JPS5888042A - 石炭ミルの制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は石炭ミル（以下、ミルと略称する）の制御装置
に係り、特に、ミルの石炭粉砕遅れを改善し、プラント
の負荷追従性の向上に寄与し得るのに好適なミルの制御
装置に関する０ 火力発電プラントでは、石油価格の高騰、資源の有効活
用等の諸搬の状況変化に伴ない、石油の代替燃料として
、石炭が見直されつつある。一方、昼夜間の電力需要差
が増大する傾向にあり、石油焚きに代わる石炭焚きのミ
ドルロード用大容量火力発電プラントの開発が急務とな
ってき九０石炭焚き火力発電プラントは、石油焚き火力
発電プラントにはない特有の賭問題を持っており、その
一つに、燃料供給設備の中核となるミルの、応答遅れに
よる運転、制御上の問題がある。

石炭焚き火力発電プラントでは、ボールリングミルやロ
ーラミルが多用される。これらのミルは、石炭の粉砕方
式が同じで、単に構造が異なるたけである。したがって
、これらのミルの運転、制御方式は同じである。

そこで、従来技術によるミル制御装置を説明するため、
ボールリングミルな例にとって、ミルおよびその制御装
置の概略を第１図に示す。

図において、１００はミル、１は給炭機、２はミルモー
タ、３はテーブル、４は上部リング、５は加圧機構、６
はボール、７は下部リング、８はスロート、９はバンク
、１０は分級器、　１１は輸送管、１２はバーナ、１３
は給炭機アクチェータである。

また、１４は一次空気ダクト、１５は一次空気ダンパ、
１６ハ一次空気ダンパアクチェータ、１９は火炉、２Ｏ
Ａは一次空気、２０Ｂは二次空気、２１は給炭流量検出
器、ｎは一次空気差圧検出器、乙はミル入ロー次空気温
度検出益、冴はミル差圧検出器、δはミルモータ電流検
出器、２００はミル制御装置である。

まず初めに、ミルの概略動作とその粉砕メカニズムにつ
いて以下に説明する。

給炭機１によりミル１００内に運ばれた石炭は、ミルモ
ータ２によって駆動され、定回転しているテーブル３上
に落下し、遠心力によってテーブル３の外側へ押しやら
れる。

上部リング４には、Ｎ、ガス等を用いた加圧機構５番こ
よって定圧力（定荷重）がかけられている。

テーブル３の外側へ押しやられた石炭は、複数のボール
６とテーブル３と同一回転する下部リング７との間に噛
込まれる。

その結果、Ｎ１ガス圧力等による圧縮力、及びテーブル
３の回転に基づくボール６の自転による摩擦力によって
、石炭は粉砕される。粉砕された石炭（以下、粉炭と呼
称する）は、スロート８を介して、下部リング７の外周
部から吹上げる一次空気によってバンク９へ搬送される
。

バンク９内に流入した粉炭の内、粒径の大きい粉炭は、
矢印人で示すように、テーブル３上へ戻されて再び粉砕
される。一方、粒径の小さい粉炭は、バンク９上方へ搬
送され、分級器１０に達する。

分級器１０では、小麦粉程度の、粒径のより小さな微粉
炭のみが分級され、−次空気２ＯＡにより、輸送管１１
へ搬送される。粒径の比較的大きい、残りの粉炭は、矢
印Ｂで示すように、テーブル３上に戻されて再粉砕され
る。

輸送管１１内を、−次空気２ＯＡによって搬送されてき
た微粉炭は、バーナ１２に導かれ、火炉１９内で燃焼す
る。

給炭機ｌには、給炭機速度を操作するための給炭機アク
チェータ１３が設けられており、ミル１００への給炭流
量は給炭機速度の操作により制御されるＯ さらに、−次空気ダクト１４内化は一次空気ダンハ１５
が設けられておυ、ミル１００ｊこ流入する二次空気２
０Ａの流量は、−次空気ダンバ１５の開度な、−次空気
°ダンパアクチェータ１６で調整することによって制御
される。

このようなミルの運転、制御を行なう場合、輸送管１１
を介して火炉１９内に流入する微粉炭流量を直接検出す
ることはできない。このため、間接的な検出が用いられ
ている。

すなわち、検出端として、 （１）給炭流量を検出するための給炭流量検出器２１、
（２）−次空気流量を検出するための一次空気差圧検出
器ｎ、 （３）ミル１００人口の一次空気温度を検出するための
ミル入口温度検出器ｎ１ （４）バンク９内に蓄積する粉炭量を把握するために、
ミル１００の入口、出口間のミル差圧を検出するミル差
圧検出器冴、及び （５）ミルモータ２の過負荷運転を監視するミルモータ
電流検出器２５ が設けられている。

これらの状態量間の関係を第２図に示す。この図は、横
軸に一次空気差圧、縦軸にミル差圧をとり、これらと給
炭流量との関係を表わすものであるＯ 通常負荷運転においては、火炉１９内の安定燃焼の観点
から、火炉１９内に流入する微粉炭流速を所定の範囲に
維持し、又、−次空気に対する微粉炭の混合濃度を規定
値に維持する７’（め、同図中＠−Ｏで結ばれる作動線
上で、ミル１００は運転される。

一方、ミルの動特性は第３図（ａ）　、　（ｂ）　、　
（ｅ）のようになる。これらの図において、曲線■はミ
ル差圧の時間変化を、曲線■はミルモータ電流の時間変
化を、また曲線Ｉは火炉１９へ流入する微粉炭流量の時
間変化をそれぞれあられしている。

第３図（、）は、給炭機１の速度を操作し、給炭流量を
ステップ状に増加させた場合、同図（ｂ）は−次空気ダ
ンバ１５の開度を操作し、−次空気流量をステップ状に
増加させた場合、同図（、）は給炭流量及び−次空気流
量をステップ状に、同時に増加させた場合で、各々に対
するミル差圧、火炉流入微粉炭流量（推定値）及びミル
モータ電流の応答を示している。

給炭流量増加に対しては、増加した石炭塊は、テーブル
３、ボール群６および上部、下部リング４．７による石
炭粉砕プロセス、ならびにバンク９内の粉炭搬送プロセ
スを循環しながら、徐々に微粉化される。

その結果、第３図（、）かられかるように、バンク９内
の蓄積粉炭が徐々に増加し、ミル差圧及び火炉流入微粉
炭流量が増加する。また、一方では、粉炭粒径が小さく
なるに従って、粉砕仕事が増加するため、ミルモータ電
流も徐々に増加する。

即ち、これらの応答は、ミル１００の粉砕プロセス（メ
カニズム）に基づく粉砕遅れ及びバンク９内の粉炭搬送
遅れに因るもので、その特性は二次連れ特性に近く、そ
の時定数は４〜５分１こもなる。

−次空気流量増加に対しては、バンク９内の蓄積粉炭の
一部が過渡的に分級器１０へ搬出されるために、第３図
（ｂ）に示したように、火炉流入微粉炭流量が瞬時に、
かつ一時的に増加する。

これと同時に、分級器１０からテーブル３上へ循環する
粉炭も増加する。また、ミル差圧も一時的に増加するが
、バンク９内の蓄積粉炭の一部が搬出されるに伴ない、
第３図（ｂ）に示すように整定する０ さらに、給炭流量及び−次空気流量の同時増加に対して
は、各々個別変化時の応答を加え合せた応答に近い。も
っとも、−次空気流量の増加に伴ない、バンク９内粉炭
搬送遅れが小さくなるため、第３図（、）（１）の比較
かられかるように、ミル差圧、火炉流入微粉炭流量及び
ミルモータ電流の整定時間が、給炭流量増加の場合に比
べ若干短かくなる。

このようなミル１００には、プラントマスク（図示せず
）からの燃料要求信号ＦＲＤに応じて、給炭流量及び−
次空気流量を制御するミル制御装置穴が設けられている
。

そして、ミルの応答性を改善するため、従来は、燃料要
求信号ＦＲＤの変化に応じて、−次空気を過渡的に先行
制御する方式が多用されている。

この場合、第３図（ｅ）の応答特性から類推できるよう
に、−次空気流量の過渡変化により、火炉１９へ流入す
る微粉炭流量は過渡的に速応する。

しかし、燃料要求信号ＦＲＤに応じてミル１００内に給
炭された石炭塊は、前述したように、粉砕遅れ及びパン
ク９内の搬送遅れを伴なって微粉化されるため、火炉へ
流入する微粉炭流量の応答遅れは相変らず大きく、プラ
ントの負荷追従性の向上を図る場合大きな問題となって
いる。

本発明の目的は、燃料要求信号が変化し九楊合のミル内
の粉砕遅れを改善することにより、ミルの応答性を改善
し、石炭焚き火力発電プラントの負荷追従性を向上し得
るに好適な石炭ミルの制御装置を提供するにある。

本発明は、ミルの応答性が石炭粉砕プロセスに大きく支
配され、かつ石炭粉砕プロセスにおける粉砕仕事が摩擦
及び圧縮による粉砕力に関係することに着目し、負荷要
求−すなわち、燃料要求信号の変化時に、ミルの単位時
間当りの粉砕力を制御するようにした点に特徴がある０ さらに具体的にいえば、本発明は、摩擦および圧縮の少
なくとも一方による粉゛砕力な制御するために、ミルモ
ータの回転数および粉砕部加圧機構の押圧力の少なくと
も一方を操作する手段を設けたことを特徴とする。

すなわち、前記目的を達成するために、本発明では、ミ
ルモータの回転数および粉砕部加圧機構の押圧力の少な
くとも一方を、燃料要求信号（負荷要求）の変化に応じ
て過渡的−こ増加させて、摩擦または／および圧縮によ
る粉砕力を制御するようにしている。

以下に、図面を参照して本発明の詳細な説明する０ 第４図は本発明の一実施例を示す概略構成図である。図
において、第１図と同一の符号は同一または同等部分を
あられしている。

第１図との対比から明らかなように、本実施例は、ミル
モータ回転数制御器１７が付加され、かつミルモータ電
流検出器部からのミルモータ電流信号を、ミル制御装置
２００に取込むように構成し九ところが、従来例と異な
る。

第５図は、本実施例によるミル制御装置の基本構成を示
すブロック図である。ミル制御装置２００は、給炭流量
制御系３００、−次空気流量制御系初及び粉砕力制御系
５００から構成される０給炭流量制御系３００としては
、従来より公知のものが、そのま＼使用できる。この給
炭流量制御系３００は、燃料要求信号ＦＲＤに、給炭流
量検出器２１からの給炭流量増加が一致するように動作
し、給炭機速ｌｔ費求信号により給炭機アクチェータ１
３を駆動する。

一次空気流量制御系４００も公知のものでよい。

−次空気流量制御系４００は、−次空気差圧検出器２２
からの一次空気差圧信号と、ミル入ロー次空気温度検出
器囚からのミル入口空気温度信号とから得られた一次空
気流量信号が、燃料要求信号ＦＲＤの関数として得られ
九−次空気流量要求信号に一致するように動作し、−次
空気ダンパ開度要求信号により一次空気ダンパアクチェ
ータ１６を駆動する０ 粉砕力制御系５００は、本発明にしたがって付設された
ものであり、 （１１燃料要求償号ＦＲＤに応じて、ミルモータ２の回
転数を設定するミルモータ回転数設定回路５１０、（２
）ミルモータ設定回転数を許容範囲に制限するミルモー
タ回転数制限回路５２０１および（３）ミルモータ２が
過負荷運転になるのを防止するために、ミルモータ電流
検出器２５からのミルモータ電流信号を制限するミルモ
ータ過電流制限回路５３０ で構成される。

第６図は、粉砕力制御系５００を具体化した詳細ブロッ
ク図である。

ミルモータ回転数設定回路５１０は、 （１）燃料要求信号ＦＲＤからその変化率信号を求める
変化率演算器５１１、 （２）該変化率信号をミルモータ２が追従可能な値に制
限する変化率制限器５１２、 （３）該変化率制限器５１２の出力信号の絶対値をとり
ミルモータ回転数補正信号を得る絶対値演算器５１３、 （４）定常状馳における基準回転数を設定する基準回転
数設定器５１４、並びに （５）該絶対値演算器５１３から得られた回転数補正信
号を、基準回転数設定器５１４から得られた基準回転数
設定信号に加算し、回転数設定信号を得る加算器５１５
、 から構成される。

前記回転数制限回路５２０は、ミルモータ２の定格回転
数を設定する定格回転数設定器５２１、および該定格回
転数設定器５２１から得られ喪定格回転数信号と前記回
転数設定回路５１０から得られた回転数設定信号とを比
較し、該回転数設定信号を定格回転数信号以下に制限す
る信号制限器５２２がら構成される。

さらに、前記ミルモータ過電流制限回路５３０は、（１
）ミルモータ電流検出器２５からのミルモータ電流信号
をフィルタリングする低域フィルタ５３１、（２）ミル
モータ２が過負荷となるのを防止するために、短時間定
格電流（もしくは瞬時定格電流）を設定するミルモータ
短時間定格電流設定器５３２Ｓｆａ）　該低域フィルタ
５３１から得られたミルモータ電流信号と、該ミルモー
タ短時間定格電流設定器５３２から得られ之ミルモータ
短時間定格電流信号とを比較し、該ミルモータ電流信号
が該ミルモータ短時間定格電流信号以上のときＯＮ信号
を出力し、ミルモータ電流信号がミルモータ短時間定格
電流信号未満のときｉこけＯＦＦ信号を出力する比較器
５３３、 （４）該比較器５３３の出方信号がＯＦＦ信号のときは
、後述するミルモータ回転数要求信号に追従してその値
を更新し、ＯＮ信号のときにはその追従を解除し、記憶
していた値を保持するアナログメモリ５３４、および （５）該比較器５３３の出方信号がＯＦＦ信号のときは
、前記ミルモータ回転数制限回路５２０の出方信号を選
択し、一方、数比較器５３３の出力信号がＯＮ信号のと
きには、前記アナログメモリ５３４の出力信号を選択し
、ミルモータ回転数要求信号を得る切換器５３５、 から構成される。

次に、本実施例によるミル制御装置の動作とミルの応答
について詳細に説明する。

第７図は、理解を容易にするため、−火中気流量制御系
４００の動作を止め、−火中気ダンバ１５の開度を一定
（すなわち、−火中気流量もはソ一定）にした状態で、
燃料要求信号ＦＲＤをステップ状ｌζ増加させた場合の
、各部信号の時間変化を示す図である。

燃料要求信号に対する給炭流量は、給炭機１の慣性が小
さい九め、同図（ａ）に示すように速い応答を示す〇一
方、ミルモータ回転数設定回路５１０において、変化率
演算器５１１として、最大過渡ゲインが１の不完全微分
演算器を適用した場合、該変化率演算器５１１の出力信
号は、第７図（ｂ）の実線のようになる。

そして、前記出力信号は、さらに、変化率制限器５１２
により、ミルモータ２が追従可能な回転数の変化率に制
限され、同図（ｂ）の点線で示すようなミルモータ回転
数補正信号が得られる。。

したがって、ミルモータ回転数要求信号（回転数設定信
号）は、同図（、）の点線曲線のように、基準回転数（
一点鎖線）から一時的に増加する。このため、ミルモー
タ回転数制御器１７が動作し、ミルモータ２の回転数は
、同図（、）の点線のように制御される。

すなわち、ミルモータ２の回転数が増加し、これに伴な
い、下部リング７の回転数が増加するとともに、複数の
ボール６の自転速度が増える。その結果、上部および下
部リング４，７、複数のボール６と石炭塊との摩擦に基
づく粉砕仕事が増加する０ これにより、粉砕速度すなわち、ミルの単位時間当りの
粉砕力が増加するので、粉砕遅れが小さくなる。このた
め、ミル差圧−第７図（ｄ）に実線で図示−は、ミルモ
ータ２の回転数を一定（基準回転数＞＋Ｃ保持する従来
方式の場合−第７図（ｄ）に一点鎖線で図示−に比べて
応答が速くなる。

それ故に、火炉１９へ流入する微粉炭流量（図示省略）
４同様の連応性が得られる。

また、このように、ミルモータ２の回転数が増加する状
態では、摩擦に基づく粉砕仕事が増加するため、ミルモ
ータ電流も、第７図（、）に実線で示したように、急速
に増加する。なお、同図（・）の一点鎖線は、ミルモー
タ２の回転数を一定（基準回転数）に保持しｆｃ場合の
ミルモータ電流の変化状態を示している。

そして、ミルモータの回転数が基準回転数に徐々に整定
するのに伴なって、ミル差圧及びミルモータ電流も所定
値に整定する。

第８図は、第７図と同様の図であり、燃料要求信号ＦＲ
Ｄの増加幅が大きいため、ミルモータ回転数の増加幅が
大きく、ミルモータ電流信号が短時間定格電流信号を超
えるようになった場合の、各部の応答を示す波形図であ
る。

同図において、（ａ）は給炭流量、（ｂ）の実線は燃料
要求信号の不完全微分信号、点線はミルモータ回転数補
正信号、（、）の実線はミルモータ回転数、点線はミル
モータ回転数要求信号（回転数設定信号）、一点鎖線は
基準回転数、（ｄ）はミル差圧、（６）はミルモータ電
流をそれぞれあられしている。

なお、（ｄ）および（・）の一点鎖線は、ミルモータの
回転数が基準値に保持された場合のミル差圧およびミル
モータ電流であり、（ｅ）の点線はミルモータの短時間
定格電流設定値でおる。

時刻ｔｏにおいて、ミルモータ電流が短時間定格電流信
号に運すると、比較器５３３がＯＮ信号を発する。これ
により、ミルモータ回転数要求信号は、第８図（ｃ）の
点線のように、ｔｏ時点の値に保持される。しかし、実
際のミルモータ回転数は、同図（ｃ）の実線のように、
慣性によυ若干オーバージ瓢−トする。

その後、ミルモータ回転数が降下し、時刻ｔ１において
５．ミルモータ電流信号がミルモータ短時間定格電流信
号よりも小さくなると、比較器５３３がＯＦＦ信号を発
する。これにより、ミルモータ回転数要求信号は、ミル
モータ回転数設定信号に一致するＯ 第９図は、第７図と同一条件の下で、燃料要求信号ＦＲ
Ｄをステップ状に減少させな場合の各部波形図であり、
（、）〜（、）の波形は第７図および第８図と同一の項
目を示している。

ミルモータ回転数要求信号−同図（、）の点線−及びミ
ルモータ回転数−同図（ｃ）の実線−は、第７図と同様
な応答を示す。

ミルモータ回転数の増加に伴なって、前記同様に、下部
リング７．１ｇｌ数のボール６及び石炭塊との摩擦に基
づく粉砕仕事が増加し、粉砕化速度が増加する。このた
め、ミル差圧は、同図（ｄ）に実線で図示するように、
ミルモータ回転数が一定（基準回転数）である従来方式
（一点鎖線）に比べて、給炭流量減少により短時間で応
答する０これに伴なって火炉流入微粉炭流量（図示省略
）も同様の連応性が得られる。

また、ミルモータ電流の応答は、給炭流量一定の条件下
でミルモータ回転数を増加した場合の応答−第９図（、
）の点線−から、ミルモータ回転数一定の条件下で給炭
流量を減少した場合の応答−第９図（・）の一点鎖線−
を差引いたものに相当する。すなわち、ミルモータ電流
の応答は、第９図（、）の実線のようになる。

以上の説明から分るように、本発明の一実施例によれは
、燃料要求信号ＦＲＤの変化率の絶対値に応じて決まる
回転数補正値を、ミルモータの基準回転数にバイアスし
てやることにより、摩擦に基づく粉砕仕事を増加し、粉
砕化速度（単位時間当りの粉砕力）を増加できるため、
燃料要求信号ＦＲＤの変化に対するミルの応答性、即ち
ミル差圧（火炉流入微粉炭流量）の応答性を大幅に改善
でき、ひいては石炭焚き火力発電プラントの負荷追従性
の向上に大きく貢献できる。

第１０図は、第６図におけるミルモータ回転数設定回路
５１０の一変形例である。第６図との対比から明らかな
ように、ミルモータ基準回転数設定器５１４の代りに関
数発生器５１６を用い、燃料要求信号ＦＲＤの関数とし
てミルモータ基準回転数設定信号を与えるように構成し
たものである。

第１０図において、例えば、ミルモータ基準回転数設定
信号が燃料要求信号ＦＲＤに比例するように、関数発生
器５１６を設定した場合には、高負荷値になるに従って
摩擦に基づく粉砕仕事が増加する九め、ミルの応答性は
良くなるｏしかし、一方では、定常状態におけるミルモ
ータの消費電力が過大になるおそれを生ずることがある
。

第１１図は本発明の第２の実施例を示す概略構成図であ
る。図において、第４図と同一の符号は同一または同等
部分をあられしている。

第４図との対比から明らかなように、この第２実施例は
、第４図の実施例におけるミルモータ回転数制御器１７
の代りに、加圧機構５の押圧力を制御するための押圧力
制御器１７Ａを設けた点で、酌述の実施例と相違してい
る。

第１２図は、第２実施例によるミル制御装置の基本構成
図を示すブロック図である。ミル制御装置２００は、第
５図の場合と同様に、給炭流量制御系３００、−水空気
流量制御系４００及び粉砕力制御系５００から構成され
る。

粉砕力制御系５００は、さきの実施例のものとは異なり
、 （１）燃料要求信号ＦＲＤに応じて加圧機構５の押圧力
を設定する押圧力設定回路５１０Ａ、（２）加圧機構５
の設定押圧力を許容範囲に制限する押圧力制限回路５２
０Ａ　、および （３１ミルモータ２が過負荷運転になるのを防止するた
めに、ミルモータ電流検出器５からのミルモータ電流信
号を制限するミルモータ過電流制限回路５３０Ａ で構成される。

第１３図は、粉砕力制御系５００を具体化した詳細ブロ
ック図である。

押圧力設定回路５１０Ａは、 （１）燃料要求信号ＦＲＤからその変化率信号を求める
変化率演算器５１１Ａ、 （２）該変化率信号を加圧機構５が追従可能な値に制限
する変化率制限器５１２Ａ。

（３）該変化率制限器５１２Ａの出力信号の絶対値をと
って押圧力補正信号を得る絶対値演算器５１３Ａ。

（４）定常状態における基準押圧力を設定する基準押圧
力設定器５１４Ａ　、並びに （５）該絶対値演算器５１３Ａから得られた押圧力補正
信号を、押圧力設定器５１４人から得られた基準押圧力
設定信号に加算し、押圧力設定信号を得る加算器５１５
Ａ。

から構成される。

前記押圧力制限回路５２０Ａは、加圧機構５の定格押圧
力を設定する定格押圧力設定器５２１Ａ、および該定格
押圧力設定器５２１Ａから得られ九定格押圧力信号と、
前記押圧力設定回路５１０ムから得られた押圧力設定信
号とを比較し、咳押圧力設定信号を定格押圧力信号以下
に制限する信号制限器５２２人から構成される。

さらに、前記ミルモータ過電流制限回路５３０Ａは、 （１）ミルモータ電流検出器２５からのミルモータ電流
信号をフィルタリングする低域フィルタ５３１Ａ。

（２）ミルモータ２が過負荷となるのを防止するために
、短時間定格電流（もしくは瞬時定格電流）を設定する
ミルモータ短時間定格電流設定器５３２Ａ。

（３）該低域フィルタ５３１人から得られたミルモータ
電流信号と、該ミルモータ短時間定格電流設定器５３２
人から得られたミルモータ短時間定格電流信号とを比較
し、該ミルモータ電流信号が該ミルモータ短時間定格電
流信号以上のときＯＮ信号を出力し、ミルモータ電流信
号がミルモータ短時間定格電流信号未満のときにはＯＦ
Ｆ信号を出力する比較器５３３Ａ。

（４）該比較器５３３Ａの出力信号がＯＦＦ’信号のと
きは、後述する加圧機構５の押圧力要求信号に追従して
その値を更新し、ＯＮ傷号のときにはその追従を解除し
、記憶していた値を保持するアナログメモリ５３４　Ａ
　、および （５）該比較器５３３Ａの出力信号がＯＦＦ信号のとき
は、前記押圧力制限回路５２０Ａの出力信号を選択し、
一方、骸比較器５３３Ａの出力信号がＯＮ信号のときに
は、鋪記アナログメモリ５３４人の出力信号を選択し、
加圧機構５の押圧力要求信号を得る切換器５３５Ａ。

から構成される。

次に、この第２実施例によるミル制御装置の動作とミル
の応答について評細に説明する。

第１４図は理解を容易にする丸め、−火中気流量制御系
３００の動作を止め、−火中気ダンパ１５の開度を一定
（したがって、−火中気流量もはソ一定）にした状態で
、燃料要求信号ＦＲＤをステップ状に増加させた場合の
、各部信号の時間変化を示す図である。

燃料要求信号に対する給炭流量は、給炭機１の慣性が小
さいため、同図（、）に示すように速い応答を示す。一
方、押圧力設定回路５１０Ａにおいて、変化率演算器５
１１Ａとして、最大過渡ゲインが１の不完全微分演算器
を適用した場合、該変化率演算器５１１Ａの出力信号は
第１４図（ｂ）の実線のようになる。

そして、前記出力信号は、変化率制限器５１２Ａにより
、加圧機構５が追従可能な押圧力の変化率に制限され、
同図（ｂ）の点線で示すような加圧機構５の押圧力補正
信号が得られる。

したがって、加圧機構５の押圧力要求信号は、同図（ｅ
）の実線のように基準押圧力（一点鎖線）から一時的に
増加する。このため、押圧力制御器１７Ａが動作し、加
圧機構５の押圧力は、前記押圧力要求信号とはヌ同じ時
間変化特性で操作されや。

すなわち、加圧機構５の押圧力が増加し、これに伴ない
、上部および下部リング４，７、複数のボール６と石炭
塊との圧縮に基づく粉砕仕事が増加する。

これにより、粉砕速度す彦わち、ミルの単位時間当りの
粉砕力が増加するので、粉砕遅れが小さくなる。このた
め、ミル差圧−第１４図（ｄ）に実線で図示−は、加圧
機構５の押圧力を一定（基準押圧力）に保持する従来方
式の場合−第７図（ｄ）に一点鎖線で図示−に比べて応
答が速くなる０それ故に、火炉１９へ流入する微粉炭流
量（図示省略）も同様の連応性が得られる０ また、このように、加圧機構５の押圧力が増加する状態
では、圧縮に基づく粉砕仕事が増加するためミルモータ
電流も、第１４図（・）に実線で示したように、急速に
増加する０ なお、同図（・）の一点鎖線は、加圧機構５の押圧力を
一定（基準押圧力）に保持した場合のミルモータ電流の
変化状態を示している０ そして、加圧機！＃Ｉ５の押圧力が基準押圧力に徐々に
整定するのに伴なって、ミル差圧及びミルそ−タ電流も
所定値に整定する０ 第１５図は、第１４図と同様の図であり、燃料要求信号
ＦＲＤの増加幅が大きいため、押圧力の増加幅が大きく
、ミルモータ電流信号が短時間定格電流信号を超えるよ
うになった場合の、各部の応答を示す波形図である。

同図において、（ａ）は給炭流量、（ｂ）の実線は燃料
要求信号の不完全微分信号、点線は加圧機構の押圧力補
正信号、（、）の実線は加圧機構押圧力設定信号、点線
は加圧機構押圧力要求信号及び加圧機構押圧力、一点鎖
線は基準押圧力、（ｄ）はミル差圧、（、）はミルモー
タ電流をそれぞれあられしている。

なお、同図中（ｄ）および（−）の一点鎖線は、加圧機
構の押圧力が基準値に保持された場合のミル差圧および
ミルモータ電流であシ、（・）の点線はミルモータの短
時間定格電流設定値である。

時刻ｔｏにおいて、ミルモータ電流信号が短時間定格電
流信号に達すると、比較器５３３ＡがＯＮ信号を出力す
る。これにより加圧機構５の押圧力要求信号及び押圧力
Ｌ１第１５図（、）の点線のように、ｔ。

時点の値に保持される。

一方、圧縮化基づく粉砕仕事が促進されるため、ミルモ
ータ電流は、第１５図（・）の実線で示したように、短
時間定格電流設定値をオーパージ為−卜する０ その後、加圧機構５の押圧力設定信号が低下するに伴な
い、押圧力が低下し、時刻ｔ１において、ミルモータ電
流が短時間定格電流設定値未満になると、比較器５３３
ＡがＯＦＦ信号を出力する。これにより、押圧力要求信
号は押圧力設定信号に一致する。第１６図は第１４図と
同一条件の下で燃料要求信号ＦＲＤをステップ状に減少
させた場合の各部波形図であり、（ａ）〜（・）の波形
は第１４図および第１５図と同一の項目を示している。

加圧機構５の押圧力要求信号及び押圧カー同図（ｃ）の
実線−は、第１４図と同様な応答を示す。

加圧機構５の押圧力の増加に伴なって、前記同様に、上
部および下部リング４，７、複数のボール６及び石炭塊
との圧縮に基づく粉砕仕事が増加し、粉砕化速度が増加
する。このため、ミル差圧は、同図（ｄ）に実線で図示
するように、加圧機構５の押圧力が一定（基準押圧力）
である従来方式（一点鎖線）に比べて、給炭流量減少に
よシ短時間で応答する。

これに伴なって、火炉流入微粉炭流量（図示省略）も同
様の連応性が得られる。

また、ミルモータ電流の応答は、給炭流量一定の条件の
下でミルモータ回転数を増加した場合の応答−第１６図
（ｅ）の点線−から、加圧機構５の押圧力が一定（基準
押圧力）の条件の下で、給炭流量を減少した場合の応答
−第ｅ、図（・）の一点鎖線−を差引いたものに相当す
る。すなわち、ミルモータ電流の応答は、第９図（＠）
の実線のようになる。

以上の説明から分るように、本発明の第２実施例によれ
ば、燃料要求信号ＦＲＤの変化率の絶対値に応じて決ま
る加圧機構５の抑圧力補正値を、基準押圧力にバイアス
してやることにより、圧縮に基づく粉砕仕事を増加し、
粉砕化速度（単位時間当りの粉砕力）を増加できるため
、燃料要求信号ＦＲＤの変化に対するミルの応答性、即
ちミル差圧（火炉流入微粉炭流量）の応答性を大幅に改
善でき、ひいては石炭焚き火力発電プラントの負荷追従
性の向上に大きく貢献できる。

第１７図は本発明によるミル制御装置の一変形例で、第
１３図における加圧機構の抑圧力設定回路５１０Ａの一
変形例である。＃！１３図との対比から明らかなように
、基準押圧力設定器５１４Ａの代りに関数発生器５１６
Ａを用い、燃料要求信号ＦＲＤの関数として基準押圧力
設定信号を与えるように、構成したものである。

＃！１７図におＡて、例えば、基準押圧力設定信号が燃
料要求信号ＦＲＤに比例するように、関数発生器５１６
Ａを設定した場合には、高負荷値になるに従って圧縮に
基づく粉砕仕事が増加するため、ミルの応答性は良くな
る。しかし、一方では、定常状態におけるミルモータの
消費電力が過大になるおそれを生ずることがある。

なお、前述した本発明の各実施例においては、燃料要求
指令ＦＲＤに対する給炭流量の応答が比較的速いため、
給炭流量検出器２１からの給炭流量信号を、前記粉砕力
制御系５００の入力として用いても所期の効果が得られ
る０ また、本発明における燃料要求指令としては、ミル制御
装置の上位制御装置（プラントマスク）に与えられるプ
ラント出力要求指令を適用してもよい。さらに、本発明
の実施例における変化率演算器には、デジタル処理によ
る標本化された時系列データを用いる周知の変化率演算
機能を含むことは勿論である。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ミル
内の粉砕遅れを改善できるので、ミルの応答性が向上し
、石炭焚き火力プラントの負荷追従性の向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来技術によるミル制御装置を説明するため
のミルの概略図、第２図はミルの静特性を示す図、第３
図は給炭流量及び−水生気流量に対するミルの応答を示
す図、第４図は本発明によるミル制御装置の一実施例を
説明するためのミルの概略図、第５図は前記実施例にお
けるミル制御装置の基本構成図、第６図は前記実施例に
おける粉砕力制御系の一構成例を示すブロック図、第７
゜８．９図は前記実施例による制御装置の動作及びミル
の応答を説明するためのタイムチャート、第１０図は前
記実施例におけるミル制御装置の一変形例のブロック図
、゛第１１図は本発明によるミル制御装置の他の実施例
を説明する丸めのミルの概略図、第１２図は前記他の実
施例におけるミル制御装置の基本構成図、第１３図は前
記他の実施例における粉砕力制御系の一構成例を示すブ
ロック図、第１４゜１５　、１６図は前記他の実施例に
おける制御装置の動作及びミルの応答を説明するための
タイムチャート、第１’Ｔ図は前記他の実施例における
ミル制御装置の一変形例のブロック図である。 １・・・給炭機、２・・・ミルモータ、３・・・テーブ
ル、４・・・上部リング、５・・・加圧機構、６・・・
ボール、７・・・下部リング、１７・・・ミルモータ回
転数制御器、１７Ａ・・・押圧力制御器、δ・・・ミル
モータ電流検出器、１００・・・ミル、２００・・・ミ
ル制御装置代理人弁理士　平　木　道　人 才５図 オ６図 萼阜＋１１ 才　　７　図 ２８図 才　９　図 ２１２図 才　１３　１！！ 五力専求イ１＋ 才１４図 ２１５図 牙１６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１給炭機によってその１化石炭を供給されるテーブ
   ルと、前記テーブルを駆動して回転させるミル七−夕と
   、前記テーブル上の周縁化固定して設けられた下部リン
   グと、前記下部リングの上に配置された上部リングと、
   前記下部リングおよび上部リン−グ間に挾まれて配設さ
   れた複数のボールと、前記上部リングを前記ボールおよ
   び下部リングに向って押圧する加圧機構とを具備し、前
   記上部および下部リング間の圧縮力、ならびにボールの
   自転に基づく摩擦力によって石炭を粉砕するようにされ
   た石炭ミルの制御装置であって、負荷要求に応じて、前
   記テーブル上に供給される石炭の量を制御する手段と、
   負荷要求の変化時に単位時間漁りのミルの粉砕力を制御
   する手段とを具備したことを特徴とする石炭ミルの制御
   装置。 （２）ミルの粉砕力制御量が負荷要求の変化量の関数で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の石炭
   ミルの制御装置。 （３）電荷要求の変化時に、単位時間当りのミルの粉砕
   力を増加させる手段を具備したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の石炭ミルの制御装置。 （４）給炭機によってその上に石炭を供給されるテーブ
   ルと、前記テーブルを駆動して回転させるミルモータと
   、前記テーブル上の周縁に固定して設けられた下部リン
   グと、前記下部リングの上に配置された上部リングと、
   前記下部リングおよび上部リング間に挾まれて配設され
   た複数のボールと、前記上部リングを前記ボールおよび
   下部リングに向って押圧する加圧機構とを具備し、前記
   上部および下部リング間の圧縮力、ならびにボールの自
   転に基づく摩擦力によって石炭を粉砕するようにされ九
   石炭ミルの制御装置であって、負荷要求に応じて、前記
   テーブル上に供給される石炭の量を制御する手段と、負
   荷要求の変化時にミルモータの回転数を増加させる手段
   とを具備したことな特徴とする石炭ミルの制御装置。 （５）ミルモータの回転数の増加量が、負荷要求の変化
   量の関数であることを特徴とする特許請求の範囲第４項
   記載の石炭ミルの制御装置。 （６）給炭機によってその上に石炭を供給されるテーブ
   ルと、前記テーブルを駆動して回転させるミルモータと
   、前記テーブル上の周縁に固定して設けられた下部リン
   グと、前記下部リングの上に配置された上部リングと、
   前記下部リングおよび上部リング間に挾まれて配設され
   た複数のボールと、前記上部リングを前記ボールおよび
   下部リングに向って押圧する加圧機構とを具備し、前記
   上部および下部リング間の圧縮力、ならびにボールの自
   転に基づく摩擦力によって石炭を粉砕するようにされた
   石炭ミルの制御装置であって、負荷要求に応じて、前記
   テーブル上に供給される石炭の量を制御する手段と、負
   荷要求の変化時に加圧機構−こよる上部リング押圧力を
   増加させる手段とを具備したことを特徴とする石炭ミル
   の制御装置。 （７）加圧機構による上部リング押圧力の増加量が、負
   荷要求の変化量の関数であることを特徴とする特許請求
   の範囲第６項記載の石炭ミルの制御装置０