JP3752089B2 - Coal grindability automatic estimation device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、石炭粉砕機における石炭粉砕性自動推定装置に係り、特に性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置における石炭性状の自動推定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
石炭粉砕機において、石炭化度の低い石炭は粉砕しやすいが、微粉砕しにくい。石炭化が進むと次第に粉砕し易くなり、さらに進むとまた粉砕しにくくなる。一般に水分、灰分が多いものは粉砕しにくい。
かかる、石炭性状の固さを表す指標である石炭の粉砕性の試験方法はボールミル法とハードグローブ法があるが、ボイラ運転中にオンラインで計測することが困難であり、僅かに図7に示す装置が存在するのみである。
【0003】
図7は、操作量調節器102よりの最適操作量u及び石炭粉砕性推定器105よりのパラメータθを入力信号として、ミル動特性モデル103で得られたバーナ入口微粉炭流量推定値χを減算器101に入力して目標値との偏差を求め、該偏差を操作量調節器102に投入して最適操作量uを求め、該最適操作量uに基づいてミル給炭量、分級器回転数、加圧力の制御を行なう。
【0004】
又ミル動特性モデル103よりの出力値として微粉炭流量推定値χとともに、ミル差圧予測値y’を得、該ミル差圧予測値y’を減算器104でミルテーブル差圧計測値yとの偏差信号を石炭粉砕性推定器105に投入してパラメータθを求めている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来技術においても、ミル動特性モデルが性状の異なる石炭を変動が大きいミルの差圧を用いて精度良く推定するには、かなりの労力を必要とする。
この為多炭種石炭焚きボイラにおいては、複数台の石炭粉砕装置から微粉砕された石炭(微粉炭)が燃料としてバーナへ供給される訳であるが、従来の制御装置にあっては、石炭粉砕性(HGI)によるミル実容量の変化が把握できないため、石炭粉砕装置の台数制御は、かなり余裕を見た台数切替えが必要であった。
【0006】
従って多炭種石炭焚きボイラにおいても、石炭の性状、特に石炭の粉砕性がオンラインで計測できれば大幅な制御性の向上が期待できる。
より具体的には、石炭の粉砕性がオンラインで推定できれば、以下の利点が生じる。
1)石炭粉砕装置の最大容量の把握が容易となり、的確な石炭粉砕装置の台数制御が可能である。
2)石炭粉砕装置からバーナに供給される微粉炭量の予測も適当なモデルを用いることで可能となる。
3)上記利点を制御装置で活用すれば制御性及び信頼性の向上が期待できる。
【0007】
本発明はかかる要請に鑑み、例えば性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置であっても石炭の粉砕性がオンラインで容易に推定できる石炭粉砕性自動推定装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本出願人は、当初石炭の粉砕性(HGI)は、ミルモータの電流と回転分級器(MRS)回転数及びミル給炭量に相関があることに着目したが、石炭の粉砕性(HGI)はこの他にミル加圧装置の油圧とロールリフトとの相関もかなり大きいことも見出した。
本発明は、かかる知見に基づいて、請求項1及び2記載の発明は、「(1)給炭量(2)ミルモータの電流(3)回転分級器(MRS)回転数」のプロセスデータを組み合わせて石炭の粉砕性を推定するデータ群(後記する段落〔0030〕の第1の実施形態)若しくは「(1)給炭量(4)ミル加圧装置の油圧(5)ロールリフト」のプロセスデータを組み合わせて石炭の粉砕性を推定するデータ群(後記する段落〔0031〕の第2実施例)に基づいて石炭の粉砕性を推定することを要旨とするものである。
又請求項5、6記載の発明は、(1)ミル給炭量(2)ミルモータの電流(3)回転分級器(MRS)回転数(4)ミル加圧装置の油圧(5)ロールリフトの各プロセスデータのすべてのプロセスデータを組み合わせて石炭の粉砕性を推定することを要旨とするものである。
【0009】
即ち、請求項1記載の発明は、性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置において、
前記粉砕装置より得られる、ミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群、若しくは前記ミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフトのプロセスデータからなる第2のプロセスデータ群より選択した一のプロセスデータ群のデータ群と予め設定した定数とを組み合わせて複数段の演算を行ない、該演算手段の出力信号に応答遅れを加味して得られた一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする。
【0010】
請求項2記載の発明は、後記第1〜第3実施形態に対応するもので、性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置において、
前記粉砕装置より得られる、ミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群、若しくは前記ミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフトのプロセスデータからなる第2のプロセスデータ群より選択した一のプロセスデータ群のデータ群を直接若しくは所定の演算処理により得られたデータと、
該夫々のデータとミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める減算手段と、
前記偏差に係数を含む定数を乗じる乗算手段と、
前記乗算手段の出力信号と定数を加算する加算手段と、
前記2次演算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素とを具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする。
【0011】
かかる発明は、例えば性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置において、図1に例示している技術のように請求項3記載の発明として特定される。
即ち、請求項3記載の発明は、石炭の粉砕性(HGI)が、ミルモータの電流と回転分級器(MRS)回転数及びミル給炭量に相関があることに着目したもので、
前記石炭の粉砕装置のミルモータ電流21と回転分級器の回転数22との比を求める除算手段66と、
該除算手段で求めた比と、ミル給炭量03を入力とする関数発生器67から出力される基準値との偏差を求める減算手段68と、
該偏差を2乗して、さらに係数を乗じたものを偏差に係数を乗じたものと定数を加算する、乗算器と加算器からなる2次演算手段69〜74と、
前記2次演算手段69〜74の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素77とを具備し、
前記一次遅れ要素77の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする。
【0012】
請求項4記載の記載の発明は、石炭の粉砕性(HGI)が、ミル加圧装置の油圧01とロールリフト02との相関があることに着目したもので、
例えば性状の異なる複数種の石炭を燃料として使用する石炭焚きボイラに付設される石炭粉砕装置において、図2に例示されているように、
石炭粉砕装置のミル加圧装置油圧01とロールリフト02を乗算する乗算手段04と、
該乗算手段04で求めた値と、ミル給炭量03を入力とする関数発生器05から出力される基準値との偏差を求める減算手段06と、
その偏差を2乗してさらに係数を乗じたものと、偏差に係数を乗じたものと、定数とを加算する、乗算器と加算器からなる2次演算手段07〜14と、
前記2次演算手段07〜14の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素15を具備し、
前記一次遅れ要素15の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする。
【0013】
請求項5記載の発明は、請求項2記載の石炭粉砕性自動推定装置において、
前記粉砕装置より得られるミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群に加えてミル加圧装置油圧、ロールリフトのすべてのプロセスデータ群夫々とミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める複数の減算手段と、
前記複数の減算手段夫々の偏差と定数を乗算する、前記減算手段に対応する数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段夫々の信号を加算する加算手段と、
その加算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素を具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とするものである。
【0014】
即ち、本発明は、図3に例示されているように、
石炭粉砕装置のミル加圧装置油圧01と、ミル給炭量03を入力とする関数発生器23から出力される基準値との偏差を求める減算手段24と、
その偏差と定数を乗算する乗算手段32と、
ロールリフト02とミル給炭量03を入力とする関数発生器25から出力される基準値との偏差を求める減算手段26と、
その偏差と定数を乗算する乗算手段34と、
ミルモータ電流21とミル給炭量03を入力とする関数発生器27から出力される基準値との偏差を求める減算手段28と、
その偏差と定数を乗算する乗算手段36と、
回転分級器回転数22とミル給炭量03を入力とする関数発生器29から出力される基準値との偏差を求める減算手段30と、
その偏差と定数を乗算する乗算手段38と、
乗算手段32と34と36と38を加算する加算手段39と、
その加算手段39の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素40とを具備する構成とする事により、前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値として利用できる。
【0015】
請求項6記載の発明は、請求項1記載の石炭粉砕性自動推定装置において、演算手段の簡素化を図ったもので、
前記粉砕装置より得られるミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群に加えてミル加圧装置油圧、ロールリフトのすべてのプロセスデータ群夫々のプロセスデータに定数を乗算する複数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段夫々の信号を加算する加算手段と、
その加算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素を具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする。
【0016】
即ち、本発明は、図4に例示されているように、
石炭粉砕装置のミル加圧装置油圧01に定数を乗算する乗算手段52と、
ロールリフト02に定数を乗算する乗算手段54と、
ミルモータ電流21に定数を乗算する乗算手段56と、
回転分級器回転数22に定数を乗算する乗算手段58と、
ミル給炭量03に定数を乗算する乗算手段60と、
乗算手段52と54と56と58と60を加算する加算手段61と、
その加算手段61の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素62を具備する構成とする事により、前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値として利用できる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載される構成要素の種類、相対配置、数、及びその接続状態などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【0018】
図5は本発明が適用される石炭粉砕装置(ミル)の構成図を示す。
本装置の構成をその作用に沿って説明するに、石炭(原炭)は、石炭粉砕装置100上部から中央に挿設された給炭管1を通って石炭粉砕装置内底部に設けた回転テーブル2上に落下し、該回転テーブル2の回転による遠心力により外周部へと運ばれる。
【0019】
前記回転テーブル2の外周部に設けた複数のロール3は、加圧装置4の油圧01によりテーブル2に押しつけられており、このロール3とテーブル2間において石炭の粉砕が行われる。微粉砕された石炭は、一次空気(熱空気)5により上部へ噴き上げられる。この一次空気5は、石炭の搬送と乾燥の役割を持っている。噴き上げられた微粉炭は、比較的粗い粒子は、テーブル2上に落下し、再粉砕され、比較的細かい粒子のみ、石炭粉砕装置100上部に設けた回転分級器6へと導かれる。ここで、さらに粗い粒子と細かい粒子が再分級され、比較的細かい粒子7のみ、分級器6を通過し、バーナ(不図示)に供給される。
【0020】
このような石炭粉砕装置の構成の中で、石炭の粉砕性は、図6に示すように、減速機21を介して前記回転テーブル2の回転を行なうミルモータの電流21と回転分級器(MRS)6の回転数22の間に相関を持っていることが図6の解析の結果、明らかになってきた。
【0021】
図6の(A)はミルモータの電流21とミル給炭量03の関係を示し、本図より明らかなように、石炭粉砕性(HGI)が47と比較的硬い炭種を表すオベット炭は、同じミル給炭量03に対して軟らかい炭種であるニューランズ炭(HGI=64)より相対的に大きな値を示している。石炭粉砕性がその中間(HGI=53)であるブルームフィールド炭はその中間の値となっている。
【0022】
図6の(B)は回転分級器(MRS)回転数22とミル給炭量03の関係を示す。回転分級器(MRS)回転数22は制御系の操作端であり、他の指標により決定されるものであるが、石炭粉砕性(HGI)が47と比較的硬い炭種を表すオベット炭では小さい値に、又軟らかい炭種であるニューランズ炭(HGI=64)では大きな値になっているのが分かる。
【0023】
本実施形態は、このミルモータの電流21と回転分級器(MRS)回転数22夫々のミル給炭量03との関係に着目したプロセスデータからオンラインで供給されている石炭の粉砕性を推定する装置に関する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る石炭の粉砕性を推定する装置で、石炭粉砕装置に供給されるミル給炭量とミルモータ電流21、MRS回転数22を入力として、石炭の粉砕性を出力するように構成されている。
【0024】
即ち本装置は、プロセスデータであるミルモータ電流21と回転分級器(MRS)回転数22とミル給炭量03を入力とし、石炭粉砕性推定値78をオンラインで出力するものである。
【0025】
以下図1にしたがって本装置を具体的に説明する。
回転分級器(MRS)回転数22の信号は、高信号選択器64の入力となり、定数発生器65の出力信号と比較され高い値の方が選択されて除算器66に出力される。
除算器66では、ミルモータ電流21(a)を高信号選択器64の出力信号(b)で除算(a/b)し、減算器68に出力する。
【0026】
一方、ミル給炭量信号03を入力とする関数発生器67では、標準炭による基準値を減算器68に出力する。
減算器68は、除算器66の出力信号と関数発生器67の出力信号を減算し、基準値からのズレ(偏差)を出力する。
【0027】
減算器68の出力信号(偏差)は、乗算器69により2乗され、乗算器69の出力信号はさらに定数発生器70の出力信号k1と乗算器71により乗算される。
一方、乗算器73は、減算器68の出力信号(偏差)と定数発生器72の出力信号k2を乗算する。
【0028】
乗算器73の出力信号は、定数発生器76の出力信号k3と加算器75で加算される。
この加算器75の出力信号は、乗算器71の出力信号と加算器74により加算された後、該加算器74の出力信号は、一次遅れ要素77の入力信号となる。
そして一次遅れ要素77の出力信号が、石炭粉砕性の推定信号78である。
【0029】
従って本実施形態によれば性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置であっても石炭の粉砕性がオンラインで推定できる。
【0030】
さて前記第1の実施形態では、ミルモータの電流と回転分級器(MRS)回転数及びミル給炭量に着目しているが、石炭の粉砕性(HGI)はこの他にミル加圧装置の油圧とロールリフトとの相関もかなり大きい。以下の実施形態はかかる点に着目している。
【0031】
図2は、本発明の第2の実施形態に係る石炭の粉砕性を推定する装置で、石炭粉砕装置に供給されるミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフトを入力として、石炭の粉砕性を出力するように構成されている。
即ち本装置は、図2に示すようにプロセスデータであるミル加圧装置油圧01とロールリフト02とミル給炭量03を入力とし、石炭粉砕性推定値16をオンラインで出力するものである。
【0032】
以下図2に従って本装置を具体的に説明する。
ミル加圧装置の油圧01の信号とロールリフト02の信号は、乗算器04により乗算される。
乗算器04の出力信号は、減算器06の入力信号となる。
一方、ミル給炭量信号03を入力とする関数発生器05では、標準炭による基準値を減算器06に出力する。
減算器06は、乗算器04の出力信号と、ミル給炭量03を入力とする関数発生器05の出力信号を減算し、基準値からのズレ(偏差)を出力する。
該減算器06の出力信号(偏差)は、乗算器07により2乗され、乗算器07の出力信号はさらに定数発生器10の出力信号a1と乗算器11により乗算される。
【0033】
一方、乗算器09は、減算器06の出力信号(偏差)と定数発生器08の出力信号a2を乗算する。
乗算器09の出力信号は、定数発生器12の出力信号a3と加算器13で加算される。
この加算器13の出力信号は、乗算器11の出力信号と加算器14により加算された後、一次遅れ要素15の入力信号となる。
そして一次遅れ要素15の出力信号が、石炭粉砕性の推定信号16である。
【0034】
従って本実施形態においても、性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置であっても石炭の粉砕性がオンラインで推定できる。
【0035】
図3、図4は本発明の第3及び第4の実施形態に係る石炭の粉砕性を推定する装置で、石炭粉砕装置に供給されるミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフト、ミルモータ電流、回転分級器回転数を入力として、石炭の粉砕性を出力するように構成されている。
即ちこれらの実施形態は、プロセスデータであるミル加圧装置油圧01とロールリフト02とミル給炭量03とミルモータ電流21と回転分級器回転数22を入力とし、石炭粉砕性推定値41,63をオンラインで出力するものである。
【0036】
以下を図3に従って本第3の実施形態を具体的に説明する。
ミル加圧装置の油圧01の信号は、ミル給炭量03を入力とし標準炭による基準値を出力とする関数発生器23の出力信号とともに減算器24に入力され、減算される。乗算器32は、減算器24の出力信号(偏差)と定数発生器31の出力信号b1を乗算する。
ロールリフト02の信号は、ミル給炭量03を入力とし標準炭による基準値を出力とする関数発生器25の出力信号とともに減算器26に入力され、減算される。
【0037】
乗算器34は、減算器26の出力信号(偏差)と定数発生器33の出力信号b2を乗算する。
ミルモータ電流21の信号は、ミル給炭量03を入力とし標準炭による基準値を出力とする関数発生器27の出力信号とともに減算器28に入力され、減算される。
乗算器36は、減算器28の出力信号(偏差)と定数発生器35の出力信号b3を乗算する。
回転分級器回転数22の信号は、ミル給炭量03を入力とし標準炭による基準値を出力とする関数発生器29の出力信号とともに減算器30に入力され、減算される。乗算器38は、減算器30の出力信号(偏差)と定数発生器37の出力信号b4を乗算する。
乗算器32、34、36、38の出力信号は、加算器39により加算された後、一次遅れ要素40の入力信号となる。
そして一次遅れ要素40の出力信号が、石炭粉砕性の推定信号41である。
【0038】
従って本実施形態においても、性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置であっても石炭の粉砕性がオンラインで推定できる。
【0039】
次に図4に従って第4の実施形態を具体的に説明する。
ミル加圧装置の油圧01の信号は、定数発生器51の出力信号c1と乗算器52で乗算される。
ロールリフト02の信号は、定数発生器53の出力信号c2と乗算器54で乗算される。
ミルモータ電流21の信号は、定数発生器55の出力信号c3と乗算器56で乗算される。
回転分級器回転数22の信号は、定数発生器57の出力信号c4と乗算器58で乗算される。
ミル給炭量03の信号は、定数発生器59の出力信号c5と乗算器60で乗算される。
【0040】
前記夫々の乗算器52、54、56、58、60の出力信号は、加算器61で加算された後、一次遅れ要素62の入力信号となる。
そして一次遅れ要素62の出力信号が、石炭粉砕性の推定信号63である。
従って本実施形態においても、性状の異なる複数種の石炭の粉砕装置であっても石炭の粉砕性がオンラインで推定できる。
【0041】
【発明の効果】
以上記載のごとく本発明によれば、性状の異なる複数種の多炭種であっても石炭の粉砕性がオンラインで容易に推定できる為に、石炭粉砕装置の最大容量の把握が容易となり、的確な石炭粉砕装置の台数制御が可能である。
又石炭粉砕装置からバーナに供給される微粉炭量の予測も適当なモデルを用いることで可能となる。
更に上記利点を制御装置で活用すれば制御性及び信頼性の向上が期待できる。等の種々の効果を有す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施形態に係る石炭粉砕性を推定する装置を表した制御ブロック図である。
【図2】 本発明の第2の実施形態に係る石炭粉砕性を推定する装置を表した制御ブロック図である。
【図3】 本発明の第3の実施形態に係る石炭粉砕性を推定する装置を表した制御ブロック図である。
【図4】 本発明の第4の実施形態に係る石炭の粉砕性を推定する装置を表した制御ブロック図である。
【図5】 本発明が適用される石炭粉砕装置の構成図を表した概要図である。
【図6】 (A)はミルモータの電流とミル給炭量の関係を示し、(B)は回転分級器(MRS)回転数とミル給炭量の関係を示すグラフ図である。
【図7】 従来技術に係る石炭粉砕装置の制御システムを表した概略図である。
【符号の説明】
01 ミル加圧装置の油圧
02 ロールリフト
03 ミル給炭量信号
21 ミルモータ電流
22 回転分級器(MRS)回転数
64 高信号選択器
08、10、12、31、33、35、37、51、53、55、57、59、65、70、72、76 定数発生器
66 除算器
05、07、23、25、27、29、67 関数発生器
06、24、25、2628、30、68 減算器
04、09、11、32、34、36、38、52、54、56、58、60、69、71、73 乗算器
13、14、39、74、75 加算器
15、40、62、77 一次遅れ要素
16、41、63、78 石炭粉砕性の推定信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic estimation device for coal pulverization in a coal pulverizer, and more particularly to an automatic estimation device for coal properties in a coal pulverization device attached to a coal-fired boiler using a plurality of types of coal having different properties as fuel.
[0002]
[Prior art]
In a coal pulverizer, coal with a low degree of coalification is easy to pulverize but difficult to finely pulverize. As coalification progresses, it becomes easier to pulverize, and when it further progresses, it becomes difficult to pulverize again. In general, those with a lot of moisture and ash are difficult to grind.
There are a ball mill method and a hard glove method as a test method for coal pulverization, which is an index representing the hardness of coal properties, but it is difficult to measure online during boiler operation, and is slightly shown in FIG. There is only a device.
[0003]
7 subtracts the burner inlet pulverized coal flow rate estimated value χ obtained by the mill
[0004]
Also, as an output value from the mill
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even in such a conventional technique, considerable labor is required to accurately estimate coal having different properties in the mill dynamic characteristic model using the differential pressure of the mill with large fluctuation.
For this reason, in a multi-coal type coal-fired boiler, finely pulverized coal (pulverized coal) is supplied to the burner as fuel from a plurality of coal pulverizers. Since the change in the actual mill capacity due to pulverization (HGI) cannot be grasped, the number control of the coal pulverizer needs to be switched with a considerable margin.
[0006]
Therefore, even in a multi-coal coal-fired boiler, if the properties of coal, particularly coal grindability, can be measured online, a significant improvement in controllability can be expected.
More specifically, if the pulverization property of coal can be estimated online, the following advantages arise.
1) The maximum capacity of the coal pulverizer can be easily grasped, and the number of coal pulverizers can be accurately controlled.
2) Prediction of the amount of pulverized coal supplied from the coal pulverizer to the burner can also be achieved by using an appropriate model.
3) Improvement of controllability and reliability can be expected if the above advantages are utilized in the control device.
[0007]
In view of such a demand, the present invention is an automatic coal grindability automatic that can easily estimate the grindability of coal even if it is a coal grinder attached to a coal-fired boiler that uses multiple types of coal having different properties as fuel. An object is to provide an estimation device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Although the present applicant paid attention to the fact that the grindability (HGI) of coal is correlated with the current of the mill motor, the rotational classifier (MRS) rotation speed, and the mill feed amount, the coal grindability (HGI) is In addition to this, it was also found that the correlation between the hydraulic pressure of the mill pressurizer and the roll lift is quite large.
Based on this knowledge, the present invention combines the process data of “(1) Coal feed amount (2) Current of mill motor (3) Rotational classifier (MRS) rotational speed”. Process data for estimating the coal grindability (first embodiment of paragraph [0030] to be described later) or “(1) Coal supply amount (4) Oil pressure of mill pressurizer (5) Roll lift” The gist of the present invention is to estimate the coal grindability based on the data group for estimating the coal grindability (second embodiment in paragraph [0031] described later) .
Further, the inventions according to claims 5 and 6 are: (1) mill coal supply amount (2) current of mill motor (3) rotational classifier (MRS) rotational speed (4) hydraulic pressure of mill pressurizer (5) roll lift The gist is to estimate the grindability of coal by combining all process data of each process data.
[0009]
That is, the invention according to claim 1 is an apparatus for crushing a plurality of types of coal having different properties.
First process data group consisting of process data of mill coal feed, mill motor current, rotation classifier (MRS) rotation speed obtained from the grinding device , or the mill coal feed and mill pressurizer hydraulic pressure, A multi-stage operation is performed by combining a data group of one process data group selected from the second process data group consisting of roll lift process data and a preset constant, and a response delay is generated in the output signal of the operation means. The output of the first-order lag element obtained by taking into account is the estimated value of coal grindability.
[0010]
Invention of Claim 2 respond | corresponds to postscript 1st-3rd embodiment, In the grinding | pulverization apparatus of the multiple types of coal from which a property differs,
First process data group consisting of process data of mill coal feed, mill motor current, rotation classifier (MRS) rotation speed obtained from the grinding device , or the mill coal feed and mill pressurizer hydraulic pressure, Data obtained from a data group of one process data group selected from the second process data group composed of roll lift process data directly or by a predetermined calculation process;
Subtracting means for obtaining a deviation between the respective data and a reference value output from a function generator having mill feed as an input;
Multiplication means for multiplying the deviation by a constant including a coefficient;
Adding means for adding the output signal of the multiplication means and a constant;
A primary delay element that adds a response delay to the output signal of the secondary calculation means,
The output of the first-order lag element is an estimated value of coal grindability.
[0011]
Such an invention is specified as the invention according to claim 3 like the technique illustrated in FIG. 1 in a coal pulverizing apparatus attached to a coal-fired boiler using, for example, a plurality of types of coal having different properties as fuel. .
That is, the invention according to claim 3 pays attention to the fact that coal grindability (HGI) has a correlation between the current of the mill motor, the rotational classifier (MRS) rotation speed, and the mill coal supply amount.
A dividing means 66 for determining a ratio between the mill motor current 21 of the coal pulverizer and the
A subtracting means 68 for obtaining a deviation between the ratio obtained by the dividing means and a reference value output from the
Quadratic computing means 69 to 74 each comprising a multiplier and an adder that squares the deviation and further adds a constant to the product of the coefficient multiplied by the coefficient,
A
The output of the first-
[0012]
The invention described in
For example, in a coal pulverizer attached to a coal-fired boiler that uses a plurality of types of coal having different properties as fuel, as illustrated in FIG.
Multiplication means 04 for multiplying the mill pressurizing device
Subtracting means 06 for obtaining a deviation between the value obtained by the multiplying
Quadratic computing means 07-14 comprising a multiplier and an adder for adding the square of the deviation and further multiplying by the coefficient, the deviation multiplied by the coefficient, and a constant;
A first-
The output of the first-
[0013]
Invention of Claim 5 is the coal grindability automatic estimation apparatus of Claim 2,
The grinding mill coal feed amount obtained by the device, the current of the mill motor rotation classifier (MRS) first to process data group addition mill pressurizing device oil pressure consisting of the rotation speed of the process data, all the processes of roll lift A plurality of subtracting means for obtaining a deviation between each of the data groups and a reference value output from a function generator having mill feed as an input;
A number of multiplying means corresponding to the subtracting means for multiplying the deviation of each of the plurality of subtracting means by a constant;
Adding means for adding signals of each of the plurality of multiplying means;
A first order lag element that adds a response delay to the output signal of the adding means;
The output of the first-order lag element is an estimated value of coal grindability.
[0014]
That is, the present invention, as illustrated in FIG.
Subtracting means 24 for obtaining a deviation between the mill pressurizing device
Multiplication means 32 for multiplying the deviation by a constant;
A subtracting means 26 for obtaining a deviation from a reference value output from the
Multiplication means 34 for multiplying the deviation by a constant;
Subtracting means 28 for obtaining a deviation between the mill motor current 21 and the reference value output from the
Multiplication means 36 for multiplying the deviation by a constant;
A subtracting means 30 for obtaining a deviation between a reference value output from the
Multiplication means 38 for multiplying the deviation by a constant;
An adding means 39 for adding the multiplying
By adopting a configuration including a
[0015]
The invention according to claim 6 is an apparatus for automatically estimating the coal pulverization property according to claim 1, in which the calculation means is simplified.
The grinding mill coal feed amount obtained by the device, the current of the mill motor rotation classifier (MRS) first to process data group addition mill pressurizing device oil pressure consisting of the rotation speed of the process data, all the processes of roll lift A plurality of multiplication means for multiplying the process data of each data group by a constant;
Adding means for adding signals of each of the plurality of multiplying means;
A first order lag element that adds a response delay to the output signal of the adding means;
The output of the first-order lag element is an estimated value of coal grindability.
[0016]
That is, the present invention, as illustrated in FIG.
Multiplication means 52 for multiplying a mill pressure device
Multiplication means 54 for multiplying the
Multiplication means 56 for multiplying the mill motor current 21 by a constant;
Multiplication means 58 for multiplying the rotation
Multiplication means 60 for multiplying the mill
Addition means 61 for adding multiplication means 52, 54, 56, 58 and 60;
By the structure where ingredients Bei a
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings. However, the type, relative arrangement, number, and connection state of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to specific examples unless otherwise specified. Only.
[0018]
FIG. 5 shows a block diagram of a coal crusher (mill) to which the present invention is applied.
The configuration of the present apparatus will be described along its operation. Coal (raw coal) is a rotary table provided at the inner bottom of the coal pulverizer through a coal supply pipe 1 inserted in the center from the upper part of the
[0019]
The plurality of rolls 3 provided on the outer peripheral portion of the rotary table 2 are pressed against the table 2 by the
[0020]
In the configuration of such a coal pulverizer, the pulverization property of coal is such that the current 21 and the rotation classifier (MRS) of the mill motor that rotates the rotary table 2 via the
[0021]
6A shows the relationship between the current 21 of the mill motor and the mill
[0022]
FIG. 6B shows the relationship between the rotational classifier (MRS)
[0023]
The present embodiment is an apparatus for estimating the pulverizability of coal supplied online from process data focusing on the relationship between the current 21 of the mill motor and the mill
FIG. 1 is an apparatus for estimating the pulverization characteristics of coal according to the first embodiment of the present invention, and inputs the mill coal supply amount , the mill motor current 21 and the MRS
[0024]
That is, this apparatus inputs mill motor current 21, which is process data, a rotation classifier (MRS)
[0025]
The apparatus will be specifically described below with reference to FIG.
The signal of the rotation classifier (MRS)
The
[0026]
On the other hand, the
The
[0027]
The output signal (deviation) of the
On the other hand, the
[0028]
The output signal of the
After the output signal of the
The output signal of the first-
[0029]
Therefore, according to this embodiment, even if it is the grinding | pulverization apparatus of multiple types of coal from which a property differs, coal grindability can be estimated online.
[0030]
Now and in the first embodiment has focused on the current and the rotary classifier (MRS) speed and the mill coal feed amount of the mill motor, coal grindability (HGI) is hydraulic pressure of the other mill pressurizing device There is also a significant correlation between roll lift and roll lift. The following embodiments focus on this point.
[0031]
FIG. 2 is an apparatus for estimating the pulverization characteristics of coal according to the second embodiment of the present invention, and inputs the mill coal supply amount , mill pressurization apparatus hydraulic pressure, and roll lift supplied to the coal pulverization apparatus. It is configured to output grindability.
That is, as shown in FIG. 2, the present apparatus receives as input the mill pressurizing device
[0032]
Hereinafter, the apparatus will be specifically described with reference to FIG.
The
The output signal of the
On the other hand, the
The
The output signal (deviation) of the
[0033]
On the other hand, the
The output signal of the
The output signal of the
The output signal of the first-
[0034]
Therefore, also in this embodiment, even if it is a several types of coal pulverization apparatus from which a property differs, coal pulverization property can be estimated on-line.
[0035]
3 and 4 are apparatuses for estimating the pulverization characteristics of coal according to the third and fourth embodiments of the present invention. The amount of mill feed supplied to the coal pulverizer, the hydraulic pressure of the mill pressurizer, the roll lift, The mill motor current and the rotational speed of the classifier are input, and the coal grindability is output.
That is, in these embodiments, the mill pressurizing device
[0036]
The third embodiment will be specifically described below with reference to FIG.
The signal of the
The
[0037]
The
The signal of the mill motor current 21 is input to the
The
The signal of the rotation
The output signals of the
The output signal of the first-
[0038]
Therefore, also in this embodiment, even if it is a several types of coal pulverization apparatus from which a property differs, coal pulverization property can be estimated on-line.
[0039]
Next, the fourth embodiment will be specifically described with reference to FIG.
The signal of the
The
The signal of the mill motor current 21 is multiplied by the output signal c 3 of the
The signal of the rotation
The signal of the
[0040]
The output signals of the
The output signal of the first-
Therefore, also in this embodiment, even if it is a several types of coal pulverization apparatus from which a property differs, coal pulverization property can be estimated on-line.
[0041]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily estimate the pulverization characteristics of coal even on multiple types of multiple coal types having different properties. The number of coal pulverizers can be controlled.
The amount of pulverized coal supplied to the burner from the coal pulverizer can be predicted by using an appropriate model.
Furthermore, improvement of controllability and reliability can be expected if the above advantages are utilized in the control device. Etc. have various effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a control block diagram showing an apparatus for estimating coal grindability according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a control block diagram showing an apparatus for estimating coal grindability according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a control block diagram showing an apparatus for estimating coal grindability according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a control block diagram showing an apparatus for estimating coal pulverization according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration diagram of a coal crusher to which the present invention is applied.
FIG. 6A is a graph showing the relationship between the current of the mill motor and the mill coal feed rate, and FIG. 6B is a graph showing the relationship between the rotation classifier (MRS) rotation speed and the mill coal feed rate.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a control system of a coal pulverizer according to a conventional technique.
[Explanation of symbols]
01 Hydraulic pressure of
Claims (6)
前記粉砕装置より得られる、ミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群、若しくは前記ミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフトのプロセスデータからなる第2のプロセスデータ群より選択した一のプロセスデータ群のデータ群と予め設定した定数とを組み合わせて複数段の演算を行ない、該演算手段の出力信号に応答遅れを加味して得られた一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。In the coal pulverizer for different types of coal,
First process data group consisting of process data of mill coal feed, mill motor current, rotation classifier (MRS) rotation speed obtained from the pulverizer , or the mill coal feed and mill pressurizing device hydraulic pressure, A multi-stage calculation is performed by combining a data group of one process data group selected from the second process data group consisting of roll lift process data and a preset constant, and a response delay is generated in the output signal of the calculation means. An apparatus for automatically estimating coal pulverizability, characterized in that an output of a first-order lag element obtained by taking into account is an estimated value of coal pulverization.
前記粉砕装置より得られる、ミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群、若しくは前記ミル給炭量とミル加圧装置油圧、ロールリフトのプロセスデータからなる第2のプロセスデータ群より選択した一のプロセスデータ群のデータ群を直接若しくは所定の演算処理により得られたデータと、
該夫々のデータとミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める減算手段と、
前記偏差に係数を含む定数を乗じる乗算手段と、
前記乗算手段の出力信号と定数を加算する加算手段と、
前記2次演算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素とを具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。In the pulverization equipment for multiple types of coal with different properties,
First process data group consisting of process data of mill coal feed, mill motor current, rotation classifier (MRS) rotation speed obtained from the pulverizer , or the mill coal feed and mill pressurizing device hydraulic pressure, Data obtained from a data group of one process data group selected from the second process data group composed of roll lift process data directly or by a predetermined calculation process;
Subtracting means for obtaining a deviation between the respective data and a reference value output from a function generator having mill feed as an input;
Multiplication means for multiplying the deviation by a constant including a coefficient;
Adding means for adding the output signal of the multiplication means and a constant;
A primary delay element that adds a response delay to the output signal of the secondary calculation means,
An apparatus for automatically estimating coal pulverization, wherein the output of the first-order lag element is an estimated value of coal pulverization.
前記粉砕装置のミルモータ電流と回転分級器の回転数との比を求める除算手段と、
前記除算手段で求めた比と、ミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める減算手段と、
前記偏差を2乗してさらに係数を乗じたものと、前記偏差に係数を乗じたものと定数とを加算する、乗算器と加算器からなる2次演算手段と、
前記2次演算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素とを具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。In the coal grindability automatic estimation device according to claim 2,
Division means for obtaining a ratio between the mill motor current of the pulverizer and the rotational speed of the rotary classifier;
Subtracting means for obtaining a deviation between the ratio obtained by the dividing means and a reference value output from a function generator having the mill feed amount as an input;
A quadratic operation means comprising a multiplier and an adder, which squares the deviation and further multiplies the coefficient, adds the deviation multiplied by a coefficient, and a constant;
A primary delay element that adds a response delay to the output signal of the secondary calculation means,
An apparatus for automatically estimating coal pulverization, wherein the output of the first-order lag element is an estimated value of coal pulverization.
前記粉砕装置のミル加圧装置の油圧とロールリフトを乗算する乗算手段と、
該乗算手段で求めた値と、ミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める減算手段と、
その偏差を2乗してさらに係数を乗じたものと、偏差に係数を乗じたものと、定数とを加算する、乗算器と加算器からなる2次演算手段と、
前記2次演算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素を具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。In the coal grindability automatic estimation device according to claim 2,
Multiplication means for multiplying the hydraulic pressure of the mill pressurizing device of the pulverizer and the roll lift;
Subtracting means for obtaining a deviation between the value obtained by the multiplying means and a reference value output from a function generator having the mill feed amount as an input;
A quadratic operation means comprising a multiplier and an adder for adding the square of the deviation and further multiplying by a coefficient, the deviation multiplied by the coefficient, and a constant;
A first order lag element that adds a response delay to the output signal of the second order computing means;
An apparatus for automatically estimating coal pulverization, wherein the output of the first-order lag element is an estimated value of coal pulverization.
前記粉砕装置より得られるミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群に加えてミル加圧装置油圧、ロールリフトのすべてのプロセスデータ群夫々とミル給炭量を入力とする関数発生器から出力される基準値との偏差を求める複数の減算手段と、
前記複数の減算手段夫々の偏差と定数を乗算する、前記減算手段に対応する数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段夫々の信号を加算する加算手段と、
その加算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素を具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。The coal pulverizing apparatus according to claim 2,
The grinding mill coal feed amount obtained by the device, the current of the mill motor rotation classifier (MRS) first to process data group addition mill pressurizing device oil pressure consisting of the rotation speed of the process data, all the processes of roll lift A plurality of subtracting means for obtaining a deviation between each of the data groups and a reference value output from a function generator having mill feed as an input;
A number of multiplying means corresponding to the subtracting means for multiplying the deviation of each of the plurality of subtracting means by a constant;
Adding means for adding signals of each of the plurality of multiplying means;
Comprising a primary delay element is taken into consideration the response delay to an output signal of the addition hand stage,
An apparatus for automatically estimating coal pulverization, wherein the output of the first-order lag element is an estimated value of coal pulverization.
前記粉砕装置より得られるミル給炭量、ミルモータの電流、回転分級器(MRS)の回転数のプロセスデータからなる第1のプロセスデータ群に加えてミル加圧装置油圧、ロールリフトのすべてのプロセスデータ群夫々のプロセスデータに定数を乗算する複数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段夫々の信号を加算する加算手段と、
その加算手段の出力信号に応答遅れを加味する一次遅れ要素を具備し、
前記一次遅れ要素の出力を石炭粉砕性推定値としたことを特徴とする石炭粉砕性自動推定装置。In the coal pulverization automatic estimation device according to claim 1,
The grinding mill coal feed amount obtained by the device, the current of the mill motor rotation classifier (MRS) first to process data group addition mill pressurizing device oil pressure consisting of the rotation speed of the process data, all the processes of roll lift A plurality of multiplication means for multiplying the process data of each data group by a constant;
Adding means for adding signals of each of the plurality of multiplying means;
A first order lag element that adds a response delay to the output signal of the adding means;
An apparatus for automatically estimating coal pulverization, wherein the output of the first-order lag element is an estimated value of coal pulverization.
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