JP2013088096A - 直接接触式復水器 - Google Patents

Abstract

【課題】タービン排気の圧力損失の増加を抑制し、ガス冷却部からの不凝縮ガスに随伴する水滴の排出を防止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、噴射ノズル３２から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させる凝縮部３０と、凝縮部３０に連通し、凝縮部３０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ガス冷却部５０とを備える。凝縮部３０のノズル配管間を上方および下方に仕切り、上方から落下する冷却水および凝縮水を回収する回収部４０と、回収部４０に連通し、回収された冷却水および凝縮水からなる混合水をガス冷却部５０の出口の上方に導く混合水流路６０と、混合水をガス冷却部５０の出口の上方から落下させる混合水落下部７０とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、直接接触式復水器に関する。

地熱エネルギは、環境に与える影響の少ない再生可能エネルギの一つとして注目されている。地熱発電においては、蒸気タービンから排出された蒸気が凝縮した復水を再び使用する必要がないため、構造が簡単で熱交換にも有利な直接接触式復水器が用いられることが多い。

地熱発電に使用される蒸気タービンからのタービン排気は、水蒸気に不凝縮ガスが含まれた混合ガスである。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が凝縮される。この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。

スプレー式の直接接触式復水器は、タービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる凝縮部と、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。ガス冷却部の出口は、例えば真空ポンプなどに連通されている。

凝縮部に流入したタービン排気は、噴射ノズルから噴射された水滴と接触し、水蒸気の殆どが凝縮され、凝縮水となる。そして、ガス冷却部に流入したタービン排気の残部である不凝縮ガスは、噴射ノズルから噴射された水滴と接触して冷却され、真空ポンプ側に排出される。なお、凝縮部で凝縮されなかった水蒸気は、ガス冷却部において凝縮されて凝縮水となる。

特開２０１０−２７０９２５号公報 特開平１１−６３８５７号公報

上記した従来の直接接触式復水器のガス冷却部では、凝縮部と比べて、タービン排気に含まれる不凝縮ガスの割合が増加するため、噴射ノズルから噴射された水滴とタービン排気の水蒸気との伝熱性能が低下する。そのため、ガス冷却部における噴射ノズルから噴射された水滴は、凝縮部における水滴よりも粒径を小さくし、伝熱面積を増加させ、伝熱性能の低下を抑制することがある。

しかしながら、ガス冷却部における水滴の粒径を小さくすると、水滴の一部が、不凝縮ガスとともに真空ポンプ側に排出されることがある。真空ポンプに水滴が流入することで、例えば、真空ポンプ内においてエロージョンが生じることある。

このような水滴の真空ポンプ側への流出を抑制するために、ガス冷却部の流路に、バッフル板や波板を配置して流れを屈曲させ、タービン排気との接触面積を増加させて、水滴を除去する方法などがある。しかしながら、このような方法では、ガス冷却部における圧力損失が増加するため、復水器の真空度が低下し、蒸気タービンの出力が低下する。

本発明が解決しようとする課題は、タービン排気の圧力損失の増加を抑制し、ガス冷却部からの不凝縮ガスに随伴する水滴の排出を防止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。

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、複数のノズル配管にそれぞれ備えられた噴射ノズルから冷却水を噴射して、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、前記凝縮部に連通し、噴射ノズルから冷却水を噴射して、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するガス冷却部とを備える。

さらに、直接接触式復水器は、前記凝縮部のノズル配管間を上方および下方に仕切り、上方から落下する冷却水および凝縮水を回収する回収部と、前記回収部に連通し、前記回収部で回収された、冷却水および凝縮水からなる混合水を前記ガス冷却部の出口の上方に導く混合水流路と、前記ガス冷却部の出口の上方に導かれた混合水を前記ガス冷却部の出口の上方から落下させる混合水落下部とを備える。

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。 第１の実施の形態の直接接触式復水器に備えられる回収部を上方から見たときの平面図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器の混合水流路および混合水落下部の構成を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部の構成を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面を示す図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部をガス冷却部の出口側から見たときの平面図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部において、混合水を落下させる開口の他の形状を示す図であり、ガス冷却部の出口側から見たときの平面図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部において、混合水を落下させる開口の他の形状を示す図であり、ガス冷却部の出口側から見たときの平面図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部において、混合水を落下させる開口の他の形状を示す図であり、ガス冷却部の出口側から見たときの平面図である。 第１の実施の形態の直接接触式復水器における、他の構成の混合水落下部において、混合水を落下させる開口の他の形状を示す図であり、ガス冷却部の出口側から見たときの平面図である。 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。 第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器に備えられる回収部を上方から見たときの平面図である。 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。 第２の実施の形態の直接接触式復水器に備えられる回収部を上方から見たときの平面図である。

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。

（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に備えられる回収部４０を上方から見たときの平面図である。図３は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０の混合水流路６０および混合水落下部７０の構成を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ断面を示す図である。なお、図１においては、水室２２は断面で示していない。

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に隣接して備えられ不凝縮ガスを排出する不凝縮ガス排出管９０とを備えている。

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。

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させる凝縮部３０と、この凝縮部３０の下部において連通し、凝縮部３０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ガス冷却部５０とが備えられている。

また、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２４が設けられている。なお、ホットウェル２４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２４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。

凝縮部３０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３１が設けられている。ノズル配管３１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３１の、例えば下面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル３２が設けられている。各ノズル配管３１に備えられる噴射ノズル３２は、１つまたは複数設けられ、噴射ノズル３２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。

ノズル配管３１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３０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３１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。

ノズル配管３１の他端側は、水室２２に接続されている。水室２２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３１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３１に供給され、噴射ノズル３２から噴射される。

このような凝縮部３０では、噴射ノズル３２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。

ガス冷却部５０には、本体胴容器２０の幅方向、換言すればガス冷却部５０の幅方向に延設された複数のノズル配管５１が設けられている。ノズル配管５１は、上下方向に複数段備えられ、各ノズル配管５１の例えば下面には、冷却水を噴射するための噴射ノズル５２が設けられている。噴射ノズル５２は、１つまたは複数設けられ、噴射ノズル５２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。

ノズル配管５１の少なくとも一端は、水室２２に接続されている。例えば、ノズル配管５１の少なくとも一端のみが水室２２に接続される場合、他端は閉塞される。この場合においても、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５１に供給され、噴射ノズル５２から噴射される。

このようなガス冷却部５０では、噴射ノズル５２から冷却水（水滴）を噴射して、凝縮部３０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。なお、不凝縮ガスとしては、例えば、二酸化炭素（ＣＯ_２）や硫化水素（Ｈ_２Ｓ）などが挙げられる。

なお、ガス冷却部５０は、凝縮部３０における最下段のノズル配管列よりも下方で凝縮部３０と連通するように構成されることが好ましい。

上記した凝縮部３０には、ノズル配管３１間を上方および下方に仕切り、上方から落下する冷却水および凝縮水を回収する回収部４０が備えられている。図１では、上方から２段目のノズル配管列と３段目のノズル配管列との間に回収部４０を備えた一例を示している。なお、回収部４０を備える位置はこれに限られるものではなく、他のノズル配管列間に備えられてもよい。

回収部４０は、上方から落下する冷却水および凝縮水が落下しないように、図１および図２に示すように、タービン排気導入口２１側およびこれに対向する側には、垂直に立設された垂直壁４１、４２を備えている。また、回収部４０の両側部は、図２に示すように、凝縮部３０の幅方向にそれぞれ対向する本体側壁２３によって下方への流出が防止されている。すなわち、回収部４０は、例えば平板からなる底部４３と、垂直壁４１、４２と、本体側壁２３によって構成され、冷却水および凝縮水を回収可能な構造となっている。

垂直壁４２と水室２２との間の一部には、下方に貫通する開口４４が形成させている。この開口４４を介して、回収部４０上を流れたタービン排気が下方に導かれる。

また、回収部４０の、例えば、垂直壁４２側で、かつ本体側壁２３側には、回収部４０で回収された冷却水および凝縮水からなる混合水を、ガス冷却部５０の出口の上方に導く混合水流路６０の入口開口６１がそれぞれ形成されている。入口開口６１は、底部４３に形成された開口で構成され、この入口開口６１から混合水流路６０がガス冷却部５０の出口の上方まで形成されている。

ここで、底部４３上の混合水が入口開口６１にスムーズに導かれるように、例えば、底部４３を、垂直壁４２側に若干下方傾斜させて設置することが好ましい。

混合水流路６０は、例えば配管で構成され、入口開口６１から本体側壁２３の内壁面に、例えば接触させ、かつ内壁面に沿って下方に延設される。下方に延設された混合水流路６０は、屈曲され、ガス冷却部５０の出口の上方まで延設されている。ここで、図３に示すガス冷却部５０の上部における混合水流路６０は、若干下方傾斜するように構成されている。

ここで、図１では、混合水流路６０が水室２２に面して形成された一例を示しているが、この場合、混合水流路６０を流れる混合水から水室２２側に熱が伝わるのを抑制することが好ましい。例えば、混合水流路６０と水室２２との間に、グラスウールなどの熱伝導率が低い材料で構成された断熱材を介在させることが好ましい。これによって、冷却水の温度が上昇することによる直接接触式復水器１０の性能の低下を抑制することができる。

混合水流路６０の下流側の端部には、ガス冷却部５０の出口の上方に導かれた混合水をガス冷却部５０の出口の上方から落下させる混合水落下部７０が備えられている。この混合水落下部７０は、図３に示すように、本体側壁２３間に亘って設けられている。

混合水落下部７０は、例えば、図３に示すように、本体側壁２３間に亘って設けられた配管で構成され、その両端は、それぞれ混合水流路６０の下流側の端部に連通されている。混合水落下部７０の底部には、複数の貫通孔７１が形成されている。混合水流路６０の下流側の端部に導かれた混合水は、混合水落下部７０に流入し、貫通孔７１を介して下方に落下する。落下する混合水は、例えば、水柱から水滴に変化しながら落下する。そして、ガス冷却部５０の出口において、水柱や水滴から構成されるウォータカーテンを形成して、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスや不凝縮ガスに随伴する水滴と接触する。なお、上記したようにウォータカーテンは、水柱や水滴から構成されているため、不凝縮ガスが通過する際、圧力損失は増加しない。

ここで、混合水落下部７０において、混合水を下方に落下せるための開口の形状は、これに限られるものではない。混合水落下部７０の底部に、例えば、本体胴容器２０の幅方向に、１つまたは複数のスリットを形成してもよい。また、混合水落下部７０の底部を多孔質部材で構成してもよい。

図４は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０における、他の構成の混合水落下部７０の構成を説明するための図であり、図１のＡ−Ａ断面に相当する断面を示す図である。図５は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０における、他の構成の混合水落下部７０をガス冷却部５０の出口側から見たときの平面図である。図６〜図９は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０における、他の構成の混合水落下部７０において、混合水を落下させる開口の他の形状を示す図であり、ガス冷却部５０の出口側から見たときの平面図である。

混合水落下部７０は、図４に示すように、混合水流路６０を構成する配管と同じ配管を本体側壁２３間に亘って設け、その両端は、それぞれ混合水流路６０の下流側の端部に連通されている。なお、ここでは、配管として、例えば、断面が矩形の配管を使用することが好ましい。断面が矩形の配管を使用することで、ガス冷却部５０の幅方向に亘って垂直に立設された堰状壁として機能する側壁７２が得られる。

混合水落下部７０の、ガス冷却部５０の出口側の壁を構成する側壁７２の上端縁には、図５に示すように、ガス冷却部５０の幅方向に、スリット状の開口７３が形成されている。

ここで、側壁７２の開口７３の形状は、これに限られるものではない。例えば、図６または図７に示すように、側壁７２の上端縁に、所定の間隔をあけて、ガス冷却部５０の幅方向に、矩形の複数の開口７３または三角形（上端縁側が底辺）の複数の開口７３を形成してもよい。

また、図８に示すように、例えば、側壁７２の下端縁に、ガス冷却部５０の幅方向に、スリット状の開口７３を形成してもよい。さらに、図８に示すように、例えば、側壁７２の中央に、所定の間隔をあけて、ガス冷却部５０の幅方向に、円形の複数の開口７３を形成してもよい。

混合水流路６０の下流側の端部に導かれた混合水は、混合水落下部７０に流入し、上記した開口７３を介して下方に落下する。そして、ガス冷却部５０の出口において、水柱や水滴から構成されるウォータカーテンを形成して、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスや不凝縮ガスに随伴する水滴と接触する。

不凝縮ガス排出管９０は、ガス冷却部５０に連通するように設けられ、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガス排出する通路である。不凝縮ガス排出管９０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。

次に、直接接触式復水器１０の作用について説明する。

タービン排気を導入する前に、不凝縮ガス排出管９０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。

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３１、５１に供給し、噴射ノズル３２、５２から冷却水を噴射する。噴射ノズル３２、５２から噴射された冷却水は、水滴の状態で凝縮部３０内またはガス冷却部５０内に広がりながら落下する。

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３０へ導かれる。凝縮部３０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。

回収部４０の上方に備えられた噴射ノズル３２から噴射された冷却水および回収部４０の上方で凝縮した凝縮水は、その大部分が回収部４０上に落下する。回収部４０に回収された、冷却水および凝縮水からなる混合水は、入口開口６１から混合水流路６０に導かれ、ガス冷却部５０の出口の上方の混合水落下部７０に導かれる。

一方、回収部４０の下方に備えられた噴射ノズル３２から噴射された冷却水および回収部４０の下方で凝縮した凝縮水は、ホットウェル２４に落下する。

凝縮部３０で凝縮が進行されたタービン排気は、ガス冷却部５０に流れ込む。ここで、回収部４０上を流れたタービン排気は、開口４４を介して下方に導かれ、ガス冷却部５０に流れ込む。

ガス冷却部５０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５２から噴射された冷却水と接触することにより冷却される。そして、冷却されたタービン排気（不凝縮ガス）や不凝縮ガスに随伴する水滴は、ガス冷却部５０の出口において、混合水落下部７０から落下する混合水と接触する。この際、不凝縮ガスに随伴する水滴を除去する。なお、ここでは、随伴する水滴の除去を目的とするため、混合水の温度の影響はほとんどない。

混合水落下部７０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、不凝縮ガス排出管９０を通り出口から排出される。

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、混合水落下部７０から混合水を落下させて、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスに随伴する水滴を除去することができる。これにより、不凝縮ガス排出管９０を通り出口から排出されるのは、不凝縮ガスのみとなるため、水滴が真空ポンプ内などに流入することで生じるエロージョンの発生を防止することができる。

また、混合水落下部７０から混合水は、噴射ノズル３２から噴射された冷却水およびタービン排気に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水から構成されるため、混合水落下部７０から落下させる水に水室２２の水を直接使用する必要がない。そのため、噴射ノズル３２、５２から噴射される水室２２の冷却水の水量を維持でき、直接接触式復水器１０の性能の低下を防止できる。

また、不凝縮ガスの流れの方向を変えることなく、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスに随伴する水滴を除去することができるため、不凝縮ガスの流れにおける圧力損失の増加を抑制することができる。そのため、直接接触式復水器１０の真空度が維持され、蒸気タービンの出力の低下を防止することができる。

ここで、直接接触式復水器１０における混合水流路６０の構成は、上記した構成に限られるものではない。図１０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１１は、第１の実施の形態の他の構成の直接接触式復水器１０に備えられる回収部４０を上方から見たときの平面図である。なお、図１０においては、水室２２は断面で示していない。

図１０および図１１に示すように、混合水流路６０の入口開口６１は、例えば、回収部４０の底部４３の本体側壁２３に沿う方向にそれぞれ３箇所ずつ備えられてもよい。なお、入口開口６１の個数は、これに限られるものではない。

混合水流路６０は、各入口開口６１から下方に向かって本体側壁２３の内壁面に、例えば接触させ、かつ内壁面に沿って延設されている。そして、最下段のノズル配管列よりも下方まで延設された混合水流路６０は、ガス冷却部５０側に向かって屈曲し、若干下方傾斜するように延設されている。なお、凝縮部３０における混合水流路６０は、水室２２に面していない。

各入口開口６１から流入した混合水は、混合水流路６０を通り、混合水落下部７０に導かれる。混合水落下部７０に導かれた混合水は、上述したとおり下方に落下する。

ここで、混合水流路６０において、水室２２に面する部分には、例えば、グラスウールなどの熱伝導率が低い材料で構成された断熱材を介在させることができる。

このように、混合水流路６０と水室２２との接触部分をできる限り少なくすることで、混合水流路６０を流れる混合水から水室２２側に熱が伝わるのを抑制することができる。これによって、冷却水の温度が上昇することによる直接接触式復水器１０の性能の低下を抑制することができる。

（第２の実施の形態）
図１２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１３は、第２の実施の形態の直接接触式復水器１１に備えられる回収部４０を上方から見たときの平面図である。なお、図１２においては、水室２２は断面で示していない。また、図１２では、各噴射ノズル３２、５２から冷却水を噴射したときの図を示している。また、第１の実施の形態の構成と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。

第２の実施の形態の直接接触式復水器１１の構成は、第１の実施の形態の直接接触式復水器１０と、混合水流路の構成以外は基本的に同じであるため、ここでは、異なる構成である混合水流路の構成について主に説明する。

図１２に示すように、凝縮部３０には、ノズル配管３１間を上方および下方に仕切り、上方から落下する冷却水および凝縮水を回収する回収部４０が備えられている。図１２では、上方から２段目のノズル配管列と３段目のノズル配管列との間に回収部４０を備えた一例を示している。なお、回収部４０を備える位置はこれに限られるものではなく、他のノズル配管列間に備えられてもよい。

また、図１３に示すように、回収部４０の底部４３と本体側壁２３との間には、それぞれ隙間１０１が形成され、底部４３上の混合水がこの隙間１０１から本体側壁２３の表面上を下方に流れ落ちる。この隙間１０１は、混合水流路１００の入口開口として機能し、混合水が流れ落ちる本体側壁２３の表面は、混合水流路１００の一部として機能する。図１２には、本体側壁２３の表面に接触しつつ下方に流れ落ちる混合水Ｗを示している。

混合水流路１００は、最下段のノズル配管列よりも下方まで、本体側壁２３の表面に接触しつつ流れ落ちた混合水Ｗを回収し、混合水落下部７０まで混合水Ｗを導く流路１００ａを備えている。この流路１００ａは、本体側壁２３の表面に側面の一方を接触させて備えられ、上方が開口された配管で構成されている。また、流路１００ａにおいて、混合水落下部７０と連通する一端とは異なる側の他端は、閉塞されている。さらに、流路１００ａは、混合水落下部７０側に向かって若干下方傾斜するように延設されている。

隙間１０１から流入した混合水Ｗは、本体側壁２３の表面に接触しつつ下方に流れ落ち、流路１００ａの上方の開口から流路１００ａ内に回収される。ここで、回収部４０の上方近傍の噴射ノズル３２から噴射された冷却水が本体胴容器２０内の飽和温度に達していない場合には、流れ落ちる際にタービン排気との間で熱交換が行われ、タービン排気に含まれる水蒸気が凝縮する。

流路１００ａ内に回収された混合水Ｗは、ガス冷却部５０の上部の混合水落下部７０に導かれる。混合水落下部７０に導かれた混合水は、上述したとおり下方に落下する。

上記したように、第２の実施の形態の直接接触式復水器１１によれば、本体側壁２３の表面を流れ落ちる混合水Ｗとタービン排気との間で熱交換が行われ、タービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させることができる。これによって、直接接触式復水器１１の性能を向上させることができる。

また、混合水落下部７０から混合水を落下させて、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスに随伴する水滴を除去することができる。これにより、不凝縮ガス排出管９０を通り出口から排出されるのは、不凝縮ガスのみとなるため、水滴が真空ポンプ内などに流入することで生じるエロージョンの発生を防止することができる。

さらに、混合水落下部７０から混合水は、噴射ノズル３２から噴射された冷却水およびタービン排気に含まれる水蒸気が凝縮した凝縮水から構成されるため、混合水落下部７０から落下させる水に水室２２の水を直接使用する必要がない。そのため、噴射ノズル３２、５２から噴射される水室２２の冷却水の水量を維持でき、直接接触式復水器１１の性能の低下を防止できる。

また、不凝縮ガスの流れの方向を変えることなく、ガス冷却部５０を通過した不凝縮ガスに随伴する水滴を除去することができるため、不凝縮ガスの流れにおける圧力損失の増加を抑制することができる。そのため、直接接触式復水器１１の真空度が維持され、蒸気タービンの出力の低下を防止することができる。

以上説明した実施形態によれば、タービン排気の圧力損失の増加を抑制し、ガス冷却部からの不凝縮ガスに随伴する水滴の排出を防止することが可能となる。

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。

１０，１１…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…水室、２３…本体側壁、２４…ホットウェル、３０…凝縮部、３１，５１…ノズル配管、３２，５２…噴射ノズル、４０…回収部、４１，４２…垂直壁、４３…底部、４４，７３…開口、５０…ガス冷却部、６０，１００…混合水流路、６１…入口開口、７０…混合水落下部、７１…貫通孔、７２…側壁、９０…不凝縮ガス排出管、１００ａ…流路、１０１…隙間。

Claims (6)

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、
   複数のノズル配管にそれぞれ備えられた噴射ノズルから冷却水を噴射して、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、
   前記凝縮部に連通し、噴射ノズルから冷却水を噴射して、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するガス冷却部と、
   前記凝縮部のノズル配管間を上方および下方に仕切り、上方から落下する冷却水および凝縮水を回収する回収部と、
   前記回収部に連通し、前記回収部で回収された、冷却水および凝縮水からなる混合水を前記ガス冷却部の出口の上方に導く混合水流路と、
   前記ガス冷却部の出口の上方に導かれた混合水を前記ガス冷却部の出口の上方から落下させる混合水落下部と
   を具備することを特徴とする直接接触式復水器。
2. 前記回収部が、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前記凝縮部の幅方向に亘って設けられ、
   前記混合水流路が配管で構成され、前記混合水流路の一部が、前記凝縮部の幅方向に対向する側壁に沿って前記回収部から下方に延設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。
3. 前記回収部が、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前記凝縮部の幅方向に対向するそれぞれの側壁との間に隙間を有して設けられ、
   前記混合水流路が、前記隙間から流出した混合水が下方に流れ落ちる前記側壁の表面と、前記側壁の表面を流れ落ちた混合水を前記ガス冷却部の出口の上方に導く配管とから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。
4. 前記混合水落下部が、前記ガス冷却部の幅方向に亘って備えられ、多孔質部材で構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の直接接触式復水器。
5. 前記混合水落下部が、前記ガス冷却部の幅方向に亘って備えられ、スリットまたは貫通孔を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の直接接触式復水器。
6. 前記混合水落下部が、前記ガス冷却部の幅方向に亘って垂直に立設され、スリットまたは貫通孔を有する堰状壁を備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の直接接触式復水器。

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