(57)【要約】【課題】  ドレンタンク内のドレンを効率よく脱気する。【解決手段】  ドレンタンク１は、ドレン導入口からドレンを内部に導入し、ドレン排出口からドレンを外部に排出する本体胴１と、この本体胴１内部のうちドレン導入口の下方に設けられ、本体胴１内部を上下に仕切り、ドレンを流下させる孔が形成された多孔板９と、本体胴１のうち多孔板９の下方に設けられ、加熱蒸気を本体胴１内に導入する蒸気導入口１０と、加熱蒸気を本体胴１外に排出する蒸気排出口１２と、蒸気排出口１２に接続され、多孔板９を貫通する蒸気通路管１１とを備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドレン導入口からドレンを内部に導入し、ドレン排出口からドレンを外部に排出する本体胴と、
この本体胴内部のうち前記ドレン導入口の下方に設けられ、前記本体胴内部を上下に仕切り、ドレンを流下させる孔が形成された多孔板と、
前記本体胴外周のうち前記多孔板の下方に設けられ、加熱蒸気を前記本体胴内に導入する蒸気導入口と、
前記加熱蒸気を前記本体胴外に排出する蒸気排出口と、
前記蒸気排出口に接続され、前記多孔板を貫通する蒸気通路管とを備えることを特徴とするドレンタンク。
【請求項２】
前記本体胴内部のうち前記蒸気導入口の蒸気出口に設けられたバッフルをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のドレンタンク。
【請求項３】
前記本体胴内部において前記蒸気導入口に接続され、外周に複数の孔を形成した多孔管をさらに備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のドレンランク。
【請求項４】
前記ドレン導入口は、低エンタルピドレンが流入する低エンタルピドレン導入口と、この低エンタルピドレン導入口より下方において高エンタルピドレンが流入する高エンタルピドレン導入口とから構成され、
前記多孔板は、前記低エンタルピドレン導入口の上方に設けられる上部多孔板と、前記低エンタルピドレン導入口と前記高エンタルピドレン導入口の間において設けられた下部多孔板とから構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のドレンタンク。
【請求項５】
ドレン導入口からドレンを内部に導入し、ドレン排出口からドレンを外部に排出する本体胴と、
前記本体胴外周のうち前記ドレン導入口と前記ドレン排出口の間において設けられ、前記本体胴内部に導入する蒸気導入口と、
前記本体胴内部において前記蒸気導入口に接続され、外周に孔を有する没水多孔管と、
前記加熱蒸気を前記本体胴外部に排出する蒸気排出口とを備えることを特徴とするドレンタンク。
【請求項６】
前記ドレン導入口は、低エンタルピドレンが流入する低エンタルピドレン導入口と、この低エンタルピドレン導入口より下方において高エンタルピドレンが流入する高エンタルピドレン導入口とから構成され、
前記低エンタルピドレン導入口と前記高エンタルピドレン導入口の間において設けられた上部多孔板をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のドレンタンク。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか一項に記載のドレンタンクと、
タービン排気蒸気の一部をドレンタンクの前記蒸気導入口に加熱蒸気として供給する加熱蒸気供給ラインと、
給水加熱器から前記本体胴のドレン導入口にドレンを供給するドレン供給ラインと、
前記蒸気排出口から排出された前記加熱蒸気を低圧給水加熱器に供給する加熱蒸気排出ラインとを備えることを特徴とする発電プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電プラントにおいて凝縮したドレンを回収するドレンタンクおよびそれを備えた発電プラントに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電プラントや火力発電プラントに設けられるドレンタンクは、蒸気タービンで仕事を終えたタービン排気が給水加熱器で凝縮されたヒータドレンを一時的に保有するものである。ドレンタンク内のドレンは、給水または復水としてポンプアップされ、蒸気発生器へ供給される。
【０００３】
ここでヒータドレンの溶存酸素濃度が高い状態で蒸気発生器へ供給された場合、蒸気発生器に負荷を与え、損傷させるおそれがある。そこで、ヒータドレンを脱気して溶存酸素を低下させる技術が開発されている。
【０００４】
例えばドレンタンクにおいて、高エンタルピドレンがドレンタンク内に流入した際にフラッシングしたフラッシング蒸気によって、ドレンタンク内の高エンタルピドレンと低エンタルピドレンの脱気を行う技術が開発されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０７７０９１号公報
【特許文献２】特許第３９５７９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したドレンタンクは、ドレンが流入するドレン導入口直下に仕切り板が設けられた散水トレイを設け、その散水トレイから落下したドレンとフラッシング蒸気が熱交換を行いドレンを脱気するものであるが、フラッシング蒸気の温度が高い場合でないとドレンの脱気効果は得られにくい。
【０００７】
そこで本発明は、効率よくドレンを脱気することができるドレンタンクの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のドレンタンクは、ドレン導入口からドレンを内部に導入し、ドレン排出口からドレンを外部に排出する本体胴と、この本体胴内部のうちドレン導入口の下方に設けられ、本体胴内部を上下に仕切り、ドレンを流下させる孔が形成された多孔板と、本体胴外周のうち多孔板の下方に設けられ、加熱蒸気を本体胴内に導入する蒸気導入口と、加熱蒸気を本体胴外に排出する蒸気排出口と、蒸気排出口に接続され、多孔板を貫通する蒸気通路管とを備えることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクの概略斜視断面図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクを有する発電プラントの概略系統図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【図５】本発明の第３の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【図６】本発明の第４の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【図７】本発明の第５の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【図８】本発明の第６の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクについて図１乃至図３を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図である。
【００１２】
ドレンタンク１は、本体胴３１と、低エンタルピドレン導入口７と、高エンタルピドレン導入口８と、多孔板９と、蒸気導入口１０と、蒸気通路管１１と、蒸気排出口１２と、ドレン排出口１３とから構成される。
【００１３】
本体胴３１は、円筒形状を縦置きにした容器形状であり、上部側面に低エンタルピドレン導入口７が設けられ、低エンタルピドレン導入口７の下方に高エンタルピドレン導入口８が設けられる。本体胴３１の円筒形状下底にドレン排出口１３が設けられる。
【００１４】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクの概略斜視断面図である。多孔板９は、本体胴３１内部を上下に仕切るように設けられ、ドレンを下方に流下させる孔が複数設けられる。さらに多孔板９には切り欠き１４が設けられ、切り欠き１４の周囲を所定の高さで包囲する仕切り板１５が設けられる。図１に示すように多孔板９は、高エンタルピドレン導入口８の下方に設けられる。
【００１５】
蒸気導入口１０は、後述する加熱蒸気を本体胴３１内部に導入する。蒸気通路管１１は、円筒形状を縦向きにして多孔板９を貫通して設けられ、蒸気排出口１２に接続される。蒸気排出口１２は、加熱蒸気を本体胴３１上部から外部へ排出する。
【００１６】
図３は、本発明の第１の実施形態に係るドレンタンクを有する発電プラントを示す概略系統図である。蒸気タービン４で膨張、仕事を終えたタービン排気は、低圧給水加熱器２、高圧給水加熱器３で凝縮されヒータドレンとなる。このヒータドレンは、ドレン供給ライン４１ａ、４１ｂによってドレンタンク１に供給されて一時的に保有され、復水ポンプ６を経て復水器へと送られる。復水ポンプ６に代えて、給水ポンプを経て復水器へ送られる構成や、ドレン冷却器を経て復水器へ送られる構成としてもよい。
【００１７】
さらにタービン排気蒸気の一部を加熱蒸気として、高圧給水加熱器３を介さずに直接ドレンタンクに供給する加熱蒸気供給ライン４２を設ける。加熱蒸気供給ライン４２は蒸気導入口１０に接続される。また蒸気排出口１２には、加熱蒸気排出ライン４３が接続され、排出された加熱蒸気を低圧給水加熱器２に導く。
【００１８】
（作用）
以下、本発明の第１の実施形態の作用について説明する。
【００１９】
プラント運転中において、低圧給水加熱器２から排出された低エンタルピドレンは低エンタルピドレン導入口７から流入し、さらに高圧給水加熱器３から排出された高エンタルピドレンは高エンタルピドレン導入口８から流入して多孔板９上に溜まり、多孔から流下する。
【００２０】
蒸気導入口１０からは加熱蒸気がドレンタンク１内に供給され、多孔板９の多孔から流下したドレンと接触し脱気が行われる。さらに加熱蒸気は、蒸気通路管１１を介して蒸気排出口１２から外部に排出される。この排出した加熱蒸気は、低圧給水加熱器２へ加熱蒸気として供給することができる。また脱気を行ったドレンは、ドレン排出口１３からドレンポンプ５へと流れる。
【００２１】
また図３に示すように、高圧給水加熱器３から排出された高エンタルピドレンは、ドレンタンク１の器内圧によってフラッシングするが、このフラッシング蒸気は多孔板９に設けられた切り欠き１４によって多孔板より上方に立ち上る。このフラッシング蒸気が多孔板９上に留まっているドレンや、多孔板９から流下するドレンと接触することによっても、ドレンが脱気される。
【００２２】
切り欠き１４は、フラッシング蒸気の蒸気通路となるが、仕切り板１５によって多孔板９状のドレンが切り欠き１４から流下することが防止される。また多孔板９および切り板１４はドレンタンク１内面に直付に設けられるため簡易な構成となる。
【００２３】
（効果）
本発明の第１の実施形態によれば、多孔板９からドレンを流下させ、加熱蒸気と接触させることによってドレンが脱気され、ドレンの溶存酸素を低減することができる。
【００２４】
（第２の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第２の実施形態に係るドレンタンクについて図４を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図である。本実施形態は、第１の実施形態に加えてバッフル１６をさらに設けている。バッフル１６は、本体胴３１内部のうち蒸気導入口１０の出口において設けられる。
【００２５】
（作用）
以下、本発明の第２の実施形態の作用について説明する。
【００２６】
蒸気導入口１０からドレンタンク１内に供給された加熱蒸気は、バッフル１６と衝突し、主にドレンタンク１の円周方向に攪拌される。その結果、加熱蒸気はドレンタンク１内で一様に分布し、加熱蒸気とドレンの接触、ドレンの脱気が促進される。
【００２７】
（効果）
本発明の第２の実施形態によれば、バッフル１６を設けることによって、ドレンタンク１内のドレンをより効率的に脱気することができる。
【００２８】
（第３の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第３の実施形態に係るドレンタンクについて図５を参照して説明する。図５は、本発明の第３の実施形態に係るドレンタンクの概略縦断面図である。本実施形態は、第１の実施形態に加えて多孔管１７をさらに設けた構成である。
【００２９】
多孔管１７は、本体胴３１内部において円筒形状を横置きにして、一端が蒸気導入口１０に接続される。さらに円筒形状の周囲に複数の孔が形成される。
【００３０】
（作用）
以下、本発明の第３の実施形態の作用について説明する。
【００３１】
多孔板９から流下するドレンを脱気するために、蒸気導入口１０から加熱蒸気を供給し、多孔管１７に形成された孔から加熱蒸気が放出される。蒸気導入口１０から加熱蒸気を直接ドレンタンク１内に供給する場合に比べ、多孔管１７周囲の孔から一様に加熱蒸気が放出されるため、ドレンタンク１内に一様に加熱蒸気を存在させることができ、より効率的に加熱蒸気とドレンを接触させ、脱気することができる。さらに孔を円筒形状の下方に形成することによって、加熱蒸気がドレンと接触せずに蒸気通路管１１へショートパスすることを防ぐことができる。
【００３２】
（効果）
本発明の第３の実施形態によれば、ドレンタンク１内に多孔管１７から加熱蒸気を放出させることによって、より効率的にドレンの脱気を行うことができる。
【００３３】
（第４の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第４の実施形態に係るドレンタンクについて図６を参照して説明する。図６は、本発明の第４の実施形態に係るドレンタンクの概略構成図である。本実施形態は、第１の実施形態の多孔板９が、上部多孔板９ａと下部多孔板９ｂとから構成される。
【００３４】
下部多孔板９ｂは、本体胴３１内部のうち、高エンタルピドレン導入口８より下方に設けられる。上部多孔板９ａは、低エンタルピドレン導入口７と高エンタルピドレン導入口８の間の高さに設けられる。蒸気通路管１１は、上部多孔板９ａおよび下部多孔板９ｂをそれぞれ上下に貫通し、蒸気排出口１２と接続される。
【００３５】
（作用）
以下、本発明の第４の実施形態の作用について説明する。
【００３６】
低エンタルピドレン導入口７から流入するドレンは、まず上部多孔板９ａ上に溜まり、上部多孔板９ａに形成された孔から流下する。
【００３７】
上部多孔板９ａから流下したドレンは、高エンタルピドレン導入口８から流入してフラッシングした蒸気と接触するとともに、高エンタルピドレンと混合され、下部多孔板９ｂ上に溜まる。下部多孔板９ｂ上で混合したドレンは、下部多孔板９ｂの孔から流下し、蒸気導入口１０から流入する加熱蒸気と接触し、脱気される。
【００３８】
（効果）
本発明の第４の実施形態によれば、上部多孔板９ａから流下する低エンタルピドレンを、高エンタルピドレンのフラッシング蒸気に接触して脱気を行うことで、より効率的にドレンを脱気することができる。
【００３９】
（第５の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第５の実施形態に係るドレンタンクについて図７を参照して説明する。図７は、本発明の第５の実施形態に係るドレンタンクの概略構成図である。本実施形態は、第１の実施形態に対し、多孔板９を省き、没水多孔管１８を設けている。
【００４０】
没水多孔管１８は、円筒形状を横置きにして本体胴３１内部において蒸気導入口１０に接続される。さらに円筒形状外周に孔が複数形成される。さらに没水多孔管１８の高さは、プラント運転中においてドレンタンク１内に貯水されるドレンに多孔が没水する高さが選択される。
【００４１】
（作用）
以下、本発明の第５の実施形態の作用について説明する。
【００４２】
低圧給水加熱器２及び高圧給水加熱器３から排出されるドレンは、それぞれ低エンタルピドレン導入口７、高エンタルピドレン導入口８からドレンタンク１内に流入する。ドレンは本体胴３１内で貯水され、所定の水位を有する。
【００４３】
貯水されたドレンに没水した没水多孔管１８は、加熱蒸気を放出してドレンのバブリング脱気を行う。ドレンのフラッシング蒸気および加熱蒸気は上昇し、蒸気排出口１２から外部へ排出される。
【００４４】
（効果）
本発明の第５の実施形態によれば、ドレンに没水した多孔管１７から加熱蒸気を排出してドレンをバブリング脱気し、ドレンの脱気を効率的に行うことができる。また、第１の実施形態に比べ、多孔板９および蒸気通路管１１を省くことにより、簡易な構成とすることができる。
【００４５】
（第６の実施形態）
（構成）
以下、本発明の第６の実施形態に係るドレンタンクについて図８を参照して説明する。図７は、本発明の第６の実施形態に係るドレンタンクの概略構成図である。本実施形態は、第５の実施形態に加えて、低エンタルピドレン導入口７の下方に多孔板９を設けている。さらに、高エンタルピドレン導入口８の出口付近にバッフル１６を設けることができる。
【００４６】
（作用）
以下、本発明の第６の実施形態の作用について説明する。
【００４７】
低エンタルピドレン導入口７から本体胴３１内に流入したドレンは、多孔板９上で溜まり、孔を介して流下する。高エンタルピドレン導入口から流入しドレンはフラッシングし、フラッシング蒸気として多孔板９から流下するドレンと接触する。さらに高エンタルピドレンはバッフル１６と衝突し、ドレンタンク１の円周方向にフラッシング蒸気を拡散することができる。
【００４８】
脱気された低エンタルピドレンは高エンタルピドレンと混合される。混合されたドレンは、ドレンタンク１内で所定の水位を有し、没水多孔管１８から流出する加熱蒸気とバブリング脱気される。バブリングを終えた加熱蒸気およびフラッシング蒸気は、蒸気通路管１１を介し、蒸気排出口１２から本体胴３１外部へ排出される。
【００４９】
（効果）
本発明の第６の実施形態によれば、上部多孔板９ａ上にドレンを留めてフラッシング蒸気との脱気を行うことによって、第５の実施形態に比べ、より効率的にドレンを脱気することができる。
【００５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・ドレンタンク
２・・・低圧給水加熱器
３・・・高圧給水加熱器
４・・・タービン
５・・・ドレンポンプ
６・・・復水／給水ポンプ
７・・・低エンタルピドレン導入口
８・・・高エンタルピドレン導入口
９・・・多孔板
９ａ・・・上部多孔板
９ｂ・・・下部多孔板
１０・・・蒸気導入口
１１・・・蒸気通路管
１２・・・蒸気排出口
１３・・・ドレン排出口
１４・・・切欠き
１５・・・仕切り板
１６・・・バッフル
１７・・・多孔管
１８・・・没水多孔管
２１・・・多孔
３１・・・本体胴
４１ａ、４１ｂ・・・ドレン供給ライン
４２・・・加熱蒸気供給ライン
４３・・・加熱蒸気排出ライン
【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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【図７】
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【図８】
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