JPH05256435A - 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

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JPH05256435A
JPH05256435A JP5151792A JP5151792A JPH05256435A JP H05256435 A JPH05256435 A JP H05256435A JP 5151792 A JP5151792 A JP 5151792A JP 5151792 A JP5151792 A JP 5151792A JP H05256435 A JPH05256435 A JP H05256435A
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JP
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mill
coal
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pulverized coal
pipe
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JP5151792A
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Takeo Araki
剛夫 荒木
Hirohisa Yoshida
博久 吉田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 応答の遅いミルの動特性を加味した給炭量制
御を可能とし、ボイラの負荷変動に対する給炭量の適切
な追従を可能とする。 【構成】 ミル入口空気流量計2、ミルシールエア流量
計3、微粉炭管差圧計1、ミル出口空気温度計4及びミ
ル出口空気圧力計5よりそれぞれの測定値を入力したミ
ル出炭量演算器15がミル出炭量を算出し、給炭機8を
制御する制御器16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9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9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。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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
a 〔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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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×
cc : 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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【図2】従来の装置の説明図である。
【符号の説明】
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

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  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。
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