(57)【要約】【課題】配管が複雑になることなく簡単に構成することができる、復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを提供する。【解決手段】蒸気タービンプラント１０に用いられる復水器の真空調整装置２０は、駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器１８から空気を抽出する空気エゼクタ６２と、空気エゼクタ６２の内部に駆動空気を流入させる真空ポンプ６０とを備えており、空気エゼクタ６２は、空気エゼクタ６２の内部に取り込まれた駆動空気に大気中の空気を混合することによって抽気能力を低減させる「抽気能力低減手段」としての外気口８８および空調弁９０を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える、復水器の真空調整装置において、
前記空気エゼクタは、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合することによって抽気能力を低減させる抽気能力低減手段を有していることを特徴とする、復水器の真空調整装置。
【請求項２】
前記空気エゼクタは、スロート部を有するディフューザと、前記ディフューザの基端部に設けられた吸入室と、前記スロート部に前記駆動空気を与えるノズルと、前記吸入室に前記復水器内の空気を流入させる抽気口とを有しており、
前記抽気能力低減手段は、前記吸入室に大気中の空気を流入させる外気口と、前記外気口に取り込まれる前記大気中の空気の流量を調整する空調弁とを有している、請求項１に記載の復水器の真空調整装置。
【請求項３】
前記復水器と前記空気エゼクタとを連通する抽気流路と、
前記抽気流路に配置され、前記空調弁から取り込まれた空気が前記抽気流路を通って前記復水器に流入するのを防止する逆止弁とをさらに備える、請求項１または２に記載の復水器の真空調整装置。
【請求項４】
前記復水器内の真空度を測定する圧力計と、
前記圧力計の出力に基づいて前記空調弁の開閉動作を制御する制御装置とを備える、請求項３に記載の復水器の真空調整装置。
【請求項５】
駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える復水器の真空調整装置を用いた復水器の真空調整方法であって、
前記復水器内の真空度を測定する工程と、
前記真空度が予め定められた設定値よりも高いときに、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合する工程とを備える、復水器の真空調整方法。
【請求項６】
給水から蒸気を生成するボイラと前記ボイラで生成された蒸気で駆動される主機タービンとを有する蒸気系統と、
前記主機タービンから排出された蒸気を凝縮させて復水を生成する復水器と前記復水から空気を除去する脱気器とを有する復水系統と、
前記ボイラに前記給水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、
請求項３または４に記載の復水器の真空調整装置を有する抽気系統とを備える、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、主機タービンから排出された蒸気を冷却凝縮させる復水器内の真空度を調整する復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに真空調整装置を備える蒸気タービンプラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気を動力とする船舶および発電プラント等は、蒸気から動力を得るための「蒸気タービンプラント」を備えている。一般的な「蒸気タービンプラント」は、水から蒸気を生成するボイラと、当該蒸気から原動力を得る主機タービンと、主機タービンから排出された蒸気を冷却凝縮させて水（以下、「復水」という。）を生成する復水器と、復水に溶け込んでいる空気を除去する脱気器と、脱気後の水（以下、「給水」という。）をボイラに供給する給水ポンプとを有している。そして、これらの機器が配管を介して連結されることによって、ボイラから復水器に至る「蒸気系統」と、復水器から脱気器に至る「復水系統」と、脱気器からボイラに至る「給水系統」とが構成されている。
【０００３】
一般的な復水器では、「冷却水」として海水が用いられ、海水の温度によって復水器内の真空度（以下、「復水器真空度」という。）が左右されるため、海水の温度は、設計温度（たとえば、２４℃または２７℃）付近で安定していることが望ましい。しかし、海水の温度は、実際には、航海海域や季節等によって１０〜３０℃の幅で変化するため、設計温度から著しく乖離することがあり、海水の温度が低くなり過ぎた場合には、復水器真空度が許容運転範囲を超えて上昇することがある。そして、復水器真空度が著しく上昇した場合には、主機タービンの最終段に位置する回転翼付近の蒸気が「湿り蒸気」となって、当該回転翼にドレンエロージョン（水滴による浸食）が発生し、当該回転翼が損傷するおそれがある。また、最終段に位置する回転翼付近の排気損が大きくなって、主機タービンの蒸気消費率が悪化するおそれがある。
【０００４】
そこで、従来より、これらの課題を解決するための様々な技術が開発されており、たとえば、特許文献１には、復水器真空度を簡単に調整できるようにした「真空度制御装置」が開示されている。この「真空度制御装置」は、一端が復水器に接続され、かつ、他端が真空ポンプに接続された真空排気管と、真空排気管の流路中における真空ポンプよりも上流側の部位から分岐された真空調節管と、真空調節管に設けられた真空調節弁とを備えており、復水器真空度が予め定められた規定真空度よりも高くなったときには、真空調節弁を開いて真空排気管内に外気を取り込み、これにより排気効率を意図的に低下させて、復水器真空度を規定真空度以下まで低下させるようにしていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３４９３１４号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の「真空度制御装置」によれば、真空排気管内に外部から空気を取り込むだけで、復水器真空度を簡単に調整することが可能であるが、真空排気管から真空調節管を分岐配管し、この真空調節管に真空調節弁を設けていたので、配管が複雑になるという課題があった。また、真空調節弁から取り込んだ空気を真空排気管に流入させていたので、当該空気が「復水系統」に流入することによって脱気器の負担を増大させるという課題もあった。つまり、「復水系統」の終点に脱気器を配設している主な目的は、復水から空気を除去することによって「蒸気タービンプラント」を構成する機器が空気で腐食するのを防止することにあるが、特許文献１に記載された「真空度制御装置」では、空気が「復水系統」に流入してしまう可能性があり、その場合には脱気器の負担を増大させるため、防食効果が著しく阻害されるという課題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、配管が複雑になることなく簡単に構成することができる、復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。また、「復水系統」に空気が流入するのを防止しつつ、復水器真空度を簡単に調整することができる、復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、本発明に係る復水器の真空調整装置は、駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える、復水器の真空調整装置において、前記空気エゼクタは、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合することによって抽気能力を低減させる抽気能力低減手段を有していることを特徴とする。
【０００９】
この構成では、空気エゼクタの内部に取り込まれた駆動空気に大気中の空気を混合することによって、空気エゼクタの抽気能力を低減させることができ、復水器真空度を簡単かつ迅速に低減させることができる。したがって、復水器真空度の上昇に起因するドレンエロージョン等の発生を簡単な構成で確実に防止することができる。
【００１０】
前記空気エゼクタは、スロート部を有するディフューザと、前記ディフューザの基端部に設けられた吸入室と、前記スロート部に前記駆動空気を与えるノズルと、前記吸入室に前記復水器内の空気を流入させる抽気口とを有しており、前記抽気能力低減手段は、前記吸入室に大気中の空気を流入させる外気口と、前記外気口に取り込まれる前記大気中の空気の流量を調整する空調弁とを有していてもよい。
【００１１】
この構成では、抽気能力低減手段が、外気口と空調弁とを有しているので、空気エゼクタの抽気能力を低減させるための機構を簡単かつ小型に構成することができる。
【００１２】
前記復水器と前記空気エゼクタとを連通する抽気流路と、前記抽気流路に配置され、前記空調弁から取り込まれた空気が前記抽気流路を通って前記復水器に流入するのを防止する逆止弁とをさらに備えていてもよい。
【００１３】
この構成では、復水器に空気が流入するのを逆止弁で防止することができるので、「復水系統」の終点に配設された脱気器の負担が増大するのを防止することができる。
【００１４】
前記復水器内の真空度を測定する圧力計と、前記圧力計の出力に基づいて前記空調弁の開閉動作を制御する制御装置とを備えていてもよい。
【００１５】
この構成では、制御装置によって復水器真空度を自動的に調整することができる。
【００１６】
前記課題を解決するために、本発明に係る復水器の真空調整方法は、駆動空気の流れによるベンチュリ効果で発生した負圧を利用して復水器から空気を抽出する空気エゼクタと、前記空気エゼクタの内部に前記駆動空気を流入させる真空ポンプとを備える復水器の真空調整装置を用いた復水器の真空調整方法であって、前記復水器内の真空度を測定する工程と、前記真空度が予め定められた設定値よりも高いときに、前記空気エゼクタの内部に取り込まれた前記駆動空気に大気中の空気を混合する工程とを備える。
【００１７】
この構成において、空気エゼクタの内部に取り込まれた駆動空気に大気中の空気を混合すると、空気エゼクタの内部の圧力が上昇し、空気エゼクタの抽気能力が低減される。したがって、復水器真空度が予め定められた設定値よりも高いときには、復水器からの抽気量が低減され、復水器真空度が低減される。なお、駆動空気に大気中の空気を混合する手段は、特に限定されるものではなく、たとえば、自動的に制御される空調弁を用いてもよいし、手動式の空調弁を用いてもよい。
【００１８】
前記課題を解決するために、本発明に係る蒸気タービンプラントは、給水から蒸気を生成するボイラと前記ボイラで生成された蒸気で駆動される主機タービンとを有する蒸気系統と、前記主機タービンから排出された蒸気を凝縮させて復水を生成する復水器と前記復水から空気を除去する脱気器とを有する復水系統と、前記ボイラに前記給水を供給する給水ポンプを有する給水系統と、上記真空調整装置（逆止弁を備えるもの）を有する抽気系統とを備える。
【００１９】
この構成では、「復水系統」を構成する脱気器で復水から空気を除去するとともに、「抽気系統」を構成する真空調整装置の逆止弁で復水系統に空気が流入するのを防止しているので、空気による機器の腐食を効果的に防止することができる。また、上記真空調整装置を用いていることから、復水器真空度の上昇に起因するドレンエロージョン等の発生を簡単な構成で確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントによれば、複雑な配管を要することなく簡単に構成することができる。そして、特に、逆止弁を備える構成によれば、「復水系統」に空気が流入するのを防止しつつ、復水器真空度を簡単に調整することができるので、空気による機器の腐食を防止しつつ、ドレンエロージョン等の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントの構成を示す系統図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントに用いられる空気エゼクタの構成を示す断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントに用いられる制御ブロックを示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る蒸気タービンプラントに対する真空調整試験の結果を示すグラフである。
【図５】図５は、第２実施形態に係る蒸気タービンプラントの構成を示す系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態に係る復水器の真空調整装置および真空調整方法、ならびに蒸気タービンプラントを、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本発明を船舶用に構成したものである。
【００２３】
（第１実施形態）
［蒸気タービンプラントの全体構成］
まず、図１を参照しながら第１実施形態に係る蒸気タービンプラント１０の全体構成について説明する。蒸気タービンプラント１０は、船舶のプロペラ１２を回転させる動力を蒸気から得るための装置であり、ボイラ１４、主機タービン１６、復水器１８、真空調整装置２０、復水ポンプ２２、グランドコンデンサ２４、低圧給水加熱器２６、脱気器２８、給水ポンプ３０および高圧給水加熱器３２を備えている。そして、これらの機器が配管３４ａ〜３４ｄを介して連結されることによって、蒸気系統Ｌ１、復水系統Ｌ２、給水系統Ｌ３および抽気系統Ｌ４が構成されている。
【００２４】
ボイラ１４は、燃料（重油等）を燃焼させることによって熱エネルギを発生させ、その熱エネルギを水（給水）に伝達することによって蒸気を生成するものであり、ボイラ１４で生成された蒸気が配管３４ａを通して主機タービン１６に与えられる。
【００２５】
主機タービン１６は、蒸気から動力を取り出す「蒸気タービン」であり、蒸気から動力を段階的に効率よく取り出すために、高圧タービン４０と低圧タービン４２とを備えている。高圧タービン４０は、タービンロータ４０ａと複数段に構成された回転翼（図示省略）とを有しており、ボイラ１４から与えられた高圧蒸気が各段の回転翼に作用してタービンロータ４０ａが回転される。一方、低圧タービン４２は、タービンロータ４２ａと複数段に構成された回転翼（図示省略）とを備えており、高圧タービン４０から与えられた低圧蒸気が各段の回転翼に作用してタービンロータ４２ａが回転される。そして、タービンロータ４０ａ，４２ａの回転力が減速装置４４を介してプロペラシャフト１２ａに与えられ、プロペラ１２が回転される。
【００２６】
復水器１８は、低圧タービン４２の排出口に連通された復水器本体１８ａと、復水器本体１８ａの内部に配置された複数の冷却管（図示省略）と、複数の冷却管の入口に連通して復水器本体１８ａの一方側部に形成された入口部１８ｂと、複数の冷却管の出口に連通して復水器本体１８ａの他方側部に形成された出口部１８ｃとを有している。また、復水器本体１８ａには、復水器１８内の真空度（すなわち復水器真空度）を測定する圧力計５０が取り付けられており、入口部１８ｂには、複数の冷却管に供給される海水（すなわち冷却水）の温度を測定する温度計５２が取り付けられている。そして、復水器本体１８ａには、配管３４ｂを介して復水ポンプ２２が接続されるとともに、配管３４ｄを介して真空調整装置２０が接続されている。なお、圧力計５０は、真空調整装置２０の構成要素であるため、その機能については真空調整装置２０の説明の中で言及する。
【００２７】
復水器１８においては、低圧タービン４２から復水器本体１８ａ内に蒸気が供給されるとともに、入口部１８ｂから複数の冷却管に海水が与えられ、復水器本体１８ａ内の蒸気が冷却管内の海水によって冷却凝縮され、復水に戻される。そして、蒸気との間で熱交換された海水は、出口部１８ｃから排出され、蒸気から生成された復水は、配管３４ｂから排出される。また、復水器本体１８ａ内に溜まった空気は、真空調整装置２０によって常時抽出され、復水器真空度がほぼ一定（本実施形態では、−９６．３ＫＰａ（７２２ｍｍＨｇｖ）程度）に保持される。これにより、主機タービン１６内において、ある一定の熱落差が保たれ、主機タービン１６の熱効率の低下が防止される。
【００２８】
真空調整装置２０は、復水器１８内の空気を常時抽出しながら、必要に応じて復水器真空度を調整するものであり、本発明に特有の構成を備えている。そのため、真空調整装置２０については、後の［真空調整装置の構成］において詳細に説明する。
【００２９】
復水ポンプ２２は、復水器１８内の復水を吸引してグランドコンデンサ２４へ圧送するものであり、グランドコンデンサ２４は、タービングランド部から漏洩した蒸気を利用して復水を加熱するものであり、低圧給水加熱器２６は、主機タービン１６の蒸気流路から抽出した蒸気を利用して復水をさらに加熱するものであり、脱気器２８は、復水から空気および非凝縮性ガスを取り除くものである。脱気器２８の下部には、水槽が設けられており、当該水槽に溜められた水は、ボイラ１４に供給されることから「給水」と称される。脱気器２８は、復水から給水を生成することから、復水系統Ｌ２の終点となっており、かつ、給水系統Ｌ３の始点となっている。
【００３０】
給水ポンプ３０は、脱気器２８から給水を吸引して高圧給水加熱器３２へ圧送するものであり、高圧給水加熱器３２は、主機タービン１６の蒸気流路から抽出した蒸気を利用して給水をさらに加熱するものであり、高圧給水加熱器３２から排出された高温の給水が給水ポンプ３０の吐出圧によってボイラ１４に与えられる。そして、ボイラ１４において給水から蒸気が生成される。
【００３１】
［真空調整装置の構成］
以下に、図１および図２を参照しながら真空調整装置２０について詳細に説明する。真空調整装置２０は、真空ポンプ６０、空気エゼクタ６２、逆止弁６４、制御装置６６および圧力計５０を備えている。
【００３２】
真空ポンプ６０は、図１に示すように、水封式ポンプ７０と、水封式ポンプ７０を駆動する駆動モータ７２と、水封式ポンプ７０の吐出口７０ａから吐出された水から空気を分離する封水タンク７４と、封水タンク７４から排出されたオーバーフロー水を冷却する封水冷却器７６とを有しており、封水タンク７４の上面には、水から分離された空気を抜くための排気口７４ａが形成されている。そして、封水冷却器７６から排出された水が水封式ポンプ７０および封水タンク７４を通って封水冷却器７６に戻るように循環流路Ｒが構成されており、水封式ポンプ７０の吸入口７０ｂに空気エゼクタ６２の吐出口（すなわちディフューザ８０の先端部）８０ｂが接続されている。
【００３３】
空気エゼクタ６２は、図２に示すように、ディフューザ８０、吸入室８２、ノズル８４、抽気口８６、外気口８８および空調弁９０を備えている。
【００３４】
ディフューザ８０は、その基端部８０ａの近傍にスロート部（一番狭い部分）９２を有する略ラッパ状の部材であり、ディフューザ８０の基端部８０ａに吸入室８２が連設されている。吸入室８２は、ノズル８４、抽気口８６および外気口８８からの空気を合流させてディフューザ８０に与える流路Ｑを構成する中空部材であり、吸入室８２の側壁には、孔状のノズル取付口８２ａと、管状の抽気口８６と、管状の外気口８８とが互いに独立して設けられている。そして、ノズル取付口８２ａに対してノズル８４が取り付けられており、外気口８８に対して空調弁９０が取り付けられている。
【００３５】
ノズル８４は、先端部８４ａの内径がテーパ状に拡径された筒状部材であり、ノズル８４の先端部８４ａは、吸入室８２の内部においてディフューザ８０の基端部８０ａに臨まされており、ノズル８４の基端部８４ｂは、大気に開放されている。ノズル取付口８２ａにノズル８４を取り付けた状態において、ノズル８４の軸線とディフューザ８０の軸線とは一致しており、ノズル８４から吸入室８２に流入した外気(すなわち駆動空気)がディフューザ８０のスロート部９２に真っ直ぐに向かうようになっている。
【００３６】
空調弁９０は、外気口８８に対して大気中の空気（すなわち外気）を流量調整しながら取り込むものであり、外気口８８に取り付けられた弁ハウジング９０ａと、弁ハウジング９０ａの内部に開閉自在に配置された弁体（図示省略）と、弁体を駆動する弁開閉装置９０ｂとを有している。弁開閉装置９０ｂは、制御装置６６（図１）から与えられる制御信号に基づいて駆動されるものであり、制御信号に応じた弁開度を無段階で任意に選択できるように構成されている。本実施形態では、後述するように、空調弁９０および外気口８８を通して吸入室８２に取り込まれた外気が駆動空気に混合されることによって、空気エゼクタ６２の抽気能力が低減されるため、外気口８８および空調弁９０が「抽気能力低減手段」となっている。
【００３７】
逆止弁６４は、図１に示すように、空気エゼクタ６２における吸入室８２内の空気が復水器１８と空気エゼクタ６２とを連通する空気流路（以下、「抽気流路」という。）Ｇを通って復水器１８内に流入するのを防止するものであり、本実施形態では、抽気口８６の上流側端部に逆止弁６４が取り付けられている。なお、逆止弁６４の位置は、「抽気流路Ｇ」にある限り、特に限定されるものではなく、たとえば、「抽気流路Ｇ」を構成する配管３４ｄの途中に逆止弁６４が配設されていてもよい。
【００３８】
制御装置６６（図１）は、空調弁９０の開閉動作を制御するものであり、各種の演算処理を実行する中央演算装置（ＣＰＵ）と、制御プログラムおよび各種のデータを記憶する記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）とを有しており、制御装置６６には、圧力計５０および弁開閉装置９０ｂが信号線を介して電気的に接続されている。圧力計５０から出力された圧力信号が制御装置６６に与えられると、中央演算装置（ＣＰＵ）では、当該圧力信号と記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）に記憶されたデータとに基づいて制御信号が生成され、この制御信号が空調弁９０の弁開閉装置９０ｂに与えられる。
【００３９】
ここで、圧力計５０から出力された圧力信号で定まる復水器真空度を「ＰＶ」、記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）に記憶された設定値を「ＳＰ」、制御信号で定まる空調弁９０（弁開閉装置９０ｂ）の出力値を「ＯＵＴ」、比例ゲインを「Ｋ」、積分時間を「Ｔｉ」、ラプラス演算子を「ｓ」とすると、制御装置６６による空調弁９０の制御は、図３に示す制御ブロックに従って行われることになる。なお、空調弁９０の具体的な制御については後述する。
【００４０】
［蒸気タービンプラントの動作］
次に、図１および図２を参照しながら蒸気タービンプラント１０の動作について説明する。蒸気タービンプラント１０の運転を開始すると、図１に示すように、蒸気系統Ｌ１の始点に位置するボイラ１４によって蒸気が生成され、この蒸気が主機タービン１６に与えられてプロペラ１２等が回転される。主機タービン１６で仕事を終えた蒸気は、復水器１８で冷却凝縮されて復水に戻され、復水系統Ｌ２および給水系統Ｌ３を経てボイラ１４に与えられる。
【００４１】
また、抽気系統Ｌ４では、駆動モータ７２が所定の回転数で回転されることによって水封式ポンプ７０が駆動される。すると、図２に示すように、空気エゼクタ６２では、水封式ポンプ７０に引かれた大気中の空気が、ノズル８４から吸入室８２に取り込まれ、この空気(すなわち駆動空気)がディフューザ８０のスロート部９２を通して先端部８０ｂから排出される。このとき、駆動空気の流れは、スロート部９２のベンチュリ効果によって高速化されるため、スロート部９２の圧力は、ベルヌーイの定理に従って低下し、吸入室８２の内部は、スロート部９２の圧力（負圧）に応じた負圧となる。したがって、復水器１８内の空気は、当該負圧に引かれて、配管３４ｄ、逆止弁６４および抽気口８６を通して吸入室８２内に取り込まれ、海水（すなわち冷却水）の温度が一定であれば、復水器真空度はほぼ一定に保持される。
【００４２】
［真空調整装置による真空調整方法］
続いて、図１および図２を参照しながら真空調整装置２０による真空調整方法について説明する。「冷却水」となる海水の温度が設計温度付近で安定している場合には、空調弁９０を操作しない通常運転でも、復水器真空度を許容運転範囲内に保持することが可能である。しかし、航海海域や季節等によって海水の温度が著しく低下し、復水器真空度が許容運転範囲を超えて上昇すると、上述したように、主機タービン１６の最終段に位置する回転翼にドレンエロージョン等が発生するおそれがある。そこで、本実施形態では、圧力計５０によって復水器真空度（ＰＶ）が常時測定され、図３の制御ブロックに従って、空調弁９０の出力値（ＯＵＴ）が制御される。つまり、復水器真空度（ＰＶ）が設定値（ＳＰ）よりも高い場合には、弁開閉装置９０ｂで弁体を開くように出力値（ＯＵＴ）が制御され、復水器真空度（ＰＶ）が設定値（ＳＰ）よりも低い場合には、弁開閉装置９０ｂで弁体を閉じるように出力値（ＯＵＴ）が制御される。
【００４３】
空調弁９０が開かれると、その開度に応じた流量の外気が空調弁９０から外気口８８を経て吸入室８２に流入し、この外気が空気エゼクタ６２の内部（すなわち吸入室８２）に取り込まれた駆動空気に混合されることによって、吸入室８２の圧力が上昇される。したがって、空気エゼクタ６２の抽気能力は、吸入室８２に流入する外気量に応じて低減され、復水器真空度は、抽気能力の低減程度に応じて上昇される。外気口８８から吸入室８２に流入する外気は、抽気口８６から吸入室８２に流入する空気（すなわち抽気）よりも高圧であるが、抽気口８６の上流側端部には、逆止弁６４が設けられているので、当該外気が「抽気流路Ｇ」を逆流して復水器１８内に流入するのを防止することができる。
【００４４】
本実施形態では、空調弁９０から外気を取り込むだけで真空調整装置２０の抽気能力を迅速に低減することができるので、応答性の高い正確な真空調整（復水器真空度の低減）が可能であり、復水器真空度の上昇によるドレンエロージョン等を効果的に防止することができる。
【００４５】
［真空調整装置による真空調整試験］
図４のグラフに示すように、発明者は、真空調整装置２０の実用性を「真空調整試験」により確認した。この「真空調整試験」では、まず、真空調整装置２０の空調弁９０を全閉にして真空調整装置２０の抽気能力を最大にし、復水器真空度を許容運転範囲の上限値（−９８．０ＫＰａ）よりも上昇させた。具体的には、復水器１８に対して１５．３℃の海水を「冷却水」として供給し、復水器真空度を−９９．２ＫＰａまで上昇させた。続いて、空調弁９０を全開にして真空調整装置２０の抽気能力を最小にし、空調弁９０の全開操作時からの時間の経過に伴う復水器真空度の変化を観察した。図４のグラフは、このときの経過時間と復水器真空度との関係を示したものである。
【００４６】
図４のグラフより、復水器真空度は、６〜９分の時間帯で急激に低下し、その後、許容運転範囲内で安定したことが分かる。つまり、海水の温度が１５．３℃程度まで低下した場合でも、真空調整装置２０によって復水器真空度を許容運転範囲内に保持できることが分かる。
【００４７】
（第２実施形態）
図５に示した第２実施形態に係る蒸気タービンプラント１００は、圧力計５０および温度計５２の出力等に基づいて、空気エゼクタ６２の空調弁１１２を手動で操作するようにしたものである。この蒸気タービンプラント１００は、復水器真空度を自動的に制御するための構成（制御装置６６、弁開閉装置９０ｂ等）を備えていない点を除いて、第１実施形態に係る蒸気タービンプラント１０（図１）と同様に構成されている。そのため、蒸気タービンプラント１０（図１）の構成部分と対応する部分には、当該構成部分と同じ符号を付し、対応する部分についての説明は省略する。
【００４８】
蒸気タービンプラント１００において復水器真空度を調整する際には、まず、復水器真空度を圧力計５０によって測定する。そして、復水器真空度が予め定められた設定値よりも高ければ、空調弁１１２を手動で開くことによって吸入室８２内に外気を取り込み、空気エゼクタ６２の内部（すなわち吸入室８２）に取り込まれた駆動空気に当該外気を混合して真空調整装置２０の抽気能力を低減させる。すると、復水器１８からの抽気量が低減されるため、その低減程度に応じて復水器真空度が低減される。第２実施形態では、空調弁１１２から取り込まれた外気が外気口８８から吸入室８２内に流入し、当該外気が駆動空気に混合されることによって空気エゼクタ６２の抽気能力が低減されるので、外気口８８および空調弁１１２が「抽気能力低減手段」となっている。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、船舶および発電プラント等のような蒸気タービンプラントを用いる用途に幅広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
Ｌ１…  蒸気系統
Ｌ２…  復水系統
Ｌ３…  給水系統
Ｌ４…  抽気系統
１０…  蒸気タービンプラント
１２…  プロペラ
１４…  ボイラ
１６…  主機タービン
１８…  復水器
２０…  復水器の真空調整装置
２２…  復水ポンプ
２４…  グランドコンデンサ
２８…  脱気器
４０…  高圧タービン
４２…  低圧タービン
５０…  圧力計
５２…  温度計
６０…  真空ポンプ
６２…  空気エゼクタ
６４…  逆止弁
６６…  制御装置
７０…  水封式ポンプ
８０…  ディフューザ
８２…  吸入室
８４…  ノズル
８６…  抽気口
８８…  外気口（抽気能力低減手段）
９０…  空調弁（抽気能力低減手段）
９０ａ…  弁本体
９０ｂ…  弁開閉装置
９２…  スロート部
１００…  蒸気タービンプラント
１１２…  空調弁（抽気能力低減手段）
【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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