(57)【要約】【課題】ガス冷却部における圧力損失の増加を抑制することができる直接接触式復水器を提供する。【解決手段】実施形態の直接接触式復水器１０は、タービン排気を導入するタービン排気導入口２１と、冷却水を噴射してタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮する凝縮部２２と、冷却水を噴射して、凝縮部２２を通過したタービン排気に残存する不凝縮ガスを冷却して外部に排出するガス冷却部４０とを備える。ガス冷却部４０は、下方から上方に向かう方向に形成され、少なくとも一部が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ中心線Ｌが鉛直方向に対して傾きを有するように形成されたガス冷却流路４１と、ガス冷却流路４１の形成方向に設けられた、冷却水を噴射する複数の噴射ノズル４３とを備える。【選択図】図２
2013096655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸気タービンからのタービン排気を導入するタービン排気導入口と、
冷却水を噴射して、前記タービン排気導入口から導入されたタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮部と、
冷却水を噴射して、前記凝縮部を通過したタービン排気に残存する不凝縮ガスを冷却して外部に排出するガス冷却部と
を備える直接接触式復水器であって、
前記ガス冷却部が、
下方から上方に向かう方向に形成され、少なくとも一部が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ中心線が鉛直方向に対して傾きを有するように形成されたガス冷却流路と、
前記ガス冷却流路の形成方向に設けられた、冷却水を噴射する複数の噴射ノズルと
を備えていることを特徴とする直接接触式復水器。
【請求項２】
前記ガス冷却流路が、１つまたは２つの流路で構成されていることを特徴とする請求項１記載の直接接触式復水器。
【請求項３】
前記ガス冷却流路の少なくとも一部が、前記ガス冷却部の幅方向または後方側に傾斜していることを特徴とする請求項１または２記載の直接接触式復水器。
【請求項４】
前記ガス冷却流路の少なくとも一部が、螺旋状に構成されていることを特徴とする請求項１記載の直接接触式復水器。
【請求項５】
蒸気タービンからのタービン排気を導入するタービン排気導入口と、
冷却水を噴射して、前記タービン排気導入口から導入されたタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮部と、
冷却水を噴射して、前記凝縮部を通過したタービン排気に残存する不凝縮ガスを冷却して外部に排出するガス冷却部と
を備える直接接触式復水器であって、
前記ガス冷却部が、
流路断面積を一定に維持しつつ、鉛直上方に向かって形成されたガス冷却流路と、
前記ガス冷却流路の形成方向に設けられた、冷却水を噴射する複数の噴射ノズルと、
前記ガス冷却流路に設けられた、少なくとも１つの傾斜板と
を備えていることを特徴とする直接接触式復水器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、直接接触式復水器に関する。
【背景技術】
【０００２】
直接接触式復水器では、蒸気タービンからのタービン排気に冷却水を直接接触させて、タービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる。地熱発電プラントおいて、直接接触式復水器によって蒸気タービンからの排気を凝縮させることにより、タービン排圧を真空に保ち、プラント熱効率の向上を図っている。このような直接接触式復水器は、トレー式とスプレー式とに主に分類される。
【０００３】
スプレー式の直接接触式復水器は、冷却水を噴射することでタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮部と、冷却水を噴射することでタービン排気に含まれる不凝縮ガスを冷却するガス冷却部とを備えている。ここで、ガス冷却部は、凝縮部の下流側に備えられ、直方体形状や円筒形状の空間を有し、この空間において不凝縮ガスを冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２７０９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したスプレー式の直接接触式復水器のガス冷却部では、不凝縮ガスが流れる方向に複数段に亘って冷却水を噴射するための噴射ノズルが備えられている。そのため、ガス冷却部の入口付近、すなわちガス冷却部内の上流側では、噴射された水滴の数密度が高くなり、不凝縮ガスの流れの圧力損失が増加する。これによって、直接接触式復水器における真空度が低下し、蒸気タービンの出力が低下する。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ガス冷却部における圧力損失の増加を抑制することができる直接接触式復水器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の直接接触式復水器は、蒸気タービンからのタービン排気を導入するタービン排気導入口と、冷却水を噴射して、前記タービン排気導入口から導入されたタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮部と、冷却水を噴射して、前記凝縮部を通過したタービン排気に残存する不凝縮ガスを冷却して外部に排出するガス冷却部とを備える。
【０００８】
そして、前記ガス冷却部は、下方から上方に向かう方向に形成され、少なくとも一部が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ架空中心線が鉛直方向に対して傾きを有するように形成されたガス冷却流路と、前記ガス冷却流路の形成方向に設けられた、冷却水を噴射する複数の噴射ノズルとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施の形態の直接接触式復水器の縦断面を示す図である。
【図２】第１の実施の形態の直接接触式復水器を示す図１のＡ−Ａ断面を示す図である。
【図３】第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器の縦断面を示す図である。
【図４】第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器を示す図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。
【図５】第２の実施の形態の直接接触式復水器の縦断面を示す図である。
【図６】第２の実施の形態の直接接触式復水器を示す図１のＣ−Ｃ断面を示す図である。
【図７】第３の実施の形態の直接接触式復水器の縦断面を示す図である。
【図８】第４の実施の形態の直接接触式復水器の縦断面を示す図である。
【図９】第４の実施の形態の直接接触式復水器を示す図８のＤ−Ｄ断面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０の縦断面を示す図である。図２は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０を示す図１のＡ−Ａ断面を示す図である。なお、図１は、直接接触式復水器１０の幅方向の中心における縦断面である。また、図１および図２では、各噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射したときの図を示している。以下に示す実施の形態において、同一の構成部分には同一の符号を付して、重複する説明は、省略または簡略する。
【００１２】
図１に示すように、直接接触式復水器１０は、本体胴容器２０と、この本体胴容器２０に水室３０を介して隣接して備えられたガス冷却部４０とを備えている。
【００１３】
本体胴容器２０には、蒸気タービン（図示しない）からのタービン排気を内部に導入するタービン排気導入口２１が形成されている。なお、蒸気タービンとしては、例えば、地熱発電用の軸流排気型の蒸気タービンなどが挙げられる。
【００１４】
本体胴容器２０内には、タービン排気導入口２１から導入されたタービン排気に含まれる水蒸気を凝縮する凝縮部２２が構成されている。本体胴容器２０の底部には、凝縮水や冷却水を貯めるホットウェル２３が設けられている。なお、ホットウェル２３の下部には、貯水を排出する排出管（図示しない）が設けられ、ホットウェル２３内の水量がほぼ一定となるように、排出管から貯水を排出している。
【００１５】
凝縮部２２には、タービン排気を導入する水平方向に延設された複数のノズル配管２４が設けられている。ノズル配管２４のタービン排気導入口２１側の端部は閉塞されており、ノズル配管２４の、例えば下面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル２５が設けられている。各ノズル配管２４に備えられる噴射ノズル２５は、１つまたは複数設けられ、噴射ノズル２５の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００１６】
ノズル配管２４は、タービン排気の流入方向に対して垂直かつ水平な方向である本体胴容器２０の幅方向（図１では紙面に垂直な方向）、換言すれば凝縮部２２の幅方向に所定の間隔をあけて複数設けられ、ノズル配管列を構成している。さらに、このノズル配管列は、本体胴容器２０の幅方向に垂直な上下方向に所定の間隔をあけて複数段設けられている。ノズル配管２４の配置構成は、適宜仕様に応じて最適な配置構成に設定される。
【００１７】
ノズル配管２４の他端側は、水室３０に接続されている。水室３０には、図示しない冷却水タンクから冷却水が供給され、各ノズル配管２４に冷却水を供給する。冷却水は、例えば、冷却水タンクとの圧力ヘッド差を利用して、各ノズル配管２４に供給され、噴射ノズル２５から噴射される。
【００１８】
このような構成を備える凝縮部２２では、噴射ノズル２５から噴射された冷却水（水滴）によって、タービン排気導入口２１から導入されたタービン排気に含まれる水蒸気が凝縮される。
【００１９】
ガス冷却部４０は、例えば、凝縮部２２の下部において連通するガス冷却流路４１を備えている。ガス冷却流路４１は、図１および図２に示すように、下方から上方に向かう方向に形成され、ガス冷却流路４１が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ架空の中心線Ｌが鉛直方向に対して傾きを有するように形成されている。ここで、中心線Ｌと鉛直方向とのなす角αは、２５〜６５度であることが好ましい。
【００２０】
この範囲が好ましいのは、上方から落下する水滴と下方で噴射された水滴との熱交換を抑制し、さらに、ガス冷却部４０の入口付近の水滴の数密度の増加を抑制するように、上方側で噴射された液滴の一部を、後述する傾斜側壁面４４に接触させて流下させることができるからである。
【００２１】
図１に示すように、ガス冷却流路４１を直接接触式復水器１０の側面側から見たときの断面は、鉛直上方に向かって形成されている。すなわち、ガス冷却流路４１は、直接接触式復水器１０の前方側および後方側には傾いていない。
【００２２】
一方、図２に示すように、ガス冷却流路４１を直接接触式復水器１０の後方面側から見たときには、ガス冷却流路４１は、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ中心線Ｌが、下流に行くに伴い、ガス冷却部４０の幅方向、すなわち本体胴容器２０の幅方向に傾くように形成されている。また、ガス冷却流路４１の断面形状は、例えば、図２に示すように、平行四辺形となる。なお、傾く方向は、図２に示した方向と逆であってもよい。
【００２３】
ガス冷却流路４１の出口には、冷却された不凝縮ガスを排出する不凝縮ガス排出管５０が備えられている。不凝縮ガス排出管５０の出口は、図示しないエジェクタポンプや真空ポンプに連通されている。そのため、直接接触式復水器１０内は、大気圧よりも圧力が低い真空状態に維持されている。
【００２４】
ガス冷却流路４１には、本体胴容器２０の幅方向、換言すればガス冷却部４０の幅方向に水平にノズル配管４２が設けられている。ノズル配管４２は、上下方向に複数段備えられ、各ノズル配管４２の例えば下面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル４３が設けられている。各ノズル配管４２に備えられる噴射ノズル４３は、１つまたは複数設けられ、噴射ノズル４３の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００２５】
ノズル配管４２の少なくとも一端は、水室３０に接続されている。例えば、図２に示すように、ノズル配管４２の両端が水室３０に接続されてもよいし、ノズル配管４２の一端のみが水室３０に接続されてもよい。なお、ノズル配管４２の一端のみが水室３０に接続される場合、他端は閉塞される。水室３０内の冷却水は、例えば、冷却水タンクとの圧力ヘッド差を利用して、各ノズル配管４２に供給され、噴射ノズル４３から噴射される。
【００２６】
このような構成を備えるガス冷却部４０では、噴射ノズル４３から冷却水（水滴）を噴射して、凝縮部２２を通過した、タービン排気に残存する不凝縮ガスを冷却する。不凝縮ガスとしては、例えば、二酸化炭素（ＣＯ２）や硫化水素（Ｈ２Ｓ）などが挙げられる。なお、ガス冷却部４０は、凝縮部２２における最下段のノズル配管列よりも下方で凝縮部２２と連通するように構成されることが好ましい。
【００２７】
次に、直接接触式復水器１０の作用について説明する。
【００２８】
タービン排気を導入する前に、不凝縮ガス排出管５０の出口に連通するエジェクタポンプや真空ポンプによって、直接接触式復水器１０の圧力を大気圧よりも低い真空状態とする。
【００２９】
続いて、図示しない冷却水タンクから冷却水を圧力ヘッド差を利用して、各ノズル配管２４、４２に供給し、噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射する。噴射ノズル２５、４３から噴射された冷却水は、水滴の状態で凝縮部２２内またはガス冷却部４０内に広がりながら落下する。
【００３０】
蒸気タービンからのタービン排気は、タービン排気導入口２１から直接接触式復水器１０内へ導入され、凝縮部２２へ導かれる。凝縮部２２へ導かれたタービン排気に含まれる水蒸気は、冷却水の水滴と気液接触することで冷却され、凝縮して凝縮水となり落下する。落下した凝縮水は、ホットウェル２３に回収される。
【００３１】
凝縮部２２で凝縮が進行されたタービン排気は、ガス冷却部４０に流れ込む。ガス冷却部４０に流入したタービン排気（不凝縮ガス）は、例えば、噴射ノズル４３から噴射された冷却水と気液接触することにより冷却される。また、タービン排気に水蒸気が残存する場合には、水蒸気は冷却されて凝縮水となり、ホットウェル２３に回収される。
【００３２】
この際、ガス冷却流路４１が傾いているため、噴射ノズル４３から噴射された冷却水（水滴）の一部は、ガス冷却流路４１を構成する傾斜側壁面４４上に接触し、この傾斜側壁面４４上を流下する。すなわち、少なくとも、傾斜側壁面４４上を流下する水滴分の水滴数は減少することになる。
【００３３】
そのため、噴射ノズル４３を備えたノズル配管４２を上下方向に複数段備えた場合でも、ガス冷却部４０の入口付近、すなわちガス冷却部４０内の上流側において、噴射された水滴の数密度の増加が抑制される。これにより、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１０における真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下が抑制される。ここで、数密度とは、単位体積当たりの水滴の個数である。
【００３４】
ガス冷却流路４１を通過した不凝縮ガスは、エジェクタポンプや真空ポンプによって引かれることにより、ガス冷却部４０から排出され、不凝縮ガス排出管５０に流入する。
【００３５】
上記したように、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０によれば、ガス冷却部４０のガス冷却流路４１を、流路断面積を一定に維持しつつ、鉛直方向に対して傾けて構成することができる。これにより、ガス冷却部４０の入口付近、すなわちガス冷却部４０内の上流側における水滴の数密度の増加を抑制することができる。そのため、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１０内の真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下を抑制することができる。
【００３６】
ここで、直接接触式復水器１０におけるガス冷却流路４１の構成は、上記した構成に限られるものではない。図３は、第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器１０の縦断面を示す図である。図４は、第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器１０を示す図３のＢ−Ｂ断面を示す図である。なお、図３は、直接接触式復水器１０の幅方向の中心における縦断面である。また、図３および図４では、各噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射したときの図を示している。
【００３７】
ガス冷却部４０は、例えば、凝縮部２２の下部において連通するガス冷却流路４１を備えている。ガス冷却流路４１は、図３および図４に示すように、下方から上方に向かう方向に形成され、ガス冷却流路４１が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ架空の中心線Ｍが鉛直方向に対して傾きを有するように形成されている。ここで、中心線Ｍと鉛直方向とのなす角βは、２５〜６５度であることが好ましい。
【００３８】
この範囲が好ましいのは、上方から落下する水滴と下方で噴射された水滴との熱交換を抑制し、さらに、ガス冷却部４０の入口付近の水滴の数密度の増加を抑制するように、上方側で噴射された液滴の一部を、後述する傾斜側壁面４５に接触させて流下させることができるからである。
【００３９】
図３に示すように、ガス冷却流路４１を直接接触式復水器１０の側面側から見たときには、ガス冷却流路４１は、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ中心線Ｍが、下流に行くに伴い、ガス冷却部４０の後方側、すなわち、ガス冷却部４０の幅方向に垂直かつ水平で、直接接触式復水器１０の外側へ向かう方向（図３では右方向）に傾くように構成されている。ガス冷却流路４１の断面形状は、図３に示すように、例えば、平行四辺形となる。
【００４０】
一方、図４に示すように、ガス冷却流路４１を直接接触式復水器１０の後方面側から見たときの断面は、鉛直上方に向かって形成されている。すなわち、ガス冷却流路４１は、ガス冷却部４０の幅方向（図４では左右方向）には傾いていない。
【００４１】
ガス冷却流路４１のタービン排気導入口２１側の壁面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル４３が設けられている。噴射ノズル４３は、ガス冷却流路４１の形成方向およびガス冷却部４０の幅方向に所定の間隔をあけて複数備えられている。なお、噴射ノズル４３の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００４２】
ここでは、ガス冷却流路４１のタービン排気導入口２１側の壁面は、水室３０の壁面でもあるため、水室３０内の冷却水が直接噴射ノズル４３に供給される。なお、例えば、図１および図２に示すように、ガス冷却部４０の幅方向に、直接噴射ノズル４３を備えたノズル配管を備える構造としてもよい。
【００４３】
上記した構成のガス冷却流路４１を備える場合においても、ガス冷却流路４１が傾いているため、噴射ノズル４３から噴射された冷却水（水滴）の一部は、ガス冷却流路４１を構成する傾斜側壁面４５上に接触し、この傾斜側壁面４５上を流下する。すなわち、少なくとも、傾斜側壁面４５上を流下する水滴分の水滴数は減少することになる。
【００４４】
そのため、噴射ノズル４３をガス冷却流路４１の形成方向に複数備えた場合でも、ガス冷却部４０の入口付近、すなわちガス冷却部４０内の上流側において、噴射された水滴の数密度の増加が抑制される。これにより、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１０内の真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下が抑制される。
【００４５】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態の直接接触式復水器１１の縦断面を示す図である。図６は、第２の実施の形態の直接接触式復水器１１を示す図１のＣ−Ｃ断面を示す図である。なお、図５は、直接接触式復水器１１の幅方向の中心における縦断面である。また、図５および図６では、各噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射したときの図を示している。
【００４６】
ガス冷却部４０は、例えば、凝縮部２２の下部において連通する２つのガス冷却流路６０、６１を備えている。ガス冷却流路６０、６１は、図５および図６に示すように、下方から上方に向かう方向に形成され、ガス冷却流路６０、６１の一部が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ架空の中心線Ｎ１、Ｎ２が鉛直方向に対して傾きを有するように形成されている。ここで、中心線Ｎ１と鉛直方向とのなす角γは、２５〜６５度であることが好ましい。なお、中心線Ｎ２と鉛直方向とのなす角についても、これと同様である。
【００４７】
この範囲が好ましいのは、上方から落下する水滴と下方で噴射された水滴との熱交換を抑制し、さらに、ガス冷却部４０の入口付近の水滴の数密度の増加を抑制するように、上方側で噴射された液滴の一部を、後述する傾斜側壁面６２、６３に接触させて流下させることができるからである。
【００４８】
図５は、直接接触式復水器１１の幅方向の中心における縦断面を示しているため、傾いた部分のガス冷却流路６０、６１は示されていないが、直接接触式復水器１１の側面側から見たときの傾いた部分のガス冷却流路６０、６１の断面は、鉛直上方に向かって形成されている。すなわち、ガス冷却流路６０、６１は、直接接触式復水器１１の前方側および後方側には傾いていない。
【００４９】
一方、図６に示すように、ガス冷却流路６０、６１を直接接触式復水器１１の後方面側から見たときには、ガス冷却流路６０、６１の一部は、流路断面積を一定に維持しつつ、それぞれ各流路断面の中心を結んだ中心線Ｎ１、Ｎ２が、下流に行くに伴い、ガス冷却部４０の幅方向、すなわち本体胴容器２０の幅方向に傾くように形成されている。この傾斜部を構成するガス冷却流路６０、６１の断面形状は、例えば、図６に示すように、それぞれ平行四辺形となる。ガス冷却流路６０とガス冷却流路６１とは、それぞれ異なる方向に傾き、出口付近で、それぞれの流路が交わり、出口に設けられた不凝縮ガス排出管５０と連通している。
【００５０】
傾斜部を構成するガス冷却流路６０、６１の、ガス冷却部４０の幅方向の外側の壁面には、それぞれ、冷却水を噴射するための噴射ノズル４３が設けられている。噴射ノズル４３は、ガス冷却流路６０、６１の形成方向に所定の間隔をあけて複数備えられている。なお、噴射ノズル４３の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００５１】
ここでは、傾斜部を構成するガス冷却流路６０、６１の、ガス冷却部４０の幅方向の外側の壁面は、水室３０の壁面でもあるため、水室３０内の冷却水が直接噴射ノズル４３に供給される。
【００５２】
このようにガス冷却流路６０、６１の一部が、流路断面積を一定に維持しつつ、傾いているため、噴射ノズル４３から噴射された冷却水（水滴）の一部は、ガス冷却流路６０、６１を構成する傾斜側壁面６２、６３上に接触し、この傾斜側壁面６２、６３上を流下する。すなわち、少なくとも、傾斜側壁面６２、６３上を流下する水滴分の水滴数は減少することになる。
【００５３】
そのため、噴射ノズル４３をガス冷却流路６０、６１の形成方向に複数備えた場合でも、ガス冷却流路６０、６１の入口付近、すなわちガス冷却流路６０、６１内の上流側において、噴射された水滴の数密度の増加が抑制される。これにより、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１１内の真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下が抑制される。
【００５４】
（第３の実施の形態）
図７は、第３の実施の形態の直接接触式復水器１２の縦断面を示す図である。なお、図７では、各噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射したときの図を示している。また、図７は、直接接触式復水器１２の幅方向の中心における縦断面である。
【００５５】
ガス冷却部４０は、例えば、凝縮部２２の下部において連通するガス冷却流路７０を備えている。このガス冷却流路７０は、図７に示すように、例えば、水室３０の内部を通過するように配置されている。ガス冷却流路７０は、下方から上方に向かう方向に形成され、ガス冷却流路７０が、流路断面積を一定に維持しつつ、各流路断面の中心を結んだ架空の中心線Ｏが鉛直方向に対して傾きを有するように形成されている。ここで、中心線Ｏと鉛直方向とのなす角δは、２５〜６５度であることが好ましい。
【００５６】
この範囲が好ましいのは、上方から落下する水滴と下方で噴射された水滴との熱交換を抑制し、さらに、ガス冷却部４０の入口付近の水滴の数密度の増加を抑制するように、上方側で噴射された液滴の一部を、後述する傾斜側壁面７１に接触させて流下させることができるからである。
【００５７】
図７に示すように、ガス冷却流路７０は、螺旋状に形成された配管で構成され、ガス冷却流路７０の出口は、冷却された不凝縮ガスを排出する不凝縮ガス排出管５０と連結されている。なお、ガス冷却流路７０の入口部および出口部は、水室３０内の冷却水が漏れないように、例えば溶接などで水室３０を構成する壁部と接合されている。
【００５８】
ガス冷却流路７０の壁面には、それぞれ、冷却水を噴射するための噴射ノズル４３が設けられている。噴射ノズル４３は、ガス冷却流路７０の形成方向に所定の間隔をあけて複数備えられている。なお、噴射ノズル４３の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００５９】
ガス冷却流路７０は、水室３０の内部を通過するように配置されているため、ガス冷却流路７０を構成する配管を介して、水室３０内の冷却水が直接噴射ノズル４３に供給される。
【００６０】
このようにガス冷却流路７０が、流路断面積を一定に維持しつつ、螺旋状に傾いているため、噴射ノズル４３から噴射された冷却水（水滴）の一部は、ガス冷却流路７０を構成する傾斜側壁面７１上に接触し、この傾斜側壁面７１上を流下する。すなわち、少なくとも、傾斜側壁面７１上を流下する水滴分の水滴数は減少することになる。
【００６１】
そのため、噴射ノズル４３をガス冷却流路７０の形成方向に複数備えた場合でも、ガス冷却流路７０の入口付近、すなわちガス冷却流路７０内の上流側において、噴射された水滴の数密度の増加が抑制される。これにより、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１２内の真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下が抑制される。
【００６２】
（第４の実施の形態）
図８は、第４の実施の形態の直接接触式復水器１３の縦断面を示す図である。図９は、第４の実施の形態の直接接触式復水器１３を示す図８のＤ−Ｄ断面を示す図である。なお、図８は、直接接触式復水器１３の幅方向の中心における縦断面である。また、図８および図９では、各噴射ノズル２５、４３から冷却水を噴射したときの図を示している。
【００６３】
ガス冷却部４０は、例えば、凝縮部２２の下部において連通するガス冷却流路８０を備えている。ガス冷却流路８０は、図８および図９に示すように、流路断面積を一定に維持しつつ、下方から上方に向かって鉛直方向に形成されている。すなわち、ガス冷却流路８０は、直接接触式復水器１０の前方側、後方側、およびガス冷却部４０の幅方向には傾いていない。
【００６４】
ガス冷却流路８０には、本体胴容器２０の幅方向、換言すればガス冷却部４０の幅方向に水平にノズル配管４２が設けられている。ノズル配管４２は、上下方向に複数段備えられ、各ノズル配管４２の例えば下面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル４３が設けられている。各ノズル配管４２に備えられる噴射ノズル４３は、１つまたは複数設けられ、噴射ノズル４３の配置位置は、特に限定されるものではなく、適宜仕様に応じて最適な位置に設定される。
【００６５】
各ノズル配管４２の下方には、一方の端縁が下方に傾斜するように配置された傾斜板９０が配置されている。この傾斜板９０は、例えば、図８に示すように、ガス冷却部４０の幅方向に垂直かつ水平な方向（図８では左右方向）に亘って設けられている。また、各傾斜板９０は、図９に示すように、ガス冷却部４０の幅方向にずらして配置されている。すなわち、ガス冷却流路８０の上方から傾斜板９０を見たときに、各傾斜板９０は、全部が重なり合わないように、ガス冷却部４０の幅方向にずらして配置されている。なお、この場合、上方から見たときに、傾斜板９０の一部が重なり合うことはある。
【００６６】
ここでは、各ノズル配管４２の下方に傾斜板９０を備えた一例を示しているが、ガス冷却流路８０には、少なくとも１つの傾斜板９０が設けられていればよい。
【００６７】
このようにガス冷却流路８０に傾斜板９０を備えることで、噴射ノズル４３から噴射された冷却水（水滴）の一部は、傾斜板９０上に接触し、この傾斜板９０上を流下する。傾斜板９０上を流下した冷却水は、噴射された複数の水滴が一体化した大粒径の水滴、または水柱として下方に落下する。これにより、ガス冷却流路８０を落下する水滴数は減少することになる。
【００６８】
そのため、噴射ノズル４３をガス冷却流路８０の形成方向に複数備えた場合でも、ガス冷却流路８０の入口付近、すなわちガス冷却流路８０内の上流側において、噴射された水滴の数密度の増加が抑制される。これにより、不凝縮ガスの流れの圧力損失の増加が抑制され、直接接触式復水器１３内の真空度を所定の範囲に維持することができ、蒸気タービンの出力の低下が抑制される。
【００６９】
以上説明した実施形態によれば、ガス冷却部における圧力損失の増加を抑制することが可能となる。
【００７０】
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】
【００７１】
１０，１１，１２，１３…直接接触式復水器、２０…本体胴容器、２１…タービン排気導入口、２２…凝縮部、２３…ホットウェル、２４，４２…ノズル配管、２５，４３…噴射ノズル、３０…水室、４０…ガス冷却部、４１，６０，６１，７０，８０…ガス冷却流路、４４，４５，６２，６３，７１…傾斜側壁面、５０…不凝縮ガス排出管、９０…傾斜板。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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