JP6999349B2 - Control method of solid fuel crushing system, solid fuel crushing device and solid fuel crushing system - Google Patents
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Description
本発明は、固体燃料粉砕システム、固体燃料粉砕装置および固体燃料粉砕システムの制御方法に関するものである。 The present invention relates to a solid fuel crushing system, a solid fuel crushing device and a method for controlling a solid fuel crushing system.
従来、石炭など炭素含有の固体燃料を粉砕する複数の粉砕機と複数の粉砕機が生成した微粉炭が供給されるボイラとを備える粉砕システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示される粉砕システムは、異常状態であると判断した粉砕機への石炭供給量を減少させるとともに他の粉砕機への石炭供給量を増加させ、粉砕システム全体の微粉炭生成量を一定に保つものである。
Conventionally, a crushing system including a plurality of crushers for crushing a carbon-containing solid fuel such as coal and a boiler to which pulverized coal produced by the plurality of crushers is supplied is known (see, for example, Patent Document 1). The crushing system disclosed in
複数の粉砕機を備える粉砕システムにおいては、全ての粉砕機を安定して運転するために各粉砕機への固体燃料の供給量である運転負荷に下限値を定めて運用するのが望ましい。そして、例えばボイラの負荷(蒸気発生量)を低下させるにともない複数の粉砕機に供給される石炭供給量が減少して、複数の粉砕機の運転負荷が下限値を下回る場合には、安定した粉砕を行うことができなくなるため、複数の粉砕機の少なくともいずれかを停止させて運用する必要がある。しかしながら、粉砕機を停止させる場合、停止要するには時間を要することと、ボイラの負荷が増加した際には停止している粉砕機を再び起動する際に要する時間とが生じてしまい、ボイラの負荷変化に時間を要してしまい、粉砕システムの運転効率が低下してしまう。 In a crushing system equipped with a plurality of crushers, it is desirable to set a lower limit for the operating load, which is the amount of solid fuel supplied to each crusher, in order to operate all the crushers stably. Then, for example, when the amount of coal supplied to the plurality of crushers decreases as the load (steam generation amount) of the boiler decreases and the operating load of the plurality of crushers falls below the lower limit, it becomes stable. Since crushing cannot be performed, it is necessary to stop and operate at least one of the plurality of crushers. However, when the crusher is stopped, it takes time to stop it, and when the load of the boiler increases, it takes time to restart the stopped crusher, so that the load on the boiler is increased. It takes time to change, and the operating efficiency of the crushing system is reduced.
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くして複数の固体燃料粉砕装置のいずれかを停止させる頻度を低下させ、運転効率の低下を抑制することができる固体燃料粉砕システム、固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することを目的とする。 The present disclosure has been made in view of such circumstances, and one of a plurality of solid fuel crushers is stopped by lowering the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crusher. It is an object of the present invention to provide a solid fuel crushing system, a solid fuel crushing device, and a control method thereof, which can reduce the frequency of fueling and suppress the decrease in operating efficiency.
上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムは、固体燃料を粉砕してボイラへ供給する複数の固体燃料粉砕装置であって、前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成部と、前記生成部が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が前記固体燃料粉砕装置を安定して運転するために必要な前記運転負荷の最小値である所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定部と、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定部が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定部が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達部と、を備え、前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、前記伝達部から伝達される前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備える。
In order to solve the above problems, the present disclosure adopts the following means.
The solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure is a plurality of solid fuel crushing devices that crush solid fuel and supply it to a boiler, and the operation of the plurality of solid fuel crushing devices based on the target load of the boiler. The operating load of the generation unit that generates a control command for controlling the load and the operating load of the solid fuel crushing device operated by the control command generated by the generation unit are necessary for stable operation of the solid fuel crushing device. A determination unit that determines whether or not the operating load is below a predetermined lower limit value, and if the determination unit determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is issued. When the determination unit determines that the operating load is below the predetermined lower limit value by transmitting to each of the plurality of solid fuel crushing devices, the solid fuel crushing device may be applied to at least one of the plurality of solid fuel crushing devices. The solid fuel crushing device includes a transmission unit for transmitting a stop command for stopping the operation, a crushing table, a driving unit for generating a driving force for rotating the crushing table, and a fuel supply unit to the crushing table. A roller that crushes the supplied solid fuel between the crushing table and a classification unit that classifies the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel smaller than a predetermined particle size and carries it out from the solid fuel crusher. And a control unit that controls the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted from the transmission unit.
複数の固体燃料粉砕装置を備える固体燃料粉砕システムにおいては、全ての固体燃料粉砕装置を安定して運転するために各固体燃料粉砕装置の運転負荷の下限値が定められている。運転負荷が下限値を下回る場合には、安定した固体燃料の粉砕を行うことができなくなるため、複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかを停止させ、各固体燃料粉砕装置の運転負荷が下限値以上となるようにする必要がある。固体燃料粉砕装置を停止させる場合、停止に要する時間と、運転負荷を増加して再び起動する際に要する時間とが生じてしまい、固体燃料粉砕システムの運転効率が低下する。 In a solid fuel crushing system including a plurality of solid fuel crushing devices, a lower limit of the operating load of each solid fuel crushing device is set in order to stably operate all the solid fuel crushing devices. If the operating load is below the lower limit, stable solid fuel crushing cannot be performed. Therefore, at least one of the plurality of solid fuel crushers is stopped, and the operating load of each solid fuel crusher is the lower limit. It is necessary to make it above. When the solid fuel crushing device is stopped, the time required for stopping and the time required for increasing the operating load and restarting are required, and the operating efficiency of the solid fuel crushing system is lowered.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムは、ボイラの目標負荷に基づいて複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成し、制御指令に基づいて各固体燃料粉砕装置の固体燃料粉をローラとの間で粉砕する粉砕テーブル(または回転テーブルとも呼ばれれる)の回転数を制御している。粉砕テーブルの回転数を低下させることで、粉砕テーブルとローラとの間の固体燃料層の厚さの減少を抑制して、固体燃料粉砕装置の異常振動発生などを抑制するので安定した粉砕を行うことができる。
制御指令に基づいて粉砕テーブルの回転数が制御されるため、粉砕テーブルの回転数を一定に維持する場合に比べて、固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くすることができる。すなわち、固体燃料粉砕装置の運転負荷の下限値を出来るだけ低い運転負荷まで低くすることで、複数の固体燃料粉砕装置の一部を停止することなく、必要な運転負荷で運転を継続することができる。そのため、粉砕テーブルの回転数を一定に維持する場合よりも複数の固体燃料粉砕装置のいずれかを停止させる頻度を低下させ、固体燃料粉砕システムの運転効率の低下を抑制することができる。
The solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure generates a control command for controlling the operating load of a plurality of solid fuel crushing devices based on the target load of the boiler, and the solid of each solid fuel crushing device based on the control command. It controls the number of revolutions of a crushing table (also called a rotary table) that crushes fuel powder between the rollers and the rollers. By reducing the number of revolutions of the crushing table, the decrease in the thickness of the solid fuel layer between the crushing table and the rollers is suppressed, and the occurrence of abnormal vibration of the solid fuel crushing device is suppressed, so stable crushing is performed. be able to.
Since the rotation speed of the crushing table is controlled based on the control command, the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crushing device is lower than when the rotation speed of the crushing table is kept constant. can do. That is, by lowering the lower limit of the operating load of the solid fuel crusher to the lowest possible operating load, it is possible to continue the operation with the required operating load without stopping a part of the plurality of solid fuel crushers. can. Therefore, the frequency of stopping any of the plurality of solid fuel crushing devices can be reduced as compared with the case where the rotation speed of the crushing table is kept constant, and the decrease in the operating efficiency of the solid fuel crushing system can be suppressed.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムにおいて、前記制御部は、前記伝達部から伝達される前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する第1の制御モードと、前記粉砕テーブルの回転数を一定回転数に維持する第2の制御モードと、を備えていてもよい。
第1の制御モードにおいては、制御指令に基づいて粉砕テーブルの回転数が制御されるため、固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くすることができる。一方、第2の制御モードにおいては、粉砕テーブルの回転数が一定回転数に維持されるため、粉砕テーブルの回転数を変更することによる応答遅れ等が生じることがない。
In the solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure, the control unit controls the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted from the transmission unit. A control mode and a second control mode for maintaining the rotation speed of the crushing table at a constant rotation speed may be provided.
In the first control mode, since the rotation speed of the crushing table is controlled based on the control command, the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crushing device can be lowered. On the other hand, in the second control mode, since the rotation speed of the crushing table is maintained at a constant rotation speed, there is no response delay due to changing the rotation speed of the crushing table.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムにおいて、前記制御部は、前記固体燃料粉砕装置を起動あるいは停止させる際に前記第2の制御モードを実行し、前記固体燃料粉砕装置の起動完了後に前記第2の制御モードを前記第1の制御モードに切り替えてもよい。
固体燃料粉砕装置を起動あるいは停止させる際は、固体燃料粉砕装置の運転負荷を低い領域にする必要が無く、起動時は燃料供給量が多い方が粉砕テーブルとローラとの間の固体燃料層の厚さを確保しやすいため粉砕開始しやすく、停止時は粉砕装置を冷却するために要する時間を短くすることが出来るため、粉砕テーブルの回転数を一定回転に維持する第2の制御モードが好適である。一方、固体燃料粉砕装置の起動完了後は固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くすることができるため、制御指令に基づいて粉砕テーブルの回転数を制御する第1の制御モードが好適である。
In the solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure, the control unit executes the second control mode when starting or stopping the solid fuel crushing device, and after the start of the solid fuel crushing device is completed, the control unit executes the second control mode. The second control mode may be switched to the first control mode.
When starting or stopping the solid fuel crusher, it is not necessary to set the operating load of the solid fuel crusher to a low region, and when starting, the larger the fuel supply amount, the more the solid fuel layer between the crushing table and the roller. Since it is easy to secure the thickness, it is easy to start crushing, and when it is stopped, the time required to cool the crushing device can be shortened. Therefore, the second control mode for maintaining the rotation speed of the crushing table at a constant rotation is preferable. Is. On the other hand, after the start of the solid fuel crusher is completed, the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crusher can be lowered, so that the rotation speed of the crushing table is controlled based on the control command. The control mode of 1 is preferable.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムは、固体燃料を粉砕してボイラへ供給する複数の固体燃料粉砕装置を備える固体燃料粉砕システムであって、前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成部と、前記生成部が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定部と、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定部が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定部が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達部と、を備え、前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、前記伝達部から伝達される前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記伝達部から前記停止指令が伝達された場合に前記粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させてから前記粉砕テーブルの回転を停止させてもよい。
固体燃料粉砕装置の鉛直下方側から供給された搬送ガスは、粉砕テーブルの周囲から分級部へ向かい吹き上げられ、粉砕された微粉燃料を分級部へと搬送する。停止指令が伝達された場合に粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させることにより、粉砕テーブル上に残留した固体燃料を遠心力により粉砕テーブルの外周端へと導き外周端から鉛直下方側へ落下させることができる。粉砕テーブルから落下する固体燃料を搬送ガスで分級部へ導くことにより固体燃料粉砕装置の停止時に装置内部に残留する固体燃料を減少させることができる。
The solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure is a solid fuel crushing system including a plurality of solid fuel crushing devices that crush solid fuel and supply it to a boiler, and the plurality of solid fuel crushing systems are based on the target load of the boiler. Whether or not the operating load of the solid fuel crusher operated by the generation unit generated by the generation unit and the control command for controlling the operating load of the solid fuel crushing device is below a predetermined lower limit value. When the determination unit determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is transmitted to each of the plurality of solid fuel crushers, and the operating load is the operation load. When the determination unit determines that the value is below a predetermined lower limit, at least one of the plurality of solid fuel crushers is provided with a transmission unit for transmitting a stop command for stopping the operation of the solid fuel crusher. The solid fuel crushing device is a roller that crushes the crushing table, a driving unit that generates a driving force for rotating the crushing table, and the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table. The solid fuel crushed by the roller is classified into fine powder fuel smaller than a predetermined particle size and carried out from the solid fuel crusher, and the drive is based on the control command transmitted from the transmission unit. A control unit for controlling the rotation speed of the crushing table driven by the unit is provided, and the control unit temporarily increases the rotation speed of the crushing table when the stop command is transmitted from the transmission unit. After that, the rotation of the crushing table may be stopped.
The transport gas supplied from the vertically lower side of the solid fuel crusher is blown up from the periphery of the crushing table toward the classification section, and the crushed fine fuel is transported to the classification section. By temporarily increasing the rotation speed of the crushing table when the stop command is transmitted, the solid fuel remaining on the crushing table is guided to the outer peripheral edge of the crushing table by centrifugal force and falls vertically downward from the outer peripheral edge. Can be made to. By guiding the solid fuel falling from the crushing table to the classification unit with the transport gas, the solid fuel remaining inside the solid fuel crushing device can be reduced when the solid fuel crushing device is stopped.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕してボイラへ供給し、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級する分級部と、前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記固体燃料粉砕装置を停止させる場合に前記粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させてから前記粉砕テーブルの回転を停止させる。 The solid fuel crushing apparatus according to one aspect of the present disclosure crushes solid fuel and supplies it to a boiler, a crushing table, a driving unit that generates a driving force for rotating the crushing table, and a crushing table from a fuel supply unit. Driven by a roller that crushes the solid fuel supplied to the crushing table between the crushing table, a classification unit that classifies the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel smaller than a predetermined particle size, and a driving unit. The control unit includes a control unit that controls the rotation speed of the crushing table, and the control unit temporarily increases the rotation speed of the crushing table when the solid fuel crushing device is stopped, and then the crushing table. Stop the rotation.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置によれば、固体燃料粉砕装置を停止させる場合に粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させることにより、粉砕テーブル上に残留した固体燃料を遠心力により粉砕テーブルの外周端へと導き外周端から鉛直下方側へ落下させることができる。粉砕テーブルから落下する固体燃料を搬送ガスで分級部へ導くことにより固体燃料粉砕装置の停止時に装置内部に残留する固体燃料を減少させることができる。 According to the solid fuel crusher according to one aspect of the present disclosure, the solid fuel remaining on the crushing table is discharged by centrifugal force by temporarily increasing the rotation speed of the crushing table when the solid fuel crushing device is stopped. It can be guided to the outer peripheral edge of the crushing table and dropped vertically downward from the outer peripheral edge. By guiding the solid fuel falling from the crushing table to the classification unit with the transport gas, the solid fuel remaining inside the solid fuel crushing device can be reduced when the solid fuel crushing device is stopped.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムの制御方法は、固体燃料を粉砕してボイラへ供給する複数の固体燃料粉砕装置を備える固体燃料粉砕システムの制御方法であって、前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、を備え、前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成工程と、前記生成工程が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が前記固体燃料粉砕装置を安定して運転するために必要な前記運転負荷の最小値である所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定工程と、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定工程が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定工程が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達工程と、前記伝達工程が伝達する前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御工程と、を備える。 The control method of the solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure is a control method of a solid fuel crushing system including a plurality of solid fuel crushing devices for crushing solid fuel and supplying the boiler to the boiler. A crushing table, a driving unit that generates a driving force for rotating the crushing table, a roller that crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table between the crushing table, and the roller. A classification unit for classifying the solid fuel crushed by the above into fine powder fuel having a particle size smaller than a predetermined particle size and carrying it out from the solid fuel crushing device is provided, and the plurality of solid fuel crushing devices are provided based on the target load of the boiler. In order for the operating load of the solid fuel crushing device operated by the generation step of generating the control command to control the operating load and the control command generated by the generation step to stably operate the solid fuel crushing device. A determination step for determining whether or not the required minimum value of the operating load is below a predetermined lower limit value, and a control command when the determination step determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value. When the determination step determines that the operating load is below the predetermined lower limit value by transmitting to each of the plurality of solid fuel crushing devices, the solid fuel crushing device is used in at least one of the plurality of solid fuel crushing devices. It is provided with a transmission step of transmitting a stop command for stopping the operation of the fuel, and a control step of controlling the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted by the transmission step.
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕システムの制御方法は、ボイラの目標負荷に基づいて複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成し、制御指令に基づいて各固体燃料粉砕装置の粉砕テーブルの回転数を制御するものである。制御指令に基づいて粉砕テーブルの回転数が制御されるため、粉砕テーブルの回転数を一定に維持する場合に比べて固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くすることができる。そのため、粉砕テーブルの回転数を一定に維持する場合よりも複数の固体燃料粉砕装置のいずれかを停止させる頻度を低下させ、固体燃料粉砕システムの運転効率の低下を抑制することができる。 The control method of the solid fuel crushing system according to one aspect of the present disclosure generates a control command for controlling the operating load of a plurality of solid fuel crushing devices based on the target load of the boiler, and each solid fuel crushing is based on the control command. It controls the number of rotations of the grinding table of the device. Since the rotation speed of the crushing table is controlled based on the control command, the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crushing device is lowered as compared with the case where the rotation speed of the crushing table is kept constant. be able to. Therefore, the frequency of stopping any of the plurality of solid fuel crushing devices can be reduced as compared with the case where the rotation speed of the crushing table is kept constant, and the decrease in the operating efficiency of the solid fuel crushing system can be suppressed.
本開示によれば、固体燃料粉砕装置を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くして複数の固体燃料粉砕装置のいずれかを停止させる頻度を低下させ、運転効率の低下を抑制することができることができる固体燃料粉砕システム、固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することができる。 According to the present disclosure, the lower limit of the operating load for stable operation of the solid fuel crusher is lowered to reduce the frequency of stopping any of the plurality of solid fuel crushers, and the decrease in operating efficiency is suppressed. It is possible to provide a solid fuel crushing system, a solid fuel crushing device and a control method thereof.
以下に、本開示に係るボイラシステム(固体燃料粉砕システム)およびその制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第1実施形態〕
以下、本開示の第1実施形態について、図面を参照して説明する。
図1に示すボイラシステム(固体燃料粉砕システム)1は、固体燃料粉砕装置100と、ボイラ200と、制御装置300とを備える。図1には、固体燃料粉砕装置100が1台のみ示されているが、本実施形態においては例えばボイラシステム1は5台の固体燃料粉砕装置100を備えている。なお、ボイラシステム1が備える固体燃料粉砕装置100の台数は、5台に限らずに2以上の任意の台数としてもよい。
Hereinafter, an embodiment of the boiler system (solid fuel crushing system) and the control method thereof according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, the first embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
The boiler system (solid fuel crushing system) 1 shown in FIG. 1 includes a solid
本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、石炭等の炭素含有の固体燃料を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ200のバーナ部(燃焼装置)220へ供給する装置である。本実施形態の固体燃料粉砕装置100は、ミル10と、給炭機20と、送風部30と、温度検出部40と、制御部50とを備えている。
なお、本実施形態では、上方とは鉛直上側の方向を、上部や上面などの“上”とは鉛直上側の部分を示している。また同様に“下”とは鉛直下側の部分を示している。
The solid
In the present embodiment, "upper" means the direction of the vertically upper side, and "upper" such as the upper part and the upper surface means the part on the vertical upper side. Similarly, "bottom" indicates the part on the vertically lower side.
ミル10は、ハウジング11と、粉砕テーブル12と、ローラ13と、駆動部14と、駆動軸15と、分級部16と、燃料供給部17と、分級部16を回転駆動させるモータ18とを有する。
ハウジング11は、鉛直方向に延びる略円筒状に形成されるとともに、粉砕テーブル12とローラ13と分級部16と、燃料供給部17とを収容する筐体である。
The
The
粉砕テーブル12は、駆動部14から駆動軸15を介して伝達される駆動力により回転する平面視円形の部材であり、燃料供給部17から固体燃料(本実施形態では例えば石炭)が供給され、固体燃料粉をローラ13との間で粉砕するもので、回転テーブルとも呼ばれる。粉砕テーブル12の外周側の複数箇所には、搬送ガスとしての一次空気流路100aから流入する一次空気をハウジング11内の粉砕テーブル12の上方の空間に流出させる吹出口(図示略)が設けられている。吹出口の上方にはベーン(図示略)が設置されており、吹出口から吹き出した一次空気に旋回力を与える。ベーンにより旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって粉砕テーブル12上で粉砕された固体燃料を吹き上げて、ハウジング11内の上方の分級部16へ導く。なお、一次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、所定粒径より大きいものは分級部16により分級され、または分級部16まで到達することなく落下して粉砕テーブル12上面に戻される。
The crushing table 12 is a circular member in a plan view that rotates by a driving force transmitted from the
ローラ13は、燃料供給部17から粉砕テーブル12上面に供給された固体燃料を粉砕テーブル12との間で粉砕する回転体である。ローラ13は、粉砕テーブル12の上面に押圧されて粉砕テーブル12と協働して固体燃料を粉砕する。図1では、ローラ13が1つのみ示されているが、粉砕テーブル12の上面を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ13が配置される。例えば、外周部上に120°の角度間隔を空けて、3つのローラ13が配置される。この場合、3つのローラ13が粉砕テーブル12の上面と接する部分(押圧する部分)は、粉砕テーブル12の中心からの距離が略等距離となる。
The
駆動部14は、駆動軸15を介して粉砕テーブル12に駆動力を伝達し、粉砕テーブル12を中心軸回りに回転させる装置である。駆動部14は、粉砕テーブル12を回転させる駆動力を発生する。
分級部16は、ローラ13により粉砕された固体燃料を所定粒径(例えば、70~100μm)より大きいもの(以下、所定粒径を超える粉砕された固体燃料を「粗粉燃料」という。)と所定粒径以下のもの(以下、所定粒径以下の粉砕された固体燃料を「微粉燃料」という。)に分級する装置である。分級部16は、例えば外形が円錐台形状とされ、略円筒形状のハウジング11の円筒軸に沿ってハウジング11内の上方に取り付けられ、外周側に複数の分級羽根を備えている。分級部16は、モータ18により駆動力を与えられ、ハウジング11の円筒軸を中心に回転する。
The
In the
分級部16に到達した一次空気に混合した固体燃料の粉砕物は、分級羽根の回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、粗粉燃料を粉砕テーブル12に導き、微粉燃料(本実施形態では例えば微粉炭燃料)をハウジング11から出口19に導いて搬出する。分級部16によって分級された微粉燃料は、一次空気に混合して出口19から供給流路100bへ排出される。供給流路100bへ流出した一次空気に混合した微粉燃料は、ボイラ200のバーナ部220へ供給される。
The crushed solid fuel mixed with the primary air that has reached the
燃料供給部17は、ハウジング11の上端を貫通するように取り付けられ上部から投入される固体燃料を粉砕テーブル12の略中央領域に供給する。燃料供給部17は、給炭機20から固体燃料が供給される。
The
給炭機20は、ホッパ21と、搬送部22と、モータ23とを有する。搬送部22は、モータ23から与えられる駆動力によってホッパ21の下端部から排出される固体燃料を搬送し、制御部50によって固体燃料の供給量を制御されながらミル10の燃料供給部17に導く。
The
送風部30は、ローラ13により粉砕された固体燃料を乾燥させるとともに分級部16へ供給するための搬送ガスとしての一次空気をハウジング11の内部へ送風する装置である。
送風部30は、ハウジング11へ送風される一次空気を適切な温度に調整するために、熱ガス送風機30aと、冷ガス送風機30bと、熱ガスダンパ30cと、冷ガスダンパ30dとを備えている。
The
The
熱ガス送風機30aは、ボイラ200の燃焼ガスを熱源とする空気予熱器などの熱交換器(加熱器)を経由して供給される熱せられた一次空気を送風する送風機である。熱ガス送風機30aの下流側には熱ガスダンパ(第1送風部)30cが設けられている。熱ガスダンパ30cの開度は制御部50によって制御される。熱ガスダンパ30cの開度によって熱ガス送風機30aが送風する一次空気の流量が決定する。
The
冷ガス送風機30bは、常温の外気である一次空気を送風する送風機である。冷ガス送風機30bの下流側には冷ガスダンパ(第2送風部)30dが設けられている。冷ガスダンパ30dの開度は制御部50によって制御される。冷ガスダンパ30dの開度によって冷ガス送風機30bが送風する一次空気の流量が決定する。一次空気の流量は、熱ガス送風機30aが送風する一次空気の流量と冷ガス送風機30bが送風する一次空気の流量の合計の流量となり、一次空気の温度は、熱ガス送風機30aが送風する一次空気と冷ガス送風機30bが送風する一次空気の混合比率で決まり、制御部50によって制御される。
The
温度検出部40は、出口19の温度を検出するセンサである。温度検出部40は出口19から排出される微粉燃料の温度を検出し、制御部50へ出力する。
The
制御部50は、固体燃料粉砕装置100の各部を制御する装置である。制御部50は、駆動部14に駆動指示を伝達することにより粉砕テーブル12の回転数を制御する。また、制御部50は、給炭機20のモータ23へ駆動指示を伝達することにより、搬送部22が固体燃料を搬送して燃料供給部17へ供給する固体燃料供給量を調整することができる。また、制御部50は、開度指示を送風部30に伝達することにより、熱ガスダンパ30cおよび冷ガスダンパ30dの開度を制御して一次空気の流量と温度を制御することができる。
The
次に、固体燃料粉砕装置100から供給される微粉燃料を用いて燃焼を行って蒸気を発生させるボイラ200について説明する。
ボイラ200は、火炉210とバーナ部220とを備えている。
Next, the
The
バーナ部220は、供給流路100bから供給される微粉燃料を含む一次空気と、熱交換器(図示略)から供給される2次空気とを用いて微粉燃料を燃焼させる装置である。微粉燃料の燃焼は火炉210内で行われ、高温の燃焼ガスは、蒸発器,過熱器,エコノマイザなどの熱交換器(図示略)を通過した後にボイラ200の外部に排出される。
The
ボイラ200から排出された燃焼ガスは、脱硝装置など環境装置で所定の処理を行うとともに、空気予熱器などの熱交換器(加熱器;図示略)に送られ、外気との熱交換が行われる。熱交換器において燃焼ガスとの熱交換により加熱された外気は、前述した熱ガス送風機30aに送られる。ボイラ200の各熱交換器への給水は、エコノマイザ(図示略)において加熱された後に、蒸発器(図示略)および過熱器(図示略)によって更に加熱されて高温高圧の蒸気が生成され、蒸気タービン(図示略)へと送られて発電機(図示略)を回転駆動して発電が行われる。
The combustion gas discharged from the
次に、複数の固体燃料粉砕装置100を制御する制御装置300について説明する。制御装置300は、ボイラ200の目標負荷に基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成し、各固体燃料粉砕装置100を制御する装置である。さらにボイラ200の現在の負荷を検知して制御性を向上しても良く、本実施形態においては、制御装置300は、ボイラ200の現在の負荷と目標負荷とに基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成し、各固体燃料粉砕装置100を制御する装置であるものを説明する。
Next, the
図2は、ボイラシステム1の制御構成を示す図である。制御装置300は、検知部310と、生成部320と、判定部330と、伝達部340と、を備える。ここで、検知部310,生成部320,判定部330,伝達部340は、それぞれCPU等の演算装置を備えるハードウェアにより構成されるものであってよい。また、検知部310,生成部320,判定部330,伝達部340は、単一または複数の演算装置により実行されるソフトウェアとして構成されるものであってもよい。
FIG. 2 is a diagram showing a control configuration of the
検知部310は、例えば、ボイラ200で生成された蒸気流量でボイラ200の負荷を検知してもよく、ボイラ200で生成された蒸気により駆動する蒸気タービンに接続された発電機の発電量に基づいて、ボイラ200の負荷を検知してもよい。
The
生成部320は、検知部310が検知する負荷とボイラ200の目標負荷とに基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成する。ここで、ボイラ200の目標負荷は、例えば、ボイラシステム1の操作者や中央制御室のコンピュータが制御装置300に入力するものである。また、固体燃料粉砕装置100の運転負荷は、固体燃料粉砕装置100へ供給可能な単位時間当たりの微粉燃料の最大供給量に対する目標供給量の割合を例えば百分率で示した数値である。
The
なお、本実施形態では、検知部310で、ボイラ200の負荷を検知して、生成部320は、検知部310が検知する負荷とボイラ200の目標負荷とに基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成しているが、ボイラ200の負荷の検知を行わずに、生成部320では、ボイラ200の目標負荷に基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成してもよい。
In the present embodiment, the
判定部330は、生成部320が生成した制御指令により運転される固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値を下回るかどうかを判定する。ここで、所定の下限値は、粉砕テーブル12とローラ13との間の固体燃料層の厚さが減少することなどで発生するミル10の異常振動などを抑制して、固体燃料粉砕装置100を、安定して運転するために必要な運転負荷の最小値をいう。所定の下限値は、例えば固体燃料粉砕装置100の運転負荷を変化させてボイラ200のバーナ部220への微粉燃料の供給量等を予め測定することにより定めるものとする。固体燃料粉砕装置100の運転負荷の所定の下限値は、例えば15%から40%である。
The
伝達部340は、制御指令により運転される固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値を下回らないと判定部330が判定する場合に、制御指令を複数の固体燃料粉砕装置100のそれぞれの制御部50に伝達する。また、伝達部340は、制御指令により運転される固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値を下回ると判定部330が判定する場合に、複数の固体燃料粉砕装置100の少なくともいずれかに固体燃料粉砕装置100の運転を停止させる停止指令を伝達する。伝達部340は、複数の固体燃料粉砕装置100との間で各種の信号を送受信する信号線350を介して、制御指令および停止指令を各固体燃料粉砕装置100に伝達する。
When the
制御指令により運転される固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値を下回ると判定部330が判定する場合、いずれの固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達するかを予め定めておくものとする。例えば、所定の下限値を下回ると判定部330が判定する場合に、固体燃料粉砕装置100のメンテナンス時期を含めた長期の運転計画をもとに予め定めておいた所定の台数の固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達することを予め定めておく。
When the
また、所定の固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達する場合、生成部320は、他の固体燃料粉砕装置100に伝達する制御指令を再び生成する。制御指令を再生成するのは、当初生成した制御指令が5台の固体燃料粉砕装置100の全てを運転することを前提として生成したものだからである。生成部320は、停止指令を伝達する固体燃料粉砕装置100を除く他の固体燃料粉砕装置100の台数に応じた制御指令となるように制御指令を再生成する。
Further, when the stop command is transmitted to the predetermined solid
各固体燃料粉砕装置100の制御部50は、伝達部340から伝達された制御指令に基づいて駆動部14により駆動される粉砕テーブル12の回転数を制御する。制御部50は、制御指令が示す固体燃料粉砕装置100の運転負荷と粉砕テーブル12の回転数を制御するための目標回転数指令値Rtaとを対応付けたテーブル(図示略)を予め記憶した記憶部(図示略)を備えている。制御部50は、制御指令に対応する目標回転数指令値Rtaを記憶部から読み出し、駆動部14に目標回転数指令値Rtaを伝達する。駆動部14は、制御部50から伝達された目標回転数指令値Rtaに応じた回転数となるように粉砕テーブル12の回転数を制御する。例えば、駆動部14の駆動モータ(図示略)の回転数をインバータで制御してもよい。
The
また、記憶部に保存された目標回転数指令値Rtaは、例えば、固体燃料の種類に応じて、運転負荷に対して粉砕テーブル12とローラ13との間の固体燃料層の厚さが変化して減少することなどで発生するミル10の異常振動などが発生することなく、固体燃料粉砕装置100を安定して運転できる粉砕テーブル12の回転数を事前に取得して記録保存させたものでもよい。
Further, in the target rotation speed command value Rta stored in the storage unit, for example, the thickness of the solid fuel layer between the crushing table 12 and the
また、各固体燃料粉砕装置100の制御部50は、制御指令が示す固体燃料粉砕装置100の運転負荷に応じて、給炭機20から燃料供給部17を通してミル10に供給される固体燃料の供給量を制御する。また、各固体燃料粉砕装置100の制御部50は、制御指令が示す固体燃料粉砕装置100の運転負荷に応じて、送風部30が送風する一次空気の流量を制御する。また、各固体燃料粉砕装置100の制御部50は、制御指令が示す固体燃料粉砕装置100の運転負荷に応じて、分級部16の回転速度を制御する。
Further, the
以上のように、各固体燃料粉砕装置100の制御部50は、制御指令が示す固体燃料粉砕装置100の運転負荷に応じて、粉砕テーブル12の回転数、給炭機20からの固体燃料の供給量、一次空気の流量、分級部16の回転速度をそれぞれ制御する。各固体燃料粉砕装置100には同一の制御指令が伝達されるため、各固体燃料粉砕装置100は同様に動作する。
As described above, the
次に、制御装置300が各固体燃料粉砕装置100の制御部50に制御指令および停止指令を伝達することにより実行される動作の一例について説明する。図3は、本実施形態のボイラシステム1におけるボイラ負荷と各固体燃料粉砕装置100の運転負荷との関係を示す図である。固体燃料粉砕装置100は例えば5台で構成され、各固体燃料粉砕装置100の運転負荷の所定の下限値はMLmin1であり、微粉燃料の最大供給量に対する運転負荷は、MLmaxである。図3に示す実線は、本実施形態である制御指令および停止指令に基づいて運転される各固体燃料粉砕装置100の運転負荷である。
Next, an example of the operation executed by the
検知部310が検知するボイラ200の負荷がBL2以上である場合、生成部320が生成する制御指令により運転される各固体燃料粉砕装置100の運転負荷がMLmin1以上となる。この場合、判定部330が各固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値であるMLmin1を下回らないと判定し、5台の固体燃料粉砕装置100のそれぞれに制御指令を伝達する。制御指令が伝達された5台の固体燃料粉砕装置100は、制御指令に応じた運転負荷で運転する。後述する様に、各固体燃料粉砕装置100の運転負荷の所定の下限値であるMLmin1を出来るだけ低い運転負荷まで低くすることで、固体燃料粉砕装置100は5台のままで制御指令に応じた運転負荷で運転を継続することができる。
When the load of the
検知部310が検知するボイラ200の負荷がBL2を下回ると、生成部320が生成する制御指令で運転される各固体燃料粉砕装置100の運転負荷が所定の下限値であるMLmin1を下回る。この場合、判定部330が各固体燃料粉砕装置100の運転負荷がMLmin1を下回ると判定し、例えば、伝達部340が予め定めた3台の固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達する。停止指令が伝達された3台の固体燃料粉砕装置100は、後述する停止動作を実行する。停止動作には固体燃料粉砕装置100の内部の残炭を排出するなど、数10分の時間を必要とするので、その間はボイラ200の負荷変化をさせない負荷保持時間を必要とする。また、予め定めた他の2台の固体燃料粉砕装置100は、後述する運転負荷で運転を継続する。
When the load of the
伝達部340が3台の停止指令を伝達する場合、生成部320は、停止指令を伝達する3台の固体燃料粉砕装置100を除く他の2台の固体燃料粉砕装置100に応じた制御指令となるように制御指令を再生成する。図3に示すように、生成部320が生成する制御指令は、例えばボイラ負荷BL2において各固体燃料粉砕装置100の運転負荷の上限であるMLmaxとなる。MLmaxは運転負荷100%以下であり、100%より運転負荷の余裕分をもたせるとさらに好ましい。
When the
生成部320が生成する制御指令により運転される各固体燃料粉砕装置100がMLmin1からMLmaxに大幅に上昇しているのは、ボイラ200に微粉燃料を供給する固体燃料粉砕装置100の台数が5台から2台に減少したためである。運転状態の固体燃料粉砕装置100の台数が減少したため、各固体燃料粉砕装置100の運転負荷が上昇している。なお、ここではボイラ負荷BL2において各固体燃料粉砕装置100の運転負荷を上限であるMLmaxとしたが、固体燃料粉砕装置100の粉砕能力等により、運転負荷はMLmaxに限られることがなく、MLmax以下であればよい。
The reason why each solid
検知部310が検知するボイラ200の負荷がBL1以上でBL2未満である場合、ここでは2台の固体燃料粉砕装置100が制御指令に応じた運転負荷で運転する。3台の固体燃料粉砕装置100は、停止状態を維持する。検知部310が検知するボイラ200の負荷がBL1を下回る場合、伝達部340は運転状態の2台の固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達する。停止指令が伝達された2台の固体燃料粉砕装置100は、後述する停止動作を実行する。ボイラ200の負荷がBL1を下回る場合には、全ての固体燃料粉砕装置100を停止させて、ボイラ200を停止させる。また必要に応じて、ボイラ200をBL1未満の負荷で運転する場合には、補助燃料バーナ(図示略)によりボイラ200を運転してもよい。
When the load of the
次に、本実施形態の比較例について説明する。図3に示す破線は、本実施形態の比較例を示すものである。本実施形態の比較例は、各固体燃料粉砕装置100の制御部50が、伝達部340から伝達された制御指令によらずに粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持したものである。比較例においては、MLmin1よりも大きいMLmin2に各固体燃料粉砕装置100の運転負荷が到達した場合に、例えば予め定めた2台の固体燃料粉砕装置100に停止指令を伝達する。予め定めた他の3台の固体燃料粉砕装置100は、後述する運転負荷で運転を継続する。
Next, a comparative example of this embodiment will be described. The broken line shown in FIG. 3 shows a comparative example of the present embodiment. In the comparative example of this embodiment, the
粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持するために、MLmin1よりも大きいMLmin2に各固体燃料粉砕装置100の運転負荷が到達した場合に停止指令を伝達している。これは、粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持する場合には、粉砕テーブル12の回転数を運転負荷に応じて制御させる場合に比べ、より運転負荷が高い時点で、粉砕テーブル12とローラ13との間の固体燃料層の厚さが減少することなどで発生するミル10の異常振動などにより、固体燃料粉砕装置100を安定して運転することができなくなるからである。
In order to maintain the rotation speed of the crushing table 12 at a constant rotation speed, a stop command is transmitted when the operating load of each solid
粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持する場合、運転負荷を下げるには、給炭機20からの固体燃料の供給量、一次空気の流量、分級部16の回転速度を低下させる必要がある。しかしながら、粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持したままで、MLmin2を下回るようにこれらのパラメータを低下させると、ミル10の異常振動などの発生により固体燃料粉砕装置100を安定して運転することができなくなる。
When maintaining the rotation speed of the crushing table 12 at a constant rotation speed, it is necessary to reduce the supply amount of solid fuel from the
図3に示すように、本実施形態においてはボイラ負荷がBL2以上において例えば5台の固体燃料粉砕装置100を運転状態に維持できるが、比較例においてはボイラ負荷がBL2より高いBL3を下回るボイラ負荷までは例えば予め定めた2台の固体燃料粉砕装置100を停止させる必要がり、BL2からBL3の範囲で固体燃料粉砕装置100を5台で運用できる範囲が狭くなる。
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, when the boiler load is BL2 or more, for example, five
従って、本実施形態の方が5台の固体燃料粉砕装置100を運転状態に維持できるボイラ負荷の範囲が広いため、複数の固体燃料粉砕装置100のいずれかを停止させる頻度を低下させ、固体燃料粉砕装置100の停止と再起動に要する時間と手間を省くことができる。このため、固体燃料粉砕装置100の停止や再起動の時間の間に発生するボイラ200の負荷変化をさせない負荷保持時間の発生を低減することができ、運転効率の低下を抑制することができる。
Therefore, since the present embodiment has a wider range of boiler load that can maintain the five solid
次に、伝達部340から停止指令が伝達された固体燃料粉砕装置100が実行する停止動作について説明する。
図4は、固体燃料粉砕装置100が停止動作を実行する際の粉砕テーブル12の回転数指令値を示す図である。時刻t1は、伝達部340から固体燃料粉砕装置100に停止指令が伝達されたタイミングを示す。時刻t1に至るまでの期間においては、固体燃料粉砕装置100の粉砕テーブル12の回転数が漸次減少している。そのため、粉砕テーブル12の目標回転数指令値Rtaが時間の経過に従って漸次減少している。
Next, the stop operation executed by the
FIG. 4 is a diagram showing a rotation speed command value of the crushing table 12 when the solid
伝達部340から停止指令が伝達された固体燃料粉砕装置100の制御部50は、時刻t1における粉砕テーブル12の目標回転数指令値Rta1を時刻t2に至るまで一定時間に渡って維持する。時刻t1から時刻t2において、制御部50は、熱ガスダンパ30cを閉状態としつつ冷ガスダンパ30dの開度を増加させる。また、制御部50は、給炭機20からミル10への固体燃料の供給を停止させる。この動作により、ミル10の内部の温度が低下し、ミル10の内部に存在する固体燃料が減少する。時刻t1から時刻t2に至る時間は、例えば10分から30分の時間を必要とする。
The
固体燃料粉砕装置100の制御部50は、時刻t2となった場合に粉砕テーブル12の目標回転数指令値RtaをRta1からRta2まで増加させて粉砕テーブル12の回転数を一時的に増加させる。粉砕テーブル12上に残留した固体燃料を遠心力により粉砕テーブル12の外周端へと導き外周端から下方側へ落下させて、粉砕テーブル12の周囲より吹き上げる一次空気で搬送して分級部へ導くことにより固体燃料粉砕装置100の停止時に装置内部に残留する固体燃料を減少させることができる。
When the time t2 is reached, the
なお、粉砕テーブル12の目標回転数指令値Rta2は、固体燃料の種類に応じて、運転負荷がMLmaxもしくは運転負荷100%時に設定した粉砕テーブル12の目標回転数指令値Rta以下に設定される。その後、時刻t3において粉砕テーブル12の回転数がゼロとなるように粉砕テーブル12の目標回転数指令値Rtaを漸次減少させる。時刻t2から時刻t3に至る時間は、粉砕テーブル12上に残留した固体燃料を遠心力により粉砕テーブル12の外周端へと導いて、残留する固体燃料を減少させるために、例えば5分以上かつ30分以内の時間とするのが好ましい。 The target rotation speed command value Rta2 of the crushing table 12 is set to be equal to or less than the target rotation speed command value Rta of the crushing table 12 set when the operating load is MLmax or the operating load is 100%, depending on the type of solid fuel. After that, the target rotation speed command value Rta of the crushing table 12 is gradually reduced so that the rotation speed of the crushing table 12 becomes zero at time t3. The time from time t2 to time t3 is, for example, 5 minutes or more and 30 in order to guide the solid fuel remaining on the crushing table 12 to the outer peripheral edge of the crushing table 12 by centrifugal force and reduce the remaining solid fuel. The time is preferably within minutes.
以上説明した本実施形態のボイラシステム1が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態のボイラシステム1は、検知部310が検知する負荷とボイラ200の目標負荷とに基づいて複数の固体燃料粉砕装置100の運転負荷を制御する制御指令を生成し、制御指令に基づいて各固体燃料粉砕装置100の粉砕テーブル12の回転数を制御している。制御指令に基づいて粉砕テーブル12の回転数が制御されるため、粉砕テーブル12の回転数を一定に維持する場合の運転負荷の下限値MLmin2に比べて、固体燃料粉砕装置100を安定して運転するための運転負荷の下限値MLmin1を低くすることができる。そのため、粉砕テーブル12の回転数を一定に維持する場合よりも複数の固体燃料粉砕装置100のいずれかを停止させる頻度を低下させ、固体燃料粉砕装置100の停止や再起動の時間の間に発生するボイラ200の負荷変化をさせない負荷保持時間の発生を低減することができ、ボイラシステム1の運転効率の低下を抑制することができる。
The operation and effect of the
The
また、本実施形態のボイラシステム1によれば、停止指令が伝達された場合に粉砕テーブル12の回転数を一時的に増加させることにより、粉砕テーブル12上に残留した固体燃料を遠心力により粉砕テーブル12の外周端から下方へ落下させて、粉砕テーブル12から落下した固体燃料を粉砕テーブル12の周囲より吹き上げる一次空気で搬送して分級部16へ導くことにより、固体燃料粉砕装置100の内部に残留する固体燃料を減少させることができる。
Further, according to the
このため、固体燃料粉砕装置100の停止時に装置内に残留する固体燃料による発火の危惧を低減することができる。また、残留した固体燃料を搬出する時間を短縮できるので、固体燃料粉砕装置100の停止に必要とする時間を短縮できる。このため固体燃料粉砕装置100の停止時間の間に発生するボイラ200の負荷変化をさせない負荷保持時間の発生をさらに低減することができ、ボイラシステム1の運転効率の低下を一層に抑制することができる。
Therefore, when the solid
〔第2実施形態〕
次に、本開示の第2実施形態について説明する。
第2実施形態は第1実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き第1実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。本実施形態は、各固体燃料粉砕装置100の制御部50が、粉砕テーブル12の回転数を制御する第1の制御モードと、粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持する第2の制御モードとを備えるものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present disclosure will be described.
The second embodiment is a modification of the first embodiment, and is the same as the first embodiment except for the cases described below, and the description thereof will be omitted below. In this embodiment, the
図5は、第2実施形態の固体燃料粉砕装置100の制御部50が実行する処理を示すフローチャートである。
図5に示すように、本実施形態の固体燃料粉砕装置100の制御部50は、伝達部340から制御指令が伝達された場合、ステップS501において、第1の制御モードが指定されているか否かを判定する。制御部50は、YESと判定した場合にステップS502で第1の制御モードを実行し、NOと判定した場合にステップS503で第2の制御モードを実行する。
FIG. 5 is a flowchart showing a process executed by the
As shown in FIG. 5, in the
第1の制御モードは、伝達部340から伝達される制御指令に基づいて駆動部14により駆動される粉砕テーブル12の回転数を制御するモードである。図6に示す実線は、第1の制御モードで運転される各固体燃料粉砕装置100の運転負荷を示す。第1の制御モードにより制御部50が実行する動作は、第1実施形態の制御部50が実行する動作と同様である。そのため、以下での説明を省略する。
The first control mode is a mode for controlling the rotation speed of the crushing table 12 driven by the
第2の制御モードは、伝達部340から伝達される制御指令によらずに、粉砕テーブル12の回転数を一定回転数に維持するモードである。図6に示す破線は、粉砕テーブル12の回転数を運転負荷がMLmaxである時と同じ回転数で一定回転数とする場合を例示している。第2の制御モードで運転される各固体燃料粉砕装置100の運転負荷を示す。第2の制御モードにより制御部50が実行する動作は、第1実施形態の比較例の動作と同様である。そのため、以下での説明を省略する。
The second control mode is a mode in which the rotation speed of the crushing table 12 is maintained at a constant rotation speed regardless of the control command transmitted from the
制御部50は、例えば、固体燃料粉砕装置100が停止状態から起動完了に至るまでの状態である場合に、第2の制御モードを指定する。また、制御部50は、固体燃料粉砕装置100が運転状態から停止状態に移行する停止動作中である場合に、第2の制御モードを指定する。このようにしているのは、固体燃料粉砕装置を起動あるいは停止させる際は、粉砕テーブル12の回転速度を変更させずに運転と制御を安定化させることで、粉砕テーブル12の回転速度の制御を安定化させるため粉砕テーブル12の回転数を一定回転に維持する第2の制御モードが好適だからである。
The
制御部50は、例えば、固体燃料粉砕装置100の起動完了後に第1の制御モードを指定し、第2の制御モードを第1の制御モードに切り替える。起動完了後に第1の制御モードに切り替えることにより、第1実施形態と同様に複数の固体燃料粉砕装置100のいずれかを停止させる頻度を低下させ、ボイラシステム1の運転効率の低下を抑制することができる。
For example, the
ステップS504で、制御部50は、伝達部340から停止指令が伝達されたかどうかを判定し、YESであればステップS505へ処理を進め、NOであればステップS501を再び実行する。
ステップS505で、制御部50は、固体燃料粉砕装置100を停止させる停止動作を実行する。この停止動作は、第1実施形態で説明した停止動作と同様である。
In step S504, the
In step S505, the
以上説明した本実施形態によれば、第1の制御モードにおいては、制御指令に基づいて粉砕テーブル12の回転数が制御されるため、固体燃料粉砕装置100を安定して運転するための運転負荷の下限値を低くすることができる。一方、第2の制御モードにおいては、粉砕テーブル12の回転数が一定回転数に維持されるため、粉砕テーブル12の回転数を変更することによる応答遅れ等が生じることがない。
According to the present embodiment described above, in the first control mode, the rotation speed of the crushing table 12 is controlled based on the control command, so that the operating load for stably operating the solid
1 ボイラシステム(固体燃料粉砕システム)
10 ミル
11 ハウジング
12 粉砕テーブル
13 ローラ
14 駆動部
15 駆動軸
16 分級部
17 燃料供給部
18 モータ
19 出口
20 給炭機
30 送風部
40 温度検出部
50 制御部
100 固体燃料粉砕装置
200 ボイラ
210 火炉
220 バーナ部(燃焼装置)
300 制御装置
310 検知部
320 生成部
330 判定部
340 伝達部
1 Boiler system (solid fuel crushing system)
10
300
Claims (7)
前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成部と、
前記生成部が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が前記固体燃料粉砕装置を安定して運転するために必要な前記運転負荷の最小値である所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定部と、
前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定部が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定部が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達部と、を備え、
前記固体燃料粉砕装置は、
粉砕テーブルと、
前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、
燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、
前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、
前記伝達部から伝達される前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備える固体燃料粉砕システム。 A solid fuel crushing system equipped with multiple solid fuel crushing devices that crush solid fuel and supply it to the boiler.
A generation unit that generates a control command for controlling the operating load of the plurality of solid fuel crushers based on the target load of the boiler.
A predetermined lower limit value in which the operating load of the solid fuel crushing device operated by the control command generated by the generation unit is the minimum value of the operating load required for stable operation of the solid fuel crushing device. Judgment unit that determines whether or not it is below
When the determination unit determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is transmitted to each of the plurality of solid fuel crushers, and when the operating load falls below the predetermined lower limit value. When the determination unit determines, at least one of the plurality of solid fuel crushers is provided with a transmission unit for transmitting a stop command for stopping the operation of the solid fuel crusher.
The solid fuel crusher is
With a crushing table,
A drive unit that generates a driving force to rotate the crushing table,
A roller that crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table between the crushing table and the roller.
A classifying unit that classifies the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel having a particle size smaller than a predetermined particle size and carries it out from the solid fuel crushing device.
A solid fuel crushing system including a control unit for controlling the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted from the transmission unit.
前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成部と、
前記生成部が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定部と、
前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定部が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定部が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達部と、を備え、
前記固体燃料粉砕装置は、
粉砕テーブルと、
前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、
燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、
前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、
前記伝達部から伝達される前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記伝達部から前記停止指令が伝達された場合に前記粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させてから前記粉砕テーブルの回転を停止させる固体燃料粉砕システム。 A solid fuel crushing system equipped with multiple solid fuel crushing devices that crush solid fuel and supply it to the boiler.
A generation unit that generates a control command for controlling the operating load of the plurality of solid fuel crushers based on the target load of the boiler.
A determination unit for determining whether or not the operating load of the solid fuel crusher operated by the control command generated by the generation unit is below a predetermined lower limit value.
When the determination unit determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is transmitted to each of the plurality of solid fuel crushers, and when the operating load falls below the predetermined lower limit value. When the determination unit determines, at least one of the plurality of solid fuel crushers is provided with a transmission unit for transmitting a stop command for stopping the operation of the solid fuel crusher.
The solid fuel crusher is
With a crushing table,
A drive unit that generates a driving force to rotate the crushing table,
A roller that crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table between the crushing table and the roller.
A classifying unit that classifies the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel having a particle size smaller than a predetermined particle size and carries it out from the solid fuel crushing device.
A control unit for controlling the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted from the transmission unit is provided.
The control unit is a solid fuel crushing system that temporarily increases the rotation speed of the crushing table and then stops the rotation of the crushing table when the stop command is transmitted from the transmission unit.
前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、を備え、
前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成工程と、
前記生成工程が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が前記固体燃料粉砕装置を安定して運転するために必要な前記運転負荷の最小値である所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定工程と、
前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定工程が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定工程が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達工程と、
前記伝達工程が伝達する前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御工程と、を備える固体燃料粉砕システムの制御方法。 A control method for a solid fuel crushing system equipped with multiple solid fuel crushing devices that crush solid fuel and supply it to the boiler.
The solid fuel crushing device crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table between the crushing table, a driving unit that generates a driving force for rotating the crushing table, and the crushing table. It is provided with a roller and a classification unit for classifying the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel smaller than a predetermined particle size and carrying it out from the solid fuel crusher.
A generation step of generating a control command for controlling the operating load of the plurality of solid fuel crushers based on the target load of the boiler.
A predetermined lower limit value in which the operating load of the solid fuel crushing device operated by the control command generated by the generation step is the minimum value of the operating load required for stable operation of the solid fuel crushing device. Judgment process to determine whether it is below
When the determination step determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is transmitted to each of the plurality of solid fuel crushers, and when the operating load falls below the predetermined lower limit value. When the determination step determines, a transmission step of transmitting a stop command for stopping the operation of the solid fuel crusher to at least one of the plurality of solid fuel crushers, and a transmission step.
A control method for a solid fuel crushing system, comprising a control step of controlling the rotation speed of the crushing table driven by the driving unit based on the control command transmitted by the transmission step.
前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、を備え、 The solid fuel crushing device crushes the solid fuel supplied from the fuel supply unit to the crushing table between the crushing table, a driving unit that generates a driving force for rotating the crushing table, and the crushing table. It is provided with a roller and a classification unit for classifying the solid fuel crushed by the roller into fine powder fuel smaller than a predetermined particle size and carrying it out from the solid fuel crusher.
前記ボイラの目標負荷に基づいて前記複数の固体燃料粉砕装置の運転負荷を制御する制御指令を生成する生成工程と、A generation step of generating a control command for controlling the operating load of the plurality of solid fuel crushers based on the target load of the boiler.
前記生成工程が生成した前記制御指令により運転される前記固体燃料粉砕装置の前記運転負荷が所定の下限値を下回るかどうかを判定する判定工程と、A determination step of determining whether or not the operating load of the solid fuel crusher operated by the control command generated by the generation step is below a predetermined lower limit value.
前記運転負荷が前記所定の下限値を下回らないと前記判定工程が判定する場合は前記制御指令を前記複数の固体燃料粉砕装置のそれぞれに伝達し、前記運転負荷が前記所定の下限値を下回ると前記判定工程が判定する場合は前記複数の固体燃料粉砕装置の少なくともいずれかに該固体燃料粉砕装置の運転を停止させる停止指令を伝達する伝達工程と、When the determination step determines that the operating load does not fall below the predetermined lower limit value, the control command is transmitted to each of the plurality of solid fuel crushers, and when the operating load falls below the predetermined lower limit value. When the determination step determines, a transmission step of transmitting a stop command for stopping the operation of the solid fuel crusher to at least one of the plurality of solid fuel crushers, and a transmission step.
前記伝達工程が伝達する前記制御指令に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御工程と、を備え、A control step for controlling the rotation speed of the crushing table driven by the drive unit based on the control command transmitted by the transmission step is provided.
前記制御工程は、前記伝達工程により前記停止指令が伝達された場合に前記粉砕テーブルの回転数を一時的に増加させてから前記粉砕テーブルの回転を停止させる固体燃料粉砕システムの制御方法。The control step is a control method for a solid fuel crushing system in which the rotation speed of the crushing table is temporarily increased and then the rotation of the crushing table is stopped when the stop command is transmitted by the transmission step.
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