JPS60114359A

JPS60114359A - 石炭ミル温度監視方式

Info

Publication number: JPS60114359A
Application number: JP22204883A
Authority: JP
Inventors: 勝村松
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-11-28
Filing date: 1983-11-28
Publication date: 1985-06-20

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】〔発明の利用分野〕本発明は石炭ミルの温度監視制御に係り、特に石炭ミル
の起動時のウオーミングおよび通常運転過程におけるミ
ル入口温度監視制御を行なうことによ如安全な保護監視
機能をもつ石炭ミル温度監視制御方式に関する。

〔発明の背景〕

一般的なミル系統の構成とミル出口温度制御系の一例を
第１図で説明する。

押込通風機１で送出された空気の一部は二次空気として
直接火炉へ導入され、その他の空気が一次空気予熱器２
および熱空気ダンパ４から成る熱空気系統ならびに冷空
気ダンパ３を設置した冷空気系統にそれぞれ通すように
構成される。該冷空気ダンパ３および熱空気ダンパ４で
調節され、混合された冷熱空気は、−次空気７７ン５を
介してミル１００内に取込まれる。

一方、コールバンカ６に貯えられた石炭は、コールフィ
ーダ７によりミル１００内に投入され、粉砕される。粉
砕された石炭はミル１００内の分級器（図示せず）で選
別される。そして、小麦粉入の微粉炭が、ミル内に取込
まれた一次空気によシ、微粉炭輸送管８を通してバーナ
へ搬送され、前記押込ファン１から送出された二次空気
とともに燃焼する。

このような系統においては、通常、冷空気ダンパ３の開
度操作方向と熱空気ダンパ４の開度方向とを互いに逆に
し、冷空気と熱空気との流量配分を変えることにより、
ミル１００へ送出する−次空気の熱量を変えるようにし
ている。またミル１００に投入される給炭１：はコール
フィーダ７の速度に比例するため、コールフィーダ７の
速度を変化させて給炭量を制御している。

上記したミル系統においてはミル出口温度制御系を設置
し、ミル出口温度を一定とする。この制御系統は、ボイ
ラに搬送される微粉炭が含有する水分により、ボイラ内
が異常に高温又は低温となり蒸気温度が変動することを
抑止すること、あるいはボイラ、ミル等の保護の為に行
なうものである。具体的には、次のような構成になって
いる。

イル１００の出口に設置した温度検出器２０からのミル
出口温度信号は、ミル出口温度設定器２１からのミル出
口温度設定信号とともに減算器２２に加えられて比較さ
れ、その偏差信号は比例積分演算器２３に印加される。

該比例積分演算器２３から出力されるダンパ開度指令信
号は、関数発生器２４を介して熱空気ダンパ４の開度要
求信号となる。

前記ダンパ開度指令信号は、同時に減算器２６に加えら
れ、そこで開度バイアス設定器２５からの開度バイアス
信号と比較され、その偏差信号は関数発生器２７を介し
て冷空気ダンパ３の開度要求信号となる。さらに該ダン
パ３，４の開度は、コントロールドライブ（図示省略）
によシ各々の開度要求信号に維持される。なお、関数発
生器２４．２７は空気量と開度との非線形性を線形化補
正するだめのものである。

他方、従来技術における石炭燃料制御系は第２図のよう
に構成されており、燃料要求信号５０に対し、合計フィ
ードバックの石炭量５２を減算器５１で減算し、その・
１差信号に対し乗算器５３でミル運転台数によるゲイン
補正を加えたあと比例積分調節計５４で運転するミルに
対し偏差指令を与える。ここでは１系統のミルについて
のみ記載し説明する。この指令信号に対し、各ミル間の
アンバランス補正の為のバイアス設定器５６で補正を加
える。以上これまでの信号がある値以下にならない様に
低選択器５７で選択され、コールフィーダ７の回転数制
御指令として操作端５８に指令し石炭量の増減制御を行
っている。

上記のミル系統の起動は、石炭燃料制御系では第２図に
示したフィードバック制御によシ行なわれるが、第１図
のミル出口温度制御系ではフィードバック制御とする前
に所定のミルウオーミング動作を行なう。

次に、ウオーミング持のミル出口温度制御系の動作につ
いて説明する。通常、ミル起動時には、第１図において
、まず切替器２８．３０をｂ個選択し、ウオーミング開
始時点において冷空気ダンパ３および熱空気ダンパ４の
開度を関数発生器２９．３１でウオーミング開度に設定
し、この設定された開度にて所定の一次空気量を確保で
きる位置に開き、ミル１００のウオーミングを行なう。

ミル出口温度が規定値（ｓｏＣ）に達しウオーミング時
間数分間経過してミルウオーミングが完了すると、切替
器２８．３０はａ例に選択されミル出口温度制御系が生
きる。以降ミルが安定に負荷運転を行なうことができる
最低給炭量まで、給炭が増加した時点でミルの起動は完
了する。

ミル系統は以上のように構成され、起動・運転されるが
、従来はミル出口温度制御していることから、警報監視
もきル出ロ温度のみを監視している。

しかるに、近年になシ石炭火力も自動化が進められ何ら
かの原因でプラントトリップした様な場合、おるいはミ
ル内が完全に残炭パージせずミルを停止したシすると再
起励時高温度の熱空気がミルに数十分間式ると残炭が着
火し、給炭等をともなうと、急激なミル内温度上昇によ
如爆発する危険性があることが判明した。

〔発明の目的〕

以上のことから本発明の目的は、石炭ミル入口温度を監
視し、その異常時にミル本体を安全側に制御する保ｉｉ
！機能を設えた石炭ミル温度制御方式を提供することに
ある。

〔発明の概要〕

本発明者らが詳細検討したところによると、前記ミル内
爆発は次のプロセスで発生することが判明した。

まず、ミル内で粉砕される石炭についてみると、粒度に
より３つに分類される。まず、細粒度のものは１次空気
によりｄ易にボイラに毅送されミル内に留まらない。粗
粒度のものは一次空気によっても空中には舞い上がらず
ミルテーブル上にあって粉砕されている。中間粒度のも
のはミル内を循環しており、これは供給石炭量の２０（
％）を占める。

ところで後述するようにミル出口温度は一定に制御され
ているがミル入口の一次空気温度はかなりの高温（約２
８０１Ｚ’８度）であり、この−次空気により１０〜２
０分後に中間粒度の石炭に着火し燃焼し、しいては爆発
する。係る現象はミル起動時のウオーミング時に起り易
く、ウオーミングによって中間粒度の石炭に着火して　
る状態で起動態勢に移り、大量に石炭投入されると一気
に燃焼爆発し易い。

この場合に、着火し易いのは中間粒度以下の石炭（以下
これを可燃石炭という）であることから本発明において
は、ミル入口温度上昇によシ可燃石炭を減少させること
により燃焼爆発の規模を小さくするように制御するもの
である。

本発明の一実施例として第４図の例では供給石炭量を減
らすことにより可燃石炭量を減らし、第５図の例ではミ
ル回転数を低下させることにより苛燃石炭量を減らす。

この本発明はさらに第７図のようにミル入口温度を下げ
る操作と併用することにより、一層効果的である。

〔発明の実施例〕

本発明の実施例につき第３図、第４図を用いて説明する
。第３図は石炭ミルの起動過程の石炭ミル出口、入口温
度特性を示す。ミルウオーミング開始し、第１図で説明
したミル出口温度操作によりミル入口温度がａの特性で
推行し、ｂの特性で示される様にミル出口温度が約８０
Ｃとなる機制御される。この図によれば、ミルウオーミ
ング操作が完了しミルが起動する時の石炭ミル入口温度
は図中Ａ点の温度（約１４０〜１６０ｔ？）となり、続
いて給炭機起動と同時に初期石炭量が投入されるため、
ミル入口温度は上昇し、通常運転時は約２３０〜２４０
Ｃで運転される。又、停止過程についても同様の下降特
性となる。このような石炭ミル入口温度特性となってい
るため、本発明においてはこれに制御の巾（裕度）を持
たせた規定温度値（例として図中ｃ、ｄ曲線）を設けこ
の規定値を逸脱した時は、警報監視すると共に、石炭燃
料量を最小安定石炭量まで減少制御することによシ安全
側に制御せしめる。

次に石炭燃料量の減少制御方式につき第４図にて説明す
る。従来技術は第２図にて説明済であシ本発明の部分（
点線で囲む部分）につき説明を加える。

第４図の減算器５５の出力信号に対し、通常は切替器６
０はａ側に選定され制御されているが、ミル入口温度が
規定値を逸脱したとき、切替器６０はｂ側に選択される
。速度設定器６１はあらかじめ規定されたミルの最低安
定負荷に対応したコールフィーダ７０回転数となる様速
度設定されてお如、ミル入口温度異常時に石炭量を押え
ることによりミル内残炭への着火から燃焼用石炭への（
９）着火を抑制したものである。

次に、ミル入口温度検出法について説明すると、これは
例えば、プラント起動、停止過程あるいは通常運転中の
ミル入口温度を温度検出器１０で検出し、変換器４１で
電圧レベルを合わせる。一方関数発生器４３で第３図の
ミル入口温度制限規定値（Ｃ又はｄなど）を作成して設
定値とし、前記の実温度との偏差を減算器４２で検出し
、規定値を逸脱したことをアラームモニタ４４で検出し
、このアラームモニタ４４動作で切替器６０をａからｂ
へ切替え、燃料系を絞シ制御するものとした。

次に本発明の他の一実施例として石炭量制御方式におい
て、ミルモータの回転数制御を行なっていた場合のミル
入口温度規定値逸脱時の制御方式の一例を第５図、第６
図に示す。第６図において例えば負荷変動の少ない負荷
帯Ｌｓ　（例７５〜１００％負荷）ではミルモータの回
転数は定格（ロ）転数ＮＯとし、省エネ効果を目的とし
た負荷帯Ｌ！　（例３０〜７５％負荷）では回転数はＮ
１とする為、第５図では、負荷帯Ｌ１では切替器６３（
１０）はａを選択し、回転数はＮｏ　となる機関数発生器６７
で設定され切替器（ｉ５ａ選択を通し、変速機３３を通
しミルモータ３２で回転数制御する。負荷帯Ｌ２になる
と切替器６３はｂ選択され回転数Ｎｌになる機関数発生
器６４で設定される。

上記の回転数制御される制御系において、本発明のミル
入口温度が規定値を逸脱した時第６図１、時点とする切
替器６５はｂ選択され、関数発生器６６で、回転数を安
定な最低石炭量となるＮ２まで下げることにより、可燃
石炭量を減少し着火を抑制する。

次に、ミル入口温度が規定値を逸脱した時、前記の可燃
石炭量を抑制すると同時にミル出口温度制御系の冷熱空
気ダンパを制御し一次空気温度を下げることを併用する
ことにより、着火をよシ効果的に抑制できる。以下、−
次空気温度を下げる方法を説明するがミル出口温度制御
系については第１図で説明しており、第７図では発明の
所について説明する。

今、仮シにミルウオーミング中であれば、切替（１１）器３２．３３はａ選択され、冷空気ダンパ３、熱空気ダ
ンパ４は、ウオーミング開度設定値３１゜２９によりウ
オーミング開度に動作する。今、アラームモニタ４４が
動作すると警報を発し、運転員に知らせると同時に、切
替器３２．３３はｂ選択され、開度設定器２５．３４の
開度に熱冷ダンパは動作する。つまシ、熱空気ダンパ４
はウオーミング開度よシ閉方向に絞り、冷空気ダンパ３
は熱空気ダンパ４を絞り込んだ分だけ開させる。又、同
様に通常運転中ミル入口温度が規定値を逸脱すると、切
替器３６．３７はｂ選択され、ミル負荷率、石炭量等か
ら燃焼安定に必要な最低空気量相当開度設定器３８．３
９により冷空気ダンパ３、熱空気ダンパ４を開度設定す
ることにより、ミル入口温度を下げることにより、ミル
内残炭への着火を防止し爆発をさけることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ミル内に燃えるものが少ない状態とな
ることから大規模爆発を回避できる。

【図面の簡単な説明】

（１２）第１図は石炭ミル出口温度制御系統図、第２図は石炭ミ
ル燃料制御系統図、第３図は石炭ミル起動時のミル入口
、出口温度特性図、第４図は石炭ミル燃料制御系統図、
第５図はミルモータ回転数制御付石炭ミル制御系統図、
第６図は負荷に対するミルモータ回転数特性、第７図は
石炭ミル出口温度制御系統図。ｌ・・・押込通風機、２・・・空気予熱器、３・・・冷
空気ダンパ、４・・・熱空気ダンパ、５・・・１次通風
機、６・・・バンカ、７・・・給炭機、８・・・微粉炭
管、１０・・・ミル入口温度検出器、２０・・・ミル出
口検出器、２１・・・温度設定器、２２・・・減算器、
２３・・・比例積分調節計、２５・・・関数発生器、２
６・・・減算器、２４・・・関数発生器、２７・・・関
数発生器、２８・・・切替器、２９・・・関数発生器、
３０・・・切替器、３１・・・関数発生器、１００・・
・石炭ミル、３２，３３，３６゜３７・・・切替器、３
４，３５，３８．３９・・・関数発生器、４１・・・ｍ
Ｖ／Ｖ変換器、４２・・・減算器、４３・・・関数発生
器、４４・・・アラームモニタ、５２・・・合計燃料量
、５１・・・減算器、５３・・・乗算器、（１３）５４・・・比例積分調節計、５５・・・減算器、５６・
・・関数発生器、５７・・・低信号選択器、５８・・・
コールフィーダ用モータ、６０・・・切替器、６１・・
・関数発生器、６３．６５・・・切替器、６４．６６・
・・関数発生器、３２・・・ミルモータ、３３・・・回
転数変換器。代理人　弁理士　高橋明夫（１４）第３図

Claims

【特許請求の範囲】

１、熱空気系統ならびに冷空気系統に設置した熱空気ダ
ンパならびに冷空気ダンパの開度を調節し、石炭ミル出
口温度を規定値に維持する石炭ミル出口温度制御する石
炭ミルにおいて、石炭ミル入口温度が規定温度を逸脱す
ることを検出し、可燃石炭量を減少することを特徴とす
る石炭ミル温度監視方式。