(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯水部と蒸気導入室とを有する蒸気ドラム内に、該蒸気ドラムの蒸気導入室と連通するよう配設された蒸気入口ダクトと、前記蒸気ドラムの蒸気導入室へ導入された水を含む蒸気が前記蒸気入口ダクトから接線方向へ導かれ且つ軸線が略水平に延びる円筒状の遠心分離ダクトと、該遠心分離ダクトの下部所要位置に開口され且つ遠心分離ダクトで分離された水をドレンとして前記貯水部へ排出するドレン出口部と、前記遠心分離ダクトの軸線方向端部に開口される蒸気出口部とを備え、蒸気ドラムの蒸気導入室へ導入された水を含む蒸気から水を除去する横型汽水分離器を、前記蒸気ドラム内に複数配置してなる蒸気ドラム用横型汽水分離装置において、
横型汽水分離器の蒸気入口ダクトの入口部に、流路抵抗調節用の多孔板を取り付けたことを特徴とする蒸気ドラム用横型汽水分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸気ドラム用横型汽水分離装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３はボイラの一例を表わすものであって、図中、１はボイラ本体、２はボイラ本体１内へ燃料を噴射して燃焼させるバーナ、３は蒸気ドラムであり、蒸気ドラム３内の水を図示していない降水管を介してボイラ本体１の炉壁管下部へ供給した状態で、バーナ２からボイラ本体１内へ燃料を噴射して燃焼させることにより、燃焼ガスを生成し、生成された燃焼ガスと、前記ボイラ本体１の炉壁管内を流れる水、並びに図示していない過熱器等の内部を流れる蒸気或いは水とを互いに熱交換させ、熱交換により加熱された蒸気を多数の蒸気導入管４を介して蒸気ドラム３へ導入し、該蒸気ドラム３内において後述する横型汽水分離器８（図４〜図６参照）により汽水分離を行った後、蒸気のみを蒸気導出管５から図示していない蒸気タービンへ導き、該蒸気タービンを駆動して発電機を駆動する一方、熱交換した後の排ガスは排ガスダクト６へ流出させるようになっている。
【０００３】
前記蒸気ドラム３は、図４に示される如く、必要に応じて図示していない給水ラインから水が供給され且つ図示していない降水管へ水を下降させる貯水部３ａと、該貯水部３ａと仕切壁７を隔てて画成され且つ蒸気導入管４（図３参照）から水を含む蒸気が導入される蒸気導入室３ｂと、該蒸気導入室３ｂの所要箇所から蒸気ドラム３の中心部ヘ向け張り出すように配設された蒸気導入ダクト３ｃとを有しており、蒸気導入室３ｂから蒸気導入ダクト３ｃへ導入された水を含む蒸気を、該蒸気導入ダクト３ｃ上に配置された複数の横型汽水分離器８において水分を除去した後、内部に多数の波板が配設されたＶ型ドライヤ９において更に水分を除去し、蒸気導出管５（図３参照）から蒸気タービンへ導くようになっている。
【０００４】
前記各横型汽水分離器８は、図５及び図６に示される如く、前記蒸気ドラム３の蒸気導入室３ｂに連通するよう蒸気導入ダクト３ｃ上に接続され且つ上下方向へ延びる蒸気入口ダクト８ａと、前記蒸気ドラム３の蒸気導入室３ｂから蒸気導入ダクト３ｃへ導入された水を含む蒸気が前記蒸気入口ダクト８ａから接線方向へ導かれ且つ軸線が前記蒸気ドラム３の軸線と略平行となるよう略水平に延びる円筒状の遠心分離ダクト８ｂと、該遠心分離ダクト８ｂの下部所要位置に開口され且つ遠心分離ダクト８ｂで分離された水をドレンとして前記貯水部３ａへ排出する一次ドレン出口部８ｃと、前記遠心分離ダクト８ｂの下部所要位置から下方へ延設されたドレンダクト８ｄと、該ドレンダクト８ｄの下端部に開口され且つ前記遠心分離ダクト８ｂで分離された水をドレンとして前記貯水部３ａへ排出するドレン出口部８ｅと、前記遠心分離ダクト８ｂの軸線方向両端部に開口され且つ水が分離された蒸気を蒸気ドラム３内上部へ排出する蒸気出口部８ｆとを備えてなる構成を有している。
【０００５】
前記各横型汽水分離器８においては、蒸気ドラム３の蒸気導入室３ｂから蒸気導入ダクト３ｃへ導入された水を含む蒸気は、蒸気入口ダクト８ａから遠心分離ダクト８ｂの接線方向へ導かれ、該遠心分離ダクト８ｂ内に沿って旋回する際の遠心力により、前記蒸気に含まれる水が分離され、一次ドレン出口部８ｃ及びドレン出口部８ｅから蒸気ドラム３の貯水部３ａへ排出されると共に、水が分離された蒸気は、遠心分離ダクト８ｂの蒸気出口部８ｆから蒸気ドラム３内上部へ排出されるようになっている。
【０００６】
尚、図４に示されるように、蒸気ドラム３内における左側の蒸気導入ダクト３ｃ上に横型汽水分離器８を二列に配置すると共に、蒸気ドラム３内における右側の蒸気導入ダクト３ｃ上に横型汽水分離器８を三列に配置してあるのは、蒸気導入管４から蒸気ドラム３の蒸気導入室３ｂへ導入される蒸気量に左右で差があると共に、設置スペース上の都合からである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如き横型汽水分離器８を蒸気ドラム３内に複数配置してなる蒸気ドラム用横型汽水分離装置においては、各横型汽水分離器８に導入される蒸気量は均等化を図る必要があるが、特に、図４に示される如く、蒸気導入ダクト３ｃ上に配置する横型汽水分離器８の数を左右で違えたような場合には、各横型汽水分離器８に導入される蒸気量にアンバランスが生じて、各横型汽水分離器８における水の分離性能に影響が出てしまい、水とシリカ等の固形分が蒸気と一緒に蒸気出口部８ｆから排出されてしまう、いわゆるキャリーオーバーが発生し、蒸気温度が低下して効率が落ちると共に、シリカ等の固形分が蒸気タービンへ送り込まれると、該蒸気タービンのタービン翼に悪影響を及ぼすという欠点があり、対策が望まれていた。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、各横型汽水分離器に導入される蒸気量を均等化して、各横型汽水分離器における水の分離性能を向上し得、キャリーオーバーの発生を防止することができ、蒸気温度の低下を抑制して効率の向上を図り得ると共に、蒸気タービンのタービン翼への悪影響を回避し得る蒸気ドラム用横型汽水分離装置を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、貯水部と蒸気導入室とを有する蒸気ドラム内に、該蒸気ドラムの蒸気導入室と連通するよう配設された蒸気入口ダクトと、前記蒸気ドラムの蒸気導入室へ導入された水を含む蒸気が前記蒸気入口ダクトから接線方向へ導かれ且つ軸線が略水平に延びる円筒状の遠心分離ダクトと、該遠心分離ダクトの下部所要位置に開口され且つ遠心分離ダクトで分離された水をドレンとして前記貯水部へ排出するドレン出口部と、前記遠心分離ダクトの軸線方向端部に開口される蒸気出口部とを備え、蒸気ドラムの蒸気導入室へ導入された水を含む蒸気から水を除去する横型汽水分離器を、前記蒸気ドラム内に複数配置してなる蒸気ドラム用横型汽水分離装置において、
横型汽水分離器の蒸気入口ダクトの入口部に、流路抵抗調節用の多孔板を取り付けたことを特徴とする蒸気ドラム用横型汽水分離装置にかかるものである。
【００１０】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１１】
横型汽水分離器の蒸気入口ダクトの入口部に、流路抵抗調節用の多孔板を取り付けると、蒸気が導入されやすい横型汽水分離器と蒸気が導入されにくい横型汽水分離器との差が緩和され、各横型汽水分離器に導入される蒸気量にアンバランスが生じなくなって、各横型汽水分離器における水の分離性能に影響が出にくくなり、水とシリカ等の固形分が蒸気と一緒に蒸気出口部から排出されてしまう、いわゆるキャリーオーバーが発生せず、蒸気温度が低下して効率が落ちることはなく、しかも、シリカ等の固形分が蒸気タービンへ送り込まれなくなり、該蒸気タービンのタービン翼に悪影響を及ぼす心配もなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１３】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図３〜図６と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図３〜図６に示す従来のものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図１及び図２に示す如く、横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの入口部に、流路抵抗調節用の多孔板１０を取り付けた点にある。
【００１４】
前記多孔板１０は、ステンレス等の金属板１１に、所要径を有する多数の孔１２を横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの入口部と対応させて穿設してなり、蒸気導入ダクト３ｃの接続フランジ部１３と横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの接続フランジ部１４との間にボルト・ナット１５の締付により挟持されるようにしてある。
【００１５】
図２には、図４に示されるように蒸気ドラム３内における右側の蒸気導入ダクト３ｃ上に三列に配置した横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの入口部に取り付けられる多孔板１０を示してあるが、図４に示されるように蒸気ドラム３内における左側の蒸気導入ダクト３ｃ上に二列に配置した横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの入口部に取り付けられる多孔板１０は、二列の横型汽水分離器８に対応するよう、図２中、仮想線で示すように、横型汽水分離器８を一列分だけ削除して全長を略三分の二に縮小したものとなる。
【００１６】
尚、図２に示す如く、多孔板１０を複数列の横型汽水分離器８に跨るように長く形成する代りに、各列の横型汽水分離器８毎に個別の多孔板１０を取り付けるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１７】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００１８】
横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの入口部に、流路抵抗調節用の多孔板１０を取り付けると、圧力損失が生じることで蒸気導入ダクト３ｃ内部の圧力が均一化され、蒸気が導入されやすい横型汽水分離器８と蒸気が導入されにくい横型汽水分離器８との差が緩和され、各横型汽水分離器８に導入される蒸気量にアンバランスが生じなくなって、各横型汽水分離器８における水の分離性能に影響が出にくくなり、水とシリカ等の固形分が蒸気と一緒に蒸気出口部８ｆから排出されてしまう、いわゆるキャリーオーバーが発生せず、蒸気温度が低下して効率が落ちることはなく、しかも、シリカ等の固形分が蒸気タービンへ送り込まれなくなり、該蒸気タービンのタービン翼に悪影響を及ぼす心配もなくなる。
【００１９】
尚、多孔板１０は、蒸気導入ダクト３ｃの接続フランジ部１３と横型汽水分離器８の蒸気入口ダクト８ａの接続フランジ部１４との間にボルト・ナット１５の締付により挟持されるようにしてあるため、必要に応じて着脱調整を行うことにより、各横型汽水分離器８に導入される蒸気量を確実に均等化させることが可能となる。
【００２０】
こうして、各横型汽水分離器８に導入される蒸気量を均等化して、各横型汽水分離器８における水の分離性能を向上し得、キャリーオーバーの発生を防止することができ、蒸気温度の低下を抑制して効率の向上を図り得ると共に、蒸気タービンのタービン翼への悪影響を回避し得る。
【００２１】
尚、本発明の蒸気ドラム用横型汽水分離装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の蒸気ドラム用横型汽水分離装置によれば、各横型汽水分離器に導入される蒸気量を均等化して、各横型汽水分離器における水の分離性能を向上し得、キャリーオーバーの発生を防止することができ、蒸気温度の低下を抑制して効率の向上を図り得ると共に、蒸気タービンのタービン翼への悪影響を回避し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例の側断面図であって、図４のＶ−Ｖ断面相当図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例における多孔板の平面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ矢視相当図である。
【図３】一般的なボイラの全体概要構成図である。
【図４】従来の蒸気ドラムの一例を表わす断面図である。
【図５】従来の横型汽水分離器の一例を表わす側断面図であって、図４のＶ−Ｖ断面相当図である。
【図６】従来の横型汽水分離器の一例を表わす斜視図である。
【符号の説明】
３    蒸気ドラム
３ａ  貯水部
３ｂ  蒸気導入室
８    横型汽水分離器
８ａ  蒸気入口ダクト
８ｂ  遠心分離ダクト
８ｃ  一次ドレン出口部（ドレン出口部）
８ｄ  ドレンダクト
８ｅ  ドレン出口部
８ｆ  蒸気出口部
９    Ｖ型ドライヤ
１０    多孔板
【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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