(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石炭流量指令に対しミル負荷率による設定比率を掛けることにより横ミル石炭流量指令を求め、該横ミル石炭流量指令を横ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理を行って横ミル許容石炭流量指令を求め、該横ミル許容石炭流量指令と一次空気流量に基づく総横ミル石炭流量との総横ミル石炭流量偏差をなくすための横ミルマスタ指令を求めた後、該横ミルマスタ指令と一次空気流量に基づく横ミル石炭流量との横ミル石炭流量偏差をなくすよう一次通風機による一次空気流量を調節すると共に、
前記石炭流量指令から横ミル許容石炭流量指令を差し引いて竪ミル石炭流量指令を求め、該竪ミル石炭流量指令を竪ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理を行って竪ミル許容石炭流量指令を求め、該竪ミル許容石炭流量指令と総竪ミル給炭量との総竪ミル石炭流量偏差をなくすための竪ミルマスタ指令を求め、該竪ミルマスタ指令に基づいて給炭機による竪ミル給炭量を調節し、
前記横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令に上乗せし、横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令から差引く一方、前記竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令に上乗せし、竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令から差引くことを特徴とする竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、従来の石炭焚ボイラにおいては、石炭を粉砕してボイラ本体の火炉へ供給するための微粉炭機として、竪ミル（テーブル回転とローラとの協働による石炭粉砕）と横ミル（ドラム内のボールによる石炭粉砕）のうちいずれかが設置されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、横ミルが設置されている既設の石炭焚ボイラにおいて、全体としての石炭流量を増量させるためにミルを増設する必要が生じたような場合、横ミルを追加するのであれば、制御的にはほとんど問題はないが、動力費等の経済性を考慮した場合に、横ミルではなく竪ミルを追加して設置した方が有利になることがあった。
【０００４】
このため、竪ミルと横ミルが混在したタイプの石炭焚ボイラの開発が進められているが、このようなタイプの石炭焚ボイラは従来存在しておらず、しかも、竪ミルは給炭機による給炭量に基づいて制御が行われるのに対し、横ミルは一次空気流量に基づいて制御が行われ、その制御方式の相違から、混在運用ができなかった。
【０００５】
本発明は、斯かる実情に鑑み、竪ミルと横ミルとの混在運用を行い得る竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、石炭流量指令に対しミル負荷率による設定比率を掛けることにより横ミル石炭流量指令を求め、該横ミル石炭流量指令を横ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理を行って横ミル許容石炭流量指令を求め、該横ミル許容石炭流量指令と一次空気流量に基づく総横ミル石炭流量との総横ミル石炭流量偏差をなくすための横ミルマスタ指令を求めた後、該横ミルマスタ指令と一次空気流量に基づく横ミル石炭流量との横ミル石炭流量偏差をなくすよう一次通風機による一次空気流量を調節すると共に、
前記石炭流量指令から横ミル許容石炭流量指令を差し引いて竪ミル石炭流量指令を求め、該竪ミル石炭流量指令を竪ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理を行って竪ミル許容石炭流量指令を求め、該竪ミル許容石炭流量指令と総竪ミル給炭量との総竪ミル石炭流量偏差をなくすための竪ミルマスタ指令を求め、該竪ミルマスタ指令に基づいて給炭機による竪ミル給炭量を調節し、
前記横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令に上乗せし、横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令から差引く一方、前記竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令に上乗せし、竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令から差引くことを特徴とする竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法にかかるものである。
【０００７】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【０００８】
石炭焚ボイラの運転時には、石炭流量指令に対しミル負荷率による設定比率を掛けることにより横ミル石炭流量指令が求められ、該横ミル石炭流量指令を横ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理が行われて横ミル許容石炭流量指令が求められ、該横ミル許容石炭流量指令と一次空気流量に基づく総横ミル石炭流量との総横ミル石炭流量偏差をなくすための横ミルマスタ指令が求められた後、該横ミルマスタ指令と一次空気流量に基づく横ミル石炭流量との横ミル石炭流量偏差をなくすよう一次通風機による一次空気流量が調節されると共に、前記石炭流量指令から横ミル許容石炭流量指令が差し引かれて竪ミル石炭流量指令が求められ、該竪ミル石炭流量指令を竪ミル石炭流量上下限の範囲内に収める処理が行われて竪ミル許容石炭流量指令が求められ、該竪ミル許容石炭流量指令と総竪ミル給炭量との総竪ミル石炭流量偏差をなくすための竪ミルマスタ指令が求められ、該竪ミルマスタ指令に基づいて給炭機による竪ミル給炭量が調節され、前記横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分が竪ミル石炭流量指令に上乗せされ、横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分が竪ミル石炭流量指令から差引かれる一方、前記竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分が横ミル石炭流量指令に上乗せされ、竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分が横ミル石炭流量指令から差引かれる。
【０００９】
この結果、制御方式の相違している竪ミルと横ミルとの混在運用が可能となり、しかも、前記横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令に上乗せし、横ミル石炭流量指令が横ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令から差引く一方、前記竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量上限を越える場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令に上乗せし、竪ミル石炭流量指令が竪ミル石炭流量下限より小さい場合には、その逸脱分を横ミル石炭流量指令から差引くようにしたことにより、運用幅も広がることとなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１１】
図１は本発明を実施する形態の一例であって、図中、１は石炭焚ボイラ、２は石炭焚ボイラ１に設けられた微粉炭バーナ、３は所望の微粉炭バーナ２に接続された横ミル、４は横ミル３へ石炭を供給する給炭機、５は横ミル３へ一次空気を圧送するための一次通風機、６は一次通風機５によって圧送される一次空気流量を調節するための一次空気流量制御ダンパ、７は横ミル３へ導入される一次空気流量８を検出するための一次空気流量検出器、９は所望の微粉炭バーナ２に接続された竪ミル、１０は竪ミル９へ石炭を供給する給炭機、１１は石炭流量指令１２に基づいて一次空気流量８と竪ミル給炭量１３とがそれぞれ所望の値となるように一次空気流量制御ダンパ６へ開度指令１４を出力し且つ竪ミル９の給炭機１０へ竪ミルマスタ指令１５を出力する制御器であり、本図示例においては、横ミル３と竪ミル９をそれぞれ二台ずつ設置した例を表わしている。
【００１２】
前記制御器１１は、
石炭流量指令１２に対しミル負荷率による設定比率１６を掛け、横ミル石炭流量指令１７を求めて出力する乗算器１８と、
該乗算器１８から出力される横ミル石炭流量指令１７に対し、後述する減算器６１から出力される竪ミル９の逸脱分６０を加算し、横ミル石炭流量指令１９を出力する加算器２０と、
該加算器２０から出力される横ミル石炭流量指令１９と、現在の横ミル運転台数に基づいて設定される横ミル石炭流量上限２１とのうち低い方を選択し、横ミル石炭流量指令２２として出力する低選択器２３と、
該低選択器２３から出力される横ミル石炭流量指令２２と、現在の横ミル運転台数に基づいて設定される横ミル石炭流量下限２４とのうち高い方を選択し、横ミル許容石炭流量指令２５として出力する高選択器２６と、
一次空気流量検出器７で検出された一次空気流量８に基づき横ミル石炭流量２７を求めて出力する第一関数発生器２８と、
該第一関数発生器２８から出力される横ミル石炭流量２７の総和を求め、総横ミル石炭流量２９を出力する加算器３０と、
前記高選択器２６から出力される横ミル許容石炭流量指令２５と前記加算器３０から出力される総横ミル石炭流量２９との差を求め、総横ミル石炭流量偏差３１を出力する減算器３２と、
該減算器３２から出力される総横ミル石炭流量偏差３１を比例積分処理し、該総横ミル石炭流量偏差３１をなくすための横ミルマスタ指令３３を出力する比例積分調節器３４と、
該比例積分調節器３４から出力される横ミルマスタ指令３３と、前記一次空気流量８に基づいて第一関数発生器２８から出力される横ミル石炭流量２７との横ミル石炭流量偏差３５を求めて出力する減算器３６と、
該減算器３６から出力される横ミル石炭流量偏差３５を比例積分処理し、該横ミル石炭流量偏差３５をなくすための開度指令１４を求めて一次空気流量制御ダンパ６へ出力する比例積分調節器３７と、
前記石炭流量指令１２から横ミル許容石炭流量指令２５を差し引き、竪ミル石炭流量指令３８を求めて出力する減算器３９と、
該減算器３９から出力される竪ミル石炭流量指令３８と、現在の竪ミル運転台数に基づいて設定される竪ミル石炭流量上限４０とのうち低い方を選択し、竪ミル石炭流量指令４１として出力する低選択器４２と、
該低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１と、現在の竪ミル運転台数に基づいて設定される竪ミル石炭流量下限４３とのうち高い方を選択し、竪ミル許容石炭流量指令４４として出力する高選択器４５と、
竪ミル給炭量１３の総和を求め、総竪ミル給炭量４６を出力する加算器４７と、
前記高選択器４５から出力される竪ミル許容石炭流量指令４４と前記加算器４７から出力される総竪ミル給炭量４６との差を求め、総竪ミル石炭流量偏差４８を出力する減算器４９と、
該減算器４９から出力される総竪ミル石炭流量偏差４８を比例積分処理し、該総竪ミル石炭流量偏差４８をなくすための竪ミルマスタ指令１５を竪ミル９の給炭機１０へ出力する比例積分調節器５１と、
前記減算器３９から出力される竪ミル石炭流量指令３８と前記低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１との差を求めることにより、竪ミル石炭流量指令３８が竪ミル石炭流量上限４０を越えている場合に、その上限側逸脱分５２を出力する減算器５３と、
該減算器５３から出力される竪ミル９の上限側逸脱分５２に基づき横ミル石炭流量指令１７に対する上乗せ分５４を求めて出力する第二関数発生器５５と、
前記低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１と前記高選択器４５から出力される竪ミル許容石炭流量指令４４との差を求めることにより、竪ミル石炭流量指令４１が竪ミル石炭流量下限４３より小さい場合に、その下限側逸脱分５６を出力する減算器５７と、
該減算器５７から出力される竪ミル９の下限側逸脱分５６に基づき横ミル石炭流量指令１７に対する差引き分５８を求めて出力する第三関数発生器５９と、
前記第二関数発生器５５から出力される上乗せ分５４と前記第三関数発生器５９から出力される差引き分５８との差を求めることにより、竪ミル石炭流量指令３８が竪ミル石炭流量上限４０を越えている場合には上乗せ分５４を竪ミル９のプラスの逸脱分６０として加算器２０へ出力する一方、竪ミル石炭流量指令４１が竪ミル石炭流量下限４３より小さい場合には差引き分５８を竪ミル９のマイナスの逸脱分６０として加算器２０へ出力する減算器６１と
を備えてなる構成を有している。
【００１３】
前記第一関数発生器２８には、図２に示す如く、一次空気流量８の増加に伴って略比例させる形で横ミル石炭流量２７を増加させるような関数が入力されている。
【００１４】
前記第二関数発生器５５には、図３に示す如く、上限側逸脱分５２の増加に伴って略比例させる形で上乗せ分５４を増加させるような関数が入力されている。
【００１５】
前記第三関数発生器５９には、図４に示す如く、下限側逸脱分５６のマイナス側への増加に伴って略比例させる形で差引き分５８を増加させるような関数が入力されている。
【００１６】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００１７】
石炭焚ボイラ１の運転時には、制御器１１の乗算器１８において、石炭流量指令１２に対しミル負荷率による設定比率１６が掛けられ、横ミル石炭流量指令１７が求められ、加算器２０を介して横ミル石炭流量指令１９として低選択器２３へ出力され、該低選択器２３において、前記加算器２０から出力される横ミル石炭流量指令１９と、現在の横ミル運転台数に基づいて設定される横ミル石炭流量上限２１とのうち低い方が選択され、横ミル石炭流量指令２２として高選択器２６へ出力され、該高選択器２６において、前記低選択器２３から出力される横ミル石炭流量指令２２と、現在の横ミル運転台数に基づいて設定される横ミル石炭流量下限２４とのうち高い方が選択され、横ミル許容石炭流量指令２５として減算器３２へ出力される一方、第一関数発生器２８において、一次空気流量検出器７で検出された一次空気流量８に基づき横ミル石炭流量２７が求められて加算器３０へ出力され、該加算器３０において、前記第一関数発生器２８から出力される横ミル石炭流量２７の総和が求められ、総横ミル石炭流量２９が前記減算器３２へ出力され、該減算器３２において、前記高選択器２６から出力される横ミル許容石炭流量指令２５と前記加算器３０から出力される総横ミル石炭流量２９との差が求められ、総横ミル石炭流量偏差３１が比例積分調節器３４へ出力され、該比例積分調節器３４において、前記減算器３２から出力される総横ミル石炭流量偏差３１が比例積分処理され、該総横ミル石炭流量偏差３１をなくすための横ミルマスタ指令３３が減算器３６へ出力され、該減算器３６において、前記比例積分調節器３４から出力される横ミルマスタ指令３３と、前記一次空気流量８に基づいて第一関数発生器２８から出力される横ミル石炭流量２７との横ミル石炭流量偏差３５が求められて比例積分調節器３７へ出力され、該比例積分調節器３７において、前記減算器３６から出力される横ミル石炭流量偏差３５が比例積分処理され、該横ミル石炭流量偏差３５をなくすための開度指令１４が求められて一次空気流量制御ダンパ６へ出力され、該一次空気流量制御ダンパ６の開度が調節され、一次通風機５による一次空気流量８が調節されて横ミル３からのトータルの出炭量が横ミル許容石炭流量指令２５と等しくなるように制御が行われる。
【００１８】
これと同時に、減算器３９において、前記石炭流量指令１２から横ミル許容石炭流量指令２５が差し引かれ、竪ミル石炭流量指令３８が求められて低選択器４２へ出力され、該低選択器４２において、前記減算器３９から出力される竪ミル石炭流量指令３８と、現在の竪ミル運転台数に基づいて設定される竪ミル石炭流量上限４０とのうち低い方が選択され、竪ミル石炭流量指令４１として高選択器４５へ出力され、該高選択器４５において、前記低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１と、現在の竪ミル運転台数に基づいて設定される竪ミル石炭流量下限４３とのうち高い方が選択され、竪ミル許容石炭流量指令４４として減算器４９へ出力される一方、加算器４７において、竪ミル給炭量１３の総和が求められ、総竪ミル給炭量４６が前記減算器４９へ出力され、該減算器４９において、前記高選択器４５から出力される竪ミル許容石炭流量指令４４と前記加算器４７から出力される総竪ミル給炭量４６との差が求められ、総竪ミル石炭流量偏差４８が比例積分調節器５１へ出力され、該比例積分調節器５１において、前記減算器４９から出力される総竪ミル石炭流量偏差４８が比例積分処理され、該総竪ミル石炭流量偏差４８をなくすための竪ミルマスタ指令１５が竪ミル９の給炭機１０へ出力され、該給炭機１０による竪ミル給炭量１３が調節されて竪ミル９からのトータルの出炭量が竪ミル許容石炭流量指令４４と等しくなるように制御が行われる。
【００１９】
ここで、減算器５３においては、前記減算器３９から出力される竪ミル石炭流量指令３８と前記低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１との差が求められ、竪ミル石炭流量指令３８が竪ミル石炭流量上限４０を越えている場合には、その上限側逸脱分５２が第二関数発生器５５へ出力され、該第二関数発生器５５において、前記減算器５３から出力される竪ミル９の上限側逸脱分５２に基づき横ミル石炭流量指令１７に対する上乗せ分５４が求められて減算器６１へ出力されるが、この場合、減算器５７から出力される竪ミル９の下限側逸脱分５６はゼロであって第三関数発生器５９から出力される差引き分５８もゼロであるため、前記上乗せ分５４が竪ミル９のプラスの逸脱分６０として加算器２０へ出力され、横ミル石炭流量指令１７に上乗せされる。一方、減算器５７においては、前記低選択器４２から出力される竪ミル石炭流量指令４１と前記高選択器４５から出力される竪ミル許容石炭流量指令４４との差が求められ、竪ミル石炭流量指令４１が竪ミル石炭流量下限４３より小さい場合には、その下限側逸脱分５６が第三関数発生器５９へ出力され、該第三関数発生器５９において、前記減算器５７から出力される竪ミル９の下限側逸脱分５６に基づき横ミル石炭流量指令１７に対する差引き分５８が求められて減算器６１へ出力されるが、この場合、前記減算器５３から出力される竪ミル９の上限側逸脱分５２はゼロであって第二関数発生器５５から出力される上乗せ分５４もゼロであるため、前記差引き分５８が竪ミル９のマイナスの逸脱分６０として加算器２０へ出力され、横ミル石炭流量指令１７から差引かれる。
【００２０】
尚、前記石炭流量指令１２と横ミル許容石炭流量指令２５との差を竪ミル石炭流量指令３８として設定しているため、横ミル石炭流量指令１９が横ミル石炭流量上限２１を越えている場合には、その上限側逸脱分が竪ミル石炭流量指令３８に上乗せされる一方、横ミル石炭流量指令２２が横ミル石炭流量下限２４より小さい場合には、その下限側逸脱分が竪ミル石炭流量指令３８から差引かれる形となる。
【００２１】
この結果、制御方式の相違している竪ミル９と横ミル３との混在運用が可能となり、しかも、前記横ミル石炭流量指令１９が横ミル石炭流量上限２１を越える場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令３８に上乗せし、横ミル石炭流量指令２２が横ミル石炭流量下限２４より小さい場合には、その逸脱分を竪ミル石炭流量指令３８から差引く一方、前記竪ミル石炭流量指令３８が竪ミル石炭流量上限４０を越える場合には、その逸脱分６０を横ミル石炭流量指令１７に上乗せし、竪ミル石炭流量指令４１が竪ミル石炭流量下限４３より小さい場合には、その逸脱分６０を横ミル石炭流量指令１７から差引くようにしたことにより、運用幅も広がることとなる。
【００２２】
こうして、竪ミルと横ミルとの混在運用を行い得る。
【００２３】
尚、本発明の竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の竪・横ミル混在型石炭焚ボイラの石炭流量制御方法によれば、竪ミルと横ミルとの混在運用を行い得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の概要構成図である。
【図２】図１に示す第一関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【図３】図１に示す第二関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【図４】図１に示す第三関数発生器に入力された関数を表わす線図である。
【符号の説明】
１  石炭焚ボイラ
３  横ミル
５  一次通風機
６  一次空気流量制御ダンパ
７  一次空気流量検出器
８  一次空気流量
９  竪ミル
１０  給炭機
１２  石炭流量指令
１３  竪ミル給炭量
１４  開度指令
１５  竪ミルマスタ指令
１６  設定比率
１７  横ミル石炭流量指令
２１  横ミル石炭流量上限
２４  横ミル石炭流量下限
２５  横ミル許容石炭流量指令
２７  横ミル石炭流量
２９  総横ミル石炭流量
３１  総横ミル石炭流量偏差
３３  横ミルマスタ指令
３５  横ミル石炭流量偏差
３８  竪ミル石炭流量指令
４０  竪ミル石炭流量上限
４３  竪ミル石炭流量下限
４４  竪ミル許容石炭流量指令
４６  総竪ミル給炭量
４８  総竪ミル石炭流量偏差
６０  逸脱分
【図１】
0004151131.tif 000002
【図２】
0004151131.tif 000003
【図３】
0004151131.tif 000004
【図４】
0004151131.tif 000005