JPS5836632B2 - 発電所微粉砕機の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は発電所、特に発電所における石炭微粉砕機を
用いた制御装置に関するものであｉ る。

石炭だき発電所の運転においては、石炭が微粉砕機に供
給され、そこで細かく砕かれて一次空気流と混合され、
バーナに送られる。

多くの場合、吸入熱・冷混合空気流は、一次空気・石炭
混合流フ を望ましい微粉砕機出口温度に保つためダン
パー（ ｄａｍｐｅｒ ）を開度調整することによって
変化を受ける。

更に、一次空気総通風量は普通、ダンパーを開度調整す
ることによって設定値に調整される。

一つの従来装置例では、熱風ダンパー及び！冷風ダンパ
ーは通風量調節においては同一方向に動き、出口温度調
節においては反対方向に動く。

ボイラー制御装置からの燃料要求（信号）の変化に応じ
て給炭速度が変化すると、微粉砕機への一 石炭供給速
度が変化する。

そして、一次空気流によって運ばれる微粉炭の量が変化
し始めると、微粉砕機の両端に圧力降下が生じ、通風量
及び出口温度を変化させる。

例えば、給炭速度が上昇すると微粉炭の量が上昇し始め
、微粉砕機内の圧力降１ 下をより大きなものとし、一
次空気流量及び出口温度を減少させ始める。

微粉砕機制御装置がダンパーを作動してプロセス（工程
）の過渡状態中に必要な通風量調節を行なっている。

従来技術においては、燃料変化に対応した一次空気通風
量調節を行なうのに必要な応答時間が長過ぎているため
微粉砕機制御は余り効を奏しなかった。

つまり現存の多くの装置においては、通風量調節時間が
非常に大きいので、燃料調節を要するとき、ボイラーの
出口蒸気圧に好ましくない乱れが生じてしまう。

この主な理由は、微粉砕機制御装置に、プロセス偏差が
生じ始めた後から調節が始まるという帰還制御ループが
用いられているからである。

従って、微粉砕機プロセスへの影響を加味した給炭速度
変化に必要な時間は、従来の微粉砕機制御装置の応答時
間を左右している。

フイードフオーワード制御は一般にプロセス誤動作を回
避し、プロセス応答を改良することができるが、制御系
にじよう乱を与えないようにするため、例えばバーナへ
の円滑かつ連続的な石炭供給を妨げずに、すなわち、微
粉末を沈着させずに、かつ微粉末化機構上に太き過ぎる
石炭粉を浮遊させずに微粉砕機制御応答時間を改良する
のにフィードフオーワード制制をどのように用いること
ができるのかを示した従来技術はない。

この発明は上記の従来の課題に鑑みてなされたもので、
この発明は、可変速給炭機と、熱風ダンパー及び冷風ダ
ンパーの制御下にあって発電所微粉砕機を介して、それ
ぞれ一次空気を供給する熱風導管及び冷風導管と、と有
する発電所微粉砕機の制御装置であって；前記微粉砕機
の出口通風温度を検出する装置と、前記一次空気の通風
量を検出する装置と、前記可変速給炭機の給炭速度要求
信号を発生する装置と、前記給炭速度要求信号に従って
前記可変速給炭機を作動する装置と、前記一次空気通風
量検出装置及び一次空気通風量設定値発生装置に応答し
てＰＩ動作を行ない前記冷風ダンパーに対する開度要求
信号を発生する一次空気総通風量制御装置と、前記出口
通風温度検出装置及び出口温度設定値発生装置に応答し
ＰＩ動作に従って温度制御信号を発生する出口温度制御
装置と、前記給炭速度要求信号及び前記温度制御信号を
加算して前記熱風ダンバーに対する開度要求信号を発生
する加算器と、前記熱風ダンパー開度要求信号及び開度
検出信号に応答して前記熱風ダンパーの開度調節を行な
う装置と、前記冷風ダンパー開度要求信号及び開度検出
信号に応答して前記冷風ダンパーの開度調度を行なう装
置と、を備え、前記加算器は、前記給炭速度要求信号が
変化したとき前記熱風ダンパーを先行制御するものであ
ることを特徴とした発電所微粉砕機の制御装置、を提供
することを目的としている。

更に添附図面において、第１図は石炭庫（図示せず）か
らの石炭を受けるベルト又はその他の従来型の給炭機１
２を有する従来型の微粉砕機１０を示している。

一般に、石炭はローラー（図示せず）によって微粉炭化
されるので、通常粉砕された石炭の少なくとも８０％が
２００網目ろ過体を通過する。

分類部１４は微粉化不足で大き過ぎる石炭粒を粉砕部へ
戻して再循環させる。

空気不足では運搬路内で微粉炭が沈着し互いに付着して
危険な燃料粒となりバーナで爆発作用を引き起こすこと
があるため、最小の一次空気流以上に保つ必要がある。

ボイラの動作を円滑かつ安全に行なうために、この実施
例においては一次空気通風量を一定値に設定している。

この一定値は微粉炭を運ぶに十分で、かつ安全な必要最
小値より十分太きいものである。

しかしながら、この一次空気通風量設定値は、微粉化不
足の太き過ぎる石炭粒をもローラーから上方に吹き上げ
、微粉砕機内において充分な粉砕を妨げ大き過ぎる石炭
粒の再循環を行なわせるほどは大きくない。

この実施例においては一次空気通風量は、一定の設定値
に制御されるとしているが一次空気通風量は、微粉砕機
がこの発明の他方面への応用においてボイラの要求を満
たすように制御される場合には可変値にすることができ
る。

熱風は予熱器（図示せず）から導管１６を経て供給され
、開度可変型ダンパー１８によって制御される。

冷風は導管２０を経て供給され、開度可変型ダンパー２
２によって制御される。

これらの混合流は通風量検出器２６が設置されている一
次空気導管２４を通る。

微粉砕機１０において、一次空気流は、粉砕部を通って
その微粉炭を分類部１４を経て，温度検出器２８が設置
されている微粉砕機の出口へ運ぶ。

微粉炭はその後、導管３０及び３２を介してバーナ（図
示せず）へ運ばれる。

微粉砕機制御装置２５は、適当な燃料制御器３６からの
速度要求信号によって給炭速度を制御する従来型の給炭
調節器３４を含んでいる。

同様に、通風量制御器３８は冷風ダンパー２２の冷風ダ
ンパー開度調節器４０を作動する。

熱風ダンパー開度調節器４４は、微粉砕機温度制御器４
２０制御信号並びに符号４６で示される給炭速度要求の
フイードフオーワード信号に応答して動作する。

給炭速度変化に対する微粉化プロセスの過度応答はこの
制御装置の動作によって大きくかつ安全に短縮される。

即ち、この制御装置は給炭速度変化が生じたとき微粉化
プロセスに普通生じる偏差の方向を予側し、このプロセ
ス偏差を減少させる措置を即座に講じるものである。

このような改良は微粉砕機１０とともに、この微粉砕機
１０として図示されているものと異なった設計構造を有
する他の既知の微粉砕機においても実現できる。

微粉砕機制御装置２５の構或が第２図に詳しく示されて
いる。

温度制御器４２は、温度設定値４３及び微粉砕機出口温
度検出器２８に応答して熱風ダンパー開度調節器４４を
駆動し微粉砕機出口温度誤差を零にする従来の比例＋積
分（ＰＩ）動作制御器であることが好ましい。

加算器４５は温度制御器信号と、燃料制御器３６からの
フイードフオーワード給炭速度要求信号とを結合して単
一の開度要求信号を熱風グンパー開度制御器４４に供給
する。

通風量制御器３８にはＰＩ動作制御器を用いることが好
ましい。

図示の如く、通風量制御器３８は一次空気通風量設定値
３７及び一次空気通風量検出器２６に応答して冷風ダン
パー開度要求信号として冷風ダンパー開度調節器４０に
印加される制御信号を発生する。

開度検出器５１及び５３は、それぞれダンパー開度調節
器４４及び４０においてダンパー開度要求信号を満たす
のに用いられる。

動作について説明すると、ボイラー出口蒸気圧の降下を
避けるために給炭速度要求信号の増加があったとすると
、その要求信号は同時に、（１）給炭機１２に対してそ
の燃料供給速度を増し、（２）熱風ダンパー開度調節器
４４に対してはフイードフォーワード制御動作として熱
風ダンパーを、燃料供給速度の増加の影響を予想して開
き、一次空気及び微粉砕機出口温度を所定の値に保つた
めに必要な開度位置にする。

もしプロセス変化が微粉砕機出口に伝えられたとき、熱
風ダンパー開度がまだ理想的な開度から偏差のある位置
にあるなら、温度制御器４２及び通風量制御器３８が連
動して、前述のフイードフオーワード匍脚動作に関して
フィードバック制御の補正動作を行なう。

検出されたいくらかの出口温度誤差は制御器４２及び４
４を介して熱風ダンパーの開度を再び微調節させる結果
となる。

検出されたいくらかの・一次空気誤差も制御器３８及び
４０を介して冷風ダンパーの開度をわずかに縮少させる
結果となる。

通常、帰環によるわずかな制御動作は重要でなく、全制
御応答時間は、この発明の動作により微粉砕機１０を円
滑かつ安定に動作させながら大きく縮減される。

給炭速度要求信号が減少する場合には結果的に、給炭速
度が増加する場合について説明したのと反対のプロセス
制御動作となる。

第４図及び第５図に示す如く、実際の微粉砕機試験では
時間応答において改良が行われていることがわかる。

第４図の時点０において給炭速度が上昇すると、従来の
微粉砕機では、一次空気通風量においてほぼ３分間設定
値７０％に対して追従ができなくて乱れが生じ、微粉砕
機出口温度においては３分間にわたってほぼ５．５℃（
１０’Ｆ）の降下が起き（復１印まその後に生ずる）、
そして微粉砕機出口圧力及びほぼ３分間後に微粉砕機ボ
ウル（ ｂｏｗｌ ）の圧力差が高い値に落ち着く。

このように、過渡状態は明らかに微粉砕機においてほぼ
３分間持続する。

この発明の微粉砕機１０の場合には、一次空気通風量の
乱れは約４５秒間生じ、出口温度降下は３分間において
約１．１℃（２丁）に制限され、微粉砕機出口圧力及び
微粉砕機ボウルの圧力差は１分未満で落ち着く。

第３図には、この発明の別の実施例が示されている。

この実施例では、フイードフォーワード給炭速度要求信
号が、給炭速度変化に関して熱風ダンパー及び冷風ダン
パーを逆動作させるように供給されている。

例えば、給炭速度が上昇すると熱風ダンパーは更に開き
、冷風ダンパーは更に閉じる。

この実施例には第２図に示す実施例より遅い給炭速度変
化に対するプロセス応答が与えられるが、応答速度は従
来技術のものよりは依然速い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の原埋に従って制御される石炭微粉砕
機の概略図、第２図は第１図における微粉砕機制御装置
のブロック図、第３図はこの発明の他の実施例による変
形した微粉砕制御装置のブロック図、第４図はこの発明
によるフイードフオーワード制御を用いたものと、この
ようなフイードフオーフート制御を用いない従来技術に
おげろ給炭機速度の階段的上昇に対する応答を比較して
示したグラフ、及び第５図は第４図と同様で、給炭機速
度が階段的に減少した場合の応答グラフである。 １０・・・・・・微粉砕機、１２・・・・・・給炭機、
１６，２４，３０，３２・・・・・・導管、１８，２２
・・・・・・ダンパー、２５・・・・・・微粉砕機制御
装置、２６・・・・・・一次空気通風量検出器、２８・
・・・・・温度検出器、３４・・・・・・給炭調節器、
３６・・・・・・燃料制御器、３８・・・・・・通風量
制御器、４０・・・・冷風ダンパー開度調節器、４２・
・・・・・温度制御器、４４・・・・・・熱風ダンパー
開度調節器、５１，５３・・・・・・開度検出器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 可変速給炭機と、熱風ダンパー及び冷風ダンパーの
   制御下にあって発電所微粉砕機を介して、それぞれ一次
   空気を供給する熱風導管及び冷風導管と、を有する発電
   所微粉砕機の制御装置であって； 前記微粉砕機の出口通風温度を検出する装置と、前記一
   次空気の通風量を検出する装置と、前記可変速給炭機の
   給炭速度要求信号を発生する装置と、前記給炭速度要求
   信号に従って前記可変速給炭機を作動する装置と、前記
   一次空気通風量検出装置及び一次空気通風量設定値発生
   装置に応答してＰＩ動作を行ない前記冷風ダンパーに対
   する開度要求信号を発生する一次空気総通風量制御装置
   と、前記出口通風温度検出装置及び出口温度設定値発生
   装置に応答しＰＩ動作に従って温度制御信号を発生する
   出口温度制御装置と、前記給炭速度要求信号及び前記温
   度制御信号を加算して前記熱風ダンパーに対する開度要
   求信号を発生する加算器と、前記熱風ダンパー開度要求
   信号及び開度検出信号に応答して前記熱風ダンパーの開
   度調節を行なう装置と、前記冷風ダンパー開度要求信号
   及び開度検出信号に応答して前記冷風ダンパーの開度調
   節を行なう装置と、を備え、前記加算器は、前記給炭速
   度要求信号が変化したとき前記熱風ダンパーフ を先行
   制御するものであることを特徴とした発電所微粉砕機の
   制御装置。