(57)【要約】【課題】ボイラの負荷を増加あるいは減少させる場合に、ボイラの負荷の増加あるいは減少に対する応答性と、ボイラの負荷の目標値負荷に対する追従性を高める。【解決手段】ボイラの負荷に応じた粉砕テーブルの基準回転数指令値Ｒｓｔを算出する第１算出部と、負荷に応じた粉砕テーブルの加算回転数指令値を算出する第２算出部と、基準回転数指令値Ｒｓｔに加算回転数指令値を加算した目標回転数指令値Ｒｔａに基づいて駆動部により駆動される粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、ボイラの負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２まで増加させる負荷指令が入力された場合に、第２算出部が負荷の増加に応じて加算回転数指令値を初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させる固体燃料粉砕装置を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体燃料を粉砕してボイラへ供給する固体燃料粉砕装置であって、
粉砕テーブルと、
前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、
燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、
前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、
前記ボイラの負荷に応じた前記粉砕テーブルの基準回転数指令値を算出する第１算出部と、
前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの加算回転数指令値を算出する第２算出部と、
前記基準回転数指令値に前記加算回転数指令値を加算した目標回転数指令値に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、
前記ボイラの負荷を第１負荷から第２負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記負荷の増加に応じて前記加算回転数指令値を初期値からゼロに至るまで漸次減少させる固体燃料粉砕装置。
【請求項２】
前記ボイラの負荷を前記第１負荷から前記第２負荷よりも大きい第３負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記第１負荷から前記第２負荷への増加に応じて前記加算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させ、前記第２負荷から前記第３負荷への増加に応じて前記加算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させる請求項１に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項３】
前記第２算出部は、単位時間あたりの前記負荷の増加量に応じて前記初期値を設定する請求項１または請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項４】
前記第２算出部は、前記負荷が所定負荷よりも低い場合に前記加算回転数指令値をゼロとする請求項１または請求項２に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項５】
前記第２算出部は、前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの減算回転数指令値を算出し、
前記ボイラの負荷を前記第２負荷から前記第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記負荷の減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項６】
前記ボイラの負荷を前記第２負荷よりも大きい第３負荷から前記第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記第３負荷から前記第２負荷への減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させ、前記第２負荷から前記第１負荷への減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させる請求項５に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項７】
前記第２算出部は、単位時間あたりの前記負荷の減少量に応じて前記初期値を設定する請求項５または請求項６に記載の固体燃料粉砕装置。
【請求項８】
固体燃料を粉砕してボイラへ供給する固体燃料粉砕装置の制御方法であって、
前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、を有し、
前記ボイラの負荷に応じた前記粉砕テーブルの基準回転数指令値を算出する第１算出工程と、
前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの加算回転数指令値を算出する第２算出工程と、
前記基準回転数指令値に前記加算回転数指令値を加算した目標回転数指令値に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御工程と、を備え、
前記ボイラの負荷を第１負荷から第２負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出工程は、前記負荷の増加に応じて前記加算回転数指令値を初期値からゼロに至るまで漸次減少させる固体燃料粉砕装置の制御方法。
【請求項９】
前記負荷に応じた減算回転数指令値を算出する第３算出工程を備え、
前記ボイラの負荷を第２負荷から第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第３算出工程は、前記負荷の減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させる請求項８に記載の固体燃料粉砕装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体燃料粉砕装置および固体燃料粉砕装置の制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、石炭焚き火力発電プラントは、石炭粉砕装置が粉砕した微粉炭をボイラ火炉で燃焼させることで生成された燃焼ガスとの熱交換により蒸気を発生させ、該蒸気によりタービンを駆動することで発電を行っている。
ここで、石炭焚き火力発電プラントの運転中の負荷（発電出力）は一定とは限らず、負荷変化を伴う運用を行うことがある。例えば、石炭焚き火力発電プラントが電力系統に連係されている場合、系統周波数の安定化等の目的で、系統側の要請に応じて石炭焚き火力発電プラントの負荷を迅速に変化させる場合がある。
【０００３】
しかしながら、石炭焚き火力発電プラントにおいては、石炭粉砕装置への石炭の供給量を変化させても、石炭粉砕装置からの出炭量が変化するまでにタイムラグ（出炭遅れ）が生じる。このため、石炭焚き火力発電プラントの負荷を迅速に変化させることは難しい。
この点、特許文献１には、出炭遅れを解消するために、給炭量指令値と発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、テーブル（粉砕テーブル）の回転速度を決定することが開示されている。また、特許文献２には、竪型ミルの負荷の増減に対応させて給炭量を増減させるとともに、給炭から出炭までの時間遅れに基づく出炭量の過不足を補うようにテーブルの回転速度を増減するようにした竪型ミルの制御方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１００７４０号公報
【特許文献２】特開昭６３−６２５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、給炭量に基づいてテーブルの基礎回転速度を決定し、発電機に要求される負荷の変化率等に基づいて先行回転速度を決定し、基礎回転速度に先行回転速度を加算してテーブルの回転速度を決定するものである。
しかしながら、特許文献１においては、図６に示されるように、発電機負荷が目標負荷に到達するまでは、先行回転速度が逐次に算出されて基礎回転速度に加算される。そのため、テーブルの回転速度の時間変化が過度に大きくなってしまい、一時的にテーブルを回転させる駆動部の駆動電力が増大し、石炭の粉砕量が安定しない可能性がある。また石炭の種類が異なる場合は、テーブル回転速度の制御を行う関数の係数を再度試験等により設定する必要があり、関数と係数が複数ある場合は煩雑化しやすい。
【０００６】
また、特許文献２は、第５図に示されるように、ボイラ負荷を増大させる負荷指令と同時にテーブルの回転速度を増大させる設定値をゼロから徐々に増加させ、ボイラ負荷が目標負荷に到達してから設定値を徐々に減少させてゼロに戻すものである。
しかしながら、特許文献２においては、負荷指令に対して設定値を徐々に増加させているため、負荷指令に対するテーブルの回転速度の増加の応答性が不十分となる可能性がある。また、ボイラ負荷が目標負荷に到達してから設定値を徐々に減少させているため、ボイラ負荷が目標負荷を超えて過度に上昇してしまう可能性がある。
【０００７】
本開示は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ボイラの負荷を増加あるいは減少させる場合に、ボイラの負荷の増加あるいは減少に対する粉砕テーブルの回転速度の応答性と、ボイラの負荷の目標値負荷に対する追従性を高めることができる固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本開示は以下の手段を採用する。
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置は、固体燃料を粉砕してボイラへ供給する固体燃料粉砕装置であって、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、前記ボイラの負荷に応じた前記粉砕テーブルの基準回転数指令値を算出する第１算出部と、前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの加算回転数指令値を算出する第２算出部と、前記基準回転数指令値に前記加算回転数指令値を加算した目標回転数指令値に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御部と、を備え、前記ボイラの負荷を第１負荷から第２負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記負荷の増加に応じて前記加算回転数指令値を初期値からゼロに至るまで漸次減少させる。
【０００９】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置によれば、ボイラの負荷を増加させる負荷指令が入力された場合に、加算回転数指令値としてゼロより大きい初期値が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブル（または回転テーブルとも呼ばれる）の回転速度の増加の応答性を高めることができる。また、加算回転数指令値が、負荷の増加に応じて初期値からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラの負荷が第２負荷となった時点で粉砕テーブルの回転速度を基準回転数指令値に応じた速度とすることができる。よって、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に上昇することがなく、簡易な加算回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００１０】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置においては、前記ボイラの負荷を前記第１負荷から前記第２負荷よりも大きい第３負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記第１負荷から前記第２負荷への増加に応じて前記加算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させ、前記第２負荷から前記第３負荷への増加に応じて前記加算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させてもよい。
ボイラの負荷を第１負荷から第２負荷よりも大きい第３負荷まで増加させる場合に、第２負荷で加算回転数指令値がゼロとなるため、第１負荷から第３負荷に至るまで加算回転数指令値をゼロより大きい値に維持する場合に比べ、粉砕テーブルの回転数が過大に増加することが防止される。そのため、粉砕テーブルの回転数の増加に伴って出炭量が過剰に増加することが抑制される。
【００１１】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置において、前記第２算出部は、単位時間あたりの前記負荷の増加量に応じて前記初期値を設定してもよい。
単位時間あたりの負荷の増加量に応じて初期値を設定することで、単位時間あたりの負荷の増加量に応じた適切な初期値を設定し、負荷の変化に対する粉砕テーブルの回転数の追従性を高めつつ出炭量が過剰に増加することを抑制することができる。
【００１２】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置において、前記第２算出部は、前記負荷が所定負荷よりも低い場合に前記加算回転数指令値をゼロとしてもよい。
このようにすることで、出炭遅れが発生しにくい所定負荷より低い負荷である場合には、粉砕テーブルの回転数を基準回転数指令値に応じた値とすることができる。
【００１３】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置において、前記第２算出部は、前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの減算回転数指令値を算出し、前記ボイラの負荷を前記第２負荷から前記第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記負荷の減少に応じて前記減算回転数指令値を初期値からゼロに至るまで漸次減少させてもよい。
【００１４】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置によれば、ボイラの負荷を減少させる負荷指令が入力された場合に、減算回転数指令値としてゼロより大きい初期値が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブルの回転速度の減少の応答性を高めることができる。また、減算回転数指令値が、負荷の減少に応じて初期値からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラの負荷が第１負荷となった時点で粉砕テーブルの回転速度を基準回転数指令値に応じた速度とすることができる。よって、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に減少することがなく、簡易な減算回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００１５】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置においては、前記ボイラの負荷を前記第２負荷よりも大きい第３負荷から前記第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出部は、前記第３負荷から前記第２負荷への減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させ、前記第２負荷から前記第１負荷への減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させてもよい。
ボイラの負荷を第２負荷よりも大きい第３負荷から第１負荷まで減少させる場合に、第２負荷で減算回転数指令値がゼロとなるため、第３負荷から第１負荷に至るまで減算回転数指令値をゼロより大きい値に維持する場合に比べ、粉砕テーブルの回転数が過大に減少することが防止される。そのため、粉砕テーブルの回転数の減少に伴って出炭量が過剰に減少することが抑制される。
【００１６】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置において、前記第２算出部は、単位時間あたりの前記負荷の減少量に応じて前記初期値を設定してもよい。
単位時間あたりの負荷の減少量に応じて初期値を設定することで、単位時間あたりの負荷の減少量に応じた適切な初期値を設定し、負荷の変化に対する粉砕テーブルの回転数の追従性を高めつつ出炭量が過剰に減少することを抑制することができる。
【００１７】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置の制御方法は、固体燃料を粉砕してボイラへ供給する固体燃料粉砕装置の制御方法であって、前記固体燃料粉砕装置は、粉砕テーブルと、前記粉砕テーブルを回転させる駆動力を発生する駆動部と、燃料供給部から前記粉砕テーブルに供給された前記固体燃料を前記粉砕テーブルとの間で粉砕するローラと、前記ローラにより粉砕された前記固体燃料を所定粒径より小さい微粉燃料に分級して前記固体燃料粉砕装置から搬出させる分級部と、を有し、前記ボイラの負荷に応じた前記粉砕テーブルの基準回転数指令値を算出する第１算出工程と、前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの加算回転数指令値を算出する第２算出工程と、前記基準回転数指令値に前記加算回転数指令値を加算した目標回転数指令値に基づいて前記駆動部により駆動される前記粉砕テーブルの回転数を制御する制御工程と、を備え、前記ボイラの負荷を第１負荷から第２負荷まで増加させる負荷指令が入力された場合に、前記第２算出工程は、前記負荷の増加に応じて前記加算回転数指令値を初期値からゼロに至るまで漸次減少させる。
【００１８】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置の制御方法によれば、ボイラの負荷を増加させる負荷指令が入力された場合に、加算回転数指令値としてゼロより大きい初期値が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブルの回転速度の増加の応答性を高めることができる。また、加算回転数指令値が、負荷の増加に応じて初期値からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラの負荷が第２負荷となった時点で粉砕テーブルの回転速度を基準回転数指令値に応じた速度とすることができる。よって、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に上昇することがなく、簡易な加算回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００１９】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置の制御方法は、前記負荷に応じた前記粉砕テーブルの減算回転数指令値を算出する第３算出工程を備え、前記ボイラの負荷を第２負荷から第１負荷まで減少させる負荷指令が入力された場合に、前記第３算出工程は、前記負荷の減少に応じて前記減算回転数指令値を前記初期値からゼロに至るまで漸次減少させてもよい。
【００２０】
本開示の一態様にかかる固体燃料粉砕装置の制御方法によれば、ボイラの負荷を減少させる負荷指令が入力された場合に、減算回転数指令値としてゼロより大きい初期値が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブルの回転速度の減少の応答性を高めることができる。また、減算回転数指令値が、負荷の減少に応じて初期値からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラの負荷が第１負荷となった時点で粉砕テーブルの回転速度を基準回転数指令値に応じた速度とすることができる。よって、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に減少することがなく、簡易な減算回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本開示によれば、ボイラの負荷を増加あるいは減少させる場合に、ボイラの負荷の増加あるいは減少に対する粉砕テーブルの回転速度の応答性と、ボイラの負荷の目標値負荷に対する追従性を高めることができる固体燃料粉砕装置およびその制御方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本開示の第１実施形態の固体燃料粉砕装置およびボイラを示す構成図である。
【図２】図１に示す制御装置の概略構成を示す構成図である。
【図３】第１実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を第１負荷から第２負荷に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【図４】第１実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を第２負荷から第１負荷に減少させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【図５】第１実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を増加させる場合の固体燃料粉砕装置からボイラへの出炭量の時間変化を示す図である。
【図６】第２実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を第１負荷から第２負荷に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【図７】第３実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を第１負荷から第３負荷に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【図８】第３実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷を第３負荷から第１負荷に減少させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【図９】第４実施形態にかかる固体燃料粉砕装置においてボイラ負荷変化率と加算回転数指令値の初期値および減算回転数指令値の初期値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本開示に係る固体燃料粉砕装置およびその制御方法の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１実施形態〕
以下、本開示の第１実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、石炭等の炭素含有の固体燃料を粉砕し、微粉燃料を生成してボイラ２００のバーナ部（燃焼装置）２２０へ供給する装置である。
図１に示す固体燃料粉砕装置１００とボイラ２００とを含むボイラシステムは、１台の固体燃料粉砕装置１００を備えるものであるが、１台のボイラ２００の複数のバーナ部２２０のそれぞれに対応する複数台の固体燃料粉砕装置１００を備えるシステムとしてもよい。
【００２４】
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００は、ミル１０と、給炭機２０と、送風部３０と、温度検出部４０と、制御装置５０とを備えている。
なお、本実施形態では、上方とは鉛直上側の方向を、上部や上面などの“上”とは鉛直上側の部分を示している。また同様に“下”とは鉛直下側の部分を示している。
【００２５】
ミル１０は、ハウジング１１と、粉砕テーブル１２と、ローラ１３と、駆動部１４と、駆動軸１５と、分級部１６と、燃料供給部１７と、分級部１６を回転駆動させるモータ１８とを有する。
ハウジング１１は、鉛直方向に延びる略円筒状に形成されるとともに、粉砕テーブル１２とローラ１３と分級部１６と、燃料供給部１７とを収容する筐体である。
【００２６】
粉砕テーブル１２は、駆動部１４から駆動軸１５を介して伝達される駆動力により回転する平面視円形の部材であり、燃料供給部１７から固体燃料（本実施形態では例えば石炭）が供給され、固体燃料粉をローラ１３との間で粉砕するもので、回転テーブルとも呼ばれる。粉砕テーブル１２の外周側の複数箇所には、搬送ガスとしての一次空気流路１００ａから流入する一次空気をハウジング１１内の粉砕テーブル１２の上方の空間に流出させる吹出口（図示略）が設けられている。
【００２７】
吹出口の上方にはベーン（図示略）が設置されており、吹出口から吹き出した一次空気に旋回力を与える。ベーンにより旋回力が与えられた一次空気は、旋回する速度成分を有する気流となって粉砕テーブル１２上で粉砕された固体燃料を吹き上げてハウジング１１内の上方の分級部１６へ導く。なお、一次空気に混合した固体燃料の粉砕物のうち、所定粒径より大きいものは分級部１６により分級され、または分級部１６まで到達することなく落下して粉砕テーブル１２上面に戻される。
【００２８】
ローラ１３は、燃料供給部１７から粉砕テーブル１２上面に供給された固体燃料を粉砕テーブル１２との間で粉砕する回転体である。ローラ１３は、粉砕テーブル１２の上面に押圧されて粉砕テーブル１２と協働して固体燃料を粉砕する。図１では、ローラ１３が１つのみ示されているが、粉砕テーブル１２の上面を押圧するように、周方向に一定の間隔を空けて、複数のローラ１３が配置される。例えば、外周部上に１２０°の角度間隔を空けて、３つのローラ１３が配置される。この場合、３つのローラ１３が粉砕テーブル１２の上面と接する部分（押圧する部分）は、粉砕テーブル１２の中心からの距離が略等距離となる。
【００２９】
駆動部１４は、駆動軸１５を介して粉砕テーブル１２に駆動力を伝達し、粉砕テーブル１２を中心軸回りに回転させる装置である。駆動部１４は、粉砕テーブル１２を回転させる駆動力を発生する。
分級部１６は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を所定粒径（例えば、７０〜１００μｍ）より大きいもの（以下、所定粒径を超える粉砕された固体燃料を「粗粉燃料」という。）と所定粒径以下のもの（以下、所定粒径以下の粉砕された固体燃料を「微粉燃料」という。）に分級する装置である。分級部１６は、例えば外形が円錐台形状とされ、略円筒形状のハウジング１１の円筒軸に沿ってハウジング１１内の上方に取り付けられ、外周側に複数の分級羽根を備えている。分級部１６は、モータ１８により駆動力を与えられ、ハウジング１１の円筒軸を中心に回転する。
【００３０】
分級部１６に到達した一次空気に混合した固体燃料の粉砕物は、分級羽根の回転により生じる遠心力と、一次空気の気流による向心力との相対的なバランスにより、粗粉燃料を粉砕テーブル１２に導き、微粉燃料（本実施形態では例えば微粉炭燃料）をハウジング１１から出口１９に導いて搬出する。分級部１６によって分級された微粉燃料は、一次空気に混合して出口１９から供給流路１００ｂへ排出される。供給流路１００ｂへ流出した一次空気に混合した微粉燃料は、ボイラ２００のバーナ部２２０へ供給される。
【００３１】
燃料供給部１７は、ハウジング１１の上端を貫通するように取り付けられ上部から投入される固体燃料を粉砕テーブル１２の略中央領域に供給する。燃料供給部１７は、給炭機２０から固体燃料が供給される。
【００３２】
給炭機２０は、ホッパ２１と、搬送部２２と、モータ２３とを有する。搬送部２２は、モータ２３から与えられる駆動力によってホッパ２１の下端部から排出される固体燃料を搬送し、制御装置５０によって固体燃料の供給量を制御されながらミル１０の燃料供給部１７に導く。
【００３３】
送風部３０は、ローラ１３により粉砕された固体燃料を乾燥させるとともに分級部１６へ供給するための搬送ガスとしての一次空気をハウジング１１の内部へ送風する装置である。
送風部３０は、ハウジング１１へ送風される一次空気を適切な温度に調整するために、熱ガス送風機３０ａと、冷ガス送風機３０ｂと、熱ガスダンパ３０ｃと、冷ガスダンパ３０ｄとを備えている。
【００３４】
熱ガス送風機３０ａは、ボイラ２００の燃焼ガスを熱源とする空気予熱器などの熱交換器（加熱器）を経由して供給される熱せられた一次空気を送風する送風機である。熱ガス送風機３０ａの下流側には熱ガスダンパ（第１送風部）３０ｃが設けられている。熱ガスダンパ３０ｃの開度は制御装置５０によって制御される。熱ガスダンパ３０ｃの開度によって熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量が決定する。
【００３５】
冷ガス送風機３０ｂは、常温の外気である一次空気を送風する送風機である。冷ガス送風機３０ｂの下流側には冷ガスダンパ（第２送風部）３０ｄが設けられている。冷ガスダンパ３０ｄの開度は制御装置５０によって制御される。冷ガスダンパ３０ｄの開度によって冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量が決定する。一次空気の流量は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気の流量と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の流量の合計の流量となり、一次空気の温度は、熱ガス送風機３０ａが送風する一次空気と冷ガス送風機３０ｂが送風する一次空気の混合比率で決まり、制御装置５０によって制御される。
【００３６】
温度検出部４０は、出口１９の温度を検出するセンサである。温度検出部４０は出口１９から排出される微粉燃料の温度を検出し、制御装置５０へ出力する。
【００３７】
制御装置５０は、固体燃料粉砕装置１００の各部を制御する装置である。制御装置５０は、駆動部１４に駆動指示を伝達することにより粉砕テーブル１２の回転数を制御する。また、制御装置５０は、給炭機２０のモータ２３へ駆動指示を伝達することにより、搬送部２２が固体燃料を搬送して燃料供給部１７へ供給する固体燃料供給量を調整することができる。また、制御装置５０は、開度指示を送風部３０に伝達することにより、熱ガスダンパ３０ｃおよび冷ガスダンパ３０ｄの開度を制御して一次空気の流量と温度を制御することができる。
【００３８】
次に、固体燃料粉砕装置１００から供給される微粉燃料を用いて燃焼を行って蒸気を発生させるボイラ２００について説明する。
ボイラ２００は、火炉２１０とバーナ部２２０とを備えている。
【００３９】
バーナ部２２０は、供給流路１００ｂから供給される微粉燃料を含む一次空気と、熱交換器（図示略）から供給される２次空気とを用いて微粉燃料を燃焼させる装置である。微粉燃料の燃焼は火炉２１０内で行われ、高温の燃焼ガスは、蒸発器，過熱器，エコノマイザなどの熱交換器（図示略）を通過した後にボイラ２００の外部に排出される。
【００４０】
ボイラ２００から排出された燃焼ガスは、脱硝装置など環境装置で所定の処理を行うとともに、空気予熱器などの熱交換器（加熱器；図示略）に送られ、外気との熱交換が行われる。熱交換器において燃焼ガスとの熱交換により加熱された外気は、前述した熱ガス送風機３０ａに送られる。
ボイラ２００の各熱交換器への給水は、エコノマイザ（図示略）において加熱された後に、蒸発器（図示略）および過熱器（図示略）によって更に加熱されて高温高圧の蒸気が生成され、蒸気タービン（図示略）へと送られて発電機（図示略）を回転駆動して発電が行われる。
【００４１】
次に、制御装置５０による粉砕テーブル１２の回転数の制御について説明する。
制御装置５０は、ボイラ２００の負荷を増加させる場合、給炭機２０から燃料供給部１７へ供給する固体燃料供給量を増加させる。この際、制御装置５０は、固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００へ供給される固体燃料の供給量、すなわち固体燃料粉砕装置から排出される量が増加するタイミングの遅れ（出炭遅れ）が少なくなるように粉砕テーブル１２の回転数を増加させる。制御装置５０は、駆動部１４へ目標回転数指令値Ｒｔａを伝達することで目標回転数指令値Ｒｔａに対応する回転数で粉砕テーブル１２を回転させる。以下、制御装置５０が目標回転数指令値Ｒｔａを算出する処理について説明する。
【００４２】
制御装置５０は、ボイラ２００の目標負荷に基づいて粉砕テーブル１２の回転数を制御する装置である。このときボイラ２００の負荷変化の開始時に対する終了する負荷へ到達する時刻は、単位時間あたりの負荷の増加量（ボイラの負荷変化率）で設定することができる。さらにボイラ２００の現在の負荷を検知して制御性を向上しても良く、本実施形態においては、検知部５２によりボイラ２００の負荷を検知する場合を説明する。
【００４３】
図２は、制御装置５０の概略構成を示す構成図である。制御装置５０は、制御部５１と、検知部５２と、第１算出部５３と、第２算出部５４と、を備える。ここで、制御部５１，検知部５２，第１算出部５３，第２算出部５４は、それぞれＣＰＵ等の演算装置を備えるハードウェアにより構成されるものであってよい。また、制御部５１，検知部５２，第１算出部５３，第２算出部５４は、単一または複数の演算装置により実行されるソフトウェアとして構成されるものであってもよい。
【００４４】
制御部５１は、目標回転数指令値Ｒｔａを算出して駆動部１４へ伝達することにより、目標回転数指令値Ｒｔａに基づいて粉砕テーブル１２の回転数を制御するものである。制御部５１は、後述する基準回転数指令値Ｒｓｔに加算回転数指令値Ｒａｄを加算して粉砕テーブル１２の目標回転数指令値Ｒｔａを算出する。
【００４５】
検知部５２は、例えば、ボイラ２００で生成された蒸気流量でボイラ２００の負荷を検知してもよく、ボイラ２００で生成された蒸気により駆動する蒸気タービンに接続された発電機の発電量に基づいて、ボイラ２００の負荷を検知してもよい。
【００４６】
第１算出部５３は、検知部５２が検知するボイラ２００の負荷に応じた粉砕テーブル１２の基準回転数指令値Ｒｓｔを算出する。図３は、ボイラ２００の負荷（ボイラ負荷）を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値Ｒとの関係を示す図である。第１算出部５３が算出する基準回転数指令値Ｒｓｔは、図３に破線で示すように、ボイラ２００の負荷に比例して増加する値である。
【００４７】
基準回転数指令値Ｒｓｔがボイラの負荷に比例しているのは、ボイラ２００の負荷の増加に比例して給炭機２０から固体燃料粉砕装置１００に供給される固体燃料の供給量が増加し、それに伴って固体燃料の粉砕能力を変化させて粉砕テーブル１２とローラ１３との間の固体燃料層の厚さを適正化するために、粉砕テーブル１２とローラ１３の押圧力と調整するとともに、粉砕テーブル１２の回転数を増加させることで、ミル１０の粉砕不足に伴うミル差圧の上昇や異常振動の発生などを抑制して、固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００へ供給される固体燃料の供給量が増加するタイミングの遅れ（出炭遅れ）が少なくなるからである。第１算出部５３は、図３に破線で示すボイラ負荷と基準回転数指令値Ｒｓｔとの関係を示すテーブルを使用する固体燃料に対して例えば試験等を行うことで、予め記憶している。そして、第１算出部５３は、検知部５２が検知するボイラ２００の負荷を参照し、基準回転数指令値Ｒｓｔを算出し、制御部５１へ伝達する。
【００４８】
第２算出部５４は、検知部５２が検知するボイラ２００の負荷に応じた加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。制御装置５０に対して操作者（図示略）からボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２まで増加させる負荷指令が入力された場合、第２算出部５４は、負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させるように加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。
【００４９】
図３に示す目標回転数指令値Ｒｔａは、第１算出部５３が算出した基準回転数指令値Ｒｓｔに第２算出部５４が算出した加算回転数指令値Ｒａｄを加算したものである。図３に実線で示す目標回転数指令値Ｒｔａは、検知部５２が第１負荷Ｌ１を検知している状態で第２負荷Ｌ２まで負荷を増加させる負荷指令が入力された場合のボイラ負荷に対する回転数指令値Ｒの変化を示したものである。
【００５０】
図３に示すように、検知部５２が第１負荷Ｌ１を検知している状態で負荷指令が入力されると、第２算出部５４は、加算回転数指令値Ｒａｄとして初期値Ｒａｄ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第１負荷Ｌ１における基準回転数指令値Ｒｓｔ１に初期値Ｒａｄ０を加算し、回転数指令値Ｒｔａ１を算出する。回転数指令値Ｒｔａ１は、第１負荷Ｌ１における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００５１】
図３に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２に至るまでボイラ負荷に比例して増加し、第２負荷Ｌ２において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第２負荷Ｌ２で算出する加算回転数指令値Ｒａｄがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させるように加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。
制御装置５０から目標回転数指令値Ｒｔａを駆動部１４へ伝達して粉砕テーブル１２の回転数を制御する。粉砕テーブル１２の回転数は、例えば駆動部１４の駆動モータ（図示略）の回転数をインバータで制御してもよい。
【００５２】
以上説明したように、ボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２まで増加させる負荷指令が入力された場合、第２算出部５４は、負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させるように加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。
固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００へ供給される固体燃料の供給量が増加するタイミングの遅れ（出炭遅れ）が少なくなり、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に上昇することがなく、簡易な加算回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００５３】
一方、ボイラ２００の負荷を第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１まで減少させる負荷指令が入力された場合、第２算出部５４は、負荷の減少に応じて初期値Ｒｓｕ０からゼロに至るまで漸次減少させるように減算回転数指令値Ｒｓｕを算出する。
【００５４】
図４に示すように、検知部５２が第２負荷Ｌ２を検知している状態でボイラ負荷を第１負荷Ｌ１まで減少させる負荷指令が入力されると、第２算出部５４は、減算回転数指令値Ｒｓｕとして初期値Ｒｓｕ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第１負荷Ｌ１における基準回転数指令値Ｒｓｔ１から初期値Ｒｓｕ０を減算し、回転数指令値Ｒｔａ２を算出する。回転数指令値Ｒｔａ２は、第２負荷Ｌ２における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００５５】
図４に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１に至るまでボイラ負荷に比例して減少し、第１負荷Ｌ１において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第１負荷Ｌ１で算出する減算回転数指令値Ｒｓｕがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の減少に応じて初期値Ｒｓｕ０からゼロに至るまで漸次減少させるように減算回転数指令値Ｒｓｕを算出する。
固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００へ供給される固体燃料の供給量が減少するタイミングの遅れ（減炭遅れ）が少なくなり、ボイラの負荷が目標負荷を超えて過度に減少することがなく、簡易な減産回転数指令値を用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００５６】
すなわち、ボイラ２００の負荷の増減に比例して給炭機２０から固体燃料粉砕装置１００に供給される固体燃料の供給量が増減し、固体燃料の粉砕能力を粉砕テーブル１２の回転数の変化を基準回転数指令値Ｒｓｔに対して、加算回転数指令値Ｒａｄを加算、もしくは減算回転数指令値Ｒｓｕを減算した目標回転数指令値Ｒｔａとすることで、固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００へ供給される固体燃料の供給量が増減するタイミングの遅れ（出炭や減炭遅れ）を少なくなくする。ここで、第１算出部５３がボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２まで増加させる場合に算出する加算回転数指令値Ｒａｄの初期値Ｒａｄ０は、第１算出部５３がボイラ２００の負荷を第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１まで減少させる場合に算出する減算回転数指令値Ｒｓｕの初期値Ｒｓｕ０よりも大きくするのが好ましい。
【００５７】
これは、固体燃料の粉砕能力を上昇させるために、粉砕テーブル１２とローラ１３との間の固体燃料層の厚さが増加することを抑制するには、粉砕テーブル１２とローラ１３の押圧力を増加するとともに、粉砕テーブル１２の回転数を増加させるので、エネルギを加える工程に時間を要するためである。一方、固体燃料の粉砕能力を低減させるためには、逆にエネルギを低下させる工程となり状態がスムーズに推移するために、エネルギを加える工程に比較して時間を必要としないためである。
【００５８】
また、初期値Ｒａｄ０は基準回転数指令値Ｒｓｔの１％以上かつ３０％以下の値とするのが望ましい。より好ましくは、５％以上かつ２５％以下であり、初期値Ｒａｄ０は初期値Ｒｓｕ０よりも大きく設定する。また、初期値Ｒｓｕ０は基準回転数指令値Ｒｓｔの１％以上かつ３０％以下の値とするのが望ましい。より好ましくは、５％以上かつ２５％以下であり、初期値Ｒｓｕ０は初期値Ｒａｄ０よりも小さく設定する。
【００５９】
また、初期値Ｒａｄ０および初期値Ｒｓｕ０の値は、単位時間あたりの負荷の変化量（ボイラ負荷変化率）を考慮してもよい。すなわち、ボイラ２００の負荷範囲に応じて負荷変化率を異なるように、初期値Ｒａｄ０および初期値Ｒｓｕ０の値を設定するのが望ましい。例えば、ボイラ負荷が３０％以上かつ９０％以下の範囲である場合にボイラ負荷変化率が３％／分以上かつ５％／分以下の通常運用される負荷変化率の範囲とし、ボイラ負荷が９０％よりも大きい場合にはボイラ負荷変化率が例えば１％／分と小さくなるように、初期値Ｒａｄ０および初期値Ｒｓｕ０の値を設定するのが望ましい。ボイラ負荷が９０％よりも大きい場合のボイラ負荷変化率を低くしているのは、負荷が高い領域において負荷の変化率が大きくなることで、ボイラの負荷が上限負荷を超えて過度に上昇過剰にならないようにするためである。
【００６０】
図５は、ボイラ負荷を増加させる場合の固体燃料粉砕装置１００からボイラ２００への出炭量の時間変化を示す図である。図５において、実線は本実施形態を示すものであり、制御装置５０が目標回転数指令値Ｒｔａを駆動部１４へ伝達する場合の出炭量の時間変化を示すものである。一方、破線は本実施形態の比較例を示すものであり、制御装置５０が基準回転数指令値Ｒｓｔのみを駆動部１４へ伝達する場合の出炭量の時間変化を示すものである。時刻ｔ１におけるボイラ負荷は第１負荷Ｌ１であり、時刻ｔ２はボイラ負荷が第２負荷Ｌ２に収束を完了して安定した状態である。
【００６１】
図５に示すように、本実施形態においては、比較例よりも出炭量がＶＬ１からＶＬ２に至るまでの時間が短くボイラ２００の負荷の増加に対する出炭量の増加の応答性が高い。また、本実施形態においては、比較例よりもボイラ負荷が第２負荷Ｌ２となる場合の出炭量であるＶＬ２に収束するまでの時間が短くボイラの負荷の目標負荷に対する追従性が高い。
【００６２】
以上説明した本実施形態の固体燃料粉砕装置１００が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の固体燃料粉砕装置１００によれば、ボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２に増加させる負荷指令が入力された場合に、基準回転数指令値Ｒｓｔに加算回転数指令値Ｒａｄとしてゼロより大きい初期値Ｒａｄ０が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブル１２の回転速度の増加の応答性を高めることができる。また、加算回転数指令値Ｒａｄが、負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラの負荷が第２負荷Ｌ２となった時点で粉砕テーブル１２の回転速度を基準回転数指令値Ｒｓｔに応じた速度とすることができる。よって、ボイラ２００の負荷が目標負荷を超えて過度に上昇することがなく、簡易な加算回転数指令値Ｒａｄを用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００６３】
また、本実施形態の固体燃料粉砕装置１００によれば、ボイラ２００の負荷を第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１に減少させる負荷指令が入力された場合に、基準回転数指令値Ｒｓｔに減算回転数指令値Ｒｓｕとしてゼロより大きい初期値Ｒｓｕ０が与えられるため、負荷指令に対する粉砕テーブル１２の回転速度の減少の応答性を高めることができる。また、減算回転数指令値Ｒｓｕが、負荷の減少に応じて初期値Ｒｓｕ０からゼロに至るまで漸次減少するため、ボイラ２００の負荷が第１負荷Ｌ１となった時点で粉砕テーブル１２の回転速度を基準回転数指令値Ｒｓｔに応じた速度とすることができる。よって、ボイラ２００の負荷が目標負荷を超えて過度に減少することがなく、簡易な減算回転数指令値Ｒｓｕを用いて目標負荷に対する追従性を高めることができる。
【００６４】
〔第２実施形態〕
以下、本開示の第２実施形態について説明する。第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
本実施形態は、固体燃料粉砕装置１００が、検知部５２が検知するボイラ２００の負荷が所定負荷以下である場合に加算回転数指令値Ｒａｄをゼロとする点で第１実施形態と異なる。図６は、第２実施形態にかかる固体燃料粉砕装置１００においてボイラ負荷を第１負荷Ｌ１よりも低い所定負荷Ｌ０から第２負荷Ｌ２に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値との関係を示す図である。
【００６５】
図６に示す目標回転数指令値Ｒｔａは、第１算出部５３が算出した基準回転数指令値Ｒｓｔに第２算出部５４が算出した加算回転数指令値Ｒａｄを加算したものである。図６に実線で示す目標回転数指令値Ｒｔａは、検知部５２が所定負荷Ｌ０を検知している状態で第２負荷Ｌ２まで負荷を増加させる負荷指令が入力された場合のボイラ負荷に対する回転数指令値Ｒの変化を示したものである。
【００６６】
図６に示すように、検知部５２が所定負荷Ｌ０を検知している状態で負荷指令が入力されると、第２算出部５４は加算回転数指令値Ｒａｄとしてゼロを算出する。したがって、図６に示す所定負荷Ｌ０以上で第１負荷Ｌ１よりも低い負荷範囲においては、目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致している。このようにしているのは、第１負荷Ｌ１（例えば、ボイラ負荷は３０％から４０％程度の負荷）よりも低い負荷範囲において、出炭遅れが発生しにくく加算回転数指令値Ｒａｄとしてゼロより大きい値を算出する必要がないからであり、このボイラ負荷の低い範囲では加算回転数指令値Ｒａｄをゼロとして基準回転数指令値Ｒｓｔが過剰になり粉砕テーブル１２の回転数が過大に増加することに伴って出炭量が過剰に増加することが抑制される。
【００６７】
また固体燃料の供給量が増加するタイミングの遅れ（出炭遅れ）を少なく制御することができる。なお、第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２までの負荷範囲における制御装置５０の動作は、第１実施形態と同様である。
また、図示していないが、固体燃料粉砕装置１００においてボイラ負荷を第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１よりも低い所定負荷Ｌ０へと減少させる場合も、同様に第１負荷Ｌ１よりも低い所定負荷Ｌ０以上の負荷範囲においては、減算回転数指令値Ｒｓｕとしてゼロを算出して、目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致している。
【００６８】
〔第３実施形態〕
以下、本開示の第３実施形態について説明する。第３実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
本実施形態は、ボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２よりも大きい第３負荷Ｌ３まで増加させる負荷指令が入力された場合に、第２負荷Ｌ２において一旦加算回転数指令値Ｒａｄがゼロとなるようにするものである。図７は、本実施形態にかかる固体燃料粉砕装置１００においてボイラ負荷を第１負荷Ｌ１から第３負荷Ｌ３に増加させる場合のボイラ負荷と回転数指令値Ｒとの関係を示す図である。
【００６９】
また、本実施形態は、ボイラ２００の負荷を第３負荷Ｌ３から第１負荷Ｌ１まで減少させる負荷指令が入力された場合に、第２負荷Ｌ２において一旦減算回転数指令値Ｒｓｕがゼロとなるようにするものである。図８は、本実施形態にかかる固体燃料粉砕装置１００においてボイラ負荷を第３負荷Ｌ３から第１負荷Ｌ１に減少させる場合のボイラ負荷と回転数指令値Ｒとの関係を示す図である。
【００７０】
ここで、ボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２よりも大きい第３負荷Ｌ３まで増加させる負荷指令が入力された場合の制御装置５０の動作について説明する。
図７に示す目標回転数指令値Ｒｔａは、第１算出部５３が算出した基準回転数指令値Ｒｓｔに第２算出部５４が算出した加算回転数指令値Ｒａｄを加算したものである。図７に実線で示す目標回転数指令値Ｒｔａは、検知部５２が第１負荷Ｌ１を検知している状態で第３負荷Ｌ３まで負荷を増加させる負荷指令が入力された場合のボイラ負荷に対する回転数指令値Ｒの変化を示したものである。
【００７１】
図７に示すように、検知部５２が第１負荷Ｌ１を検知している状態で負荷指令が入力されると、第２算出部５４は、加算回転数指令値Ｒａｄとして初期値Ｒａｄ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第１負荷Ｌ１における基準回転数指令値Ｒｓｔ１に初期値Ｒａｄ０を加算し、回転数指令値Ｒｔａ１を算出する。回転数指令値Ｒｔａ１は、第１負荷Ｌ１における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００７２】
図７に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２に至るまでボイラ負荷に比例して増加し、第２負荷Ｌ２において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第２負荷Ｌ２で算出する加算回転数指令値Ｒａｄがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させるように加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。
【００７３】
また、図７に示すように、検知部５２が第２負荷Ｌ２を検知すると、第２算出部５４は、加算回転数指令値Ｒａｄとして初期値Ｒａｄ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第２負荷Ｌ２における基準回転数指令値Ｒｓｔ２に初期値Ｒａｄ０を加算し、回転数指令値Ｒｔａ２を算出する。回転数指令値Ｒｔａ２は、第２負荷Ｌ２における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００７４】
図７に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第２負荷Ｌ２から第３負荷Ｌ３に至るまでボイラ負荷に比例して増加し、第３負荷Ｌ３において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第３負荷Ｌ３で算出する加算回転数指令値Ｒａｄがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の増加に応じて初期値Ｒａｄ０からゼロに至るまで漸次減少させるように加算回転数指令値Ｒａｄを算出する。
【００７５】
次に、ボイラ２００の負荷を第３負荷Ｌ３から第２負荷Ｌ２よりも小さい第１負荷Ｌ１まで減少させる負荷指令が入力された場合の制御装置５０の動作について説明する。
図８に示すように、検知部５２が第３負荷Ｌ３を検知している状態でボイラ負荷を第１負荷Ｌ１まで減少させる負荷指令が入力されると、第２算出部５４は、減算回転数指令値Ｒｓｕとして初期値Ｒｓｕ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第３負荷Ｌ３における基準回転数指令値Ｒｓｔ３から初期値Ｒｓｕ０を減算し、回転数指令値Ｒｔａ３を算出する。回転数指令値Ｒｔａ３は、第３負荷Ｌ３における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００７６】
図８に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第３負荷Ｌ３から第２負荷Ｌ２に至るまでボイラ負荷に比例して減少し、第２負荷Ｌ２において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第２負荷Ｌ２で算出する減算回転数指令値Ｒｓｕがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の減少に応じて初期値Ｒｓｕ０からゼロに至るまで漸次減少させるように減算回転数指令値Ｒｓｕを算出する。
【００７７】
また、図８に示すように、検知部５２が第２負荷Ｌ２を検知すると、第２算出部５４は、減算回転数指令値Ｒｓｕとして初期値Ｒｓｕ０を算出し、制御部５１へ伝達する。制御部５１は、第１算出部５３が算出する第２負荷Ｌ２における基準回転数指令値Ｒｓｔ２から初期値Ｒｓｕ０を減算し、回転数指令値Ｒｔａ２を算出する。回転数指令値Ｒｔａ２は、第２負荷Ｌ２における目標回転数指令値Ｒｔａとなる。
【００７８】
図８に示すように、目標回転数指令値Ｒｔａは、ボイラ負荷が第２負荷Ｌ２から第１負荷Ｌ１に至るまでボイラ負荷に比例して減少し、第１負荷Ｌ１において目標回転数指令値Ｒｔａが基準回転数指令値Ｒｓｔと一致する。これは、第２算出部５４が第１負荷Ｌ１で算出する減算回転数指令値Ｒｓｕがゼロだからである。このように、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷の減少に応じて初期値Ｒｓｕ０からゼロに至るまで漸次減少させるように減算回転数指令値Ｒｓｕを算出する。
【００７９】
以上説明した本実施形態によれば、ボイラ２００の負荷を第１負荷Ｌ１から第２負荷Ｌ２よりも大きい第３負荷Ｌ３まで増加させる場合に、第２負荷Ｌ２で加算回転数指令値Ｒａｄがゼロとなるため、第１負荷Ｌ１から第３負荷Ｌ３に至るまで加算回転数指令値Ｒａｄをゼロより大きい値に維持する場合に比べ、粉砕テーブル１２の回転数が過大に増加することが防止される。そのため、粉砕テーブル１２の回転数の増加に伴って出炭量が過剰に増加することが抑制される。
【００８０】
また、本実施形態によれば、ボイラ２００の負荷を第２負荷Ｌ２よりも大きい第３負荷Ｌ３から第１負荷Ｌ１まで減少させる場合に、第２負荷Ｌ２で減算回転数指令値Ｒｓｕがゼロとなるため、第３負荷Ｌ３から第１負荷Ｌ１に至るまで減算回転数指令値Ｒｓｕをゼロより大きい値に維持する場合に比べ、粉砕テーブル１２の回転数が過大に減少することが防止される。そのため、粉砕テーブル１２の回転数の減少に伴って出炭量が過剰に減少することが抑制される。
【００８１】
〔第４実施形態〕
以下、本開示の第４実施形態について説明する。第４実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。
第１実施形態においては、加算回転数指令値Ｒａｄの初期値Ｒａｄ０および減算回転数指令値Ｒｓｕの初期値Ｒｓｕ０を、ボイラ負荷の範囲によらずに一定値とするか、あるいはボイラ負荷の範囲に応じて異なる値に設定するものであった。
【００８２】
それに対して本実施形態は、初期値Ｒａｄ０および初期値Ｒｓｕ０を単位時間あたりのボイラ２００の負荷の変化量（ボイラ変化率）の関数として設定するものである。図９は、第４実施形態にかかる固体燃料粉砕装置１００においてボイラ負荷変化率と加算回転数指令値Ｒａｄの初期値Ｒａｄ０および減算回転数指令値Ｒｓｕの初期値Ｒｓｕ０との関係を示す図である。
【００８３】
図９に示すように、加算回転数指令値Ｒａｄの初期値Ｒａｄ０は、ボイラ負荷変化率の増加に比例して増加する一次関数で設定される。すなわち、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷を増加させる負荷指令が入力された場合、単位時間あたりのボイラ２００の負荷の増加量に応じて初期値Ｒａｄ０を設定する。単位時間あたりの負荷の増加量に応じて初期値Ｒａｄ０を設定することで、単位時間あたりの負荷の増加量に応じた適切な初期値Ｒａｄ０を簡易な一次関数を用いて設定し、ボイラ２００の負荷の変化に対する粉砕テーブル１２の回転数の追従性を高めつつ、粉砕テーブル１２の回転数が過大に増加して出炭量が過剰に増加することを抑制することができる。
【００８４】
また、減算回転数指令値Ｒｓｕの初期値Ｒｓｕ０は、ボイラ負荷変化率の増加に比例して増加する一次関数で設定される。すなわち、第２算出部５４は、ボイラ２００の負荷を減少させる負荷指令が入力された場合、単位時間あたりのボイラ２００の負荷の減少量に応じて初期値Ｒｓｕ０を設定する。単位時間あたりの負荷の減少量に応じて初期値Ｒｓｕ０を設定することで、単位時間あたりの負荷の減少量に応じた適切な初期値Ｒｓｕ０を簡易な一次関数を用いて設定し、ボイラ２００の負荷の変化に対する粉砕テーブル１２の回転数の追従性を高めつつ、粉砕テーブル１２の回転数が過大に減少して出炭量が過剰に減少することを抑制することができる。
なお、第一実施形態で述べたように、ボイラ負荷の増加および減少を同じボイラ負荷変化率で変化させた場合、初期値Ｒａｄ０は初期値Ｒｓｕ０よりも大きくするのが好ましい。
【符号の説明】
【００８５】
１０    ミル
１１    ハウジング
１２    粉砕テーブル
１３    ローラ
１４    駆動部
１５    駆動軸
１６    分級部
１７    燃料供給部
１８    モータ
１９    出口
２０    給炭機
３０    送風部
３０ａ  熱ガス送風機
３０ｂ  冷ガス送風機
３０ｃ  熱ガスダンパ
３０ｄ  冷ガスダンパ
４０    温度検出部
５０    制御装置
５１    制御部
５２    検知部
５３    第１算出部
５４    第２算出部
１００  固体燃料粉砕装置
１００ａ  一次空気流路
１００ｂ  供給流路
２００  ボイラ
２１０  火炉
２２０  バーナ部
Ｌ１，Ｌ２  ボイラ負荷
Ｒ      回転数指令値
Ｒａｄ  加算回転数指令値
Ｒａｄ０  初期値
Ｒｓｔ  基準回転数指令値
Ｒｓｕ  減算回転数指令値
Ｒｓｕ０  初期値
Ｒｔａ  目標回転数指令値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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