JPH0118326B2 - - Google Patents

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JPH0118326B2
JPH0118326B2 JP55137622A JP13762280A JPH0118326B2 JP H0118326 B2 JPH0118326 B2 JP H0118326B2 JP 55137622 A JP55137622 A JP 55137622A JP 13762280 A JP13762280 A JP 13762280A JP H0118326 B2 JPH0118326 B2 JP H0118326B2
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JP
Japan
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coal
mill
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air
supplied
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JP55137622A
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JPS5762323A (en
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Yasuhiro Iioka
Akira Sugano
Atsushi Esashi
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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  • Regulation And Control Of Combustion (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭焚き火力プラント制御方式に係
り、特にミル動特性遅れを考慮し最適な空気量制
御を行なうミル回りの空気量制御方法及び装置に
関する。
一般に石炭焚き火力プラントは第1図に示す如
き構成を有している。図において、プラント自動
制御装置1には給炭機モータ8が接続されてお
り、この給炭機モータ8はプラント自動制御装置
1によつて制御されている。この給炭機モータ8
は給炭機20の給炭機ベルト9を駆動するもので
ありこの給炭機20には貯炭槽7から適宜石炭が
供給されるように構成されている。この給炭機2
0は給炭機ベルト9の駆動速度に応じて石炭をミ
ル10内に送り込むものである。このミル10内
には回転テーブル14が設けられておりこの回転
テーブル14の上に給炭機20より石炭が供給さ
れる。この回転テーブル14は常時回転している
ものであり、この回転テーブル14の外周近傍に
ボール13が設けられており、この回転テーブル
14上に供給された石炭が回転テーブル14の回
転によつてその遠心力に基づき外周方向にはじか
れこのボール13によつて粉砕される。またこの
ミル10には側壁に搬送用の空気を取り入れる取
り入れ口が設けられており、この搬送用空気取り
入れ口には1次空気フアン16の設けられている
配管が成されている。この1次空気フアン16の
上流には押し込み通風フアン15が設けられてい
る。一方押し込み通風フアン15から供給される
空気は1次空気フアン16によつてミル10内に
送り込まれると同時に1次空気フアン16より上
流で分気してボイラ4に供給するように構成され
ている。また、ミル10の上方には燃料輸送管1
1が接続されておりこの燃料輸送管11にはボイ
ラ4の側面に設けられているバーナ12に接続さ
れている。このボイラ4内で輸送された燃料を燃
焼し給水ポンプ19によつて供給される水を蒸気
に変えタービン5を駆動して発電機6によつて発
電している。またボイラ4内において燃えたガス
はガス再循環フアン18によつて再度燃焼側に供
給するように構成されている。
またプラント自動制御装置1にはタービン負荷
を要求する負荷要求信号2が入力するように構成
されると共に中央操作盤3によつて制御内容を表
示すると共に制御をすることができるように構成
されている。
このように構成される火力プラントのボイラ
4、タービン5及び発電機6から成る主機は補機
と共にプラント自動制御装置1によつて制御され
る。このプラント自動制御装置1には負荷要求信
号2、中央操作盤3からオペレータによつて与え
られる信号及びプラントの各種のデータが与えら
れ、ボイラ4にはミル10から微粉炭が供給され
る。
このミル10の詳細構成図が第2図に示されて
いる。即ち、ミル10の底部には回転テーブル1
4が設けられており、この回転テーブル14上に
給炭機20より石炭が給炭機ベルト9の回転によ
つて貯炭槽7に貯蔵されている石炭が供給され
る。この給炭機ベルト9は給炭機モータ8によつ
て駆動するように構成されている。この回転テー
ブル14が回転すると石炭は外周方向にはじかれ
この回転テーブル14の外周部に設けられている
ボール13とこの回転テーブル14とによつて粉
砕されて微粉炭になる。この微粉炭はバンク5
0、バンク51、分給器52を通つて矢印Aに示
す方向に供給される搬送用の1次空気によつて燃
料輸送管11を介してバーナ12に供給される。
このバーナ12は火炉54に数段設けられてお
り、このバーナ12の間からコンパートメント2
次空気ダンパ25を介してコンパートメント2次
空気が火炉54内に供給されるように構成されて
いる。またミル10の下端部側面には1次空気を
取り入れる取り入れ口が設けられており、この1
次空気取り入れ口には空気供給管55が接続され
ている。この空気供給管55内にはオリフイス2
3が設けられておりこのオリフイス23の上流側
に1次空気フアン16が設けられている。この1
次空気フアン16の上流側に1次空気ダンパ24
が設けられている。また、ミル10の上部にはミ
ル差圧発信器21が接続されており、このミル差
圧発信器21はオリフイスより下流側の空気供給
管55内の圧力との差を検出するものである。ま
た、空気供給管55のオリフイス23の上流側圧
力と下流側圧力とを用い、1次空気差圧発信器2
2を用いて1次空気差圧を検出するように構成さ
れている。この1次空気差圧発信器により検出さ
れた1次空気差圧は、差圧値と流量値との間に成
立する公知の関係式により、第3図における1次
空気流量33に換算される。
このように構成されるものであるから、貯炭槽
7からの石炭は給炭器ベルト9により運ばれ、ミ
ル10内部の回転テーブル14上に載る。この回
転テーブル14は一定方向に回転しているため回
転テーブル14の回転遠心力により回転テーブル
14上に載つた石炭は外周方向にはじかれる。こ
の外周方向にはじかれた石炭は回転テーブル14
の外淵に設けられているボール13によりかみ込
まれ粉砕される。この粉砕された粉炭は矢印Aに
示す搬送用の1次空気によりミル10内部のバン
ク50、バンク51を通り、分級器52及びホツ
パー53によつて選別され200メツシユ程度の細
い粉炭のみが燃料輸送管11へ運ばれる。ここ
で、規定粒度に達しない粗い粉炭は分級器52か
ら再び回転テーブル14上に戻される。この粉砕
プロセスがかなりの回数繰り返され規定粒度に達
する。このように石炭を粉炭に変えてバーナで燃
え易くし、ボイラへ送つている。この給炭量の調
節は給炭指令信号により給炭機モータ8の回転速
度を変える事により粉炭になる前の石炭状態で行
なつている。この給炭量に対して搬送及び燃焼の
ために適切な空気量を常時制御して供給する必要
があり、従来の石炭焚き火力プラントにおける空
気量の制御は、第3図に示す如きミル回り空気量
制御方式がとられていた。即ち、同図において、
負荷要求に対応して求めた燃料目標信号27と合
計石炭量の実測値32とを比較し、その偏差を比
例積分器35にて演算しミルマスタ信号28を作
成する。このミルマスタ信号28を給炭機指令信
号29として給炭機モータ8の回転速度を調節
し、給炭量を制御する。また、前記ミルマスタ信
号28と1次空気流量33との偏差を比例積分器
36で演算し1次空気ダンパ指令信号30を作成
する。同様に、ミルマスタ信号28に対する1次
空気流量33、コンパートメント2次空気量34
の合計量との偏差を求めて比例積分器37にて演
算し、これをコンパートメント2次空気ダンパへ
の指令信号として空気量を制御する。
近年の石炭焚き火力プラントにおいては窒素酸
化物NOX量の制限強化や黒煙発生などに対する
環境保護面からの規制が厳しくなる一方、爆燃防
止などボイラ保護の重要性が高まつてきており、
従来方式に替わる新しい方式の開発が望まれてい
る。しかしながら従来のミル回り空気量制御方式
にあつては、第4図Aに示すようにミルマスタ信
号のステツプ的な増加に対してミル動特性遅れに
よりバーナ入口微粉炭量は3分程度の時間遅れを
もつて規定量に達するのに対し、石炭が燃焼する
のに必要なコンパートメント2次空気容量は10数
秒の時間遅れをもつて規定量に達することから過
渡的に空気が過剰となり、窒素酸化物NOx量が
増大し、また、燃焼せずにボイラ下部にたまつた
微粉炭が一気に燃える爆燃などの現象を招くこと
となる。また、従来のミル回り空気制御方式にあ
つては第4図Bに示すようにミルマスタ信号のス
テツプ的な減少に対してミル動特性遅れによりバ
ーナ入口微粉炭量は3分程度の時間遅れをもつて
規定量に達するのに対し石炭が燃焼するのに必要
なコンパートメント2次空気流量は10数秒の時間
遅れをもつて規定量に達する事から、過渡的に燃
料量が過剰となり、空気量が不足状態となり不完
全燃焼による黒煙を発生するという欠点を有して
いた。
本発明の目的は給炭量に対する良好な空気量の
制御を行なうことができるミル回り空気制御方法
及び装置を提供することにある。
本発明は従来のミル回り空気量制御方式の有す
る欠点がミル、給炭機及び同一段又は同一グルー
プの複数バーナを一単位とし、これらの複数組に
よつて構成されている石炭焚き火力プラントの燃
料、空気系統に対し、石炭量及び空気量の相互の
協調をとるための指令として両者共にミルマスタ
信号28を用いていることによる動特性の遅れに
あることに鑑み、ミル動特性遅れにより生ずる石
炭量及び空気量相互間のアンバランスを改善する
手段として、制御系に石炭ミルモデルを内蔵し、
この石炭ミル動特性モデルから求められる正確な
バーナ入口微粉炭量を用いて空気量を制御するこ
とにより、給炭量に対する良好な空気量の制御を
行なおうというものである。
以下、本発明の実施例について説明する。
第5図には本発明の一実施例が示されている。
図において、第4図において用いられている符
号と同一の符号の付されているものは同等物を表
わす。本実施例が第4図図示従来例と異なる点は
石炭ミルがボイラのバーナへ供給する微粉炭量を
正しく導出するために石炭ミル動特性モデル40
が採用されている点である。即ち、同図において
従来、コンパートメント2次空気ダンパ指令信号
31を作成する際、1次空気流量及びコンパート
メント2次空気溶量のそれぞれの実測値の合計量
が比較される指令信号としてミルマスタ信号28
が用いられるのに対し、本実施例では給炭機指令
信号29、ミル差圧等のパラメータを取り込んで
石炭ミル動特性モデルが予測したバーナ入口微粉
炭量をもつて、ミルマスタ信号に代わる指令信号
とした点が特徴である。
従来は、微粉炭による摩耗や詰まりなどによつ
て測定困難であつたバーナ入口微粉炭量に代わ
り、本実施例では石炭ミル動特性モデルにより求
まる正確なバーナ入口微粉炭量を用いている。こ
の石炭ミル動特性モデル40によるバーナ入口微
粉炭量の予測計算方法が第6図に示されている。
図において、給炭指令信号29に対し給炭機モデ
ル42にてミル入力石炭量QC1を演算する。給炭
機を1次遅れ特性と仮定した場合ミル入力石炭量
QC1は、 QC1=A・ACF/1+TCF・S …(1) 但し、QC1;石炭ミル入力石炭量 ACF;給炭指令値 TCF;給炭機時定数 S;ラプラス演算子 と求められる。また、ミル内部モデル44及びモ
デル補正ブロツク45においては質量保存の法則
及び運動量保存の法則からバーナ入口微粉炭量を
計算する。即ち、運動量保存の法則から QC2=K1√2C M2 …(2) Qa2=1/V1∫{ΔPM・K2−(K3fN+K4fC)}dt…(3) 質量保存の法則から γC=1/V1∫(QC2−QC1)dt …(4) γa=1/V2∫(Qa2−Qa1)dt …(5) 但し、QC2;バーナ入口微粉炭量 K1;流量係数 γC;粉炭密度 ΔPM;モデルによるミル差圧 演算値 K2;誤差修正係数=∫k5e1dt e1;ミル差圧検出値―ΔPM k5;補正係数 Qa2;ミル出口空気量 V1;ミル内容積 Qa1;ミル入口空気量 V2;回転テーブルスロートから上のミ
ル内容積 K3fN;管摩擦力 K4fC;粉炭抗力 γa;空気密度 ΔPM・K2−(K3fN+K4fC);1次空気圧
演算値 と求まる。これら(2)式、(3)式、(4)式、(5)式のそれ
ぞれを連立させてマトリクス表現し第6図のブロ
ツク上にX(i)及びx(i)として表現してい
る。
なお、ミルの実プロセス量(ミル差圧、)とモ
デル44から算出した同プロセス量46との間の
偏差e1により遂次モデルを修正する。このように
ミルの特性に適合するようモデルを修正する事に
より正確なバーナ入口微粉送量を計算することが
可能となる。
従つて、本実施例によれば、石炭ミルモデルを
制御系に内蔵する事により現在実測が困難である
バーナ入口微粉炭量が正確に求められるようにな
り、ミル動特性遅れを考慮した高精度な石炭量及
び空気量の協調制御が実現できる。この結果、本
実施例によれば窒素酸化物NOx量の増大や不完
全燃焼による黒煙及び爆燃現象の発生を防ぐこと
ができる。
以上説明したように本発明によれば、給炭量に
対する良好な空気量の制御を行なうことができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は石炭焚き火力プラントの制御システム
構成図、第2図は第1図図示石炭ミルの詳細構成
図、第3図は従来の石炭焚き火力プラントのミル
回り空気量制御方式を示す図、第4図Aは第3図
図示従来例のミルマスタ信号が増加した場合のバ
ーナ入口微粉炭量及びコンパートメント2次空気
流量の変化特性を示す図、第4図Bはミルマスタ
信号が減少した場合のバーナ入口微粉炭量及びコ
ンパートメント2次空気流量の変化特性を示す
図、第5図は本発明の実施例を示す図、第6図は
第5図実施例における石炭ミル動特性モデルによ
るバーナ入口微粉炭量演算フローである。 1…プラント自動制御装置、4…ボイラ、5…
タービン、6…発電機、8…給炭機モータ、9…
給炭機ベルト、10…ミル、11…燃料輸送管、
12…バーナ、14…回転テーブル、16…1次
空気フアン、20…給炭機、21…ミル差圧発振
器、23…オリフイス、24…1次空気ダンパ、
25…コンパートメント2次空気ダンパ、26…
コンパートメント、50,51…バンク、52…
分級器、53…ホツパ、54…火炉、55…空気
供給管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 負荷要求に対応した給炭量の石炭をミルによ
    つて微粉炭に粉砕し、搬送空気によつてボイラの
    バーナに供給し、別系統より供給される燃焼用空
    気であるコンパートメント2次空気と混合して火
    炉において燃焼する石炭焚き火力プラントにおい
    て、前記ミルに供給される石炭量から、前記搬送
    空気が該ミル内部に流入する入口の圧力と該ミル
    内部から流出する出口の圧力との差であるミル差
    圧の理論値を演算し、該ミルに取付けられた測定
    器によりミル差圧を実測し、前記理論値と該実測
    値との偏差に応じた補正値を演算し、該補正値に
    基づいて修正された前記ミル差圧の理論値に基づ
    いて現バーナへの微粉炭供給量の予測値を求め、
    該微粉炭供給量予測値によつて前記微粉炭燃焼の
    ためのコンパートメント2次空気量を制御するよ
    うにしたことを特徴とする石炭焚き火力プラント
    のミル回り空気量制御方法。 2 石炭ミル内に供給されている石炭量を目標負
    荷に対応する石炭量に制御する第1の手段と、該
    石炭ミル内に供給されている微粉炭搬送用の1次
    空気量を目標負荷に対応する1次空気量に制御す
    る第2の手段と、前記石炭ミル内に供給されてい
    る石炭量と、該1次空気が該石炭ミル内に入力さ
    れる入口の圧力と出力される出口の圧力の差であ
    るミル差圧とから現バーナ入口微粉炭量を演算す
    る第3の手段と、該第3の手段からの供給微粉炭
    量に対応するコンパートメント2次空気量を制御
    する第4の手段とを備えたことを特徴とする石炭
    焚き火力プラントのミル回り空気量制御装置。
JP13762280A 1980-10-03 1980-10-03 Method and apparatus for controlling amount of air around mill in coal fired power plant Granted JPS5762323A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002361116A (ja) * 2001-06-07 2002-12-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 微粉炭ミルにおける適応制御方法及び装置
WO2021166653A1 (ja) 2020-02-18 2021-08-26 信越化学工業株式会社 剥離紙又は剥離フィルム製造用シリコーン組成物、及び剥離紙又は剥離フィルム

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58205019A (ja) * 1982-05-26 1983-11-29 Babcock Hitachi Kk 石炭の燃焼制御装置
CN107191914A (zh) * 2017-07-17 2017-09-22 武汉智凯科技有限公司 基于入炉煤信息和火焰检测的锅炉在线调整系统及方法

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