JPH10290941A - 石炭焚ボイラ設備におけるミルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パイライトホッパへの石炭の落下を抑制し
得、資源の無駄をなくすことができる石炭焚ボイラ設備
におけるミルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方法
を提供する。 【解決手段】 ミル７とパイライトホッパ２６とをつな
ぐ異物排出管２５における固体の流れの音を音響式検出
器２７によって検出し、異物排出管２５に石炭の流れが
あると判断された場合に、ミル一次空気ダンパ１０の開
度を増加させ、ミル７へ供給される一次空気流量２０を
増加させるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭焚ボイラ設備
におけるミルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方法
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、石炭焚ボイラ設備は、図３に示
される如く、押込通風機（ＦＤＦ）１によって昇圧され
た燃焼用空気（二次空気）を、空気予熱器２で加熱した
後、ボイラ３の火炉４に配設されたバーナ５へ送給する
と共に、前記燃焼用空気の一部を分岐させて一次通風機
（ＰＡＦ）６へ導き、該一次通風機６によって昇圧され
た一次空気を、前記空気予熱器２で加熱した後、ミル７
へ導入し、該ミル７で粉砕された燃料としての微粉炭
を、前記バーナ５へ搬送することにより、火炉４内にお
いて燃焼を行うようにしている。

【０００３】前記一次通風機６の下流側には、前記空気
予熱器２で加熱される一次空気の流量を調整するミル熱
空気ダンパ８と、前記空気予熱器２をバイパスする一次
空気の流量を調整するミル冷空気ダンパ９とが設けら
れ、前記ミル熱空気ダンパ８とミル冷空気ダンパ９の開
度調整を行うことにより、ミル７へ供給される一次空気
の温度を調節し得るようになっており、更にその下流側
には、ミル７へ供給される一次空気の流量を調整するミ
ル一次空気ダンパ１０と、ミル７へ供給される一次空気
の流量を流量検出器３７で計測し且つミル一次空気ダン
パ１０へ開度指令１１ａを出力する流量指示調節計１１
とが設けられており、又、前記ミル７には、ミル出口温
度１２ａを計測するミル出口温度計１２が設けられてい
る。

【０００４】前記ミル７の一次空気の温度の制御系は、
図３に示される如く、ミル出口温度計１２で計測された
ミル出口温度１２ａと、設定器１３に設定されたミル出
口温度設定値１３ａとの差を求めてミル出口温度偏差１
４を出力する減算器１５と、該減算器１５から出力され
るミル出口温度偏差１４を比例積分処理して該ミル出口
温度偏差１４が０となるよう前記ミル熱空気ダンパ８と
ミル冷空気ダンパ９へ開度補正指令１６を出力する比例
積分調節器１７とを備えてなる構成を有している。

【０００５】又、前記ミル７の一次空気の流量の制御系
は、図３に示される如く、ボイラ負荷指令（ＭＷＤ）に
基づく燃焼用指令に応じて出力される給炭機指令１８が
変化した場合に、該給炭機指令１８の変化に対し、予め
設定した時間遅れが生じるよう追従させて給炭機指令１
８’を出力し、突変を抑えて外乱を除去するための一次
遅れ器１９と、該一次遅れ器１９から出力される給炭機
指令１８’に基づき微粉炭を搬送するために必要な一次
空気流量２０を求めて出力する関数発生器２１と、オペ
レータにより必要に応じて手動操作され且つ前記関数発
生器２１から出力される一次空気流量２０を微調整する
ためのバイアス信号２２ａを出力する一次空気流量バイ
アス設定器２２と、前記関数発生器２１から出力される
一次空気流量２０に対し一次空気流量バイアス設定器２
２から出力されるバイアス信号２２ａを加算し、前記流
量指示調節計１１へ一次空気流量指令２３を出力する加
算器２４とを備えてなる構成を有している。

【０００６】尚、前記関数発生器２１には、図４に示さ
れるような関数が入力されており、該関数は、前記給炭
機指令１８’が０からある値までは一次空気流量２０を
一定レベルに保持し、給炭機指令１８’がある値以上の
範囲においては、給炭機指令１８’の増減に対し略比例
させて一次空気流量２０を増減させることを表わしてい
る。

【０００７】石炭焚ボイラ設備の運転時には、ミル出口
温度計１２によってミル出口温度１２ａが計測され、減
算器１５において前記ミル出口温度計１２で計測された
ミル出口温度１２ａと設定器１３に設定されたミル出口
温度設定値１３ａとの差が求められてミル出口温度偏差
１４が比例積分調節器１７へ出力され、該比例積分調節
器１７において、前記減算器１５から出力されるミル出
口温度偏差１４が比例積分処理されて該ミル出口温度偏
差１４が０となるようミル熱空気ダンパ８とミル冷空気
ダンパ９へ開度補正指令１６が出力され、ミル熱空気ダ
ンパ８とミル冷空気ダンパ９の開度が調整されて、ミル
７へ供給される一次空気の温度が調節され、これによ
り、ミル出口温度１２ａがミル出口温度設定値１３ａに
保持されるようミル出口温度制御が行われる。

【０００８】又、給炭機指令１８が一次遅れ器１９を介
して給炭機指令１８’として関数発生器２１へ入力さ
れ、該関数発生器２１において給炭機指令１８’に基づ
き微粉炭を搬送するために必要な一次空気流量２０が求
められて加算器２４へ出力され、該加算器２４において
前記一次空気流量２０に対し一次空気流量バイアス設定
器２２からのバイアス信号２２ａが必要に応じて加算さ
れ、一次空気流量指令２３として流量指示調節計１１へ
出力され、流量検出器３７で計測される実際の一次空気
流量が前記一次空気流量指令２３と合致するよう、ミル
一次空気ダンパ１０へ開度指令１１ａが出力され、ミル
一次空気ダンパ１０の開度が調整されて、ミル７へ供給
される一次空気の流量が調節される。

【０００９】尚、図３には、ボイラ３の火炉４に一本の
バーナ５と一台のミル７しか図示していないが、実際に
は、複数本（五〜六本）のバーナ５とそれに対応した複
数台（五〜六台）のミル７が設けられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ミル７
内において粉砕される石炭には、石、鉄鉱石等のパイラ
イトが含まれているが、該パイライトはミル７によって
粉砕することはできず、ミル７内のローラテーブルの回
転時の遠心力により外周側へ移動し、ミル７のケーシン
グ内底部に落下するため、従来はミル７のローラテーブ
ル下方に位置するケーシング底面に異物排出管２５を接
続すると共に、該異物排出管２５の下端にパイライトを
貯留するパイライトホッパ２６を接続し、ミル７から排
出されるパイライトを前記異物排出管２５を介してパイ
ライトホッパ２６へ導くようになっている。

【００１１】前記ミル７へ供給される一次空気の流量
は、基準となる石炭に対して、前記関数発生器２１にお
いて給炭機指令１８’に基づき微粉炭を搬送するために
必要な一次空気流量２０として求められ、ミル７内にお
いて粉砕された微粉炭を吹き上げると共に、パイライト
はケーシング内底部に落下させ、パイライトホッパ２６
へのパイライトの排出量についてはどの程度であるかお
およそ想定されるようになっているが、従来において
は、石炭の種類や粒径等が変化すると、一次空気の流量
が不足し、前記パイライトホッパ２６へ石炭が落下して
しまう現象が発生することがあり、資源の無駄につなが
るという欠点を有していた。

【００１２】本発明は、斯かる実情に鑑み、パイライト
ホッパへの石炭の落下を抑制し得、資源の無駄をなくす
ことができる石炭焚ボイラ設備におけるミルのパイライ
トホッパへの石炭落下抑制方法を提供しようとするもの
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、給炭機指令に
応じてミル一次空気ダンパの開度調整を行うことによ
り、ミルへ供給される一次空気の流量を調節するように
した石炭焚ボイラ設備におけるミルのパイライトホッパ
への石炭落下抑制方法であって、ミルとパイライトホッ
パとをつなぐ異物排出管における固体の流れの音を音響
式検出器によって検出し、異物排出管に石炭の流れがあ
ると判断された場合に、ミル一次空気ダンパの開度を増
加させ、ミルへ供給される一次空気流量を増加させるこ
とを特徴とする石炭焚ボイラ設備におけるミルのパイラ
イトホッパへの石炭落下抑制方法にかかるものである。

【００１４】上記手段によれば、以下のような作用が得
られる。

【００１５】石炭焚ボイラ設備の運転時には、給炭機指
令に応じてミル一次空気ダンパの開度調整を行うことに
より、ミルへ供給される一次空気の流量が調節される
が、この時、ミルとパイライトホッパとをつなぐ異物排
出管における固体の流れの音が音響式検出器によって検
出され、異物排出管に石炭の流れがあると判断された場
合には、ミル一次空気ダンパの開度が増加され、ミルへ
供給される一次空気流量が増加される。

【００１６】この結果、ミルへ供給される石炭の種類や
粒径等が変化しても、一次空気の流量が不足することが
防止され、パイライトホッパへ石炭が落下することが抑
えられ、資源を無駄にしなくて済む。

【００１７】

【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。

【００１８】図１は本発明を実施する形態の一例であっ
て、図中、図３と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしており、基本的な構成は図３に示す従来のものと同
様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１に示
す如く、ミル７とパイライトホッパ２６とをつなぐ異物
排出管２５に、該異物排出管２５における石炭或いはパ
イライトといった固体の流れの音を検出し信号２７ａと
して出力する音響式検出器２７を取り付け、該音響式検
出器２７で検出した信号２７ａを増幅して増幅信号２８
を出力する増幅器２９と、該増幅器２９から出力される
増幅信号２８に基づき石炭の流れの有無を判断して切換
信号３０を出力する演算器３１と、該演算器３１によっ
て石炭の流れがほとんどないと判断された時には設定器
３２から出力される０［％］のバイアス信号３２ａをバ
イアス信号３３として出力する（ｂ→ｃへ切り換えられ
る）一方、前記演算器３１によって石炭の流れがあると
判断された時には設定器３４から出力される一次空気の
増加分（およそ５［％］程度）のバイアス信号３４ａを
バイアス信号３３として出力する（ａ→ｃへ切り換えら
れる）切換リレー３５と、該切換リレー３５から出力さ
れるバイアス信号３３が変化した場合に、その変化率を
設定値以下の範囲内に制限する処理を行ってバイアス量
３３’を加算器２４へ出力する変化率制限器３６とを追
加装備し、ミル７とパイライトホッパ２６とをつなぐ異
物排出管２５における固体の流れの音を音響式検出器２
７によって検出し、異物排出管２５に石炭の流れがある
と判断された場合に、ミル一次空気ダンパ１０の開度を
増加させ、ミル７へ供給される一次空気流量２０を増加
させるよう構成した点にある。

【００１９】前記演算器３１には、異物排出管２５に石
炭を流した場合、異物排出管２５にパイライトを流した
場合、異物排出管２５に石炭とパイライトを流した場合
といったようにさまざまな状況で予め行われた試験にお
いて得られた音響スペクトル（複合音の成分の音圧を周
波数の関数として示したもの）の基準データが記憶され
ており、前記音響式検出器２７において検出された音
は、信号２７ａとして増幅器２９へ出力され、該増幅器
２９において増幅された後、増幅信号２８として演算器
３１へ出力され、該演算器３１において、図２に示す如
く、状態判断、即ち前記増幅信号２８に基づき、複合音
の成分の音圧を周波数の関数として示した実際の音響ス
ペクトルとして分析されると共に、音圧レベルの継続時
間の検知が行われた後、前記実際の音響スペクトルと前
記予め行われた試験で得られた音響スペクトルの基準デ
ータとの比較が行われ、異物排出管２５において石炭の
流れがあるか否かの判断が行われ、石炭の流れがない場
合には、切換リレー３５をｂ→ｃへ切り換える切換信号
３０を出力する一方、石炭の流れがある場合には、切換
リレー３５をａ→ｃへ切り換える切換信号３０を出力す
るようになっている。

【００２０】次に、上記図示例の作動を説明する。

【００２１】石炭焚ボイラ設備の運転時には、ミル出口
温度１２ａとミル出口温度設定値１３ａとの差に応じて
ミル熱空気ダンパ８とミル冷空気ダンパ９の開度調整を
行うことにより、ミル７へ供給される一次空気の温度が
調節されると共に、給炭機指令１８が一次遅れ器１９を
介して給炭機指令１８’として関数発生器２１へ入力さ
れ、該関数発生器２１において給炭機指令１８’に基づ
き微粉炭を搬送するために必要な一次空気流量２０が求
められて加算器２４へ出力される一方、音響式検出器２
７によって異物排出管２５における固体の流れの音が検
出され信号２７ａとして増幅器２９へ出力され、該増幅
器２９において増幅された後、増幅信号２８として演算
器３１へ出力され、該演算器３１において、図２に示す
如く、状態判断、即ち前記増幅信号２８に基づき、複合
音の成分の音圧を周波数の関数として示した実際の音響
スペクトルとして分析されると共に、音圧レベルの継続
時間の検知が行われた後、前記実際の音響スペクトルと
前記予め行われた試験で得られた音響スペクトルの基準
データとの比較が行われ、異物排出管２５において石炭
の流れがあるか否かの判断が行われ、石炭の流れがない
と判断された場合には、切換リレー３５をｂ→ｃへ切り
換える切換信号３０が出力され、設定器３２から出力さ
れる０［％］のバイアス信号３２ａがバイアス信号３３
として変化率制限器３６へ出力され、該変化率制限器３
６において、バイアス信号３３の変化率を設定値以下の
範囲内に制限する処理が行われてバイアス量３３’が前
記加算器２４へ出力され、該加算器２４において前記一
次空気流量２０に対し一次空気流量バイアス設定器２２
からのバイアス信号２２ａが必要に応じて加算されると
共に、前記変化率制限器３６からのバイアス量３３’が
加算され、一次空気流量指令２３として流量指示調節計
１１へ出力され、流量検出器３７で計測される実際の一
次空気流量が前記一次空気流量指令２３と合致するよ
う、ミル一次空気ダンパ１０へ開度指令１１ａが出力さ
れ、ミル一次空気ダンパ１０の開度が調整されて、ミル
７へ供給される一次空気の流量が調節される。

【００２２】一方、異物排出管２５において石炭の流れ
があるか否かの判断が行われ、石炭の流れがあると判断
された場合には、切換リレー３５をｂ→ｃの状態からａ
→ｃへ切り換える切換信号３０が出力され、設定器３４
から出力される一次空気の増加分（およそ５［％］程
度）のバイアス信号３４ａがバイアス信号３３として変
化率制限器３６へ出力され、該変化率制限器３６におい
て、バイアス信号３３の変化率を設定値以下の範囲内に
制限する処理が行われてバイアス量３３’が前記加算器
２４へ出力され、該加算器２４において前記一次空気流
量２０に対し一次空気流量バイアス設定器２２からのバ
イアス信号２２ａが必要に応じて加算されると共に、前
記変化率制限器３６からのバイアス量３３’が加算さ
れ、一次空気流量指令２３として流量指示調節計１１へ
出力され、流量検出器３７で計測される実際の一次空気
流量が前記一次空気流量指令２３と合致するよう、ミル
一次空気ダンパ１０へ開度指令１１ａが出力され、ミル
一次空気ダンパ１０の開度が調整されて、ミル７へ供給
される一次空気の流量が調節される。

【００２３】この結果、異物排出管２５において石炭の
流れがあるか否かの判断が行われ、石炭の流れがあると
判断された場合には、ミル一次空気ダンパ１０の開度が
増加され、ミル７へ供給される一次空気流量２０が増加
されることとなり、ミル７へ供給される石炭の種類や粒
径等が変化しても、一次空気の流量が不足することが防
止され、パイライトホッパ２６へ石炭が落下することが
抑えられ、資源を無駄にしなくて済む。

【００２４】こうして、パイライトホッパ２６への石炭
の落下を抑制し得、資源の無駄をなくすことができる。

【００２５】尚、本発明の石炭焚ボイラ設備におけるミ
ルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方法は、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。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の石炭焚ボ
イラ設備におけるミルのパイライトホッパへの石炭落下
抑制方法によれば、パイライトホッパへの石炭の落下を
抑制し得、資源の無駄をなくすことができるという優れ
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全体概要構成図
である。

【図２】図１に示される演算器の詳細図である。

【図３】従来例の全体概要構成図である。

【図４】図１及び図３に示される関数発生器に設定され
ている関数を表わす線図である。

【符号の説明】 ３ ボイラ ７ ミル １０ ミル一次空気ダンパ １１ 流量指示調節計 １８ 給炭機指令 ２０ 一次空気流量 ２３ 一次空気流量指令 ２５ 異物排出管 ２６ パイライトホッパ ２７ 音響式検出器 ３０ 切換信号 ３１ 演算器 ３２ａ バイアス信号 ３４ａ バイアス信号 ３５ 切換リレー

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給炭機指令に応じてミル一次空気ダンパ
   の開度調整を行うことにより、ミルへ供給される一次空
   気の流量を調節するようにした石炭焚ボイラ設備におけ
   るミルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方法であっ
   て、 ミルとパイライトホッパとをつなぐ異物排出管における
   固体の流れの音を音響式検出器によって検出し、異物排
   出管に石炭の流れがあると判断された場合に、ミル一次
   空気ダンパの開度を増加させ、ミルへ供給される一次空
   気流量を増加させることを特徴とする石炭焚ボイラ設備
   におけるミルのパイライトホッパへの石炭落下抑制方
   法。