JP2585355B2 - 給水加熱器のドレン脱気タンク - Google Patents

給水加熱器のドレン脱気タンク

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JP2585355B2
JP2585355B2 JP63082946A JP8294688A JP2585355B2 JP 2585355 B2 JP2585355 B2 JP 2585355B2 JP 63082946 A JP63082946 A JP 63082946A JP 8294688 A JP8294688 A JP 8294688A JP 2585355 B2 JP2585355 B2 JP 2585355B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発電プラント等における給水加熱器のドレン
ポンプアツプ系統に係り、特に、ドレンからのフラツシ
ユ蒸気によるドレン攪拌効果を利用し、ドレンの微粒化
を促進させ脱気性能向上を図る二段減圧式スプレーノズ
ルを設けたドレン脱気タンクに関する。
〔従来の技術〕
従来の発電プラント、例えば、特開昭59−71902号公
報に示す原子力プラントの復水系統では、給水加熱器で
のカスケードドレンは全て復水器に回収する方式が採用
されている。この方式では、原子炉への給水はすべて復
水器を介し、復水器で脱気の上、更に、復水処理装置を
通して供給される。このため、水質の向上には有利なシ
ステムであるが、低気復水ポンプ容量の増加、また、復
水処理装置の容量増加の面では、必ずしも、最適システ
ムとは伝い難い。
そこで、給水加熱器のカスケードドレンを、復水系に
ドレンポンプにより直接回収する新らしいドレン回収シ
ステムを用いて原子力プラントが計画されている。これ
によれば、低圧復水ポンプの容量、及び、復水処理装置
中の復水脱塩装置の容量を約40%低減することができ
る。しかし、この新システム構成の採用に当つては、原
子力プラントには火力発電プラントのような脱気器がな
いため、カスケードドレンの脱気に特別な対応が必要に
なる。このため、給水加熱器のドレン回収タンクが設温
され、このドレン脱気タンクでの効率の良い脱気システ
ム、及び、脱気機構が必要となつている。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、発電プラント等の給水系統における
フイルタ、及び、給水加熱器等の容量の縮減、ドレンク
ーラの削除を図り、機器コストを低下し、機器配置スペ
ースを縮小すると共に、ドレンの保有熱量を給水系へ全
量回収して発電プラントの熱効率向上を図り、かつ、給
水系統へ回収するドレンに含まれる溶存酸素量を減少さ
せ、回収後の給水機器や蒸気発生器等の腐蝕の防止を図
る給水加熱器のドレン系統を実現するために、必要なド
レン脱気タンクの低差圧、高性能脱気機構を提供するこ
とにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明はこの目的を達成するために、復水を給水加熱
器で加熱して蒸気発生器側へ送り、給水加熱器のドレン
を復水へ熱回収すべく形成される給水加熱器ドレン系統
において、給水加熱器ドレンを上部から散水し、給水加
熱器よりも高温高圧側の給水加熱器ドレンを下部からフ
ラツシユ噴流させ、ベント蒸気系統でフラツシユ蒸気と
不凝縮性ガスを排気させることにより、ドレン中に含ま
れる溶存酸素を除去するドレンタンクの脱気機構とし
て、給水加熱器ドレンを導びき、ドレンタンク内で散
水、及び、フラツシユ噴流させるための散水管、及び、
フラツシユ管上部に、ドレンからのフラツシユ蒸気によ
るドレン攪拌効果を利用し、ドレンの微粒化を促進させ
る二段減圧式スプレーノズルを複数個設けたことを特徴
とする。
また、本発明の二段減圧式スプレーノズルは、流体入
口絞り部流路断面積に比べ、流体出口絞り部流路断面積
が同等、若しくは、大きく、かつ、入口絞り部から出口
絞り部へ流体を導びく流路断面積が入口絞り部断面積に
比べ、二ないし四倍である条件を満すスプレーノズル構
造であることを特徴とする。
〔作用〕
本発明のドレン脱気タンクは、ベント蒸気系で、フラ
ツシユ蒸気と不凝縮性ガスを復水器、又は、低圧側給水
加熱器へ排出してドレンタンク内蒸気相のO2分圧を低く
して、流入ドレン中のO2脱気を容易にしている。しか
も、散水管及びフラツシユ管の上部に設けた複数個の二
段減圧式スプレーノズルにより流出ドレンが微粒化し、
更に、脱気性能を向上させる作用がある。また、この二
段減圧式スプレーノズルは、入口絞り部流路断面積と出
口絞り部断面積を、同等、若しくは大きくし、かつ、入
口絞り部と出口絞り部との間にある流路断面積を入口絞
り部断面積の二ないし四倍と大きくなる構造となつてい
るので、ドレンからのフラツシユ蒸気によるノズル内で
のドレン攪拌効果が生じてノズルから噴出するドレンの
微粒化を促進させることができ、低差圧でも脱気性能を
良くする作用がある。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図に示すように、本発明の一実施例である給水加
熱器のドレン系統は、低圧給水加熱器6,7と給水加熱器
のドレンを蓄溜するドレン脱気タンク20とが給水加熱器
ドレン配管21,22で連結され、ドレン配管21には給水加
熱器6のドレン水位を水位調節器24からの信号により開
閉制御する水位調節弁23が設けられている。また、ドレ
ン脱気タンク20と高圧復水ポンプ4の上流側とは低圧ド
レンポンプアツプ回収系統25が連結され、低圧ドレンポ
ンプアツプ回収系統内に低圧ドレンポンプ26と、ドレン
脱気タンク20にはドレン水位調節弁29が設置される。さ
らに、ドレン脱気タンク20と給水加熱器7とを逆止弁30
を介して連結する給水加熱器側ベント蒸気配管31と、ド
レン脱気タンク20と復水器(図示せず)とを蒸気流量調
節弁用のオリフイス32、及び蒸気開閉弁33を介して連結
する復水器側ベント蒸気配管36とにより構成されるベン
ト蒸気系統34と、給水加熱器7と復水器(図示せず)と
を蒸気流量調節用のオリフイス37を介して連結する給水
加熱器ベント系統38とを設けている。
一方、図示しない低圧復水ポンプから送られた復水
は、復水ろ過装置であるフイルタデミネライザ2、及
び、テイープヘツドデミネライザ3を通つて不純物を除
去したのち、低圧給水加熱器7,6で加熱され、高圧給水
加熱器系統へ送られる。
ドレン脱気タンク20は、低圧側の給水加熱器7のドレ
ンを上部から散水し、給水加熱器7よりも高圧側の給水
加熱器6のドレンを下部からフラツシユ噴流させドレン
から発生した減圧フラツシユ蒸気を下方から上方へ掃気
させるために、散水巻40及びフラツシユ管41が設けら
れ、しかも、第2図に示すように、この散水管40及びフ
ラツシユ管41の上部にはドレンからのフラツシユ蒸気に
よるドレン攪拌効果を利用し、ノズルからの噴出ドレン
の微粒化を促進させる二段減圧式スプレーノズル42が複
数個設けられる。
二段減圧式スプレーノズル42は、第3図に示すよう
に、流体入口絞り部45と流体出口絞り部46とをもち、入
口絞り部45の流路断面積A1に比べ出口絞り部46の流路断
面積A2が同等、若しくは、大きく、かつ、入口絞り部45
から出口絞り部46へ流体を導びくノズルフラツシユ部47
の流路断面積A3が入口絞り部45の流路断面積に比べて二
ないし四倍となつているスプレーノズル構造のものであ
る。
このドレンポンプアツプ系統によれば、ドレン脱気タ
ンク20内のドレンは高圧復水ポンプ4の上流側の給水系
統に直接送られるので、給水加熱器から排出されるドレ
ン保有熱量を全部回収することとなり、プラントの熱効
率を向上することができる。低圧給水加熱器6,7で発生
するドレン量は全給水量の43%に当るため、フイルタデ
ミネ2等を通過する給水量は全給水量の57%になり、従
来技術のものより大幅に縮減される。これによりフイル
タデミネライザ2等の容量を大幅に低減することができ
る。
また、本発明のドレン脱気タンク20は、高温高圧側の
給水加熱器6からのドレンがフラツシユ蒸気となり、上
部散水管40から落下する低圧給水加熱器7からのドレン
を加熱することによる加熱脱気効果と、ドレン脱気タン
ク20へ流入する給水加熱器ドレン温度に対する飽和蒸気
圧力よりも低い圧力にドレン脱気タンク20内の器内圧力
よりも低い圧力にドレン脱気タンク20内の器内圧力をベ
ント蒸気系統により下げることによる減圧脱気効果とに
より給水系統へ回収するドレン中の溶存酸素量を減少さ
せることが可能となり、ドレン回収後の給水加熱器や蒸
気発生器等の腐蝕を防ぐことができる。
さらに、本発明のドレン脱気タンク20には、第2図及
び第3図で示したように、散水管40及びフラツシユ管41
の上部二段減圧式スプレーノズル42を複数個設け、ノズ
ル42からの流出ドレンの微粒化を促進させることによる
脱気性能の向上を図つている。特に、本発明の二段減圧
式スプレーノズル42では、入口絞り部45の流路断面積A1
に比べ、出口絞り部46の流路断面積A2が、同等、若しく
は大きく、かつ、ノズルフラツシユ部47の流路断面積A3
が入口絞り部46の流路断面積A1に比べ、二ないし四倍と
大きくなつているので、ドレンからのフラツシユ蒸気に
よるノズル内でのドレン攪拌効果が生じてノズルから噴
出するドレンの微粒化を低差圧でも促進させることがで
き、低差圧下での脱気性能を向上させる効果を奏する。
また、本発明の二段減圧式スプレーノズル42は、第4
図に示すような末広がり流路断面50をもち、さらに、ノ
ズルフラツシユ部47に流体に旋回流を与える内部羽根51
を設けた構造とすることによりさらに脱気性能を向上さ
せることが出来る。
さらに、本発明の二段減圧式スプレーノズル42は、第
5図に示すように、入口絞り部53の一個に対し、出口絞
り部54を複数個もち、かつ、入口絞り部53の流路断面積
A1に比べ、出口絞り部54の総流路断面積A2=ΣAδを同
等、若しくは、大きくした多孔噴流式の二段減圧スプレ
ーノズルとしても前述のスプレーノズル42と同様な効果
がある。この構造のものは、製作費を大幅に低減できる
と云うメリツトがある。
本発明の実施例として、低圧給水加熱器系統を示した
が、本発明は高圧給水加熱器系統にも適用することがで
き、この場合は、下流側の低圧給水加熱器などの容量を
も縮減でき、しかも、ドレンクーラ(図示せず)を削減
できるので、更に、大きな効果が期待できる。発電プラ
ント等の給水系統におけるフイルタ及び給水加熱器等容
量の縮減、ドレンクーラの削除を図り、機器コストを低
下し、機器配置スペースを縮減すると共に、ドレンの保
有熱量を給水へ全量回収し、プラント効率を向上し、更
に、ドレンに溶存する酸素濃度を下げ蒸気発生器等の腐
蝕を防止し得る効果がある。
〔発明の効果〕
本発明によれば、ドレンからのフラツシユ蒸気による
ノズル内でのドレン攪拌効果が生じてノズルから噴流す
るドレンの微粒化を低差圧でも促進させることができ、
低差圧下での脱気性能の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例のドレン脱気タンクを用いた
低圧給水加熱器のドレンポンプアツプ回収系統図、第2
図はドレン脱気タンクに設けた二段減圧式スプレーノズ
ルの配置図、第3図は二段減圧式スプレーノズルの断面
図、第4図は他の二段減圧式スプレーノズルの断面図、
第5図はさらに他の二段減圧式スプレーノズルの断面図
である。 6,7……低圧給水加熱器、20……ドレン脱気タンク、21,
22……ドレン配管、23……水位調節弁、25……ドレンポ
ンプアツプ系統、26……低圧ドレンポンプ、34……ベン
ト系統、40……散水管、41……フラツシユ管、42……二
段減圧式スプレーノズル。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】復水を給水加熱器で加熱して蒸気発生器側
    へ送り、前記給水加熱器のドレンを前記復水に熱回収す
    べく形成される給水加熱器ドレン系統において、 前記給水加熱器よりも高温側の前記ドレンを下部からフ
    ラツシユ噴流させることにより前記ドレン中に含まれる
    溶存酸素を除去するドレンタンクの脱気機構として、前
    記ドレンを導びき前記ドレンタンク内で散水およびフラ
    ツシユ噴流させるための散水管及びフラツシユ管の上部
    に、ドレンからのフラツシユ蒸気によるドレン攪拌効果
    を利用しドレンの微粒化を促進させる二段減圧式スプレ
    ーノズルを複数個設けたことを特徴とする給水加熱器の
    ドレン脱気タンク。
  2. 【請求項2】前記二段減速式スプレーノズルは、流体入
    口絞り部流路断面積に比べ、流体出口絞り部流路断面積
    が同等、若しくは大きく、かつ、前記流体入口絞り部か
    ら前記流体出口絞り部へ流体を導びく流路断面積が入口
    絞り部断面積に比べ二〜四倍である条件を満たすことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載の給水加熱器のド
    レン脱気タンク。
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