JP3035060B2 - 微粉炭焚ボイラの給炭量制御装置 - Google Patents
微粉炭焚ボイラの給炭量制御装置Info
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- JP3035060B2 JP3035060B2 JP4051517A JP5151792A JP3035060B2 JP 3035060 B2 JP3035060 B2 JP 3035060B2 JP 4051517 A JP4051517 A JP 4051517A JP 5151792 A JP5151792 A JP 5151792A JP 3035060 B2 JP3035060 B2 JP 3035060B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ミルから直接ボイラ火
炉へ微粉炭が供給される微粉炭焚ボイラの給炭量制御装
置に関する。
炉へ微粉炭が供給される微粉炭焚ボイラの給炭量制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の微粉炭焚ボイラにおけるミルへの
給炭量制御においては、ミルからの出炭量を計測あるい
は計算する方法がなかったため、図２に示すようにボイ
ラ要求石炭量１７に対して給炭機８がミルへ供給する出
炭量１８をフィードバック信号として用いて制御装置１
６が出炭機８を制御しており、ミル出炭量は給炭量制御
に対するフィードバック信号として使用していなかっ
た。
給炭量制御においては、ミルからの出炭量を計測あるい
は計算する方法がなかったため、図２に示すようにボイ
ラ要求石炭量１７に対して給炭機８がミルへ供給する出
炭量１８をフィードバック信号として用いて制御装置１
６が出炭機８を制御しており、ミル出炭量は給炭量制御
に対するフィードバック信号として使用していなかっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の微粉炭焚ボイラ
におけるミルへの給炭量制御においては、前記のように
ミル出炭量を計測あるいは算出するよい方法がなかった
ため、ミル出炭量を給炭量制御に対するフィードバック
信号として用いていなかった。
におけるミルへの給炭量制御においては、前記のように
ミル出炭量を計測あるいは算出するよい方法がなかった
ため、ミル出炭量を給炭量制御に対するフィードバック
信号として用いていなかった。
【０００４】しかし、ミルの動特性は遅れが大きく、給
炭量の変化に対しミル出炭量の変化は大きく遅れる傾向
にあるため、ボイラへ投入される石炭量が遅れる傾向と
なり、ボイラの負荷変化に対して給炭量が十分追従する
ことができないことがあった。
炭量の変化に対しミル出炭量の変化は大きく遅れる傾向
にあるため、ボイラへ投入される石炭量が遅れる傾向と
なり、ボイラの負荷変化に対して給炭量が十分追従する
ことができないことがあった。
【０００５】本発明は上記の課題を解決しようとするも
のであった。
のであった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の微粉炭焚ボイラ
の給炭量制御装置は、ミル入口空気ダクトとミルシール
エア管が接続されたミルに給炭機より石炭が供給され、
同ミルより微粉炭管を介して微粉炭がボイラ火炉のバー
ナへ直接投入される微粉炭焚ボイラにおいて、上記ミル
入口空気ダクトに設けられたミル入口空気流量計、上記
ミルシールエア管に設けられたミルシールエア流量計、
上記微粉炭管に設けられた微粉炭管差圧計とミル出口空
気温度計とミル出口空気圧力計、上記ミル入口空気流量
計とミルシールエア流量計と微粉炭管差圧計とミル出口
空気温度計とミル出口空気圧力計よりそれぞれの測定値
を入力してミル出炭量を算出するミル出炭量演算器、お
よび同演算器よりミル出炭量を入力して給炭機を制御す
る制御器を備えたことを特徴としている。
の給炭量制御装置は、ミル入口空気ダクトとミルシール
エア管が接続されたミルに給炭機より石炭が供給され、
同ミルより微粉炭管を介して微粉炭がボイラ火炉のバー
ナへ直接投入される微粉炭焚ボイラにおいて、上記ミル
入口空気ダクトに設けられたミル入口空気流量計、上記
ミルシールエア管に設けられたミルシールエア流量計、
上記微粉炭管に設けられた微粉炭管差圧計とミル出口空
気温度計とミル出口空気圧力計、上記ミル入口空気流量
計とミルシールエア流量計と微粉炭管差圧計とミル出口
空気温度計とミル出口空気圧力計よりそれぞれの測定値
を入力してミル出炭量を算出するミル出炭量演算器、お
よび同演算器よりミル出炭量を入力して給炭機を制御す
る制御器を備えたことを特徴としている。
【０００７】
【作用】上記において、ミル出炭量演算器はミル入口空
気ダクトに設けられたミル入口空気流量計よりミル入口
空気流量を、ミルシールエア管に設けられたミルシール
エア流量計よりミルシールエア流量を、微粉炭管に設け
られた微粉炭管差圧計より微粉炭管差圧を、微粉炭管に
設けられたミル出口空気温度計よりミル出口空気温度
を、微粉炭管に設けられたミル出口空気圧力計よりミル
出口空気圧力をそれぞれ入力し、これらの測定値よりミ
ル出炭量を算出する。
気ダクトに設けられたミル入口空気流量計よりミル入口
空気流量を、ミルシールエア管に設けられたミルシール
エア流量計よりミルシールエア流量を、微粉炭管に設け
られた微粉炭管差圧計より微粉炭管差圧を、微粉炭管に
設けられたミル出口空気温度計よりミル出口空気温度
を、微粉炭管に設けられたミル出口空気圧力計よりミル
出口空気圧力をそれぞれ入力し、これらの測定値よりミ
ル出炭量を算出する。
【０００８】上記ミル出炭量演算器が算出したミル出炭
量は制御器に入力され、同制御器はボイラ要求給炭量を
上記ミル出炭量により補正して制御信号を出力し、給炭
機を制御する。
量は制御器に入力され、同制御器はボイラ要求給炭量を
上記ミル出炭量により補正して制御信号を出力し、給炭
機を制御する。
【０００９】上記により、ボイラの負荷変動に追従させ
るために行うミルへの給炭量制御について、ミル出炭量
をフィードバック信号として利用可能としたため、応答
の遅いミルの動特性を加味した制御が可能となり、微粉
炭焚ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能
とする。
るために行うミルへの給炭量制御について、ミル出炭量
をフィードバック信号として利用可能としたため、応答
の遅いミルの動特性を加味した制御が可能となり、微粉
炭焚ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能
とする。
【００１０】
【実施例】本発明の第１実施例を図１に示す。図１に示
す本実施例は、バンカ６より給炭管７を介して石炭が供
給されミルシールエア管１４よりシールエアが送られ制
御器１６により制御される給炭機８、同給炭機８より給
炭管７を介して石炭が供給されミルシールエア管１４よ
りシールエアが送られミル入口空気ダクト１３よりミル
入口空気が送られるミル９、同ミル９より微粉炭管１０
を介して微粉炭が供給されるバーナ１１を有するボイラ
火炉を備えた微粉炭焚ボイラにおいて、上記微粉炭管１
０に設けられた微粉炭管差圧計１とミル出口空気温度計
４とミル出口空気圧力計５、上記ミル入口空気ダクト１
３に設けられたミル入口空気流量計２、上記ミルシール
エア管１４に設けられたミルシールエア流量計３、上記
微粉炭管差圧計１とミル入口空気流量計２とミルシール
エア流量計３とミル出口空気温度計４とミル出口空気圧
力計５が電線より接続され制御器１６にミル出炭量を出
力するミル出炭量演算器１５を備えている。
す本実施例は、バンカ６より給炭管７を介して石炭が供
給されミルシールエア管１４よりシールエアが送られ制
御器１６により制御される給炭機８、同給炭機８より給
炭管７を介して石炭が供給されミルシールエア管１４よ
りシールエアが送られミル入口空気ダクト１３よりミル
入口空気が送られるミル９、同ミル９より微粉炭管１０
を介して微粉炭が供給されるバーナ１１を有するボイラ
火炉を備えた微粉炭焚ボイラにおいて、上記微粉炭管１
０に設けられた微粉炭管差圧計１とミル出口空気温度計
４とミル出口空気圧力計５、上記ミル入口空気ダクト１
３に設けられたミル入口空気流量計２、上記ミルシール
エア管１４に設けられたミルシールエア流量計３、上記
微粉炭管差圧計１とミル入口空気流量計２とミルシール
エア流量計３とミル出口空気温度計４とミル出口空気圧
力計５が電線より接続され制御器１６にミル出炭量を出
力するミル出炭量演算器１５を備えている。
【００１１】上記において、ミル出炭量演算器１５は、
予めミル９の無負荷運転時において微粉炭管差圧計１、
ミル入口空気流量計２、ミルシールエア流量計３、ミル
出口空気温度計４及びミル出口空気圧力計５がそれぞれ
測定した微粉炭管差圧ΔＰTO〔kg/m2 〕、ミル入口空気
流量Ｇao〔t/h 〕、ミルシールエア流量Ｇso〔t/h 〕、
ミル出口空気温度Ｔao〔Ｋ〕、ミル出口空気圧力Ｐ
ao〔kg/m2ab.〕を入力し、記憶する。
予めミル９の無負荷運転時において微粉炭管差圧計１、
ミル入口空気流量計２、ミルシールエア流量計３、ミル
出口空気温度計４及びミル出口空気圧力計５がそれぞれ
測定した微粉炭管差圧ΔＰTO〔kg/m2 〕、ミル入口空気
流量Ｇao〔t/h 〕、ミルシールエア流量Ｇso〔t/h 〕、
ミル出口空気温度Ｔao〔Ｋ〕、ミル出口空気圧力Ｐ
ao〔kg/m2ab.〕を入力し、記憶する。
【００１２】上記それぞれの計測器１，２，３，４，５
は、微粉炭管１０に微粉炭と空気の混合流が流れるミル
９の負荷運転時においても上記と同様にそれぞれ測定を
行い、それぞれ微粉炭管差圧ΔＰT 〔kg/m2 〕、ミル入
口空気流量Ｇa 〔t/h 〕、ミルシールエア流量Ｇs 〔t/
h 〕、ミル出口空気温度Ｔa 〔Ｋ〕、ミル出口空気圧力
Ｐa 〔kg/m2ab.〕を出力し、上記ミル出炭量演算器１５
に入力する。
は、微粉炭管１０に微粉炭と空気の混合流が流れるミル
９の負荷運転時においても上記と同様にそれぞれ測定を
行い、それぞれ微粉炭管差圧ΔＰT 〔kg/m2 〕、ミル入
口空気流量Ｇa 〔t/h 〕、ミルシールエア流量Ｇs 〔t/
h 〕、ミル出口空気温度Ｔa 〔Ｋ〕、ミル出口空気圧力
Ｐa 〔kg/m2ab.〕を出力し、上記ミル出炭量演算器１５
に入力する。
【００１３】上記測定値ΔＰT ，Ｇa ，Ｇs ，Ｔa ，Ｐ
a を入力したミル出炭量演算器１５は、下記の式（１）
に示す演算を行い、ミル出炭量Ｇc を算出する。
a を入力したミル出炭量演算器１５は、下記の式（１）
に示す演算を行い、ミル出炭量Ｇc を算出する。
【００１４】
【数１】
【００１５】上記演算器１５によって求められたミル出
炭量Ｇc は、ボイラ要求石炭量とともに制御器１６に入
力され、同制御器１６はフィードバック信号であるミル
出炭量Ｇc によりボイラ要求石炭量を補正し、この補正
されたボイラ要求石炭量をもとに給炭機８を制御する。
炭量Ｇc は、ボイラ要求石炭量とともに制御器１６に入
力され、同制御器１６はフィードバック信号であるミル
出炭量Ｇc によりボイラ要求石炭量を補正し、この補正
されたボイラ要求石炭量をもとに給炭機８を制御する。
【００１６】上記式（１）は下記の式（２）に示す圧損
の理論式より誘導したものであり、以下にその内容を説
明する。
の理論式より誘導したものであり、以下にその内容を説
明する。
【００１７】
【数２】
【００１８】上記式（２）に含まれるγ，υについて
は、空気の重量流量をＧA （＝Ｇa ＋Ｇs ）、微粉炭の
重量流量をＧc 、空気の容積流量をＷA 、微粉炭断面積
をＳとすると、それぞれ次式（３），（４）で示され
る。
は、空気の重量流量をＧA （＝Ｇa ＋Ｇs ）、微粉炭の
重量流量をＧc 、空気の容積流量をＷA 、微粉炭断面積
をＳとすると、それぞれ次式（３），（４）で示され
る。
【００１９】 γ＝（ＧA ＋ＧC ）／ＷA ……………………………………………（３） υ＝ＷA ／Ｓ……………………………………………………………（４） 上記式（３），（４）を式（２）に代入すると、次式
（５）が得られる。
（５）が得られる。
【００２０】
【数３】
【００２１】上記式（２）については、微粉炭管１０に
空気のみが流れる場合にも成り立つ。そのため、空気の
みが流れる場合の微粉炭管差圧ΔＰTOは、この場合の空
気の重量流量をＧAO（＝Ｇao＋Ｇso）、容積流量をＷAO
とすると次式（６）により示される。
空気のみが流れる場合にも成り立つ。そのため、空気の
みが流れる場合の微粉炭管差圧ΔＰTOは、この場合の空
気の重量流量をＧAO（＝Ｇao＋Ｇso）、容積流量をＷAO
とすると次式（６）により示される。
【００２２】
【数４】
【００２３】また、微粉炭管１０に混合流が流れる状態
と空気のみが流れる状態との間にはボイル・シャールの
法則が成立するため、それぞれの状態におけるミル出口
の温度と圧力をそれぞれＴa ，Ｔao，Ｐa ，Ｐaoとする
と、次の関係式（７）が成り立つ。
と空気のみが流れる状態との間にはボイル・シャールの
法則が成立するため、それぞれの状態におけるミル出口
の温度と圧力をそれぞれＴa ，Ｔao，Ｐa ，Ｐaoとする
と、次の関係式（７）が成り立つ。
【００２４】
【数５】
【００２５】上記式（５）に式（６），（７）を代入す
ると、次式（８）が得られる。
ると、次式（８）が得られる。
【００２６】
【数６】
【００２７】上記式（８）においては、ニュートン流体
を仮定しているため、圧力は流量の２乗に比例すること
としているが、実流体は固気二相流であって固相と気相
のスリップ等の影響があり、これを補正するため、実際
に用いる式は式（１）に示すものとしている。こゝで、
補正係数Ｋ及びｎ値については、実機テストにより各装
置毎に決定されるものである。
を仮定しているため、圧力は流量の２乗に比例すること
としているが、実流体は固気二相流であって固相と気相
のスリップ等の影響があり、これを補正するため、実際
に用いる式は式（１）に示すものとしている。こゝで、
補正係数Ｋ及びｎ値については、実機テストにより各装
置毎に決定されるものである。
【００２８】上記により、微粉炭焚ボイラのミルへの給
炭量制御にミル出炭量をフィードバック信号として利用
可能としたため、ボイラの要求石炭量変化に対して応答
の遅いミルの動特性を加味した制御ができるものとし、
ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能とし
た。
炭量制御にミル出炭量をフィードバック信号として利用
可能としたため、ボイラの要求石炭量変化に対して応答
の遅いミルの動特性を加味した制御ができるものとし、
ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能とし
た。
【００２９】次に、本発明の第２実施例を以下に説明す
る。本実施例の場合も、第１実施例と同様に図１に示す
装置構成であるが、ミル出炭量演算器１５において行わ
れるミル出炭量が下記の式（９）により計算される点が
異なる。
る。本実施例の場合も、第１実施例と同様に図１に示す
装置構成であるが、ミル出炭量演算器１５において行わ
れるミル出炭量が下記の式（９）により計算される点が
異なる。
【００３０】
【数７】
【００３１】また、Ｇc ： ミルよりの出炭量〔t/h 〕 Ｇa ： ミル入口空気流量〔t/h 〕 Ｇs ： ミルシールエア流量〔t/h 〕 Ｇw ： 石炭よりの蒸発水分量〔t/h 〕 Ｇw＝α×
Ｇc Ｖc ： ミルよりの出炭量〔m3/h〕 Ｖa ： ミル入口空気流量〔m3/h〕 Ｖs ： ミルシールエア流量〔m3/h〕 Ｖw ： 石炭よりの蒸発水分量〔m3/h〕 ΔＰ： 微粉炭管差圧〔kg/m2 〕 Ｓ ： 微粉炭管断面積〔m2〕 Ｋ，α：補正係数 上記補正係数Ｋ及びαはそれぞれ実機テストにより各装
置毎に決定されるものであり、本実施例の作用及び効果
は第１実施例と同様である。
Ｇc Ｖc ： ミルよりの出炭量〔m3/h〕 Ｖa ： ミル入口空気流量〔m3/h〕 Ｖs ： ミルシールエア流量〔m3/h〕 Ｖw ： 石炭よりの蒸発水分量〔m3/h〕 ΔＰ： 微粉炭管差圧〔kg/m2 〕 Ｓ ： 微粉炭管断面積〔m2〕 Ｋ，α：補正係数 上記補正係数Ｋ及びαはそれぞれ実機テストにより各装
置毎に決定されるものであり、本実施例の作用及び効果
は第１実施例と同様である。
【００３２】
【発明の効果】本発明の微粉炭焚ボイラの給炭量制御装
置は、ミル入口空気流量計、ミルシールエア流量計、微
粉炭管差圧計、ミル出口空気温度計、及びミル出口空気
圧力計よりそれぞれの測定値を入力したミル出炭量演算
器がミル出炭量を算出し、給炭機を制御する制御器へ入
力することによって、ボイラの負荷変動に追従させるた
めに行うミルへの給炭量制御について、ミル出炭量をフ
ィードバック信号として利用可能としたため、応答の遅
いミルの動特性を加味した制御が可能となり、微粉炭焚
ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能とす
る。
置は、ミル入口空気流量計、ミルシールエア流量計、微
粉炭管差圧計、ミル出口空気温度計、及びミル出口空気
圧力計よりそれぞれの測定値を入力したミル出炭量演算
器がミル出炭量を算出し、給炭機を制御する制御器へ入
力することによって、ボイラの負荷変動に追従させるた
めに行うミルへの給炭量制御について、ミル出炭量をフ
ィードバック信号として利用可能としたため、応答の遅
いミルの動特性を加味した制御が可能となり、微粉炭焚
ボイラの負荷変動に適切に追従した石炭供給を可能とす
る。
【図１】本発明の第１，第２実施例に係る給炭量制御装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図２】従来の装置の説明図である。
１ 微粉炭管差圧計 ２ ミル入口空気流量計 ３ ミルシールエア流量計 ４ ミル出口空気温度計 ５ ミル出口空気圧力計 ６ バンカ ７ 給炭管 ８ 給炭機 ９ ミル １０ 微粉炭管 １１ バーナ １２ ボイラ火炉 １３ ミル入口空気ダクト １４ ミルシールエア管 １５ ミル出炭量演算器 １６ 制御器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−213728（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−79913（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−79619（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−149526（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−32846（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23K 3/02 302 F23N 1/02 F23N 1/00 113
Claims (1)
- 【請求項１】 ミル入口空気ダクトとミルシールエア管
が接続されたミルに給炭機より石炭が供給され、同ミル
より微粉炭管を介して微粉炭がボイラ火炉のバーナへ直
接投入される微粉炭焚ボイラにおいて、上記ミル入口空
気ダクトに設けられたミル入口空気流量計、上記ミルシ
ールエア管に設けられたミルシールエア流量計、上記微
粉炭管に設けられた微粉炭管差圧計とミル出口空気温度
計とミル出口空気圧力計、上記ミル入口空気流量計とミ
ルシールエア流量計と微粉炭管差圧計とミル出口空気温
度計とミル出口空気圧力計よりそれぞれの測定値を入力
してミル出炭量を算出するミル出炭量演算器、および同
演算器よりミル出炭量を入力して給炭機を制御する制御
器を備えたことを特徴とする微粉炭焚ボイラの給炭量制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051517A JP3035060B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 微粉炭焚ボイラの給炭量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4051517A JP3035060B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 微粉炭焚ボイラの給炭量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05256435A JPH05256435A (ja) | 1993-10-05 |
| JP3035060B2 true JP3035060B2 (ja) | 2000-04-17 |
Family
ID=12889206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4051517A Expired - Fee Related JP3035060B2 (ja) | 1992-03-10 | 1992-03-10 | 微粉炭焚ボイラの給炭量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3035060B2 (ja) |
-
1992
- 1992-03-10 JP JP4051517A patent/JP3035060B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05256435A (ja) | 1993-10-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000118 |
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