(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン排気蒸気を内側に流れる流体で熱交換して凝縮する管束と、この管束を介して凝縮したドレンを散水して脱気する脱気装置と、この脱気装置から散水されたドレンを回収するホットウェルとを備えた脱気復水器において、前記脱気装置は、枠板で囲った箱状に形成し、箱状の頭部側に断面逆Ｖ字状の分散部材を備えるとともに、箱状の底板を多孔板で構成したことを特徴とする脱気復水器。
【請求項２】
タービン排気蒸気を内側に流れる流体で熱交換して凝縮する管束と、この管束を介して凝縮したドレンを散水して脱気する脱気装置と、この脱気装置から散水されたドレンを回収するホットウェルとを備えた脱気復水器において、前記脱気装置は、枠板で囲った箱状に形成し、箱状の頭部側に断面逆Ｖ字状の分散部材を備えるとともに、箱状の底板を多孔板で構成する一方、前記脱気装置の頭部側に、管束下段のドレンを回収した後、前記分散部材に供給するドレン流出部を鋸歯状に形成したドレン回収部材を備えたことを特徴とする脱気復水器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば蒸気タービン発電プラントに設置される脱気復水器に係り、特に内部で凝縮したドレンの脱気を促進させる脱気復水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は従来の脱気復水器を示す断面構成図である。図９に示すように、蒸気タービン発電プラントにおける脱気復水器１内には、タービン排気蒸気２が導入され、このタービン排気蒸気２は脱気復水器１内に上方から順次配置された管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃの内側を流れる例えば海水との熱交換により凝縮されてドレン４になる。
【０００３】
管束上段３ａおよび管束中段３ｂで凝縮されたドレン４は、散水箱５に回収された後、この散水箱５から脱気トレイ６を経て真空脱気されてホットウェル屋根板７に落下する一方、管束下段３ｃで凝縮されたドレン４は、散水棚８を経た後にホットウェル屋根板７に落下する。その後、ドレン４はホットウェル９に回収され、復水出口管１０から系統内へ戻される。
【０００４】
図１０は図９における脱気トレイを示す説明図、図１１は図９における他の脱気トレイを示す説明図である。図１０に示す脱気トレイ６ａは、Ｖ字形トレイが上下方向に対して交互に多段に設置される一方、図１１に示す脱気トレイ６ｂは、パイプ状トレイが上下方向に対して交互に多段に設置されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の脱気復水器１では、図１０に示す脱気トレイ６ａがＶ字形トレイであり、図１１に示す脱気トレイ６ｂがパイプ状トレイであるため、低負荷時および低流量時には、ドレンが脱気トレイ６ａまたは６ｂの一部にしか有効に分配されず、ドレン４の微粒子化が不十分であった。その結果、脱気復水器１内のドレン４の脱気が不十分であった。
【０００６】
すなわち、従来の脱気復水器１では、脱気トレイがＶ字形トレイまたはパイプ状トレイであるため、不均一に散水されることとなり、部分負荷時および低流量時のドレン４の脱気が不十分であるという課題があった。
【０００７】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、低負荷時および低流量時でもドレンの脱気を促進可能な脱気復水器を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１は、タービン排気蒸気を内側に流れる流体で熱交換して凝縮する管束と、この管束を介して凝縮したドレンを散水して脱気する脱気装置と、この脱気装置から散水されたドレンを回収するホットウェルとを備えた脱気復水器において、前記脱気装置は、枠板で囲った箱状に形成し、箱状の頭部側に断面逆Ｖ字状の分散部材を備えるとともに、箱状の底板を多孔板で構成したことを特徴とする。
【０００９】
請求項１の発明によれば、脱気装置を枠板で囲った箱状に形成しているので、ドレンが溜り低負荷時や低流量時でも水位が形成される。そして、脱気装置に溜められたドレンは、多孔板から均一に散水される。したがって、低負荷時や低流量時でもドレンは十分に微粒子化されるとともに、脱気装置を設けたことによるホットウェル屋根板までの滞空時間が延長されることにより、真空脱気を促進することができる。
また、脱気装置内に、上方から落下するドレンを受け、かつこのドレンを分流する断面逆Ｖ字状の分散部材を備えたので、ドレンが脱気装置に形成された液面を直撃して気泡が発生するのを防止するとともに、その気泡の巻き込みを防止する。また、ドレンを断面逆Ｖ字状の分散部材に沿って分流させ、ドレンを拡散されるので、脱気の促進を図ることができる。
【００１４】
請求項２の発明は、タービン排気蒸気を内側に流れる流体で熱交換して凝縮する管束と、この管束を介して凝縮したドレンを散水して脱気する脱気装置と、この脱気装置から散水されたドレンを回収するホットウェルとを備えた脱気復水器において、前記脱気装置は、枠板で囲った箱状に形成し、箱状の頭部側に断面逆Ｖ字状の分散部材を備えるとともに、箱状の底板を多孔板で構成する一方、前記脱気装置の頭部側に、管束下段のドレンを回収した後、前記分散部材に供給するドレン流出部を鋸歯状に形成したドレン回収部材を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明によれば、請求項１と同様に、気泡の発生を防止するとともに、ドレン回収部材のドレン流出部を鋸歯状に形成したことにより、ドレンが脱気装置に落下する際にドレン表面積が大きくなるため、散水効果が一段と高まり、脱気の促進を図ることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１は本発明に係る脱気復水器の第１実施形態を示す断面構成図、図２は図１の脱気装置を示す説明図、図３は図１の脱気装置を示す斜視図、図４は図３の分散部材を示す断面図、図５は図１のドレン回収部材を示す斜視図、図６は図５のドレン回収部材のドレン流出部を示す部分正面図である。なお、従来の構成と同一または対応する部分には、図９と同一の符号を用いて説明する。
【００２５】
図１に示すように、蒸気タービン発電プラントにおける脱気復水器１ａ内には、タービン排気蒸気２が導入されるとともに、上方から順次管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃが配置され、これら管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃの内側を流れる流体、例えば海水がタービン排気蒸気２と熱交換することにより、脱気復水器１内に導入されたタービン排気蒸気２を凝縮する。
【００２６】
管束下段３ｃの下部には散水棚８が設置され、この散水棚８の下方には非凝縮性ガス流路１１を介してドレン回収部材１２が配設され、非凝縮性ガス流路１１は図示しない空気抽出装置に連結されている。また、管束中段３ｂおよび管束下段３ｃの中央には、排気蒸気流路１３が上下方向に形成され、この排気蒸気流路１３の下方出口側には、散水箱５が設置されている。
【００２７】
また、散水箱５の下方のドレン流出側には、管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃを介して凝縮したドレン４を脱気する脱気装置１４が設置され、この脱気装置１４の下方にはホットウェル屋根板７が配設されている。このホットウェル屋根板７の下方にはホットウェル９が設置され、このホットウェル９には系統と連結された復水出口管１０が配設されている。
【００２８】
脱気装置１４は、図２および図３に示すように全体が箱状に形成され、矩形枠状に形成された枠板１５と、この枠板１５の底板を構成する多孔板１６とを備え、この多孔板１６には多数の流出孔１６ａが穿設され、これら流出孔１６ａからの散水量は、低負荷時や低流量時のドレン流量でも水位１７が形成されるような数および大きさに設定されている。そして、枠板１５には、図３および図４に示すように断面逆Ｖ字状に形成された分散部材１８が長手方向に沿って所定間隔をおいて架け渡されている。
【００２９】
ドレン回収部材１２は、図５に示すようにほぼＵ字状に形成され、そのドレン流出部１２ａが図５および図６に示すように鋸歯状に形成されている。
【００３０】
さらに、脱気装置１４の下方における脱気復水器１ａの壁面には、加熱蒸気管１９が連結され、この加熱蒸気管１９を通して脱気復水器１ａ内に加熱蒸気が導入される。したがって、脱気装置１４の多孔板１６の流出孔１６ａからドレン４が落下する際、このドレン４を加熱蒸気管１９を通して導入された加熱蒸気で加熱脱気する
次に、上記第１実施形態の作用を説明する。
【００３１】
図１に示すように、タービン排気蒸気２は脱気復水器１ａ内の管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃを流れる例えば海水との熱交換により凝縮されてドレン４になる。管束上段３ａおよび管束中段３ｂで凝縮されたドレン４は、散水箱５に回収された後、脱気装置１４に回収される。
【００３２】
一方、管束下段３ｃで凝縮されたドレン４は、散水棚８を経た後にドレン回収部材１２を経て脱気装置１４に回収される。この脱気装置１４では、図２に示すように低負荷時や低流量時でも水位１７が形成されるように多孔板１６の流出孔１６ａからの散水量を設定したことにより、ドレン４を均一に散水させる。
【００３３】
この散水されたドレン４は、脱気復水器１ａ内の真空度により真空脱気される他、加熱蒸気管１９から導入された加熱蒸気により加熱脱気された後、ホットウェル屋根板７に落下する。その後、ドレン４はホットウェル９に回収され、復水出口管１０から系統内へ戻される。なお、排気蒸気流路１３を経た非凝縮性ガスは、非凝縮性ガス流路１１を通り空気抽出装置により吸引される。
【００３４】
このように第１実施形態によれば、脱気装置１４に多孔板１６を設け、低負荷時および低流量時、脱気装置１４に水位１７が形成されるように多孔板１６の流出孔１６ａからの散水量を設定したことにより、脱気装置１４にはドレン４が溜まり、低負荷時や低流量時でも水位１７が形成される。そして、脱気装置１４に溜められたドレン４は、多数の流出孔１６ａから均一に散水される。
【００３５】
ここで、低負荷時や低流量時は、ドレン４が脱気装置１４の一部にしか流入してこないが、脱気装置１４内では負荷や流量に応じた水位１７が形成されるため、ドレン４は多数の流出孔１６ａから均一に散水することができる。
【００３６】
したがって、低負荷時や低流量時でもドレン４は微粒子化されるとともに、脱気装置４を設けたことにより、ホットウェル屋根板７までの滞空時間が延長されることとなり、真空脱気を促進することができる。
【００３７】
また、第１実施形態によれば、図３および図４に示すように脱気装置１４内に断面逆Ｖ字状に形成された分散部材１８を設けたことにより、ドレン４が脱気装置１４に形成された水面を直撃して気泡が発生するのを防止するとともに、その気泡の巻き込みを防止する。また、ドレン４を分散部材１８により分流することにより、ドレン４を左右に分散させて導入することができる。
【００３８】
さらに、脱気装置１４の上方に、管束下段３ｃのドレン４を回収するとともに、このドレン４を脱気装置１４に導くドレン回収部材１２を設置したことにより、凝縮したドレンのほぼ全てのドレン４を脱気装置１４へ導けるため、脱気の促進を図ることができる。そして、ドレン回収部材１２は、図５および図６に示すようにドレン流出部１２ａが鋸歯状に形成されている。これにより、ドレン４が落下する際にドレン表面積が大きくなるため、散水効果が一段と高まり、脱気の促進を図ることができる。
【００３９】
また、脱気装置１４の下方に加熱蒸気を導入するための加熱蒸気管１９を脱気復水器１ａの壁面に設けたことにより、ドレン４は脱気装置１４の多孔板１６の流出孔１６ａから落下する際に真空脱気に加えて加熱脱気されるため、一段と脱気の促進を図ることができる。
【００４０】
図７は、参考例として示す脱気復水器の断面構成図、図８（Ａ），（Ｂ）は図７の仕切装置の多孔板を示す平面図，断面図である。なお、前記第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して説明する。
【００４１】
参考例としての図７に示すように、蒸気タービン発電プラントにおける脱気復水器１ｂ内には、前記第１実施形態と同様にタービン排気蒸気２が導入されるとともに、上方から順次管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃが配置され、これら管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃの内側を流れる流体、例えば海水がタービン排気蒸気２と熱交換することにより、脱気復水器１内に導入されたタービン排気蒸気２を凝縮する。
【００４２】
管束下段３ｃの下部には散水棚８が設置され、この散水棚８の下方には非凝縮性ガス流路１１が配設され、この非凝縮性ガス流路１１は図示しない空気抽出装置に連結されている。また、管束中段３ｂおよび管束下段３ｃの中央には、排気蒸気流路１３が上下方向に形成され、この排気蒸気流路１３の下方出口側には、散水箱５が設置されている。
【００４３】
また、散水箱５の下方には、管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃを介して凝縮したドレン４を回収する仕切装置２０が設置され、この仕切装置２０の下方にはホットウェル屋根板７が配設されている。このホットウェル屋根板７の下方にはホットウェル９が設置され、このホットウェル９には系統と連結された復水出口管１０が配設されている。
【００４４】
さらに、仕切装置２０の下方における脱気復水器１ｂの壁面には、加熱蒸気管１９が連結され、この加熱蒸気管１９を通して脱気復水器１ｂ内に加熱蒸気が導入される。
【００４５】
仕切装置２０は、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように散水箱５の下方のドレン流出部であって、脱気復水器１ｂの長手方向に沿って矩形状の開口部２１が形成され、この開口部２１近傍における仕切装置２０の下面に、開口部２１を覆うように多数の多孔板２２が連接して溶接により固着されている。これらの多孔板２２には、多数の流出孔２２ａが穿設され、これら流出孔２２ａからの散水量は、低負荷時や低流量時のドレン流量でも水位１７が形成されるように、その数および大きさが設定されている。
【００４６】
次に、参考例として示した脱気復水機の作用を説明する。
【００４７】
参考例としての図７に示すように、タービン排気蒸気２は脱気復水器１ｂ内の管束上段３ａ，管束中段３ｂおよび管束下段３ｃを流れる例えば海水との熱交換により凝縮されてドレン４になる。管束上段３ａおよび管束中段３ｂで凝縮されたドレン４は、散水箱５に回収された後、仕切装置２０に回収される。
【００４８】
一方、管束下段３ｃで凝縮されたドレン４は、散水棚８を経た後に仕切装置２０に回収される。この仕切装置２０には多孔板２２が複数設置されており、これらの多孔板２２の流出孔２２ａからの散水量とドレン流量とのバランスにより水位１７が形成され、低負荷時や低流量時でもドレン４は多数の流出孔２２ａから均一に散水される。この散水されたドレン４は、脱気復水器１ｂ内の真空度により真空脱気される他、加熱蒸気管１９の加熱蒸気により加熱脱気された後、ホットウェル屋根板７に落下する。その後、ドレン４はホットウェル９に回収され、復水出口管１０から系統内へ戻される。
【００４９】
なお、参考例では、多孔板２２を仕切装置２０の下面に固着したが、その上面に固着するようにしても同様の作用および効果が得られる。
【００５０】
このように、参考例に示す構成にすると、脱気復水器１ｂの長手方向に沿って矩形状の開口部２１が形成され、この開口部２１を覆うように多数の多孔板２２を連接して固着し、低負荷時および低流量時、仕切装置２０に水位が形成されるように多孔板２２の流出孔２２ａからの散水量を設定したことにより、仕切装置２０にはドレン４が溜まり、低負荷時や低流量時でも水位１７を形成する。仕切装置２０に溜められたドレン４は、多孔板２２から均一に散水される。
【００５１】
したがって、低負荷時や低流量時でもドレン４は十分に微粒子化されるとともに、仕切装置２０を設けたことによるホットウェル屋根板７までの滞空時間が延長されることにより、真空脱気を促進することができる。
【００５２】
また、加熱蒸気管１９を通して仕切装置２０の下部に加熱蒸気を導入させることにより、多孔板２２から落下するドレン４は、加熱脱気および真空脱気されるので、脱気の促進を図ることができる。
【００５３】
なお、本発明および参考例は、各図面に示したものに限定されることなく、種々の変更が可能である。例えば、多孔板２２を固着した仕切装置２０の上方に、管束３ａ〜３ｃを介して凝縮したドレン４を散水して脱気する脱気装置１４を設置し、上述第１実施形態および参考例を組み合わせて構成してもよい。
【００５４】
すなわち、散水箱５の下方のドレン流出側に第１実施形態の脱気装置１４を設置し、この脱気装置１４のドレン流出側に各参考例として示す多孔板２２を固着した仕切装置２０を設置すれば、一段と脱気の促進を図ることができる。この場合、加熱蒸気管１９は、参考例と同様に仕切装置２０の下方における脱気復水器１ｂの壁面に取り付けられている。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１によれば、管束を介して凝縮したドレンを散水して脱気する脱気装置に多孔板を設け、低負荷時および低流量時、脱気装置に水位が形成されるように多孔板からの散水量を設定したことにより、多孔板から均一に散水されるので、ドレンの微粒子化により脱気の促進を図ることができる。
また、脱気装置内に、上方から落下するドレンを受ける断面逆Ｖ字状の分散部材を設置したことにより、脱気装置内に落下してきたドレンにより水位への気泡の巻き込みを防止し、またドレンを分散部材により分流することにより、ドレンが拡散されるので、脱気の促進を図ることができる。
【００５８】
請求項２の発明によれば、脱気装置の上方に、管束下段のドレンを回収するとともに、このドレンを脱気装置に導くドレン回収部材を備え、このドレン回収部材のドレン流出部を鋸歯状に形成したことにより、ドレンが脱気装置に落下する際にドレン表面積が大きくなるため、散水効果が一段と高まり、脱気の促進を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る脱気復水器の第１実施形態を示す断面構成図。
【図２】図１の脱気装置を示す説明図。
【図３】図１の脱気装置を示す斜視図。
【図４】図３の分散部材を示す断面図。
【図５】図１のドレン回収部材を示す斜視図。
【図６】図５のドレン回収部材のドレン流出部を示す部分正面図。
【図７】  参考例として示す脱気復水器の断面構成図。
【図８】（Ａ），（Ｂ）は図７の仕切装置の多孔板を示す平面図，断面図。
【図９】従来の脱気復水器を示す断面構成図。
【図１０】図９における脱気トレイを示す説明図。
【図１１】図９における他の脱気トレイを示す説明図。
【符号の説明】
１ａ  脱気復水器
１ｂ  脱気復水器
２  タービン排気蒸気
３ａ  管束上段
３ｂ  管束中段
３ｃ  管束下段
４  ドレン
５  散水箱
７  ホットウェル屋根板
８  散水棚
９  ホットウェル
１０  復水出口管
１１  非凝縮性ガス流路
１２  ドレン回収部材
１２ａ  ドレン流出部
１３  排気蒸気流路
１４  脱気装置
１５  枠板
１６  多孔板
１６ａ  流出孔
１７  水位
１８  分散部材
１９  加熱蒸気管
２０  仕切装置
２１  開口部
２２  多孔板
２２ａ  流出孔
【図１】
0003735464.tif 000002
【図２】
0003735464.tif 000003
【図３】
0003735464.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003735464.tif 000008
【図８】
0003735464.tif 000009
【図９】
0003735464.tif 000010
【図１０】
0003735464.tif 000011
【図１１】
0003735464.tif 000012