JP2013176734A - Crusher and crushing system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粉砕機及び粉砕システムに係り、特に、振動を抑制する制御装置を備えた粉砕機及び粉砕システムに関する。 The present invention relates to a pulverizer and a pulverization system, and more particularly to a pulverizer and a pulverization system provided with a control device that suppresses vibration.
例えば、石炭ガス複合発電(IGCC:Integrated Gasification Combined Cycle)システムなどでは、燃料の石炭を微粉炭にするために粉砕機が用いられている。
粉砕機はハウジングを有しており、ハウジング内に回転駆動されるテーブルとローラユニットが配置される。ローラユニットは、テーブルと協働して石炭を粉砕するローラを含み、ハウジングに揺動可能に支持されている。
For example, in an integrated gasification combined cycle (IGCC) system or the like, a pulverizer is used to make coal as fuel into pulverized coal.
The pulverizer has a housing, and a table and a roller unit that are rotationally driven are arranged in the housing. The roller unit includes a roller for crushing coal in cooperation with the table, and is supported by the housing in a swingable manner.
そして、ハウジングには油圧シリンダが取り付けられ、油圧シリンダはローラユニットに荷重を加える。このローラユニットに加えられる荷重は、従来、特許文献1に記載されているように、粉砕機への石炭供給量及びミルロールリフト量に応じて調整されていた。
A hydraulic cylinder is attached to the housing, and the hydraulic cylinder applies a load to the roller unit. Conventionally, the load applied to the roller unit has been adjusted according to the amount of coal supplied to the pulverizer and the amount of mill roll lift, as described in
ところで、近年の発電量の増大に伴い、粉砕機も大型化しており、ハウジングの軽量化が要求されている。しかしながら、ハウジングを軽量化した場合、ハウジングの剛性が低下し、ハウジングが振動しやすくなる。粉砕機の振動を抑制する技術としては、特許文献1に記載されているような粉砕機の制御方法が知られている。
By the way, with the recent increase in the amount of power generation, the size of the pulverizer is also increasing, and the weight reduction of the housing is required. However, when the weight of the housing is reduced, the rigidity of the housing is reduced and the housing is likely to vibrate. As a technique for suppressing vibration of a pulverizer, a control method for the pulverizer as described in
また、他の粉砕機の振動対策として、振動方向と逆方向に力を加えるアクティブ制振が知られている。この制振方法は、ハウジングに振動センサを設け、振動センサの検出信号に基づいてローラに加えられる荷重をフィードバック制御するものである。
しかしながら、この制振方法は、フィードバック情報が振動のみであるため、万が一、誤作動や位相遅れなどが生じると、共振により非常に大きな振動となる危険性がある。
In addition, as a countermeasure against vibration of other pulverizers, active vibration suppression that applies force in the direction opposite to the vibration direction is known. In this vibration damping method, a vibration sensor is provided in the housing, and a load applied to the roller is feedback controlled based on a detection signal of the vibration sensor.
However, in this vibration damping method, since the feedback information is only vibration, there is a risk that if a malfunction or a phase delay occurs, a very large vibration occurs due to resonance.
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、粉砕機の振動をアクティブに制御できるとともに、制御が暴走した際にはこの制御を停止させることができる粉砕システムを提供することにある。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and its purpose is to provide a crushing system that can actively control the vibration of the crusher and can stop the control when the control runs away. It is to provide.
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の粉砕機は、略筒形状のハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に配置され、環状の粉砕面を有するテーブルと、前記テーブルと協働して原材料を粉砕するローラを備えた複数のローラユニットと、前記ローラの各々を前記テーブルの粉砕面に向けて付勢するように、前記ローラユニットに荷重を加える付勢装置と、前記ハウジングの振動に対応する検出信号を出力する振動センサと、前記粉砕面に対する前記原材料の供給量及び前記振動センサの検出信号に基づいて、前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられる荷重を制御する第一制御装置と、原材料を供給する供給機と、前記振動センサの検出信号の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、異常状態と判断し、前記第一制御装置による制御を停止させるとともに、前記供給機から供給される原材料を減少させる第二制御装置を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides the following means.
A pulverizer according to the present invention includes a substantially cylindrical housing, a table rotatably disposed in the housing, and having an annular pulverizing surface, and a plurality of rollers that pulverize raw materials in cooperation with the table. A roller unit; a biasing device that applies a load to the roller unit so as to bias each of the rollers toward the grinding surface of the table; and a vibration sensor that outputs a detection signal corresponding to the vibration of the housing; A first controller for controlling a load applied to each of the roller units by the urging device based on a supply amount of the raw material to the grinding surface and a detection signal of the vibration sensor, and a feeder for supplying the raw material And when the amplitude of the detection signal of the vibration sensor exceeds a predetermined range and tends to increase, it is determined as an abnormal state, and the control by the first control device is performed. Causes locked, characterized in that it comprises a second control device for reducing the raw material supplied from the feeder.
上記構成によれば、ローラユニットに加えられる荷重を制御することにより粉砕機の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これらの効果により、粉砕機の構造信頼性を向上させることができる。 According to the above configuration, the vibration of the pulverizer can be suppressed by controlling the load applied to the roller unit, and this control can be stopped when the amplitude of vibration is increased by the control. With these effects, the structural reliability of the pulverizer can be improved.
上記粉砕機において、前記付勢装置は、供給される油圧に応じて前記荷重を発生させる油圧シリンダを備え、前記第一制御装置は、前記油圧シリンダに供給される油圧を調整することが好ましい。 In the pulverizer, it is preferable that the urging device includes a hydraulic cylinder that generates the load according to the supplied hydraulic pressure, and the first control device adjusts the hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder.
上記構成によれば、油圧荷重を用いた簡単な構造で付勢装置を構成できるため、ハウジングの振動を的確に抑制することができる。 According to the above configuration, since the urging device can be configured with a simple structure using a hydraulic load, the vibration of the housing can be accurately suppressed.
上記粉砕機において、前記第一制御装置は、前記原材料の供給量に基づいて前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられるべき荷重の共通の目標値である荷重目標値を設定する目標値設定部と、前記振動センサの検出信号に基づいて、前記ローラユニット毎に、前記荷重目標値の補正量を演算する荷重補正量演算部と、を備え、前記荷重補正量演算部は、前記補正量の平均値がゼロとなるように、前記補正量を演算することが好ましい。 In the pulverizer, the first control device sets a target value for setting a target load value that is a common target value of a load to be applied to each of the roller units by the biasing device based on the supply amount of the raw material. A load correction amount calculation unit that calculates a correction amount of the load target value for each of the roller units based on a detection signal of the vibration sensor, and the load correction amount calculation unit includes the correction The correction amount is preferably calculated so that the average value of the amounts becomes zero.
上記構成によれば、ローラユニットに加えられる荷重が、共通の目標値から正側及び負側に変化させられる。この場合、複数のローラユニットによってテーブルに加えられる荷重の合計が、最終的には共通の目標値になる。このため、荷重を変化させたとしても、テーブル及びローラの強度不足や摩耗が問題となることはなく、また粉砕性などの変化が問題となることもない。 According to the above configuration, the load applied to the roller unit is changed from the common target value to the positive side and the negative side. In this case, the total load applied to the table by the plurality of roller units eventually becomes a common target value. For this reason, even if the load is changed, insufficient strength and wear of the table and the roller will not be a problem, and a change in grindability will not be a problem.
前記粉砕機は、前記ローラユニットを通過した被粉砕物の粗粒分を前記テーブルに再循環させるとともに微粒分を前記粉砕機の下流に供給する分級装置と、前記テーブルの外周を吹き上げ前記ローラユニットで粉砕された被粉砕物を前記分級装置に搬送するとともに、前記分級装置で分級された微粒分を前記粉砕機の下流に搬送する粉体搬送用空気供給装置と、粉体搬送空気が前記テーブルの外周を通過する際の圧力損失を含む粉砕機差圧を測定する差圧測定装置と、をさらに備え、前記第一制御装置は、前記原材料の供給量に基づいて粉砕機差圧目標値を設定する差圧目標値設定部と、前記粉砕機差圧目標値と前記粉砕機差圧との偏差を求める偏差演算部と、をさらに備え、前記荷重目標値は、前記偏差に基づいて補正されることが好ましい。
The pulverizer includes a classification device for recirculating coarse particles of the pulverized material that has passed through the roller unit to the table and supplying fine particles downstream of the pulverizer, and blowing up the outer periphery of the table. A powder conveying air supply device for conveying the pulverized material pulverized in
上記構成によれば、粉砕機差圧は供給量にみあう適正な値に速やかに収束するため、粉砕機差圧目標値と粉砕機差圧との偏差を荷重の補正に利用することにより、荷重をより適切に制御することができる。 According to the above configuration, since the pulverizer differential pressure quickly converges to an appropriate value that matches the supply amount, by utilizing the deviation between the pulverizer differential pressure target value and the pulverizer differential pressure for correcting the load, The load can be controlled more appropriately.
また、本発明の粉砕システムは、上記いずれかの構成の粉砕機と、前記複数の粉砕機の下流に配置され被粉砕物の微粒分を収容するホッパと、を備え、前記第二制御装置は、前記複数の粉砕機のいずれかが異常状態となった場合に、他の複数の粉砕機の少なくとも一つの粉砕機の上流の前記供給機から排出される原材料の供給量を増加させることを特徴とする。 Further, the pulverization system of the present invention includes a pulverizer having any one of the above-described configurations, and a hopper that is disposed downstream of the plurality of pulverizers and accommodates fine particles of an object to be pulverized, and the second control device includes The supply amount of the raw material discharged from the supply machine upstream of at least one of the other pulverizers when any of the pulverizers becomes abnormal is increased. And
上記構成によれば、複数の粉砕機からなる粉砕システムにおいて、一部の粉砕機が異常となった場合においても、粉砕システム全体の微粉炭生成量を一定に保つことができる。 According to the above configuration, in the pulverization system composed of a plurality of pulverizers, even when some of the pulverizers become abnormal, the amount of pulverized coal produced in the entire pulverization system can be kept constant.
本発明によれば、ローラユニットに加えられる荷重を制御することにより粉砕機の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これにより、粉砕機の構造信頼性を向上させることができる。 According to the present invention, the vibration of the pulverizer can be suppressed by controlling the load applied to the roller unit, and this control can be stopped when the amplitude of the vibration is increased by the control. Thereby, the structural reliability of the pulverizer can be improved.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の粉砕システム1は、例えば石炭ガス化複合発電システムなどのための、原材料の石炭を粉砕して微粉炭(燃料)にするシステムである。図1に示すように、粉砕システム1は、複数の粉砕機2と、各々の粉砕機2の上流に設置されている供給機3と、各々の粉砕機2の下流に設けられたホッパ4と、供給機3からの石炭供給量を調整する供給量制御装置5(第二制御装置)とから構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The
また、各々の粉砕機2には、粉砕機2を構成するハウジング13(図2参照)の振動を測定する振動センサ6と、振動センサ6からの検出信号を処理する振動制御装置7(第一制御装置)を備えている。振動センサ6及び振動制御装置7は供給量制御装置5と接続されている。
Each
複数の供給機3には石炭の原材料が収容されており、供給量制御装置5からの命令にしたがって、石炭の供給量を調整可能なように構成されている。
複数の粉砕機2は、石炭の原材料を微粉炭に粉砕する装置である。粉砕機2の詳細は、後述する。
ホッパ4は、各々の粉砕機2から生成された微粉炭が集約される部位であり、その下流には、微粉炭を燃焼させるボイラ8が設置されている。
Coal raw materials are accommodated in the plurality of
The plurality of
The hopper 4 is a part where the pulverized coal generated from each
即ち、本実施形態の粉砕システム1は、ボイラ8に供給する燃料である微粉炭を複数の粉砕機1によって生成し、一つのボイラ8に供給するように集約するシステムである。そして、この粉砕システム1においては、各々の粉砕機2の振動が振動制御装置7によって制御されるとともに、複数の粉砕機2への石炭供給量を供給量制御装置5によって制御するような構成となっている。
That is, the
次に、粉砕機2について説明する。図2に示すように、本実施形態の粉砕機2は、粉砕機本体9と、ブロックで示された振動制御装置7及び油圧回路10によって構成されている。
粉砕機本体9は、基礎11の上に設置されている。粉砕機本体9は、金属製のハウジング13を有し、ハウジング13は略筒形状を有する。ハウジング13の上蓋14は石炭投入管15によって貫通され、石炭投入管15を通じて粉砕すべき原材料の石炭が上方からハウジング13内に供給される。そして、上蓋14には、送出孔16が設けられ、送出孔16から粉砕された微粉炭が送り出される。
Next, the
The
また、石炭投入管15にはプロペラ状の回転分級器17が同心にて取り付けられ、上蓋14にはモータ18が設置されている。モータ18は例えばベルト19を介して回転分級器17を回転させ、回転分級器17は回転することによって、微粉炭の粒径分布を調整する分級機能を発揮する。
Further, a propeller-
基礎11には上方に開口する凹部20が設けられている。凹部20には減速機21が設置され、減速機21の出力軸22は、凹部20から鉛直方向にて上方に向けて突出している。出力軸22は、ハウジング13の底壁を貫通してハウジング13内に突出しており、出力軸22には、金属製のテーブル23が同心、かつ、相対回転不能に固定されている。
The
テーブル23は、ハウジング13内にて石炭投入管15と同軸上に配置されている。テーブル23は、上側に、出力軸22と同心に配置される環状の粉砕面24を有する。
減速機21に外部から回転力が供給されると、出力軸22がテーブル23と一体に回転する。なお、テーブル23とハウジング13の底壁との間の隙間は、テーブル23に固定されたスカート25によって覆われている。
The table 23 is disposed coaxially with the
When a rotational force is supplied to the
また、ハウジング13の周壁38の下部には、ダクト26が取り付けられている。ハウジング13内には、ダクト26を通じて、空気や窒素ガスなどのキャリアガスが送り込まれる。キャリアガスは、粉砕された微粉炭とともに送出孔16から流出する。つまり、ハウジング13の内部には、ダクト26から送出孔16に渡るキャリアガスの流路が規定されている。
さらに、ハウジングの周壁38には、テーブル23の下部と上部との差圧を計測する差圧計27が設けられている。
A
Further, a
更に、ハウジング13内には、例えば3つのローラユニット28が設けられている。図2では、作図の都合により、2つのローラユニット28が180°対称な位置に配置されているが、実際には、ローラユニット28は、出力軸22を中心として同心上に120°間隔にて配置されている。
Further, for example, three
図3は、図2中の領域Aを拡大して示す図である。
ローラユニット28は、筒形状のロッドホルダ29を有し、ロッドホルダ29には、ロッド30の基端側が相対回転不能に固定されている。ロッドホルダ29はテーブル23の径方向外側であって、テーブル23よりも上方に配置されている。ロッド30は、出力軸22の軸線に向かって延び、かつ、ロッド30の先端が基端よりもテーブル23に近付くように、水平方向に対して斜めに延びている。
FIG. 3 is an enlarged view showing a region A in FIG.
The
ロッド30の先端側には、ラジアル軸受31を介して回転筒32が相対回転可能に嵌合され、回転筒32には環状の摺動部材33が相対回転不能に嵌合されている。回転筒32及び摺動部材33はローラ34を構成している。摺動部材33の外周面は、径方向外側に向かって凸状の曲面によって構成されている。
A
石炭は、石炭投入管15から投入されるとテーブル23上に落下する。そして、石炭は、テーブル23の回転に伴い、摺動部材33とテーブル23の隙間に進入して粉砕され、微粉炭となる。なお、石炭の粉砕の際、ローラ34はロッド30を中心として回転する。
Coal falls onto the table 23 when it is introduced from the
テーブル23と摺動部材33との隙間を調整すべく、ローラユニット28は揺動可能である。具体的には、ロッドホルダ29には、テーブル23の外周の接線方向に延びるピン35が一体的に設けられている。そして、図4は、ハウジング13を断面にして、ローラユニット28を上から視た概略的な平面図であり、ローラユニット28は、ピン35を介して周壁によって支持されている。
In order to adjust the gap between the table 23 and the sliding
再び図3を参照すると、テーブル23と、摺動部材33との最小隙間を規定するために、ロッドホルダ29には下方に向けて延びる突起37が一体的に設けられ、周壁38の螺子孔には螺子39が螺合されている。隙間が小さくなる方向にローラユニット28が傾いている場合に突起が螺子39の先端に当接すると、隙間がそれ以上小さくなることが防止される。螺子39は、ロッド用モータ40によって回転させることができ、振動制御装置7は、ロッド用モータ40の回転を制御することによって、最小隙間を可変制御することができる。なお、螺子39及びロッド用モータ40に代えて、電動シリンダを用いることもできる。
Referring again to FIG. 3, in order to define the minimum gap between the table 23 and the sliding
一方、揺動可能なローラユニット28を用いて石炭を粉砕するために、ローラユニット28には適当な荷重が作用させられる。
具体的には、ロッドホルダ29には、上方に延びるアーム42が一体的に設けられ、アーム42の先端に対し、付勢装置43が荷重を加える。付勢装置43は、プランジャ44と油圧シリンダ45を含み、プランジャ44は、周壁38に設けられたポート部46の内側にすべり軸受47を介して配置されている。油圧シリンダ45のロッド48は、プランジャ44と同軸に配置され、ロッド48が周壁38の内側に向けて延びると、プランジャ44がアーム42に押し付けられる。
On the other hand, in order to pulverize coal using the
Specifically, the
油圧シリンダ45には、油圧回路10が接続されており、油圧回路10は図示しないが、ポンプ、モータ及び圧力制御弁などによって構成されている。振動制御装置7は、油圧回路10から油圧シリンダ45に供給される油圧を調整可能であり、油圧の調整によって、油圧シリンダ45からプランジャ44を介してアーム42に付与される荷重が変化する。即ち、油圧の調整によって、ローラ34からテーブル23上の石炭に加えられる荷重も変化する。
A
振動制御装置7は、ハウジング13の振動に応じて、油圧を調整可能であり、振動の検出のために、振動センサ6がハウジング13に取り付けられている。例えば、振動センサ6は、ハウジング13の周壁38の外側に取り付けられている。そして、周壁38における振動センサ6の周方向位置は、3つのローラユニット28のうち一つと一致している。振動センサ6は、好ましい態様として、検出方向が水平方向の加速度センサであり、振動センサ6の検出信号は、振動制御装置7に入力される。
The
次に、本実施形態の粉砕システム1の制御装置について説明する。
なお、以下の説明では、3つのローラユニット28を区別して、第一ローラユニット28a、第二ローラユニット28b、及び第三ローラユニット28cともいう。そして、第一ローラユニット28a、第二ローラユニット28b及び第三ローラユニット28cの油圧シリンダ45を、それぞれ第一油圧シリンダ45a、第二油圧シリンダ45b及び第三油圧シリンダ45cともいう。
Next, the control apparatus of the crushing
In the following description, the three
振動制御装置7、及び供給量制御装置5は、例えば、コンピュータによって構成され、演算装置、記憶装置及び入出力装置等を有する制御装置である。
供給量制御装置5は、需要先の要求量に応じて石炭供給量を決定する制御装置であって、複数の供給機3に対して、石炭供給量を指令する制御装置である。振動制御装置7は、石炭供給量などの情報に基づき粉砕機2の振動を抑制する制御装置である。
The
The supply
まず、振動制御装置7について詳細に説明する。図5に示すように、振動制御装置7は、目標値設定部50、及び荷重補正量演算部52を有する。
振動制御装置7の目標値設定部50には、供給量制御装置5により設定される石炭供給量65、及び差圧計27によって測定される差圧測定値72が入力される。目標値設定部50は、石炭供給量65、及び差圧測定値72に基づいて、ローラユニット28の各々に作用させる荷重目標値76、及び回転分級器17に作用させる分級特性指令信号79を設定する。
荷重補正量演算部52は、ハウジング13の振動加速度に応じて、荷重目標値76を補正する補正値を設定する。
First, the
The target
The load correction
ここで、目標値設定部50の詳細について説明する。図6に示すように、目標値設定部50は、石炭供給量65に基づき粉砕機差圧目標値71を求める差圧目標値算出手段55と、石炭供給量65に基づき荷重初期値75を求める荷重初期値算出手段56と、石炭供給量65に基づき分級力目標値78を求める、分級力目標値算出手段57とを主な構成要素として備えている。
Here, details of the target
荷重初期値算出手段56は、入力された石炭供給量65に基づいて、ローラユニット28の各々に作用させる荷重の第一の目標値を設定する。例えば、荷重初期値算出手段56は、石炭供給量65に基づいて、予め設定された関数又はマップデータを利用して荷重初期値75を設定する。
The initial load
さらに、目標設定部50は、粉砕機差圧目標値71と差圧計27によって測定された差圧測定値72との偏差を求める差圧偏差算出手段58と、この差圧偏差信号73から荷重補正信号74を得るPI調節器60と、荷重目標値75と、荷重補正信号74とを加え合わせる第一加算器61とを備え、荷重目標値76を算出している。なお、荷重目標値76は、ローラユニット28間で共通であるため、共通荷重目標値ともいう。
Further, the
また、目標設定部50は、差圧偏差信号73から分級設定補正信号77を得る分級設定補正器62と、分級力目標値78と、分級設定補正信号77とを加え合わせる第二加算器63とを備え、最終的な分級特性指令信号79を算出している。
The
ここで、ミル内の粒子濃度上昇に伴い、テーブル差圧も上昇するが、ミル内の粒子濃度が上昇すると、微粉炭が舞い上がりにくくなり、最終的には全く舞い上がらなくなり、ボイラ8に微粉炭を供給することができなくなる。
この目標値設定部50は、粉砕機2の荷重指令信号が妥当であれば、差圧測定値72の値が適正な値に収束することに着目し、荷重を粉砕機差圧の適正な値からの偏差により制御するものである。
即ち、石炭供給量65によって算出される粉砕機差圧目標値71と、差圧測定値72とにより算出される差圧偏差信号73に基づき、分級設定を補正したり、荷重をコントロールすることにより、差圧を適正に保つ制御を行っている。
Here, as the particle concentration in the mill rises, the table differential pressure also rises. However, if the particle concentration in the mill rises, the pulverized coal becomes less likely to rise, and eventually does not rise at all. It becomes impossible to supply.
This target
That is, by correcting the classification setting or controlling the load based on the differential
次に振動制御装置7の荷重補正量演算部52について説明する。図5に示すように、荷重補正量演算部52には、振動センサ6からハウジング13の振動に対応する振動検出信号66が入力される。具体的には、振動検出信号66は、振動センサ6の取り付け位置におけるハウジング13の加速度を示す信号である。
Next, the load correction
荷重補正量演算部52は、ハウジング13の加速度に基づいて、ハウジング13の振動が低減されるように、荷重目標値76の荷重補正量67を演算する。演算される荷重補正量67には、第一荷重補正量67a、第二荷重補正量67b、及び第三荷重補正量67cの3つがあり、第一荷重補正量67a、第二荷重補正量67b、及び第三荷重補正量67cは、それぞれ第一ローラユニット28a、第二ローラユニット28b、及び第三ローラユニット28cに加えられる荷重を補正するための補正量である。
The load correction
具体的には、荷重補正量演算部52は、ハウジング13の加速度を、予め設定された制御関数である加速度−荷重補正量関数に代入することによって、第一荷重補正量67a、第二荷重補正量67b、及び第三荷重補正量67cをそれぞれ演算する。また、荷重補正量演算部52は、第一荷重補正量67a、第二荷重補正量67b、及び第三荷重補正量67cの平均値がゼロとなるように補正量を演算する。
Specifically, the load correction
そして、荷重補正量演算部52で演算された荷重補正量67によって、目標値設定部50で算出された荷重目標値76が補正される。補正された荷重は第一油圧シリンダ45a、第二油圧シリンダ45b、及び第三油圧シリンダ45cに入力される。油圧シリンダ45においては、入力された荷重に応じて油圧が調整される。
Then, the
例えば、図4に矢印で示すハウジング13の加速度が計測されたとする。この場合、荷重補正量演算部52は、第一荷重補正量67aを減少させ、第二荷重補正量67b及び第三荷重補正量67cを増加させる。これにより、第一油圧シリンダ45aに指令される荷重が減少するとともに、第二油圧シリンダ45b及び第三油圧シリンダ45cに指令される荷重が増加する。即ち、第一ローラユニット28aに加えられる荷重が減少し、第二ローラユニット28b及び第三ローラユニット28cに加えられる荷重が増加する。
For example, it is assumed that the acceleration of the
第一油圧シリンダ45aから第一ローラユニット28aに加えられる荷重が減少すると、第一ローラユニット28aから第一油圧シリンダ45aが受ける反力も減少する。反力は、第一油圧シリンダ45aを支持するハウジング13にも作用しており、反力が減少すると、反力と同じ方向でのハウジング13の変位が抑制される。
When the load applied to the
ここで、図4では、第一油圧シリンダ45aが受ける反力の方向は、振動によるハウジング13の加速度の方向と一致しており、第一ローラユニット28aに加える荷重を減少させて反力を減少させれば、振動によるハウジング13の変位を抑制することができる。
Here, in FIG. 4, the direction of the reaction force received by the first
一方、第二ローラユニット28b及び第三ローラユニット28cに加えられる荷重が増加すると、第二油圧シリンダ45b及び第三油圧シリンダ45cがそれぞれ受ける反力が増加する。反力は、第二油圧シリンダ45b及び第三油圧シリンダ45cを支持するハウジング13にも作用しており、反力が増加すると、反力の方向でのハウジング13の変位が引き起こされる。
On the other hand, when the load applied to the
ここで、図4では、第二ローラユニット28b及び第三ローラユニット28cが受ける反力は、振動によるハウジング13の加速度の方向とは逆向きの成分を含んでおり、第二油圧シリンダ45b及び第三油圧シリンダ45cから第二ローラユニット28b及び第三ローラユニット28cにそれぞれ加えられる荷重を増加させて反力を増加させれば、振動によるハウジング13の変位を抑制することができる。
換言すれば、図4に示したように、第一油圧シリンダ45a、第二油圧シリンダ45b、及び第三油圧シリンダ45cの各々が受ける反力を合成した力の方向が、振動によるハウジング13の加速度の方向とは逆向きに設定させることで、ハウジング13の振動が抑制される。
Here, in FIG. 4, the reaction force received by the
In other words, as shown in FIG. 4, the direction of the force obtained by combining the reaction forces received by each of the first
なお、好ましくは、荷重初期値算出手段56で用いられる加速度−荷重補正関数は、ハウジング13の水平方向の加速度が許容値の半分以下に抑えられるように、予め設定される。
即ち、振動制御装置7は、例えば共通荷重目標値76が90tonfである場合は、第一油圧シリンダ45aに入力される荷重を86tonf、第二油圧シリンダ45bに入力される荷重を92tonf、そして第三油圧シリンダ45cに入力される荷重を92tonfに設定する。このような設定によれば、第一荷重補正量67a、第二荷重補正量67b、及び第三荷重補正量67cのうち一つ又は二つが正の値に設定され、二つ又は一つが負の値に設定されることによる。
Preferably, the acceleration-load correction function used in the initial load value calculation means 56 is set in advance so that the horizontal acceleration of the
That is, for example, when the common
次に、供給量制御装置5について詳細に説明する。図1に示すように、供給量制御装置5は、各々の粉砕機2の振動センサ6と接続されており、各々の振動センサ6から各々のハウジング13の振動に対応する振動検出信号68が入力され続ける。
Next, the supply
供給量制御装置5は、各々の振動センサ6の振動検出信号68を継続的に計測し、特に、周期毎に最大振幅を計測する。ここで、供給量制御装置5は、振動検出信号68の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、該当する粉砕機2を異常状態と判断する。即ち、振動の大きさが、予め定めた値を越え、かつ、その振動が減少せず発散傾向にある(周期毎の振幅偏差が増大)と判断した場合に、その粉砕機2が異常状態であると判断する。
The supply
例えば、振動の許容最大振幅を100mmと設定した場合、振幅が100mm以上、かつ、周期毎の振幅偏差が増大している場合において、その粉砕機2を異常状態と判断する。よって、振幅が100mmより小さい場合、又は、振幅が100mm以上であっても、周期毎の振幅偏差が減少している場合には、供給量制御装置5は、その粉砕機2を異常状態とは判断しない。
For example, when the allowable maximum amplitude of vibration is set to 100 mm, when the amplitude is 100 mm or more and the amplitude deviation for each cycle is increased, the
次いで、供給量制御装置5は、異常状態であると判断した粉砕機2の振動制御装置7を停止させる。即ち、異常状態とされた粉砕機2においては、それ以降、振動センサ6及び振動制御装置7による振動制御は実施されない。
そして、供給量制御装置5は、該当する粉砕機2の上流の供給機3に対し、石炭供給量65を減少させるような指令を発する。これと同時に、供給量制御装置5は、異常状態の粉砕機2とは別の複数の粉砕機2の供給機3に対し、石炭供給量65を増加させるような指令を発する。即ち、供給量制御装置5は、粉砕システム1全体における、微粉炭生成量が減少しないように、異常と判断された粉砕機2以外の粉砕機2の微粉炭生成量を増加させる。
Next, the supply
Then, the supply
なお、供給量制御装置5には、異常状態の粉砕機2の石炭供給量65を減少させるとともに、この粉砕機2のローラユニット28の荷重を低下させる信号を送る機能を追加することもできる。
ただし、石炭供給量65を減少させることによる効果が現れるのには、所定時間を要するため、荷重を低下させることにより、粉砕効率が悪化する場合がある。即ち、粉砕機2内の石炭量が増加し、ローラ34のリフト量の許容範囲をオーバーすることが懸念される。このような事態を防止するために、粉砕機2の石炭供給管15には、図示しない緊急止め弁が設ける必要がある。
The supply
However, since it takes a predetermined time for the effect of reducing the
上記実施形態によれば、ローラユニット28に加えられる荷重を制御することにより粉砕機2の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これらの効果により、粉砕機2の構造信頼性を向上させることができる。
According to the above embodiment, the vibration of the
また、上記実施形態によれば、複数の粉砕機2からなる粉砕システム1において、一部の粉砕機2が異常となった場合においても、粉砕システム1全体の微粉炭生成量を一定に保つことができる。
Moreover, according to the said embodiment, even when some
また、上記実施形態によれば、油圧荷重を用いた簡単な構造で付勢装置43を構成できるため、ハウジング13の振動を的確に抑制することができる。
Moreover, according to the said embodiment, since the urging | biasing apparatus 43 can be comprised with the simple structure using a hydraulic load, the vibration of the
また、上記実施形態によれば、ローラユニット28に加えられる荷重は、共通の目標値から正側及び負側に変化させられる。この場合、複数のローラユニット28によってテーブル23に加えられる荷重の合計が、最終的には共通の目標値になる。このため、荷重を変化させたとしても、テーブル23及びローラ34の強度不足や摩耗が問題となることはなく、また粉砕性などの変化が問題となることもない。
According to the above embodiment, the load applied to the
また、上記実施形態によれば、粉砕機差圧は供給量にみあう適正な値に速やかに収束するため、粉砕機差圧目標値と粉砕機差圧との偏差を荷重の補正に利用することにより、荷重をより適切に制御することができる。 Further, according to the above embodiment, since the pulverizer differential pressure quickly converges to an appropriate value corresponding to the supply amount, the deviation between the pulverizer differential pressure target value and the pulverizer differential pressure is used for load correction. Thus, the load can be controlled more appropriately.
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、以上で説明した実施形態では、目標設定部50は、差圧測定値72を用いて荷重を補正する構成であるが、これに限ることはなく、荷重初期値算出手段56によってのみ荷重目標値76を設定する構成としてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the embodiment described above, the
また、供給量制御装置5は、石炭の供給量のみならず、テーブル23の回転数を減少させるなどの制御を行ってもよい。
また、上記実施形態では、石炭の粉砕機について説明したが、本実施形態の制御方法は、バイオマス原料などの粉砕機や、石炭とバイオマスの混合粉砕に用いられる粉砕機にも適用可能である。
In addition, the supply
In the above embodiment, the coal pulverizer has been described. However, the control method of the present embodiment can also be applied to a pulverizer such as a biomass raw material or a pulverizer used for mixed pulverization of coal and biomass.
1 粉砕システム
2 粉砕機
3 供給機
4 ホッパ
5 供給量制御装置(第二制御装置)
6 振動センサ
7 振動制御装置(第一制御装置)
13 ハウジング
17 回転分級器(分級装置)
23 テーブル
24 粉砕面
26 ダクト(粉体搬送用空気供給装置)
27 差圧計(差圧測定装置)
28 ローラユニット
34 ローラ
43 付勢装置
45 油圧シリンダ
50 目標値設定部
52 荷重補正量演算部
55 差圧目標値算出手段
58 差圧偏差算出手段
65 石炭供給量
66 振動検出信号
67 荷重補正量
68 振動検出信号
71 粉砕機差圧目標値
72 差圧測定値
74 荷重補正信号
76 荷重目標値
DESCRIPTION OF
6
13
23 Table 24 Grinding
27 Differential pressure gauge (Differential pressure measuring device)
28
Claims (5)
前記ハウジング内に回転自在に配置され、環状の粉砕面を有するテーブルと、
前記テーブルと協働して原材料を粉砕するローラを備えた複数のローラユニットと、
前記ローラの各々を前記テーブルの粉砕面に向けて付勢するように、前記ローラユニットに荷重を加える付勢装置と、
前記ハウジングの振動に対応する検出信号を出力する振動センサと、
前記粉砕面に対する前記原材料の供給量及び前記振動センサの検出信号に基づいて、前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられる荷重を制御する第一制御装置と、
原材料を供給する供給機と、
前記振動センサの検出信号の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、異常状態と判断し、前記第一制御装置による制御を停止させるとともに、前記供給機から供給される原材料を減少させる第二制御装置を備えることを特徴とする粉砕機。 A substantially cylindrical housing;
A table rotatably disposed in the housing and having an annular grinding surface;
A plurality of roller units including rollers for crushing raw materials in cooperation with the table;
A biasing device that applies a load to the roller unit so as to bias each of the rollers toward the grinding surface of the table;
A vibration sensor that outputs a detection signal corresponding to the vibration of the housing;
A first control device for controlling a load applied to each of the roller units by the biasing device based on a supply amount of the raw material to the grinding surface and a detection signal of the vibration sensor;
A feeder for supplying raw materials;
When the amplitude of the detection signal of the vibration sensor exceeds a predetermined range and tends to increase, it is determined as an abnormal state, the control by the first control device is stopped, and the raw material supplied from the feeder is A pulverizer comprising a second control device for reducing the pulverizer.
前記第一制御装置は、前記油圧シリンダに供給される油圧を調整することを特徴とする請求項1に記載の粉砕機。 The biasing device includes a hydraulic cylinder that generates the load according to a supplied hydraulic pressure,
The pulverizer according to claim 1, wherein the first control device adjusts a hydraulic pressure supplied to the hydraulic cylinder.
前記原材料の供給量に基づいて前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられるべき荷重の共通の目標値である荷重目標値を設定する目標値設定部と、
前記振動センサの検出信号に基づいて、前記ローラユニット毎に、前記荷重目標値の補正量を演算する荷重補正量演算部と、を備え、
前記荷重補正量演算部は、前記補正量の平均値がゼロとなるように前記補正量を演算することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の粉砕機。 The first controller is
A target value setting unit that sets a load target value that is a common target value of a load to be applied to each of the roller units by the biasing device based on the supply amount of the raw material;
A load correction amount calculation unit that calculates a correction amount of the load target value for each roller unit based on a detection signal of the vibration sensor;
The pulverizer according to claim 1 or 2, wherein the load correction amount calculation unit calculates the correction amount so that an average value of the correction amounts becomes zero.
前記テーブルの外周を吹き上げ前記ローラユニットで粉砕された被粉砕物を前記分級装置に搬送するとともに、前記分級装置で分級された微粒分を前記粉砕機の下流に搬送する粉体搬送用空気供給装置と、
粉体搬送空気が前記テーブルの外周を通過する際の圧力損失を含む粉砕機差圧を測定する差圧測定装置と、をさらに備え、
前記第一制御装置は、
前記原材料の供給量に基づいて粉砕機差圧目標値を設定する差圧目標値設定部と、
前記粉砕機差圧目標値と前記粉砕機差圧との偏差を求める偏差演算部と、をさらに備え、
前記荷重目標値は、前記偏差に基づいて補正されることを特徴とする請求項3に記載の粉砕機。 A classifier for recirculating coarse particles of the material to be crushed that has passed through the roller unit to the table and supplying fine particles to the downstream of the pulverizer;
An air supply device for conveying powder that blows up the outer periphery of the table and conveys the object to be crushed by the roller unit to the classifier, and also conveys the fine particles classified by the classifier to the downstream of the pulverizer. When,
A differential pressure measuring device that measures a pulverizer differential pressure including a pressure loss when the powder carrier air passes through the outer periphery of the table; and
The first controller is
A differential pressure target value setting unit for setting a pulverizer differential pressure target value based on the supply amount of the raw material;
A deviation calculating unit for obtaining a deviation between the pulverizer differential pressure target value and the pulverizer differential pressure;
The pulverizer according to claim 3, wherein the load target value is corrected based on the deviation.
前記複数の粉砕機の下流に配置され被粉砕物の微粒分を収容するホッパと、を備え、
前記第二制御装置は、前記複数の粉砕機のいずれかが異常状態となった場合に、他の複数の粉砕機の少なくとも一つの粉砕機の上流の前記供給機から排出される原材料の供給量を増加させることを特徴とする粉砕システム。 A plurality of pulverizers according to any one of claims 1 to 4,
A hopper disposed downstream of the plurality of pulverizers and containing fines of the material to be crushed,
The supply amount of raw materials discharged from the feeder upstream of at least one pulverizer of the other pulverizers when any of the pulverizers is in an abnormal state A crushing system characterized by increasing.
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