JPS6316984B2

JPS6316984B2 -

Info

Publication number: JPS6316984B2
Application number: JP56185187A
Authority: JP
Inventors: Tadayoshi Saito; Yoshio Sato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1981-11-20
Filing date: 1981-11-20
Publication date: 1988-04-12
Also published as: JPS5888042A

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。

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つてきた。

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諸問題を持つており、
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
だけである。したがつて、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、ボールリングミルを例にとつて、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は給炭機アクチユエー
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は一次空気ダンパアクチユエータ、
１９は火炉、２０Ａは一次空気、２０Ｂは二次空
気、２１は給炭流量検出器、２２は一次空気差圧
検出器、２３はミル入口一次空気温度検出器、２
４はミル差圧検出器、２５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によつて駆動され、定回転して
いるテーブル３上に落下し、遠心力によつてテー
ブル３の外側へ押しやられる。

上部リング４には、N₂ガス等を用いた加圧機
構５によつて定圧力（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、N₂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
摩擦力によつて、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
空気によつてバンク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Ａ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、一次空気２０Ａ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、一次空気２０Ａによつて搬送
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１には、給炭機速度を操作するための給
炭機アクチエータ１３が設けられており、ミル１
００への給炭流量は給炭機速度の操作により制御
される。

さらに、一次空気ダクト１４内には一次空気ダ
ンパ１５が設けられており、ミル１００に流入す
る一次空気２０Ａの流量は、一次空気ダンパ１５
の開度を、一次空気ダンパアクチエータ１６で調
整することによつて制御される。

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２
１、 (2) 一次空気流量を検出するための一次空気差圧
検出器２２、 (3) ミル１００入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２３、 (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２４、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。

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、一次空気に対する微
粉炭混合濃度を規定値に維持するため、同図中ロ
−ハ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，ｃ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わしている。

第３図ａは、給炭機１の速度を操作し、給炭流
量をステツプ状に増加させた場合、同図ｂは一次
空気ダンパ１５の開度を操作し、一次空気流量を
ステツプ状に増加させた場合、同図ｃは給炭流量
及び一次空気流量をステツプ状に、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ａからわかるように、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つて、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
次遅れ特性に近く、その時定数は４〜５分にもな
る。

一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。

さらに、給炭流量及び一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。もつとも、一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ａ，ｃ比較からわかるように、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、プラントマスタ
（図示せず）からの燃料要求信号FRDに応じて、
給炭流量及び一次空気流量を制御するミル制御装
置２００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、一次空
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ｃの応答特性から類推できる
ように、一次空気流量の過渡変化により、火炉１
９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１０
０内に給炭された石炭塊は、前述したように、粉
砕遅れ及びバンク９内の搬送遅れを伴なつて微粉
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つている。

本発明の目的は、燃料要求信号が変化した場合
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増
加するようにした点に特徴がある。

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を制御するた
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に増加させて、摩
擦または／および圧縮による粉砕力を増加するよ
うにしている。

以下に、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。

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わしている。

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２５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
成したところが、従来例と異なる。

第５図は、本実施例によるミル制御装置２００
の基本構成を示すブロツク図である。ミル制御装
置２００は、給炭流量制御系３００、一次空気流
量制御系４００及び粉砕力制御系５００から構成
される。

給炭流量制御系３００としては、従来より公知
のものが、そのまゝ使用できる。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からの給炭流量信号が一致するように
動作し、給炭機速度要求信号により給炭機アクチ
エータ１３を駆動する。

一次空気流量制御系４００も公知のものでよ
い。一次空気流量制御系４００は、一次空気差圧
検出器２２からの一次空気差圧信号と、ミル入口
一次空気温度検出器２３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た一次空気流量
要求信号に一致するように動作し、一次空気ダン
パ開度要求信号により一次空気ダンパアクチエー
タ１６を駆動する。

粉砕力制御系５００は、本発明にしたがつて付
設されたものであり、 (1) 燃料要求信号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５２０、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
細ブロツク図である。

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) 定常状態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から得られた定
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から構成される。

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
電流信号をフイルタリングする低域フイルタ５
３１、 (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）を設定すミルモータ短時間定格電流設定器
５３２、 (3) 該低域フイルタ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
OFF信号を出力する比較器５３３、 (4) 該比較器５３３の出力信号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の出力信号がOFF信号のと
きは、前記ミルモータ回転数制限回路５２０の
出力信号を選択し、一方、該比較器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、一次空気流
量制御系４００の動作を止め、一次空気ダンパ１
５の開度を一定（すなわち、一次空気流量もほゞ
一定）にした状態で、燃料要求信号FRDをステ
ツ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ａに示すように速い応答
を示す。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。

したがつて、ミルモータ回転数要求信号（回転
数設定信号）は、同図ｃ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ｃ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。

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）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。それ故
に、火炉１９へ流入する微粉炭流量（図示省略）
も同様の速応性が得られる。

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ｅに実線で示
したように、急速に増加する。なお、同図ｅの一
点鎖線は、ミルモータ２の回転数を一定（基準回
転数）に保持した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つて、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FRD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つた場合の、
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、ｃの実線のミルモータ回転数、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、ｅ
はミルモータ電流をそれぞれあらわしている。

なお、ｄおよびｅ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ある。

時刻t₀において、ミルモータ電流が短時間定格
電流信号に達すると、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、t₀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、慣性により若干オーバーシ
ユートする。

その後、ミルモータ回転数が降下し、時刻t₁に
おいて、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。

第９図は、第７図と同一条件の下で、燃料要求
信号FRDをステツプ状に減少させた場合の各部
波形図であり、ａ〜ｅ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ｃ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つて、前記同様
に、下部リング７、複数のボール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。

これに伴なつて火炉流入微粉炭流量（図示省
略）も同様の速応性が得られる。

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ｅの実線−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ｅ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ｅ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
によれば、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う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
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
荷値になるに従つて摩擦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。

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わしている。

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、前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ツク図である。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、一次空気流量制御系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５２０Ａ、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
詳細ブロツク図である。

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
をとつて押圧力補正信号を得る絶対値演算器５
１３Ａ、 (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５１４Ａ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５１５Ａ、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５２１
Ａ、および該定格押圧力設定器５２１Ａから得ら
れた定格押圧力信号と、前記押圧力設定回路５１
０Ａから得られた押圧力設定信号とを比較し、該
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５２２Ａから構成される。

さらに、前記ミルモータ過電流制限回路５３０
Ａは、 (1) ミルモータ電流検出器２５からのミルモータ
電流信号をフイルタリングする低減フイルタ５
３１Ａ、 (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) 該低減フイルタ５３１Ａ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５３２Ａ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
OFF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５３４Ａ、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、該比較器５３３Ａの出力信
号がON信号のときには、前記アナログメモリ
５３４Ａ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詳細に説明する。

第１４図は理解を容易にするため、一次空気流
量制御系３００の動作を止め、一次空気ダンパ１
５の開度を一定（したがつて、一次空気流量も
ほゞ一定）にした状態で、燃料要求信号FRDを
をステツ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ａ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５１１Ａ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、変化率制御器５１２
Ａ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。

したがつて、加圧機構５の押圧力要求信号は、
同図ｃ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１
７Ａが動作し、加圧機構５の押圧力は、前記押圧
力要求信号とほゞ同じ時間変化特性で操作され
る。

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。それ故
に、火炉１９へ流入する微粉炭流量（図示省略）
も同様の速応性が得られる。

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ｅに実線で示し
たように、急速に増加する。

なお、同図ｅ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。

そして、加圧機構５の押圧力が基準押圧力に
徐々に整定するのに伴なつて、ミル差圧及びミル
モータ電流も所定値に整定する。

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つた場合の、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、ｃ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、
ｅはミルモータ電流をそれぞれあらわしている。

なお、同図中ｄおよびｅ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り、ｅ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t₀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は、第１５図ｃの点線のよう
に、t₀時点の値に保持される。

一方、圧縮に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ｅの実線で示し
たように、短時間定格電流設定値をオーバーシユ
ートする。

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５３３Ａ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をステツプ状に減少させた場
合の各部波形図であり、ａ〜ｅ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力−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つて、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、給炭流量減少により短時
間で応答する。

これに伴なつて、火炉流入微粉炭流量（図示省
略）も同様の速応性が得られる。

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９図ｅ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ｅ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の押圧力補正値を、
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押圧力設定回
路５１０Ａの一変形例である。第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５１６Ａ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。

第１７図において、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５１６Ａを設定した場合には、高負荷値に
なるに従つ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。

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（プラントマスタ）
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図は給炭流量及び一次空気流量に
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ツク図、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ヤー
ト、第１０図は前記実施例におけるミル制御装置
の一変形例のブロツク図、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ためのミ
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
ロツク図、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ヤート、第１７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ツ
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、２５
……ミルモータ電流検出器、１００……ミル、２
００……ミル制御装置。

Claims

【特許請求の範囲】１給炭機によつ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
グに向つ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つ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つて、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、負荷要求の増減時に単位時間当りのミルの粉砕
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。２ミルの粉砕力増加量が負荷要求の変化率の関
数であることを特徴とする前記特許請求の範囲第
１項記載の石炭ミルの制御装置。３給炭機によつ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
グに向つ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つ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つて、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、負荷要求の増減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を特徴とする石炭ミ
ルの制御装置。４ミルモータの回転数の増加量が、負荷要求の
変化率の関数であることを特徴とする前記特許請
求の範囲第３項記載の石炭ミルの制御装置。５給炭機によつ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
グに向つ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つ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つて、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、負荷要求の増減時に加圧機構による上部リング
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。６加圧機構による上部リング押圧力の増加量
が、負荷要求の変化率の関数であることを特徴と
する前記特許請求の範囲第５項記載の石炭ミルの
制御装置。