JP7002420B2 - Direct contact condenser and power plant - Google Patents

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本発明の実施の形態は、直接接触式復水器及び発電プラントに関する。 Embodiments of the present invention relate to a direct contact condenser and a power plant.

地熱エネルギーは環境に与える影響の少ない再生可能エネルギーの一つとして注目されており、近時、地熱エネルギーを利用した地熱発電プラントが普及しつつある。 Geothermal energy is attracting attention as one of the renewable energies that has little impact on the environment, and recently, geothermal power generation plants using geothermal energy are becoming widespread.

地熱発電プラントでは、タービンの排気圧力を負圧(真空)に保つべくタービン排気中の高温の水蒸気と低温の冷却水とを復水器により熱交換させて、水蒸気を凝縮させる場合がある。地熱発電プラントでは、水蒸気が凝縮した復水を火力発電等のように再利用する必要がないため、構造が簡単で熱交換を効率的に実施できる直接接触式復水器が用いられることが多い。 In a geothermal power plant, in order to keep the exhaust pressure of the turbine at a negative pressure (vacuum), the high-temperature steam in the turbine exhaust and the low-temperature cooling water may be heat-exchanged by a condenser to condense the steam. In geothermal power plants, there is no need to reuse condensed condensate of water vapor as in thermal power generation, so direct contact condensers with a simple structure and efficient heat exchange are often used. ..

直接接触式復水器は、タービン排気と冷却水とを直接接触させる機器であり、主にトレイ(多孔板)式と、液滴噴霧式(スプレー式)とに分類される。トレイ式は、復水器内部に流入したタービン排気の動圧によりトレイから落下する冷却水を微細化してタービン排気中に導入する方式である。スプレー式は、スプレーノズルを用いて冷却水を微細化してタービン排気中に噴射する方式である。また、この種の復水器では、タービン排気の導入形式として、下方排気型(上方流入型)か又は水平排気型(水平流入型)が多くの場合に採用されている。 The direct contact type condenser is a device that directly contacts the turbine exhaust and the cooling water, and is mainly classified into a tray (perforated plate) type and a droplet spray type (spray type). The tray type is a method in which the cooling water that falls from the tray due to the dynamic pressure of the turbine exhaust that has flowed into the condenser is miniaturized and introduced into the turbine exhaust. The spray type is a method in which cooling water is atomized using a spray nozzle and injected into the turbine exhaust. Further, in this type of condenser, the lower exhaust type (upper inflow type) or the horizontal exhaust type (horizontal inflow type) is often adopted as the introduction type of the turbine exhaust.

地熱発電で利用される地熱の生産井からの蒸気には一般に、二酸化炭素などの不凝縮ガスが含まれており、不凝縮ガスの濃度は生産井にもよるが、一般に0.3~10.0wt%程度である。この不凝縮ガスの濃度の値は、一般的な火力又は原子力プラントで利用される蒸気の1000倍以上の値に相当する。このような不凝縮ガスは、復水器における水蒸気と冷却水との間の伝熱を阻害して水蒸気の凝縮を阻害しうるため、復水器では、不凝縮ガスを滞留させることなく排出することがタービンの排気圧力を負圧(真空)に保つために重要となる。 The steam from the geothermal production wells used in geothermal power generation generally contains non-condensable gas such as carbon dioxide, and the concentration of the non-condensable gas varies depending on the production well, but is generally 0.3 to 10. It is about 0 wt%. The value of the concentration of this non-condensable gas corresponds to a value of 1000 times or more that of steam used in a general thermal power plant or a nuclear power plant. Since such non-condensable gas can inhibit heat transfer between steam and cooling water in the condenser and inhibit condensation of steam, the condenser discharges the non-condensed gas without retaining it. It is important to keep the exhaust pressure of the turbine at a negative pressure (vacuum).

特開平11-63857号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-6857 特許第5404175号公報Japanese Patent No. 5404175

ところで、地熱発電用のスプレー式の復水器は、タービン排気ダクトと、冷却水供給手段として例えばスプレーノズルを収容する蒸気凝縮部と、不凝縮ガス冷却部と、を主要部分として備える。タービンから排出されたタービン排気は、タービン排気ダクトを通過した後、蒸気凝縮部に導かれて、そこで自身に含まれる水蒸気を凝縮される。そして、蒸気凝縮部で凝縮しない二酸化炭素などの不凝縮ガスと、それに随伴する水蒸気は、不凝縮ガス冷却部に導かれ、更に冷却された後に復水器から排出される。なお、不凝縮ガス冷却部では、その冷却によって凝縮した復水が復水用の排出口から排出されるとともに、不凝縮ガスは別の排出口から排出されることになる。 By the way, the spray-type condenser for geothermal power generation includes a turbine exhaust duct, a steam condensing section for accommodating a spray nozzle as a cooling water supply means, and a non-condensing gas cooling section as main parts. After passing through the turbine exhaust duct, the turbine exhaust discharged from the turbine is guided to the steam condensing section, where the steam contained therein is condensed. Then, the non-condensable gas such as carbon dioxide that does not condense in the steam condensing section and the water vapor accompanying the non-condensable gas are guided to the non-condensing gas cooling section, and after being further cooled, are discharged from the condenser. In the non-condensable gas cooling unit, the condensated water condensed by the cooling is discharged from the condensate discharge port, and the non-condensed gas is discharged from another discharge port.

このような復水器では、蒸気凝縮部に流入したタービン排気が冷却水と接触し、タービン排気に含まれる水蒸気が凝縮することで、蒸気凝縮部内を流れるタービン排気の流速が徐々に減少していく。そのため、復水器内部の流れにおいては、蒸気凝縮部のタービン排気ダクト側では流速が速い状態であるが、不凝縮ガス冷却部側では水蒸気がほとんど凝縮することで流速が遅くなり、流れの滞留が生じやすい状態になる。このように復水器内部で流れの滞留が生じてしまうと、滞留領域に不凝縮ガスが集まることで、復水器内部における水蒸気と冷却水との間の伝熱効率が悪化し、復水器内部の真空度が悪化してしまう虞がある。復水器内部の真空度が悪化すると、プラントの発電効率が低下してしまう。 In such a condenser, the turbine exhaust flowing into the steam condensing section comes into contact with the cooling water, and the steam contained in the turbine exhaust condenses, so that the flow velocity of the turbine exhaust flowing in the steam condensing section gradually decreases. go. Therefore, in the flow inside the condenser, the flow velocity is high on the turbine exhaust duct side of the steam condensing section, but on the non-condensing gas cooling section side, the flow velocity becomes slow due to the almost condensation of water vapor, and the flow stays. Is likely to occur. When the flow is stagnant inside the condenser in this way, the non-condensable gas collects in the stagnant region, and the heat transfer efficiency between the water vapor and the cooling water inside the condenser deteriorates, and the condenser There is a risk that the internal vacuum will deteriorate. If the degree of vacuum inside the condenser deteriorates, the power generation efficiency of the plant will decrease.

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、復水器内部における流れの滞留を抑制することで、復水器内部の真空度を所望の状態に安定的に保つことができる直接接触式復水器及び発電プラントを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to stably maintain the degree of vacuum inside the condenser in a desired state by suppressing the retention of the flow inside the condenser. The purpose is to provide a direct contact condenser and a power plant that can be used.

一実施の形態に係る直接接触式復水器は、タービンからのタービン排気が流入するタービン排気ダクトと、前記タービン排気ダクトに接続され、前記タービン排気ダクトからのタービン排気を側方又は上方から受け入れる本体胴容器と、前記本体胴容器の内部に冷却水を供給する冷却水供給管と、前記本体胴容器が側方からタービン排気を受け入れる場合には、前記本体胴容器における前記タービン排気ダクト側とは反対の側に設けられて水平方向に開口し、前記本体胴容器が上方からタービン排気を受け入れる場合には、前記タービン排気ダクトから水平方向に離間した位置で前記本体胴容器に設けられて水平方向に開口するガス入口部と、前記ガス入口部を介して前記本体胴容器に接続されるガス冷却室と、前記ガス入口部に対向するように前記本体胴容器の内部に配置されるバッフル板と、を備えている。前記バッフル板の上部と、当該バッフル板の上部と上下方向に対向する前記本体胴容器の内壁面との間には、タービン排気が通過する通流開口が形成されている。
また、一実施の形態に係る発電プラントは、上記直接接触式復水器を備える。
The direct contact type water condenser according to an embodiment is connected to a turbine exhaust duct into which turbine exhaust from a turbine flows in and the turbine exhaust duct, and receives turbine exhaust from the turbine exhaust duct from the side or above. The main body container, the cooling water supply pipe that supplies cooling water to the inside of the main body container, and the turbine exhaust duct side in the main body container when the main body container receives turbine exhaust from the side. Is provided on the opposite side and opens in the horizontal direction, and when the main body body container receives turbine exhaust from above, is provided in the main body body container at a position horizontally separated from the turbine exhaust duct and is horizontal. A gas inlet portion that opens in the direction, a gas cooling chamber connected to the main body body container via the gas inlet portion, and a baffle plate arranged inside the main body body container so as to face the gas inlet portion. And, it has. A flow opening through which turbine exhaust passes is formed between the upper portion of the baffle plate and the inner wall surface of the main body container that faces the upper portion of the baffle plate in the vertical direction.
Further, the power plant according to the embodiment includes the above-mentioned direct contact condenser.

本発明によれば、復水器内部における流れの滞留を抑制することで、復水器内部の真空度を所望の状態に安定的に保つことができる。 According to the present invention, the degree of vacuum inside the condenser can be stably maintained in a desired state by suppressing the retention of the flow inside the condenser.

第1の実施の形態に係る直接接触式復水器の鉛直方向における概略断面図である。It is the schematic sectional drawing in the vertical direction of the direct contact type condenser which concerns on 1st Embodiment. 図1のII-II線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the II-II line of FIG. 図1のIII-III線に沿う断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. 図1のIV-IV線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IV-IV line of FIG. 第1の実施の形態に係る直接接触式復水器の内部におけるタービン排気の流速ベクトルを示す図である。It is a figure which shows the flow velocity vector of the turbine exhaust in the inside of the direct contact type condenser which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る直接接触式復水器からバッフル板を取り外した場合の当該復水器内部におけるタービン排気の流速ベクトルを示す図である。It is a figure which shows the flow velocity vector of the turbine exhaust inside the condenser when the baffle plate is removed from the direct contact type condenser which concerns on 1st Embodiment. (A)は、第2の実施の形態の形態に係る直接接触式復水器が備えるバッフル板を示す図であり、(B)及び(C)は、第2の実施の形態の変形例を示す図である。(A) is a diagram showing a baffle plate included in the direct contact condenser according to the second embodiment, and (B) and (C) are modifications of the second embodiment. It is a figure which shows. 第3の実施の形態に係る直接接触式復水器の鉛直方向における概略断面図である。It is the schematic sectional drawing in the vertical direction of the direct contact type condenser which concerns on 3rd Embodiment. 図8のIX-IX線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IX-IX line of FIG.

以下に、添付の図面を参照して各実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係る直接接触式復水器1(以下、復水器1と略す。)の鉛直方向における概略断面図である。また、図2は図1のII-II線に沿う断面図であり、図3は図1のIII-III線に沿う断面図であり、図4は図1のIV-IV線に沿う断面図である。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the vertical direction of the direct contact type condenser 1 (hereinafter, abbreviated as the condenser 1) according to the first embodiment. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG. 1, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 1, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV of FIG. Is.

図1に示す復水器1は、図示省略するタービンからのタービン排気が流入するタービン排気ダクト10と、タービン排気ダクト10に接続され、タービン排気ダクト10からのタービン排気を側方から受け入れる本体胴容器11と、本体胴容器11の内部に冷却水を供給する冷却水供給管12と、本体胴容器11におけるタービン排気ダクト10側とは反対の側に設けられて水平方向に開口するガス入口部13と、ガス入口部13を介して本体胴容器11に接続されるガス冷却室14と、ガス入口部13に対向するように本体胴容器11の内部に配置されるバッフル板15と、冷却水供給管12が供給した冷却水とタービン排気から凝縮した凝縮水との混合水を本体胴容器11から排出するための混合水出口ノズル16と、を備えている。 The condenser 1 shown in FIG. 1 is connected to a turbine exhaust duct 10 into which turbine exhaust from a turbine (not shown) flows in, and a main body body connected to the turbine exhaust duct 10 and receiving turbine exhaust from the turbine exhaust duct 10 from the side. The container 11, the cooling water supply pipe 12 that supplies cooling water to the inside of the main body container 11, and the gas inlet portion that is provided on the side of the main body container 11 opposite to the turbine exhaust duct 10 side and opens in the horizontal direction. 13, a gas cooling chamber 14 connected to the main body container 11 via the gas inlet portion 13, a baffle plate 15 arranged inside the main body body container 11 so as to face the gas inlet portion 13, and cooling water. It is provided with a mixed water outlet nozzle 16 for discharging the mixed water of the cooling water supplied by the supply pipe 12 and the condensed water condensed from the turbine exhaust from the main body container 11.

タービン排気ダクト10はタービンからのタービン排気を水平方向に通流させるように延びており、本体胴容器11の第1側壁部11Aに接続されている。本体胴容器11は、矢印Aに示すようにタービン排気ダクト10からの排気を側方から水平方向に沿って流入させ、タービン排気と、冷却水供給管12から供給される冷却水とを直接的に接触させることで、タービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させるように構成されている。すなわち、本実施の形態に係る復水器1は、いわゆる水平流入側の直接接触式復水器である。また、本実施の形態に係る復水器1は発電プラントに組み込まれるものであり、具体的には地熱発電プラント用の復水器として構成されている。 The turbine exhaust duct 10 extends so as to allow turbine exhaust from the turbine to flow in the horizontal direction, and is connected to the first side wall portion 11A of the main body container 11. As shown by the arrow A, the main body body container 11 allows the exhaust gas from the turbine exhaust duct 10 to flow in from the side in the horizontal direction, and directly connects the turbine exhaust gas and the cooling water supplied from the cooling water supply pipe 12. It is configured to condense the water vapor contained in the turbine exhaust by contacting with. That is, the condenser 1 according to the present embodiment is a so-called horizontal inflow side direct contact condenser. Further, the condenser 1 according to the present embodiment is incorporated in a power generation plant, and is specifically configured as a condenser for a geothermal power generation plant.

本実施の形態における本体胴容器11は、タービン排気ダクト10が接続される第1側壁部11Aと水平方向で対向する第2側壁部11Bの上部が湾曲状に形成されるが、タービン排気ダクト10内をタービン排気が流れる水平方向に対して直交する鉛直面での断面形状が矩形状となり、且つ、水平面での断面形状も矩形状となるように形成されている(図2及び図4参照)。なお、本体胴容器11の形状は本実施の形態における形状に特に限られるものではなく、例えば鉛直面での断面形状が円形になっていてもよい。 In the main body container 11 of the present embodiment, the upper portion of the second side wall portion 11B horizontally facing the first side wall portion 11A to which the turbine exhaust duct 10 is connected is formed in a curved shape, but the turbine exhaust duct 10 is formed. The cross-sectional shape on the vertical surface orthogonal to the horizontal direction in which the turbine exhaust flows is rectangular, and the cross-sectional shape on the horizontal plane is also rectangular (see FIGS. 2 and 4). .. The shape of the main body container 11 is not particularly limited to the shape in the present embodiment, and the cross-sectional shape on the vertical surface may be circular, for example.

冷却水供給管12はスプレー式の冷却水供給手段であり、タービン排気を凝縮させるための冷却水を通流させる配管部12Aと、配管部12A内の冷却水を本体胴容器11の内部に導入するためのスプレーノズル12Bと、を有している。配管部12Aは、本体胴容器11の第1、第2側壁部11A,11Bが対向する方向に対して直交する方向で互いに対向する本体胴容器11の第3、第4側壁部11C,11Dに跨る状態で設けられている(図4参照)。また、スプレーノズル12Bは、配管部12Aの上面及び下面において長手方向に間隔を空けて複数設けられる。本実施の形態では、このような冷却水供給管12が複数設けられ、本体胴容器11の内部でマトリックス状に配列されている。 The cooling water supply pipe 12 is a spray-type cooling water supply means, and the piping portion 12A through which the cooling water for condensing the turbine exhaust is passed and the cooling water in the piping portion 12A are introduced into the main body container 11. It has a spray nozzle 12B for the purpose of using the spray nozzle 12B. The piping portion 12A is attached to the third and fourth side wall portions 11C and 11D of the main body container 11 which face each other in a direction orthogonal to the direction in which the first and second side wall portions 11A and 11B of the main body container 11 face each other. It is provided in a straddling state (see FIG. 4). Further, a plurality of spray nozzles 12B are provided on the upper surface and the lower surface of the piping portion 12A at intervals in the longitudinal direction. In the present embodiment, a plurality of such cooling water supply pipes 12 are provided and arranged in a matrix inside the main body container 11.

ガス入口部13は第2側壁部11Bに設けられ、詳しくは第2側壁部11Bにおいて鉛直方向に平行となる部分である下部に設けられており、タービン排気ダクト10に対しては斜め下方に位置する。図3に示すように、本実施の形態におけるガス入口部13は鉛直面での断面形状が矩形状となっており、また図1に示すように、その下側辺部は本体胴容器11の底壁部分と面一になっている。また、本実施の形態におけるガス入口部13は矩形状の断面部分が一定の長さだけ連なるダクト形状をなしているが、ガス入口部13は本体胴容器11の第2側壁部11Bに形成される単なる開口であってもよい。また、ガス入口部13の断面形状は円形等であってもよい。 The gas inlet portion 13 is provided in the second side wall portion 11B, specifically, is provided in the lower portion of the second side wall portion 11B which is parallel to the vertical direction, and is located diagonally downward with respect to the turbine exhaust duct 10. do. As shown in FIG. 3, the gas inlet portion 13 in the present embodiment has a rectangular cross-sectional shape in the vertical plane, and as shown in FIG. 1, the lower side portion thereof is the main body container 11. It is flush with the bottom wall. Further, the gas inlet portion 13 in the present embodiment has a duct shape in which rectangular cross-sectional portions are continuous by a certain length, but the gas inlet portion 13 is formed on the second side wall portion 11B of the main body container 11. It may be just an opening. Further, the cross-sectional shape of the gas inlet portion 13 may be circular or the like.

ガス冷却室14は、タービン排気、詳しくは本体胴容器11内で凝縮されなかったタービン排気をガス入口部13を介して受け入れて冷却するための空間を形成するものであり、本実施の形態では直方体状をなしている。ガス冷却室14はその側壁部でガス入口部13に接続し、ガス入口部13から流入したタービン排気を上方に向けて通流させるべく上下方向に延びている。 The gas cooling chamber 14 forms a space for receiving and cooling the turbine exhaust, specifically, the turbine exhaust that has not been condensed in the main body container 11 via the gas inlet portion 13, and in the present embodiment. It has a rectangular parallelepiped shape. The gas cooling chamber 14 is connected to the gas inlet portion 13 at its side wall portion, and extends in the vertical direction so as to allow the turbine exhaust gas flowing in from the gas inlet portion 13 to flow upward.

ガス冷却室14の内部には図示省略する冷却水供給管が設けられ、ガス冷却室14に流入したタービン排気は、ガス冷却室14の内部の冷却水供給管から供給される冷却水によって冷却されて凝縮するか又は気体状態のまま降温される。なお、ガス冷却室14内部の冷却水供給管は、本体胴容器11の内部の冷却水供給管12と同様のものであってもよい。また、ガス冷却室14の上部にはガス出口部14Aが設けられ、気体状態のままのタービン排気はガス出口部14Aから排出されるようになっている。 A cooling water supply pipe (not shown) is provided inside the gas cooling chamber 14, and the turbine exhaust flowing into the gas cooling chamber 14 is cooled by the cooling water supplied from the cooling water supply pipe inside the gas cooling chamber 14. It is condensed or cooled in a gaseous state. The cooling water supply pipe inside the gas cooling chamber 14 may be the same as the cooling water supply pipe 12 inside the main body container 11. Further, a gas outlet portion 14A is provided in the upper part of the gas cooling chamber 14, so that the turbine exhaust gas in a gaseous state is discharged from the gas outlet portion 14A.

一方で、本実施の形態におけるガス冷却室14の底壁部はガス入口部13の下側辺部(底壁部分)及び本体胴容器11の底壁部分と面一になっている。ここで、本実施の形態では本体胴容器11、ガス入口部13及びガス冷却室14の各下部によりホットウェル17が形成される。ホットウェル17は、本体胴容器11及びガス冷却室14に供給された冷却水とタービン排気から凝縮した凝縮水との混合水MWを溜めるための部分である。本実施の形態では、ホットウェル17に混合水MWが一定量で溜まるようになっている。混合水MWの水位は、図示しないポンプによって調整されるようになっている。 On the other hand, the bottom wall portion of the gas cooling chamber 14 in the present embodiment is flush with the lower side portion (bottom wall portion) of the gas inlet portion 13 and the bottom wall portion of the main body container 11. Here, in the present embodiment, the hot well 17 is formed by the lower portions of the main body container 11, the gas inlet portion 13, and the gas cooling chamber 14. The hot well 17 is a portion for storing the mixed water MW of the cooling water supplied to the main body container 11 and the gas cooling chamber 14 and the condensed water condensed from the turbine exhaust gas. In the present embodiment, the mixed water MW is accumulated in the hot well 17 in a constant amount. The water level of the mixed water MW is adjusted by a pump (not shown).

バッフル板15は、厚み方向に対向する一対の主面が鉛直方向に平行となり、且つ主面の一方がガス入口部13と水平方向に対向するように配置されている。またバッフル板15は、タービン排気ダクト10の下流側開口に対して水平方向に離間した位置に配置され、より詳しくはガス入口部13に最も近い位置にある冷却水供給管12の近傍、本例ではガス入口部13に最も近い位置にある冷却水供給管12よりもタービン排気ダクト10側に配置されている。なお、バッフル板15は必ずしも鉛直方向に対して平行でなくてもよく、鉛直方向に対して傾斜する状態で配置されてもよい。 The baffle plate 15 is arranged so that a pair of main surfaces facing each other in the thickness direction are parallel to each other in the vertical direction, and one of the main surfaces faces the gas inlet portion 13 in the horizontal direction. Further, the baffle plate 15 is arranged at a position horizontally separated from the downstream opening of the turbine exhaust duct 10, and more specifically, in the vicinity of the cooling water supply pipe 12 located closest to the gas inlet portion 13, this example. Is arranged on the turbine exhaust duct 10 side of the cooling water supply pipe 12 which is closest to the gas inlet portion 13. The baffle plate 15 does not necessarily have to be parallel to the vertical direction, and may be arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction.

図2に示すように、本実施の形態におけるバッフル板15は水平方向に長尺となる板体であり、本体胴容器11の第3側壁部11Cと第4側壁部11Dとに跨る状態で固定され、自身が位置する第3側壁部11C及び第4側壁部11Dとの間にはタービン排気の通流部分を形成していない。一方で、バッフル板15の上部15Aと、当該上部15Aと上下方向に対向する本体胴容器11の内壁面との間にはタービン排気が通過する通流開口18が形成されている。また、バッフル板15は本体胴容器11の底壁部に対して浮いた状態であり、バッフル板15の下部と本体胴容器11の底壁部との間にも隙間が形成されている。この隙間が形成されることで、本体胴容器11で生じた凝縮水等とガス冷却室14で生じた凝縮水等とが混合されてホットウェル17に溜まり、これらをまとめて混合水出口ノズル16から排出することが可能となる。 As shown in FIG. 2, the baffle plate 15 in the present embodiment is a plate body that is elongated in the horizontal direction, and is fixed in a state of straddling the third side wall portion 11C and the fourth side wall portion 11D of the main body container 11. The turbine exhaust gas flow portion is not formed between the third side wall portion 11C and the fourth side wall portion 11D on which the turbine exhaust is located. On the other hand, a flow opening 18 through which turbine exhaust passes is formed between the upper portion 15A of the baffle plate 15 and the inner wall surface of the main body container 11 facing the upper portion 15A in the vertical direction. Further, the baffle plate 15 is in a state of floating with respect to the bottom wall portion of the main body body container 11, and a gap is also formed between the lower portion of the baffle plate 15 and the bottom wall portion of the main body body container 11. By forming this gap, the condensed water and the like generated in the main body container 11 and the condensed water and the like generated in the gas cooling chamber 14 are mixed and accumulated in the hot well 17, and these are collectively collected in the mixed water outlet nozzle 16. It becomes possible to discharge from.

本実施の形態では、ホットウェル17に混合水MWが一定量で溜まるように制御されるが、具体的に混合水出口ノズル16は、混合水MWの水面高さがバッフル板15の下部よりも高くなるようにその開閉を制御される。したがって、バッフル板15の下部と本体胴容器11の底壁部との間の隙間は、タービン排気の通過のための使用を意図されていない。なお、バッフル板15の下部と本体胴容器11の底壁部とは接していてもよく、この場合、バッフル板15に凝縮水を通過させるための貫通孔が形成されてもよい。 In the present embodiment, the mixed water MW is controlled to be accumulated in a constant amount in the hot well 17, but specifically, in the mixed water outlet nozzle 16, the water surface height of the mixed water MW is higher than that of the lower part of the baffle plate 15. The opening and closing is controlled so that it becomes higher. Therefore, the gap between the lower part of the baffle plate 15 and the bottom wall portion of the main body container 11 is not intended to be used for the passage of turbine exhaust. The lower portion of the baffle plate 15 may be in contact with the bottom wall portion of the main body container 11, and in this case, a through hole for allowing condensed water to pass may be formed in the baffle plate 15.

また、図1、図2及び図4を参照し、本実施の形態では、上記通流開口18の鉛直面における断面積をS1、バッフル板15と本体胴容器11の側壁部(詳しくは第2~第4側壁部11B~11D)とが、ガス入口部13側に形成する空間の水平面における断面積をS2としたとき、S1≧S2の関係が成り立つ。なお、図2においては、通流開口18の範囲を濃度の薄いドットを付した領域によって示しており、図4においては、バッフル板15と本体胴容器11の側壁部とが形成する上述の空間の範囲を濃度の濃いドットを付した領域によって示している。また、断面積S2を求める際にバッフル板15に対向する壁部が存在しない場合には、ガス入口部13が形成されている壁部の延長面をガス入口部13内に仮想的に引き延ばした上で、当該延長面及びバッフル板15と、これらの両側方に位置する一対の壁部とで囲まれる空間から、断面積S2を求めるようにする。 Further, referring to FIGS. 1, 2 and 4, in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow opening 18 in the vertical plane is S1, the baffle plate 15 and the side wall portion of the main body container 11 (specifically, the second). The relationship of S1 ≧ S2 is established when the cross-sectional area of the space formed on the gas inlet portion 13 side in the horizontal plane of the fourth side wall portions 11B to 11D) is S2. In addition, in FIG. 2, the range of the flow opening 18 is shown by a region with thin dots, and in FIG. 4, the above-mentioned space formed by the baffle plate 15 and the side wall portion of the main body container 11 is shown. The range of is indicated by the area with dark dots. Further, when the wall portion facing the baffle plate 15 does not exist when the cross-sectional area S2 is obtained, the extension surface of the wall portion on which the gas inlet portion 13 is formed is virtually extended into the gas inlet portion 13. Above, the cross-sectional area S2 is obtained from the space surrounded by the extension surface, the baffle plate 15, and the pair of wall portions located on both sides of the extension surface and the baffle plate 15.

また、図3及び図4を参照し、ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分の鉛直面における断面積をS3、ガス冷却室14の水平面における断面積をS4としたとき、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係が成り立っており、詳しくは、S2≧S3、及び、S2≧S4の関係が成り立ち、加えて、S3≧S4の関係も成り立っている。つまり、S1≧S2≧S3≧S4の関係が成り立っている。なお、本実施の形態における「ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分」は、ガス入口部13における混合水MWの水面よりも上方の部分に対応する。ガス入口部13において混合水MWが溜まる部分が形成されない場合には、ガス入口部13の全体が、タービン排気が通過する部分になる。また、図3においては、「ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分」の範囲をハッチングを付した領域によって示しており、図4においては、ガス冷却室14の範囲をハッチングを付した領域によって示している。 Further, referring to FIGS. 3 and 4, when the cross-sectional area of the gas inlet portion 13 where the turbine exhaust passes in the vertical plane is S3 and the cross-sectional area of the gas cooling chamber 14 in the horizontal plane is S4, S2 ≧ S3. And / or, the relationship of S2 ≧ S4 is established, and more specifically, the relationship of S2 ≧ S3 and S2 ≧ S4 is established, and in addition, the relationship of S3 ≧ S4 is also established. That is, the relationship of S1 ≧ S2 ≧ S3 ≧ S4 is established. The "portion through which the turbine exhaust passes in the gas inlet portion 13" in the present embodiment corresponds to a portion above the water surface of the mixed water MW in the gas inlet portion 13. When the portion where the mixed water MW is collected is not formed in the gas inlet portion 13, the entire gas inlet portion 13 becomes a portion through which the turbine exhaust gas passes. Further, in FIG. 3, the range of the “portion through which the turbine exhaust passes in the gas inlet portion 13” is shown by the hatched region, and in FIG. 4, the range of the gas cooling chamber 14 is hatched. Shown by.

本実施の形態では、バッフル板15の上方に通流開口18が形成されることで本体胴容器11に流入したタービン排気が、通流開口18、バッフル板15と第2側壁部11Bとの間、ガス入口部13、ガス冷却室14の順に流れる。ここで、上述のようなS1~S4の関係が成り立つことで、本体胴容器11からガス冷却室14に至るまでのタービン排気の流速の低下が抑制される。タービン排気の流速の低下を抑制する観点では、本実施の形態のように、S1≧S2≧S3≧S4の関係が成り立つことが好ましいが、S1~S4の関係は、本実施の形態の態様に限られるものではない。 In the present embodiment, the turbine exhaust gas that has flowed into the main body container 11 by forming the flow opening 18 above the baffle plate 15 is between the flow opening 18, the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B. , The gas inlet portion 13, and the gas cooling chamber 14 flow in this order. Here, by establishing the above-mentioned relationship of S1 to S4, the decrease in the flow velocity of the turbine exhaust gas from the main body container 11 to the gas cooling chamber 14 is suppressed. From the viewpoint of suppressing the decrease in the flow velocity of the turbine exhaust gas, it is preferable that the relationship of S1 ≧ S2 ≧ S3 ≧ S4 is established as in the present embodiment, but the relationship of S1 to S4 is the embodiment of the present embodiment. Not limited.

次に、本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.

本実施の形態に係る復水器1では、図示しないタービンが駆動された際に、タービンからのタービン排気が、図1の矢印Aに示すようにタービン排気ダクト10から本体胴容器11に流入する。そして本体胴容器11に流入したタービン排気は、冷却水供給管12のスプレーノズル12Bから散水された冷却水と直接接触することで、自身に含まれる水蒸気を凝縮される。ここで、タービン排気に水蒸気および二酸化炭素などの不凝縮ガスが含まれる場合、本体胴容器11で凝縮しない不凝縮ガスと、これに随伴する水蒸気とを含む凝縮されていないタービン排気は、ガス入口部13を介してガス冷却室14に導かれ、そこで更に冷却されて外部に排出される。 In the condenser 1 according to the present embodiment, when a turbine (not shown) is driven, the turbine exhaust from the turbine flows into the main body container 11 from the turbine exhaust duct 10 as shown by the arrow A in FIG. .. The turbine exhaust that has flowed into the main body container 11 is in direct contact with the cooling water sprinkled from the spray nozzle 12B of the cooling water supply pipe 12, so that the water vapor contained therein is condensed. Here, when the turbine exhaust contains non-condensable gas such as water vapor and carbon dioxide, the non-condensed turbine exhaust gas containing the non-condensed gas that is not condensed in the main body container 11 and the water vapor that accompanies it is the gas inlet. It is guided to the gas cooling chamber 14 via the unit 13, where it is further cooled and discharged to the outside.

タービン排気ダクト10とガス入口部13とが水平方向で対向する位置関係となる水平流入側の直接接触式復水器においては、タービン排気ダクト10側ではタービン排気の流速が速い状態であるが、ガス入口部13側では水蒸気がほとんど凝縮することで、タービン排気の流速が遅くなっており、流れの滞留が生じやすい状態になる。とりわけガス入口部13が形成される第2側壁部11B側の上方側領域において流れの滞留が広範囲で生じやすくなる傾向が生じる。 In the direct contact condenser on the horizontal inflow side where the turbine exhaust duct 10 and the gas inlet portion 13 face each other in the horizontal direction, the turbine exhaust flow velocity is high on the turbine exhaust duct 10 side. Most of the water vapor is condensed on the gas inlet portion 13 side, so that the flow velocity of the turbine exhaust is slowed down, and the flow tends to be stagnant. In particular, in the upper region on the second side wall portion 11B side where the gas inlet portion 13 is formed, the flow tends to stay in a wide range.

これに対して、本実施の形態ではガス入口部13に対向するバッフル板15を設けることで、図1の矢印Bに示すように、タービン排気ダクト10からのタービン排気の一部がバッフル板15で転向され、上方に向かう流れが生じる。これにより、ガス入口部13が形成される第2側壁部11B側の上方側領域で滞留しようとする流れに、バッフル板15で転向された流れが干渉(衝突)することで、流れが滞留する範囲を縮小及び抑制することができる。これにより本実施の形態では、タービン排気ダクト10から本体胴容器11に流入したタービン排気(詳しくは、凝縮されていないタービン排気)が、矢印Cに示すようにガス入口部13側に向けてスムーズに流れるようになる。 On the other hand, in the present embodiment, by providing the baffle plate 15 facing the gas inlet portion 13, a part of the turbine exhaust from the turbine exhaust duct 10 is a baffle plate 15 as shown by the arrow B in FIG. It is turned around and an upward flow is generated. As a result, the flow converted by the baffle plate 15 interferes (collides) with the flow that tends to stay in the upper region on the second side wall portion 11B side where the gas inlet portion 13 is formed, so that the flow stays. The range can be reduced and suppressed. As a result, in the present embodiment, the turbine exhaust (specifically, the uncondensed turbine exhaust) flowing into the main body container 11 from the turbine exhaust duct 10 is smoothly directed toward the gas inlet portion 13 as shown by the arrow C. Will flow to.

ここで、図6は、復水器1からバッフル板15を取り外した場合の当該復水器内部におけるタービン排気の流速ベクトルを示す図であり、流速ベクトルは矢印で示されている。図中の流速ベクトルは、矢印の向きによって流れの向きを示し、矢印の長さが長いほど流速が大きいことを意味する。図6に示される流速ベクトルは、本件発明者によるシミュレーションに基づき特定されたものである。 Here, FIG. 6 is a diagram showing a flow velocity vector of turbine exhaust inside the condenser when the baffle plate 15 is removed from the condenser 1, and the flow velocity vector is indicated by an arrow. The flow velocity vector in the figure indicates the direction of the flow depending on the direction of the arrow, and the longer the length of the arrow, the larger the flow velocity. The flow velocity vector shown in FIG. 6 is specified based on the simulation by the inventor of the present invention.

上述したようにタービン排気ダクト10とガス入口部13とが水平方向で対向する位置関係となる水平流入側の直接接触式復水器においては、タービン排気ダクト10側ではタービン排気の流速が速い状態であるが、ガス入口部13側では水蒸気がほとんど凝縮することで、タービン排気の流速が遅くなっており、流れの滞留が生じやすい状態になる。とりわけガス入口部13が形成される第2側壁部11B側の上方側領域において流れの滞留が広範囲で生じやすくなる傾向が生じる。このような傾向から図6に示すシミュレーション結果では、ガス入口部13が形成される第2側壁部11B側の上方側領域において種々の方向を向く遅い流れが広範囲に分布し、広範囲にわたり流れの滞留が生じている。 As described above, in the direct contact condenser on the horizontal inflow side where the turbine exhaust duct 10 and the gas inlet portion 13 face each other in the horizontal direction, the turbine exhaust flow velocity is high on the turbine exhaust duct 10 side. However, since most of the water vapor is condensed on the gas inlet 13 side, the flow velocity of the turbine exhaust is slowed down, and the flow tends to stay. In particular, in the upper region on the second side wall portion 11B side where the gas inlet portion 13 is formed, the flow tends to stay in a wide range. Based on this tendency, in the simulation results shown in FIG. 6, slow flows in various directions are widely distributed in the upper region on the second side wall portion 11B side where the gas inlet portion 13 is formed, and the flow stays over a wide range. Has occurred.

これに対して、図5はバッフル板15が設けられた復水器1の内部におけるタービン排気の流速ベクトルを示す図であり、図6の場合と同様のシミュレーションに基づき速度ベクトルが特定されている。バッフル板15を設けた場合には、図5の結果と図6のバッフル板15が無い場合の結果とを対比して明らかなように、本体胴容器11の内部における流れの滞留が抑制されている。具体的には、種々の方向を向く遅い流れの分布が図6よりも縮小している。このようなシミュレーション結果からも、バッフル板15を設けた場合には、本体胴容器11に流入したタービン排気がガス入口部13側に向けてスムーズに流れるようになることが分かる。 On the other hand, FIG. 5 is a diagram showing a flow velocity vector of the turbine exhaust inside the condenser 1 provided with the baffle plate 15, and the velocity vector is specified based on the same simulation as in the case of FIG. .. When the baffle plate 15 is provided, the retention of the flow inside the main body container 11 is suppressed, as is clear by comparing the result of FIG. 5 with the result of the case without the baffle plate 15 of FIG. There is. Specifically, the distribution of slow flows in various directions is smaller than that in FIG. From such a simulation result, it can be seen that when the baffle plate 15 is provided, the turbine exhaust gas flowing into the main body container 11 flows smoothly toward the gas inlet portion 13.

そして、ガス入口部13側に向けて流れるタービン排気は、バッフル板15の上方の通流開口18から、バッフル板15と第2側壁部11Bとの間、ガス入口部13、ガス冷却室14の順に流れ、気体状態のままのタービン排気は矢印Dに示すように外部に排出される。ここで、本実施の形態では、上記通流開口18の鉛直面における断面積をS1、バッフル板15と本体胴容器11の側壁部(詳しくは第2~第4側壁部11B~11D)とが、ガス入口部13側に形成する空間の水平面における断面積をS2としたとき、S1≧S2の関係が成り立つ。これにより、通流開口18からバッフル板15と第2側壁部11Bとの間にかけて流れるタービン排気の流速の低下が抑制され、タービン排気の圧力損失が抑制される。これにより、通流開口18からバッフル板15と第2側壁部11Bとの間においても流れの滞留が抑制されるようになる。 Then, the turbine exhaust flowing toward the gas inlet portion 13 is taken from the through opening 18 above the baffle plate 15 between the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B, the gas inlet portion 13 and the gas cooling chamber 14. The turbine exhaust gas, which flows in order and remains in a gaseous state, is discharged to the outside as shown by arrow D. Here, in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow opening 18 in the vertical plane is S1, the baffle plate 15 and the side wall portions of the main body container 11 (specifically, the second to fourth side wall portions 11B to 11D). When the cross-sectional area of the space formed on the gas inlet portion 13 side in the horizontal plane is S2, the relationship of S1 ≧ S2 is established. As a result, a decrease in the flow velocity of the turbine exhaust flowing from the flow opening 18 to the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B is suppressed, and the pressure loss of the turbine exhaust is suppressed. As a result, the retention of the flow is suppressed even between the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B from the flow opening 18.

また、ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分の鉛直面における断面積をS3、ガス冷却室14の水平面における断面積をS4としたとき、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係が成り立つ。これにより、バッフル板15と第2側壁部11Bとの間からガス入口部13、ガス冷却室14にかけて流れるタービン排気の流速の低下も抑制され、タービン排気の圧力損失が抑制される。これにより、バッフル板15と第2側壁部11Bとの間からガス入口部13、ガス冷却室14においても流れの滞留が抑制される。より詳しくは、本実施の形態では、S1≧S2≧S3≧S4の関係が成り立つことで、タービン排気の流速の低下が効果的に抑制され、通流開口18以降の流れの滞留が効果的に抑制されるようになる。 Further, when the cross-sectional area of the gas inlet portion 13 in the vertical plane through which the turbine exhaust passes is S3 and the cross-sectional area of the gas cooling chamber 14 in the horizontal plane is S4, the relationship of S2 ≧ S3 and / or S2 ≧ S4. Is true. As a result, a decrease in the flow velocity of the turbine exhaust flowing from between the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B to the gas inlet portion 13 and the gas cooling chamber 14 is also suppressed, and the pressure loss of the turbine exhaust is suppressed. As a result, the retention of the flow from between the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B is suppressed even in the gas inlet portion 13 and the gas cooling chamber 14. More specifically, in the present embodiment, the relationship of S1 ≧ S2 ≧ S3 ≧ S4 is established, so that the decrease in the flow velocity of the turbine exhaust gas is effectively suppressed, and the retention of the flow after the flow opening 18 is effectively suppressed. It will be suppressed.

したがって、本実施の形態によれば、復水器内部における流れの滞留を抑制することで、復水器内部の真空度を所望の状態に安定的に保つことができる。 Therefore, according to the present embodiment, the degree of vacuum inside the condenser can be stably maintained in a desired state by suppressing the retention of the flow inside the condenser.

すなわち、地熱発電プラントにおいてタービンから排出されるタービン排気は水蒸気と不凝縮ガスとの混合流体であり、この場合、本体胴容器11では水蒸気のみが凝縮するため、タービン排気は下流側に流れるに従い、徐々に流速が低下すると共に不凝縮ガス濃度が上昇する。そのため、本体胴容器11のガス冷却室14側では不凝縮ガス濃度が高くなり且つタービン排気の流速も遅くなるため、流れの滞留が生じやすくなる。このような流れの滞留が生じてしまうと、復水器1から不凝縮ガスが排出されにくくなり、伝熱性能が低下し復水器内部の真空度が悪化してしまう場合がある。これに対し、本実施の形態ではガス入口部13に対向するバッフル板15を設けることで、復水器内部における流れの滞留を抑制でき、復水器内部での不凝縮ガスの滞留が抑制される。これにより、不凝縮ガスをスムーズに排出することが可能となるため、復水器内部の真空度を所望の状態に安定的に保つことができる。 That is, the turbine exhaust discharged from the turbine in the geothermal power plant is a mixed fluid of water vapor and non-condensable gas. In this case, only water vapor is condensed in the main body container 11, so that the turbine exhaust flows downstream. The flow velocity gradually decreases and the concentration of non-condensable gas increases. Therefore, on the gas cooling chamber 14 side of the main body container 11, the concentration of non-condensable gas becomes high and the flow velocity of the turbine exhaust becomes slow, so that the flow tends to stay. If such a flow stays, the non-condensable gas is less likely to be discharged from the condenser 1, the heat transfer performance is deteriorated, and the degree of vacuum inside the condenser may be deteriorated. On the other hand, in the present embodiment, by providing the baffle plate 15 facing the gas inlet portion 13, the retention of the flow inside the condenser can be suppressed, and the retention of the non-condensed gas inside the condenser is suppressed. To. As a result, the non-condensable gas can be discharged smoothly, so that the degree of vacuum inside the condenser can be stably maintained in a desired state.

とりわけ、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係や、S1≧S2の関係が成り立つ。これにより、通流開口18以降の流れの滞留も抑制されて不凝縮ガスが効果的に排出されるため、復水器内部の真空度を効果的に改善することができる。 In particular, the relationship of S2 ≧ S3 and / or S2 ≧ S4 and the relationship of S1 ≧ S2 are established. As a result, the retention of the flow after the flow opening 18 is suppressed and the non-condensed gas is effectively discharged, so that the degree of vacuum inside the condenser can be effectively improved.

<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態に係る直接接触式復水器について図7を用いて説明する。本実施の形態に係る復水器の構成部分のうちの第1の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, the direct contact condenser according to the second embodiment will be described with reference to FIG. 7. Of the components of the condenser according to the present embodiment, the same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

図7(A)に示すように、本実施の形態は、バッフル板15に水平方向に貫通する空隙部15Sが設けられる点で第1の実施の形態と異なっている。空隙部15Sは複数設けられ、水平方向に長尺となるスリット形状に形成されている。 As shown in FIG. 7A, the present embodiment is different from the first embodiment in that the baffle plate 15 is provided with the gap portion 15S penetrating in the horizontal direction. A plurality of gap portions 15S are provided, and are formed in a slit shape that is long in the horizontal direction.

また図2乃至図4も参照し、本実施の形態では、通流開口18の鉛直面における断面積をS1、バッフル板15と本体胴容器11の側壁部(詳しくは第2~第4側壁部11B~11D)とが、ガス入口部13側に形成する空間の水平面における断面積をS2、ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分の鉛直面における断面積をS3、ガス冷却室14の水平面における断面積をS4、空隙部15Sの鉛直面における断面積(複数の空隙部15Sの断面積の総合計)をS5としたときに、S1+S5≧S2の関係が成り立つ。また、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係が成り立つ。 Further, with reference to FIGS. 2 to 4, in the present embodiment, the cross-sectional area of the flow opening 18 in the vertical plane is S1, and the side wall portion of the baffle plate 15 and the main body container 11 (specifically, the second to fourth side wall portions). 11B to 11D) have S2 the cross-sectional area of the space formed on the gas inlet 13 side in the horizontal plane, S3 the cross-sectional area of the gas inlet 13 in the vertical plane through which the turbine exhaust passes, and the horizontal plane of the gas cooling chamber 14. When the cross-sectional area in is S4 and the cross-sectional area of the gap portion 15S in the vertical plane (total cross-sectional area of the plurality of gap portions 15S) is S5, the relationship of S1 + S5 ≧ S2 is established. Further, the relationship of S2 ≧ S3 and / or S2 ≧ S4 is established.

以上のような第2の実施の形態に係る復水器では、バッフル板15の空隙部15Sを通過してタービン排気がガス入口部13側に流れるようになり、バッフル板15の前、つまりバッフル板15のタービン排気ダクト10側において流れの滞留が生じにくくなる。 In the condenser according to the second embodiment as described above, the turbine exhaust gas flows to the gas inlet portion 13 side through the gap portion 15S of the baffle plate 15, and is in front of the baffle plate 15, that is, the baffle. Flow retention is less likely to occur on the turbine exhaust duct 10 side of the plate 15.

上述の第1の実施の形態ではバッフル板15を設置することにより、本体胴容器11の内部の流れの滞留を抑制したが、バッフル板15が自身に衝突する流れの水平方向の通過を完全に遮断する場合には、バッフル板15の前(タービン排気ダクト10側)に流れの滞留が生じやすくなる虞がある。これに対し、本実施の形態ではバッフル板15に空隙部15Sを設けることでタービン排気が空隙部15Sを通過できるため、バッフル板15の前に流れの滞留が生じることを抑制できる。これにより、不凝縮ガスをスムーズに排出することが可能となるため、復水器内部の真空度を所望の状態により確実に保つことができる。 In the first embodiment described above, the baffle plate 15 is installed to suppress the retention of the flow inside the main body container 11, but the baffle plate 15 completely passes through the horizontal direction of the flow colliding with itself. When shutting off, there is a possibility that the flow tends to stay in front of the baffle plate 15 (on the turbine exhaust duct 10 side). On the other hand, in the present embodiment, since the turbine exhaust gas can pass through the gap portion 15S by providing the gap portion 15S in the baffle plate 15, it is possible to prevent the flow from staying in front of the baffle plate 15. As a result, the non-condensable gas can be discharged smoothly, so that the degree of vacuum inside the condenser can be reliably maintained in a desired state.

また、上述のようにS1+S5≧S2の関係が成り立つことで、通流開口18及び空隙部15Sからバッフル板15と第2側壁部11Bとの間に向けて流れるタービン排気の流速の低下を抑制でき、タービン排気の圧力損失を抑制できる。これにより、通流開口18及び空隙部15S以降の流れの滞留を抑制できるため、所望の真空度を一層確実に得ることができるようになる。 Further, by establishing the relationship of S1 + S5 ≧ S2 as described above, it is possible to suppress a decrease in the flow velocity of the turbine exhaust gas flowing from the flow opening 18 and the gap portion 15S between the baffle plate 15 and the second side wall portion 11B. , Turbine exhaust pressure loss can be suppressed. As a result, the retention of the flow after the flow opening 18 and the gap portion 15S can be suppressed, so that a desired degree of vacuum can be obtained more reliably.

なお、図7(A)では、空隙部15Sが水平方向に長尺となるスリット形状に形成されるが、空隙部15Sの形状は特に限られるものではない。例えば空隙部15Sの形状の変形例として、図7(B)に示すような上下方向に長尺な形状や、図7(C)に示すような円形が挙げられる。また空隙部15Sは楕円形などであってもよい。 In FIG. 7A, the gap portion 15S is formed in a slit shape that is elongated in the horizontal direction, but the shape of the gap portion 15S is not particularly limited. For example, examples of modifications to the shape of the gap portion 15S include a vertically elongated shape as shown in FIG. 7 (B) and a circular shape as shown in FIG. 7 (C). Further, the gap portion 15S may have an elliptical shape or the like.

<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態に係る直接接触式復水器について図8及び図9を用いて説明する。本実施の形態に係る復水器の構成部分のうちの第1及び第2の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Third embodiment>
Next, the direct contact condenser according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. Of the components of the condenser according to the present embodiment, the same components as those of the first and second embodiments are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

本実施の形態に係る復水器は、上方流入型の直接接触式復水器である点で第1の実施の形態と異なる。詳しくは、図8に示す本実施の形態に係る復水器は、タービンからのタービン排気が流入するタービン排気ダクト10と、タービン排気ダクト10に接続され、タービン排気ダクト10からのタービン排気を上方から受け入れる本体胴容器11と、本体胴容器11の内部に冷却水を供給する冷却水供給管12と、タービン排気ダクト10から水平方向に離間した位置で本体胴容器11に設けられて水平方向に開口するガス入口部13と、ガス入口部13を介して本体胴容器11に接続されるガス冷却室14と、ガス入口部13に対向するように本体胴容器11の内部に配置されるバッフル板15と、を備えている。そして、バッフル板15の上部15Aと当該上部15Aと上下方向に対向する本体胴容器11の内壁面との間に、タービン排気が通過する通流開口18が形成されている。 The condenser according to the present embodiment is different from the first embodiment in that it is an upward inflow type direct contact condenser. Specifically, the water condensing device according to the present embodiment shown in FIG. 8 is connected to the turbine exhaust duct 10 into which the turbine exhaust from the turbine flows in and the turbine exhaust duct 10, and upwards the turbine exhaust from the turbine exhaust duct 10. The main body body container 11 that receives from the main body body container 11, the cooling water supply pipe 12 that supplies cooling water to the inside of the main body body container 11, and the main body body container 11 that is provided in the main body body container 11 at a position horizontally separated from the turbine exhaust duct 10 in the horizontal direction. A gas inlet portion 13 that opens, a gas cooling chamber 14 connected to the main body body container 11 via the gas inlet portion 13, and a baffle plate arranged inside the main body body container 11 so as to face the gas inlet portion 13. It is equipped with 15. A passage opening 18 through which turbine exhaust passes is formed between the upper portion 15A of the baffle plate 15 and the inner wall surface of the main body container 11 facing the upper portion 15A in the vertical direction.

本体胴容器11は水平方向に長尺に形成され、その上部の長手方向の中央位置にタービン排気ダクト10を接続させている。本体胴容器11は、矢印A’に示すようにタービン排気ダクト10からの排気を上方から鉛直方向に沿って流入させ、その内部で冷却水供給管12からの冷却水をタービン排気に直接的に接触させることにより、タービン排気に含まれる水蒸気を凝縮させる。本実施の形態では、本体胴容器11の長手方向中央位置に対して一方側及び他方側のそれぞれに、ガス入口部13、ガス冷却室14及びバッフル板15が設けられている。つまり、本体胴容器11には、一対のガス入口部13、一対のガス冷却室14、及び一対のバッフル板15が設けられている。また、図9は図8のIX-IX線に沿う断面図であり、同図に示すように、本体胴容器11の長手方向に直交する鉛直面での断面形状は円形になっている。 The main body container 11 is formed to be elongated in the horizontal direction, and the turbine exhaust duct 10 is connected to the central position in the longitudinal direction of the upper portion thereof. As shown by the arrow A', the main body body container 11 allows the exhaust gas from the turbine exhaust duct 10 to flow in from above along the vertical direction, and inside the main body body container 11, the cooling water from the cooling water supply pipe 12 is directly sent to the turbine exhaust gas. By contacting, the water vapor contained in the turbine exhaust is condensed. In the present embodiment, the gas inlet portion 13, the gas cooling chamber 14, and the baffle plate 15 are provided on one side and the other side of the main body container 11 at the center position in the longitudinal direction. That is, the main body container 11 is provided with a pair of gas inlet portions 13, a pair of gas cooling chambers 14, and a pair of baffle plates 15. Further, FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX of FIG. 8, and as shown in the figure, the cross-sectional shape of the main body container 11 on the vertical plane orthogonal to the longitudinal direction is circular.

本実施の形態においてもバッフル板15は、厚み方向に対向する一対の主面が鉛直方向に平行となり、且つ主面の一方がガス入口部13と水平方向に対向するように配置される。ただし、本実施の形態においても、バッフル板15は鉛直方向に対して傾斜する状態で配置されてもよい。また図9に示すように、本体胴容器11の鉛直面での断面形状は円形であるため、バッフル板15の側部は本体胴容器11の円弧に沿うように湾曲している。また本実施の形態におけるバッフル板15は、タービン排気ダクト10の下流側開口に対して水平方向に離間した位置に配置され、より詳しくは冷却水供給管12の端部よりもガス入口部13側に配置されている。なお、本実施の形態では、冷却水供給管12が本体胴容器11の長手方向に沿う状態で配置されている。 Also in this embodiment, the baffle plate 15 is arranged so that the pair of main surfaces facing each other in the thickness direction are parallel to each other in the vertical direction, and one of the main surfaces faces the gas inlet portion 13 in the horizontal direction. However, also in this embodiment, the baffle plate 15 may be arranged so as to be inclined with respect to the vertical direction. Further, as shown in FIG. 9, since the cross-sectional shape of the main body container 11 on the vertical surface is circular, the side portion of the baffle plate 15 is curved along the arc of the main body container 11. Further, the baffle plate 15 in the present embodiment is arranged at a position horizontally separated from the downstream opening of the turbine exhaust duct 10, and more specifically, the gas inlet portion 13 side of the end portion of the cooling water supply pipe 12. Is located in. In this embodiment, the cooling water supply pipe 12 is arranged along the longitudinal direction of the main body container 11.

そして本実施の形態においても、図8に示すように、バッフル板15の上方に形成される通流開口18の鉛直面における断面積をS1、バッフル板15と本体胴容器11の側壁部とが、ガス入口部13側に形成する空間の水平面における断面積をS2としたとき、S1≧S2の関係が成り立つ。 Further, also in the present embodiment, as shown in FIG. 8, the cross-sectional area of the flow opening 18 formed above the baffle plate 15 in the vertical plane is S1, and the baffle plate 15 and the side wall portion of the main body container 11 have a cross-sectional area. When the cross-sectional area of the space formed on the gas inlet portion 13 side in the horizontal plane is S2, the relationship of S1 ≧ S2 is established.

また、ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分の鉛直面における断面積をS3、ガス冷却室14の水平面における断面積をS4としたとき、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係が成り立っており、詳しくは、本実施の形態でも、S2≧S3、及び、S2≧S4の関係が成り立ち、さらには、S3≧S4の関係も成り立っている。つまり、S1≧S2≧S3≧S4の関係が成り立っている。なお、本実施の形態においても、「ガス入口部13においてタービン排気が通過する部分」は、ガス入口部13における混合水MWの水面よりも上方の部分に対応する。また、本実施の形態においてもバッフル板15に第2の実施の形態で説明したような空隙部15Sが設けられてもよく、この場合、S1+S5≧S2の関係が成り立ってもよい。 Further, when the cross-sectional area of the gas inlet portion 13 in the vertical plane through which the turbine exhaust passes is S3 and the cross-sectional area of the gas cooling chamber 14 in the horizontal plane is S4, the relationship of S2 ≧ S3 and / or S2 ≧ S4. More specifically, also in this embodiment, the relationship of S2 ≧ S3 and S2 ≧ S4 is established, and further, the relationship of S3 ≧ S4 is also established. That is, the relationship of S1 ≧ S2 ≧ S3 ≧ S4 is established. Also in the present embodiment, the "portion through which the turbine exhaust passes in the gas inlet portion 13" corresponds to the portion above the water surface of the mixed water MW in the gas inlet portion 13. Further, also in the present embodiment, the baffle plate 15 may be provided with the gap portion 15S as described in the second embodiment, and in this case, the relationship of S1 + S5 ≧ S2 may be established.

以上のような第3の実施の形態に係る復水器においても、第1の実施の形態と同様の効果が得られる。本実施の形態に係る復水器のような上方流入型の直接接触式復水器は、出力10MW以下の比較的小型のプラントで用いられることが多い。このような上方流入型の直接接触式復水器では、タービン排気が上方から流入した後、左右に分岐する流れになるため、凝縮の効率化を図るべく本実施の形態のようにガス冷却室14が左右に設置されることが一般的である。本実施の形態では、各ガス冷却室14のそれぞれに対応して、バッフル板15が設けられることで、左右に生じ得る流れの滞留を効果的に抑制できる。 The same effect as that of the first embodiment can be obtained in the condenser according to the third embodiment as described above. The upward inflow type direct contact condenser such as the condenser according to the present embodiment is often used in a relatively small plant having an output of 10 MW or less. In such an upward inflow type direct contact condenser, the turbine exhaust gas flows in from above and then branches to the left and right. Therefore, in order to improve the efficiency of condensation, the gas cooling chamber is used as in the present embodiment. It is common that 14 is installed on the left and right. In the present embodiment, by providing the baffle plate 15 corresponding to each of the gas cooling chambers 14, it is possible to effectively suppress the retention of the flow that may occur on the left and right.

以上、各実施の形態を説明したが、上記の各実施の形態は、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。この新規な実施の形態は、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。この実施の形態やその変形は、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。 Although each embodiment has been described above, each of the above embodiments is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1…直接接触式復水器、10…タービン排気ダクト、11…本体胴容器、11A…第1側壁部、11B…第2側壁部、11C…第3側壁部、11D…第4側壁部、12…冷却水供給管、12A…配管部、12B…スプレーノズル、13…ガス入口部、14…ガス冷却室、14A…ガス出口部、15…バッフル板、15A…上部、15S…空隙部、16…混合水出口ノズル、17…ホットウェル、18…通流開口 1 ... Direct contact condenser, 10 ... Turbine exhaust duct, 11 ... Main body container, 11A ... First side wall, 11B ... Second side wall, 11C ... Third side wall, 11D ... Fourth side wall, 12 ... Cooling water supply pipe, 12A ... Piping part, 12B ... Spray nozzle, 13 ... Gas inlet part, 14 ... Gas cooling chamber, 14A ... Gas outlet part, 15 ... Baffle plate, 15A ... Upper part, 15S ... Void part, 16 ... Mixing water outlet nozzle, 17 ... hot well, 18 ... flow opening

Claims (5)

タービンからのタービン排気が流入するタービン排気ダクトと、
前記タービン排気ダクトに接続され、前記タービン排気ダクトからのタービン排気を側方又は上方から受け入れる本体胴容器と、
前記本体胴容器の内部に冷却水を供給する冷却水供給管と、
前記本体胴容器が側方からタービン排気を受け入れる場合には、前記本体胴容器における前記タービン排気ダクト側とは反対の側に設けられて水平方向に開口し、前記本体胴容器が上方からタービン排気を受け入れる場合には、前記タービン排気ダクトから水平方向に離間した位置で前記本体胴容器に設けられて水平方向に開口するガス入口部と、
前記ガス入口部を介して前記本体胴容器に接続されるガス冷却室と、
前記ガス入口部に対向するように前記本体胴容器の内部に配置されるバッフル板と、を備え、
前記バッフル板の上部と、当該バッフル板の上部と上下方向に対向する前記本体胴容器の内壁面との間に、タービン排気が通過する通流開口が形成される、直接接触式復水器。
The turbine exhaust duct into which the turbine exhaust from the turbine flows in, and
A main body container connected to the turbine exhaust duct and receiving turbine exhaust from the turbine exhaust duct from the side or above.
A cooling water supply pipe that supplies cooling water to the inside of the main body container,
When the main body container receives turbine exhaust from the side, the main body container is provided on the side opposite to the turbine exhaust duct side of the main body container and opens horizontally, and the main body container exhausts the turbine from above. In the case of accepting, a gas inlet portion provided in the main body container at a position horizontally separated from the turbine exhaust duct and opening horizontally, and
A gas cooling chamber connected to the main body container via the gas inlet portion,
A baffle plate arranged inside the main body container so as to face the gas inlet portion is provided.
A direct contact condenser in which a flow opening through which turbine exhaust passes is formed between the upper part of the baffle plate and the inner wall surface of the main body body container facing the upper part of the baffle plate in the vertical direction.
前記バッフル板と前記本体胴容器の側壁部とが、前記ガス入口部側に形成する空間の水平面における断面積をS2、前記ガス入口部においてタービン排気が通過する部分の鉛直面における断面積をS3、前記ガス冷却室の水平面における断面積をS4としたとき、S2≧S3、及び/又は、S2≧S4の関係が成り立つ、請求項1に記載の直接接触式復水器。 The cross-sectional area of the space formed by the baffle plate and the side wall portion of the main body container on the gas inlet side in the horizontal plane is S2, and the cross-sectional area of the gas inlet portion where the turbine exhaust passes in the vertical plane is S3. The direct contact condenser according to claim 1, wherein the relationship of S2 ≧ S3 and / or S2 ≧ S4 holds when the cross-sectional area of the gas cooling chamber in the horizontal plane is S4. 前記バッフル板の上部と、当該バッフル板の上部と上下方向に対向する前記本体胴容器の内壁面との間の前記通流開口の鉛直面における断面積をS1、前記バッフル板と前記本体胴容器の側壁部とが、前記ガス入口部側に形成する空間の水平面における断面積をS2としたとき、S1≧S2の関係が成り立つ、請求項1又は2に記載の直接接触式復水器。 The cross-sectional area of the flow opening between the upper part of the baffle plate and the upper part of the baffle plate and the inner wall surface of the main body container facing up and down in the vertical direction is S1, the baffle plate and the main body container. The direct contact type water condenser according to claim 1 or 2, wherein the relationship of S1 ≧ S2 is established when the cross-sectional area of the space formed on the side wall of the gas inlet portion on the horizontal plane is S2. 前記バッフル板に水平方向に貫通する空隙部が設けられ、
前記バッフル板の上部と、当該バッフル板の上部と上下方向に対向する前記本体胴容器の内壁面との間の前記通流開口の鉛直面における断面積をS1、前記バッフル板と前記本体胴容器の側壁部とが、前記ガス入口部側に形成する空間の水平面における断面積をS2、前記空隙部の鉛直面における断面積をS5としたとき、S1+S5≧S2の関係が成り立つ、請求項1又は2に記載の直接接触式復水器。
The baffle plate is provided with a gap portion that penetrates in the horizontal direction.
The cross-sectional area of the flow opening between the upper part of the baffle plate and the upper part of the baffle plate and the inner wall surface of the main body body container facing up and down in the vertical direction is S1, the baffle plate and the main body body container. The relationship of S1 + S5 ≧ S2 is established when the cross-sectional area of the side wall portion of the space formed on the gas inlet portion side in the horizontal plane is S2 and the cross-sectional area of the void portion in the vertical plane is S5. The direct contact type water recovery device according to 2.
請求項1乃至4のいずれかに記載の直接接触式復水器を備える、発電プラント。 A power plant comprising the direct contact condenser according to any one of claims 1 to 4.
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