JP2013176734A - 粉砕機及び粉砕システム - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕機の振動をアクティブに制御するとともに、制御が暴走した際にはこの制御を停止させることができるシステム。
【解決手段】ハウジングと、原材料を粉砕する複数のローラユニットと、ハウジングの振動に対応する検出信号を出力する振動センサ６と、原材料の供給量及び振動センサ６の検出信号に基づいて、ローラユニットの各々に加えられる荷重を制御する第一制御装置７と、を備えた粉砕機２と、粉砕機２に原材料を供給する供給機３と、振動センサの検出信号の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、当該粉砕機を異常状態と判断し、第一制御装置７による制御を停止させるとともに、供給機３から供給される原材料を減少させる第二制御装置５を備える粉砕システム１。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉砕機及び粉砕システムに係り、特に、振動を抑制する制御装置を備えた粉砕機及び粉砕システムに関する。

例えば、石炭ガス複合発電（ＩＧＣＣ：Integrated Gasification Combined Cycle）システムなどでは、燃料の石炭を微粉炭にするために粉砕機が用いられている。
粉砕機はハウジングを有しており、ハウジング内に回転駆動されるテーブルとローラユニットが配置される。ローラユニットは、テーブルと協働して石炭を粉砕するローラを含み、ハウジングに揺動可能に支持されている。

そして、ハウジングには油圧シリンダが取り付けられ、油圧シリンダはローラユニットに荷重を加える。このローラユニットに加えられる荷重は、従来、特許文献１に記載されているように、粉砕機への石炭供給量及びミルロールリフト量に応じて調整されていた。

ところで、近年の発電量の増大に伴い、粉砕機も大型化しており、ハウジングの軽量化が要求されている。しかしながら、ハウジングを軽量化した場合、ハウジングの剛性が低下し、ハウジングが振動しやすくなる。粉砕機の振動を抑制する技術としては、特許文献１に記載されているような粉砕機の制御方法が知られている。

特開平９−１２２５１７号公報

また、他の粉砕機の振動対策として、振動方向と逆方向に力を加えるアクティブ制振が知られている。この制振方法は、ハウジングに振動センサを設け、振動センサの検出信号に基づいてローラに加えられる荷重をフィードバック制御するものである。
しかしながら、この制振方法は、フィードバック情報が振動のみであるため、万が一、誤作動や位相遅れなどが生じると、共振により非常に大きな振動となる危険性がある。

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、粉砕機の振動をアクティブに制御できるとともに、制御が暴走した際にはこの制御を停止させることができる粉砕システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明の粉砕機は、略筒形状のハウジングと、前記ハウジング内に回転自在に配置され、環状の粉砕面を有するテーブルと、前記テーブルと協働して原材料を粉砕するローラを備えた複数のローラユニットと、前記ローラの各々を前記テーブルの粉砕面に向けて付勢するように、前記ローラユニットに荷重を加える付勢装置と、前記ハウジングの振動に対応する検出信号を出力する振動センサと、前記粉砕面に対する前記原材料の供給量及び前記振動センサの検出信号に基づいて、前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられる荷重を制御する第一制御装置と、原材料を供給する供給機と、前記振動センサの検出信号の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、異常状態と判断し、前記第一制御装置による制御を停止させるとともに、前記供給機から供給される原材料を減少させる第二制御装置を備えることを特徴とする。

上記構成によれば、ローラユニットに加えられる荷重を制御することにより粉砕機の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これらの効果により、粉砕機の構造信頼性を向上させることができる。

上記粉砕機において、前記付勢装置は、供給される油圧に応じて前記荷重を発生させる油圧シリンダを備え、前記第一制御装置は、前記油圧シリンダに供給される油圧を調整することが好ましい。

上記構成によれば、油圧荷重を用いた簡単な構造で付勢装置を構成できるため、ハウジングの振動を的確に抑制することができる。

上記粉砕機において、前記第一制御装置は、前記原材料の供給量に基づいて前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられるべき荷重の共通の目標値である荷重目標値を設定する目標値設定部と、前記振動センサの検出信号に基づいて、前記ローラユニット毎に、前記荷重目標値の補正量を演算する荷重補正量演算部と、を備え、前記荷重補正量演算部は、前記補正量の平均値がゼロとなるように、前記補正量を演算することが好ましい。

上記構成によれば、ローラユニットに加えられる荷重が、共通の目標値から正側及び負側に変化させられる。この場合、複数のローラユニットによってテーブルに加えられる荷重の合計が、最終的には共通の目標値になる。このため、荷重を変化させたとしても、テーブル及びローラの強度不足や摩耗が問題となることはなく、また粉砕性などの変化が問題となることもない。

前記粉砕機は、前記ローラユニットを通過した被粉砕物の粗粒分を前記テーブルに再循環させるとともに微粒分を前記粉砕機の下流に供給する分級装置と、前記テーブルの外周を吹き上げ前記ローラユニットで粉砕された被粉砕物を前記分級装置に搬送するとともに、前記分級装置で分級された微粒分を前記粉砕機の下流に搬送する粉体搬送用空気供給装置と、粉体搬送空気が前記テーブルの外周を通過する際の圧力損失を含む粉砕機差圧を測定する差圧測定装置と、をさらに備え、前記第一制御装置は、前記原材料の供給量に基づいて粉砕機差圧目標値を設定する差圧目標値設定部と、前記粉砕機差圧目標値と前記粉砕機差圧との偏差を求める偏差演算部と、をさらに備え、前記荷重目標値は、前記偏差に基づいて補正されることが好ましい。

上記構成によれば、粉砕機差圧は供給量にみあう適正な値に速やかに収束するため、粉砕機差圧目標値と粉砕機差圧との偏差を荷重の補正に利用することにより、荷重をより適切に制御することができる。

また、本発明の粉砕システムは、上記いずれかの構成の粉砕機と、前記複数の粉砕機の下流に配置され被粉砕物の微粒分を収容するホッパと、を備え、前記第二制御装置は、前記複数の粉砕機のいずれかが異常状態となった場合に、他の複数の粉砕機の少なくとも一つの粉砕機の上流の前記供給機から排出される原材料の供給量を増加させることを特徴とする。

上記構成によれば、複数の粉砕機からなる粉砕システムにおいて、一部の粉砕機が異常となった場合においても、粉砕システム全体の微粉炭生成量を一定に保つことができる。

本発明によれば、ローラユニットに加えられる荷重を制御することにより粉砕機の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これにより、粉砕機の構造信頼性を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る粉砕システムの概略系統図である。 本発明の実施形態に係る粉砕機の概略構成図である。 図２中の領域Ａを拡大して示す図である。 粉砕機のハウジングを断面にしてローラユニットを上方から視た概略平面図である。 振動制御装置及び供給量制御装置の機能的な構成を概略的に示すブロック図である。 振動制御装置の目標値設定部の詳細を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の粉砕システム１は、例えば石炭ガス化複合発電システムなどのための、原材料の石炭を粉砕して微粉炭（燃料）にするシステムである。図１に示すように、粉砕システム１は、複数の粉砕機２と、各々の粉砕機２の上流に設置されている供給機３と、各々の粉砕機２の下流に設けられたホッパ４と、供給機３からの石炭供給量を調整する供給量制御装置５（第二制御装置）とから構成されている。

また、各々の粉砕機２には、粉砕機２を構成するハウジング１３（図２参照）の振動を測定する振動センサ６と、振動センサ６からの検出信号を処理する振動制御装置７（第一制御装置）を備えている。振動センサ６及び振動制御装置７は供給量制御装置５と接続されている。

複数の供給機３には石炭の原材料が収容されており、供給量制御装置５からの命令にしたがって、石炭の供給量を調整可能なように構成されている。
複数の粉砕機２は、石炭の原材料を微粉炭に粉砕する装置である。粉砕機２の詳細は、後述する。
ホッパ４は、各々の粉砕機２から生成された微粉炭が集約される部位であり、その下流には、微粉炭を燃焼させるボイラ８が設置されている。

即ち、本実施形態の粉砕システム１は、ボイラ８に供給する燃料である微粉炭を複数の粉砕機１によって生成し、一つのボイラ８に供給するように集約するシステムである。そして、この粉砕システム１においては、各々の粉砕機２の振動が振動制御装置７によって制御されるとともに、複数の粉砕機２への石炭供給量を供給量制御装置５によって制御するような構成となっている。

次に、粉砕機２について説明する。図２に示すように、本実施形態の粉砕機２は、粉砕機本体９と、ブロックで示された振動制御装置７及び油圧回路１０によって構成されている。
粉砕機本体９は、基礎１１の上に設置されている。粉砕機本体９は、金属製のハウジング１３を有し、ハウジング１３は略筒形状を有する。ハウジング１３の上蓋１４は石炭投入管１５によって貫通され、石炭投入管１５を通じて粉砕すべき原材料の石炭が上方からハウジング１３内に供給される。そして、上蓋１４には、送出孔１６が設けられ、送出孔１６から粉砕された微粉炭が送り出される。

また、石炭投入管１５にはプロペラ状の回転分級器１７が同心にて取り付けられ、上蓋１４にはモータ１８が設置されている。モータ１８は例えばベルト１９を介して回転分級器１７を回転させ、回転分級器１７は回転することによって、微粉炭の粒径分布を調整する分級機能を発揮する。

基礎１１には上方に開口する凹部２０が設けられている。凹部２０には減速機２１が設置され、減速機２１の出力軸２２は、凹部２０から鉛直方向にて上方に向けて突出している。出力軸２２は、ハウジング１３の底壁を貫通してハウジング１３内に突出しており、出力軸２２には、金属製のテーブル２３が同心、かつ、相対回転不能に固定されている。

テーブル２３は、ハウジング１３内にて石炭投入管１５と同軸上に配置されている。テーブル２３は、上側に、出力軸２２と同心に配置される環状の粉砕面２４を有する。
減速機２１に外部から回転力が供給されると、出力軸２２がテーブル２３と一体に回転する。なお、テーブル２３とハウジング１３の底壁との間の隙間は、テーブル２３に固定されたスカート２５によって覆われている。

また、ハウジング１３の周壁３８の下部には、ダクト２６が取り付けられている。ハウジング１３内には、ダクト２６を通じて、空気や窒素ガスなどのキャリアガスが送り込まれる。キャリアガスは、粉砕された微粉炭とともに送出孔１６から流出する。つまり、ハウジング１３の内部には、ダクト２６から送出孔１６に渡るキャリアガスの流路が規定されている。
さらに、ハウジングの周壁３８には、テーブル２３の下部と上部との差圧を計測する差圧計２７が設けられている。

更に、ハウジング１３内には、例えば３つのローラユニット２８が設けられている。図２では、作図の都合により、２つのローラユニット２８が１８０°対称な位置に配置されているが、実際には、ローラユニット２８は、出力軸２２を中心として同心上に１２０°間隔にて配置されている。

図３は、図２中の領域Ａを拡大して示す図である。
ローラユニット２８は、筒形状のロッドホルダ２９を有し、ロッドホルダ２９には、ロッド３０の基端側が相対回転不能に固定されている。ロッドホルダ２９はテーブル２３の径方向外側であって、テーブル２３よりも上方に配置されている。ロッド３０は、出力軸２２の軸線に向かって延び、かつ、ロッド３０の先端が基端よりもテーブル２３に近付くように、水平方向に対して斜めに延びている。

ロッド３０の先端側には、ラジアル軸受３１を介して回転筒３２が相対回転可能に嵌合され、回転筒３２には環状の摺動部材３３が相対回転不能に嵌合されている。回転筒３２及び摺動部材３３はローラ３４を構成している。摺動部材３３の外周面は、径方向外側に向かって凸状の曲面によって構成されている。

石炭は、石炭投入管１５から投入されるとテーブル２３上に落下する。そして、石炭は、テーブル２３の回転に伴い、摺動部材３３とテーブル２３の隙間に進入して粉砕され、微粉炭となる。なお、石炭の粉砕の際、ローラ３４はロッド３０を中心として回転する。

テーブル２３と摺動部材３３との隙間を調整すべく、ローラユニット２８は揺動可能である。具体的には、ロッドホルダ２９には、テーブル２３の外周の接線方向に延びるピン３５が一体的に設けられている。そして、図４は、ハウジング１３を断面にして、ローラユニット２８を上から視た概略的な平面図であり、ローラユニット２８は、ピン３５を介して周壁によって支持されている。

再び図３を参照すると、テーブル２３と、摺動部材３３との最小隙間を規定するために、ロッドホルダ２９には下方に向けて延びる突起３７が一体的に設けられ、周壁３８の螺子孔には螺子３９が螺合されている。隙間が小さくなる方向にローラユニット２８が傾いている場合に突起が螺子３９の先端に当接すると、隙間がそれ以上小さくなることが防止される。螺子３９は、ロッド用モータ４０によって回転させることができ、振動制御装置７は、ロッド用モータ４０の回転を制御することによって、最小隙間を可変制御することができる。なお、螺子３９及びロッド用モータ４０に代えて、電動シリンダを用いることもできる。

一方、揺動可能なローラユニット２８を用いて石炭を粉砕するために、ローラユニット２８には適当な荷重が作用させられる。
具体的には、ロッドホルダ２９には、上方に延びるアーム４２が一体的に設けられ、アーム４２の先端に対し、付勢装置４３が荷重を加える。付勢装置４３は、プランジャ４４と油圧シリンダ４５を含み、プランジャ４４は、周壁３８に設けられたポート部４６の内側にすべり軸受４７を介して配置されている。油圧シリンダ４５のロッド４８は、プランジャ４４と同軸に配置され、ロッド４８が周壁３８の内側に向けて延びると、プランジャ４４がアーム４２に押し付けられる。

油圧シリンダ４５には、油圧回路１０が接続されており、油圧回路１０は図示しないが、ポンプ、モータ及び圧力制御弁などによって構成されている。振動制御装置７は、油圧回路１０から油圧シリンダ４５に供給される油圧を調整可能であり、油圧の調整によって、油圧シリンダ４５からプランジャ４４を介してアーム４２に付与される荷重が変化する。即ち、油圧の調整によって、ローラ３４からテーブル２３上の石炭に加えられる荷重も変化する。

振動制御装置７は、ハウジング１３の振動に応じて、油圧を調整可能であり、振動の検出のために、振動センサ６がハウジング１３に取り付けられている。例えば、振動センサ６は、ハウジング１３の周壁３８の外側に取り付けられている。そして、周壁３８における振動センサ６の周方向位置は、３つのローラユニット２８のうち一つと一致している。振動センサ６は、好ましい態様として、検出方向が水平方向の加速度センサであり、振動センサ６の検出信号は、振動制御装置７に入力される。

次に、本実施形態の粉砕システム１の制御装置について説明する。
なお、以下の説明では、３つのローラユニット２８を区別して、第一ローラユニット２８ａ、第二ローラユニット２８ｂ、及び第三ローラユニット２８ｃともいう。そして、第一ローラユニット２８ａ、第二ローラユニット２８ｂ及び第三ローラユニット２８ｃの油圧シリンダ４５を、それぞれ第一油圧シリンダ４５ａ、第二油圧シリンダ４５ｂ及び第三油圧シリンダ４５ｃともいう。

振動制御装置７、及び供給量制御装置５は、例えば、コンピュータによって構成され、演算装置、記憶装置及び入出力装置等を有する制御装置である。
供給量制御装置５は、需要先の要求量に応じて石炭供給量を決定する制御装置であって、複数の供給機３に対して、石炭供給量を指令する制御装置である。振動制御装置７は、石炭供給量などの情報に基づき粉砕機２の振動を抑制する制御装置である。

まず、振動制御装置７について詳細に説明する。図５に示すように、振動制御装置７は、目標値設定部５０、及び荷重補正量演算部５２を有する。
振動制御装置７の目標値設定部５０には、供給量制御装置５により設定される石炭供給量６５、及び差圧計２７によって測定される差圧測定値７２が入力される。目標値設定部５０は、石炭供給量６５、及び差圧測定値７２に基づいて、ローラユニット２８の各々に作用させる荷重目標値７６、及び回転分級器１７に作用させる分級特性指令信号７９を設定する。
荷重補正量演算部５２は、ハウジング１３の振動加速度に応じて、荷重目標値７６を補正する補正値を設定する。

ここで、目標値設定部５０の詳細について説明する。図６に示すように、目標値設定部５０は、石炭供給量６５に基づき粉砕機差圧目標値７１を求める差圧目標値算出手段５５と、石炭供給量６５に基づき荷重初期値７５を求める荷重初期値算出手段５６と、石炭供給量６５に基づき分級力目標値７８を求める、分級力目標値算出手段５７とを主な構成要素として備えている。

荷重初期値算出手段５６は、入力された石炭供給量６５に基づいて、ローラユニット２８の各々に作用させる荷重の第一の目標値を設定する。例えば、荷重初期値算出手段５６は、石炭供給量６５に基づいて、予め設定された関数又はマップデータを利用して荷重初期値７５を設定する。

さらに、目標設定部５０は、粉砕機差圧目標値７１と差圧計２７によって測定された差圧測定値７２との偏差を求める差圧偏差算出手段５８と、この差圧偏差信号７３から荷重補正信号７４を得るＰＩ調節器６０と、荷重目標値７５と、荷重補正信号７４とを加え合わせる第一加算器６１とを備え、荷重目標値７６を算出している。なお、荷重目標値７６は、ローラユニット２８間で共通であるため、共通荷重目標値ともいう。

また、目標設定部５０は、差圧偏差信号７３から分級設定補正信号７７を得る分級設定補正器６２と、分級力目標値７８と、分級設定補正信号７７とを加え合わせる第二加算器６３とを備え、最終的な分級特性指令信号７９を算出している。

ここで、ミル内の粒子濃度上昇に伴い、テーブル差圧も上昇するが、ミル内の粒子濃度が上昇すると、微粉炭が舞い上がりにくくなり、最終的には全く舞い上がらなくなり、ボイラ８に微粉炭を供給することができなくなる。
この目標値設定部５０は、粉砕機２の荷重指令信号が妥当であれば、差圧測定値７２の値が適正な値に収束することに着目し、荷重を粉砕機差圧の適正な値からの偏差により制御するものである。
即ち、石炭供給量６５によって算出される粉砕機差圧目標値７１と、差圧測定値７２とにより算出される差圧偏差信号７３に基づき、分級設定を補正したり、荷重をコントロールすることにより、差圧を適正に保つ制御を行っている。

次に振動制御装置７の荷重補正量演算部５２について説明する。図５に示すように、荷重補正量演算部５２には、振動センサ６からハウジング１３の振動に対応する振動検出信号６６が入力される。具体的には、振動検出信号６６は、振動センサ６の取り付け位置におけるハウジング１３の加速度を示す信号である。

荷重補正量演算部５２は、ハウジング１３の加速度に基づいて、ハウジング１３の振動が低減されるように、荷重目標値７６の荷重補正量６７を演算する。演算される荷重補正量６７には、第一荷重補正量６７ａ、第二荷重補正量６７ｂ、及び第三荷重補正量６７ｃの３つがあり、第一荷重補正量６７ａ、第二荷重補正量６７ｂ、及び第三荷重補正量６７ｃは、それぞれ第一ローラユニット２８ａ、第二ローラユニット２８ｂ、及び第三ローラユニット２８ｃに加えられる荷重を補正するための補正量である。

具体的には、荷重補正量演算部５２は、ハウジング１３の加速度を、予め設定された制御関数である加速度−荷重補正量関数に代入することによって、第一荷重補正量６７ａ、第二荷重補正量６７ｂ、及び第三荷重補正量６７ｃをそれぞれ演算する。また、荷重補正量演算部５２は、第一荷重補正量６７ａ、第二荷重補正量６７ｂ、及び第三荷重補正量６７ｃの平均値がゼロとなるように補正量を演算する。

そして、荷重補正量演算部５２で演算された荷重補正量６７によって、目標値設定部５０で算出された荷重目標値７６が補正される。補正された荷重は第一油圧シリンダ４５ａ、第二油圧シリンダ４５ｂ、及び第三油圧シリンダ４５ｃに入力される。油圧シリンダ４５においては、入力された荷重に応じて油圧が調整される。

例えば、図４に矢印で示すハウジング１３の加速度が計測されたとする。この場合、荷重補正量演算部５２は、第一荷重補正量６７ａを減少させ、第二荷重補正量６７ｂ及び第三荷重補正量６７ｃを増加させる。これにより、第一油圧シリンダ４５ａに指令される荷重が減少するとともに、第二油圧シリンダ４５ｂ及び第三油圧シリンダ４５ｃに指令される荷重が増加する。即ち、第一ローラユニット２８ａに加えられる荷重が減少し、第二ローラユニット２８ｂ及び第三ローラユニット２８ｃに加えられる荷重が増加する。

第一油圧シリンダ４５ａから第一ローラユニット２８ａに加えられる荷重が減少すると、第一ローラユニット２８ａから第一油圧シリンダ４５ａが受ける反力も減少する。反力は、第一油圧シリンダ４５ａを支持するハウジング１３にも作用しており、反力が減少すると、反力と同じ方向でのハウジング１３の変位が抑制される。

ここで、図４では、第一油圧シリンダ４５ａが受ける反力の方向は、振動によるハウジング１３の加速度の方向と一致しており、第一ローラユニット２８ａに加える荷重を減少させて反力を減少させれば、振動によるハウジング１３の変位を抑制することができる。

一方、第二ローラユニット２８ｂ及び第三ローラユニット２８ｃに加えられる荷重が増加すると、第二油圧シリンダ４５ｂ及び第三油圧シリンダ４５ｃがそれぞれ受ける反力が増加する。反力は、第二油圧シリンダ４５ｂ及び第三油圧シリンダ４５ｃを支持するハウジング１３にも作用しており、反力が増加すると、反力の方向でのハウジング１３の変位が引き起こされる。

ここで、図４では、第二ローラユニット２８ｂ及び第三ローラユニット２８ｃが受ける反力は、振動によるハウジング１３の加速度の方向とは逆向きの成分を含んでおり、第二油圧シリンダ４５ｂ及び第三油圧シリンダ４５ｃから第二ローラユニット２８ｂ及び第三ローラユニット２８ｃにそれぞれ加えられる荷重を増加させて反力を増加させれば、振動によるハウジング１３の変位を抑制することができる。
換言すれば、図４に示したように、第一油圧シリンダ４５ａ、第二油圧シリンダ４５ｂ、及び第三油圧シリンダ４５ｃの各々が受ける反力を合成した力の方向が、振動によるハウジング１３の加速度の方向とは逆向きに設定させることで、ハウジング１３の振動が抑制される。

なお、好ましくは、荷重初期値算出手段５６で用いられる加速度−荷重補正関数は、ハウジング１３の水平方向の加速度が許容値の半分以下に抑えられるように、予め設定される。
即ち、振動制御装置７は、例えば共通荷重目標値７６が９０ｔｏｎｆである場合は、第一油圧シリンダ４５ａに入力される荷重を８６ｔｏｎｆ、第二油圧シリンダ４５ｂに入力される荷重を９２ｔｏｎｆ、そして第三油圧シリンダ４５ｃに入力される荷重を９２ｔｏｎｆに設定する。このような設定によれば、第一荷重補正量６７ａ、第二荷重補正量６７ｂ、及び第三荷重補正量６７ｃのうち一つ又は二つが正の値に設定され、二つ又は一つが負の値に設定されることによる。

次に、供給量制御装置５について詳細に説明する。図１に示すように、供給量制御装置５は、各々の粉砕機２の振動センサ６と接続されており、各々の振動センサ６から各々のハウジング１３の振動に対応する振動検出信号６８が入力され続ける。

供給量制御装置５は、各々の振動センサ６の振動検出信号６８を継続的に計測し、特に、周期毎に最大振幅を計測する。ここで、供給量制御装置５は、振動検出信号６８の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、該当する粉砕機２を異常状態と判断する。即ち、振動の大きさが、予め定めた値を越え、かつ、その振動が減少せず発散傾向にある（周期毎の振幅偏差が増大）と判断した場合に、その粉砕機２が異常状態であると判断する。

例えば、振動の許容最大振幅を１００ｍｍと設定した場合、振幅が１００ｍｍ以上、かつ、周期毎の振幅偏差が増大している場合において、その粉砕機２を異常状態と判断する。よって、振幅が１００ｍｍより小さい場合、又は、振幅が１００ｍｍ以上であっても、周期毎の振幅偏差が減少している場合には、供給量制御装置５は、その粉砕機２を異常状態とは判断しない。

次いで、供給量制御装置５は、異常状態であると判断した粉砕機２の振動制御装置７を停止させる。即ち、異常状態とされた粉砕機２においては、それ以降、振動センサ６及び振動制御装置７による振動制御は実施されない。
そして、供給量制御装置５は、該当する粉砕機２の上流の供給機３に対し、石炭供給量６５を減少させるような指令を発する。これと同時に、供給量制御装置５は、異常状態の粉砕機２とは別の複数の粉砕機２の供給機３に対し、石炭供給量６５を増加させるような指令を発する。即ち、供給量制御装置５は、粉砕システム１全体における、微粉炭生成量が減少しないように、異常と判断された粉砕機２以外の粉砕機２の微粉炭生成量を増加させる。

なお、供給量制御装置５には、異常状態の粉砕機２の石炭供給量６５を減少させるとともに、この粉砕機２のローラユニット２８の荷重を低下させる信号を送る機能を追加することもできる。
ただし、石炭供給量６５を減少させることによる効果が現れるのには、所定時間を要するため、荷重を低下させることにより、粉砕効率が悪化する場合がある。即ち、粉砕機２内の石炭量が増加し、ローラ３４のリフト量の許容範囲をオーバーすることが懸念される。このような事態を防止するために、粉砕機２の石炭供給管１５には、図示しない緊急止め弁が設ける必要がある。

上記実施形態によれば、ローラユニット２８に加えられる荷重を制御することにより粉砕機２の振動を抑制できるとともに、制御によって振動の振幅が増大した場合においては、この制御を停止させることができる。これらの効果により、粉砕機２の構造信頼性を向上させることができる。

また、上記実施形態によれば、複数の粉砕機２からなる粉砕システム１において、一部の粉砕機２が異常となった場合においても、粉砕システム１全体の微粉炭生成量を一定に保つことができる。

また、上記実施形態によれば、油圧荷重を用いた簡単な構造で付勢装置４３を構成できるため、ハウジング１３の振動を的確に抑制することができる。

また、上記実施形態によれば、ローラユニット２８に加えられる荷重は、共通の目標値から正側及び負側に変化させられる。この場合、複数のローラユニット２８によってテーブル２３に加えられる荷重の合計が、最終的には共通の目標値になる。このため、荷重を変化させたとしても、テーブル２３及びローラ３４の強度不足や摩耗が問題となることはなく、また粉砕性などの変化が問題となることもない。

また、上記実施形態によれば、粉砕機差圧は供給量にみあう適正な値に速やかに収束するため、粉砕機差圧目標値と粉砕機差圧との偏差を荷重の補正に利用することにより、荷重をより適切に制御することができる。

なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、以上で説明した実施形態では、目標設定部５０は、差圧測定値７２を用いて荷重を補正する構成であるが、これに限ることはなく、荷重初期値算出手段５６によってのみ荷重目標値７６を設定する構成としてもよい。

また、供給量制御装置５は、石炭の供給量のみならず、テーブル２３の回転数を減少させるなどの制御を行ってもよい。
また、上記実施形態では、石炭の粉砕機について説明したが、本実施形態の制御方法は、バイオマス原料などの粉砕機や、石炭とバイオマスの混合粉砕に用いられる粉砕機にも適用可能である。

１ 粉砕システム
２ 粉砕機
３ 供給機
４ ホッパ
５ 供給量制御装置（第二制御装置）
６ 振動センサ
７ 振動制御装置（第一制御装置）
１３ ハウジング
１７ 回転分級器（分級装置）
２３ テーブル
２４ 粉砕面
２６ ダクト（粉体搬送用空気供給装置）
２７ 差圧計（差圧測定装置）
２８ ローラユニット
３４ ローラ
４３ 付勢装置
４５ 油圧シリンダ
５０ 目標値設定部
５２ 荷重補正量演算部
５５ 差圧目標値算出手段
５８ 差圧偏差算出手段
６５ 石炭供給量
６６ 振動検出信号
６７ 荷重補正量
６８ 振動検出信号
７１ 粉砕機差圧目標値
７２ 差圧測定値
７４ 荷重補正信号
７６ 荷重目標値

Claims (5)

1. 略筒形状のハウジングと、
   前記ハウジング内に回転自在に配置され、環状の粉砕面を有するテーブルと、
   前記テーブルと協働して原材料を粉砕するローラを備えた複数のローラユニットと、
   前記ローラの各々を前記テーブルの粉砕面に向けて付勢するように、前記ローラユニットに荷重を加える付勢装置と、
   前記ハウジングの振動に対応する検出信号を出力する振動センサと、
   前記粉砕面に対する前記原材料の供給量及び前記振動センサの検出信号に基づいて、前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられる荷重を制御する第一制御装置と、
   原材料を供給する供給機と、
   前記振動センサの検出信号の振幅が所定範囲を越え、かつ、増大傾向にある場合に、異常状態と判断し、前記第一制御装置による制御を停止させるとともに、前記供給機から供給される原材料を減少させる第二制御装置を備えることを特徴とする粉砕機。
2. 前記付勢装置は、供給される油圧に応じて前記荷重を発生させる油圧シリンダを備え、
   前記第一制御装置は、前記油圧シリンダに供給される油圧を調整することを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
3. 前記第一制御装置は、
   前記原材料の供給量に基づいて前記付勢装置によって前記ローラユニットの各々に加えられるべき荷重の共通の目標値である荷重目標値を設定する目標値設定部と、
   前記振動センサの検出信号に基づいて、前記ローラユニット毎に、前記荷重目標値の補正量を演算する荷重補正量演算部と、を備え、
   前記荷重補正量演算部は、前記補正量の平均値がゼロとなるように前記補正量を演算することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉砕機。
4. 前記ローラユニットを通過した被粉砕物の粗粒分を前記テーブルに再循環させるとともに微粒分を前記粉砕機の下流に供給する分級装置と、
   前記テーブルの外周を吹き上げ前記ローラユニットで粉砕された被粉砕物を前記分級装置に搬送するとともに、前記分級装置で分級された微粒分を前記粉砕機の下流に搬送する粉体搬送用空気供給装置と、
   粉体搬送空気が前記テーブルの外周を通過する際の圧力損失を含む粉砕機差圧を測定する差圧測定装置と、をさらに備え、
   前記第一制御装置は、
   前記原材料の供給量に基づいて粉砕機差圧目標値を設定する差圧目標値設定部と、
   前記粉砕機差圧目標値と前記粉砕機差圧との偏差を求める偏差演算部と、をさらに備え、
   前記荷重目標値は、前記偏差に基づいて補正されることを特徴とする請求項３に記載の粉砕機。
5. 複数の請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の粉砕機と、
   前記複数の粉砕機の下流に配置され被粉砕物の微粒分を収容するホッパと、を備え、
   前記第二制御装置は、前記複数の粉砕機のいずれかが異常状態となった場合に、他の複数の粉砕機の少なくとも一つの粉砕機の上流の前記供給機から排出される原材料の供給量を増加させることを特徴とする粉砕システム。

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