(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向へ配置される円筒状の分離器本体の上下端に、上部鏡板と下部鏡板を一体に取り付け、前記分離器本体の上部側面に、汽水混合流体を略接線方向へ流入させる流入ノズルを接続し、前記上部鏡板に蒸気出口管台を接続すると共に、前記下部鏡板にドレン管台を接続してなる汽水分離器において、
下部鏡板内面に、ドレン管台と連通するドレン排出孔が底部に穿設された擂鉢状で且つ多数の摩耗粉体通過孔が穿設された摩耗粉体捕集器を、該摩耗粉体捕集器と下部鏡板内面との間に摩耗粉体捕集領域が形成されるよう配設したことを特徴とする汽水分離器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、汽水分離器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４はボイラの一例を表わすものであって、図４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は一次過熱器、４は二次過熱器、５は三次過熱器、６は最終過熱器、７は一次再熱器、８は二次再熱器、９は節炭器であり、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を流通させ、二次過熱器４、三次過熱器５、最終過熱器６、二次再熱器８、一次過熱器３、一次再熱器７及び節炭器９と熱交換させ、熱交換した後の排ガスを排ガスダクト１０へ流出させ、下流側に設けられた脱硝、脱硫等の排煙処理装置（図示せず）で窒素酸化物や硫黄酸化物等を除去した後、大気へ放出するようになっている。
【０００３】
一方、図５は前述のボイラの給水・蒸気系統を表わすものであり、ボイラ給水は、燃料が燃焼されるボイラ本体１の火炉炉壁に形成される蒸発器１１で加熱され、ノーズ部１２を経て、汽水分離器１３で水と蒸気に分離され、該汽水分離器１３で水と分離された蒸気は、ボイラ本体１の天井並びに後部伝熱部周壁１４を通過し、一次過熱器３、二次過熱器４、三次過熱器５及び最終過熱器６で過熱され、高圧タービン１５へ導かれ、該高圧タービン１５が駆動されて発電が行われると共に、前記高圧タービン１５を駆動した後の蒸気は、一次再熱器７及び二次再熱器８へ導かれ、該一次再熱器７及び二次再熱器８で再熱された後、中・低圧タービン１６へ導入され、該中・低圧タービン１６が駆動されて発電が行われ、前記中・低圧タービン１６を駆動した後の蒸気は、復水器１７へ導かれてボイラ給水に戻され、該ボイラ給水は、復水脱塩装置１８と低圧給水加熱器１９と脱気器２０とを経由し、給水ポンプ２１により高圧給水加熱器２２を介して節炭器９へ圧送され、該節炭器９で加熱され、前記蒸発器１１へ送給され、循環されるようになっている。
【０００４】
ところで、前記汽水分離器１３は、図６に示される如く、鉛直方向へ配置される円筒状の分離器本体２３の上下端に、上部鏡板２４と下部鏡板２５を一体に取り付け、前記分離器本体２３の上部側面に、汽水混合流体を略接線方向へ流入させる流入ノズル２６を接続し、前記上部鏡板２４に蒸気出口管台２７を接続すると共に、前記下部鏡板２５にドレン管台２８を接続してなる構成を有している。
【０００５】
前記汽水分離器１３においては、汽水混合流体が流入ノズル２６から分離器本体２３の略接線方向へ流入して旋回流となり、遠心力により蒸気より比重の大きい水が下部鏡板２５の内面に沿ってドレン管台２８からドレンとして排出される一方、水と分離された蒸気は上部鏡板２４を経て蒸気出口管台２７から送り出されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前述の如き汽水分離器１３の場合、分離器本体２３内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入すると、図７に示される如く、該摩耗粉体が内部流体の旋回流により汽水分離器１３の底部に滞留し下部鏡板２５内面及びドレン管台２８内面に摩耗が発生するという問題を有していた。尚、説明上、摩耗粉体は実際よりかなり大径化して図示してある。
【０００７】
このため、従来においては、分離器本体２３内部や下部鏡板２５内部等にボルテックスエリミネータを取り付け、下部鏡板２５内面及びドレン管台２８内面における旋回流を緩和させることも行われていた。
【０００８】
しかしながら、分離器本体２３内部や下部鏡板２５内部等にボルテックスエリミネータを取り付けるのでは、旋回流速の低下に伴う汽水分離性能の低下やボルテックスエリミネータ自身の摩耗欠損が起こりやすく、好ましくなかった。
【０００９】
又、既存のボイラにおける汽水分離器１３に対してボルテックスエリミネータを追加装備する場合、その改造工事は大掛かりなものとなりやすく、改造に要するコストも嵩むという欠点を有していた。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み、分離器本体内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入した場合でも、汽水分離性能を低下させたりすることなく、下部鏡板内面及びドレン管台内面に摩耗が発生することを防止し得、しかも、既存のものに対する改造の場合にも工事の簡略化並びに費用低減を図り得る汽水分離器を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、鉛直方向へ配置される円筒状の分離器本体の上下端に、上部鏡板と下部鏡板を一体に取り付け、前記分離器本体の上部側面に、汽水混合流体を略接線方向へ流入させる流入ノズルを接続し、前記上部鏡板に蒸気出口管台を接続すると共に、前記下部鏡板にドレン管台を接続してなる汽水分離器において、
下部鏡板内面に、ドレン管台と連通するドレン排出孔が底部に穿設された擂鉢状で且つ多数の摩耗粉体通過孔が穿設された摩耗粉体捕集器を、該摩耗粉体捕集器と下部鏡板内面との間に摩耗粉体捕集領域が形成されるよう配設したことを特徴とする汽水分離器にかかるものである。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
前述の如く、下部鏡板内面に、ドレン管台と連通するドレン排出孔が底部に穿設された擂鉢状で且つ多数の摩耗粉体通過孔が穿設された摩耗粉体捕集器を、該摩耗粉体捕集器と下部鏡板内面との間に摩耗粉体捕集領域が形成されるよう配設すると、摩耗粉体捕集領域は摩耗粉体捕集器によって画成された旋回流速の遅い空間となっているため、分離器本体内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入したとしても、該摩耗粉体は、摩耗粉体捕集器の摩耗粉体通過孔を通って摩耗粉体捕集領域に一時的に捕集され、該摩耗粉体捕集領域に捕集された摩耗粉体は底部に沈降する形となり、下部鏡板内面及びドレン管台内面に摩耗が発生することはなくなる。
【００１４】
低負荷時において湿り域で運転が行われる際に、摩耗粉体捕集領域へ旋回流速の遅い水が入り込むと、前記摩耗粉体捕集領域に一時的に捕集された摩耗粉体は、下部鏡板内面を摩耗させることなく、前記水と一緒に摩耗粉体捕集器の摩耗粉体通過孔を通ってドレン排出孔からドレン管台へ流れ出し、排出される。
【００１５】
この結果、分離器本体内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入しても、下部鏡板内面及びドレン管台内面に摩耗が発生せず、しかも、従来のように、分離器本体内部や下部鏡板内部等にボルテックスエリミネータを取り付けるのとは異なり、旋回流速の低下に伴って汽水分離性能が低下したり、摩耗粉体捕集器自身が摩耗欠損する心配はなく、又、既存のボイラにおける汽水分離器に対して摩耗粉体捕集器を追加装備する場合も、下部鏡板部分のみの改造で済むため、従来のように、ボルテックスエリミネータを追加装備するのに比べ、その改造工事は大掛かりなものとならず、改造に要するコストも安く済む。
【００１６】
【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。
【００１７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図６及び図７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６及び図７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〜図３に示す如く、下部鏡板２５内面に、ドレン管台２８と連通するドレン排出孔２９が底部に穿設された擂鉢状で且つ多数の摩耗粉体通過孔３０が穿設された摩耗粉体捕集器３１を、該摩耗粉体捕集器３１と下部鏡板２５内面との間に摩耗粉体捕集領域３２が形成されるよう配設した点にある。
【００１８】
次に、上記図示例の作動を説明する。
【００１９】
前述の如く、下部鏡板２５内面に、ドレン管台２８と連通するドレン排出孔２９が底部に穿設された擂鉢状で且つ多数の摩耗粉体通過孔３０が穿設された摩耗粉体捕集器３１を、該摩耗粉体捕集器３１と下部鏡板２５内面との間に摩耗粉体捕集領域３２が形成されるよう配設すると、摩耗粉体捕集領域３２は摩耗粉体捕集器３１によって画成された旋回流速の遅い空間となっているため、分離器本体２３内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入したとしても、該摩耗粉体は、図２に示す如く、摩耗粉体捕集器３１の摩耗粉体通過孔３０を通って摩耗粉体捕集領域３２に一時的に捕集され、該摩耗粉体捕集領域３２に捕集された摩耗粉体は底部に沈降する形となり、下部鏡板２５内面及びドレン管台２８内面に摩耗が発生することはなくなる。
【００２０】
低負荷時において湿り域で運転が行われる際（いわゆるＷＥＴ時）に、図３に示す如く、摩耗粉体捕集領域３２へ旋回流速の遅い水が入り込むと、前記摩耗粉体捕集領域３２に一時的に捕集された摩耗粉体は、下部鏡板２５内面を摩耗させることなく、前記水と一緒に摩耗粉体捕集器３１の摩耗粉体通過孔３０を通ってドレン排出孔２９からドレン管台２８へ流れ出し、排出される。
【００２１】
この結果、分離器本体２３内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入しても、下部鏡板２５内面及びドレン管台２８内面に摩耗が発生せず、しかも、従来のように、分離器本体２３内部や下部鏡板２５内部等にボルテックスエリミネータを取り付けるのとは異なり、旋回流速の低下に伴って汽水分離性能が低下したり、摩耗粉体捕集器３１自身が摩耗欠損する心配はなく、又、既存のボイラにおける汽水分離器１３に対して摩耗粉体捕集器３１を追加装備する場合も、下部鏡板２５部分のみの改造で済むため、従来のように、ボルテックスエリミネータを追加装備するのに比べ、その改造工事は大掛かりなものとならず、改造に要するコストも安く済む。
【００２２】
こうして、分離器本体２３内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入した場合でも、汽水分離性能を低下させたりすることなく、下部鏡板２５内面及びドレン管台２８内面に摩耗が発生することを防止し得、しかも、既存のものに対する改造の場合にも工事の簡略化並びに費用低減を図り得る。
【００２３】
尚、本発明の汽水分離器は、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。
【００２４】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の汽水分離器によれば、分離器本体内に硬質スケール等の摩耗粉体が侵入した場合でも、汽水分離性能を低下させたりすることなく、下部鏡板内面及びドレン管台内面に摩耗が発生することを防止し得、しかも、既存のものに対する改造の場合にも工事の簡略化並びに費用低減を図り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斜視図である。
【図２】本発明を実施する形態の一例の断面図であって、摩耗粉体が摩耗粉体捕集領域に捕集される様子を概念的に表わす図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例の断面図であって、摩耗粉体捕集領域に捕集された摩耗粉体が排出される様子を概念的に表わす図である。
【図４】一般的なボイラの一例を表わす全体概要構成図である。
【図５】図４に示されるボイラの給水・蒸気系統を表わす概要構成図である。
【図６】汽水分離器の一例を表わす全体斜視断面図である。
【図７】図６に示される汽水分離器の一例の部分的な断面図であって、摩耗粉体が流れる様子を概念的に表わす図である。
【符号の説明】
１３  汽水分離器
２３  分離器本体
２４  上部鏡板
２５  下部鏡板
２６  流入ノズル
２７  蒸気出口管台
２８  ドレン管台
２９  ドレン排出孔
３０  摩耗粉体通過孔
３１  摩耗粉体捕集器
３２  摩耗粉体捕集領域
【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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