JP5885990B2 - 多段圧復水器及びこれを備えるタービンプラント - Google Patents
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Description
そして、凝縮されて復水は、加熱器を介して加熱され、ボイラに供給され、蒸気として蒸気タービンの駆動源となる。
また、低圧側復水器は、ホットウエルにたまった復水を通過させる多孔板を備え、該多孔板として、復水の落下する上下方向に順次屈曲して波板状に形成されたものが採用されている。この構成では、復水は孔部分を通過すると微細化されるため、蒸気と効果的に接触され、結果として復水を高温状態で維持している。
すなわち、本発明に係る多段圧復水器は、高圧側蒸気が導入される高圧側胴及び該高圧側胴内に設けられた高圧側冷却管群を有する高圧側復水器と、低圧側蒸気が導入される低圧側胴、該低圧側胴内に設けられた低圧側冷却管群、及び、前記低圧側胴内を前記低圧側冷却管群が配置された上方の空間と下方の空間である再熱室とに分割するとともに隔壁孔部が形成された圧力隔壁を有する低圧側復水器と、前記高圧側胴と前記低圧側胴とを連結し、前記高圧側胴内の高圧側蒸気を前記低圧側胴内の前記再熱室に導く蒸気ダクトと、前記再熱室内に設けられて、上下方向に波型に延在することで互いに隔離された複数の熱交換空間を画成するとともに、多数の孔部が形成された波型板とを備え、前記波型板における前記孔部の少なくとも上流側で、前記波型板に沿って流下する液膜を乱す障害部を有し、前記低圧側蒸気が前記低圧側冷却管群により冷却されることで凝縮した低圧側復水が、前記隔壁孔部から前記波型板に落水し、前記障害部によって微細化された後に前記孔部を通過して漸次前記熱交換空間を経由し、該熱交換空間で前記高圧側蒸気によって加熱されることを特徴とする。
以下、図面を参照し、本発明の第一実施形態に係る多段圧復水器について説明する。
まず、多段圧復水器を備える蒸気タービンプラントについて説明する。
蒸気タービンプラント(不図示。以下同じ。)は、蒸気タービン(不図示。以下同じ。)と、多段圧復水器と、ボイラ(不図示。以下同じ。)とを備える。
蒸気タービンプラントでは、蒸気タービンで膨張仕事を終えた蒸気は、蒸気タービンから多段圧復水器へ導入される。次に、多段圧復水器では、蒸気は、別途導入された冷却水と熱交換され、凝縮されて復水とされる。そして、該凝縮された復水は、給水加熱器(不図示。)により加熱された後、ボイラへと供給される。該ボイラに供給された復水は、蒸気とされて蒸気タービンに戻され、該蒸気タービンの駆動源として利用される。
図1に示すように、多段圧復水器1は、圧力の異なる複数の室を有し、高圧側の室である高圧側復水器22と、低圧側の室である低圧側復水器2と、高圧側復水器22と低圧側復水器2とを上部で連結する蒸気ダクト11及び下部で連結するバイパス連結管12とを備えている。
低圧側胴3は、該低圧側胴3を上下方向に分割する圧力隔壁4と、該圧力隔壁4の下方に設けられた再熱室6とを有している。
圧力隔壁4は、孔である隔壁孔部8が多数設けられた多孔板である。該隔壁孔部8は、上方から下方へ復水の落下を可能としている。
再熱室6は、孔が形成された波型板10と、該波型板10の下方に設けられたトレイ9とを有している。
また、板片15Aは、板厚方向に貫通した複数の貫通孔33と、該板片15Aに沿って流下する復水の液膜を乱す障害部41とを有している。
また、波型板10は、圧力隔壁4(図1参照)の下方に、互いに間隔を有して複数設けられている。
ここで、波型板10は、例えばSUS304により厚さ3mmで形成され、隣接する波型板10と約5mmの間隔を有して、約100枚設けられている。
なお、凸部42を形成する方法としては、例えば貫通孔33の外縁にフランジを成形するバーリング加工が採用される。
また、波板部の表面から凸部42の上端までの高さは、数mm程度の長さである。
まず、低圧側冷却管群5に冷却水として、例えば海水が供給される。該供給された海水は、図示しない連結管から高圧側復水器22の高圧側冷却管群25に導出される。該導出された海水は、図示しない排出管から排出される。
ここで、高圧側復水器22内と低圧側復水器2内との圧力差が、例えば18mmHgの場合には、復水だまり7の水面と低圧側冷却管群5の最下段との距離は、所定の距離である約30cmとされる。
一方、高圧側復水は、バイパス連結管12を経由して、低圧側復水Tと合流し、図示しない復水ポンプに導入される。ここで、高圧側復水は、再熱室6に貯留される低圧側復水Tと合流部で温度を維持したまま合流されるため、高温のまま復水ポンプへと導出される。
なお、図5及び図6に示すように、多段圧復水器100の障害部41として、波型板110の貫通孔33の上流側の外縁に沿って突出した円弧状の凸部43であってもよい。
このように構成された凸部43であっても、低圧側復水Tを貫通孔33の上流側の凸部43の突起と衝突させることにより、該低圧側復水Tを微細化させることができる。よって、高圧側蒸気との接触面積が大きくなるため、低圧側復水Tと蒸気との熱効率が促進される結果、低圧側復水Tを高温状態で維持することが可能となる。
以下、本発明の第二実施形態に係る多段圧復水器200について、図7及び図8を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第三実施形態に係る多段圧復水器300について、図9及び図10を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第四実施形態に係る多段圧復水器300について、図11及び図12を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
以下、本発明の第五実施形態に係る多段圧復水器500について、図13を用いて説明する。
この実施形態において、前述した実施形態で用いた部材と共通の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。
平滑領域16は、低圧側復水Tが滴下する上部に設けられ、貫通孔33が形成されていない平滑な領域である。
多孔領域17は、平滑領域16の下部に設けられ、貫通孔33が間隔を有して複数設けられている。
また、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
10,110,210,310,410,510…波型板
16…平滑領域
31,32…熱交換空間
33…貫通孔(孔部)
41…障害部
42,43,44…凸部
45,46…突出部
T…低圧側復水
Claims (6)
- 高圧側蒸気が導入される高圧側胴及び該高圧側胴内に設けられた高圧側冷却管群を有する高圧側復水器と、
低圧側蒸気が導入される低圧側胴、該低圧側胴内に設けられた低圧側冷却管群、及び、前記低圧側胴内を前記低圧側冷却管群が配置された上方の空間と下方の空間である再熱室とに分割するとともに隔壁孔部が形成された圧力隔壁を有する低圧側復水器と、
前記高圧側胴と前記低圧側胴とを連結し、前記高圧側胴内の高圧側蒸気を前記低圧側胴内の前記再熱室に導く蒸気ダクトと、
前記再熱室内に設けられて、上下方向に波型に延在することで互いに隔離された複数の熱交換空間を画成するとともに、多数の孔部が形成された波型板とを備え、
前記波型板における前記孔部の少なくとも上流側で、前記波型板に沿って流下する液膜を乱す障害部を有し、
前記低圧側蒸気が前記低圧側冷却管群により冷却されることで凝縮した低圧側復水が、前記隔壁孔部から前記波型板に落水し、前記障害部によって微細化された後に前記孔部を通過して漸次前記熱交換空間を経由し、該熱交換空間で前記高圧側蒸気によって加熱されることを特徴とする多段圧復水器。 - 前記障害部は、前記波型板の表面から突出した凸部であることを特徴とする請求項1に記載の多段圧復水器。
- 前記凸部は、前記孔部の外縁に沿って突出していることを特徴とする請求項2に記載の多段圧復水器。
- 前記障害部は、前記波型板の孔部に連続して形成された突出部であることを特徴とする請求項1に記載の多段圧復水器。
- 前記波型板の最上部における前記復水が滴下される領域が前記復水を膜状に広げる平滑領域とされていることを特徴とする請求項1に記載の多段圧復水器。
- 請求項1から5のいずれか一項に記載の多段圧復水器を備えることを特徴とするタービンプラント。
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