CN108700382B - 冷凝器以及具备该冷凝器的蒸汽涡轮设备 - Google Patents

Abstract

冷凝器(30)具备多个传热管组(41)、主体壳体(35)以及中间壳体(31)。中间壳体(31)具有从内部朝向水平方向开口的中间壳体入口(32)、以及从内部朝向下方开口的中间壳体出口(33)。主体壳体(35)具有从内部朝向上方开口且与中间壳体出口(33)连接的主体壳体入口(38)。多个传热管组(41)沿水平方向排列，且配置在主体壳体(35)内。中间壳体出口(33)的水平方向上的接近中间壳体入口(33)一侧(Dfn)的缘即近侧出口缘(33n)位于比多个传热管组(41)中的最上方的位置靠下方的位置。

Description

冷凝器以及具备该冷凝器的蒸汽涡轮设备

技术领域

本发明涉及使从蒸汽涡轮排出的蒸汽冷凝的冷凝器、以及具备该冷凝器的蒸汽涡轮设备。

本申请基于在2016年2月25日在日本申请的日本特愿2016-034231号、以及在2016年8月2日国际申请的PCT/JP2016/072623而主张优先权，并将其内容援引于此。

背景技术

蒸汽涡轮设备具备由蒸汽驱动的蒸汽涡轮、以及使从该蒸汽涡轮排出的蒸汽冷凝而恢复为水的冷凝器。

作为这样的蒸汽涡轮设备，例如有以下的专利文献1所记载的蒸汽涡轮设备。该蒸汽涡轮设备具备轴流排气型的蒸汽涡轮、以及使从该蒸汽涡轮排出的蒸汽恢复为水的冷凝器。该冷凝器具备多个传热管组、覆盖多个传热管组的主体壳体、以及将来自蒸汽涡轮的蒸汽向主体壳体内引导的中间壳体。

中间壳体以实质上水平的假想轴为中心而形成为筒状。在该筒状的中间壳体的一端形成有中间壳体入口，在另一端形成有中间壳体出口。来自蒸汽涡轮的蒸汽从该中间壳体入口流入中间壳体。主体壳体具有底板、从该底板的缘部向上方延伸的多个侧板、以及顶板。在主体壳体的蒸汽涡轮侧的侧板形成有主体壳体入口。来自中间壳体的蒸汽从该主体壳体入口流入主体壳体。换言之，蒸汽实质上从水平方向流入主体壳体。在主体壳体内配置有沿水平方向排列的多个传热管组、以及沿上下方向排列的多个传热管组。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-273875号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如前述那样，上述专利文献1所记载的冷凝器具有沿上下方向排列的多个传热管组。因此，向构成传热管组的多个传热管供给冷却水的冷却水泵需要能够向最上方的传热管组中的配置在最上部的传热管供给冷却水的能力。从而，在上述专利文献1所记载的技术中，需要扬程高的冷却水泵，初始成本以及运行成本升高。

于是，本发明的目的在于提供能够抑制初始成本以及运行成本的冷凝器、以及具备该冷凝器的蒸汽涡轮设备。

用于解决课题的方案

为了实现上述目的的发明的第一方式的冷凝器具备：多个传热管组，其由供与蒸汽进行热交换的冷却水在内部通过的多个传热管构成；主体壳体，其覆盖多个所述传热管组；以及中间壳体，其与所述主体壳体连结，将蒸汽导入所述主体壳体内。所述中间壳体具有：中间壳体入口，其从内部沿着水平方向开口而供蒸汽流入；中间壳体出口，其从内部向下方开口而将蒸汽排出；以及流路，其将所述中间壳体入口与所述中间壳体出口连接，使从所述中间壳体入口流入的蒸汽随着在水平方向上趋向远离所述中间壳体入口一侧且逐渐趋向下方，到达所述中间壳体出口。所述主体壳体具有主体壳体入口，所述主体壳体入口从内部向上方开口，且与所述中间壳体出口连接，供来自所述中间壳体的蒸汽流入。多个所述传热管组沿水平方向排列，且配置在所述主体壳体内。所述中间壳体出口中的水平方向上的接近所述中间壳体入口一侧的缘部即近侧出口缘位于比多个所述传热管组中的最上方的位置靠下方的位置。

在该冷凝器中，多个传热管组沿水平方向排列，且配置在主体壳体内，因此能够减小多个传热管组中的最上方的位置与向传热管组供给的冷却水的水源之间的液面差。因而，在该冷凝器中，能够降低向传热管供给来自水源的冷却水的冷却水泵的扬程。因此，该冷凝器能够抑制冷却水泵的设置成本以及运行成本。

并且，在该冷凝器中，中间壳体出口的近侧出口缘位于比多个传热管组中的最上方的位置靠下方的位置。因此，在该冷凝器中，能够降低与该冷凝器连接的蒸汽涡轮的设置位置。因而，在该冷凝器中，能够抑制蒸汽涡轮的设置成本。

第二方式的冷凝器以所述第一方式的冷凝器为基础，其中，形成所述中间壳体的所述流路的所述中间壳体的内表面中的、包含所述近侧出口缘在内的近侧内表面是从所述近侧出口缘随着趋向上方而趋向接近所述中间壳体入口一侧的面。

在该冷凝器中，在中间壳体的流路中，能够增大中间壳体出口侧的流路的流路面积。因此，在该冷凝器中，能够抑制流入传热管组的蒸汽的平均流速，认为在抑制传热管的腐蚀方面具有一定的效果。

第三方式的冷凝器以所述第一或第二方式的冷凝器为基础，其中，所述中间壳体出口的水平方向上的远离所述中间壳体入口一侧的缘部即远侧出口缘位于比多个所述传热管组中的最上方的位置靠上方的位置。

在该冷凝器中，中间壳体出口缘从远侧出口缘朝向近侧出口缘倾斜。因而，在该冷凝器中，能够增大中间壳体出口的开口面积。因此，在该冷凝器中，能够抑制流入传热管组的蒸汽的平均流速，认为在抑制传热管的腐蚀方面具有一定的效果。

另外，第四方式的冷凝器以所述第一至第三方式中的任一方式的冷凝器为基础，其中，多个所述传热管组在所述主体壳体内配置在比所述中间壳体入口的下端靠下方的位置。

在该冷凝器中，从蒸汽涡轮沿水平方向直接进入的蒸汽不会直接流入传热管组，因此认为在抑制传热管的腐蚀方面具有一定的效果。

另外，第五方式的冷凝器以所述第一至第四方式中的任一方式的冷凝器为基础，其中，由与构成所述传热管组的多个传热管中的位于最外侧的多个传热管外切的假想面形成的管组外形的上下方向的尺寸大于所述管组外形的水平方向的尺寸。

在该冷凝器中，能够减小管组外形的底面。因此，在该冷凝器中，即使将多个传热管组在主体壳体内沿水平方向排列地配置，也能够抑制冷凝器的占有面积的增大。

第六方式的冷凝器以所述第五方式的冷凝器为基础，其中，所述管组外形具有朝向上方的上表面和朝向下方的底面，所述管组外形的包含所述上表面在内的上部的水平方向的截面积随着趋向下方而逐渐变大。

通过中间壳体后的蒸汽从主体壳体入口流入主体壳体内。该蒸汽在主体壳体内主要朝向下方流动。蒸汽在流经主体壳体内的过程中，与流经构成各传热管组的多个传热管内的冷却水进行热交换。

蒸汽在主体壳体内朝向下方流动的情况下，与该气流对置的管组外形的上表面的面积越大，蒸汽与构成传热管组的传热管内的冷却水的热交换的效率越高。在该冷凝器中，管组外形的上表面的一部分形成为倾斜面，因此与整个上表面为水平的面的情况相比，能够增大上表面的面积。因而，在该冷凝器中，与管组外形的整个上表面为水平的面的情况相比，能够提高蒸汽与构成传热管组的传热管内的冷却水的热交换的效率。

第七方式的冷凝器以所述第六方式的冷凝器为基础，其中，至少一个所述传热管组的所述管组外形是偏心外形，在该偏心外形中，所述上表面中的最上方的位置的顶面的中心位于比该管组外形的所述底面的中心靠水平方向上的所述中间壳体入口一侧的位置。

在该冷凝器中，即使在流入一个传热管组的蒸汽的气流方向分量中的水平方向分量的比例多的情况下，也能够提高蒸汽与构成一个传热管组的传热管内的冷却水的热交换的效率。

第八方式的冷凝器以所述第七方式的冷凝器为基础，其中，多个所述传热管组沿水平方向即相对于所述中间壳体入口的远近方向排列，多个所述传热管组中的在所述远近方向上最接近所述中间壳体入口的所述传热管组的所述管组外形为所述偏心外形。

流入在远近方向上最接近中间壳体入口的传热管组的蒸汽的气流方向分量与流入其他传热管组的蒸汽的气流方向分量相比，水平方向分量的比例变多。因而，通过将在远近方向上最接近中间壳体入口的传热管组的管组外形设为偏心外形，能够提高与构成该传热管组的传热管内的冷却水的热交换的效率。

第九方式的冷凝器以所述第五或第六方式的冷凝器为基础，其中，所述冷凝器具备蒸汽引导件，所述蒸汽引导件配置在所述中间壳体内，使从所述中间壳体入口流入的蒸汽的气流的朝向逐渐朝向下方。

在该冷凝器中，能够增多流入多个传热管组的蒸汽的气流方向分量中的下方成分。因此，在该冷凝器中，能够提高蒸汽与构成传热管组的传热管内的冷却水的热交换的效率。

为了实现上述目的的发明的第十方式的蒸汽涡轮设备具备第一至第九方式中的任一方式的冷凝器、以及向所述冷凝器中排出蒸汽的蒸汽涡轮。

第十一方式的蒸汽涡轮设备以所述第十方式的蒸汽涡轮设备为基础，其中，所述蒸汽涡轮为轴流排气型的蒸汽涡轮。

第十二方式的蒸汽涡轮设备以所述第十方式的蒸汽涡轮设备为基础，其中，所述蒸汽涡轮为侧方排气型的蒸汽涡轮。

发明效果

根据本发明的一方式，能够抑制蒸汽涡轮设备的初始成本以及运行成本。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的蒸汽涡轮设备的系统图。

图2是本发明的第一实施方式的蒸汽涡轮以及冷凝器的示意性的剖视图。

图3是示出本发明的第一实施方式的冷凝器与比较例的冷凝器的结构的不同的说明图。

图4是本发明的第二实施方式的蒸汽涡轮以及冷凝器的示意性的剖视图。

图5是本发明的第一变形例的冷凝器的示意性的剖视图。

图6是本发明的第二变形例的冷凝器的示意性的剖视图。

图7是本发明的第三变形例的冷凝器的示意性的剖视图。

图8是本发明的第四变形例的冷凝器的示意性的剖视图。

具体实施方式

以下，利用附图对本发明的蒸汽涡轮设备的各种实施方式以及各种变形例进行说明。

<第一实施方式>

参照图1～图3对本发明的蒸汽涡轮设备的第一实施方式进行说明。

如图1所示，本实施方式的蒸汽涡轮设备具备锅炉等蒸汽产生器17、通过由蒸汽产生器17产生的蒸汽驱动的蒸汽涡轮20、通过蒸汽涡轮20的驱动而发电的发电机19、使从蒸汽涡轮20排出的蒸汽S冷凝的冷凝器30、使冷凝器30中的水返回蒸汽产生器17的供水泵15、以及向冷凝器30供给蒸汽冷却用的冷却水的冷却水泵11。

蒸汽产生器17与蒸汽涡轮20由主蒸汽管线18连接。由蒸汽产生器17产生的蒸汽经由该主蒸汽管线18向蒸汽涡轮20供给。冷凝器30与蒸汽产生器17由供水管线16连接。供水泵15设置于该供水管线16。在冷凝器30内由蒸汽S恢复为液体的水经由该供水管线16向蒸汽产生器17供给。

蒸汽涡轮20具有以涡轮轴线At为中心而旋转的转子21、覆盖该转子21的主体外壳22、以及将来自主体外壳22内的蒸汽排出的排气外壳25。涡轮轴线At实质上沿水平方向延伸。需要说明的是，以下，将涡轮轴线At延伸的方向设为轴线方向Da，将该轴线方向Da的一侧设为轴线上游侧Dau，将另一侧设为轴线下游侧Dad。

蒸汽涡轮20的转子21与发电机19的转子连接。主体外壳22以及排气外壳25绕涡轮轴线At形成为筒状。在筒状的主体外壳22的轴线上游侧Dau形成有蒸汽入口23。另外，在主体外壳22的轴线下游侧Dad端形成有蒸汽出口24。该蒸汽出口24从主体外壳22内朝向轴线下游侧Dad开口。在排气外壳25的轴线上游侧Dau端形成有排气蒸汽入口26。该排气蒸汽入口26从排气外壳25内朝向轴线上游侧Dau开口。该排气蒸汽入口26与主体外壳22的蒸汽出口24连接。在排气外壳25的轴线下游侧Dad端形成有排气蒸汽出口27。该排气蒸汽出口27从排气外壳25内朝向轴线下游侧Dad开口。因而，该蒸汽涡轮20为沿轴线方向Da排气的轴流排气型。

如图2所示，冷凝器30具备多个传热管组41、覆盖多个传热管组41的主体壳体35、以及将来自蒸汽涡轮20的蒸汽S向主体壳体35内引导的中间壳体31。

在中间壳体31形成有：中间壳体入口32，其从内部朝沿着水平方向开口而供蒸汽S流入；中间壳体出口33，其从内部朝向下方开口而将蒸汽S排出；以及流路34，其将中间壳体入口32与中间壳体出口33连接。中间壳体31内的流路34从中间壳体入口32沿水平方向即相对于中间壳体入口32的远近方向Df延伸，并且随着远离中间壳体入口32而逐渐向下方延伸，到达中间壳体出口33。中间壳体入口32与蒸汽涡轮20的排气蒸汽出口27连接。因而，相对于中间壳体入口32的远近方向Df与蒸汽涡轮20的轴线方向Da一致。

主体壳体35具有底板36b、以及从该底板36b的缘部向上方延伸的侧板36s。虽未图示，但主体壳体35内被分隔为冷凝室37、冷却水入口室(未图示)、以及冷却水出口室(未图示)。冷凝室37的上部开口。该开口形成主体壳体入口38。因而，该主体壳体入口38从冷凝室37朝向上方开口。该主体壳体入口38与中间壳体出口33连接。冷凝室37内的下部构成供蒸汽S冷凝而成为液体的水存积的热井39。

多个传热管组41沿水平方向排列，且配置在冷凝室37内。多个传热管组41中的任意两个以上的传热管组41沿前述的远近方向Df排列。

多个传热管组41均由多个传热管42构成。各传热管42沿水平方向延伸。

在此，将由与构成传热管组41的多个传热管42中的位于最外侧的多个传热管42外切的假想面形成的立体形状设为管组外形43。该管组外形43具有朝向下方的底面44、从底面44的缘部向上方延伸的侧面45、以及朝向上方的上表面46。管组外形43的上下方向的尺寸比管组外形43的水平方向的尺寸大。该管组外形43的包括上表面46在内的上部的水平方向的截面积随着趋向下方而逐渐变大。因而，该上表面46具有随着接近侧面45而逐渐向下方下降的倾斜面47。在本实施方式中，在该上表面46中，最高位置的点的集合即顶面48的中心Ct与底面44的中心Cb的水平方向的位置一致。

另外，在此，在远近方向Df上以中间壳体入口为基准将主体壳体侧设为远侧Dff，在远近方向Df上以主体壳体为基准将中间壳体入口侧设为近侧Dfn。

中间壳体出口33的远近方向Df上的近侧Dfn的缘部即近侧出口缘33n位于比多个传热管组41中的最上方的位置靠下方的位置。更具体而言，近侧出口缘33n位于上下方向上的传热管组41的中间位置附近。另一方面，中间壳体出口33的远近方向Df上的远侧Dff的缘部即远侧出口缘33f位于比多个传热管组41中的最上方的位置靠上方的位置。因此，中间壳体出口33的缘部的位置随着从远侧出口缘33f趋向近侧Dfn而逐渐位于下方。需要说明的是，多个传热管组41中的最上方的位置是指管组外形43的顶面48的位置。

形成中间壳体31的流路34的中间壳体31的内表面中的、包含近侧出口缘33n在内的近侧内表面34n是从近侧出口缘33n随着趋向上方而趋向远近方向Df上的近侧Dfn的面。另外，中间壳体31的内表面中的、包含远侧出口缘33f在内的远侧内表面34f是从远侧出口缘33f随着趋向上方而趋向远近方向Df上的近侧Dfn的面。

供水管线16与冷凝器30的热井39连接。冷却水泵11经由主体壳体35内的冷却水入口室(未图示)并通过冷却水管线12而与构成多个传热管组41的各传热管42连接。该冷却水泵11从海洋、河流等水源W汲取水，并将该水向构成多个传热管组41的各传热管42供给。构成多个传热管组41的各传热管42经由主体壳体35内的冷却水出口室(未图示)而与排水管线13连接。排水管线13延伸至排水槽14内或直接水源W。排水槽14例如延伸至前述的水源W。

由蒸汽产生器17产生的蒸汽经由主蒸汽管线18流入蒸汽涡轮20的主体外壳22内。该蒸汽在流经主体外壳22内的过程中使转子21旋转。其结果是，发电机19的转子旋转，从而发电机19发电。

流入主体外壳22内的蒸汽经由排气外壳25内而从该排气外壳25的排气蒸汽出口27向轴线下游侧Dad排出。从蒸汽涡轮20排出的蒸汽S从中间壳体入口32流入冷凝器30的中间壳体31内。如前述那样，蒸汽涡轮20的排气蒸汽出口27从排气外壳25内朝向水平方向(轴线下游侧Dad)开口。另外，与排气蒸汽出口27连接的中间壳体入口32从中间壳体31内朝向水平方向开口。因此，流入中间壳体31的蒸汽S的气流方向分量的水平方向分量大。流入中间壳体31内的蒸汽S随着在该中间壳体31内从中间壳体入口32朝向中间壳体出口33，蒸汽S的气流方向分量中的下方分量逐渐变大。换言之，流入中间壳体31内的蒸汽S随着在该中间壳体31内从中间壳体入口32趋向中间壳体出口33而逐渐成为朝向下方的气流。

通过中间壳体31后的蒸汽S从主体壳体入口38流入主体壳体35的冷凝室37内。该蒸汽S在冷凝室37内主要朝向下方流动。蒸汽S在流经冷凝室37内的过程中，与流经构成各传热管组41的多个传热管42内的冷却水进行热交换。

蒸汽S通过与流经构成各传热管组41的多个传热管42内的冷却水的进行热交换而冷凝，成为液体的水。该水存积于冷凝室37内的下方的热井39。存积于热井39的水经由供水管线16以及供水泵15返回蒸汽产生器17。

在本实施方式中，多个传热管组41在主体壳体35内沿水平方向排列地配置。因此，在本实施方式中，与传热管组沿上下方向排列地配置的冷凝器相比，能够相对地减小最高位置的传热管42与水源W的水面之间的液面差。因而，在本实施方式中，能够降低冷却水泵11的扬程。因此，在本实施方式中，能够抑制冷却水泵11的设置成本以及运行成本。

在传热管42的位置高的情况下，从该传热管42流出的冷却水在到达水源W的过程中可能会减压沸腾。因此，在该情况下，采用提高传热管组41与水源W之间的排水槽14的水位，减小最高位置的传热管42与排水槽14的水面之间的液面差的方法。在本实施方式中，如前述那样，能够降低最高位置的传热管42的高度，因此能够抑制排水槽14的设置成本。

因此，在本实施方式中，能够抑制蒸汽涡轮设备的初始成本以及运行成本。

另外，本实施方式的管组外形43的水平方向的尺寸比上下方向的尺寸小。因而，在本实施方式中，能够减小管组外形43的底面44。因此，在本实施方式中，即使将多个传热管组41在主体壳体35内沿水平方向排列地配置，也能够抑制冷凝器30的占有面积的增大。

并且，参照图3，通过与比较例的蒸汽涡轮设备进行比较而对本实施方式的蒸汽涡轮设备的效果进行说明。

比较例的蒸汽涡轮设备也具备由图3中的双点划线示出的蒸汽涡轮2O、以及使从蒸汽涡轮20排出的蒸汽冷凝的冷凝器30x。比较例的蒸汽涡轮20与本实施方式的蒸汽涡轮20相同。另一方面，比较例的冷凝器30x与本实施方式的冷凝器30不同。

比较例的冷凝器30x也具备多个传热管组41、覆盖多个传热管组41的主体壳体35x、以及将来自蒸汽涡轮20的蒸汽S向主体壳体35x内引导的中间壳体31x。

在中间壳体31x形成有：中间壳体入口32x，其从内部朝向水平方向开口从而供蒸汽S流入；中间壳体出口33x，其从内部朝向下方开口从而将蒸汽S排出；以及流路34x，其将中间壳体入口32x与中间壳体出口33x连接。中间壳体31x内的流路34x从中间壳体入口32x沿水平方向即相对于中间壳体入口32x的远近方向Df延伸，并且随着远离中间壳体入口32x而逐渐向下方延伸，到达中间壳体出口33x。中间壳体入口32x与蒸汽涡轮20的排气蒸汽出口27连接。中间壳体出口33x与主体壳体35x的主体壳体入口38x连接。比较例的关于中间壳体31x的以上的结构与本实施方式的中间壳体31的结构相同。

然而，在比较例中，中间壳体出口33x的远近方向Df上的近侧Dfn的缘部即近侧出口缘33nx与中间壳体出口33x的远近方向Df上的远侧Dff的缘部即远侧出口缘33fx的上下方向的位置相同。并且，在比较例中，中间壳体出口33x的缘部整体位于比多个传热管组41中的最上方的位置靠上方的位置。需要说明的是，比较例的远侧出口缘33fx与本实施方式的远侧出口缘33f的上下方向的位置相同。

假设，比较例的从中间壳体入口32x的下端32bx至中间壳体出口33x的近侧出口缘33nx的上下方向的距离与本实施方式的从中间壳体入口32的下端32b至中间壳体出口33的近侧出口缘33n的上下方向的距离相同。在该情况下，在上下方向上，本实施方式的近侧出口缘33n位于比比较例的近侧出口缘33nx靠下方的位置，因此本实施方式的中间壳体入口32的下端32b位于比比较例的中间壳体入口32x的下端32bx靠下方的位置。

因而，在本实施方式中与中间壳体入口32连接的蒸汽涡轮20位于比在比较例中与中间壳体入口32x连接的蒸汽涡轮20靠下方的位置。因此，在本实施方式中，与比较例相比能够抑制蒸汽涡轮20的设置成本。从而，在本实施方式中，基于该观点，也能够抑制蒸汽涡轮设备的初始成本。

另外，在本实施方式中，中间壳体出口33的缘部的位置随着从远侧出口缘33f趋向近侧Dfn而逐渐位于下方。换言之，在本实施方式中，中间壳体出口33的缘部从远侧出口缘33f趋向近侧出口缘33n倾斜。因而，在本实施方式中，能够增大中间壳体出口33的开口面积。另外，在本实施方式中，中间壳体出口33的近侧出口缘33n位于比多个传热管组41中的最上方的位置靠下方的位置，并且中间壳体31的近侧内表面34n从近侧出口缘33n随着趋向上方而趋向远近方向Df上的近侧Dfn。因此，在本实施方式中，蒸汽不仅从上方还从侧方流入多个传热管组41中的最近侧Dfn的传热管组41。换言之，在本实施方式中，在中间壳体31内的流路34中，中间壳体出口33侧的流路的流路面积变大。其结果是，在本实施方式中，与比较例相比能够抑制流入传热管组41的蒸汽的平均流速，认为在抑制传热管42的腐蚀方面具有一定的效果。

<第二实施方式>

参照图4对本发明的蒸汽涡轮设备的第二实施方式进行说明。

本实施方式的蒸汽涡轮设备也与第一实施方式的蒸汽涡轮设备同样地具备蒸汽涡轮20a和冷凝器30。

本实施方式的蒸汽涡轮20a也与第一实施方式的蒸汽涡轮20同样地具有以涡轮轴线At为中心而旋转的转子21、覆盖该转子21的主体外壳22a、以及将来自主体外壳22a内的蒸汽排出的排气外壳25a。主体外壳22a绕涡轮轴线At形成为筒状。在筒状的主体外壳22a的轴线上游侧形成有蒸汽入口(未图示)。在筒状的主体外壳22a的轴线下游侧形成有蒸汽出口24a。但是，该蒸汽出口24a与第一实施方式的蒸汽出口24不同，从主体外壳22a内朝向侧方开口。

排气外壳25a绕与涡轮轴线At垂直且朝向水平方向的轴线形成为筒状。在排气外壳25a的轴线方向的一端形成有排气蒸汽入口26。另外，在排气外壳25a的轴线方向的另一端形成有排气蒸汽出口27。排气蒸汽入口26以及排气蒸汽出口27均从排气外壳25a内朝向水平方向开口。排气蒸汽入口26与主体外壳22a的蒸汽出口24a连接。

因而，本实施方式的蒸汽涡轮20a是向与涡轮轴线At垂直的侧方排出蒸汽的侧方排气型的蒸汽涡轮。

本实施方式的冷凝器30与上述第一实施方式的冷凝器30同样地具备多个传热管组41、覆盖多个传热管组41的主体壳体35、以及将来自蒸汽涡轮20a的蒸汽S向主体壳体35内引导的中间壳体31。本实施方式的多个传热管组41、主体壳体35、中间壳体31分别与上述第一实施方式的多个传热管组41、主体壳体35、中间壳体31基本上相同。因而，本实施方式的中间壳体31也形成有：中间壳体入口32，其从内部朝向水平方向开口从而供蒸汽S流入；中间壳体出口33，其从内部朝向下方开口从而将蒸汽S排出；以及流路34，其将中间壳体入口32与中间壳体出口33连接。中间壳体31内的流路34从中间壳体入口32沿水平方向即相对于中间壳体入口32的远近方向Df延伸，并且随着远离中间壳体入口32而向下方延伸，到达中间壳体出口33。中间壳体入口32与蒸汽涡轮20a的排气蒸汽出口27连接。因而，相对于中间壳体入口32的远近方向Df与上述第一实施方式不同，是与涡轮轴线At垂直的水平方向。

如以上那样，本实施方式的冷凝器30也与上述第一实施方式的冷凝器30相同。从而，在本实施方式中，也能够抑制蒸汽涡轮设备的初始成本以及运行成本。

另外，本实施方式的管组外形43的水平方向的尺寸也比上下方向的尺寸小。因而，在本实施方式中，也能够抑制冷凝器30的占有面积的增大。

即，即使蒸汽涡轮20a为侧方排气型，也能够通过采用与上述第一实施方式相同构造的冷凝器30来得到与上述第一实施方式同样的效果。

<第一变形例>

参照图5对上述第一实施方式的冷凝器30的第一变形例进行说明。

在本变形例的冷凝器30b中，使多个传热管组41中的、在相对于中间壳体入口32的远近方向Df上配置在最近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a变形。在本变形例中，使近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a中的顶面48a的中心Ct位于比该管组外形43a中的底面44的中心Cb靠近侧Dfn的位置。因而，该管组外形43a形成为偏心外形。

从中间壳体入口32的开口中的上部流入中间壳体31内的蒸汽Sa大部分从主体壳体入口38的开口中的远侧Dff的部分流入主体壳体35内。另一方面，从中间壳体入口32的开口中的下部流入中间壳体31内的蒸汽St大部分从主体壳体入口38的开口中的近侧Dfn的部分流入主体壳体35内。因而，从近侧Dfn的部分流入主体壳体35内的蒸汽St的大部分的中间壳体入口32至主体壳体入口38的上下方向的距离比从远侧Dff的部分流入主体壳体35内的蒸汽Sa的中间壳体入口32至主体壳体入口38的上下方向的距离短。因此，对蒸汽S的气流方向分量中的下方分量而言，从近侧Dfn的部分流入主体壳体35内的蒸汽St比从远侧Dff的部分流入主体壳体35内的蒸汽Sa小。换言之，对蒸汽S的气流方向分量中的水平方向分量而言，从近侧Dfn的部分流入主体壳体35内的蒸汽St比从远侧Dff的部分流入主体壳体35内的蒸汽Sa大。

另外，对多个传热管组41中的配置在近侧Dfn的传热管组41a而言，与从近侧Dfn的部分流入主体壳体35内的蒸汽St接触的接触量比与从远侧Dff的部分流入主体壳体35的蒸汽St接触的接触量多。

因此，在本变形例中，通过将配置在近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a如前述那样设置为偏心外形，从而提高构成该传热管组41a的传热管42内的冷却水与蒸汽S的热交换的效率。

需要说明的是，本变形例是第一实施方式的变形例，但也可以将上述第二实施方式的近侧Dfn的传热管组41与本变形例同样地构成。

<第二变形例>

参照图6对上述第一实施方式的冷凝器30的第二变形例进行说明。

在上述第一变形例的冷凝器30b中，仅将多个传热管组41中的最近侧Dfn的传热管组41a设为偏心外形。然而，也可以如本变形例的冷凝器30c那样，将远侧Dff的传热管组41b也设为偏心外形。

在此，将从近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a中的底面44的中心Cb至管组外形43a的顶面48a的中心Ct的远近方向Df上的距离设为偏心量Δa。另外，将从远侧Dff的传热管组41b的管组外形43b中的底面44的中心Cb至管组外形43b的顶面48b的中心Ct的远近方向Df上的距离设为偏心量Δb。

如本变形例那样，将远侧Dff的传热管组41b也设为偏心外形的情况下，优选使该传热管组41b的管组外形43b的偏心量Δb比近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a的偏心量Δa小。换言之，优选使近侧Dfn的传热管组41a的管组外形43a的偏心量Δa比远侧Dff的传热管组41b的管组外形43b的偏心量Δb大。

需要说明的是，本变形例是第一实施方式的变形例，但也可以将上述第二实施方式的多个传热管组41与本变形例同样地构成。

<第三变形例>

参照图7对上述第一实施方式的冷凝器30的第三变形例进行说明。

本变形例的冷凝器30d具备蒸汽引导件51，所述蒸汽引导件51配置在中间壳体31内，使从中间壳体入口32流入的蒸汽S的气流的朝向逐渐朝向下方。该蒸汽引导件51随着趋向远近方向Df上的远侧Dff而逐渐向下方弯曲。

因而，在本变形例中，能够使从主体壳体入口38流入主体壳体35内的蒸汽S的气流方向分量中的下方分量比上述第一实施方式的该分量大。因此，在本变形例中，能够提高构成各传热管组41的传热管42内的冷却水与蒸汽S的热交换的效率。

需要说明的是，本变形例是第一实施方式的变形例，但也可以将上述第二实施方式的冷凝器与本变形例同样地构成。

<第四变形例>

参照图8对上述第一实施方式的冷凝器30的第四变形例进行说明。

在上述第一实施方式中，多个传热管组41中的最上方的位置比中间壳体入口32的下端32b靠上方。另一方面，在本变形例的冷凝器30e中，多个传热管组41中的最上方的位置比中间壳体入口32的下端32b靠上方。换言之，多个传热管组41配置在比中间壳体入口32的下端32b靠下方的位置。

在本变形例中，为了实现多个传热管组41的上述配置，使中间壳体31e的中间壳体出口33的近侧出口缘33ne的位置比上述第一实施方式的中间壳体出口33的近侧出口缘33n的位置高。由于该关系，本变形例的主体壳体35e的形状也与上述第一实施方式的主体壳体35的形状有些许不同。并且，与此相伴地，提高蒸汽涡轮20的设置位置。需要说明的是，在本变形例中，中间壳体出口33的远侧出口缘33fe的位置在上下方向上与上述第一实施方式的中间壳体出口33的远侧出口缘33f的位置相同。

以上，在本变形例中，多个传热管组41配置在比中间壳体入口32的下端32b靠下方的位置，因此从蒸汽涡轮20沿水平方向直接进入的蒸汽不会直接流入传热管组41，认为与上述第一实施方式相比，能够进一步抑制传热管42的腐蚀的产生。但是，在本变形例中，如前述那样，蒸汽涡轮20的设置位置变高。因而，需要将重点放置于抑制传热管42的腐蚀产生与降低蒸汽涡轮20的设置位置这二方中的一方，来确定将多个传热管组41中的最上方的位置设为比中间壳体入口32的下端32b靠上方还是下方。

然而，燃气涡轮联合循环设备配备有具备蒸汽涡轮以及冷凝器的蒸汽涡轮设备。因而，在燃气涡轮联合循环设备的冷凝器中也能够应用本发明。

产业上的可利用性

根据本发明的一方式，能够抑制蒸汽涡轮设备的初始成本以及运行成本。

附图标记说明

11：冷却水泵

12：冷却水管线

13：排水管线

14：排水槽

15：供水泵

16：供水管线

17：蒸汽产生器

18：主蒸汽管线

19：发电机

20、20a：蒸汽涡轮

21：转子

22、22a：主体外壳

23：蒸汽入口

24、24a：蒸汽出口

25、25a：排气外壳

26：排气蒸汽入口

27：排气蒸汽出口

30、30a、30b、30c、30d、30e：冷凝器

31、31e：中间壳体

32：中间壳体入口

32b：下端

33：中间壳体出口

33f、33fe：远侧出口缘

33n、33ne：近侧出口缘

34：流路

34f：远侧内表面

34n：近侧内表面

35、35e：主体壳体

36b：底板

36s：侧板

37：冷凝室

38：主体壳体入口

39：热井

41、41a、41b：传热管组

42：传热管

43、43a、43b：管组外形

44：底面

45：侧面

46：上表面

47：倾斜面

48、48a、48b：顶面

51：蒸汽引导件

At：涡轮轴线

Da：轴线方向

Dad：轴线下游侧

Dau：轴线上游侧

Df：远近方向

Dff：远侧

Dfn：近侧

S：蒸汽

W：水源。

Claims (12)

1.一种冷凝器，具备：

多个传热管组，其由供与蒸汽进行热交换的冷却水在内部通过的多个传热管构成；

主体壳体，其覆盖多个所述传热管组；以及

中间壳体，其与所述主体壳体连结，将蒸汽导入所述主体壳体内，

所述中间壳体具有：

中间壳体入口，其从内部沿着水平方向开口而供蒸汽流入；

中间壳体出口，其从内部向下方开口而将蒸汽排出；以及

流路，其将所述中间壳体入口与所述中间壳体出口连接，使从所述中间壳体入口流入的蒸汽随着在水平方向上趋向远离所述中间壳体入口一侧而逐渐趋向下方，到达所述中间壳体出口，

所述主体壳体具有主体壳体入口，所述主体壳体入口从内部向上方开口，且与所述中间壳体出口连接，供来自所述中间壳体的蒸汽流入，

多个所述传热管组沿水平方向排列，且配置在所述主体壳体内，

所述中间壳体出口中的水平方向上的接近所述中间壳体入口一侧的缘部即近侧出口缘位于比多个所述传热管组中的最上方的位置靠下方的位置。

2.根据权利要求1所述的冷凝器，其中，

形成所述中间壳体的所述流路的所述中间壳体的内表面中的、包含所述近侧出口缘在内的近侧内表面是从所述近侧出口缘随着趋向上方而趋向接近所述中间壳体入口一侧的面。

3.根据权利要求1所述的冷凝器，其中，

所述中间壳体出口的水平方向上的远离所述中间壳体入口一侧的缘部即远侧出口缘位于比多个所述传热管组中的最上方的位置靠上方的位置。

4.根据权利要求1所述的冷凝器，其中，

多个所述传热管组在所述主体壳体内配置在比所述中间壳体入口的下端靠下方的位置。

5.根据权利要求1所述的冷凝器，其中，

由与构成所述传热管组的多个传热管中的位于最外侧的多个传热管外切的假想面形成的管组外形的上下方向的尺寸大于所述管组外形的水平方向的尺寸。

6.根据权利要求5所述的冷凝器，其中，

所述管组外形具有朝向上方的上表面和朝向下方的底面，

所述管组外形的包含所述上表面在内的上部的水平方向的截面积随着趋向下方而逐渐变大。

7.根据权利要求6所述的冷凝器，其中，

至少一个所述传热管组的所述管组外形是偏心外形，在该偏心外形中，所述上表面中的最上方的位置的顶面的中心位于比该管组外形的所述底面的中心靠水平方向上的所述中间壳体入口一侧的位置。

8.根据权利要求7所述的冷凝器，其中，

多个所述传热管组沿水平方向即相对于所述中间壳体入口的远近方向排列，

多个所述传热管组中的在所述远近方向上最接近所述中间壳体入口的所述传热管组的所述管组外形为所述偏心外形。

9.根据权利要求5所述的冷凝器，其中，

所述冷凝器具备蒸汽引导件，所述蒸汽引导件配置在所述中间壳体内，使从所述中间壳体入口流入的蒸汽的气流的朝向逐渐朝向下方。

10.一种蒸汽涡轮设备，具备：

权利要求1至9中任一项所述的冷凝器；以及

蒸汽涡轮，向所述冷凝器中排出蒸汽。

11.根据权利要求10所述的蒸汽涡轮设备，其中，

所述蒸汽涡轮为轴流排气型的蒸汽涡轮。

12.根据权利要求10所述的蒸汽涡轮设备，其中，

所述蒸汽涡轮为侧方排气型的蒸汽涡轮。