(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気を流入させる蒸気流入口と、該蒸気流入口から流入した蒸気を凝縮する複数の冷却管からなる冷却管群と、前記蒸気に混入した非凝縮性ガスを抽出する空気管とを有し、該空気管は抽出した非凝縮性ガスを外部に直接的に吸引する吸引手段に接続されている復水器において、
前記空気管に抽出される非凝縮性ガスを冷却する空気冷却部を有し、
散水するための散水手段を該空気冷却部よりも上方に設け、
前記空気管は、下部に前記非凝縮性ガスを抽出する開口部を有し、
前記空気冷却部の両側には、前記蒸気を前記空気冷却部に下側から回り込むように導入させる一対の仕切板が設けられ、
前記散水手段は、前記開口部の下方であって、前記一対の仕切板の下端より上方で該一対の仕切板間に配置されている
ことを特徴とする復水器。
【請求項２】
前記蒸気を凝縮して得られた復水の一部を前記散水手段に供給する散水用復水供給手段を設け、
前記散水手段は、前記復水を前記空気冷却部に散水することを特徴とする請求項１記載の復水器。
【請求項３】
前記複数の冷却管は、前記開口部の下方に頂点が位置する断面三角形形状に配置され、
前記一対の仕切板は、前記断面三角形形状の三角形の辺に沿って設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の復水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復水器に関するものであり、特にアンモニアを用いた高ｐＨ運転時においても、非凝縮性ガスを抽出するための空気管からアンモニアが大量排出されることを防止することができる復水器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば蒸気タービンシステムでは、ボイラで燃料を燃焼させ、発生した燃焼ガスの熱エネルギーをボイラ水に伝達することにより蒸気を発生させる。そして、該蒸気を加熱器で加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気によりタービンを回転させることで、発電機を駆動して発電する。前記タービンを回転させる仕事をした蒸気は、復水器にて例えば海水等の冷却水と熱交換して冷却されることによって凝縮し、冷却水（復水）に戻り、復水ポンプによって前記ボイラに戻される。
【０００３】
このような蒸気タービンシステムにおいて、復水器は、タービンの排出口と連通し前記蒸気が導入される本体と、該本体内に水平方向に沿って配設された冷却水が流通する多数の冷却管からなる冷却管群とから構成されている。そして、タービンから排出された蒸気が前記本体内に導入され、該蒸気と前記冷却管群を構成する各冷却管内の冷却水との間で熱交換がなされ、前記蒸気は冷却されて凝縮され復水となる。
【０００４】
このような復水器は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された復水器は、蒸気を流入させる蒸気流入口と、流入した蒸気を凝縮する複数の冷却管と、蒸気に混入した非凝縮性ガスを抽出する空気管と、非凝縮性ガスを外部に排出するために抽出管に接続された排出管と、冷却管で凝縮された凝縮液を流出させる凝縮液出口と、枠体と、冷却管に冷却水を供給する冷却水流入側の水室と、冷却管から流出した冷却水を外部に排出する冷却水流出側の水室と、管巣を複数個のスパンに区分するように冷却管の軸方向に所定間隔を開けて配設された複数の支持板とを備え、復水器内部の圧力分布に対応して、スパン毎に空気管からの非凝縮性ガスの抽気量を異ならせるものである。
このような復水器を用いることで、蒸気を復水とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１６９９８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示された技術においては、蒸気に混入した非凝縮性ガスを抽出する空気管の一端は閉じられており、他端は排出管を介して外部の真空ポンプに接続されている。即ち、特許文献１に開示された技術では、前記空気管の両端は復水器内で開放されておらず、空気管内の非凝縮性ガスは真空ポンプによって直接的に吸引されるように構成されている。
【０００７】
発明者は、このような両端が復水器内で開放されておらず且つ直接的にポンプによって内部の非凝縮性ガスが吸引される空気管を有する復水器において、復水器を構成する各金属部品の錆防止のために系内にアンモニアを導入してアンモニアを用いた高ｐＨ運転を実施したところ、前記空気管から抽気される非凝縮性ガスとともに大量のアンモニアが排出されることが分かった。
【０００８】
これは、両端が復水器内で開放されておらず且つ直接的にポンプによって内部の非凝縮性ガスが吸引される空気管を有する復水器では、系内に導入したアンモニアが、前記非凝縮性ガスに混入されて空気管内に導入され、非凝縮性ガスとともにポンプにより直接吸引されたためと考えられる。
【０００９】
従って、本発明はかかる従来技術の問題に鑑み、抽出した非凝縮性ガスを外部に直接的に吸引する吸引手段に接続された空気管を有し、アンモニアを用いた高ｐＨ運転時にも空気管から非凝縮性ガスとともに大量のアンモニアが流出すること防止することができる復水器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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明においては、蒸気を流入させる蒸気流入口と、該蒸気流入口から流入した蒸気を凝縮する複数の冷却管からなる冷却管群と、前記蒸気に混入した非凝縮性ガスを抽出する空気管とを有し、該空気管は抽出した非凝縮性ガスを外部に直接的に吸引する吸引手段に接続されている復水器において、前記空気管に抽出される非凝縮性ガスを冷却する空気冷却部を有し、散水するための散水手段を該空気冷却部よりも上方に設け、前記空気管は、下部に前記非凝縮性ガスを抽出する開口部を有し、前記空気冷却部の両側には、前記蒸気を前記空気冷却部に下側から回り込むように導入させる一対の仕切板が設けられ、前記散水手段は、前記開口部の下方であって、前記一対の仕切板の下端より上方で該一対の仕切板間に配置されていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、本発明の復水器を系内にアンモニアを導入した高ｐＨ運転を行う際において、復水器内に流入したアンモニアは、仕切板を下側から回り込むようにして、空気冷却部に下側から導入されて、前記散水手段からの散水に吸収される。そのため、前記アンモニアが前記非凝縮性ガスに混入して空気管に導入されることを防止することができる。つまり、アンモニアが非凝縮性ガスとともに前記空気管を介して前記吸引手段により復水器外に流出することを防止できる。また、空気管へ向かう流体は必ず空気冷却部を通ることになる。そのため、空気管に向かう非圧縮性ガスを空気管に導入される前に確実に空気冷却部で冷却することができるとともに、該非圧縮性ガスに混入して空気管に向かうアンモニアを確実に空気冷却部での散水に吸収させることができる。つまり、空気管に向かう非圧縮性ガスを確実に冷却するとともに、空気管から大量のアンモニアが流出することを確実に防止することができる。
【００１２】
また、前記蒸気を凝縮して得られた復水の一部を前記散水手段に供給する散水用復水供給手段を設け、前記散水手段は、前記復水を前記空気冷却部に散水するとよい。
これにより、前記アンモニアを吸収した散水は前記復水と同質の水となるため、前記散水後の水を復水と混合し、有効に利用することができる。
【００１４】
また、前記複数の冷却管は、前記開口部の下方に頂点が位置する断面三角形形状に配置され、前記一対の仕切板は、前記断面三角形形状の三角形の辺に沿って設けられるとよい。
これにより、空気管に向かう流体が空気冷却部を迂回して空気管内に導入されることを防止し、空気管から大量のアンモニアが流出することをさらに確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、抽出した非凝縮性ガスを外部に直接的に吸引する吸引手段に接続された空気管を有し、アンモニアを用いた高ｐＨ運転時にも空気管から非凝縮性ガスとともに大量のアンモニアが流出すること防止することができる復水器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例に係る復水器の縦断面図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】実施例に係る空気管及びその周辺部の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
【実施例】
【００１８】
図１は実施例に係る復水器の縦断面図である。また、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図であり、図３は実施例に係る空気管及びその周辺部の概略図であって、斜視図の概略に相当する。
【００１９】
まず、図１〜図３を用いて本実施例に係る復水器の構成について説明する。
本実施例においては、蒸気タービンシステムに用いられる復水器を例示して説明するが、本発明の復水器は蒸気タービンシステムに用いられるものに限定されるものではない。
なお、本実施例における蒸気タービンシステムでは、ボイラで燃料を燃焼させ、発生した燃焼ガスの熱エネルギーをボイラ水に伝達することにより蒸気を発生させる。そして、この蒸気を加熱器で加熱して過熱蒸気とし、該過熱蒸気によりタービンを回転させることで、発電機を駆動して発電する。前記タービンを回転させる仕事をした蒸気は、復水器にて例えば海水等の冷却水と熱交換して冷却されることによって凝縮し、冷却水（復水）に戻り、復水ポンプによって前記ボイラに戻される。
【００２０】
復水器１は、前記タービンを回転させる仕事をした蒸気を流入させるための蒸気流入口２と、流入される冷却水のための水室４と、前記蒸気を冷却した後の排出される冷却水のための水室６と、水室４からの冷却水を内部に流すことにより蒸気流入口２から流入された蒸気を冷却して凝縮するための多数の冷却管からなる冷却管群８と、蒸気流入口２から流入した蒸気中に混入した非凝縮性ガスを抽出する空気管１０と、底部に形成されたホットウェルタンク１２と、から主に構成されている。
【００２１】
蒸気流入口２は、蒸気タービン（不図示）を回転させる仕事をした後の蒸気が排出される排気室（不図示）に連結されており、該排気室からの蒸気が蒸気流入口２より復水器１内に流入される。
【００２２】
冷却管群８は、蒸気流入口２から流入される蒸気の流入方向と略直交する水平方向に沿って設けられた多数の冷却管から構成される。冷却管群８を構成する各冷却管は、それぞれ両端部が水室４と水室６に開口されている。即ち、水室４と水室６とは、冷却管群８を構成する各冷却管によって連通されている。
【００２３】
ホットウェルタンク１２は、冷却管群８で冷却されて凝縮された復水を一時的に貯留するために設けられるもので、復水器１の底部に設けられている。また、ホットウェルタンク１２には、一時的に貯留された復水を流出させるための復水出口１４が設けられている。復水出口１４から流出した復水は、復水ポンプ（不図示）によりボイラ（不図示）に送られる。
【００２４】
空気管１０は、冷却管群８を構成する多数の冷却管と同様に蒸気入口２から流入される蒸気の流入方向と略直交する水平方向に沿って設けられており、水室４近傍から水室６近傍に至る範囲で、冷却管群８の中央部付近に配置されている。なお、空気管１０の両端は閉鎖されており、開口部等は有していない。
さらに、空気管１０には空気抽出管２４が取り付けられている。空気抽出管２４は真空ポンプ等の吸引手段（不図示）に接続されており、該吸引手段により空気管１０内の空気等の非凝縮性ガスを吸引できるように構成されている。
【００２５】
また、空気管１０の下部には全長に亘ってスリット状の開口部１０ａが設けられている。さらに、空気管１０の下方に位置し、冷却管群８を構成する冷却管の一部によって、空気冷却部２２が形成されている。空気冷却部２２は、空気管１０に流入される非凝縮性ガスを冷却するものであり、前記スリット状の開口部１０ａ付近を頂点とした断面三角形形状をしている。さらに、空気管１０と空気冷却部２２との間には、空気冷却部２２の断面形状の三角形の辺に沿って仕切板２６が設けられている。
【００２６】
さらに、本発明に特に特徴的な構成として、空気冷却部２２上部に散水管２８が設けられている。散水管２８は、冷却管群８を構成する冷却管や空気管１０と同様に、蒸気入口２から流入される蒸気の流入方向と略直交する水平方向に沿って設けられており、水室４近傍から水室６近傍に至る範囲に配置されている。
散水管２８は、下面に多数の散水孔が設けられており、管内の水を空気冷却部２２に散布することができるように構成されている。
なお、散水管２８は、冷却管群８と別途設けることもできるが、例えば散水管を持たない既設設備を改造して本発明の実施をする場合等には、冷却管群８を構成する冷却管のうち１本以上を改造して散水管とすることもできる。
【００２７】
散水管２８から散布する水は復水を用いる。散水管２８への復水の供給は、例えば復水出口１４から分岐して散水管２８に至る散水供給路２９を設けるとともに、散水供給路２９上にポンプ２９ａを設けることで可能となる。この場合、ポンプ２９ａを駆動すると散水出口１４を流れる復水の一部を散水管２８へ供給することができる。
【００２８】
次に、本実施例に係る復水器１の動作について説明する。
なお、本実施例においては、系内にアンモニアを導入して高ｐＨ運転を実施する場合の復水器の動作について説明する。
【００２９】
蒸気を凝縮させるための例えば海水などの冷却水は、冷却水流入口４ａから水室４へ流入し、水室４から冷却管群８を構成する多数の冷却管の内部を流れて水室６へ移送される。水室６へ移送された前記冷却水は、水室６の冷却水流出口６ａから復水器１の外部へと排出される。
【００３０】
一方、蒸気流入口２から復水器１へ流入した蒸気は、冷却管群８を構成する多数の冷却管の間を落下しながら流れ、該多数の冷却管内を流れる冷却水と熱交換することで冷却管の外表面で凝縮されて復水となってホットウェルタンク１２に落下し、一時的に貯留される。ホットウェルタンク１２に一時的に貯留された復水は、復水出口１４から復水器１の外部へ流出し、蒸気タービンシステムを構成するボイラで使用される。
【００３１】
また、蒸気流入口２から復水器１へ流入した蒸気中に含まれる空気などの非凝縮性ガス及び該非凝縮性ガスに混入したアンモニアは、仕切板２６を下側から回り込むようにして、空気冷却部２２に下側から導入される。
【００３２】
空気冷却部２２に導入された前記非凝縮性ガスは、空気冷却部を構成する複数の冷却管の間を上昇しながら流れ、該複数の冷却管内を流れる冷却水と熱交換するとともに、散水管２８からの散水によって冷却される。該冷却された非凝縮性ガスは、空気管１０の下部に設けたスリット状の開口部１０ａより空気管１０内に導入され、外部の真空ポンプ（不図示）によって吸引されて空気抽出管２４を介して復水器１の外部に抽出される。
【００３３】
一方、前記非凝縮性ガスに混入して空気冷却部２２に導入されたアンモニアは、散水管２８からの散水に吸収される。前記アンモニアを吸収した散水は、そのままホットウェルタンク１２に落下した後、復水出口１４から復水器１の外部へ流出し、蒸気タービンシステムを構成するボイラで使用される。
【００３４】
以上により説明した本実施例に係る復水器１によれば、アンモニアを用いた高ｐＨ運転時において、復水器１内に流入したアンモニアは、散水管２８からの散水に吸収されてホットウェルタンク１２に落下する。従って、アンモニアが非凝縮性ガスとともに空気管１０を介して復水器１外に流出することを防止することができる。
【００３５】
また、散水管２８からの散水は、アンモニアを吸収することができるものであれば特に限定されるものではないが、本実施例のように復水を用いることが好ましい。該散水はホットウェルタンク１２に落下して、ホットウェルタンク１２で復水と混合され、復水とともに蒸気タービンシステムで使用されるためである。
【００３６】
さらに、本実施例においては、空気管１０への入口となる開口部１０ａを空気管１０の下部に設け、その下方に散水管２８が配置される空気冷却部２２を設けているため、空気管１０へ向かう流体は必ず空気冷却部２２を通ることになる。そのため、空気管１０に向かう非圧縮性ガスを空気管１０に導入される前に確実に空気冷却部２２で冷却することができるとともに、該非圧縮性ガスに混入して空気管１０に向かうアンモニアを確実に空気冷却部２２での散水管２８からの散水に吸収させることができる。つまり、空気管１０に向かう非圧縮性ガスを確実に冷却するとともに、空気管１０から大量のアンモニアが流出することを確実に防止することができる。
さらに、仕切板２６を設けていることで、空気管１０に向かう流体が空気冷却部２２を迂回して空気管１０内に導入されることを確実に防止し、空気管１０から大量のアンモニアが流出することをさらに確実に防止している。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
抽出した非凝縮性ガスを外部に直接的に吸引する吸引手段に接続された空気管を有し、アンモニアを用いた高ｐＨ運転時にも空気管から非凝縮性ガスとともに大量のアンモニアが流出すること防止することができる復水器として利用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  復水器
２  蒸気流入口
８  冷却管群
１０  空気管
１０ａ  開口部
１２  ホットウェル
２２  空気冷却部
２６  仕切板
２８  散水管
【図１】
0005743049.tif 000002
【図２】
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【図３】
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