(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、管巣下部への滴下とともに増加する凝縮水の過冷却の発生を大幅に低減することができる復水器を提供することにある。【解決手段】  本発明の復水器は、容器１内に蒸気を流入させる流入口４と、前記流入口から流入した蒸気を凝縮する冷却管５の集合体である管巣６と、該管巣の上方に設置される抽出管１４を備えた復水器において、その下方に開口部を有すると共に前記管巣及び前記抽出管を内包する包囲構造物１３を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内に蒸気を流入させる流入口と、前記流入口から流入した蒸気を凝縮する冷却管の集合体である管巣と、該管巣の上方に設置される抽出管を備えた復水器において、
その下方に開口部を有し、前記管巣を覆う包囲構造物を設け、該包囲構造物で覆われた空間内に前記抽出管を配置したことを特徴とする復水器。
【請求項２】
前記包囲構造物は、前記容器内で冷却管長手方向の全長に渡り前記管巣を覆うように設置されることを特徴とする請求項１に記載の復水器。
【請求項３】
前記包囲構造物に覆われた空間は、冷却管長手方向に仕切り板によってスパン毎に区分したことを特徴を有する請求項１に記載の復水器。
【請求項４】
前記流入口から下降する蒸気流の流れ方向を前記包囲構造物の開口部の方向に転換させる整流板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の復水器。
【請求項５】
前記包囲構造物の内側面に、対向する管巣との間隙部を通過する蒸気流に対する邪魔板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の復水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービン排気蒸気を凝縮させる復水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に復水器はタービン排気蒸気を容器内に流入させ、容器内に設けた多数の冷却管からなる管巣に蒸気を導いて凝縮する。凝縮水は管巣下部へ滴下し、容器底部で収集され、給水加熱器へ送られる。管巣内部で発生した凝縮水の一部は管巣内を移動する際に冷却管と接触し、過冷却状態となる。凝縮水を給水加熱器に送る場合、凝縮水の温度が高いほどプラント効率は改善されるため、特開昭59-138890号公報（特許文献１）に示されているように、蒸気タービンの排気の一部を管巣の下方へバイパスするダクトを設け、管巣から滴下する凝縮水に吹きつけて、加熱する手法が知られている。
【０００３】
また、蒸気内に混入する非凝縮ガスを抽出するために、管巣の内部には抽出管が設けられ、未凝縮の蒸気と非凝縮ガスは抽出管よりエゼクターや真空ポンプによって容器外に排気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭59-138890号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、管巣内で過冷却となった凝縮水を再熱することを主目的としており、管巣下部に凝縮水が移動するにつれて過冷却が増加する問題の有効な解決策とはならない。
本発明の目的は、管巣下部への滴下とともに増加する凝縮水の過冷却の発生を大幅に低減することができる復水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の復水器は、容器内に蒸気を流入させる流入口と、前記流入口から流入した蒸気を凝縮する冷却管の集合体である管巣と、該管巣の上方に設置される抽出管を備え、その下方に開口部を有すると共に前記管巣及び前記抽出管を内包する包囲構造物を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、管巣下部への滴下とともに増加する凝縮水の過冷却の発生を大幅に低減することができる復水器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第1の実施の形態に関わる復水器の概略構成を示す正面縦断面図
【図２】第1の実施の形態に関わる復水器の概略構成を示す側面縦断面図
【図３】冷却管と包囲板の間隙部に設置されるバイパス防止板部の概略図
【図４】包囲板の長さ調整を示した概略図
【図５】仕切り板の概略図
【図６】整流板の概略図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施形態による復水器の正面縦断面図を示し、図２は同じく側面縦断面図である。
【００１１】
本実施形態による復水器は、図１、図２に示すように、平面形状がほぼ矩形をした容器１を有し、容器１上部には軸を水平にした蒸気タービン２が流入口４を介して設置されている。
【００１２】
容器１内の下部には、複数の冷却管５がタービン２の軸と平行に格子状に配列され、その集合体により管巣６を構成している。管巣６は包囲板１３により覆われ、管巣６と包囲板１３の間の空間には、未凝縮の蒸気や非凝縮ガスを抽出する抽出管１４が設置されている。抽出管１４には抽出口１５が複数形成されている。
【００１３】
また、冷却管５の両端は管板７を介して容器１に固定され、両管板の間では、その途中位置において支持板８によって容器１内で支持されている。
【００１４】
容器１の底部には、管巣６からの凝縮水１０を収集するホットウェル１１が設けられる。
【００１５】
上記のような構成の復水器において、蒸気タービン２からの蒸気流３は、容器１の上部に設置される流入口４により容器１内へ導入され、管巣６に向かって下降する。
【００１６】
包囲板１３まで達した蒸気は、包囲板１３に沿って容器１の側面と包囲板１３の間の通路をさらに下降し、管巣６及び抽出管１４を内包する包囲板１３の開口部まで下降したところで、管巣６の表面に達する。そこで、蒸気は冷却管５と接し、冷却管５の中を通水される冷却水９との間で熱交換を行いながら、抽出管１４に向かって、管巣６中を上昇する。
【００１７】
管巣６中では、蒸気は冷却管５との接触によりその潜熱を奪われて凝縮し、凝縮水１０が発生する。凝縮水１０は、冷却管５の表面に沿って、下降しながら蒸気流による加熱と冷却水による冷却を繰り返しながら滴下し、ホットウェル１１に収集された後、復水として復水出口１２より給水加熱器へ供給される。
【００１８】
以上の凝縮現象について詳細を説明する。
【００１９】
冷却管との接触により生成した凝縮水は、復水器内の真空圧力に相当する飽和蒸気温度で存在することが望ましく、理想的な状態として、凝縮水は冷却管表面での凝縮後、すぐに冷却管表面から分離されることが望ましい。
【００２０】
しかしながら、実構造上は、冷却管表面が低温であるため、潜熱分のみの熱交換を行うことは不可能であり、飽和水温度以下まで凝縮水の温度低下が生じてしまう。これが凝縮水の過冷却状態であり、必要以上の凝縮水温度の低下は、プラント効率の低下に繋がるため、過冷却の低減が必要とされる。
【００２１】
特許文献１で示すとおり、蒸気流を管巣上部から導入した場合、管巣中で発生した凝縮水は冷却管表面に沿って管巣内を下降することから管巣下部での過冷却凝縮水が発生しやすい。
【００２２】
一方で、本実施例のように、蒸気流を管巣下部（下方に開口した包囲板の開口部）から導入する場合、下降する凝縮水は、冷却管表面での冷却と上昇する蒸気流れによる加熱が繰り返され、かつ管巣下部に向かうほど、高温の蒸気にさらされるため温度が高い分布となることから、管巣下部からホットウェルへ滴下される凝縮水は、過冷却の少ない凝縮水とすることが可能となる。
【００２３】
以下に付帯構造物の詳細について説明する。
【００２４】
包囲板１３は、図1に示すように管巣６の外周に沿って側面を覆い、図２に示すように側面を支持板８のスパン毎に分割して設置される。また、図３に示すように、蒸気流のバイパス防止のため、包囲板１３の内側面（管巣６と対向する面）側にとして邪魔板１６が設置される。図３の例では、対向する管巣方向に向かって突出するように設置しており、包囲板１３とこれに対向する管巣６との間隙部を通過する蒸気流に対する障害物（バイパス防止板）としている。これにより、管巣６と包囲板１３の間隙部のバイパスによる蒸気の未凝縮を低減することができる。  また、包囲板１３は、管巣６の上部および側面を覆い、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、その設置長さを調整することにより、管巣６へ流入する蒸気流速および流入範囲を最適化することができる。
【００２５】
また、支持板８の上部には、図５に示すように包囲板１３と抽出管１４と支持板８をスパン毎に区分けする仕切り板１７が設置される。支持板スパンごとに空間を区分けすることによって、スパンごとに設置される抽出穴１５から均等に非凝縮ガスを抽出することができる。
【００２６】
さらに、管巣６の下部には、図６に示すように整流板１８を設置しても良い。この包囲板１３に沿って、容器内を下降する蒸気流れを整流および、包囲板の開口部の方向へ方向転換させることによって、管巣６および冷却管５との熱交換を促進させることができる。
【００２７】
以上のような構造を有する復水器では、管巣内を下降することで過冷却状態となる凝縮水に対して、管巣下部から上部へ対向上昇する蒸気流れを形成することで、管巣全体として、下部方向に温度上昇する分布となるため、凝縮水の過冷却の発生を大幅に低減することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１：容器 
２：蒸気タービン 
３：タービン排気 
４：流入口 
５：冷却管 
６：管巣 
７：管板 
８：支持板 
９：冷却水 
１０：凝縮水 
１１：ホットウェル 
１２：復水出口 
１３：包囲板 
１４：抽出管 
１５：抽出穴 
１６： 邪魔板
１７：仕切り板
１８：整流板
【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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【図６】
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