JPH08206B2 - 堅型ミルのローラの摩耗状態診断装置 - Google Patents
堅型ミルのローラの摩耗状態診断装置Info
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- JPH08206B2 JPH08206B2 JP61289307A JP28930786A JPH08206B2 JP H08206 B2 JPH08206 B2 JP H08206B2 JP 61289307 A JP61289307 A JP 61289307A JP 28930786 A JP28930786 A JP 28930786A JP H08206 B2 JPH08206 B2 JP H08206B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は堅型ミルの運転状態診断装置に係り、特に粉
砕部の寿命を診断するのに好適な堅型ミルの運転状態診
断装置に関するものである。
砕部の寿命を診断するのに好適な堅型ミルの運転状態診
断装置に関するものである。
（従来の技術） 第４図は従来の堅型ミルを有する微粉炭焚ボイラの装
置系統図である。この装置は、燃焼用空気Ａを供給する
押込通風機１と、この空気Ａを予熱する空気予熱器２
と、予熱された一次空気A1を加圧して送出する一次空気
用押込通風機３と、堅型ミル４と、該堅型ミルに石炭を
投入するためのバンカ５および給炭機６と、ボイラ７お
よびボイラ７に備えられたバーナ7aとから構成される。
このような構成において堅型ミル４内で粉砕された石炭
は一次空気A1とともにバーナ7aに供給され、空気予熱器
２から送られる二次空気A2と一緒になってボイラ７内で
燃焼される。
置系統図である。この装置は、燃焼用空気Ａを供給する
押込通風機１と、この空気Ａを予熱する空気予熱器２
と、予熱された一次空気A1を加圧して送出する一次空気
用押込通風機３と、堅型ミル４と、該堅型ミルに石炭を
投入するためのバンカ５および給炭機６と、ボイラ７お
よびボイラ７に備えられたバーナ7aとから構成される。
このような構成において堅型ミル４内で粉砕された石炭
は一次空気A1とともにバーナ7aに供給され、空気予熱器
２から送られる二次空気A2と一緒になってボイラ７内で
燃焼される。
第５図はこの種の微粉炭焚ボイラに用いられる堅型ミ
ルの概略図である。この堅型ミルは、ハウジング８の下
部に設けられた一次空気入口孔９と、前述の給炭機６
（第４図）に連結される給炭管10と、該給炭管10の開口
部の下方に配置された粉砕テーブル11と、該粉砕テーブ
ル11に固定された粉砕リング13と、粉砕リング13上に支
持された複数個のローラ14と、該ローラ14へ荷重をかけ
る加圧フレーム15と、その加圧力をスプリングフレーム
17およびスプリング16を介して調整する加圧シリンダ18
と、多数の空気の噴出孔を有するスロートリング19と、
粉砕された石炭を分級する分級器20と、ミル上部ハウジ
ング60の下部に、空気に旋回流を与えるように複数枚配
置されたベーン21とから主として構成される。ベーン21
と堅型ミルの中心とのなす角度（すなわちベーン21の角
度）θは自由に調節できるようになっている。なお、12
は粉砕テーブル11を回転させるギヤが納入されたギヤボ
ックス、19aはスロート上部、22は分級器20の下端のフ
ラッパ、23はベーン21の内側に設けられた内筒、24は粉
砕された石炭微粒子を前述バーナ7a（第４図）に供給す
る送炭管、61はミルモータである。
ルの概略図である。この堅型ミルは、ハウジング８の下
部に設けられた一次空気入口孔９と、前述の給炭機６
（第４図）に連結される給炭管10と、該給炭管10の開口
部の下方に配置された粉砕テーブル11と、該粉砕テーブ
ル11に固定された粉砕リング13と、粉砕リング13上に支
持された複数個のローラ14と、該ローラ14へ荷重をかけ
る加圧フレーム15と、その加圧力をスプリングフレーム
17およびスプリング16を介して調整する加圧シリンダ18
と、多数の空気の噴出孔を有するスロートリング19と、
粉砕された石炭を分級する分級器20と、ミル上部ハウジ
ング60の下部に、空気に旋回流を与えるように複数枚配
置されたベーン21とから主として構成される。ベーン21
と堅型ミルの中心とのなす角度（すなわちベーン21の角
度）θは自由に調節できるようになっている。なお、12
は粉砕テーブル11を回転させるギヤが納入されたギヤボ
ックス、19aはスロート上部、22は分級器20の下端のフ
ラッパ、23はベーン21の内側に設けられた内筒、24は粉
砕された石炭微粒子を前述バーナ7a（第４図）に供給す
る送炭管、61はミルモータである。
このような堅型ミルにおいては、粉砕テーブル11はギ
ヤと連動して20〜40rpmで回転する。またローラ14は車
軸により固定され、粉砕テーブル11と一体となった粉砕
リング13と接触しており、粉砕テーブル11が回転すると
同時にローラ14も回転する。給炭管10から粉砕テーブル
11に供給された石炭（粒径５〜20mm程度）は遠心力によ
って粉砕リング13とローラ14との隙間を通過し、その際
粉砕される。堅型ミル内の粉砕の詳細を第６図に示す
が、300℃前後に加熱された一次空気A1は底部の一次空
気入口孔９から導入され、多数の空気噴出孔を有するス
ロートリング19を経てスロート上部19aへ供給され、ロ
ーラ14で粉砕された石炭粒子を矢印Ｃで示すように上方
へ搬送する。上方へ搬送された石炭粒子のうち粗粒子LP
は空気流速の低下に伴い矢印Ｄで示すように気流から分
離し、再び粉砕テーブル11上へ戻される。また、粗粒子
LPよりも粒径が小さい粒子は矢印Ｅで示すように一次空
気とともにハウジング８に沿って上昇し（一次分級）ベ
ーン21を介して分級器20内部に流入する。分級器20の内
部には粉砕された粒子を伴う空気の旋回流が生じ、細粒
子SPは自己の重量に応じた遠心力を受け、分級器20の内
壁を旋回しながら下降し、フラッパ22を経て粉砕テーブ
ル11上へ落下し、再粉砕される。一方、小さな遠心力し
か受けない微粒子FPは分級器20の内壁まで到達せずに一
次空気A1とともに内筒23と給炭管10との間の管状空間を
上昇して系外へ排出され、前述ボイラ７のバーナ7a（第
４図）に輸送される（二次分級）。このように一次分級
および二次分級の結果、堅型ミルの出口における石炭の
粒度は200メッシュパス（74μｍ以下）70〜85％程度と
なる。
ヤと連動して20〜40rpmで回転する。またローラ14は車
軸により固定され、粉砕テーブル11と一体となった粉砕
リング13と接触しており、粉砕テーブル11が回転すると
同時にローラ14も回転する。給炭管10から粉砕テーブル
11に供給された石炭（粒径５〜20mm程度）は遠心力によ
って粉砕リング13とローラ14との隙間を通過し、その際
粉砕される。堅型ミル内の粉砕の詳細を第６図に示す
が、300℃前後に加熱された一次空気A1は底部の一次空
気入口孔９から導入され、多数の空気噴出孔を有するス
ロートリング19を経てスロート上部19aへ供給され、ロ
ーラ14で粉砕された石炭粒子を矢印Ｃで示すように上方
へ搬送する。上方へ搬送された石炭粒子のうち粗粒子LP
は空気流速の低下に伴い矢印Ｄで示すように気流から分
離し、再び粉砕テーブル11上へ戻される。また、粗粒子
LPよりも粒径が小さい粒子は矢印Ｅで示すように一次空
気とともにハウジング８に沿って上昇し（一次分級）ベ
ーン21を介して分級器20内部に流入する。分級器20の内
部には粉砕された粒子を伴う空気の旋回流が生じ、細粒
子SPは自己の重量に応じた遠心力を受け、分級器20の内
壁を旋回しながら下降し、フラッパ22を経て粉砕テーブ
ル11上へ落下し、再粉砕される。一方、小さな遠心力し
か受けない微粒子FPは分級器20の内壁まで到達せずに一
次空気A1とともに内筒23と給炭管10との間の管状空間を
上昇して系外へ排出され、前述ボイラ７のバーナ7a（第
４図）に輸送される（二次分級）。このように一次分級
および二次分級の結果、堅型ミルの出口における石炭の
粒度は200メッシュパス（74μｍ以下）70〜85％程度と
なる。
微粉炭焚ボイラでは、通常５台前後のミルが配備され
ており、ミルの最低負荷は一般に40〜50％程度である
が、通常ミルの余裕度等を考慮して60〜90％の負荷で運
用している。一方、微粉炭焚ボイラの最低負荷は40％程
度であるので、ボイラの負荷変化に応じてミルの運転は
３〜５台の切替え操作を行なっている。またローラの摩
耗等により粉砕部の交換を行なっており、交換時期は、
第５図に示すミルモータ動力Mp、第６図に示すミル差圧
△Pmの値を目安にして、運転経験に基づいて判断されて
いる。
ており、ミルの最低負荷は一般に40〜50％程度である
が、通常ミルの余裕度等を考慮して60〜90％の負荷で運
用している。一方、微粉炭焚ボイラの最低負荷は40％程
度であるので、ボイラの負荷変化に応じてミルの運転は
３〜５台の切替え操作を行なっている。またローラの摩
耗等により粉砕部の交換を行なっており、交換時期は、
第５図に示すミルモータ動力Mp、第６図に示すミル差圧
△Pmの値を目安にして、運転経験に基づいて判断されて
いる。
しかしこのような従来技術では、ローラ等粉砕部の摩
耗によるミル粉砕能力の変化を検知するシステムについ
て配慮がされておらず、運転経験に基づいて各操作因子
の制限値を設定し、ミルの運転管理を行なっていた。ま
た公害規制およびボイラの安定燃焼等の制約に加え、使
用炭種が多様化してきている状況下でミルの経時変化を
考慮して、高効率運用を行なうためには、運転員に過大
な判断を要求し、ミルの運転管理に多大な労力を必要と
するばかりでなく、操作ミスが発生する懸念がある。な
おボイラの負荷変化に伴うミルの負荷変化への対応の遅
れあるいは起動・停止操作等の遅れによりプラント効率
の低下を招くなどの不具合を生じることもある。
耗によるミル粉砕能力の変化を検知するシステムについ
て配慮がされておらず、運転経験に基づいて各操作因子
の制限値を設定し、ミルの運転管理を行なっていた。ま
た公害規制およびボイラの安定燃焼等の制約に加え、使
用炭種が多様化してきている状況下でミルの経時変化を
考慮して、高効率運用を行なうためには、運転員に過大
な判断を要求し、ミルの運転管理に多大な労力を必要と
するばかりでなく、操作ミスが発生する懸念がある。な
おボイラの負荷変化に伴うミルの負荷変化への対応の遅
れあるいは起動・停止操作等の遅れによりプラント効率
の低下を招くなどの不具合を生じることもある。
そこで、最近ではミルの異常を予知し、予防保全を可
能にするための試みがされるようになった。このような
方法に関するものとして特開昭60−259820号公報が挙げ
られる。この発明は、ミルの運転時間から粉砕部の摩耗
量を推定し、この推定摩耗量からミルの予想電力を求
め、予想電力と実測電力の差からミルの異常を検知しよ
うとするものである。
能にするための試みがされるようになった。このような
方法に関するものとして特開昭60−259820号公報が挙げ
られる。この発明は、ミルの運転時間から粉砕部の摩耗
量を推定し、この推定摩耗量からミルの予想電力を求
め、予想電力と実測電力の差からミルの異常を検知しよ
うとするものである。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら前記特開昭60−259820号公報に掲げられ
た発明では、単一炭種を使用するミルについては摩耗量
の推定がある程度可能と思われるが、10〜20の多炭種を
使用する近年のミルに対してはその推定が困難となり、
精度は信頼性に欠けるものとなる。
た発明では、単一炭種を使用するミルについては摩耗量
の推定がある程度可能と思われるが、10〜20の多炭種を
使用する近年のミルに対してはその推定が困難となり、
精度は信頼性に欠けるものとなる。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点をなくし、ミル
の寿命予測、異常の予知および予防保全を可能とするミ
ルの運転状態診断装置を提供することにある。
の寿命予測、異常の予知および予防保全を可能とするミ
ルの運転状態診断装置を提供することにある。
（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、ミルのリング
径、ローラ径、粉砕部への加圧力、ミルの回転数、炭種
｛特に粉砕性指数：ハードグローブインデックス（HG
I）｝、給炭量および空気量よりミル差圧とミル動力の
適正値を求め、この適正値と実測値との差からミルの運
転状態を診断しようとするものである。
径、ローラ径、粉砕部への加圧力、ミルの回転数、炭種
｛特に粉砕性指数：ハードグローブインデックス（HG
I）｝、給炭量および空気量よりミル差圧とミル動力の
適正値を求め、この適正値と実測値との差からミルの運
転状態を診断しようとするものである。
すなわち本願の第１の発明は、石炭の分級部と粉砕部
を有する竪型ミルのローラの摩耗状態を検出し、それが
正常かどうかを診断する装置において、給炭量、空気
量、ミル回転数、粉砕部加圧力、ミル差圧およびミル動
力の各検出器と、炭種、給炭量、空気量、ミル回転数、
粉砕部加圧力、ミル構造および分級器構造より適正なミ
ル差圧とミル動力とを求める計算プログラムを組み込ん
だ計算機と、この計算機から求めたミル差圧とミル動力
の少なくとも一方の適正値と検出器からのミル差圧とミ
ル動力の少なくとも一方の実測値とからミルのローラの
摩耗状態を診断するプログラムを組み込んだ計算機を有
することを特徴とする。
を有する竪型ミルのローラの摩耗状態を検出し、それが
正常かどうかを診断する装置において、給炭量、空気
量、ミル回転数、粉砕部加圧力、ミル差圧およびミル動
力の各検出器と、炭種、給炭量、空気量、ミル回転数、
粉砕部加圧力、ミル構造および分級器構造より適正なミ
ル差圧とミル動力とを求める計算プログラムを組み込ん
だ計算機と、この計算機から求めたミル差圧とミル動力
の少なくとも一方の適正値と検出器からのミル差圧とミ
ル動力の少なくとも一方の実測値とからミルのローラの
摩耗状態を診断するプログラムを組み込んだ計算機を有
することを特徴とする。
本願の第２の発明は、粉砕部出口スロート上部に、粒
子抜出し管を設け、この抜出し管よりサンプリングした
粒子の粒度測定装置を備え、この測定装置から得られた
粉砕部出口の粒度の実測値と、計算機より求めた粉砕部
出口粒度の適正値とからミルのローラの摩耗状態を診断
するプログラムを組み込んだ計算機を有することを特徴
とする。
子抜出し管を設け、この抜出し管よりサンプリングした
粒子の粒度測定装置を備え、この測定装置から得られた
粉砕部出口の粒度の実測値と、計算機より求めた粉砕部
出口粒度の適正値とからミルのローラの摩耗状態を診断
するプログラムを組み込んだ計算機を有することを特徴
とする。
なお、石炭の粉砕性が変化すると、同一の給炭量で同
一の運転条件でもミル差圧△Pmおよびミル動力Mpは変化
する。例えば原炭のHGIが低下した場合（粉砕性が悪く
なった場合）、粉砕部出口の石炭粒度が粗くなり、粉砕
部出口の石炭流量が増大するので、ミル差圧△Pmおよび
ミル動力Mpは増大する。したがってローラ等が摩耗して
粉砕能力が低下した場合と同様な現象を発生するので、
判断を誤らないために原炭を定期的にサンプリングし、
HGI測定により原炭の粉砕性を常にチェックすることが
重要である。
一の運転条件でもミル差圧△Pmおよびミル動力Mpは変化
する。例えば原炭のHGIが低下した場合（粉砕性が悪く
なった場合）、粉砕部出口の石炭粒度が粗くなり、粉砕
部出口の石炭流量が増大するので、ミル差圧△Pmおよび
ミル動力Mpは増大する。したがってローラ等が摩耗して
粉砕能力が低下した場合と同様な現象を発生するので、
判断を誤らないために原炭を定期的にサンプリングし、
HGI測定により原炭の粉砕性を常にチェックすることが
重要である。
（作用） あるミルの運転に際し、ミル機種による条件（リング
径、ローラ径）と各検出器により検出した粉砕条件（回
転数、加圧力）および運転条件（炭種、給炭量、空気
量）をもとに計算機によりミルの正常状態におけるミル
内各部の粒度および石炭流量を計算し、これらの値より
ミル差圧とミル動力の適正値または粉砕器出口粒子の粒
度の適正値を求めるとともに、別途検出器によりミル差
圧とミル動力または粉砕器出口粒子の粒度を実測する。
一方、ミル動力およびミル差圧または粉砕器出口粒子の
粒度は、ローラ等の摩耗により変化するので別の計算機
によって適正値と実測値との偏差を求めることにより、
ローラの摩耗状態を診断することが可能となる。
径、ローラ径）と各検出器により検出した粉砕条件（回
転数、加圧力）および運転条件（炭種、給炭量、空気
量）をもとに計算機によりミルの正常状態におけるミル
内各部の粒度および石炭流量を計算し、これらの値より
ミル差圧とミル動力の適正値または粉砕器出口粒子の粒
度の適正値を求めるとともに、別途検出器によりミル差
圧とミル動力または粉砕器出口粒子の粒度を実測する。
一方、ミル動力およびミル差圧または粉砕器出口粒子の
粒度は、ローラ等の摩耗により変化するので別の計算機
によって適正値と実測値との偏差を求めることにより、
ローラの摩耗状態を診断することが可能となる。
（実施例） 次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。
第１図は本発明の一実施例である堅型ミルのローラの
摩耗状態診断装置の系統図である。この装置は、ミルの
回転数検出器31、ローラへの加圧力検出器32、給炭量検
出器33、空気量検出器34、ミル出口の圧力検出器35、ミ
ル出口の温度検出器36、ミル差圧検出器37およびミルの
動力検出器38の各検出器と、ミルの機種（リング径、ロ
ーラ径）、粉砕条件（回転数、加圧力）および運転条件
（炭種、給炭量、空気量等）よりミルの正常状態におけ
るミル内各部の石炭の粒度および流量、ならびにミル差
圧およびミル動力の適正値が求められるシミュレーショ
ンプログラムを組み込んだ計算機39と、検出器37および
38からのミル差圧、ミル動力の実測値の信号と計算機39
からのミル差圧、ミル動力の適正値の信号を入力してミ
ル差圧およびミル動力の少なくとも一方の偏差よりロー
ラの摩耗状態を診断し、ローラの寿命予測等を行なうプ
ログラムを組み込んだ計算機40と、ローラの摩耗状態お
よび寿命予測結果を表示するCRT（Cathode Ray Tub
e）41と、計算機40において適正値と実測値との比較結
果から異常がある場合に、警報の発生、ミルの停止、他
ミルの起動あるいは負荷配分等の処置を行なう制御操作
器42とから構成される。
摩耗状態診断装置の系統図である。この装置は、ミルの
回転数検出器31、ローラへの加圧力検出器32、給炭量検
出器33、空気量検出器34、ミル出口の圧力検出器35、ミ
ル出口の温度検出器36、ミル差圧検出器37およびミルの
動力検出器38の各検出器と、ミルの機種（リング径、ロ
ーラ径）、粉砕条件（回転数、加圧力）および運転条件
（炭種、給炭量、空気量等）よりミルの正常状態におけ
るミル内各部の石炭の粒度および流量、ならびにミル差
圧およびミル動力の適正値が求められるシミュレーショ
ンプログラムを組み込んだ計算機39と、検出器37および
38からのミル差圧、ミル動力の実測値の信号と計算機39
からのミル差圧、ミル動力の適正値の信号を入力してミ
ル差圧およびミル動力の少なくとも一方の偏差よりロー
ラの摩耗状態を診断し、ローラの寿命予測等を行なうプ
ログラムを組み込んだ計算機40と、ローラの摩耗状態お
よび寿命予測結果を表示するCRT（Cathode Ray Tub
e）41と、計算機40において適正値と実測値との比較結
果から異常がある場合に、警報の発生、ミルの停止、他
ミルの起動あるいは負荷配分等の処置を行なう制御操作
器42とから構成される。
ここで計算機39に組み込まれたシミュレーションプロ
グラムについて、ミル内の石炭の流れと粉砕および分級
状況をモデル化したシミュレーションモデルを示す第２
図を用いて詳細に説明する。
グラムについて、ミル内の石炭の流れと粉砕および分級
状況をモデル化したシミュレーションモデルを示す第２
図を用いて詳細に説明する。
ミル差圧ΔPmは、前記第６図に記述したように、 ΔPm＝ΔP1＋ΔP2 ……（１） で表される。ここで、 ΔP1は、スロートリングの差圧であり、スロートリン
グ19を通過する空気量Ａにより決まり、次のように表さ
れる。
グ19を通過する空気量Ａにより決まり、次のように表さ
れる。
ΔP1∝Ａ ……（２） また、ΔP2は、スロート上部の炭層差圧であり、ミル
内の保有炭量Ｗにより決まり、次のように表される。
内の保有炭量Ｗにより決まり、次のように表される。
△P2∝Ｗ ……（３） 一方、ミル内の保有炭量Ｗは、粉砕部出口石炭量Ｆ′
により決まり、次のように表される。
により決まり、次のように表される。
Ｗ∝Ｆ′ ……（４） また、ミル動力Mpは、ミル内の保有炭量Ｗにより決ま
り、次のように表される。
り、次のように表される。
Mp∝Wn ……（５） ここで、ｎは、ミルの構造等によって求まる定数であ
る。
る。
従って、粉砕部出口石炭量Ｆ′が求められれば、前記
ミル内の保有石炭Ｗおよびミル動力Mpの適正値が求ま
る。さらにΔP1およびΔP2が求まりこれによってミル差
圧ΔPmの適正値が求まる。
ミル内の保有石炭Ｗおよびミル動力Mpの適正値が求ま
る。さらにΔP1およびΔP2が求まりこれによってミル差
圧ΔPmの適正値が求まる。
第２図のシミュレーションモデルは、またミル内各部
の物質収支を導いたもので、ミル内各部の石炭重量と粒
度分布を求めることができる。すなわち、石炭の全粒度
区間をｎ分割し、トップサイズの粒度区間から１、２、
３……ｊ、……ｉ−１、ｉ、ｉ＋１……ｎとすると、粒
度区間ｉ粒子に関する物質収支は、以下のように表すこ
とができる。
の物質収支を導いたもので、ミル内各部の石炭重量と粒
度分布を求めることができる。すなわち、石炭の全粒度
区間をｎ分割し、トップサイズの粒度区間から１、２、
３……ｊ、……ｉ−１、ｉ、ｉ＋１……ｎとすると、粒
度区間ｉ粒子に関する物質収支は、以下のように表すこ
とができる。
〔ｉ粒子の粉砕部からの流出量〕＝ 〔粉砕部へのフィード中のｉ粒子の流入量〕 ＋〔ｉ粒子より大きな粒子が粉砕されてｉ粒子になる速
度〕 −〔ｉ粒子が粉砕されてｉ粒子より小さくなる速度〕 粉砕部の収支は、 と記述することができる。
度〕 −〔ｉ粒子が粉砕されてｉ粒子より小さくなる速度〕 粉砕部の収支は、 と記述することができる。
ここで、 は粒径ｉより大きな粒子が粉砕されて粒度ｉになる速度
を示し、Si・wi・Ｗは粒径ｉの粒子が粉砕されてｉ粒子
より小さくなる速度を示す。
を示し、Si・wi・Ｗは粒径ｉの粒子が粉砕されてｉ粒子
より小さくなる速度を示す。
また、 Ai＝Si・Ｗ（粒度区間ｉ粒子の粉砕速度）、 Si:i粒子の粉砕速度定数、 w:ミル中の石炭量、 bij:粉砕によって粒度区間ｉの粒子になる重量割合（粉
砕分布定数）、 G:給炭量、 F:分級器入口での石炭流量、 Ｆ′：粉砕部での石炭流量、 Q:ミル出口石炭量、 T:2次分級部から粉砕部に戻る石炭流量、 Ｔ′:1次分級部から粉砕部に戻る石炭流量、 gi、fi、ｆ′ｉ、ti、ｔ′i: それぞれ上記に対応した石炭の粒度ｉの重量割合、 wi:ミル内石炭における粒度ｉの重量割合、 pi:2次分級部入口での粒度ｉ重量割合、 qi:ミル出口石炭の粒度ｉの重量割合、 α:1次分級での粒度ｉの分離係数、 β:2次分級での粒度ｉの分離係数である。
砕分布定数）、 G:給炭量、 F:分級器入口での石炭流量、 Ｆ′：粉砕部での石炭流量、 Q:ミル出口石炭量、 T:2次分級部から粉砕部に戻る石炭流量、 Ｔ′:1次分級部から粉砕部に戻る石炭流量、 gi、fi、ｆ′ｉ、ti、ｔ′i: それぞれ上記に対応した石炭の粒度ｉの重量割合、 wi:ミル内石炭における粒度ｉの重量割合、 pi:2次分級部入口での粒度ｉ重量割合、 qi:ミル出口石炭の粒度ｉの重量割合、 α:1次分級での粒度ｉの分離係数、 β:2次分級での粒度ｉの分離係数である。
なお、定常状態では給炭量Ｇとミル出口石炭量Ｑは等
しい。粉砕分布パラメータは炭種によって決まり、粒度
区間ｉ粒子の粉砕速度Aiは炭種、粉砕部の構造、加圧力
および回転数によって決まる。
しい。粉砕分布パラメータは炭種によって決まり、粒度
区間ｉ粒子の粉砕速度Aiは炭種、粉砕部の構造、加圧力
および回転数によって決まる。
ここで、上記物質収支式を数式で表すと次のようにな
る。
る。
以下同様に各部の物質収支を取り、給炭管10からミル
へ供給される粒子の粒度分布giで上記（６）式を書き直
すと、 が導かれ、この式より、Ｆ′が求まる。
へ供給される粒子の粒度分布giで上記（６）式を書き直
すと、 が導かれ、この式より、Ｆ′が求まる。
ここで、分離係数αは、ミル構造と空気量、必要に応
じて用いられるミル出口圧力、ミル出口空気温度によっ
て求まる係数であり、分離係数βは分級器構造と空気
量、必要に応じて用いられるミル出口圧力、ミル出口空
気温度によって求まる係数である。また粉砕分布定数bi
jは炭種により決まる係数である。
じて用いられるミル出口圧力、ミル出口空気温度によっ
て求まる係数であり、分離係数βは分級器構造と空気
量、必要に応じて用いられるミル出口圧力、ミル出口空
気温度によって求まる係数である。また粉砕分布定数bi
jは炭種により決まる係数である。
このようにして上記（７）式より求めたＦ′を基に前
記式（４）からミル内保有炭量Ｗを求め、さらに式
（５）からミル動力Mpの適正値が求まる。一方、前記式
（１）〜（３）を用いてミル差圧ΔＰの適正値が求ま
る。なお、上記（７）式より、粉砕部出口の粒度分布wi
を計算で求めることもできる。いまここで取上げたプロ
グラムは、ローラ等の摩耗がない正常時のシミュレーシ
ョンである。したがってミル差圧、ミル動力の計算値は
正常時の適正値である。ローラ等が摩耗してミルの粉砕
能力が低下すると粉砕部出口の石炭粒度Wiが粗くなり、
一次分級部および二次分級部より粉砕部へ戻される石炭
流量Ｔ′およびＴは、正常時に比べて増大するので、粉
砕部出口の石炭流量Ｆ′も増大し、炭層差圧△P2は正常
時に比べて増加する。したがってミル差圧△Pmも、ロー
ラが摩耗すると正常時より増加することになる。またミ
ル動力Mpも同様に粉砕部出口の粒度Wiが粗くなり、粉砕
部出口の石炭流量Ｆ′が増大することにより正常時より
も増加する。
記式（４）からミル内保有炭量Ｗを求め、さらに式
（５）からミル動力Mpの適正値が求まる。一方、前記式
（１）〜（３）を用いてミル差圧ΔＰの適正値が求ま
る。なお、上記（７）式より、粉砕部出口の粒度分布wi
を計算で求めることもできる。いまここで取上げたプロ
グラムは、ローラ等の摩耗がない正常時のシミュレーシ
ョンである。したがってミル差圧、ミル動力の計算値は
正常時の適正値である。ローラ等が摩耗してミルの粉砕
能力が低下すると粉砕部出口の石炭粒度Wiが粗くなり、
一次分級部および二次分級部より粉砕部へ戻される石炭
流量Ｔ′およびＴは、正常時に比べて増大するので、粉
砕部出口の石炭流量Ｆ′も増大し、炭層差圧△P2は正常
時に比べて増加する。したがってミル差圧△Pmも、ロー
ラが摩耗すると正常時より増加することになる。またミ
ル動力Mpも同様に粉砕部出口の粒度Wiが粗くなり、粉砕
部出口の石炭流量Ｆ′が増大することにより正常時より
も増加する。
以上述べたように検出器31〜36よりの検出値とミル構
造（リング径、ローラ径等）、分級器構造、炭種とから
シミュレーションによりミル差圧またはミル動力の適正
値を求め、これと検出器37または検出器38よりの実測値
との偏差からローラ等の摩耗状態が診断でき、この診断
結果からローラの寿命予測が行なえる。すなわち、ミル
動力の適正値を（Mp）ｃ、ミル動力の実測値を（Mp）ｍ
とすると、 （Ｂはローラの交換などを行う適当な基準値であり、ユ
ーザの希望条件により、また各発電所等によって若干異
なる。） で表される上記（８）式の左辺が規定値Ｂよりも大き
くなったら、ローラの摩耗が進行しているものと判断し
てローラの交換が行われる。ミル差圧の適正値と実測値
の判定基準も同様である。粉砕部出口の粒度分布（計算
値）と実測値についても同様に診断が行われる。また異
常時には制御操作器42により警報の発生および他ミルへ
の切替え操作等を円滑に行なうことができる。
造（リング径、ローラ径等）、分級器構造、炭種とから
シミュレーションによりミル差圧またはミル動力の適正
値を求め、これと検出器37または検出器38よりの実測値
との偏差からローラ等の摩耗状態が診断でき、この診断
結果からローラの寿命予測が行なえる。すなわち、ミル
動力の適正値を（Mp）ｃ、ミル動力の実測値を（Mp）ｍ
とすると、 （Ｂはローラの交換などを行う適当な基準値であり、ユ
ーザの希望条件により、また各発電所等によって若干異
なる。） で表される上記（８）式の左辺が規定値Ｂよりも大き
くなったら、ローラの摩耗が進行しているものと判断し
てローラの交換が行われる。ミル差圧の適正値と実測値
の判定基準も同様である。粉砕部出口の粒度分布（計算
値）と実測値についても同様に診断が行われる。また異
常時には制御操作器42により警報の発生および他ミルへ
の切替え操作等を円滑に行なうことができる。
ボイラ用の燃料としての石炭は、その使用炭種が拡大
してきており、ミル差圧およびミル動力は炭種によって
すべて異なり、各々の石炭の材料に対する摩耗特性も千
差万別である。したがってローラ等の寿命予測は従来の
運転経験に基づく方法では困難になってきており、操作
ミスを発生する可能性がある。上記実施例によればミル
差圧およびミル動力の適正値と実測値との偏差を正確に
とらえ、ローラ等の摩耗状態を的確に判断できるので、
操作ミスが発生することはなくなる。
してきており、ミル差圧およびミル動力は炭種によって
すべて異なり、各々の石炭の材料に対する摩耗特性も千
差万別である。したがってローラ等の寿命予測は従来の
運転経験に基づく方法では困難になってきており、操作
ミスを発生する可能性がある。上記実施例によればミル
差圧およびミル動力の適正値と実測値との偏差を正確に
とらえ、ローラ等の摩耗状態を的確に判断できるので、
操作ミスが発生することはなくなる。
第３図は本発明の他の実施例のローラの摩耗状態診断
装置の系統図である。図において第１図に示す部分と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。粉砕部出
口のスロート上部19aより抜出し管45を経て定期的にサ
ンプリングした粒子を粒度測定装置43により測定し、該
粒度測定装置43からの粉砕部出口粒子の粒度測定値の信
号と計算機39からの粉砕部出口粒子の粒度の適正値の信
号がローラの寿命予測等を行なうプログラムを組み込ん
だ計算機44に入力され、その偏差よりローラの摩耗状態
が診断される。
装置の系統図である。図において第１図に示す部分と同
一部分には同一符号を付して説明を省略する。粉砕部出
口のスロート上部19aより抜出し管45を経て定期的にサ
ンプリングした粒子を粒度測定装置43により測定し、該
粒度測定装置43からの粉砕部出口粒子の粒度測定値の信
号と計算機39からの粉砕部出口粒子の粒度の適正値の信
号がローラの寿命予測等を行なうプログラムを組み込ん
だ計算機44に入力され、その偏差よりローラの摩耗状態
が診断される。
前述したようにローラが摩耗してミルの粉砕能力が低
下すると粉砕部出口の石炭粒度Wiは、計算機39で得られ
る正常時の粒度に比べて粗くなるので、計算機44におい
てこの偏差よりローラの摩耗状態を診断でき、ローラの
寿命予測を行なうことができる。また異常時には第１図
に示した実施例と同様に制御操作器42により警報の発生
および他ミルへの切替え操作等を円滑に行なうことがで
きる。
下すると粉砕部出口の石炭粒度Wiは、計算機39で得られ
る正常時の粒度に比べて粗くなるので、計算機44におい
てこの偏差よりローラの摩耗状態を診断でき、ローラの
寿命予測を行なうことができる。また異常時には第１図
に示した実施例と同様に制御操作器42により警報の発生
および他ミルへの切替え操作等を円滑に行なうことがで
きる。
（発明の効果） 本発明は以上のような構成、作用により以下に述べる
効果が得られる。
効果が得られる。
（１）従来、人間が運転経験に基づいて行なっていた
ローラ等の寿命の診断を的確に行なうことができる堅型
ミルのローラの摩耗状態診断装置が提供される。
ローラ等の寿命の診断を的確に行なうことができる堅型
ミルのローラの摩耗状態診断装置が提供される。
（２）ローラの摩耗による粉砕能力の低下等診断を計
算機により行なうので、運転の広範囲自動化により運転
の省力化を図ることができる。
算機により行なうので、運転の広範囲自動化により運転
の省力化を図ることができる。
（３）ローラの摩耗状態の診断とローラの寿命予測と
からミル異常の予知と予防保全が可能となり、ミルの運
転に対する安全性および信頼性が向上する。
からミル異常の予知と予防保全が可能となり、ミルの運
転に対する安全性および信頼性が向上する。
（４）ミルの異常予知によりミルの停止、他ミルの起
動または運転中の他ミルへの負荷配分を円滑に行なうこ
とができるので、微粉炭焚ボイラの負荷変化に伴い、ミ
ルの負荷を効率的に対応させることができ、石炭火力発
電プラントの効率を向上させることができる。
動または運転中の他ミルへの負荷配分を円滑に行なうこ
とができるので、微粉炭焚ボイラの負荷変化に伴い、ミ
ルの負荷を効率的に対応させることができ、石炭火力発
電プラントの効率を向上させることができる。
第１図は、本発明の実施例に係る堅型ミルのローラの摩
耗状態診断装置の系統図、第２図は、本発明の根拠とな
るシミュレーションモデルの構成要素を示す説明図、第
３図は、本発明の他の実施例に係る堅型ミルのローラの
摩耗状態診断装置の系統図、第４図は、微粉炭焚ボイラ
システムの系統図、第５図は、微粉炭焚ボイラに用いら
れる堅型ミルの概略図、第６図は、第５図に示した堅型
ミルの一部詳細図である。 31……回転数検出器、32……加圧力検出器、33……給炭
量検出器、34……空気量検出器、35……ミル出口圧力検
出器、36……ミル出口温度検出器、37……ミル差圧検出
器、38……ミル動力検出器、39……計算機、40……計算
機、41……CRT、42……制御操作機。
耗状態診断装置の系統図、第２図は、本発明の根拠とな
るシミュレーションモデルの構成要素を示す説明図、第
３図は、本発明の他の実施例に係る堅型ミルのローラの
摩耗状態診断装置の系統図、第４図は、微粉炭焚ボイラ
システムの系統図、第５図は、微粉炭焚ボイラに用いら
れる堅型ミルの概略図、第６図は、第５図に示した堅型
ミルの一部詳細図である。 31……回転数検出器、32……加圧力検出器、33……給炭
量検出器、34……空気量検出器、35……ミル出口圧力検
出器、36……ミル出口温度検出器、37……ミル差圧検出
器、38……ミル動力検出器、39……計算機、40……計算
機、41……CRT、42……制御操作機。
Claims (2)
- 【請求項１】石炭の分級部と粉砕部を有する竪型ミルの
ローラの摩耗状態を検出し、それが正常かどうかを診断
する装置において、給炭量、空気量、ミル回転数、粉砕
部加圧力、ミル差圧およびミル動力の各検出器と、炭
種、給炭量、空気量、ミル回転数、粉砕部加圧力、ミル
構造および分級器構造より適正なミル差圧とミル動力と
を求める計算プログラムを組み込んだ計算機と、この計
算機から求めたミル差圧とミル動力の少なくとも一方の
適正値と検出器からのミル差圧とミル動力の少なくとも
一方の実測値とからミルのローラの摩耗状態を診断する
プログラムを組み込んだ計算機を有することを特徴とす
る竪型ミルのローラの摩耗状態診断装置。 - 【請求項２】石炭の分級部と粉砕部を有する竪型ミルの
ローラの摩耗状態を検出し、それが正常かどうかを診断
する装置において、給炭量、空気量、ミル回転数、粉砕
部加圧力、ミル差圧およびミル動力の各検出器と、炭
種、給炭量、空気量、ミル回転数、粉砕部加圧力、ミル
構造および分級器構造より適正な粉砕部出口粒子の粒度
を求める計算プログラムを組み込んだ計算機と、この計
算機から求めた粉砕部出口粒子の粒度の適正値と粉砕部
出口粒子の粒度の実測値とからミルのローラの摩耗状態
を診断するプログラムを組み込んだ計算機を有すること
を特徴とする竪型ミルのローラの摩耗状態診断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289307A JPH08206B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 堅型ミルのローラの摩耗状態診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61289307A JPH08206B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 堅型ミルのローラの摩耗状態診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63141654A JPS63141654A (ja) | 1988-06-14 |
| JPH08206B2 true JPH08206B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=17741486
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61289307A Expired - Fee Related JPH08206B2 (ja) | 1986-12-04 | 1986-12-04 | 堅型ミルのローラの摩耗状態診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08206B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200111211A (ko) * | 2018-02-21 | 2020-09-28 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 분쇄기의 열화 진단 장치, 분쇄 시스템, 및 열화 진단 방법 |
| JP2021107056A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 三菱パワー株式会社 | 摩耗評価システム及び固体燃料粉砕装置、並びに摩耗評価方法、並びに摩耗評価プログラム |
| WO2022045345A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 三菱重工業株式会社 | 装置、発電プラント、装置の制御方法、プログラム、発電プラントシステム、及び発電プラントシステムの制御方法 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0221950A (ja) * | 1988-07-08 | 1990-01-24 | Babcock Hitachi Kk | 粉砕ミル異常原因推定装置 |
| JP2734133B2 (ja) * | 1989-11-07 | 1998-03-30 | 宇部興産株式会社 | 竪型粉砕機 |
| PL1716463T3 (pl) | 2004-02-19 | 2008-10-31 | Siemens Ag | Sposób wyznaczania zużycia w maszynach |
| JP6047031B2 (ja) * | 2013-02-19 | 2016-12-21 | 出光興産株式会社 | 粉砕設備の粉砕特性判定プログラム、石炭の燃焼効率判定プログラム、粉砕設備の粉砕特性判定装置、および、石炭の燃焼効率判定装置 |
| JP2022114696A (ja) * | 2021-01-27 | 2022-08-08 | 三菱重工業株式会社 | 固体燃料粉砕装置及び発電プラント、並びにローラ摩耗量監視方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59216639A (ja) * | 1983-05-26 | 1984-12-06 | 石川島播磨重工業株式会社 | ミルのロ−ラ摩耗度検出方法 |
-
1986
- 1986-12-04 JP JP61289307A patent/JPH08206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200111211A (ko) * | 2018-02-21 | 2020-09-28 | 미츠비시 파워 가부시키가이샤 | 분쇄기의 열화 진단 장치, 분쇄 시스템, 및 열화 진단 방법 |
| JP2021107056A (ja) * | 2019-12-27 | 2021-07-29 | 三菱パワー株式会社 | 摩耗評価システム及び固体燃料粉砕装置、並びに摩耗評価方法、並びに摩耗評価プログラム |
| WO2022045345A1 (ja) * | 2020-08-31 | 2022-03-03 | 三菱重工業株式会社 | 装置、発電プラント、装置の制御方法、プログラム、発電プラントシステム、及び発電プラントシステムの制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63141654A (ja) | 1988-06-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |