応制御装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれか１項に記載の
   石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置において、 前記給炭量と前記固さ指標値に加えて、前記石炭焚きボ
   イラの運転中に推定された前記石炭の微粉度を示す微粉
   度指標値とに基づいて、前記石炭粉砕装置を制御する石
   炭粉砕装置におけるミル適応制御装置。
5. 【請求項５】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設され回転分級器を有する
   石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置であって、 前記石炭粉砕装置に供給される石炭の給炭量を示す信号
   に応答して、前記回転分級器の回転数の基準値を出力す
   る第１関数発生器と、 前記給炭量を示す信号に応答して、前記給炭量が前記回
   転分級器の前記回転数の制御に与える影響を正規化して
   補正係数として出力する第２関数発生器と、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固
   さを示す固さ指標値を示す信号に応答して、前記基準値
   に対応する第１補正値を出力する第３関数発生器と、 前記補正係数と前記第１補正値とを乗算して第２補正値
   を出力する乗算器と、 前記基準値と前記第２補正値とを加算して前記回転数の
   指令値を出力する加算器とを備え、 前記指令値に基づいて、前記回転分級器の前記回転数を
   制御する石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の石炭粉砕装置におけるミ
   ル適応制御装置において、 更に、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の微
   粉度を示す微粉度指標値に応答して、前記基準値に対応
   する第３補正値を出力する第４関数発生器を備え、 前記加算器は、前記基準値と前記第２補正値に加えて前
   記第３補正値とを加算して前記指令値を出力する石炭粉
   砕装置におけるミル適応制御装置。
7. 【請求項７】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設され前記石炭を粉砕する
   ためのロールを有する石炭粉砕装置におけるミル適応制
   御装置であって、 前記石炭粉砕装置に供給される石炭の給炭量を示す信号
   に応答して、前記ロールに与えられる圧力の基準値を出
   力する第１関数発生器と、 前記給炭量を示す信号に応答して、前記給炭量が前記ロ
   ールに与えられる前記圧力の制御に与える影響を正規化
   して補正係数として出力する第２関数発生器と、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固
   さを示す固さ指標値を示す信号に応答して、前記基準値
   に対応する第１補正値を出力する第３関数発生器と、 前記補正係数と前記第１補正値とを乗算して第２補正値
   を出力する乗算器と、 前記基準値と前記第２補正値とを加算して前記圧力の指
   令値を出力する加算器とを備え、 前記指令値に基づいて、前記ロールに与えられる前記圧
   力を制御する石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の石炭粉砕装置におけるミ
   ル適応制御装置において、 更に、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の微
   粉度を示す微粉度指標値に応答して、前記基準値に対応
   する第３補正値を出力する第４関数発生器を備え、 前記加算器は、前記基準値と前記第２補正値に加えて前
   記第３補正値とを加算して前記指令値を出力する石炭粉
   砕装置におけるミル適応制御装置。
9. 【請求項９】 性状の異なる複数種の石炭を燃料として
   使用する石炭焚きボイラに付設され一次空気にて粉砕さ
   れた前記石炭を搬送する石炭粉砕装置におけるミル適応
   制御装置であって、 前記石炭粉砕装置に供給される石炭の給炭量を示す信号
   に応答して、前記一次空気の空気流量の基準値を出力す
   る第１関数発生器と、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の固
   さを示す固さ指標値を示す信号に応答して、前記基準値
   に対応する第１補正値を出力する第２関数発生器と、 前記石炭焚きボイラの運転中に推定された前記石炭の微
   粉度を示す微粉度指標値に応答して、前記微粉度指標値
   が前記一次空気の前記空気流量の制御に与える影響を正
   規化して補正係数として出力する第３関数発生器と、 前記補正係数と前記第１補正値とを乗算して第２補正値
   を出力する乗算器と、 前記基準値と前記第２補正値とを加算して前記空気流量
   の指令値を出力する加算器とを備え、 前記指令値に基づいて、前記一次空気の前記空気流量を
   制御する石炭粉砕装置におけるミル適応制御装置。