(57)【要約】【課題】出炭遅れを適切に解消することができる制御装置、石炭粉砕装置、制御方法及びプログラムを提供する。【解決手段】回転速度決定部３１０は、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、ローラミルのテーブルの回転速度を決定する。テーブル制御部３１１は、回転速度決定部が決定した回転速度でテーブルを回転させる。【選択図】図２
2015100740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御装置であって、
給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部と、
前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記パラメータは、前記発電機の負荷の変化率または前記発電機の負荷の変化幅であって、
前記回転速度決定部は、前記パラメータに対して単調増加するように前記回転速度を決定する
前記請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記給炭指令値に基づいて基礎回転速度を決定する基礎回転速度決定部と、
前記パラメータに基づいて石炭の出炭遅れを防ぐための先行回転速度を決定する先行回転速度決定部と
を備え、
前記回転速度決定部は、前記基礎回転速度と前記先行回転速度とを加算した値に基づいて前記回転速度を決定する
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記先行回転速度決定部は、前記発電機の負荷変化率、前記発電機の負荷変化幅、前記発電機の負荷、または石炭水分率の値に基づいて、前記先行回転速度を決定する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記先行回転速度決定部は、前記先行回転速度の変化量が所定の変化範囲以内となるように、前記先行回転速度を決定する
請求項３または請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部を備え、
前記回転速度決定部は、前記回転速度が前記上限値以下となるように、前記回転速度を決定する
請求項１から請求項５の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記ローラミルの入口と内部との差圧に基づいて前記回転速度の下限値を決定する下限値決定部を備え、
前記回転速度決定部は、前記回転速度が前記下限値以上となるように、前記回転速度を決定する
請求項１から請求項６の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項８】
石炭を粉砕するローラミルの制御装置であって、
前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部と、
給炭量指令値と前記上限値決定部が決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部と、
前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部と
を備える制御装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８の何れか１項に記載の制御装置と、
前記ローラミルと
を備える石炭粉砕装置。
【請求項１０】
発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御方法であって、
給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定するステップと、
前記決定した回転速度で前記テーブルを回転させるステップと
を含む制御方法。
【請求項１１】
石炭を粉砕するローラミルの制御方法であって、
前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定するステップと、
給炭量指令値と前記決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定するステップと、
前記決定した回転速度で前記テーブルを回転させるステップと
を含む制御方法。
【請求項１２】
発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御装置のコンピュータを、
給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部、
前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部
として機能させるためのプログラム。
【請求項１３】
石炭を粉砕するローラミルの制御装置のコンピュータを、
前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部、
給炭量指令値と前記上限値決定部が決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部、
前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部
として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、石炭を粉砕するローラミルの制御装置、石炭粉砕装置、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
石炭焚き火力発電機は、ローラミルが粉砕した石炭を燃焼することで蒸気を発生させ、当該蒸気によりタービンを回転させることで、発電を行う。石炭焚き火力発電機における負荷変動の対応は、ローラミルに供給する石炭の量を増減させることによって行われる。しかしながら、単に石炭の増減量を調整したとしても、急激な負荷変動に対して応答性を追従させることは、困難である。
【０００３】
特許文献１には、負荷変動に迅速に対応するために、給炭量の増加に対応して漸次ローラミルの回転数を増加させる方法が開示されいる。また、特許文献２には、ローラミルの差圧に応じた追加回転数を、基準回転数に加算する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２０１２−８１３７４号公報
【特許文献２】特開平１０−４３６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、出炭遅れを適切に解消することができる制御装置、石炭粉砕装置、制御方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の態様は、発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御装置であって、給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部と、前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部とを備える制御装置である。
【０００７】
また、第２の態様は、第１の態様において、前記パラメータは、前記発電機の負荷の変化率または前記発電機の負荷の変化幅であって、前記回転速度決定部は、前記パラメータに対して単調増加するように前記回転速度を決定する前記制御装置である。
【０００８】
また、第３の態様は、第２の態様において、前記給炭指令値に基づいて基礎回転速度を決定する基礎回転速度決定部と、前記パラメータに基づいて石炭の出炭遅れを防ぐための先行回転速度を決定する先行回転速度決定部とを備え、前記回転速度決定部は、前記基礎回転速度と前記先行回転速度とを加算した値に基づいて前記回転速度を決定する請求項１または制御装置である。
【０００９】
また、第４の態様は、第３の態様において、前記先行回転速度決定部は、前記発電機の負荷変化率、前記発電機の負荷変化幅、前記発電機の負荷、または石炭水分率の値に基づいて、前記先行回転速度を決定する制御装置である。
【００１０】
また、第５の態様は、第４の態様において、前記先行回転速度決定部は、前記先行回転速度の変化量が所定の変化範囲以内となるように、前記先行回転速度を決定する請求項３または制御装置である。
【００１１】
また、第６の態様は、第１から第５の何れかの態様において、前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部を備え、前記回転速度決定部は、前記回転速度が前記上限値以下となるように、前記回転速度を決定する制御装置である。
【００１２】
また、第７の態様は、第１から第６の何れかの態様において、前記ローラミルの入口と内部との差圧に基づいて前記回転速度の下限値を決定する下限値決定部を備え、前記回転速度決定部は、前記回転速度が前記下限値以上となるように、前記回転速度を決定する制御装置である。
【００１３】
また、第８の態様は、石炭を粉砕するローラミルの制御装置であって、前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部と、給炭量指令値と前記上限値決定部が決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部と、前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部とを備える制御装置である。
【００１４】
また、第９の態様は、第１から第８の何れかの態様において、制御装置と、前記ローラミルとを備える石炭粉砕装置である。
【００１５】
また、第１０の態様は、発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御方法であって、給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定するステップと、前記決定した回転速度で前記テーブルを回転させるステップとを含む制御方法である。
【００１６】
また、第１１の態様は、石炭を粉砕するローラミルの制御方法であって、前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定するステップと、給炭量指令値と前記決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定するステップと、前記決定した回転速度で前記テーブルを回転させるステップとを含む制御方法である。
【００１７】
また、第１２の態様は、発電機を有する発電装置に出炭する石炭を粉砕するローラミルの制御装置のコンピュータを、給炭量指令値と前記発電機の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部、前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部として機能させるためのプログラムである。
【００１８】
また、第１３の態様は、石炭を粉砕するローラミルの制御装置のコンピュータを、前記ローラミルに供給される石炭の水分含有量に基づいて前記回転速度の上限値を決定する上限値決定部、給炭量指令値と前記上限値決定部が決定した上限値とに基づいて前記ローラミルのテーブルの回転速度を決定する回転速度決定部、前記回転速度決定部が決定した回転速度で前記テーブルを回転させるテーブル制御部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１９】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、制御装置は、出炭遅れを適切に解消するようローラミルを制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】一実施形態に係る石炭焚き火力発電機の構成を示す概略図である。
【図２】一実施形態に係る制御装置の構成を示す概略図である。
【図３】石炭水分率推定部による石炭の水分率の計算方法を示す図である。
【図４】先行回転速度決定部による先行回転速度の決定方法を示す図である。
【図５】一実施形態に係る制御装置によるローラミルの制御方法を示す図である。
【図６】テーブルを回転させたときの給炭量、出炭量、回転速度、及び発電機負荷の関係を示す図である。
【図７】負荷の変化幅が大きい場合における給炭量、出炭量、回転速度、及び発電機負荷の関係を示す図である。
【図８】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
図１は、一実施形態に係る石炭焚き火力発電機１の構成を示す概略図である。
石炭焚き火力発電機１は、ローラミル１００、発電装置２００、制御装置３００を備える。
ローラミル１００は、テーブル１０４を回転させることにより石炭を粉砕し、粉砕により微粉炭となった石炭を火炉２０１に出炭する。
発電装置２００は、ローラミル１００から出炭される石炭を燃焼させることで発電を行う。
制御装置３００は、ローラミル１００への石炭の供給量及びローラミル１００のテーブル１０４の回転速度を制御する。
本実施形態においてローラミル１００と制御装置３００は、石炭粉砕装置を構成する。
【００２２】
ローラミル１００は、円筒形のケーシング１０１の上部に石炭の供給を受け入れる給炭口１０２と、粉砕された石炭が出炭される出炭口１０３とを備える。ローラミル１００は、ケーシング１０１の下部に給炭口１０２から供給された石炭が載るテーブル１０４を備える。テーブル１０４は、テーブルモータ１０５によって回転する。テーブル１０４の上にはテーブル１０４を押圧するローラ１０６が設けられる。ローラ１０６は、ローラモータ１０７によって回転する。テーブル１０４に載った石炭は、回転するテーブル１０４とローラ１０６との間に噛みこまれることで、粉砕される。ローラミル１００は、テーブル１０４の下方に、一次空気が吹き込まれる空気吹込口１０８を備える。空気吹込口１０８から吹き込まれた一次空気は、テーブル１０４とケーシング１０１の間の間隙を抜けてケーシング１０１内を吹き上がる。粉砕された石炭は、ケーシング１０１内を吹き上がる一次空気によって上昇し、ケーシング１０１の上部に設けられた出炭口１０３から発電装置２００へ出炭される。
【００２３】
ローラミル１００は、入口空気流量計１０９、入口空気温度計１１０、出口空気温度計１１１、出口圧力計１１２、給炭温度計１１３、差圧計１１４を備える。
入口空気流量計１０９は、空気吹込口１０８から吹き込まれる一次空気の流量（以下、入口空気流量という）を計測する。
入口空気温度計１１０は、空気吹込口１０８から吹き込まれる一次空気の温度（以下、入口空気温度という）を計測する。
出口空気温度計１１１は、出炭口１０３から吹き出される一次空気の温度（以下、出口空気温度という）を計測する。
出口圧力計１１２は、出炭口１０３から吹き出される一次空気の圧力（以下、出口圧力という）を計測する。
給炭温度計１１３は、給炭口１０２から供給される石炭の温度（以下、給炭温度という）を計測する。
差圧計１１４は、ローラミル１００の内部と発電装置２００の火炉２０１との差圧（以下、ミル火炉差圧という）を計測する。
【００２４】
発電装置２００は、火炉２０１とタービン２０２と発電機２０３とを備える。
火炉２０１は、ローラミル１００から出炭された微粉炭を燃焼させて蒸気を発生させる。
タービン２０２は、火炉２０１が発生させた蒸気により回転する。
発電機２０３は、タービン２０２の回転のエネルギーを電気に変換する。
【００２５】
図２は、一実施形態に係る制御装置３００の構成を示す概略図である。
制御装置３００は、計測値取得部３０１、石炭水分率推定部３０２、負荷要求入力部３０３、給炭量決定部３０４、給炭量指示部３０５、基礎回転速度決定部３０６、先行回転速度決定部３０７、上限値決定部３０８、下限値決定部３０９、回転速度決定部３１０、テーブル制御部３１１を備える。
【００２６】
計測値取得部３０１は、入口空気流量計１０９、入口空気温度計１１０、出口空気温度計１１１、出口圧力計１１２、給炭温度計１１３、差圧計１１４から、計測値を取得する。
石炭水分率推定部３０２は、計測値取得部３０１が取得した情報に基づいて、ローラミル１００に供給される石炭の水分率を算出する。
【００２７】
負荷要求入力部３０３は、発電装置２００の管理者や上位装置から、発電装置２００に要求される負荷の入力を受け付ける。具体的には、負荷要求入力部３０３は、負荷の目標値と当該目標値に達するべき時間の入力を受け付ける。
給炭量決定部３０４は、発電装置２００に要求される負荷に基づいてローラミル１００への給炭量を決定する。
給炭量指示部３０５は、給炭量決定部３０４が決定した給炭量の石炭をローラミル１００に供給させる指示を出力する。
【００２８】
基礎回転速度決定部３０６は、給炭量決定部３０４が決定した給炭量に基づいてテーブル１０４の基礎回転速度を決定する。基礎回転速度は、給炭量に対して単調非減少の関係にある。テーブル１０４の基礎回転速度を、給炭量に基づいて決定することで、負荷変化による出炭遅れを低減することができる。
【００２９】
先行回転速度決定部３０７は、給炭量決定部３０４が決定した給炭量、発電機２０３に要求される負荷、当該負荷の変化率、当該負荷の変化幅、及び供給される石炭の水分率に基づいて、基礎回転速度に加算する先行回転速度を決定する。発電機２０３に要求される負荷の変化率及び当該負荷の変化幅は、発電機２０３の負荷の変化に係るパラメータの一例である。なお、先行回転速度決定部３０７は、所定のレートリミットを満たすように、先行回転速度を決定する。つまり、先行回転速度決定部３０７は、先行回転速度の変化量が所定の変化範囲以内となるように、先行回転速度を決定する。
【００３０】
上限値決定部３０８は、供給される石炭の水分率に基づいて、テーブル１０４の回転速度の上限値を決定する。
下限値決定部３０９は、ローラミル１００の入口と内部との差圧に基づいて、テーブル１０４の回転速度の下限値を決定する。
回転速度決定部３１０は、基礎回転速度と先行回転速度を加算した値に、上限値と下限値によるリミッタをかけた値を、テーブル１０４の回転速度に決定する。
テーブル制御部３１１は、回転速度決定部３１０が決定した回転速度でテーブル１０４を回転させる。
【００３１】
ここで、石炭水分率推定部３０２による石炭の水分率の計算方法について説明する。
図３は、石炭水分率推定部３０２による石炭の水分率の計算方法を示す図である。
まず、石炭水分率推定部３０２は、計測値取得部３０１が取得したミル火炉差圧ΔＰ、入口空気流量Ｗａ、入口空気温度Ｔａ、出口圧力Ｐａを用いて、以下に示す式（１）により出炭量Ｗｃｏｕｔを算出する（ステップＳ１０１）。
【００３２】
【数１】
2015100740.tif 000003
【００３３】
Ｆａは、ローラミル１００に供給される一次空気の風量を示す。関数ｆは、流体が空気のみであるときのミル火炉差圧を求める関数である。Ｋは、ミル給炭管の抵抗係数である。なお、関数ｆ及び係数Ｋは、試運転等により決定される。
【００３４】
次に、石炭水分率推定部３０２は、ローラミル１００が整定しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。石炭水分率推定部３０２は、ローラミル１００が整定していると判定した場合、計測値取得部３０１が取得した入口空気流量Ｗａ、入口空気温度Ｔａ、出口空気温度Ｔｏｕｔ、給炭量Ｗｃ、給炭温度Ｔｃ、出炭量Ｗｃｏｕｔ、乾燥効率ηを用いて、以下に示す式（２）により石炭水分率Ｗｃｗを算出する（ステップＳ１０３）。
【００３５】
【数２】
2015100740.tif 000004
【００３６】
Ｃａは、空気の比熱を示す。Ｃｃは、石炭の比熱を示す。Ｃｗは、水の比熱を示す。Ｈｍは、蒸発潜熱を示す。Ｑｍｉｌｌｉｎは、ローラミル１００の入熱量を示す。Ｋｌｏｓｓは、放散熱量比率を示す。
つまり、式（２）の左辺は、ローラミル１００の入熱量を示し、右辺は、ローラミル１００の出熱量を示す。給炭量と出炭量がバランスする状態、つまりステップＳ１０２の条件を満たす場合、入熱量と出熱量が等しくなるため、式（２）により石炭水分率Ｗｃｗを算出することができる。
【００３７】
他方、石炭水分率推定部３０２は、ローラミル１００が整定していないと判定した場合、最後に算出した石炭水分率Ｗｃｗを、石炭水分率として出力する。
【００３８】
次に、石炭水分率推定部３０２は、算出した石炭水分率Ｗｃｗと、計測値取得部３０１が取得した入口空気流量Ｗａ、出口空気温度Ｔｏｕｔ、給炭量Ｗｃを用いて、試運転などにより予め求められた乾燥効率対応テーブル１０４にしたがって、乾燥効率ηを算出する（ステップＳ１０４）。算出した乾燥効率ηは、次回のステップＳ１０３の演算に用いられる。
【００３９】
当該ステップＳ１０１〜Ｓ１０４を繰り返し演算することで、石炭水分率推定部３０２は、石炭の水分率を逐次推定することができる。
【００４０】
次に、先行回転速度決定部３０７による先行回転速度の決定方法について説明する。
図４は、先行回転速度決定部３０７による先行回転速度の決定方法を示す図である。
先行回転速度決定部３０７は、給炭量決定部３０４が決定した給炭量に基づいて先行回転速度の基準値を算出する（ステップＳ２０１）。先行回転速度決定部３０７は、給炭量に対して単調非減少となる関数に基づいて基準値を算出する。
【００４１】
次に、先行回転速度決定部３０７は、現時点における発電機２０３の負荷に基づいて、基準値に係る係数である負荷係数を算出する（ステップＳ２０２）。先行回転速度決定部３０７は、発電機２０３の負荷に対して単調非減少する関数に基づいて負荷係数を算出する。なお、負荷係数は、正数である。
【００４２】
次に、先行回転速度決定部３０７は、発電機２０３の負荷の変化幅に基づいて、基準値に係る係数である変化幅係数を算出する（ステップＳ２０３）。発電機２０３の負荷の変化幅は、負荷要求入力部３０３が受け付けた負荷の目標値から発電機２０３の現在の負荷を減算することで求められる。先行回転速度決定部３０７は、負荷の変化幅の絶対値に対して単調非減少する関数に基づいて変化幅係数を算出する。なお、負荷の変化幅の絶対値が所定値以下である場合、つまり負荷の変化幅が小さい整定状態である場合、変化幅係数は０となる。
【００４３】
次に、先行回転速度決定部３０７は、発電機２０３の負荷の変化率に基づいて、基準値に係る係数である変化率係数を算出する（ステップＳ２０４）。発電機２０３の負荷の変化率は、負荷の変化幅を負荷要求入力部３０３が受け付けた目標値に達するべき時間で除算することで求められる。先行回転速度決定部３０７は、負荷の変化率の絶対値に対して単調非減少する関数に基づいて変化率係数を算出する。なお、負荷の変化率の絶対値が所定値以下である場合、つまり負荷の変化率が低い整定状態である場合、変化率係数は０となる。
【００４４】
次に、先行回転速度決定部３０７は、石炭水分率推定部３０２が推定した石炭の水分率に基づいて、基準値に係る係数である水分率係数を算出する（ステップＳ２０５）。先行回転速度決定部３０７は、発電機２０３の負荷に対して単調非減少する関数に基づいて負荷係数を算出する。なお、負荷係数は、正数である。
【００４５】
次に、先行回転速度決定部３０７は、発電機２０３の負荷の変化幅または変化率に基づいて、先行回転速度の正負を定める係数である正負係数を決定する（ステップＳ２０６）。負荷の変化幅または変化率が減少方向にある場合、先行回転速度決定部３０７は、正負係数を−１に決定する。他方、負荷の変化幅または変化率が増加方向にある場合、先行回転速度決定部３０７は、正負係数を＋１に決定する。
【００４６】
次に、先行回転速度決定部３０７は、先行回転速度の基準値に、負荷係数、変化幅係数、変化率係数、水分率係数及び正負係数を乗算する（ステップＳ２０７）。なお、ローラミル１００が整定状態にある場合、変化幅係数及び変化率係数が０となるため、先行回転速度は０となる。他方、ローラミル１００が整定状態にない場合において、負荷を減少させる場合、正負係数が−１となるため、先行回転速度は負数となる。ローラミル１００が整定状態にない場合において、負荷を増加させる場合、正負係数が＋１となるため、先行回転速度は正数となる。
【００４７】
次に、先行回転速度決定部３０７は、前回の先行回転速度に所定の増加側のレートリミットに相当する変化率を乗算することで、先行回転速度の上限値を算出する。次に、先行回転速度決定部３０７は、先行回転速度の上限値と今回算出した先行回転速度とを比較する。先行回転速度決定部３０７は、今回算出した先行回転速度が先行回転速度の上限値より大きい場合、先行回転速度を上限値の値に決定する（ステップＳ２０８）。
【００４８】
次に、先行回転速度決定部３０７は、前回の先行回転速度に所定の減少側のレートリミットに相当する変化率を乗算することで、先行回転速度の下限値を算出する。次に、先行回転速度決定部３０７は、先行回転速度の下限値と今回算出した先行回転速度とを比較する。先行回転速度決定部３０７は、今回算出した先行回転速度が先行回転速度の下限値より小さい場合、先行回転速度を下限値の値に決定する（ステップＳ２０９）。
そして、先行回転速度決定部３０７は、得られた先行回転速度を回転速度決定部３１０に出力する。
【００４９】
次に、本実施形態に係る制御装置３００の動作について説明する。
図５は、一実施形態に係る制御装置３００によるローラミル１００の制御方法を示す図である。
基礎回転速度決定部３０６は、給炭量決定部３０４が決定した給炭量に基づいてテーブル１０４の基礎回転速度を決定する（ステップＳ１）。次に、先行回転速度決定部３０７は、上述したステップＳ２０１〜Ｓ２０９の手順により先行回転速度を決定する（ステップＳ２）。次に、回転速度決定部３１０は、基礎回転速度と先行回転速度を加算した値をローラミル１００の回転速度として算出する（ステップＳ３）。
【００５０】
次に、上限値決定部３０８は、供給される石炭の水分率に基づいて、テーブル１０４の回転速度の上限値を決定する（ステップＳ４）。テーブル１０４の回転速度の上限値は、テーブル１０４の回転速度が一定以上となったときに、テーブル１０４の遠心力により粉砕され微粉となった石炭が飛散して出炭応答が悪くなる現象を防ぐために設けられる。本現象は、石炭の静止摩擦係数に依存する。上限値決定部３０８が決定する上限値は、石炭の水分率に対して１つの極大値を有する上に凸の関係にある。これは、石炭の水分率がローラミル１００による粉砕に適した水分率より高くなるほど静止摩擦係数が低くなり、石炭の水分率がローラミル１００による粉砕に適した水分率より低くなるほど、粉砕されて粉体となった石炭の流動性が高くなることにより静止摩擦係数が低くなるためである。
次に、回転速度決定部３１０は、ステップＳ３で算出した回転速度が上限値決定部３０８が決定した上限値を超える場合、回転速度を当該上限値に決定する（ステップＳ５）。
【００５１】
次に、下限値決定部３０９は、ローラミル１００の入口と内部との差圧に基づいて、テーブル１０４の回転速度の下限値を決定する（ステップＳ６）。テーブル１０４の回転速度の下限値は、テーブル１０４の回転速度を過剰に低下させることで、ローラミル１００が保有する石炭の量が過剰となることにより、石炭が粉砕されなくなる現象を防ぐために設けられる。ローラミル１００が保有する石炭の量が増加すると、ローラミル１００の差圧が増加する。そのため、下限値決定部３０９が決定する下限値は、ローラミル１００の差圧に対して単調非減少の関係にある。
次に、回転速度決定部３１０は、ステップＳ３で算出した回転速度が下限値決定部３０９が決定した下限値を超える場合、回転速度を当該下限値に決定する（ステップＳ７）。
【００５２】
そして、回転速度決定部３１０は、上記ステップＳ１〜Ｓ７の実行により決定した回転速度を、テーブル制御部３１１に出力する。これにより、テーブル制御部３１１は、回転速度決定部３１０が決定した回転速度でテーブル１０４を回転させる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るローラミル１００の制御方法による効果について具体的な例を参照して説明する。
図６は、テーブル１０４を回転させたときの給炭量、出炭量、回転速度、及び発電機負荷の関係を示す図である。
テーブル１０４の回転速度を、先行回転速度を加算しない基礎回転速度とした場合、テーブル１０４の回転速度は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、給炭量に応じた値となる。図６（Ａ）に示すように、給炭量を増加させている間は、給炭量と出炭量は一致せず、給炭量の増加がなくなった後に、給炭量と出炭量とが一致する。そのため、発電機２０３の負荷の出力値が目標値に達するまでの時間は、図６（Ｃ）に示すように、負荷の目標値に達するべき時間より、給炭量の増加がなくなってから給炭量と出炭量とが一致するまでの時間だけ遅れる。
【００５４】
他方、テーブル１０４の回転速度を、先行回転速度と基礎回転速度とを加算した値にした場合、テーブル１０４の回転速度は、図６（Ｂ）に示すように、給炭量が増加している間に基礎回転速度以上に増加し、給炭量の増加がなくなった時に、所定の基礎回転速度まで減少する。図６（Ａ）に示すように、給炭量を増加させている間は、給炭量と出炭量は一致しないが、先行回転速度の加算がない場合と比較するとその差は小さい。そのため、発電機２０３の負荷の出力値が目標値に達するまでの時間は、図６（Ｃ）に示すように、先行回転速度の加算がない場合と比較すると短くなる。つまり、本実施形態に係る制御装置３００は、基礎回転速度と先行回転速度とを加算した回転速度でテーブル１０４を回転させることで、出炭遅れを低減することができる。
【００５５】
図７は、図６に示す例より負荷の変化幅が大きい場合における給炭量、出炭量、回転速度、及び発電機負荷の関係を示す図である。
発電機２０３の負荷の変化幅が大きいほど、図６（Ａ）と図７（Ａ）とを比較して分かるように、負荷の変化率が同じであっても、基礎回転速度でテーブル１０４を回転させたときに給炭量と出炭量とが一致しない時間が長くなる。そのため、負荷の変化幅に対して単調非減少となる変化幅係数を先行回転速度に乗算することで、図６（Ｂ）と図７（Ｂ）とを比較して分かるように、負荷の変化時におけるテーブル１０４の回転速度をさらに増加させることで、図６（Ｃ）と図７（Ｃ）とを比較して分かるように、出炭遅れを低減することができる。
【００５６】
このように、本実施形態によれば、制御装置３００は、給炭量指令値と発電機２０３の負荷の変化に係るパラメータとに基づいて、ローラミル１００のテーブル１０４の回転速度を決定し、当該回転速度でテーブル１０４を回転させる。これにより、制御装置３００は、ローラミル１００の出炭遅れを適切に解消することができる。
【００５７】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、先行回転速度のレートリミットを固定値とする場合について説明したが、これに限られず、例えば給炭量に応じた値としても良い。
【００５８】
また、本実施形態では、石炭の水分量をローラミル１００の物理量に基づいて算出する場合について説明したが、これに限られず、例えば発電装置２００の管理者の入力により定めても良い。
【００５９】
また、本実施形態では、先行回転速度決定部３０７が、先行回転速度の係数として、基準値に対し、負荷係数、変化幅係数、変化率係数、水分率係数及び正負係数を乗算する場合について説明したが、これに限られない。他の実施形態では、少なくとも変化幅係数又は変化率係数を用いていれば、他の係数を用いなくても良いし、上記係数以外の係数を用いても良い。
【００６０】
また、本実施形態では、回転速度決定部３１０が、基準回転速度に先行回転速度を加算することで、給炭量指令値と発電機２０３の負荷の変化に係るパラメータとに基づく回転速度を決定する場合について説明したが、これに限られない。例えば、回転速度決定部３１０は、基準回転速度に直接発電機２０３の負荷の変化に係るパラメータに応じた係数を乗じて回転速度を算出しても良い。
【００６１】
図８は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータ９００の構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の制御装置３００は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。
【００６２】
なお、少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の媒体の一例である。一時的でない有形の媒体の他の例としては、インタフェース９０４を介して接続される磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等が挙げられる。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行しても良い。
【００６３】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００６４】
１…石炭焚き火力発電機  １００…ローラミル  １０１…ケーシング  １０２…給炭口  １０３…出炭口  １０４…テーブル  １０５…テーブルモータ  １０６…ローラ  １０７…ローラモータ  １０８…空気吹込口  １０９…入口空気流量計  １１０…入口空気温度計  １１１…出口空気温度計  １１２…出口圧力計  １１３…給炭温度計  １１４…差圧計  ２００…発電装置  ２０１…火炉  ２０２…タービン  ２０３…発電機  ３００…制御装置  ３０１…計測値取得部  ３０２…石炭水分率推定部  ３０３…負荷要求入力部  ３０４…給炭量決定部  ３０５…給炭量指示部  ３０６…基礎回転速度決定部  ３０７…先行回転速度決定部  ３０８…上限値決定部  ３０９…下限値決定部  ３１０…回転速度決定部  ３１１…テーブル制御部  ９００…コンピュータ  ９０１…ＣＰＵ  ９０２…主記憶装置  ９０３…補助記憶装置  ９０４…インタフェース
【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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