(57)【要約】【課題】給水加熱装置及び蒸気タービンプラントにおいて、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることで建屋の小型化を可能とする。【解決手段】給水を蒸気により加熱する上流側給水加熱器として第３低圧給水加熱器４５と、第３低圧給水加熱器４５で加熱された給水を蒸気により加熱する下流側給水加熱器として第４低圧給水加熱器４６とを設け、第３低圧給水加熱器４５の上方に第４低圧給水加熱器４６を配置する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水を蒸気により加熱する上流側給水加熱器と、
前記上流側給水加熱器で加熱された給水を蒸気により加熱する下流側給水加熱器と、
を備え、
前記上流側給水加熱器の上方に前記下流側給水加熱器が配置される、
ことを特徴とする給水加熱装置。
【請求項２】
建屋におけるフロアの上方に所定高さの設置架台が設けられ、前記フロア上に前記上流側給水加熱器が配置され、前記設置架台上に前記下流側給水加熱器が配置されることを特徴とする請求項１に記載の給水加熱装置。
【請求項３】
前記上流側給水加熱器は、給水を低圧タービンから抽気または排気された蒸気により加熱し、前記下流側給水加熱器は、給水を高中圧タービンから抽気または排気された蒸気により加熱することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の給水加熱装置。
【請求項４】
前記下流側給水加熱器により蒸気で給水を加熱して発生したドレンを、前記上流側給水加熱器へ蒸気を供給する蒸気配管内に供給するドレン管が設けられることを特徴とする請求項３に記載の給水加熱装置。
【請求項５】
前記ドレン管は、前記蒸気配管から前記下流側給水加熱器への蒸気の流れを阻止する逆止弁が設けられることを特徴とする請求項４に記載の給水加熱装置。
【請求項６】
前記ドレン管は、縮径部が設けられることを特徴とする請求項４に記載の給水加熱装置。
【請求項７】
前記上流側給水加熱器と前記下流側給水加熱器は、それぞれ同数の複数組設けられ、複数の前記上流側給水加熱器と複数の前記下流側給水加熱器が上下に対向して配置されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給水加熱装置。
【請求項８】
軸心方向の一端部に高圧タービン部が設けられて他端部に中圧タービン部が設けられる高中圧タービンと、
前記高中圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、
前記高圧タービン部からの蒸気から湿分を除去して前記中圧タービン部に送る高圧湿分分離器と、
前記中圧タービン部からの蒸気から湿分を除去して前記低圧タービンに送る低圧湿分分離器と、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の給水加熱装置と、
を有することを特徴とする蒸気タービンプラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給水を蒸気により加熱する給水加熱装置と、この給水加熱装置を有して原子力発電プラントや火力発電プラントなどに用いられる蒸気タービンプラントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、原子力発電プラントは、蒸気発生器で生成された蒸気を蒸気タービンに送り、接続された発電機を駆動して発電を行うものである。一般的に、蒸気タービンは、高圧タービンと低圧タービンで構成され、高圧タービンで使用した蒸気は、湿分分離加熱器により湿分が除去されて加熱されてから低圧タービンに送られる。そして、蒸気タービンで使用された蒸気は、復水器で冷却されて復水となり、この復水は、低圧給水加熱器や高圧給水加熱器などで加熱された後に蒸気発生器に戻される。
【０００３】
このような原子力発電プラントにて、蒸気タービン（高圧タービン、低圧タービン）、発電機、湿分分離加熱器、低圧給水加熱器などは一つのタービン建屋内に配置される。そして、低圧給水加熱器は、複数が直列に接続されており、蒸気タービンから抽気または排気された蒸気により復水を加熱している。従来、この複数の低圧給水加熱器は、タービン建屋内で、一つのフロアに配置されている。このような蒸気タービンプラントとしては、例えは、下記特許文献１に記載されたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２−０１９６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の低圧給水加熱器は、直列に接続されており、蒸気タービンから抽気または排気された蒸気により各低圧給水加熱器で復水を順次加熱している。この複数の低圧給水加熱器を一つのフロアに配置すると、大きな配置スペースが必要となる。また、この場合、各低圧給水加熱器を接続する複数の蒸気配管を配置するスペースが必要になると共に、蒸気タービンからの抽気や排気を供給する配管を配置するスペースも必要になる。そのため、タービン建屋の大型化を招いてしまうという課題がある。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するものであり、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることで建屋の小型化を可能とする蒸気タービンプラント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】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の給水加熱装置は、給水を蒸気により加熱する上流側給水加熱器と、前記上流側給水加熱器で加熱された給水を蒸気により加熱する下流側給水加熱器と、を備え、前記上流側給水加熱器の上方に前記下流側給水加熱器が配置される、ことを特徴とするものである。
【０００８】
従って、上流側給水加熱器の上方に下流側給水加熱器を配置することで、複数の給水加熱器を設置するための面積が減少することとなり、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることで建屋を小型化することができる。
【０００９】
本発明の給水加熱装置では、建屋におけるフロアの上方に所定高さの設置架台が設けられ、前記フロア上に前記上流側給水加熱器が配置され、前記設置架台上に前記下流側給水加熱器が配置されることを特徴としている。
【００１０】
従って、フロア上に上流側給水加熱器を配置し、設置架台上に下流側給水加熱器を配置することで、複数の給水加熱器が同じ階層に配置されることとなり、１台の作業機器が複数の給水加熱器に対してアクセスすることが可能となり、メンテナンス性を向上することができると共に、設備コストを低減することができる。
【００１１】
本発明の給水加熱装置では、前記上流側給水加熱器は、給水を低圧タービンから抽気または排気された蒸気により加熱し、前記下流側給水加熱器は、給水を高中圧タービンから抽気または排気された蒸気により加熱することを特徴としている。
【００１２】
従って、給水を効率良く加熱することができる。
【００１３】
本発明の給水加熱装置では、前記下流側給水加熱器により蒸気で給水を加熱して発生したドレンを、前記上流側給水加熱器へ蒸気を供給する蒸気配管内に供給するドレン管が設けられることを特徴としている。
【００１４】
従って、下流側給水加熱器で発生したドレンがドレン管を通して上流側給水加熱器の蒸気配管内に供給することとなり、蒸気配管を流れる蒸気が過熱蒸気である場合、この過熱蒸気にドレンを供給することで冷却するため、上流側給水加熱器における伝熱性能を向上することができる。
【００１５】
本発明の給水加熱装置では、前記ドレン管は、前記蒸気配管から前記下流側給水加熱器への蒸気の流れを阻止する逆止弁が設けられることを特徴としている。
【００１６】
従って、逆止弁により蒸気配管からドレン管を通した下流側給水加熱器への蒸気の逆流を防止することができる。
【００１７】
本発明の給水加熱装置では、前記ドレン管は、縮径部が設けられることを特徴としている。
【００１８】
従って、下流側給水加熱器の蒸気をドレン管の縮径部により減圧してから上流側給水加熱器の蒸気配管内に供給することとなり、蒸気配管内の昇圧を抑制することができる。
【００１９】
本発明の給水加熱装置では、前記上流側給水加熱器と前記下流側給水加熱器は、それぞれ同数の複数組設けられ、複数の前記上流側給水加熱器と複数の前記下流側給水加熱器が上下に対向して配置されることを特徴としている。
【００２０】
従って、上流側給水加熱器と下流側給水加熱器を同数とし、上下に対向して配置することで、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の蒸気タービンプラントは、軸心方向の一端部に高圧タービン部が設けられて他端部に中圧タービン部が設けられる高中圧タービンと、前記高中圧タービンと同軸上に配置される低圧タービンと、前記高圧タービン部からの蒸気から湿分を除去して前記中圧タービン部に送る高圧湿分分離器と、前記中圧タービン部からの蒸気から湿分を除去して前記低圧タービンに送る低圧湿分分離器と、前記給水加熱装置と、を有することを特徴とするものである。
【００２２】
従って、給水加熱装置を構成する上流側給水加熱器の上方に下流側給水加熱器を配置することで、複数の給水加熱器を設置するための面積が減少することとなり、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることで建屋を小型化することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の給水加熱装置及び蒸気タービンプラントによれば、上流側給水加熱器の上方に下流側給水加熱器を配置するので、複数の給水加熱器を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることで建屋を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本実施形態の原子力発電プラントを表す概略構成図である。
【図２】図２は、本実施形態の蒸気タービンプラントにおける復水と蒸気の流れを表す概略図である。
【図３】図３は、本実施形態の給水加熱装置の配置を表す正面図である。
【図４】図４は、本実施形態の給水加熱装置の配置を表す図３のIV−IV断面図である。
【図５】図５は、第４低圧給水加熱器のドレン管の詳細を表す概略図である。
【図６】図６は、第４低圧給水加熱器のドレン管の詳細を表す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照して、本発明の給水加熱装置及び蒸気タービンプラントの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。
【００２６】
図１は、本実施形態の原子力発電プラントを表す概略構成図である。
【００２７】
本実施形態の原子炉は、軽水を原子炉冷却材及び中性子減速材として使用し、炉心全体にわたって沸騰しない高温高圧水とし、この高温高圧水を蒸気発生器に送って熱交換により蒸気を発生させ、この蒸気をタービン発電機へ送って発電する加圧水型原子炉（ＰＷＲ：Pressurized  Water  Reactor）である。
【００２８】
本実施形態の加圧水型原子炉を有する原子力発電プラントにおいて、図１に示すように、原子炉格納容器１１は、内部に加圧水型原子炉１２及び蒸気発生器１３が格納されており、この加圧水型原子炉１２と蒸気発生器１３とは配管１４，１５を介して連結されており、配管１４に加圧器１６が設けられ、配管１５に一次冷却水ポンプ１７が設けられている。この場合、減速材及び一次冷却水（冷却材）として軽水を用い、炉心部における一次冷却水の沸騰を抑制するために、一次冷却系統は加圧器１６により１５０〜１６０気圧程度の高圧状態を維持するように制御している。従って、加圧水型原子炉１２にて、燃料（原子燃料）として低濃縮ウランまたはＭＯＸにより一次冷却水として軽水が加熱され、高温の一次冷却水が加圧器１６により所定の高圧に維持した状態で配管１４を通して蒸気発生器１３に送られる。この蒸気発生器１３では、高温高圧の一次冷却水と二次冷却水との間で熱交換が行われ、冷やされた一次冷却水は配管１５を通して加圧水型原子炉１２に戻される。
【００２９】
蒸気発生器１３は、配管１８を介して蒸気タービン１９と連結されており、この配管１８に主蒸気隔離弁２０が設けられている。蒸気タービン１９は、高中圧タービン２１と２個の低圧タービン２２，２３を有しており、同軸上に発電機２４が接続されている。そして、高中圧タービン２１は、高圧タービン部２５と中圧タービン部２６を有し、高圧タービン部２５と中圧タービン部２６は、その間に高圧湿分分離加熱器２７が設けられている。また、高中圧タービン２１（中圧タービン部２６）と低圧タービン２２，２３とは、その間に低圧湿分分離加熱器２８が設けられている。即ち、蒸気発生器１３からの配管１８は、高圧タービン部２５の入口部に接続され、高圧タービン部２５の出口部から高圧湿分分離加熱器２７の入口部まで蒸気配管２９が接続され、高圧湿分分離加熱器２７の出口部から中圧タービン部２６の入口部まで蒸気配管３０が接続されている。また、中圧タービン部２６の出口部から低圧湿分分離加熱器２８の入口部まで蒸気配管３１が接続され、低圧湿分分離加熱器２８の出口部から低圧タービン２２，２３の各入口部まで蒸気配管３２が接続されている。
【００３０】
蒸気タービン１９は、低圧タービン２２，２３の下方に復水器３３，３４が設けられている。この復水器３３，３４は、低圧タービン２２，２３で使用された蒸気を冷却水により冷却して凝縮することで復水とする。この冷却水としては海水が適用され、復水器３３，３４は、冷却水を給排する取水管３５及び排水管３６が連結されている。この取水管３５は、循環水ポンプ３７を有し、排水管３６と共に他端部が海中に配置されている。
【００３１】
そして、この復水器３３，３４は、配管３８が接続されており、この配管３８に復水ポンプ３９、グランドコンデンサ４０、復水脱塩装置４１、復水ブースタポンプ４２、低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６が復水の流れ方向に沿って順に設けられている。ここで、第１低圧給水加熱器４３と第２低圧給水加熱器４４は、復水器３３，３４内に設けられ、復水が低圧タービン２２，２３で使用された蒸気により加熱される。また、第３低圧給水加熱器４５と第４低圧給水加熱器４６は、復水器３３，３４外に設けられ、第３低圧給水加熱器４５では、復水が低圧タービン２２，２３から抽気された蒸気により加熱され、第４低圧給水加熱器４６では、復水が中圧タービン部２６から排気された蒸気により加熱される。
【００３２】
また、配管３８は、第４低圧給水加熱器４６より下流側に脱気器４７、主給水ポンプ４８、高圧給水加熱器４９、主給水制御弁５０が復水の流れ方向に沿って順に設けられている。
【００３３】
そのため、蒸気発生器１３により高温高圧の一次冷却水と熱交換を行って生成された蒸気は、配管１８を通して蒸気タービン１９に送られ、高中圧タービン２１と各低圧タービン２２，２３が稼働することで回転力を得て、この回転力により発電機２４を駆動して発電を行う。このとき、蒸気発生器１３からの蒸気は、高圧タービン部２５を駆動した後、高圧湿分分離加熱器２７により蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから中圧タービン部２６を駆動する。また、中圧タービン部２６を駆動した蒸気は、低圧湿分分離加熱器２８により蒸気に含まれる湿分が除去されると共に加熱されてから各低圧タービン２２，２３を駆動する。そして、低圧タービン２２，２３を駆動した蒸気は、復水器３３，３４で海水を用いて冷却されて復水となり、復水ポンプ３９により配管３８を流れ、グランドコンデンサ４０、復水脱塩装置４１、低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６、脱気器４７、高圧給水加熱器４９などを通して蒸気発生器１３に戻される。
【００３４】
ここで、高中圧タービン２１、低圧タービン２２，２３、高圧湿分分離加熱器２７、低圧湿分分離加熱器２８、低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６における復水と蒸気の流れについて説明する。図２は、本実施形態の蒸気タービンプラントにおける復水と蒸気の流れを表す概略図である。
【００３５】
図２に示すように、中圧タービン部２６の出口部から低圧湿分分離加熱器２８の入口部までの蒸気配管３１は、中途部から分岐した蒸気分岐配管５１の基端部が接続され、蒸気分岐配管５１の先端部が第４低圧給水加熱器４６に接続されている。また、低圧タービン２２，２３からの抽気配管５２の先端部が第３低圧給水加熱器４５に接続されている。そのため、第３低圧給水加熱器４５は、低圧タービン２２，２３から抽気された蒸気により復水を加熱し、第４低圧給水加熱器４６は、中圧タービン部２６から排気された蒸気により復水を加熱する。
【００３６】
また、各低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６は、蒸気が復水を加熱して凝縮することからドレン（水）が発生する。そのため、第４低圧給水加熱器４６から第３低圧給水加熱器４５までドレン管５３が接続され、第３低圧給水加熱器４５から第２低圧給水加熱器４４までドレン管５４が接続され、第２低圧給水加熱器４４から第１低圧給水加熱器４３までドレン管５５が接続されている。そして、第１低圧給水加熱器４３から配管３８における第１低圧給水加熱器４３と第２低圧給水加熱器４４との間にドレン管５６が接続され、ドレン管５６にドレンポンプ５７が設けられている。
【００３７】
このように構成された本実施形態の蒸気タービンプラントでは、蒸気タービン１９に対して、高圧湿分分離加熱器２７、低圧湿分分離加熱器２８、第３低圧給水加熱器４５、第４低圧給水加熱器４６などが効率良く配置されている。
【００３８】
図３は、第３低圧給水加熱器と第４低圧給水加熱器の配置を表す正面図、図４は、第３低圧給水加熱器と第４低圧給水加熱器の配置を表す図３のIV−IV断面図、図５及び図６は、第４低圧給水加熱器のドレン管の詳細を表す概略図である。
【００３９】
本実施形態の蒸気タービンプラントは、図１及び図２に示すように、高中圧タービン２１と、低圧タービン２２，２３と、発電機２４と、高圧湿分分離加熱器２７と、低圧湿分分離加熱器２８と、低圧給水加熱装置を構成する低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６とを有している。
【００４０】
そして、図３及び図４に示すように、この低圧給水加熱装置にて、第３低圧給水加熱器（上流側給水加熱器）４５の上方に第４低圧給水加熱器（下流側給水加熱器）４６が配置されている。
【００４１】
即ち、タービン建屋（図示略）は、複数階から構成されており、所定の階におけるフロア６１の上方に所定高さの設置架台６２が設けられている。そして、フロア６１上に第３低圧給水加熱器４５が配置され、設置架台６２上に第４低圧給水加熱器４６が配置されている。この設置架台６２は、水平をなすフロア６１に対して平行に配置され、一側部が縦壁部６３に固定され、他側部が脚部６４により支持されることで、フロア６１との間に所定の高さ空間が確保されている。この高さ空間は、フロア６１と設置架台６２との間に第３低圧給水加熱器４５や各種配管が配置できる高さである。
【００４２】
第３低圧給水加熱器４５は、２個の第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂから構成され、フロア６１上に互いに平行をなして配置されている。各第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂは、低圧タービン２２，２３から抽気される蒸気により復水（給水）を加熱するものであり、抽気配管５２（５２ａ，５２ｂ）が各第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂの各入口部に接続されている。また、第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂは、低圧タービン２２，２３からの蒸気により加熱する復水が供給可能となっており、配管３８が接続されている。
【００４３】
第４低圧給水加熱器４６は、２個の第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂから構成され、設置架台６２上に互いに平行をなして配置されている。各第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂは、高中圧タービン２１の中圧タービン部２６から排気される蒸気により復水（給水）を加熱するものであり、蒸気配管３１から分岐する蒸気分岐配管５１ａ，５１ｂが各第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂの各入口部に接続されている。また、第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂは、中圧タービン部２６からの蒸気により加熱する復水が供給可能となっており、配管３８が接続されている。
【００４４】
また、第３低圧給水加熱器４５及び第４低圧給水加熱器４６にて、第４低圧給水加熱器４６により蒸気で給水を加熱して発生したドレンを、第３低圧給水加熱器４５へ蒸気を供給する抽気配管５２ａ，５２ｂ内に供給するドレン管５３（５３ａ，５３ｂ）が設けられている。即ち、第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂと第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂは、設置架台６２を隔ててそれぞれ上下に対向して位置している。第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂは、下部にドレン溜まり７１ａ，７１ｂが設けられ、蒸気が給水を加熱することで凝縮して発生したドレンは、このドレン溜まり７１ａ，７１ｂに貯留される。ドレン管５３ａ，５３ｂは、鉛直方向に沿って配置される配管であり、上端部（基端部）がこのドレン溜まり７１ａ，７１ｂに接続して連通され、下端部（先端部）が設置架台６２を貫通して下方に延出されている。そして、ドレン管５３ａ，５３ｂは、端部が第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂへの抽気配管５２ａ，５２ｂを貫通して内部に配置され、連通している。
【００４５】
この場合、第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂは、中圧タービン部２６から排気される蒸気で給水を加熱するものであり、第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂは、低圧タービン２２，２３から抽気される蒸気で給水を加熱するものである。そのため、第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂで発生したドレンの圧力は、第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂに供給される抽気配管５２ａ，５２ｂ内の蒸気の圧力より高い。そのため、第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂで発生したドレンは、ドレン管５３ａ，５３ｂを通して第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂの抽気配管５２ａ，５２ｂ内に供給可能となる。
【００４６】
そのため、本実施形態の低圧給水加熱装置は、フロア６１上に第３低圧給水加熱器４５が配置され、設置架台６２上に第４低圧給水加熱器４６が配置されることで、同じ階層で第３低圧給水加熱器４５の上方に第４低圧給水加熱器４６が配置されることとなる。すると、複数の低圧給水加熱器４５，４６がフロア６１を占める面積が少なくて済み、タービン建屋の小型化が可能となる。また、複数の低圧給水加熱器４５，４６が同じ階層にあることから、１台のクレーンが複数の低圧給水加熱器４５，４６に対してアクセスすることが可能となり、メンテナンス性が向上すると共に、設備コストが低減される。例えば、低圧給水加熱器４５，４６は、内部に複数の伝熱管が配置されており、定期的にメンテナンスや交換が実施される。このとき、１台の天井クレーンが全ての低圧給水加熱器４５，４６に対してアクセスすることができる。
【００４７】
そして、本実施形態の蒸気タービンプラントでは、図２から図４に示すように、蒸気発生器１３から配管１８を通って送られる蒸気は、高中圧タービン２１の高圧タービン部２５を駆動した後、蒸気配管２９により高圧湿分分離加熱器２７に送られ、ここで湿分が除去されると共に加熱される。高圧湿分分離加熱器２７で処理された蒸気は、中圧タービン部２６を駆動した後、蒸気配管３１により低圧湿分分離加熱器２８に送られ、ここで湿分が除去されると共に加熱される。低圧湿分分離加熱器２８で処理された蒸気は、蒸気配管３２により低圧タービン２２，２３に送られて駆動する。
【００４８】
このとき、中圧タービン部２６から排気された蒸気は、蒸気配管３１により低圧湿分分離加熱器２８に送られると共に、蒸気分岐配管５１（５１ａ，５１ｂ）により第４低圧給水加熱器４６（４６ａ，４６ｂ）に送られる。また、低圧タービン２２，２３から抽気された蒸気は、抽気配管５２（５２ａ，５２ｂ）により第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）に送られる。そのため、第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）は、低圧タービン２２，２３からの蒸気により配管３８を流れる復水（給水）を加熱し、第４低圧給水加熱器４６（４６ａ，４６ｂ）は、中圧タービン部２６からの蒸気により第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）で加熱されて配管３８を流れる復水（給水）を加熱する。
【００４９】
すると、第４低圧給水加熱器４６（４６ａ，４６ｂ）では、蒸気が復水（給水）を加熱することで冷却されて凝縮し、ドレン水が発生し、ドレン溜まり７１ａ，７１ｂに貯留される。そして、このドレン溜まり７１ａ，７１ｂのドレン水がドレン管５３ａ，５３ｂを通して第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）の抽気配管５２ａ，５２ｂにスプレーされる。低圧タービン２２，２３から抽気配管５２（５２ａ，５２ｂ）を通して第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）に送られる蒸気は、中圧タービン部２６から蒸気分岐配管５１（５１ａ，５１ｂ）を通して第４低圧給水加熱器４６（４６ａ，４６ｂ）に送られる蒸気より低圧であるものの、スーパーヒートして飽和点より温度が高い過熱蒸気である。そのため、この過熱蒸気に対してドレン水をスプレーすることで、対流伝熱により過熱蒸気が飽和点まで冷却されて凝縮されてから第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）に送る。すると、第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）では、過熱度が低下した蒸気により復水（給水）を加熱することとなり、伝熱性能が向上する。
【００５０】
なお、第４低圧給水加熱器４６（４６ａ，４６ｂ）のドレン管５３ａ，５３ｂは、下端部が第３低圧給水加熱器４５（４５ａ，４５ｂ）への抽気配管５２ａ，５２ｂ内に連通しているが、このドレン管５３ａ，５３ｂは、各種の機器に設けてもよい。図５及び図６は、第４低圧給水加熱器のドレン管の詳細を表す概略図である。
【００５１】
図５に示すように、ドレン管５３に、抽気配管５２側から第４低圧給水加熱器４６側への蒸気の流れを阻止する逆止弁７２を設けることが望ましい。前述したように、第４低圧給水加熱器４６で発生したドレンの圧力は、第３低圧給水加熱器４５に供給される抽気配管５２内の蒸気の圧力より高いものの、予期せぬ事態によりドレンの圧力や蒸気の圧力が変動するおそれがある。そのため、このようにドレン管５３に逆止弁７２を設けることで、抽気配管５２の蒸気がドレン管５３を通して第４低圧給水加熱器４６へ逆流することが防止される。
【００５２】
また、図６に示すように、ドレン管５３は、オリフィス（縮径部）７３を設けることが望ましい。このようにドレン管５３にオリフィス７３を設けることで、第４低圧給水加熱器４６で発生したドレンの圧力が減圧されてから抽気配管５２に供給されることとなり、抽気配管５２内の蒸気の圧力上昇が抑制される。
【００５３】
このように本実施形態の給水加熱装置にあっては、給水を蒸気により加熱する上流側給水加熱器として第３低圧給水加熱器４５と、第３低圧給水加熱器４５で加熱された給水を蒸気により加熱する下流側給水加熱器として第４低圧給水加熱器４６とを設け、第３低圧給水加熱器４５の上方に第４低圧給水加熱器４６を配置する。
【００５４】
従って、第３低圧給水加熱器４５の上方に第４低圧給水加熱器４６を配置することで、複数の低圧給水加熱器４５，４６を設置するためのスペースとしての総床面積が減少することとなり、複数の低圧給水加熱器４５，４６を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることでタービン建屋を小型化することができる。
【００５５】
本実施形態の給水加熱装置では、タービン建屋におけるフロア６１の上方に所定高さの設置架台６２を設け、フロア６１上に第３低圧給水加熱器４５を配置し、設置架台６２上に第４低圧給水加熱器４６を配置している。従って、複数の低圧給水加熱器４５，４６が同じ階層に配置されることとなり、１台の作業機器が複数の低圧給水加熱器４５，４６に対してアクセスすることが可能となり、メンテナンス性を向上することができると共に、設備コストを低減することができる。
【００５６】
本実施形態の給水加熱装置では、第３低圧給水加熱器４５は、給水を低圧タービン２２，２３から抽気された蒸気により加熱し、第４低圧給水加熱器４６は、給水を高中圧タービン２１から排気された蒸気により加熱する。従って、給水を効率良く加熱することができる。
【００５７】
本実施形態の給水加熱装置では、第４低圧給水加熱器４６により蒸気で給水を加熱して発生したドレンを、第３低圧給水加熱器４５へ蒸気を供給する抽気配管５２（５２ａ，５２ｂ）内に供給するドレン管５３ａ，５３ｂを設けている。従って、抽気配管５２（５２ａ，５２ｂ）を流れる蒸気が過熱蒸気である場合、この過熱蒸気にドレンを供給することで冷却するため、第３低圧給水加熱器４５における伝熱性能を向上することができる。
【００５８】
本実施形態の給水加熱装置では、ドレン管５３ａ，５３ｂに逆止弁７２を設けている。従って、逆止弁７２により抽気配管５２ａ，５２ｂからドレン管５３ａ，５３ｂを通した第４低圧給水加熱器４６への蒸気の逆流を防止することができる。
【００５９】
本実施形態の給水加熱装置では、ドレン管５３ａ，５３ｂにオリフィス７３を設けている。従って、第４低圧給水加熱器４６の蒸気をドレン管５３ａ，５３ｂのオリフィス７３により減圧してから第３低圧給水加熱器４５の抽気配管５２ａ，５２ｂ内に供給することとなり、抽気配管５２ａ，５２ｂ内の昇圧を抑制することができる。
【００６０】
本実施形態の給水加熱装置では、第３低圧給水加熱器４５と第４低圧給水加熱器４６として、それぞれ同数の第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂと第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂを設け、第３低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂと第４低圧給水加熱器４６ａ，４６ｂを上下に対向して配置している。複数の低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂを効率良く配置してスペースの有効利用を図ることができる。
【００６１】
また、本実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、軸心方向の一端部に高圧タービン部２５が設けられて他端部に中圧タービン部２６が設けられる高中圧タービン２１と、高中圧タービン２１と同軸上に配置される低圧タービン２２，２３と、高圧タービン部２５からの蒸気から湿分を除去して中圧タービン部２６に送る高圧湿分分離加熱器２７と、中圧タービン部２６からの蒸気から湿分を除去して低圧タービン２２，２３に送る低圧湿分分離加熱器２８と、給水加熱装置とを設けている。従って、給水加熱装置にて、複数の低圧給水加熱器４５，４６を効率良く配置してスペースの有効利用を図ることでタービン建屋を小型化することができる。
【００６２】
なお、上述した実施形態では、４個の低圧給水加熱器４３，４４，４５，４６を設け、２個の低圧給水加熱器４３，４４を復水器３３，３４内に配置し、２個の低圧給水加熱器４５，４６を復水器３３，３４の外に配置したが、その配置や数は実施形態に限定されるものではなく、蒸気タービンプラントの規模などに応じて適宜設定すればよいものである。
【００６３】
また、上述した実施形態では、低圧給水加熱器４５，４６を設け、それぞれ２個の低圧給水加熱器４５ａ，４５ｂ，４６ａ，４６ｂとしたが、その数は実施形態に限定されるものではなく、１個または３個以上であってもよい。
【００６４】
また、上述した実施形態では、中圧タービン部２６の最終段から排気された蒸気を低圧湿分分離加熱器２８に供給したが、中圧タービン部２６の途中段から抽気した蒸気を低圧湿分分離加熱器２８に供給してもよい。
【００６５】
また、上述した実施形態では、本発明の蒸気タービンプラントを、原子力発電プラントに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、火力発電プラントなどに適用することもできる。
【符号の説明】
【００６６】
１２  加圧水型原子炉
１３  蒸気発生器
１８，３８  配管
１９  蒸気タービン
２１  高中圧タービン
２２，２３  低圧タービン
２４  発電機
２５  高圧タービン部
２６  中圧タービン部
２７  高圧湿分分離加熱器（湿分分離器）
２８  低圧湿分分離加熱器（湿分分離器）
２９，３０，３１，３２  蒸気配管
３３，３４  復水器
４３  第１低圧給水加熱器
４４  第２低圧給水加熱器
４５，４５ａ，４５ｂ  第３低圧給水加熱器
４６，４６ａ，４６ｂ  第４低圧給水加熱器
５１，５１ａ，５１ｂ  蒸気分岐配管
５２  抽気配管
５３，５４，５５，５６  ドレン管
６１  フロア
６２  設置架台
７１  ドレン溜まり
７２  逆止弁
７３  オリフィス（縮径部）
【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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