JPH09248482A - 微粉炭ミルの出炭制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 石炭の性状が計画炭に対してバラツキがあっ
ても、常に安定した出炭特性が得られるようにする。 【解決手段】 計画炭での給炭量と一次空気量との関係
Ａが予め入力されており実給炭量４６の入力によりそれ
に応じた一次空気指令信号４７を一次空気制御ダンパ２
３に出力する空気量関数発生器２９と、微粉炭ミル１入
口と微粉炭ミル１出口のミル差圧を検出する差圧計５７
と、計画炭での給炭量とミル差圧との関係Ｂが予め入力
されており実給炭量４６の入力によりそれに応じたミル
差圧信号５８を出力する差圧関数発生器５９と、ミル差
圧信号５８と差圧計５７からの検出ミル差圧５６とを入
力して偏差６１を求める引算器６０と、偏差６１に基づ
いたバイアス信号６２を出力するバイアス関数発生器６
３と、バイアス信号６２を空気量関数発生器２９からの
一次空気指令信号４７に加える加算器６４とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭を粉砕して微
粉炭を微粉炭焚ボイラのバーナ等に供給する微粉炭ミル
の出炭制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、石炭を粉砕して微粉炭を微粉炭
焚ボイラのバーナに供給するための微粉炭ミルとして従
来より使用されている竪型ミルを示している。

【０００３】竪型ミルからなる微粉炭ミル１は、円筒形
のミル本体ケーシング１ａ内下部に、ミルモータ２によ
って回転駆動される粉砕テーブル３と、該粉砕テーブル
３上面にリング状に形成された凹溝４に対して押圧され
る３個１組のミルローラ５（図５では２個のみ示してい
る）とを備えて、粉砕テーブル３とミルローラ５との間
で石炭７を粉砕するようにしている。

【０００４】前記ミル本体ケーシング１ａの外部上方に
は、石炭７を貯蔵するバンカ８と、該バンカ８内の石炭
７を搬送モータ９の駆動によって計量しながら搬送する
コンベア１０とから成る給炭機１１が配設されている。

【０００５】該給炭機１１の出側には垂直下方へ延びた
石炭入口管１２が連結されており、該石炭入口管１２
は、前記ミル本体ケーシング１ａの軸心位置に貫挿され
て下端がミルローラ５近傍まで延びている。

【０００６】ミル本体ケーシング１ａ内上方には、逆円
錐状をした分級胴１３をミル本体ケーシング１ａと同心
に設け、該分級胴１３上部とミル本体ケーシング１ａと
の間に形成された開口部１４に周方向へ複数枚の分級羽
根１５を設けると共に、前記石炭入口管１２の外周に分
級胴１３内の微粉炭１６をミル本体ケーシング１ａ上方
に設けられた微粉炭送給室１７へ排出するための微粉炭
出口管１８を同心状に設け、分級胴１３の下部に、粗粉
炭１９を下方の粉砕テーブル３上に戻す落下口２０を設
けて、分級機２１を構成している。なお、前記分級羽根
１５は、固定式のものと、回転モータによって回転駆動
される方式のものが考えられている。

【０００７】前記粉砕テーブル３の下側には、一次空気
制御ダンパ２３を介して一次空気６を供給する一次空気
供給ダクト２４が接続されており、且つ粉砕テーブル３
の外周にはノズル２５が形成されていて、前記一次空気
供給ダクト２４から供給された一次空気６が、前記ノズ
ル２５からミル本体ケーシング１ａ内に吹上げられて、
石炭７の乾燥を行うと共に、微粉炭１６の搬送を行うよ
うになっている。

【０００８】前記微粉炭送給室１７には、微粉炭１６を
一次空気６と共に供給する複数の微粉炭管２８が接続さ
れており、前記微粉炭ミル１の各微粉炭管２８は、微粉
炭焚ボイラ２６に多段に備えられている同一段の複数の
バーナ２７の夫々に接続してある（図５の場合、最上段
の左側に配設されたバーナ２７群に微粉炭１６を供給す
る一台の微粉炭ミル１のみを示している）。

【０００９】又、微粉炭焚ボイラ２６から導出される排
ガス３０を下流に導く排ガスダクト３１の途中には空気
予熱器３２が配設されている。

【００１０】押込み通風機３３から送給される空気の一
部は、プライマリエアファン３４により加圧され、一部
は加熱側空気ダクト３５を介して前記空気予熱器３２に
導かれ、前記排ガス３０と熱交換を行って加熱された熱
空気３６となり、流量調節用のホットエアダンパ３８を
介して前記一次空気供給ダクト２４に導かれるようにな
っており、更に前記プライマリエアファン３４からの空
気の他部は、空気予熱器３２を通らない冷空気ダクト３
９により冷空気４０のままコールドエアダンパ４１を介
して前記一次空気供給ダクト２４に導かれるようになっ
ており、互いに逆作動されるエアダンパ３８，４１の開
度の調節により微粉炭ミル１出口の温度が例えば８０℃
に保持されるようになっている。

【００１１】更に、前記押込み通風機３３からの空気の
残りは、総て二次空気４２として二次空気ダクト４３を
介し空気予熱器３２に導かれて加熱された後、前記バー
ナ２７のウィンドボックス４４に供給されるようになっ
ている。図中、４５は各バーナ２７に備えられている点
火バーナ（軽油バーナ）を示す。

【００１２】図中４６は微粉炭焚ボイラ２６の微粉炭ミ
ル１の制御を行う給炭量指令であり、該給炭量指令４６
は、給炭機１１の搬送モータ９に入力されると共に、一
次空気流量制御装置２２に入力されている。

【００１３】微粉炭焚ボイラ２６では、燃料として供給
される石炭７の種類（計画炭）に基づいた種々の設計が
行われる。

【００１４】一次空気流量制御装置２２は、計画炭での
給炭量とそれに対応した一次空気量との関係Ａを予め求
めて入力しておくようにした空気量関数発生器２９を備
えている。該空気量関数発生器２９には、図６に示すよ
うに、例えば計画炭での給炭量が５０（ｔ／ｈ）の時の
一次空気量が９５（ｔ／ｈ）となるように予め求められ
た関係Ａが入力されており、負荷に応じて変動する給炭
量指令４６（実給炭量）の入力により給炭量指令４６に
対応した一次空気指令信号４７を出力して一次空気制御
ダンパ２３を制御するようになっている。また、前記関
係Ａは、微粉炭搬送のために最低空気量Ａ’を保持する
ようになっている。

【００１５】尚、図５においては、一次空気６の流量を
検出する流量検出器４８と、前記一次空気指令信号４７
と前記流量検出器４８からの流量検出信号４９とを入力
して引算する引算器５０と、該引算器５０からの差の信
号５１が零になるように一次空気制御ダンパ２３の開度
を制御する開度制御信号５２を出力する調節器５３を備
えてフィードバック回路を構成している。５４は一次空
気制御ダンパ２３に入力される信号が急激に変化しない
ように制限を与える変化率制限器である。

【００１６】前記一次空気流量制御装置２２では、給炭
量指令４６が空気量関数発生器２９に出力されると、前
記給炭量指令４６に基づいた一次空気指令信号４７が引
算器５０に出力されて、流量検出器４８からの流量検出
信号４９と引算され、該引算器５０で引算した結果の差
の信号５１が調節器５３に出力されて前記差の信号５１
が零になるように開度制御信号５２が一次空気制御ダン
パ２３に出力されて、一次空気６の流量が制御される。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記した石炭７
は、産地、季節、保管状況等によってＨＧＩ（硬さ）、
水分、発熱量等の性状に大きなバラツキがあり、このた
めに前記したように計画炭に基づいて予め求めておいた
給炭量と一次空気量との関係Ａでは、性状が異なった石
炭７の場合に、微粉炭ミル１内に滞留する石炭の量が変
化して石炭７が供給されてから微粉炭１６となって出て
行くまでの時間、即ち出炭特性が大きく変化し、極端な
場合には微粉炭ミル１内部が詰ってしまうハラボテの状
態が生じることがあった。

【００１８】このように出炭特性が変化すると、負荷変
化率が制限されたり、駆動するミル台数の増加を余儀な
くされたり、使用炭種が制限される等の運用上の制限を
受ける問題を生じていた。

【００１９】また、上記においては微粉炭ミル１が竪型
ミルの場合について説明したが、横型ミル（ボールミ
ル）の場合にも同様の問題が生じていた。

【００２０】本発明は、上述の実情に鑑み、石炭の性状
が計画炭に対してバラツキがあっても、常に安定した出
炭特性が得られるようにした微粉炭ミルの出炭制御装置
を提供することを目的としたものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、計画炭での給
炭量と一次空気量との関係が予め入力されており実給炭
量の入力により実給炭量に応じた一次空気指令信号を一
次空気制御ダンパに出力する空気量関数発生器と、微粉
炭ミル入口と微粉炭ミル出口のミル差圧を検出する差圧
計と、計画炭での給炭量とミル差圧との関係が予め入力
されており実給炭量の入力により実給炭量に応じたミル
差圧信号を出力する差圧関数発生器と、該差圧関数発生
器からのミル差圧信号と前記差圧計からの検出ミル差圧
とを入力して偏差を求める引算器と、該引算器からの偏
差に基づいたバイアス信号を出力するバイアス関数発生
器と、該バイアス関数発生器からのバイアス信号を前記
空気量関数発生器からの一次空気指令信号に加える加算
器とを備えたことを特徴とする微粉炭ミルの出炭制御装
置、に係るものである。

【００２２】本発明では、微粉炭ミルに、計画炭に対し
て異なった性状の石炭が供給されると、差圧関数発生器
に予め入力されている計画炭での給炭量とミル差圧との
関係から得られるミル差圧信号と、差圧計で検出した検
出ミル差圧との間に偏差が生じ、この偏差がバイアス関
数発生器に入力されることにより、予め求められた偏差
と一次空気量バイアスとの関係からバイアス量が求めら
れ、このバイアス信号が加算器により空気量関数発生器
からの一次空気指令信号に加算されるように制御される
ので、石炭の性状が変化してもミル差圧を安定に制御し
て安定したミル出炭特性を維持することができるように
なり、これにより、従来のような微粉炭ミルのハラボテ
状態を生じるようなことがなく、負荷変化率が制限され
たり、駆動するミル台数の増加を余儀なくされたり、使
用炭種が制限される等の運用上の制限を受けることがな
くなって、安定した微粉炭ミルの制御が可能になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しつつ説明する。

【００２４】図１は、図５の従来装置に適用した本発明
の実施の形態の一例図であり、図中図５と同一の物には
同一の符号を付して詳細な説明は省略し、本発明の特徴
部分についてのみ詳述する。

【００２５】図１に示すように、給炭量指令４６を入力
して一次空気制御ダンパ２３の制御を行う一次空気量制
御装置５５を備えている。

【００２６】一次空気量制御装置５５は、従来と同様
に、計画炭での給炭量と一次空気量との関係Ａを予め求
めて入力しておき、給炭量指令４６（実給炭量）の入力
により給炭量指令４６に応じた一次空気指令信号４７を
出力して一次空気制御ダンパ２３を制御するようにした
空気量関数発生器２９を備えている。

【００２７】空気量関数発生器２９には、図２に示すよ
うに、例えば計画炭での給炭量が５０（ｔ／ｈ）の時の
一次空気量が９５（ｔ／ｈ）となるように予め求められ
た関係Ａが入力されており、図１に示すように、給炭量
指令４６（実給炭量）が空気量関数発生器２９に入力さ
れることにより給炭量指令４６に応じた一次空気指令信
号４７を出力するようになっている。Ａ’は最低空気量
を示している。

【００２８】また、微粉炭ミル１の一次空気供給ダクト
２４入口と、微粉炭ミル１の微粉炭出口、例えば微粉炭
送給室１７との間、のミル差圧を検出して検出ミル差圧
５６を出力する差圧計５７を備えている。

【００２９】更に、計画炭での給炭量とミル差圧との関
係Ｂを予め求めて入力しておき、給炭量指令４６（実給
炭量）の入力により給炭量指令４６に応じたミル差圧信
号５８を出力する差圧関数発生器５９を備えている。

【００３０】差圧関数発生器５９には、図３に示すよう
に、例えば計画炭での給炭量が５０（ｔ／ｈ）の時のミ
ル差圧が６００（ｍｍＡｑ）となるように予め求められ
た関係Ｂが入力されており、図１に示すように、給炭量
指令４６が差圧関数発生器５９に入力されることにより
給炭量指令４６に応じたミル差圧信号５８を出力するよ
うになっている。Ｂ’は最低ミル差圧を示している。

【００３１】前記差圧関数発生器５９からのミル差圧信
号５８と、前記差圧計５７からの検出ミル差圧５６とを
入力して偏差を求める引算器６０を設け、該引算器６０
からの偏差６１に応じたバイアス信号６２を出力するバ
イアス関数発生器６３を設け、該バイアス関数発生器６
３からのバイアス信号６２を前記空気量関数発生器２９
からの一次空気指令信号４７に加算するようにした加算
器６４を備える。

【００３２】前記バイアス関数発生器６３には、図４に
示すように、例えば偏差６１が１００（ｍｍＡｑ）の時
のバイアス信号が１０（ｔ／ｈ）となるように予め求め
られた関係Ｃが入力されており、図１に示すように、前
記偏差６１がバイアス関数発生器６３に入力されると、
偏差６１に応じたバイアス信号６２を出力するようにな
っている。

【００３３】図１の加算器６４にて加算された信号は、
流量検出器４８からの流量検出信号４９と共に引算器５
０に入力されて引算され、該引算器５０からの差の信号
５１が零になるように調節器５３から出力される開度制
御信号５２により一次空気制御ダンパ２３の開度が制御
される。５４は変化率制限器である。

【００３４】次に、上記実施の形態例の作用を説明す
る。

【００３５】空気量関数発生器２９は、微粉炭ミル１に
供給する石炭７の性状にかかわらず、図２の予め求めら
れた計画炭での給炭量と一次空気量との関係Ａに従っ
て、給炭量指令４６（実給炭量）に基づいた一次空気指
令信号４７を出力して一次空気制御ダンパ２３を制御す
る。

【００３６】微粉炭ミル１に計画炭を供給した場合に
は、差圧関数発生器５９は図３の予め求められた計画炭
での給炭量とミル差圧との関係Ｂに従ったミル差圧信号
５８を出力し、この時差圧計５７によって検出される検
出ミル差圧５６も前記図３の関係Ｂと同一となるので、
引算器６０にて引算が行われても偏差６１が発生せず、
よって一次空気制御ダンパ２３は空気量関数発生器２９
からの一次空気指令信号４７に基づいて制御される。

【００３７】また、微粉炭ミル１に供給される石炭７の
性状が計画炭に対して異なったものが供給されると、差
圧関数発生器５９に入力されている計画炭での給炭量と
ミル差圧との関係Ｂから得られるミル差圧信号５８と、
差圧計５７にて検出した検出ミル差圧５６との間に図３
中破線で示すような偏差６１（図３では＋１００ｍｍＡ
ｑ）が発生することになり、図１に示すように、前記ミ
ル差圧信号５８と検出ミル差圧５６とを入力している引
算器６０から偏差６１が出力されるようになる。

【００３８】前記引算器６０からの偏差６１は、バイア
ス関数発生器６３に入力されることにより、図４に示す
ように予め求められた偏差６１と一次空気量バイアスと
の関係Ｃからバイアス量が求められる。図４の場合、図
３で求められた偏差６１が１００ｍｍＡｑであるので、
この時のバイアス信号６２は１０ｍｍＡｑとなり、この
１０ｍｍＡｑのバイアス信号６２が、図１に示す加算器
６４により前記空気量関数発生器２９からの一次空気指
令信号４７に図２中破線で示すように加算されることに
なる。

【００３９】これにより、一次空気制御ダンパ２３が一
次空気６を増加させるように制御され、前記差圧関数発
生器５９からのミル差圧信号５８と、差圧計５７からの
検出ミル差圧５６との間の偏差６１がなくなるように制
御される。

【００４０】尚、前記偏差６１が＋（プラス）の場合に
は、前記したように一次空気６の流量を増加するように
制御され、また偏差６１が−（マイナス）の場合には、
バイアス信号６２もそれに応じた大きさのマイナスの信
号となって一次空気６の流量は減少される。

【００４１】従って、前記したように石炭７の性状が変
化しても、常に安定した出炭特性を保持することができ
るようになり、従来のような微粉炭ミルのハラボテ状態
を生じるようなことがなくなり、負荷変化率が制限され
たり、駆動するミル台数の増加を余儀なくされたり、使
用炭種が制限される等の運用上の制限を受けることがな
くなり、安定した微粉炭ミルの制御を可能にする。

【００４２】尚、上記実施の形態例においては微粉炭ミ
ル１が竪型ミルの場合について説明したが、横型ミル
（ボールミル）の場合にも同様に適用し得ることは勿論
である。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、微粉炭ミルに、計画炭
に対して異なった性状の石炭が供給されると、差圧関数
発生器に予め入力されている計画炭での給炭量とミル差
圧との関係から得られるミル差圧信号と、差圧計で検出
した検出ミル差圧との間に偏差が生じ、この偏差がバイ
アス関数発生器に入力されることにより、予め求められ
た偏差と一次空気量バイアスとの関係からバイアス量が
求められ、このバイアス信号が加算器により空気量関数
発生器からの一次空気指令信号に加算されるように制御
されるので、石炭の性状が変化してもミル差圧を安定に
制御して安定したミル出炭特性を維持することができる
ようになり、これにより、従来のような微粉炭ミルのハ
ラボテ状態を生じるようなことがなく、負荷変化率が制
限されたり、駆動するミル台数の増加を余儀なくされた
り、使用炭種が制限される等の運用上の制限を受けるこ
とがなくなって、安定した微粉炭ミルの制御が可能にな
るという優れた効果を奏し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態例を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の空気量関数発生器の計画炭での給炭量と
一次空気量との関係Ａと、バイアス信号を加算する状態
を示す線図である。

【図３】図１の差圧関数発生器の計画炭での給炭量とミ
ル差圧との関係Ｂを示す線図である。

【図４】図１のバイアス関数発生器の偏差とバイアス信
号との関係Ｃを示す線図である。

【図５】従来の微粉炭ミルの一例を示すブロック図であ
る。

【図６】図５の空気量関数発生器の計画炭での給炭量と
一次空気量との関係Ａを示す線図である。

【符号の説明】

１ 微粉炭ミル ２３ 一次空気制御ダンパ ２９ 空気量関数発生器 ４６ 給炭量指令（実給炭量） ４７ 一次空気指令信号 ５６ 検出ミル差圧 ５７ 差圧計 ５８ ミル差圧信号 ５９ 差圧関数発生器 ６０ 引算器 ６１ 偏差 ６２ バイアス信号 ６３ バイアス関数発生器 ６４ 加算器 Ａ 計画炭での給炭量と一次空気量との関係 Ｂ 計画炭での給炭量とミル差圧との関係

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 計画炭での給炭量と一次空気量との関係
   が予め入力されており実給炭量の入力により実給炭量に
   応じた一次空気指令信号を一次空気制御ダンパに出力す
   る空気量関数発生器と、微粉炭ミル入口と微粉炭ミル出
   口のミル差圧を検出する差圧計と、計画炭での給炭量と
   ミル差圧との関係が予め入力されており実給炭量の入力
   により実給炭量に応じたミル差圧信号を出力する差圧関
   数発生器と、該差圧関数発生器からのミル差圧信号と前
   記差圧計からの検出ミル差圧とを入力して偏差を求める
   引算器と、該引算器からの偏差に基づいたバイアス信号
   を出力するバイアス関数発生器と、該バイアス関数発生
   器からのバイアス信号を前記空気量関数発生器からの一
   次空気指令信号に加える加算器とを備えたことを特徴と
   する微粉炭ミルの出炭制御装置。