JP6581852B2 - 湿分分離器及び蒸気タービンプラント - Google Patents

Description

本発明は、蒸気から湿分を除去する湿分分離器、この湿分分離器を有して原子力発電プラントや火力発電プラントなどに用いられる蒸気タービンプラントに関するものである。

例えば、原子力発電プラントは、蒸気発生器で生成された蒸気を蒸気タービンに送り、接続された発電機を駆動して発電を行うものである。一般的に、蒸気タービンは、高圧タービンと低圧タービンで構成され、高圧タービンで使用した蒸気は、湿分分離加熱器により湿分が除去されて加熱されてから低圧タービンに送られる。そして、蒸気タービンで使用された蒸気は、復水器で冷却されて復水となり、この復水は、低圧給水加熱器や高圧給水加熱器などで加熱された後に蒸気発生器に戻される。

そして、高圧タービンと低圧タービンは、その間に湿分分離器が設けられており、この湿分分離器は、高圧タービンから排出される蒸気に含まれる湿分を分離し、低圧タービンに供給する。そのため、低圧タービンの出口における蒸気の湿り度を低減させてエロージョンを防止すると共に、プラントの熱効率を向上することができる。このような湿分分離器としては、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。

特開平０６−１３７５０８号公報

上述した湿分分離器に流入する蒸気は、高速二相蒸気流であることから、湿分分離器は、この高速二相蒸気流の蒸気が内部に導入されたとき、流体振動が発生するおそれがある。上述した特許文献１に記載された湿分分離器では、整流板により高速二相蒸気流の蒸気を整流してから湿分分離エレメントに導入しているが、整流板だけでは十分に流速を低下させることができず、流体振動の発生を抑制することは困難である。そして、この流体振動の発生を抑制するためには、湿分分離器の本体胴の強度を上げなければならず、装置の大型化を招き、製造コストが高くなるという課題がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、装置の大型化や製造コストを抑制して性能の向上を図る湿分分離器及び蒸気タービンプラントを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の湿分分離器は、中空形状をなして水平方向に延在する胴体と、前記胴体の長手方向における中間部に設けられる蒸気入口部と、前記胴体の内壁面から所定隙間を空けて配置されて前記蒸気入口部に連通すると共に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部が設けられるマニホールドと、前記複数の蒸気吹出部から吹き出される蒸気から湿分を分離する湿分分離部と、前記胴体に設けられて前記湿分分離部で湿分が分離されて前記胴体の内壁面に沿って流れる蒸気を排出する蒸気出口部と、を有することを特徴とするものである。

従って、複数の蒸気吹出部を有するマニホールドが胴体の内壁から所定隙間を空けて配置され、蒸気入口部がこのマニホールドに連通するため、蒸気入口部からマニホールドに導入された蒸気は、このマニホールド内で流速が低下し、複数の蒸気吹出部から吹き出された後に湿分分離部により湿分が分離されることとなる。そのため、胴体の大型化を抑制することができると共に、胴体の補強が不要となり、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離して性能の向上を図ることができる。

本発明の湿分分離器では、前記胴体は、長手方向における中間部に蒸気導入室が設けられ、前記蒸気入口部は、前記蒸気導入室に連通し、前記マニホールドは、第１マニホールド部及び第２マニホールド部が前記蒸気導入室における前記胴体の長手方向の両側に配置され、前記第１マニホールド部及び前記第２マニホールド部は、長手方向の一端部が前記蒸気導入室に連通することを特徴としている。

従って、蒸気は、蒸気入口部から蒸気導入室に導入され、各端部から第１マニホールド部及び第２マニホールド部に供給されることとなり、各マニホールド部に対してほぼ均一に蒸気を導入することができ、安定した湿分分離性能を確保することができる。

本発明の湿分分離器では、前記蒸気導入室における前記蒸気入口部に対向して受衝部材が設けられることを特徴としている。

従って、蒸気入口部から蒸気導入室に導入された蒸気は、受衝部材に衝突することで、含まれる湿分の一部が除去された後、第１マニホールド部及び第２マニホールド部に供給されることとなり、湿分分離性能を向上することができる。

本発明の湿分分離器では、前記胴体は、前記複数の蒸気吹出部側に蒸気吹出室が設けられ、前記湿分分離部は、前記蒸気吹出室に面していることを特徴としている。

従って、第１マニホールド部及び第２マニホールド部の各蒸気吹出部から蒸気吹出室に吹出された蒸気は、蒸気吹出室に面している湿分分離部に供給されることとなり、湿分分離部に供給される蒸気量を均一化して湿分分離性能を向上することができる。

本発明の湿分分離器では、前記湿分分離部における前記蒸気吹出室側に密着して整流板が設けられることを特徴としている。

従って、蒸気は、整流板で整流されてから湿分分離部を通過することで湿分が除去されることとなり、安定した湿分分離性能を確保することができる。

本発明の湿分分離器では、前記湿分分離部は、前記蒸気吹出室における前記胴体の幅方向の両側に対向して配置される第１湿分分離エレメント及び第２湿分分離エレメントを有することを特徴としている。

従って、第１マニホールド部及び第２マニホールド部の各蒸気吹出部から蒸気吹出室に吹出された蒸気は、蒸気吹出室に面している第１湿分分離エレメント及び第２湿分分離エレメントをそれぞれ通過することで湿分が除去されることとなり、所定量の蒸気に対して湿分分離処理を安定して実施することができる。

本発明の湿分分離器では、前記蒸気吹出室は、前記蒸気吹出部から吹き出される蒸気を前記第１湿分分離エレメントと前記第２湿分分離エレメントに分配する第１分配部材が設けられることを特徴としている。

従って、第１マニホールド部及び第２マニホールド部の各蒸気吹出部から蒸気吹出室に吹出された蒸気は、第１分配部材により第１湿分分離エレメントと第２湿分分離エレメントに分配されて通過することとなり、各湿分分離エレメントによる蒸気処理量が均一化され、湿分分離処理を安定して実施することができる。

本発明の湿分分離器では、前記蒸気入口部は、前記胴体の下部に設けられ、前記蒸気出口部は、前記第１湿分分離エレメント及び前記第２湿分分離エレメントに対応して第１蒸気出口部及び第２蒸気出口部が設けられ、前記第１湿分分離エレメントと前記第２湿分分離エレメントにより湿分が除去された蒸気を前記第１蒸気出口部と前記第２蒸気出口部に分配する第２分配部材が設けられることを特徴としている。

従って、第１湿分分離エレメントと第２湿分分離エレメントにより湿分が除去された蒸気は、第２分配部材により第１蒸気出口部と第２蒸気出口部に分配されて排出されることとなり、一方の蒸気出口部への蒸気の偏りを抑制して胴体内部における蒸気流速の低下を抑制し、湿分分離処理を安定して実施することができる。

本発明の湿分分離器では、前記第１蒸気出口部は、前記胴体の上部に設けられ、前記第２蒸気出口部は、前記胴体の側部に設けられることを特徴としている。

従って、第１蒸気出口部を胴体の上部に設け、第２蒸気出口部を胴体の側部に設けることで、各蒸気出口部に接続される蒸気配管における配置の自由度が向上し、蒸気配管の最適配置を可能とすることができる。

本発明の湿分分離器では、前記マニホールドは、一端部が閉塞されて他端部が前記蒸気入口部に連通し、前記複数の蒸気吹出部は、スリット形状をなし、前記他端部側から前記一端部側に向けて開口面積が大きくなるように設定されることを特徴としている。

従って、マニホールドは、下流側ほどに蒸気の圧力が低下することから、蒸気の流れ方向の下流側ほど蒸気吹出部の開口面積を大きくすることで、各蒸気吹出部から吹き出される蒸気量を均一にすることができる。

また、本発明の蒸気タービンプラントは、高圧側タービンと、低圧側タービンと、前記高圧側タービンで使用された蒸気から湿分を除去して前記低圧側タービンに送る前記湿分分離器と、を有することを特徴とするものである。

従って、湿分分離器における製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離して性能の向上を図ることができる。

本発明の湿分分離器及び蒸気タービンプラントによれば、蒸気入口部と蒸気出口部が設けられる胴体に対して、長手方向の中間部が蒸気入口部に連通すると共に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部が設けられるマニホールドをその内壁から所定隙間を空けて配置するので、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離して性能の向上を図ることができる。

図１は、第１実施形態の湿分分離器を表す概略構成図である。 図２は、湿分分離器における蒸気入口部での縦断面（図１のII−II断面）図である。 図３は、湿分分離器における湿分分離エレメントでの縦断面（図１のIII−III断面）図である。 図４は、第１実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図である。 図５は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。 図６は、第１実施形態の湿分分離器の変形例を表す縦断面図である。 図７は、第２実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。 図８は、第２実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図である。 図９は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。 図１０は、第３実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。 図１１は、第３実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図である。 図１２は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。 図１３は、第４実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。 図１４は、第５実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明の湿分分離器及び蒸気タービンプラントの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
第１実施形態にて、本発明の蒸気タービンプラントは、原子力発電プラントに適用されている。原子力発電プラントは、蒸気発生器で生成された蒸気を蒸気タービンに送り、接続された発電機を駆動して発電を行うものである。蒸気タービンは、高中圧タービンと低圧タービンにより構成され、高圧タービン部で使用された蒸気は、高圧湿分分離器により湿分が除去されてから中圧タービン部に送られ、中圧タービン部で使用された蒸気は、低圧湿分分離器により湿分が除去されてから低圧タービンに送られる。

図４は、第１実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図で、図５は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。

第１実施形態の蒸気タービンプラントは、図４及び図５に示すように、高中圧タービン１１と、低圧タービン（図示略）と、高圧湿分分離器（湿分分離器）１２とを有し、高中圧タービン１１は、高圧タービン部（高圧側タービン）１３と中圧タービン部（低圧側タービン）１４とから構成されている。

そして、蒸気発生器（図示略）からの蒸気配管２１が高圧タービン部１３の蒸気入口部に接続され、高圧タービン部１３の蒸気出口部から高圧湿分分離器１２の蒸気入口部まで蒸気配管２２が接続され、高圧湿分分離器１２の蒸気出口部から中圧タービン部１４の蒸気入口部まで２本の蒸気配管２３，２４が接続されている。また、図示しないが、中圧タービン部１４の蒸気出口部から低圧湿分分離器の蒸気入口部まで蒸気配管が接続され、低圧湿分分離器の蒸気出口部から低圧タービンの蒸気入口部まで蒸気配管が接続されている。

この場合、高圧湿分分離器１２は、下部における長手方向の中間部に蒸気入口部が設けられ、高圧タービン部１３からの蒸気配管２２は、屈曲を２回して高圧湿分分離器１２の蒸気入口部に接続される。一方、高圧湿分分離器１２は、上部における長手方向の一端部側に第１蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２３は、上方に延出して屈曲を２回して中圧タービン部１４の上部の蒸気入口部に接続される。また、高圧湿分分離器１２は、側部における長手方向の他端部側に第２蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２４は、側方に延出して屈曲を３回して中圧タービン部１４の下部の蒸気入口部に接続される。

ここで、高圧湿分分離器１２について詳細に説明する。図１は、第１実施形態の湿分分離器を表す概略構成図、図２は、湿分分離器における蒸気入口部での縦断面（図１のII−II断面）図、図３は、湿分分離器における湿分分離エレメントでの縦断面（図１のIII−III断面）図である。

高圧湿分分離器１２は、図１から図３に示すように、胴体３１と、蒸気入口部３２と、蒸気出口部３３，３４と、マニホールド部（マニホールド）３５，３６と、湿分分離エレメント（湿分分離部）３７，３８とを有している。

胴体３１は、長手方向の各端部が閉塞した中空形状をなし、水平方向に延在するように横置きに配置されている。蒸気入口部３２は、胴体３１の長手方向における中間部の下部に鉛直方向に沿って設けられており、外部から蒸気を導入することができる。第１蒸気出口部３３は、胴体３１の長手方向における一端部側（図１にて、右端部側）の上部に鉛直方向に沿って設けられ、第２蒸気出口部３４は、胴体３１の長手方向における他端部側（図１にて、左端部側）の側部に水平方向に沿って設けられている。第１蒸気出口部３３及び第２蒸気出口部３４は、湿分分離エレメント（湿分分離部）３７，３８で湿分が分離された蒸気を外部に排出する。

胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２がこの蒸気導入室４１に連通している。即ち、胴体３１は、長手方向の各端部に一対の第１支持壁４２，４３がそれぞれ鉛直方向に沿って固定されると共に、長手方向の中間部に蒸気入口部３２の両側に位置して一対の第２支持壁４４，４５がそれぞれ鉛直方向に沿って固定されている。また、胴体３１は、鉛直方向の上部で、各第２支持壁４４，４５を連結するように第３支持壁４６が水平方向に沿って固定されている。一方、胴体３１は、鉛直方向の下部で、第１支持壁４２と第２支持壁４４を連結するように第４支持壁４７が水平方向に沿って固定されると共に、第１支持壁４３と第２支持壁４５を連結するように第４支持壁４８が水平方向に沿って固定されている。

蒸気導入室４１は、胴体３１の一部と第２支持壁４４，４５と第３支持壁４６により区画されて構成されている。そして、胴体３１の下部に設けられた蒸気入口部３２がこの蒸気導入室４１の下部に連通している。また、蒸気導入室４１は、内部に蒸気入口部３２に対向して受衝板（受衝部材）４９が設けられている。受衝板４９は、胴体３１に沿う湾曲形状をなし、胴体３１における下部の内壁面から所定隙間を空けて配置され、各端部が第２支持壁４４，４５に固定されている。この受衝板４９により蒸気入口部３２から胴体３１との隙間を蒸気が流れて上昇する蒸気導入通路５０が設けられる。

マニホールド部３５，３６は、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置され、長手方向の各端部が蒸気導入室４１を介して蒸気入口部３２に連通している。第１マニホールド部３５は、四角筒形状をなし、第１支持壁４２と第２支持壁４４との間に配置され、一端部が第１支持壁４２に固定されて閉塞され、他端部が第２支持壁４４に固定され、且つ、蒸気導入室４１に開口して連通している。第２マニホールド部３６は、四角筒形状をなし、第１支持壁４３と第２支持壁４５との間に配置され、一端部が第１支持壁４３に固定されて閉塞され、他端部が第２支持壁４５に固定され、且つ、蒸気導入室４１に開口して連通している。

第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、蒸気導入室４１における胴体３１の長手方向（水平方向）の両側に直列をなして配置され、且つ、胴体３１内における径方向のほぼ中央部に配置されている。具体的に、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、胴体３１内の幅方向における中心部で、高さ方向における中心部よりやや上部に配置され、複数の支持板５１，５２により胴体３１に支持されている。そして、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、下部に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部５３，５４がそれぞれ設けられている。この複数の蒸気吹出部５３，５４は、例えば、スリット形状をなし、各マニホールド部３５，３６の下部に２列設けられており、蒸気導入室４１側からマニホールド部３５，３６（胴体３１）の端部側に向けて開口面積が大きくなるように設定されている。即ち、マニホールド部３５，３６は、下流側ほどに蒸気の圧力が低下することから、蒸気の流れ方向の下流側ほど蒸気吹出部５３，５４の開口面積を大きくしている。

なお、本実施形態においては、本発明のマニホールドを２個のマニホールド部３５，３６により構成したが、１個のマニホールド部とし、この１個のマニホールド部が蒸気導入室４１を介して蒸気入口部３２と連通する構成でもよい。

湿分分離エレメント３７，３８は、マニホールド部３５，３６の各蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気から湿分を分離するものである。この湿分分離エレメント３７，３８は、波形をなすセパレータベーンが所定間隔で多数積層されて構成され、蒸気が通過することで湿分を分離することができる。第１湿分分離エレメント３７は、胴体３１における幅方向の一方側（図３にて、右側）に配置され、第２湿分分離エレメント３８は、胴体３１における幅方向の他方側（図３にて、左側）に配置されている。また、第１湿分分離エレメント３７は、第１マニホールド部３５側に配置される湿分分離エレメント３７ａと、第２マニホールド部３６側に配置される湿分分離エレメント３７ｂとから構成され、第２湿分分離エレメント３８は、第１マニホールド部３５側に配置される湿分分離エレメント３８ａと、第２マニホールド部３６側に配置される湿分分離エレメント３８ｂとから構成されている。

即ち、胴体３１は、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部５３，５４側に蒸気吹出室５５，５６が設けられている。この各蒸気吹出室５５，５６は、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６と、第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８と、両者を連結する左右の連結板５７，５８と、第５支持壁４７，４８により区画されている。湿分分離エレメント３７ａ，３８ａは、蒸気吹出室５５に面しており、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂは、蒸気吹出室５６に面している。そのため、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａは、蒸気吹出室５５における胴体３１の幅方向の両側に対向して配置され、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂは、蒸気吹出室５６における胴体３１の幅方向の両側に対向して配置されることとなる。

第１湿分分離エレメント３７（３７ａ，３７ｂ）及び第２湿分分離エレメント３８（３８ａ，３８ｂ）は、蒸気吹出室５５，５６側に密着して整流板５９，６０が設けられている。この整流板５９，６０は、所定の板厚を有し、板厚方向に沿って複数の貫通孔（オリフィス）が形成されて構成されている。また、第４支持壁４７，４８は、湿分分離エレメント３７，３８の下方に対向してドレン開口６１，６２がそれぞれ設けられており、各ドレン開口６１，６２は、第４支持壁４７，４８と胴体３１とにより区画されたドレン通路６３，６４に連通している。そして、胴体３１は、下部にドレン通路６３，６４が連通するドレン出口部６５，６６が設けられている。

胴体３１は、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａにおける下流側に蒸気排出通路６７ａ，６８ａが設けられ、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂにおける下流側に蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂが設けられている。また、胴体３１の天井内壁面と、マニホールド部３５，３６及び第３支持壁４６との間に蒸気合流通路６９が設けられている。蒸気合流通路６９は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａ同士、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂ同士を連通すると共に、蒸気排出通路６７ａ，６８ａと蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂとを連通する。この蒸気排出通路６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂは、湿分分離エレメント３７，３８で湿分が分離された蒸気を胴体３１の内壁面に沿って流すことで、蒸気出口部３３，３４に導くものである。そして、第１蒸気出口部３３は、蒸気合流通路６９に直接連通し、第２蒸気出口部３４は、蒸気排出通路６８ｂに直接連通している。

なお、蒸気排出通路６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂは、湿分分離エレメント３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂを通過した蒸気を蒸気出口部３３，３４に導くものであるが、この構成に限定されるものではない。図６は、第１実施形態の湿分分離器の変形例を表す縦断面図である。

図６に示すように、第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８により湿分が除去された蒸気を第１蒸気出口部３３と第２蒸気出口部３４に分配する仕切板（第２分配部材）７１が設けられている。この仕切板７１は、第２マニホールド部３６における上端部と胴体３１の天井部（内壁面）とを連結することで、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂを仕切るものである。そのため、湿分分離エレメント３７ｂから蒸気排出通路６７ｂに排出された蒸気は、仕切板７１により第１蒸気出口部３３から排出されやすくなり、湿分分離エレメント３８ｂから蒸気排出通路６８ｂに排出された蒸気は、仕切板７１により第２蒸気出口部３４から排出されやすくなる。

ここで、第１実施形態の高圧湿分分離器１２の作用について説明する。

図４及び図５に示すように、蒸気発生器で生成された加熱蒸気は、蒸気配管２１により高圧タービン部１３に送られて駆動した後、蒸気配管２２により高圧湿分分離器１２に送られる。そして、高圧湿分分離器１２で湿分が除去された蒸気は、蒸気配管２３，２４により中圧タービン部１４に送られる。

この高圧湿分分離器１２にて、図１から図３に示すように、蒸気は、胴体３１の下部にある蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、ここで、受衝板４９に衝突した後に蒸気導入通路５０を流れ、第２支持壁４４の開口から第１マニホールド部３５に供給されると共に、第２支持壁４５の開口から第２マニホールド部３６に供給される。第１マニホールド部３５に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部５３から蒸気吹出室５５に吹出される。また、第２マニホールド部３６に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部５４から蒸気吹出室５６に吹出される。

そして、蒸気吹出室５５に吹出された蒸気は、対向する整流板５９，６０に整流されて湿分分離エレメント３７ａ，３８ａに案内される。すると、この湿分分離エレメント３７ａ，３８ａは、蒸気が波形をなす複数のセパレータの間を通過するときに、この蒸気に含まれる湿分がセパレータに衝突することで、ドレンとなって分離することができる。同様に、蒸気吹出室５６に吹出された蒸気は、対向する整流板５９，６０に整流されて湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂに案内される。すると、この湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂは、蒸気が波形をなす複数のセパレータの間を通過するときに、この蒸気に含まれる湿分がセパレータに衝突することで、ドレンとなって分離することができる。

そして、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａを流れ、蒸気合流通路６９で合流する。また、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂを流れ、蒸気合流通路６９で合流する。このとき、湿分分離エレメント３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂにより湿分が分離された蒸気は、圧力損失が低い領域側に流れる。即ち、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａを流れ、第１蒸気出口部３３がある蒸気合流通路６９側に流れて合流する。また、湿分分離エレメント３７ｂにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ｂを流れ、第１蒸気出口部３３がある蒸気合流通路６９側に流れて合流する。一方、湿分分離エレメント３８ｂにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６８ｂを流れ、第２蒸気出口部３４側に流れる。

そのため、蒸気排出通路６８ｂの蒸気は、上昇して第２蒸気出口部３４から外部に排出される。一方、蒸気排出通路６７ａ，６７ｂ，６８ａの蒸気は、上昇して蒸気合流通路６９で合流した後、第１蒸気出口部３３から外部に排出される。但し、第１蒸気出口部３３に対して、３個の蒸気排出通路６７ａ，６７ｂ，６８ａから蒸気が合流することから、ここでの圧力損失が高くなり、一部の蒸気が下降して第２蒸気出口部３４から外部に排出される。

一方、湿分分離エレメント３７ａ，３７ｂ，３８ａ，３８ｂで蒸気から分離された湿分（ドレン）は、ドレン開口６１，６２を通ってドレン通路６３，６４に流下し、ドレン出口部６５，６６から外部に排出される。

このように第１実施形態の湿分分離器にあっては、中空形状をなして水平方向に延在する胴体３１と、胴体３１の長手方向における中間部に設けられる蒸気入口部３２と、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置されて長手方向の中間部が蒸気入口部３２に連通すると共に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部５３，５４が設けられるマニホールド部３５，３６と、複数の蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気から湿分を分離する湿分分離エレメント３７，３８と、胴体３１に設けられて湿分が分離されて胴体３１の内壁面に沿って流れる蒸気を排出する蒸気出口部３３，３４を設けている。

従って、蒸気は、蒸気入口部３２から胴体３１内に導入され、各マニホールド部３５，３６に供給されて流動することで両側が低下し、複数の蒸気吹出部５３，５４から吹出され、湿分分離エレメント３７，３８を通過することで湿分が分離され、この湿分が分離された蒸気が胴体３１の内壁面に沿って流れて蒸気出口部３３，３４から外部に排出される。そのため、蒸気は、流速が低下し、且つ、湿分が分離してから胴体３１の内壁面に沿って流れ、蒸気出口部３３，３４から排出されることとなり、蒸気による胴体３１のエロージョン（侵食）を抑制して胴体３１の大型化を抑制することができると共に、胴体３１の補強が不要となり、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離することで性能の向上を図ることができる。

第１実施形態の湿分分離器では、胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２が蒸気導入室４１に連通し、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、蒸気導入室４１における胴体３１の長手方向の両側に直列をなして配置され、長手方向の一端部が蒸気導入室４１に連通している。従って、蒸気は、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、各端部から第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給されることとなり、各マニホールド部３５，３６に対してほぼ均一に蒸気を導入することができ、安定した湿分分離性能を確保することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、蒸気導入室４１における蒸気入口部３２に対向して受衝板４９を設けている。従って、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入された蒸気は、受衝板４９に衝突することで、含まれる湿分の一部が除去された後、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給されることとなり、湿分分離性能を向上することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、胴体３１における複数の蒸気吹出部５３，５４側に蒸気吹出室５５，５６を設け、各湿分分離エレメント３７，３８が蒸気吹出室５５，５６に面している。従って、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部５３，５４から蒸気吹出室５５，５６に吹出された蒸気は、この蒸気吹出室５５，５６に面している湿分分離エレメント３７，３８に供給されることとなり、湿分分離エレメント３７，３８に供給される蒸気量を均一化して湿分分離性能を向上することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、各湿分分離エレメント３７，３８における蒸気吹出室５５，５６側に密着して整流板５９，６０を設けている。従って、蒸気は、整流板５９，６０で整流されることにより各湿分分離エレメント３７，３８にそれぞれに流れる流量分布が均一になる。そのため、各湿分分離エレメント３７，３８は、安定した湿分分離性能を確保することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、蒸気吹出室５５，５６における胴体３１の幅方向の両側に対向して第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８を配置している。従って、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部５３，５４から蒸気吹出室５５，５６に吹出された蒸気は、この蒸気吹出室５５，５６に面している第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８をそれぞれ通過することで湿分が除去されることとなり、所定量の蒸気に対して湿分分離処理を安定して実施することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、第１蒸気出口部３３を胴体３１の上部に設け、第２蒸気出口部３４を胴体３１の側部に設けている。従って、蒸気出口部３３，３４に接続される蒸気配管２３，２４における配置の自由度が向上し、蒸気配管２３，２４の最適配置を可能とすることができる。

第１実施形態の湿分分離器では、第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８により湿分が除去された蒸気を第１蒸気出口部３３と第２蒸気出口部３４に分配する仕切板７１を設けている。従って、第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８により湿分が除去された蒸気は、仕切板７１により第１蒸気出口部３３と第２蒸気出口部３４に分配されて排出されることとなり、一方の蒸気出口部３３，３４への蒸気の偏りを抑制して胴体３１内部における蒸気流速の低下を抑制し、湿分分離処理を安定して実施することができる。

第１実施形態の湿分分離器では、各マニホールド部３５，３６の一端部を閉塞して他端部を蒸気入口部３２に連通し、複数の蒸気吹出部５３，５４をスリット形状とし、他端部側から一端部側に向けて開口面積が大きくなるように設定している。従って、各マニホールド部３５，３６は、下流側ほどに蒸気の圧力が低下することから、蒸気の流れ方向の下流側ほど蒸気吹出部５３，５４の開口面積を大きくすることで、各蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気量を均一にすることができる。

また、第１実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、高圧タービン部（高圧側タービン）１３と、中圧タービン部（低圧側タービン）１４と、高圧タービン部１３で使用された蒸気から湿分を除去して中圧タービン部１４に送る高圧湿分分離器１２とを設けている。従って、高圧湿分分離器１２における製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離することで性能の向上を図ることができる。

また、高圧湿分分離器１２における第１蒸気出口部３３を胴体３１の上部に設け、第２蒸気出口部３４を胴体３１の側部に設け、各蒸気出口部３３，３４に蒸気配管２３，２４を接続している。従って、高中圧タービン１１と高圧湿分分離器１２とを接続する蒸気配管２３，２４における配置の自由度が向上し、蒸気配管２３，２４の屈曲部を減少して最適位置に配置することができる。

［第２実施形態］
図７は、第２実施形態の湿分分離器を表す縦断面図、図８は、第２実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図、図９は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。なお、本実施形態の湿分分離器の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１及び図２を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態の蒸気タービンプラントは、図８及び図９に示すように、高中圧タービン１１と、低圧タービン（図示略）と、高圧湿分分離器（湿分分離器）１２Ａとを有し、高中圧タービン１１は、高圧タービン部１３と中圧タービン部１４とから構成されている。

そして、蒸気発生器からの蒸気配管２１が高圧タービン部１３の蒸気入口部に接続され、高圧タービン部１３の蒸気出口部から高圧湿分分離器１２Ａの蒸気入口部まで蒸気配管２２が接続され、高圧湿分分離器１２Ａの蒸気出口部から中圧タービン部１４の蒸気入口部まで２本の蒸気配管２４，２５が接続されている。この場合、高圧湿分分離器１２Ａは、下部における長手方向の中間部に蒸気入口部が設けられ、高圧タービン部１３からの蒸気配管２２は、屈曲を２回して高圧湿分分離器１２Ａの蒸気入口部に接続される。一方、高圧湿分分離器１２Ａは、側部における長手方向の一端部側に第１蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２５は、側方に延出して屈曲を３回して中圧タービン部１４の上部の蒸気入口部に接続される。また、高圧湿分分離器１２Ａは、側部における長手方向の他端部側に第２蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２４は、側方に延出して屈曲を３回して中圧タービン部１４の下部の蒸気入口部に接続される。

高圧湿分分離器１２Ａは、図１、図２及び図７に示すように、胴体３１と、蒸気入口部３２と、蒸気出口部３３，３４と、マニホールド部３５，３６と、湿分分離エレメント３７，３８とを有している。

胴体３１は、長手方向の各端部が閉塞した中空形状をなし、蒸気入口部３２は、胴体３１の長手方向における中間部の下部に設けられている。第１蒸気出口部３３は、胴体３１の長手方向における一端部側の側部に設けられ、第２蒸気出口部３４は、胴体３１の長手方向における他端部側の側部に設けられている。胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２が連通している。また、蒸気導入室４１は、内部に蒸気入口部３２に対向して受衝板４９が設けられ、蒸気入口部３２からの蒸気が胴体３１との隙間を通って上昇する蒸気導入通路５０が設けられる。

第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、蒸気導入室４１における胴体３１の長手方向の両側に直列をなして配置され、且つ、胴体３１内における径方向のほぼ中央部に配置されている。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、下部に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部５３，５４がそれぞれ設けられている。

第１湿分分離エレメント３７は、胴体３１における幅方向の一方側に配置され、第２湿分分離エレメント３８は、胴体３１における幅方向の他方側に配置されている。第１湿分分離エレメント３７は、第１マニホールド部３５側に配置される湿分分離エレメント３７ａと、第２マニホールド部３６側に配置される湿分分離エレメント３７ｂとから構成され、第２湿分分離エレメント３８は、第１マニホールド部３５側に配置される湿分分離エレメント３８ａと、第２マニホールド部３６側に配置される湿分分離エレメント３８ｂとから構成されている。湿分分離エレメント３７ａ，３８ａは、蒸気吹出室５５における胴体３１の幅方向の両側に対向して配置され、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂは、蒸気吹出室５６における胴体３１の幅方向の両側に対向して配置されることとなる。そして、第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８は、蒸気吹出室５５，５６側に密着して整流板５９，６０が設けられている。

また、蒸気吹出室５５，５６は、蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気を第１湿分分離エレメント３７（３７ａ，３７ｂ）と第２湿分分離エレメント３８（３８ａ，３８ｂ）に分配する仕切板（第１分配部材）８１が設けられている。仕切板８１は、第１支持壁４２，４３と第２支持壁４４，４５との間であって、上端部が第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の下部に固定され、下端部が第５支持壁４７，４８に固定されている。この場合、仕切板８１は、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部５３，５４が第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８の両方の領域に位置するように配置される。

胴体３１は、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａにおける下流側に蒸気排出通路６７ａ，６８ａが設けられ、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂにおける下流側に蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂが設けられている。また、胴体３１の天井内壁面と、マニホールド部３５，３６及び第３支持壁４６との間に蒸気合流通路６９が設けられている。蒸気合流通路６９は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａ同士、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂ同士を連通すると共に、蒸気排出通路６７ａ，６８ａと蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂとを連通する。

そのため、高圧湿分分離器１２Ａにて、蒸気は、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、ここで、受衝板４９に衝突した後に蒸気導入通路５０を流れ、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給される。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部５３，５４から蒸気吹出室５５，５６に吹出される。そして、蒸気吹出室５５，５６に吹出された蒸気は、仕切板８１により第１湿分分離エレメント３７側と第２湿分分離エレメント３８側に分配された後、整流板５９，６０に整流されて各湿分分離エレメント３７，３８に案内される。各湿分分離エレメント３７，３８は、この蒸気に含まれる湿分を除去し、ドレンとして分離する。

そして、第１湿分分離エレメント３７ａ及び第２湿分分離エレメント３８ａにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａに流れ、蒸気排出通路６７ａの蒸気は、蒸気合流通路６９に流れた後、蒸気排出通路６８ａの蒸気と共に第１蒸気出口部３３から外部に排出される。また、第１湿分分離エレメント３７ｂ及び第２湿分分離エレメント３８ｂにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂに流れ、蒸気排出通路６７ｂの蒸気は、蒸気合流通路６９に流れた後、蒸気排出通路６８ｂの蒸気と共に第２蒸気出口部３４から外部に排出される。

このように第２実施形態の湿分分離器にあっては、蒸気入口部３２と蒸気出口部３３，３４を有する胴体３１と、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置されて蒸気入口部３２に連通すると共に複数の蒸気吹出部５３，５４が設けられるマニホールド部３５，３６と、複数の蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気吹出室５５，５６と、蒸気吹出室５５，５６の蒸気から湿分を分離する湿分分離エレメント３７，３８と、蒸気吹出室５５，５６に設けられて蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気を第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８に分配する仕切板８１とを設けている。

従って、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部５３，５４から蒸気吹出室５５，５６に吹出された蒸気は、仕切板８１により第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８に分配されて通過することとなり、各湿分分離エレメント３７，３８による蒸気処理量が均一化され、湿分分離処理を安定して実施することができる。

また、第２実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、高圧湿分分離器１２Ａにおける第１蒸気出口部３３と第２蒸気出口部３４を胴体３１の側部に設け、各蒸気出口部３３，３４に蒸気配管２４，２５を接続している。従って、高中圧タービン１１と高圧湿分分離器１２Ａとを接続する蒸気配管２４，２５における配置の自由度が向上し、蒸気配管２４，２５を最適位置に配置することができる。また、高圧湿分分離器１２Ａの上方空間部を空けて、例えば、低圧給水加熱器などの別機器を配置することができ、スペースの有効利用を図ることができる。

［第３実施形態］
図１０は、第３実施形態の湿分分離器を表す縦断面図、図１１は、第３実施形態の湿分分離器が適用された蒸気タービンプラントを表す平面図、図１２は、蒸気タービンプラントを表す側面図である。なお、本実施形態の湿分分離器の基本的な構成は、上述した第１実施形態とほぼ同様の構成であり、図１及び図２を用いて説明すると共に、上述した第１実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態の蒸気タービンプラントは、図１１及び図１２に示すように、高中圧タービン１１と、低圧タービン（図示略）と、高圧湿分分離器（湿分分離器）１２Ｂとを有し、高中圧タービン１１は、高圧タービン部１３と中圧タービン部１４とから構成されている。

そして、蒸気発生器からの蒸気配管２１が高圧タービン部１３の蒸気入口部に接続され、高圧タービン部１３の蒸気出口部から高圧湿分分離器１２Ｂの蒸気入口部まで蒸気配管２２が接続され、高圧湿分分離器１２Ｂの蒸気出口部から中圧タービン部１４の蒸気入口部まで２本の蒸気配管２３，２６が接続されている。この場合、高圧湿分分離器１２Ｂは、下部における長手方向の中間部に蒸気入口部が設けられ、高圧タービン部１３からの蒸気配管２２は、屈曲を２回して高圧湿分分離器１２Ｂの蒸気入口部に接続される。一方、高圧湿分分離器１２Ｂは、上部における長手方向の一端部側に第１蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２３は、上方に延出して屈曲を２回して中圧タービン部１４の上部の蒸気入口部に接続される。また、高圧湿分分離器１２Ｂは、上部における長手方向の他端部側に第２蒸気出口部が設けられ、蒸気配管２６は、上方に延出して屈曲を３回して中圧タービン部１４の下部の蒸気入口部に接続される。

高圧湿分分離器１２Ｂは、図１、図２及び図１０に示すように、胴体３１と、蒸気入口部３２と、蒸気出口部３３，３４と、マニホールド部３５，３６と、湿分分離エレメント３７，３８とを有している。

胴体３１は、長手方向の各端部が閉塞した中空形状をなし、蒸気入口部３２は、胴体３１の長手方向における中間部の下部に設けられている。第１蒸気出口部３３は、胴体３１の長手方向における一端部側の上部に設けられ、第２蒸気出口部３４は、胴体３１の長手方向における他端部側の上部に設けられている。胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２が連通している。また、蒸気導入室４１は、内部に蒸気入口部３２に対向して受衝板４９が設けられ、蒸気入口部３２からの蒸気が胴体３１との隙間を通って上昇する蒸気導入通路５０が設けられる。

なお、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６、第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８は、上述した第１実施形態と同様であることから、説明は省略する。

胴体３１は、湿分分離エレメント３７ａ，３８ａにおける下流側に蒸気排出通路６７ａ，６８ａが設けられ、湿分分離エレメント３７ｂ，３８ｂにおける下流側に蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂが設けられている。また、胴体３１の天井内壁面と、マニホールド部３５，３６及び第３支持壁４６との間に蒸気合流通路６９が設けられている。蒸気合流通路６９は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａ同士、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂ同士を連通すると共に、蒸気排出通路６７ａ，６８ａと蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂとを連通する。

そのため、高圧湿分分離器１２Ｂにて、蒸気は、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、ここで、受衝板４９に衝突した後に蒸気導入通路５０を流れ、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給される。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部５３，５４から蒸気吹出室５５，５６に吹出される。そして、蒸気吹出室５５，５６に吹出された蒸気は、整流板５９，６０に整流されて各湿分分離エレメント３７，３８に案内される。各湿分分離エレメント３７，３８は、この蒸気に含まれる湿分を除去し、ドレンとして分離する。

そして、第１湿分分離エレメント３７ａ及び第２湿分分離エレメント３８ａにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ａ，６８ａに流れ、蒸気合流通路６９で合流した後、第１蒸気出口部３３から外部に排出される。また、第１湿分分離エレメント３７ｂ及び第２湿分分離エレメント３８ｂにより湿分が分離された蒸気は、蒸気排出通路６７ｂ，６８ｂに流れ、蒸気合流通路６９で合流した後、第２蒸気出口部３４から外部に排出される。

このように第３実施形態の湿分分離器にあっては、蒸気入口部３２と蒸気出口部３３，３４を有する胴体３１と、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置されて蒸気入口部３２に連通すると共に複数の蒸気吹出部５３，５４が設けられるマニホールド部３５，３６と、複数の蒸気吹出部５３，５４から吹き出される蒸気吹出室５５，５６と、蒸気吹出室５５，５６の蒸気から湿分を分離する湿分分離エレメント３７，３８とを設けている。

従って、蒸気による胴体３１のエロージョン（侵食）を抑制して胴体３１の大型化を抑制することができると共に、胴体３１の補強が不要となり、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離することで性能の向上を図ることができる。そして、蒸気出口部３３，３４を胴体３１の上部に設けることで、湿分分離エレメント３７，３８により湿分が除去された蒸気は、適正に各蒸気出口部３３，３４に分配されることとなり、仕切板などを不要として構造を簡素化することができる。

また、第３実施形態の蒸気タービンプラントにあっては、高圧湿分分離器１２Ｂにおける第１蒸気出口部３３と第２蒸気出口部３４を胴体３１の上部に設け、各蒸気出口部３３，３４に蒸気配管２３，２６を接続している。従って、高中圧タービン１１と高圧湿分分離器１２Ｂとを接続する蒸気配管２３，２６における配置の自由度が向上し、蒸気配管２３，２６を最適位置に配置することができる。

［第４実施形態］
図１３は、第４実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第４実施形態の高圧湿分分離器１２Ｃは、図１３に示すように、胴体３１と、蒸気入口部３２と、蒸気出口部３３，３４と、マニホールド部３５，３６と、湿分分離エレメント３７，３８とを有している。

胴体３１は、長手方向の各端部が閉塞した中空形状をなし、蒸気入口部３２は、胴体３１の長手方向における中間部の一側部に設けられている。第１蒸気出口部３３は、胴体３１の長手方向における一端部側の上部に設けられ、第２蒸気出口部３４は、胴体３１の長手方向における他端部側の他側部に設けられている。胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２に連通している。また、蒸気導入室４１は、内部に蒸気入口部３２に対向して受衝板４９が設けられ、蒸気入口部３２からの蒸気が胴体３１との隙間を通って上昇する蒸気導入通路５０が設けられる。

第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、蒸気導入室４１における胴体３１の長手方向の両側に直列をなして配置され、且つ、胴体３１内における径方向のほぼ中央部に配置されている。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、一側部に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部（図示略）がそれぞれ設けられている。

第１湿分分離エレメント３７は、胴体３１における高さ方向の上方側に配置され、第２湿分分離エレメント３８は、胴体３１における高さ方向の下方側に配置されている。第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８は、その間に蒸気吹出室５５，５６が設けられている。蒸気吹出室５５，５６は、蒸気吹出部から吹き出される蒸気を第１湿分分離エレメント３７と第２湿分分離エレメント３８に分配する水平をなす仕切板８１が設けられている。

そのため、高圧湿分分離器１２Ｃにて、蒸気は、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、ここで、受衝板４９に衝突した後に蒸気導入通路５０を流れ、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給される。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部から吹出され、仕切板８１により第１湿分分離エレメント３７側と第２湿分分離エレメント３８側に分配される。そして、蒸気は、整流板５９，６０に整流されて各湿分分離エレメント３７，３８に案内される。各湿分分離エレメント３７，３８は、この蒸気に含まれる湿分を除去し、ドレンとして分離する。そして、第１湿分分離エレメント３７及び第２湿分分離エレメント３８により湿分が分離された蒸気は、第１蒸気出口部３３及び第２蒸気出口部３４から外部に排出される。

このように第４実施形態の湿分分離器にあっては、胴体３１と、胴体３１の一側部に設けられる蒸気入口部３２と、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置されて長手方向の中間部が蒸気入口部３２に連通すると共に複数の蒸気吹出部が設けられるマニホールド部３５，３６と、複数の蒸気吹出部から吹き出される蒸気から湿分を分離する湿分分離エレメント３７，３８と、胴体３１の上部と側部に設けられて湿分が分離されて胴体３１の内壁面に沿って流れる蒸気を排出する蒸気出口部３３，３４を設けている。

従って、蒸気は、マニホールド部３５，３６で流速が低下し、湿分分離エレメント３７，３８で湿分が除去されてから胴体３１の内壁面に沿って流れ、蒸気出口部３３，３４から排出されることとなり、蒸気による胴体３１のエロージョン（侵食）を抑制して胴体３１の大型化を抑制することができると共に、胴体３１の補強が不要となり、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離することで性能の向上を図ることができる。

［第５実施形態］
図１４は、第５実施形態の湿分分離器を表す縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第５実施形態の高圧湿分分離器１２Ｄは、図１４に示すように、胴体３１と、蒸気入口部３２と、蒸気出口部３３と、マニホールド部３５，３６と、湿分分離エレメント３７とを有している。

胴体３１は、長手方向の各端部が閉塞した中空形状をなし、蒸気入口部３２は、胴体３１の長手方向における中間部の下部に設けられ、蒸気出口部３３は、胴体３１の長手方向における一端部側の上部に設けられている。胴体３１は、長手方向における中間部に蒸気導入室４１が設けられ、蒸気入口部３２が連通している。また、蒸気導入室４１は、内部に蒸気入口部３２に対向して受衝板４９が設けられ、蒸気入口部３２からの蒸気が胴体３１との隙間を通って上昇する蒸気導入通路５０が設けられる。

第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、蒸気導入室４１における胴体３１の長手方向の両側に直列をなして配置され、且つ、胴体３１内における径方向のほぼ中央部に配置されている。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６は、下部に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部（図示略）がそれぞれ設けられている。湿分分離エレメント３７は、胴体３１における幅方向の一方側に傾斜状態で配置されている。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６の各蒸気吹出部と、湿分分離エレメント３７との間に蒸気吹出室（図示略）が設けられている。

そのため、高圧湿分分離器１２Ｄにて、蒸気は、蒸気入口部３２から蒸気導入室４１に導入され、ここで、受衝板４９に衝突した後に蒸気導入通路５０を流れ、第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給される。第１マニホールド部３５及び第２マニホールド部３６に供給された蒸気は、長手方向に流れると共に、複数の蒸気吹出部から蒸気吹出室に吹出される。そして、蒸気吹出室に吹出された蒸気は、湿分分離エレメント３７に案内される。湿分分離エレメント３７は、この蒸気に含まれる湿分を除去し、ドレンとして分離する。そして、湿分分離エレメント３７により湿分が分離された蒸気は、蒸気出口部３３から外部に排出される。

このように第５実施形態の湿分分離器にあっては、胴体３１と、胴体３１の一側部に設けられる蒸気入口部３２と、胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置されて長手方向の中間部が蒸気入口部３２に連通すると共に複数の蒸気吹出部が設けられるマニホールド部３５，３６と、複数の蒸気吹出部から吹き出される蒸気から湿分を分離する湿分分離エレメント３７と、胴体３１の上部に設けられて湿分が分離されて胴体３１の内壁面に沿って流れる蒸気を排出する蒸気出口部３３を設けている。

従って、蒸気は、マニホールド部３５，３６で流速が低下し、湿分分離エレメント３７で湿分が除去されてから胴体３１の内壁面に沿って流れ、蒸気出口部３３から排出されることとなり、蒸気による胴体３１のエロージョン（侵食）を抑制して胴体３１の大型化を抑制することができると共に、胴体３１の補強が不要となり、製造コストを抑制することができ、また、蒸気から効率良く湿分を分離することで性能の向上を図ることができる。

なお、上述した実施形態では、胴体３１に対して蒸気入口部３２を下部や側部、蒸気出口部３３，３４を上部や側部に設けたが、この位置に限定されるものではなく、例えば、斜め上部や斜め下部であってもよい。また、蒸気入口部３２を胴体３１の長手方向における中間部としたが、一端部側または他端部側にずれていてもよいものである。

また、上述した実施形態では、マニホールド部３５，３６を胴体３１の内壁面から所定隙間を空けて配置したが、この位置は、胴体３１の中心位置でなくてもよく、上下方向や左右方向にずれていてもよいものである。

また、上述した実施形態では、本発明の湿分分離器を高圧湿分分離器１２に適用して説明したが、低圧湿分分離器であってもよく、また、胴体の内部に加熱管群を設けた湿分分離加熱器としてもよい。

また、上述した実施形態では、本発明の蒸気タービンプラントを、原子力発電プラントに適用して説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、火力発電プラントなどに適用することもできる。

１１ 高中圧タービン
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 高圧湿分分離器（湿分分離器）
１３ 高圧タービン部
１４ 中圧タービン部
２１，２２，２３，２４，２５，２６ 蒸気配管
３１ 胴体
３２ 蒸気入口部
３３ 第１蒸気出口部
３４ 第２蒸気出口部
３５ 第１マニホールド
３６ 第２マニホールド
３７，３７ａ，３７ｂ 第１湿分分離エレメント（湿分分離部）
３８，３８ａ，３８ｂ 第２湿分分離エレメント（湿分分離部）
４１ 蒸気導入室
４９ 受衝板（受衝部材）
５３，５４ 蒸気吹出部
５５，５６ 蒸気吹出室
５９，６０ 整流板
６５，６６ ドレン出口部
６７ａ，６７ｂ，６８ａ，６８ｂ 蒸気排出通路
６９ 蒸気合流通路
７１ 仕切板（第２分配部材）
８１ 仕切板（第１分配部材）

Claims (11)

1. 中空形状をなして水平方向に延在する胴体と、
   前記胴体の長手方向における中間部に設けられる蒸気入口部と、
   前記胴体の内壁面から所定隙間を空けて配置されて前記蒸気入口部に連通すると共に長手方向に沿って複数の蒸気吹出部が設けられるマニホールドと、
   前記複数の蒸気吹出部から吹き出される蒸気から湿分を分離する湿分分離部と、
   前記胴体に設けられて前記湿分分離部で湿分が分離されて前記胴体の幅方向外側に吹き出し前記胴体の内壁面に沿って前記隙間を流れる蒸気を排出する蒸気出口部と、
   を有することを特徴とする湿分分離器。
2. 前記胴体は、長手方向における中間部に蒸気導入室が設けられ、前記蒸気入口部は、前記蒸気導入室に連通し、前記マニホールドは、第１マニホールド部及び第２マニホールド部が前記蒸気導入室における前記胴体の長手方向の両側に配置され、前記第１マニホールド部及び前記第２マニホールド部は、長手方向の一端部が前記蒸気導入室に連通することを特徴とする請求項１に記載の湿分分離器。
3. 前記蒸気導入室における前記蒸気入口部に対向して受衝部材が設けられることを特徴とする請求項２に記載の湿分分離器。
4. 前記胴体は、前記複数の蒸気吹出部側に蒸気吹出室が設けられ、前記湿分分離部は、前記蒸気吹出室に面していることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の湿分分離器。
5. 前記湿分分離部における前記蒸気吹出室側に密着して整流板が設けられることを特徴とする請求項４に記載の湿分分離器。
6. 前記湿分分離部は、前記蒸気吹出室における前記胴体の幅方向の両側に対向して配置される第１湿分分離エレメント及び第２湿分分離エレメントを有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の湿分分離器。
7. 前記蒸気吹出室は、前記蒸気吹出部から吹き出される蒸気を前記第１湿分分離エレメントと前記第２湿分分離エレメントに分配する第１分配部材が設けられることを特徴とする請求項６に記載の湿分分離器。
8. 前記蒸気入口部は、前記胴体の下部に設けられ、前記蒸気出口部は、前記第１湿分分離エレメント及び前記第２湿分分離エレメントに対応して第１蒸気出口部及び第２蒸気出口部が設けられ、前記第１湿分分離エレメントと前記第２湿分分離エレメントにより湿分が除去された蒸気を前記第１蒸気出口部と前記第２蒸気出口部に分配する第２分配部材が設けられることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の湿分分離器。
9. 前記第１蒸気出口部は、前記胴体の上部に設けられ、前記第２蒸気出口部は、前記胴体の側部に設けられることを特徴とする請求項８に記載の湿分分離器。
10. 前記マニホールドは、一端部が閉塞されて他端部が前記蒸気入口部に連通し、前記複数の蒸気吹出部は、スリット形状をなし、前記他端部側から前記一端部側に向けて開口面積が大きくなるように設定されることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の湿分分離器。
11. 高圧側タービンと、
    低圧側タービンと、
    前記高圧側タービンで使用された蒸気から湿分を除去して前記低圧側タービンに送る請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の湿分分離器と、
    を有することを特徴とする蒸気タービンプラント。

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