(57)【要約】【課題】レイアウトの自由度を向上させ、コンパクト化が可能な湿分分離器、及び蒸気タービンプラントを提供する。【解決手段】水平方向に沿う軸線Ｏを中心として筒状をなし、内部に軸線Ｏの方向に延びる空間が形成された円筒管３１４と、円筒管３１４の下部に設けられ、蒸気が流入する蒸気入口部３１、３２と、円筒管３１４の軸線Ｏの方向の端部から軸線Ｏの方向に開口して蒸気を円筒管３１４から排出する蒸気出口部３３と、蒸気入口部３１、３２と蒸気出口部３３との間で円筒管３１４内に配置され、蒸気を通過させることで、蒸気から湿分を分離する複数のベーンを有する湿分分離エレメント３１５と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平方向に沿う軸線を中心として筒状をなし、内部に前記軸線の方向に延びる空間が形成された円筒管と、
前記円筒管の下部に設けられ、蒸気が流入する蒸気入口部と、
前記円筒管の軸線の方向の端部から前記軸線の方向に開口して前記蒸気を前記円筒管から排出する蒸気出口部と、
前記蒸気入口部と前記蒸気出口部との間で前記円筒管内に配置され、前記蒸気を通過させることで、前記蒸気から湿分を分離する複数のベーンを有する湿分分離エレメントと、  を備える湿分分離器。
【請求項２】
前記蒸気出口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の少なくとも一方の端部に設けられており、
前記湿分分離エレメントは、前記軸線を挟んで対向するように複数が配置されており、
前記円筒管の内周面と前記湿分分離エレメントとの間には第一の流路が形成され、
前記軸線を挟んで対向する前記湿分分離エレメント同士の間には第二の流路が形成され、
前記蒸気入口部からの前記蒸気が前記第一の流路を経由して前記第二の流路に流入し、前記蒸気出口部に導かれる請求項１に記載の湿分分離器。
【請求項３】
前記蒸気入口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の両端部の間に設けられており、
前記蒸気出口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の両端部に設けられており、
前記湿分分離エレメントは、前記蒸気入口部を基準に前記空間内の前記軸線の方向の両側に設けられている請求項２に記載の湿分分離器。
【請求項４】
前記蒸気入口部の上方に前記軸線に交差する断面が前記円筒管の内周面に沿った案内面を有し、前記蒸気を前記第一の流路に案内する分流部材をさらに備える請求項２又は３に記載の湿分分離器。
【請求項５】
前記湿分分離エレメントが、前記円筒管の上下に複数段に配置されていている請求項１から３のいずれか一項に記載の湿分分離器。
【請求項６】
高圧タービンと、該高圧タービンよりも低圧側に接続された中圧タービンと、該中圧タービンよりも低圧側に接続された低圧タービンとを備える蒸気タービンプラントにおいて、
前記高圧タービンと前記中圧タービンとの間に設けられた請求項１から５のいずれか一項に記載の湿分分離器。
【請求項７】
第一のタービンと、
前記第一のタービンよりも低圧側に接続された第二のタービンと、
前記第一のタービンと前記第二のタービンの間に設けられる請求項１から５のいずれか一項に記載の湿分分離器と、
を備え、
前記第一のタービンから排出された蒸気が前記蒸気入口部を介して前記湿分分離器の内部に導入され、前記蒸気出口部から排出された蒸気が前記第二のタービンに導入される蒸気タービンプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、湿分分離器、及び蒸気タービンプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電設備は、蒸気発生器で生成された蒸気を蒸気タービンへと送り、発電を行う蒸気タービンプラントを有している。このような蒸気タービンプラントでは、高圧タービンに送り込まれた蒸気が高圧タービンを通過した後に、湿分分離加熱器を経て湿分を分離され、低圧タービンへと送り込まれる構成が一般的であるが、例えば特許文献１には、高圧タービンを高圧タービンと中圧タービンとに分割し、これらの間で湿分を分離するシステムが記載されている。また低圧タービンを通過した蒸気は、低圧湿分分離加熱器を経て復水器で冷却されて液相へ戻り、給水加熱器などで加熱された後に蒸気発生器に送られるようになっている。このような蒸気タービンプラントは、一般に一つのタービン建屋内に建設される。
【０００３】
ここで特許文献１に記載された湿分分離器は、胴内部中央に設けられたマニホールド部から湿分分離エレメントに流入した蒸気が胴内の上部に設けられた蒸気出口部を介して排出される構成を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−４８９６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の通り蒸気タービンプラントは一つのタービン建屋内に建設されるため、蒸気タービンプラントの湿分分離器についてもレイアウトの制約が大きい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで本発明は、レイアウトの自由度を向上させ、コンパクト化が可能な湿分分離器、及び蒸気タービンプラントを提供する。
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明の一態様に係る湿分分離器は、水平方向に沿う軸線を中心として筒状をなし、内部に前記軸線の方向に延びる空間が形成された円筒管と、前記円筒管の下部に設けられ、蒸気が流入する蒸気入口部と、前記円筒管の前記軸線の方向の端部から前記軸線の方向に開口して前記蒸気を前記円筒管から排出する蒸気出口部と、前記蒸気入口部と前記蒸気出口部との間で前記円筒管内に配置され、前記蒸気を通過させることで、前記蒸気から湿分を分離する複数のベーンを有する湿分分離エレメントと、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、円筒管の軸線の方向に開口する蒸気出口部によって湿分分離エレメントを通過した蒸気が円筒管の軸端から排出されるようにしたことで、蒸気出口部に接続される配管を水平方向に伸ばすことができ、タービン建屋内での湿分分離器のレイアウトの自由度が増す。
また、湿分分離エレメントを通過した蒸気が円筒管の軸端から排出されるようにしたことで、蒸気出口部が邪魔になることがなく、湿分分離エレメントのレイアウトが蒸気出口部の制約を受けにくくなる。よって湿分分離エレメントを円筒管内の軸線に近い位置に配置することができる。したがって、湿分分離エレメントを円筒管内の軸線から離れた位置に配置する場合に比べ、湿分分離エレメントの上下方向の寸法を大きくすることができる。よって湿分分離エレメントにおけるベーン面積を確保するために湿分分離器を大型化する必要がなく、タービン建屋内の蒸気タービンプラントの各構成のレイアウトの制約にも対応可能となる。またベーン面積の確保による湿分分離器の大型化回避によって設備コストを低減でき、メンテンナンス性を向上させることができる。
【０００９】
また、上記の湿分分離器では、前記蒸気出口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の少なくとも一方の端部に設けられており、前記湿分分離エレメントは、前記軸線を挟んで対向するように複数が配置されており、前記円筒管の内周面と前記湿分分離エレメントとの間には第一の流路が形成され、前記軸線を挟んで対向する前記湿分分離エレメント同士の間には第二の流路が形成され、前記蒸気入口部からの前記蒸気が前記第一の流路を経由して前記第二の流路に流入し、前記蒸気出口部に導かれてもよい。
【００１０】
この構成によれば、複数の湿分分離エレメントが軸線を挟んで対向するように複数配置されるため、湿分分離エレメントにおけるベーン面積を十分に確保することができ、円筒管を大型化することなく蒸気入口部から流入する蒸気から効率よく湿分を除去し、蒸気出口部から排出することができる。
【００１１】
また、上記の湿分分離器では、前記蒸気入口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の両端部の間に設けられており、前記蒸気出口部は、前記円筒管における前記軸線の方向の両端部に設けられており、前記湿分分離エレメントは、前記蒸気入口部を基準に前記空間内の前記軸線の方向の両側に設けられてもよい。
【００１２】
この構成によれば、蒸気出口部を円筒管の軸線の方向の両端部に設けることで、例えば二つの湿分分離器を一つにまとめ、湿分分離器のさらなるコンパクト化も可能である。
【００１３】
また、上記の湿分分離器は、前記蒸気入口部の上方に前記軸線に交差する断面が前記円筒管の内周面に沿った案内面を有し、前記蒸気を前記第一の流路に案内する分流部材をさらに備えていてもよい。
【００１４】
この構成によれば、蒸気入口部から流入した蒸気が分流部材の案内面に衝突したのちに軸線を挟んで二手に分流してから第一の流路に導かれる。第一の流路に導かれた蒸気は、湿分分離エレメントを通過して湿分が分離された後に第二の流路に導かれ、蒸気出口部から排出される。したがって、案内面に蒸気が衝突する際にも湿分を分離することができ、かつ軸線を挟んで対向する湿分分離エレメントの各々に蒸気を流入させ、湿分分離器全体としての湿分分離性能を向上させることができる。
【００１５】
また、上記の湿分分離器では、前記湿分分離エレメントが、前記円筒管の上下に複数段に配置されていてもよい。
【００１６】
この構成によれば、湿分分離エレメントが円筒管の上下に複数段に配置されていることで、湿分分離エレメントにおけるベーン面積を十分に確保することができるため、蒸気から効率よく湿分を分離することができる。
【００１７】
また、上記の湿分分離器は、高圧タービンと、該高圧タービンよりも低圧側に接続された中圧タービンと、該中圧タービンよりも低圧側に接続された低圧タービンとを備える蒸気タービンプラントにおいて、前記高圧タービンと前記中圧タービンとの間に設けられてもよい。
【００１８】
また、本発明の一態様に係る蒸気タービンプラントは、第一のタービンと、前記第一のタービンよりも低圧側に接続された第二のタービンと、前記第一のタービンと前記第二のタービンの間に設けられる上記の湿分分離器と、を備え、前記第一のタービンから排出された蒸気が前記蒸気入口部を介して前記湿分分離器の内部に導入され、前記蒸気出口部から排出された蒸気が前記第二のタービンに導入されてもよい。
【００１９】
この構成によれば、蒸気タービンプラントが上記の湿分分離器を備えることで、タービン建屋内での湿分分離器のレイアウトの自由度が増し、かつ、湿分分離器の大型化を回避して設備コストを低減でき、メンテンナンス性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の湿分分離器及び蒸気タービンプラントによれば、湿分分離器に接続される配管のレイアウトの自由度を向上させることができ、コンパクト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係る湿分分離器を備えた蒸気タービンプラントの系統図であって上方から見た図である。
【図２】本発明の実施形態に係る湿分分離器の斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る湿分分離器の軸線を含む縦断面図であって湿分分離器を上方から見た図である。
【図４】本発明の実施形態に係る湿分分離器の軸線に直交する横断面図であって図３のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る湿分分離器の軸線に直交する横断面図であって図３のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（全体構成）
以下、本発明の実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る蒸気タービンプラントＰの系統図である。
本発明の実施形態に係る蒸気タービンプラントＰは、例えば原子力発電設備に用いられ、図示しないタービン建屋内に、高中圧タービン１と、低圧タービン２と、高圧湿分分離器（湿分分離器）３と、低圧湿分分離加熱器４と、脱気器５とを備えている。図示しない蒸気発生器からの蒸気が高中圧タービン１へ導入され、高中圧タービン１における高圧タービン（第一のタービン）１１からの蒸気は高圧湿分分離器３を介して高中圧タービン１における中圧タービン（第二のタービン）１２に導入される。その後、中圧タービン１２からの蒸気は低圧湿分分離加熱器４を介して低圧タービン２に導入される。低圧タービン２からの排気蒸気は図示しない復水器で復水され、脱気器５へ導入された後に蒸気発生器で蒸気が生成され高圧タービン１１へ導入される。
【００２３】
高中圧タービン１は、高圧タービン１１と中圧タービン１２とから構成されている。高圧タービン１１の入口部は、蒸気発生器に配管を介して接続されている。また、高圧タービンの出口部１１１は、高圧湿分分離器３の第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２に配管６ａを介して接続されている。中圧タービン１２の入口部１２１は、高圧湿分分離器３の第一の蒸気出口部３３及び第二の蒸気出口部３４に配管６ｂを介して接続されており、中圧タービン１２の出口部１２２は低圧湿分分離加熱器４の入口部４１に配管６ｃを介して接続されている。
【００２４】
高圧タービン１１の出口部１１１は、高圧タービン１１の下部に高圧タービン１１の回転中心軸線である中心線Ｃに対して交差（直交）する一方向Ｄに、中心線Ｃを挟んで対称に二カ所設けられている。そしてこれらの出口部１１１に対応して、図２に示すように高圧湿分分離器３の下部には一方向Ｄに間隔をあけて上下に開口する第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２が設けられている。高圧湿分分離器３は中心線Ｃに対して交差する一方向Ｄに、中心線Ｃの位置を中央として中心線Ｃをまたいで配置されている。本実施形態では第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２のそれぞれは、高圧湿分分離器３における一方向Ｄの端部と中央とのちょうど中間の位置で高圧湿分分離器３に接続されている。
【００２５】
高圧湿分分離器３の第一の蒸気出口部３３は高圧湿分分離器３における一方向Ｄの両端部に一方向Ｄに開口して一つずつ設けられて、中圧タービンの複数の入口部１２１にそれぞれ接続されている。また、高圧湿分分離器３の第二の蒸気出口部３４は中心線Ｃと第一蒸気入口部３１との間、及び中心線Ｃと第二の蒸気入口部３２との間に上方に開口して一つずつ設けられて、中圧タービン１２の複数の入口部１２１にそれぞれ接続されている。
【００２６】
第一の蒸気出口部３３に対応する中圧タービン１２の入口部１２１は中圧タービン１２の下部に設けられており、第一の蒸気出口部３３と中圧タービン１２の入口部１２１とが配管６ｂを介して接続されている。第二の蒸気出口部３４に対応する中圧タービン１２の入口部１２１は中圧タービン１２の上部に設けられており、第二の蒸気出口部３４と配管６ｄを介して接続されている。
【００２７】
中圧タービン１２の出口部１２２は、中圧タービン１２の上部に、当該中圧タービン１２の入口部１２１よりも低圧タービン２側に設けられている。これら出口部１２２は、中心線Ｃを挟んで一方向Ｄに間隔をあけて二つ設けられており、中心線Ｃの両側に設けられた二つの低圧湿分分離加熱器４における入口部４１と配管６ｃを介してそれぞれ接続されている。
【００２８】
図示しない低圧湿分分離加熱器４の出口部は、低圧タービン２の入口部２１に配管６ｅを介してそれぞれ接続されている。低圧タービン２の図示しない出口部は復水器に配管を介して接続されている。
【００２９】
高中圧タービン１及び低圧タービン２は中心線Ｃ回りに回転する主軸７によって接続され、主軸７の先端は図示しない発電機と接続されている。
【００３０】
（湿分分離器）
以下、高圧湿分分離器３について詳しく説明する。
図２〜図５に示すように、本実施形態に係る高圧湿分分離器３は、円筒管３１４と、複数の湿分分離エレメント３１５と、仕切板３８と、区画板３９と、スペーサ３１６と、シール部材３１７と、分流部材３２０とを備えている。
【００３１】
（円筒管）
円筒管３１４は、水平方向に沿うとともに中心線Ｃに交差（直交）する軸線Ｏの方向（一方向Ｄ）に延びるとともに中空に形成されている。図２に示すように、上記の通り円筒管３１４には、第一の蒸気入口部３１、第二の蒸気入口部３２、第一の蒸気出口部３３、及び第二の蒸気出口部３４が形成されている。第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２は、円筒管３１４の内部と連通するように設けられ、蒸気を導入することが可能となっている。第一の蒸気出口部３３及び第二の蒸気出口部３４からは蒸気を円筒管３１４の外部へ排出することが可能となっている。
【００３２】
（湿分分離エレメント）
湿分分離エレメント３１５は、円筒管３１４の内部で、軸線Ｏの方向に並んで複数設けられている。具体的には、第一の蒸気入口部３１を基準に軸線Ｏの方向の両側と、第二の蒸気入口部３２を基準に軸線Ｏの方向の両側とに並んでいる。湿分分離エレメント３１５は上下方向に複数段（本実施形態では二段だが三段以上であってもよい）に設けられている。上下方向に設けられた二段の湿分分離エレメント３１５は、軸線Ｏを挟んで上下に対向するように設けられ、また、湿分分離エレメント３１５は中心線Ｃの方向に間隔をあけて対をなして設けられ、中心線Ｃの方向に対向するように設けられる。複数の湿分分離エレメント３１５の各々は矩形板状をなし、その表面を中心線Ｃの方向に向けて、その長手方向が軸線Ｏの方向に沿って配置されている。
【００３３】
各々の湿分分離エレメント３１５は、波形をなすセパレータベーンが所定間隔で積層された構造を有している。
【００３４】
以下、図２に示すように円筒管３１４の長手方向となる軸線Ｏの方向に、第一の蒸気出口部３３から第二の蒸気出口部３４に向かって湿分分離エレメント３１５の群を、第一の湿分分離エレメント群３１０、第二の湿分分離エレメント群３１１、第三の湿分分離エレメント群３１２、第四の湿分分離エレメント群３１３とする。第一の湿分分離エレメント群３１０と第二の湿分分離エレメント群３１１との間に第一の蒸気入口部３１が配置され、第三の湿分分離エレメント群３１２と第四の湿分分離エレメント群３１３との間に第二の蒸気入口部３２が配置されている。
【００３５】
第二の湿分分離エレメント群３１１及び第三の湿分分離エレメント群３１２のそれぞれにおける軸線Ｏの方向の中心位置に対応する円筒管３１４の上部に、上記の第二の蒸気出口部３４が開口して設けられている。
【００３６】
これにより、図３〜図５に示すように円筒管３１４の内周面と複数の湿分分離エレメント３１５の間には、蒸気が流通する軸線Ｏの方向に延びる断面半月状の第一の流路３６が中心線Ｃの方向に間隔をあけて対をなして区画されている。また、軸線Ｏを挟んで中心線Ｃの方向に対向する複数の湿分分離エレメント３１５同士の間には、第二の流路３７が区画されている。蒸気は、第一の流路３６を軸線Ｏ方向に移動しつつ湿分分離エレメント３１５を通過し、第二の流路３７に導かれ、第一の蒸気出口部３３及び第二の蒸気出口部３４から排出されることで蒸気が湿分分離エレメントを通過する際に湿分が除去されるようになっている。ここで、第一の流路３６は、当該流路を流れる蒸気を第二の流路３７に導く性質を有していればよいため、必ずしも半月状に形成されている必要はなく、蒸気が第一の流路３６から第二の流路３７へ流通する際に湿分分離エレメント３１５を通過するように形成されていればよい。
【００３７】
（仕切板）
第一の湿分分離エレメント群３１０と第二の湿分分離エレメント群３１１とにおける第一の蒸気入口部３１に面するそれぞれの端部には、仕切板３８が設けられている。また、第三の湿分分離エレメント群３１２及び第四の湿分分離エレメント群３１３の第二の蒸気入口部３２に面する端部には、仕切板３８が設けられている。その一方で、第一の湿分分離エレメント群３１０における第一の蒸気出口部３３、及び、第四の湿分分離エレメント群３１３における第二の蒸気出口部３４に面する端部には仕切板３８が設けられていない。同様に第二の湿分分離エレメント群３１１と第三の湿分分離エレメント群３１２とが対向する位置についても仕切板３８が設けられていない。
【００３８】
図４に示すように、仕切板３８は上下二段の湿分分離エレメント３１５の端部全体を覆うように、円筒管３１４の内部で円筒管３１４の上下方向にわたって設けられている。これにより、第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２に連通する蒸気導入室３５が円筒管３１４の内部で区画される。第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２から流入した蒸気は蒸気導入室３５から第一の流路３６に向かって流通する。
【００３９】
（区画板）
図５に示すように、円筒管３１４の内部には軸線Ｏの方向に延びる区画板３９が設けられている。上下に配置された複数の湿分分離エレメント３１５のうち、下側の湿分分離エレメント３１５Ｂは、区画板３９の上にその下端が固定されている。区画板３９は、円筒管３１４の内部で軸線Ｏの下方に配置され、ドレンが流通する断面半月状のドレン流路３１８を円筒管３１４の内周面との間に区画している。
【００４０】
また、上側の湿分分離エレメント３１５Ａの下端と湿分分離エレメント３１５Ｂの上端との間にはスペーサ３１６が設けられて、これらの湿分分離エレメント３１５Ａ、３１５Ｂを支持している。加えて、湿分分離エレメント３１５Ａの上端を固定部材３１９によって円筒管３１４の内周面に支持している。ここで上側の湿分分離エレメント３１５Ａと下側の湿分分離エレメント３１５Ｂとの間の固定は必ずしもスペーサ３１６を用いて行う必要はない。
【００４１】
区画板３９と円筒管３１４の内周面との間におけるドレン流路３１８内には、区画板３９の下面から下方に突出するとともに円筒管３１４の内周面から上方に突出するように設けられて、ドレン流路３１８内への蒸気の流入を阻止するラビリンス状のシール部材３１７が設けられている。ドレンは、ドレン流路３１８と連通して設けられた図示しないドレン排出口から外部へ排出される。
【００４２】
（分流部材）
図２及び図６に示すように、分流部材３２０は、第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２と対向するように円筒管３１４の内部に設けられている。より具体的には、分流部材３２０は、円筒管３１４の内周面に沿う湾曲形状をなして中心線Ｃに向かって延びる案内面３２０ａを有している。分流部材３２０は第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２と上下方向に間隔をあけてこれら蒸気入口部３１、３２の上方に配置されて円筒管３１４の内周面に固定されている。
【００４３】
案内面３２０ａは、第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２からの蒸気を、蒸気導入室３５に導く際に、軸線Ｏから円筒管３１４の径方向外側に離れるように分流し、その後、蒸気を一対の第一の流路３６に案内する。
【００４４】
（作用効果）
次に、本実施形態の高圧湿分分離器３の作用について説明する。
上記構成の蒸気タービンプラントＰでは、脱気器５から送出された水は蒸気発生器において加熱蒸気となり、この加熱蒸気は高圧タービンの入口部に送られて仕事をした後、高圧タービンの出口部１１１から配管６ａを介して高圧湿分分離器３に送られ、湿分が除去されたのちに中圧タービンの入口部１２１へ送られる。
【００４５】
図４に示すように、高圧湿分分離器３において、第一の蒸気入口部３１及び第二の蒸気入口部３２から蒸気導入室３５へ流入した蒸気は、分流部材３２０に衝突することで案内面３２０ａに案内されて一対の第一の流路３６の各々に流入する。第一の流路３６に流入した蒸気は、第一の流路３６を軸線Ｏの方向に流通する。その後、第一の流路３６から円筒管３１４の径方向内側に向かって流通する。
【００４６】
この際、蒸気は第一の流路３６と第二の流路３７の境界に設けられた湿分分離エレメント３１５を通過する。すると、蒸気に含まれる湿分が湿分分離エレメント３１５でドレンとなり、蒸気から湿分を除去することができる。分流部材３２０によって二手に分かれていた蒸気が第一の湿分分離エレメント群３１０及び第四の湿分分離エレメント群３１３を通過した後に第二の流路３７において合流し、第二の流路３７を軸線Ｏの方向に移動し、円筒管３１４の長手方向の両端に設けられた第一の蒸気出口部３３から外部に排出される。また分流部材３２０によって二手に分かれていた蒸気が第二の湿分分離エレメント群３１１及び第三の湿分分離エレメント群３１２を通過した後に第二の流路３７において合流し、円筒管３１４の上部に設けられた第二の蒸気出口部３４から外部へ排出される。
【００４７】
蒸気から湿分が除去される際に発生したドレンは、円筒管３１４の内部で下方に滴り落ちることによって、ドレン流路３１８へ導かれ、図示しないドレン排出口から円筒管３１４の外部へ排出される。
【００４８】
本実施形態の蒸気タービンプラントＰによれば、円筒管３１４の軸線Ｏの方向に開口する蒸気出口部３３、３４によって湿分分離エレメント３１５を通過した蒸気が円筒管３１４の軸端から排出されるようにしたことで、蒸気出口部３３、３４に接続される配管６ｂを水平方向に伸ばすことができ、タービン建屋内での配管６ｂのレイアウトの自由度が増す。
【００４９】
さらに、円筒管３１４の軸線Ｏの方向に開口する蒸気出口部３３、３４によって湿分分離エレメント３１５を通過した蒸気が円筒管３１４の軸端から排出されるようにしたことで、湿分分離エレメント３１５のレイアウトが蒸気出口部３３、３４の制約を受けにくくなる。具体的には、湿分分離エレメント３１５を通過した蒸気が円筒管３１４の軸端から排出されるようにしたことで、湿分分離エレメント３１５を円筒管３１４の径方向内側に寄せて配置し、湿分分離エレメント３１５に蒸気を流入させる流路である第一の流路３６を円筒管３１４内の径方向外側に配置することが可能となる。
【００５０】
湿分分離エレメント３１５を円筒管３１４の内部で径方向内側に寄せて軸線Ｏに近い位置に配置することができることで、湿分分離エレメント３１５を円筒管３１４内の軸線Ｏから離れた位置、即ち円筒管３１４内の径方向外側に寄って配置する場合に比べ、湿分分離エレメント３１５の上下方向の寸法を大きくすることができる。よって湿分分離エレメント３１５におけるベーン面積を確保するために円筒管３１４を大型化する必要がなくなり、タービン建屋内の蒸気タービンプラントＰの各構成のレイアウトの制約に対応可能となる。またベーン面積の確保による高圧湿分分離器３のコンパクト化が可能であり、設備コストを低減でき、メンテンナンス性を向上させることができる。
【００５１】
さらに本実施形態では、蒸気出口部３３、３４を円筒管３１４の軸線Ｏの方向の両端部に設けることで、二つの湿分分離器を一つにまとめたような形状になっている。即ち二つの湿分分離器を一つにまとめ、湿分分離器３のさらなるコンパクト化も可能である。よって蒸気タービンプラントＰのさらなるコンパクト化が可能である。
【００５２】
さらに本実施形態では、複数の湿分分離エレメント３１５が、軸線Ｏを挟んで対向するように複数配置され、かつ、円筒管３１４の上下に二段に配置されていることで、湿分分離エレメント３１５におけるベーン面積を十分に確保することができる。よって、円筒管３１４を大型化することなく蒸気入口部３１、３２から流入する蒸気から効率よく湿分を除去し、蒸気出口部３３、３４から排出することができる。
【００５３】
また、蒸気入口部３１、３２から流入した蒸気が分流部材３２０の案内面３２０ａに衝突したのちに軸線Ｏを挟んで二手に分流してから第一の流路３６に導かれる。したがって分流部材３２０に蒸気が衝突する際にも湿分を分離することができ、かつ軸線Ｏを挟んで中心線Ｃの方向に対向する湿分分離エレメント３１５の各々に蒸気を流入させ、高圧湿分分離器３全体としての湿分分離性能を向上させることができる。
【００５４】
本実施形態では必ずしも分流部材３２０は設けられなくともよい。また、分流部材３２０の案内面３２０ａ必ずしも円筒管３１４の内部に沿う湾曲形状に形成されている必要はなく、例えば、案内面３２０ａが平面であってもよい。
【００５５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、高圧湿分分離器３の第一の蒸気出口部３３は高圧湿分分離器３における軸線Ｏの両端部に必ずしも開口する必要はなく、片端部のみに開口するようにしてもよい。
また、上述した蒸気タービンプラントＰは、原子力発電設備だけに限定して適用されるとは限らず、例えば火力発電設備に適用することもできる。
【符号の説明】
【００５６】
１…高中圧タービン
２…低圧タービン
３…高圧湿分分離器
４…低圧湿分分離加熱器
５…脱気器
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ…配管
７…主軸
１１…高圧タービン（第一のタービン）
１２…中圧タービン（第二のタービン）
２１…低圧タービンの入口部
３１…第一の蒸気入口部
３２…第二の蒸気入口部
３３…第一の蒸気出口部
３４…第二の蒸気出口部
３５…蒸気導入室
３６…第一の流路
３７…第二の流路
３８…仕切板
３９…区画板
４１…低圧湿分分離器の入口部
１１１…高圧タービンの出口部
１２１…中圧タービンの入口部
１２２…中圧タービンの出口部
３１０…第一の湿分分離エレメント群
３１１…第二の湿分分離エレメント群       
３１２…第三の湿分分離エレメント群       
３１３…第四の湿分分離エレメント群       
３１４…円筒管
３１５…湿分分離エレメント
３１５Ａ…上側の湿分分離エレメント       
３１５Ｂ…下側の湿分分離エレメント
３１６…スペーサ
３１７…シール部材
３１８…ドレン流路
３１９…固定部材
３２０…分流部材
３２１…仕切板
Ｐ…蒸気タービンプラント
【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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