JPH04369305A - 送入水を脱気する方法と装置 - Google Patents

送入水を脱気する方法と装置

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JPH04369305A
JPH04369305A JP4048490A JP4849092A JPH04369305A JP H04369305 A JPH04369305 A JP H04369305A JP 4048490 A JP4048490 A JP 4048490A JP 4849092 A JP4849092 A JP 4849092A JP H04369305 A JPH04369305 A JP H04369305A
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water
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vacuum deaerator
steam
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Application number
JP4048490A
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English (en)
Inventor
Roderick E Athey
ロデリック　イー．アセイ
Elliot Spencer
エリオット　スペンサー
Lance L Frens
ランス　エル．フレンズ
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Graham Corp
Original Assignee
Graham Corp
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0047—Atomizing, spraying, trickling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0036—Flash degasification
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B01D19/0068—General arrangements, e.g. flowsheets

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Heat Treatment Of Water, Waste Water Or Sewage (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は蒸気発生プラントにおい
て送入されてくる水を脱気する方法と装置とに関し、特
に、利用しうる噴霧蒸気と送入水との間の温度差が必要
な脱気温度差を満足しないとき真空脱気器において必要
な脱気温度差を保つことに関する。
【０００２】
【従来の技術】発電所や蒸気発生装置ではボイラ給水の
温度を上げてタービンを駆動する蒸気やユーザへ分配す
る蒸気を発生させる。ボイラ給水は復水、処理水あるい
はそれら双方の混合物からなることがありうる。ボイラ
給水は大気に露出されると酸素を吸収する。
【０００３】大気との接触の他に、真空下で作動する系
の部分は、低圧ポンプのシール、蒸気タービンのグラン
ドシール並びに流体貯蔵系を介して空気が漏洩すること
によって酸素を吸収しやすい。
【０００４】循環する流体中に酸素が分解することが蒸
気発生プラントでの鋼製の面を腐触させる最大の要因と
考えられる。例えば蒸気発生器内や、あるいは蒸気配管
内のように、高温の酸素富有環境は極めて腐触性である
。その結果内部が腐触すると蒸気発生装置の寿命を驚異
的に低下させうる。従って、系へ導入されてくる分解し
た酸素の量は最小に抑える必要がある。
【０００５】典型的には、標準的なパワーサイクルは連
続した全負荷で作動するように設計されている。補給水
必要量は通常、全体のボイラ給水流量の３−５％以下で
ある。３−５％の補給水は、漏洩、サンプリングあるい
はボイラの吹卸しによって消失した水に代替する。補給
水は高度に酸素化していてもよいが、少量でも凝縮器へ
導入されると、系に対する衝撃は低下される。
【０００６】地域暖房のために蒸気を供給する発電プラ
ント並びに複合発電プラントでは酸素で飽和した補給水
を大量に系へ導入することに固有の厳しい脱気問題に直
面している。事実、復水器の全体流量の３−５％を上廻
る補給水の脱気を必要とするいずれのプラントも復水器
管で補給水を導入すること以外の要領で補給水を脱気す
る必要がある。
【０００７】従来技術においては比較的大量の補給水を
脱気するために加圧脱気器と化学的掃気剤とを採用して
きた。加圧脱気器を採用した標準的なサイクルにおいて
比較的大量の補給水を脱気することができる。しかしな
がら、加圧脱気器が補給水を脱気するために比較的高レ
ベルのエネルギを必要とするので、系の全体効率は低下
する。
【０００８】補給水を脱気するために化学的酸素掃気剤
を用いることができるがその使用は限定されている。化
学的掃気剤は極めて高価で、かつ有毒性あることが多い
。実際に、多くの化学的掃気剤の有毒性により食品処理
に関連した系におけるその使用を妨げている。
【０００９】従来技術による系はボイラ給水サイクルの
高圧部分に対してパワーサイクルの全体の能力範囲にわ
たって効果的に脱気しうるものの、低圧あるいは真空で
のサイクルの部分では十分な脱気をなしえない。脱気が
不十分であると酸素を高レベルまで蓄積させ、これが系
の低圧部分を腐触させる。
【００１０】真空脱気器はサイクルの低圧部分での脱気
を達成する。しかしながら送入されてくる水を効果的に
脱気するためには、真空脱気器は噴霧蒸気と送入水との
間の温度差を必要とする。送入水と噴霧蒸気との温度の
関係は、温度差が増加するにつれて送入水の脱気効率が
増大するようなものである。単に数度程度の温度差にお
いてある程度の脱気は行われうるが、温度差が増大する
につれて脱気量は増大する。送入水を十分脱気するに要
する温度差は送入水の予想される量と酸素含有量とを含
む系の設計を検討することにより決められる。
【００１１】酸素を十分に除去するに必要な脱気のため
の温度差を決定する場合、系は送入水を確実に適正脱気
する温度差を達成し、それを保持することができる必要
がある。噴霧蒸気がタービンの排出蒸気である場合、蒸
気温度は復水器の作動圧によって設定される。従って、
送入水の温度あるいは復水器の作動圧のいずれの変動も
真空脱気器の効率に影響を与える可能性がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従って、真空脱気器に
おいて必要な温度差を発生させ、かつそれを保持する必
要性がある。高レベルの分解酸素を有する補給水あるい
は戻り復水を大量に必要とするパワーサイクルに対して
真空脱気器において必要な脱気温度差を提供する必要が
ある。
【００１３】また、サイクルの始動局面の間利用しうる
低圧の蒸気を用いることによりパワーサイクルを迅速に
再始動できるように、蓄えられた復水を大量に効果的に
脱気するために真空脱気器において必要な脱気温度差を
提供する必要もある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】蒸気発生プラントにおい
て送入水を脱気するために真空脱気器において必要な脱
気温度差を保持する方法と装置とが開示される。本明細
書で用いている送入水は限定的ではないが、戻り復水、
補給水および分解された酸素を制御する必要のある蒸気
発生系に供給されるいずれかの液体を含む。本発明は、
蒸気発生系へ酸素を導入することなく該系へ水を導入で
きるように、ある温度範囲にわたり大量の送入水を脱気
するために真空脱気器において必要な温度差を提供する
。
【００１５】本発明は真空脱気器において必要脱気温度
差を発生させ、かつ保持するための、主復水器を含む蒸
気発生系と、真空脱気器と、通気系とにおいて４種類の
形態を含んでいる。
【００１６】第１の形態は高温の送入水を受け入れる。 即ち、利用可能な蒸気と送入水との間の温度差が必要脱
気温度差以下である温度を有する送入水を受け入れる。
【００１７】第１の形態においては、真空脱気器の冷却
区画の圧力が、送入水が前記冷却区画へ導入されるにつ
れて送入水がフラッシュ冷却する圧力まで低下する。蒸
気圧縮装置が送入水から水蒸気の一部を吸引することに
よりフラッシュ冷却を確実にし、吸引した蒸気のエネル
ギを高める。高められたエネルギは次に真空脱気器の脱
気区画へ導入され、送入水の脱気を促進する。
【００１８】第２の形態においては、高温の送入水はフ
ラッシュ冷却することなく真空脱気器へ導入される。利
用可能な蒸気が蒸気圧縮装置を通され蒸気の温度と圧力
とを上昇させることによって噴霧蒸気を形成する。噴霧
蒸気の温度は送入水と噴霧蒸気との間で必要脱気温度差
があるように保証するに十分なものである。
【００１９】第３の形態は利用可能な蒸気の温度より高
い温度の送入水を受け入れる。この形態においては、噴
霧蒸気は真空脱気器へ導入される前に蒸気圧縮装置を通
される。さらに、真空脱気器の冷却区画における圧力は
低下し、そのため送入水は真空脱気器へ導入される前に
フラッシュ冷却される。送入水のフラッシュ冷却と噴霧
蒸気の蒸気圧縮との組合せにより必要脱気温度差を発生
させる。
【００２０】第４の形態においては、高温送入水がフラ
ッシュ冷却を誘発することなく真空脱気器へ導入される
。噴霧蒸気は通気系の中間段階において得られる比較的
高圧の蒸気から吸引される。通気系からの噴霧蒸気は真
空脱気器へ導入され必要な脱気温度差を提供する。
【００２１】
【実施例】基本系 本発明の各形態は基本系を組み入れている。図１を参照
すれば、基本系は主復水器１０、真空脱気器４０、およ
び通気系９０とを含む。
【００２２】主復水器 主復水器１０は蒸気入口１２と、冷却水管群１４と、蒸
気出口１６と、戻りポート１８と、温水だめ２０とを含
む。
【００２３】タービンの排出蒸気が蒸気入口１２を介し
て主復水器１０へ直接排出される。冷却水管群１４は復
水器１０の長さにわたり延び、その上で排出蒸気が復水
する面を提供する。例えば湖や川の水のような冷却流体
あるいは冷却塔の水は管群１４を通して循環される。蒸
気は管群１４上で復水し、復水は降下して復水器１０の
底部にある温水だめ２０に集められる。復水は温水だめ
２０からボイラへ循環される。
【００２４】真空脱気器 真空脱気器４０は噴霧蒸気配管２２と戻り配管５２とを
介して主復水器１０に接続されている内蔵型ユニットで
ある。個別のユニットとして示されているものの、真空
脱気器４０は後述のように主復水器１０へ組み込んでも
よい。
【００２５】本明細書で用いている「真空脱気器」とい
う用語は比較的低温の蒸気を利用して真空下の送入水を
加熱し、かつ清浄して送入水から少なくとも部分的に、
分解された酸素とその他の非凝縮性ガスとを除去する脱
気装置を指す。真空脱気器４０は、必要脱気温度差にお
いて送入水を脱気するために十分な滞留時間と、送入水
と噴霧蒸気との間の接触面積とを提供する蒸気／液体の
接触装置であることが好ましい。
【００２６】本明細書で使用する噴霧蒸気とは、限定的
でないが、タービンの排出蒸気、主復水器１０内部から
の蒸気、主エジェクタ系からの蒸気、あるいは送入水の
脱気のために利用しうるその他いずれかの供給源からの
蒸気を含む。
【００２７】図１に示すように、真空脱気器４０は、そ
こを介して送入水が導入される水箱４２を含む。水箱は
均一な噴射膜を発生させることによって送入水の利用し
うる表面積を増大させるための噴射弁４４を含む。噴射
弁４４は発生した噴射が均一に真空脱気器を降下するよ
うに真空脱気器４０の頂部に位置することが好ましい。 真空脱気器４０は噴射弁４４の下方でパッキン４６を含
み送入水と噴霧蒸気との間の滞留時間を増加させる。パ
ッキン４６は高性能の金属タワーパッキングあるいはそ
の他いずれかの許容しうるパッキンから形成すればよい
。本発明はパッキン４６が無くても実施しうるが、パッ
キンを採用した方が好ましい。噴霧蒸気は噴霧ポート４
８を介して真空脱気器４０へ導入される。噴霧ポート４
８は噴射弁４４から離れており、パッキン４６の下方に
あることが好ましい。脱気した水を集めるためにリザー
バ５０が真空脱気器４０の下方に位置している。リザー
バ５０は戻り配管５２により温水だめ２０に流体接続さ
れている。
【００２８】真空脱気器４０を独立した内蔵型ユニット
として示しているが、真空脱気器は主復水器１０に取り
つけるか、あるいはその中に収納してもよい。即ち、真
空脱気器４０は主復水器１０と共通の壁を共用するか、
あいるは復水器内に密閉できる。
【００２９】通気系 図１を参照すれば、通気系９０は二点鎖線８８で囲まれ
たものである。通気系９０は非凝縮性ガスと水蒸気とを
真空脱気器４０からと、主復水器１０とから吸引する。 通気系９０は十分な量の非凝縮性ガスと水蒸気とを真空
脱気器４０から吸引して低圧の酸素分圧を提供し、かつ
ヘンリの法則に従って分解したガスを送入水から解放し
て非凝縮性ガスが真空脱気器に介在する液相中へ再吸収
されないように実質的に阻止する。即ち、通気系９０は
真空脱気器４０の内部で酸素の低分圧を保持できる必要
がある。通気系９０は主復水器１０と真空脱気器４０と
に流体接続されることによって、復水器と真空脱気器と
の双方において低下した酸素分圧が保持されることが好
ましい。しかしながら、主復水器１０と真空脱気器４０
とは独立の通気系を持つようにしてもよい。真空脱気器
４０への通気系９０の接続は本発明の系の好ましい形態
によって示されている。
【００３０】通気系９０は主復水器１０と真空脱気器４
０とから非凝縮性ガスと大量の水蒸気を除去するために
混成真空系を用いることが好ましい。しかしながら、主
復水器１０と真空脱気器４０とから必要量の水蒸気と非
凝縮性ガスとを吸引できる十分な能力を有する従来技術
において公知のいずれかその他の通気系を採用してもよ
い。混成真空系は液体リング真空ポンプ９６へ排出する
ように接続された中間復水器９４へ排出する一段蒸気エ
ジェクタ９２を含む。
【００３１】真空脱気器４０からの水蒸気と非凝縮性ガ
スとの吸引を促進するために補助脱気蒸気エジェクタ１
０２を採用しうる。図１に示すように、補助脱気蒸気エ
ジェクタ１０２は真空脱気器４０に流体接続された入口
１０３と、原動蒸気入口１０４と、一段蒸気エジェクタ
９２の入口９９に流体接続された出口１０５とを有して
いる。
【００３２】基本サイクルの作動 図１を参照すれば、基本サイクルにおいて、タービンの
排出蒸気は蒸気入口１２を介して主復水器１０へ導入さ
れる。排出蒸気は冷却管群１４で凝縮され、温水だめ２
０に集められ、ボイラ（図示せず）へ循環される。基本
系において送入水を脱気させるために、タービン排出蒸
気の一部が蒸気出口１６を介して主復水器１０から吸引
され、噴霧蒸気として真空脱気器へ導入される。
【００３３】送入水は水箱４２を介して真空脱気器４０
へ導入され、均一な噴射水滴として真空脱気器を通って
降下する。噴霧蒸気が水箱４２およびパッキン４６の下
方を噴霧ポート４８を介して真空脱気器へ入り、噴霧蒸
気は降下している送入水と向流してパッキン４６を通っ
て上昇する。
【００３４】噴霧蒸気がパッキン４６を通して上昇する
につれて、蒸気は降下している水滴と接触する。噴霧蒸
気は水滴を加熱し、かつ洗滌することにより水から非凝
縮性ガスを解放する。脱気された送入水は噴霧蒸気の温
度と概ね等しい温度まで昇温される。
【００３５】通気系９０は真空脱気器４０における蒸気
対水の比率を守ることによって分圧がヘンリの法則が示
すように液相への酸素の溶解度を制限する。即ち、酸素
の分圧を低下させることにより通気系９０は分解された
ガスが液相から解放されるのを可能とし、解放された酸
素が液相へ再び分解しないようにする。解放された非凝
縮性ガスは通気系９０によって真空脱気器４０から除去
され、系から排出される。
【００３６】脱気された送入水はパッキン４６の下方で
真空脱気器４０の底部にあるリザーバ５０に集められる
。基本系において、脱気された水は戻り配管５２を介し
て温水だめ２０へ転送される。噴霧蒸気が温水だめ２０
における復水と概ね同じ温度にあるので、脱気された水
も復水と概ね同じ温度である。
【００３７】基本系が送入水から酸素を望ましい程度に
解放するには、送入水と噴霧蒸気との間の真空脱気器４
０にわたっての必要な温度差を達成し、かつ保持する必
要がある。もし送入水と噴霧蒸気との間の温度差が必要
脱気温度差以下であるとすれば、送入水に過度の酸素が
残っている。
【００３８】温度差が不十分であるときに送入水を脱気
するために本発明は４種類の形態を採用している。各々
の形態は少なくとも５°Ｆの必要な脱気温度差を提供し
、送入水を約０．００５ｃｃＯ２　／リットルＨ２　Ｏ
（ビリオンＯ２　当り７部）以下まで脱気することが好
ましい。図２から図４までにおいて示すように、最初の
三形態の各々は蒸気圧縮装置６０を採用している。図５
に示す第４の形態においては、蒸気圧縮装置９２はまた
通気系９０における一段エジェクタである。蒸気圧縮装
置９０は当該技術分野で公知の、蒸気作動エジェクタ（
蒸気圧縮機）、機械的圧縮装置、あるいは蒸気の圧力と
温度とを上げるために使用するいずれかその他の装置で
よい。本明細書において記載のように蒸気圧縮装置６０
は蒸気作動エジェクタである。蒸気圧縮装置は蒸気のエ
ネルギ（温度と圧力）を上げる。蒸気圧縮機は蒸気を圧
縮機へ吸引する入口６２と、原動蒸気用入口６４と、エ
ネルギを高めた蒸気を排出する出口６６とを含む。
【００３９】第１の形態 図２を参照すれば、第１の形態は噴霧蒸気の温度に近す
ぎて必要脱気温度差を達成しえない温度の送入水を受け
入れる。
【００４０】第１の形態における真空脱気器４０は冷却
区画１１０と脱気区画１２０とを含み、真空脱気器を通
る送入水の流れに対して冷却区画１１０は脱気区画１２
０の上流にある。冷却区画１１０と脱気区画１２０とは
流体シールによって分離されている。噴射ノズル１１４
が上流区画を下流区画へ流体連通させる。
【００４１】蒸気圧縮機６０の入口６２は真空脱気器４
０に流体接続され冷却区画１１０から蒸気を吸引する。 蒸気圧縮機６０の出口６６はパッキン４６の下流の真空
脱気器４０の脱気区画１２０に流体接続されている。噴
霧蒸気配管１２２が主復水器１０をパッキン４６の下流
で真空脱気器４０の脱気区画１２０に接続する。噴霧蒸
気配管２２はパッキン４６の下流の真空脱気器４０と主
復水器１０との間の双方向の流通を可能とする。通気系
９０の補助脱気蒸気エジェクタ１０２の入口１０３はパ
ッキン４６の上流の真空脱気器４０の脱気区画１２０に
流体接続されている。戻り配管５２は脱気区画１２０の
下流のリザーバ５０と温水だめ２０とを流体接続する。
【００４２】第１の形態の作動 図２に示すように、第１の形態においては送入水は水箱
４２と噴射弁４４とを介して真空脱気器４０の冷却区画
１１０へ導入される。
【００４３】蒸気圧縮機６０が冷却区画１１０から蒸気
を吸引することによって冷却区画の圧力を低下させ、水
からエネルギを除去する。冷却区画１１０の圧力低下に
より送入水はノズル１１４を通る前にフラッシュ冷却し
、脱気区画１２０へ導入される。「フラッシュ冷却」と
は、系内の液相の少なくとも一部が蒸発されて残りの液
体を少なくとも部分的に冷却するように系圧力を下げる
ことについての当該技術分野の用語である。
【００４４】送入水は、フラッシュ冷却した送入水と噴
霧蒸気との間の必要脱気温度差が脱気区画１２０にわた
って達成されるように十分低い温度までフラッシュ冷却
される。冷却された送入水は脱気区画１２０と冷却区画
１１０とを分離する流体シールの上方で集められる。冷
却された送入水はノズル１１４を介して脱気区画１２０
へ送られ、そこでパッキン４６と接触する。ノズル１１
４は脱気区画１２０において水滴を噴射する。
【００４５】冷却区画１１０から吸引された蒸気は蒸気
圧縮機６０を通り圧力と温度とを増加させる。蒸気圧縮
機６０は蒸気のエネルギを増大させるために外部の高圧
原動蒸気源を採用することが好ましい。エネルギを高め
た蒸気はパッキン４６の下流の蒸気脱気器４０の脱気区
画１２０へ導入される。後述のように、吸引された蒸気
の量と吸引された蒸気のエネルギの増加とは必要な脱気
温度差を提供するように制御される。
【００４６】噴霧蒸気は主復水器１０から吸引されたタ
ービン排出蒸気と蒸気圧縮機６０からの付勢した蒸気と
から形成されることが好ましい。タービンの排出蒸気は
噴霧配管２２を通り、パッキン４６の下流の真空脱気器
４０へ導入される。蒸気圧縮機の出力の量が真空脱気過
程が要するものより大きい場合、余分の出力は噴霧配管
２２を介して主復水器１０へ戻される。従って、主復水
器１０の蒸気の温度と圧力とは真空脱気器４０の脱気区
画１２０における噴霧蒸気の温度と圧力とに概ね等しい
。
【００４７】付勢された蒸気は復水器１０からの蒸気と
合流し、脱気区画１２０を通って上昇する。上昇する噴
霧蒸気は脱気区画１２０において降下しているフラッシ
ュ冷却した水と出合う。送入水は脱気され、噴霧蒸気と
概ね同じ温度まで加熱され、真空脱気器のリザーバ５０
に集められる。
【００４８】通気系９０は脱気区画１２０から十分な水
蒸気を除去して分解したガスを液相から解放し、ガス状
の酸素が水に再吸収されるのを阻止する。脱気された水
は戻り配管５２を通って温水だめ２０に戻されるか、あ
るいはパワーサイクルの他の部分に搬送される。
【００４９】蒸気圧縮機６０による真空脱気器４０にお
ける送入水のフラッシュ冷却とその後の再加熱とにより
必要な脱気温度差が確実に保たれるようにする。
【００５０】送入水の温度は時間と共に変りうるので、
蒸気圧縮機６０が必要とする加熱量も変化する。冷却区
画における圧力低下の量と蒸気圧縮機によって実行され
る加熱量とは必要な脱気温度差を保つために自動あるい
は手動の絞り弁装置７０によって制御されることが好ま
しい。
【００５１】第２の形態 図３を参照すれば、第２の形態も必要な脱気温度差を達
成するには利用可能の蒸気の温度に近すぎる温度の送入
水を受け入れる。第２の形態においては、必要な脱気温
度差は利用可能な蒸気の圧力と温度とを増加させて噴霧
蒸気を形成することにより達成される。
【００５２】第２の形態においては、真空脱気器４０は
脱気区画１２０のみを含んでいる。通気系９０の補助脱
気蒸気エジェクタ１０２の入口１０３はパッキン４６の
上流で真空脱気器４０に接続されている。蒸気圧縮機６
０はその入口６２が主復水器１０から蒸気を吸引するよ
うに噴霧配管２２に流体接続されている。蒸気圧縮機６
０の出口６６はパッキン４６の下流で真空脱気器４０に
流体接続されている。
【００５３】第２の形態の作動 蒸気圧縮機６０が主復水器１０からタービンの排出蒸気
の一部を吸引して噴霧蒸気を形成する。蒸気圧縮機６０
は噴霧蒸気の温度と圧力とを上げ、噴霧蒸気と送入水と
の間の必要な脱気温度差を達成する。従って噴霧蒸気は
主復水器１０の蒸気や復水より温度と圧力が高い。
【００５４】送入水は水箱４２を介して真空脱気器４０
へ導入される。送入水は水箱４２の噴射弁４４を通り水
滴を形成する。送入水がパッキン４６を通して降下する
につれて、上昇している噴霧蒸気は水を洗滌し、加熱し
、かつ脱気する。通気系９０が真空脱気器から十分な量
の水蒸気と非凝縮性ガスとを吸引して分解したガスを液
相から解放し、酸素が液相へ再び吸収されないようにす
る。
【００５５】送入水は噴霧の温度まで概ね加熱される。 噴霧蒸気は主復水器１０の温度より高いので、リザーバ
５０中の脱気した水の温度と圧力とは温水だめ２０中の
復水のそれより大きい。脱気された送入水は温水だめ２
０のより低い温度と圧力とに噴射され、水を温水だめの
復水と概ね同じ温度までフラッシュ冷却させる。復水と
水とはボイラあるいは系のいずれかのその他の指定個所
まで循環される。
【００５６】第３の形態 図４を参照すれば、第３の形態は利用しうる蒸気の温度
より温度が高い送入水を受け入れる。必要な脱気温度差
を得るにはこの第３の形態は送入水をフラッシュ冷却し
、使用される蒸気の温度と圧力とを上げ噴霧蒸気を形成
する。
【００５７】第３の形態の構成要素は、第３の形態の真
空脱気器４０が脱気区画１２０の上流で冷却区画１１０
を含んでいること以外は第２の形態の構成要素と類似で
ある。また、第３の形態は主復水器１０と真空脱気器４
０の冷却区画１１０とを流体接続している蒸気配管１２
６を含んでいる。通気系９０の補助脱気蒸気エジェクタ
１０２の入口１０３はパッキン４６の上流の真空脱気器
４０の脱気区画１２０に接続されている。
【００５８】第３の形態の作動 第３の形態においては、タービンの排出蒸気は主復水器
１０から吸引される。蒸気は蒸気圧縮機６０を通され、
主複数器１０内の蒸気のそれを上廻る温度と圧力とを有
する噴霧蒸気を形成する。前記温度と圧力の増加量は主
復水器１０の作動温度と圧力並びに必要な脱気温度差に
よって決まる。噴霧蒸気はパッキン４６の下流の脱気区
画１２０の導入される。
【００５９】蒸気配管１２６は、冷却区画１１０の圧力
と温度とが主復水器１０の圧力と温度とに概ね等しくな
るように冷却区画１１０を主復水器１０とその通気系と
に接続する。
【００６０】送入水の温度と圧力とが冷却区画１１０で
のそれより大きくなると、送入水は冷却区画１１０へ入
るにつれてフラッシュ冷却される。冷却された送入水は
集められ、ノズル１１４を介して均一な水滴として脱気
区画１２０へ噴射される。降下しているフラッシュ冷却
された送入水と上昇している噴霧蒸気とがパッキン４６
において接触し送入水を脱気する。通気系９０が脱気区
画１２０から十分水蒸気を除去して分解したガスを液相
から解放し、非凝縮性ガスが液相に再度吸収されるのを
阻止する。噴霧蒸気の温度の増加と送入水のフラッシュ
冷却とにより必要な脱気温度差を発生させる。
【００６１】加熱され脱気された送入水は降下しリザー
バ５０に集められる。第２の形態と同様にリザーバ５０
に貯められた脱気済の水の温度と圧力とは温水だめ２０
内の復水のそれより大きい。脱気済の水が温水だめ２０
に導入されるにつれて、脱気済の水は復水と概ね同じ温
度と圧力までフラッシュ冷却される。
【００６２】第４の形態 図５を参照すれば、第４の形態はその温度が利用しうる
蒸気の温度に近すぎて必要な脱気温度差を得られない送
入水を受け入れる。第４の形態においては、主復水器１
０のそれより十分高い圧力と温度とを有する通気系９０
からの噴霧蒸気を採用して必要な脱気温度差を達成する
。
【００６３】第４の形態においては、真空脱気器４０は
脱気区画１２０のみを含んでいる。通気系９０の補助脱
気蒸気エジェクタ１０２の入口１０３はパッキン４６の
上流で真空脱気器４０に接続されている。噴霧蒸気配管
２２が主復水器をパッキン４６の下流において真空脱気
器４０に接続する。エジェクタ配管１３２が通気系９０
の第一段エジェクタ９２の出力側をパッキン４６の下流
において真空脱気器４０に流体接続している。配管１３
２を通して制御流体を選択的に流すために絞り弁即ち調
整器１４が配管１３２に位置している。
【００６４】第４の形態の作動 送入水は水箱４２を介して真空脱気器４０へ導入される
。送入水は水箱４２の噴射弁４４を通り水滴を形成する
。噴霧蒸気はエジェクタ配管１３２を通して真空脱気器
４０へ入る。
【００６５】第１のエジェクタ９２のための負荷蒸気は
主復水器１０と真空脱気器４０のいずれか、あるいは双
方から吸引され、より高い温度および圧力まで上げられ
る。従ってエジェクタ配管１３２を通る第１のエジェク
タ９２からの蒸気の部分の温度と圧力とは主復水器１０
の蒸気のそれより高い。エジェクタ配管１３２を介して
吸引される蒸気の量は必要に応じて必要な脱気を提供す
るために絞り弁１４０によって絞られ、即ち制御される
。エジェクタ配管１３２を介して大量すぎる付勢蒸気が
吸引されるとすれば、過剰の蒸気は噴霧蒸気配管２２を
通り主復水器１０へ入り、その後凝縮されるか、あるい
は第１のエジェクタ９２へ吸引される。従って、絞り弁
１４０は第１のエジェクタ９２の排気から吸引される蒸
気の量を調整し、過度の逆流をもたらすことなく噴霧蒸
気配管２２を介して主復水器１０へ必要な脱気を提供す
る。
【００６６】送入水がパッキン４６を通って降下するに
つれて、上昇している噴霧蒸気が送入水を洗滌し、加熱
し、そして脱気する。通気系９０は脱気区画１２０から
十分な量の水蒸気と非凝縮性ガスを吸引し、分解された
ガスを液相から解放させ、酸素が液相へ再び吸収されな
いようにする。
【００６７】送入水は噴霧蒸気の温度まで加熱される。 噴霧蒸気は主復水器１０の蒸気より温度が高いので、リ
ザーバ５０における脱気された送入水は温水だめ２０中
の復水より温度と圧力とがより高い。脱気された送入水
は温水だめ２０でのより低い温度と圧力まで噴射される
。従って、脱気された送入水は温水だめ２０中の復水と
概ね同じ温度までフラッシュ冷却され、ボイラあるいは
系のその他の指定された個所まで循環させる。
【００６８】本発明の好適実施例を特に示し、かつ説明
してきたが、本発明を検討すれば当該技術分野の専門家
には種々の変更や修正が明らかになることが認められる
。従って、特許請求の範囲に記載の範囲や精神内に入る
全ての変更や修正を本発明に含める意図である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に採用された基本系の概略図。
【図２】本発明の第１の形態の概略図。
【図３】本発明の第２の形態の概略図。
【図４】本発明の第３の形態の概略図。
【図５】本発明の第４の形態の概略図。
【符号の説明】
１０　　復水器 ２０　　温水だめ ４０　　真空脱気器 ４４　　噴射弁 ４６　　パッキン ５０　　リザーバ ６０　　蒸気圧縮機 ９０　　通気系 ９２　　蒸気エジェクタ ９４　　中間復水器 ９６　　真空ポンプ １０２　　補助脱気蒸気エジェクタ １１０　　冷却区画 １１４　　ノズル １２０　　脱気区画 １４０　　絞り弁

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　真空脱気器において、所定の温度を有
    する噴霧蒸気と初期温度を有する送入水との間の必要脱
    気温度差を提供する方法において、（ａ）加熱された噴
    霧蒸気と初期温度を有する送入水との間の温度差が必要
    脱気温度差と少なくとも概ね等しくするために噴霧蒸気
    の温度を前記の所定の温度を十分上廻るまで上昇させる
    段階か、あるいは（ｂ）冷却された送入水と所定温度を
    有する噴霧蒸気との間の温度差が必要脱気温度差と少な
    くとも概ね等しくなるように十分な量だけ初期温度以下
    に送入水を冷却する段階のいずれかを含むことを特徴と
    する必要脱気温度差を提供する方法。
  2. 【請求項２】　　送入水を脱気するために真空脱気器に
    おいて必要脱気温度差を提供する方法において、（ａ）
    噴霧蒸気を真空脱気器の脱気区画へ導入する段階、（ｂ
    ）所定の温度を有する送入水を真空脱気器の冷却区画へ
    導入する段階、および（ｃ）導入された噴霧蒸気とフラ
    ッシュ冷却された送入水との間で必要脱気温度差を達成
    するために所定温度以下の温度まで送入水をフラッシュ
    冷却させるに十分な圧力まで冷却区画における圧力を低
    下させる段階を含むことを特徴とする必要脱気温度差を
    提供する方法。
  3. 【請求項３】　　真空脱気器の冷却区画から水蒸気を除
    去する段階をさらに含むことを特徴とする請求項２に記
    載の方法。
  4. 【請求項４】　　（ａ）除去された水蒸気の温度を上げ
    、（ｂ）温度を上げた除去水蒸気を真空脱気器の脱気区
    画へ導入する段階をさらに含むことを特徴とする請求項
    ３に記載の方法。
  5. 【請求項５】　　送入水を脱気する真空脱気器を有する
    蒸気発生系と所定の温度を有する噴霧蒸気の供給源との
    間の必要脱気温度差を提供する方法において、（ａ）送
    入水を真空脱気器へ導入する段階、（ｂ）送入水と加熱
    された噴霧蒸気との間の温度差が必要脱気温度差に少な
    くとも概ね等しくなるように十分高い温度まで所定温度
    以上に噴霧蒸気の温度を上昇させる段階、および、（ｃ
    ）加熱された噴霧蒸気を真空脱気器へ導入する段階を含
    むことを特徴とする必要脱気温度差を提供する方法。
  6. 【請求項６】　　脱気された送入水が主復水器中の復水
    の温度まで概ねフラッシュ冷却するように真空脱気器か
    らの脱気された水を蒸気発生系の主復水器へ導入する段
    階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の方法
    。
  7. 【請求項７】　　送入水を脱気させるための真空脱気器
    を有する蒸気発生系において必要脱気温度差を提供する
    方法において、（ａ）所定の温度を有する送入水を真空
    脱気器の冷却区画へ導入する段階、（ｂ）送入水を所定
    温度以下の温度までフラッシュ冷却するに十分な量だけ
    真空脱気器における圧力を低下させる段階、（ｃ）フラ
    ッシュ冷却された送入水と加熱された噴霧蒸気との間の
    温度差が必要脱気温度と概ね等しくなるように十分な温
    度まで噴霧蒸気の温度を上げる段階、および、（ｄ）加
    熱された噴霧蒸気を真空脱気器の脱気区画へ導入する段
    階を含むことを特徴とする必要脱気温度差を提供する方
    法。
  8. 【請求項８】　　脱気された水が主復水器の復水の温度
    まで概ねフラッシュ冷却するように脱気された送入水を
    蒸気発生系の主復水器へ導入する段階をさらに含むこと
    を特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 【請求項９】　　送入水を脱気する真空脱気器において
    必要脱気温度差を提供する方法において、（ａ）所定温
    度の送入水が真空脱気器の冷却区画へ導入されると所定
    温度以下の温度までフラッシュ冷却するように冷却区画
    から水蒸気を吸引することにより冷却区画の圧力を十分
    低い温度まで低下させる段階、（ｂ）フラッシュ冷却さ
    れた送入水と加熱された吸引蒸気との間の温度差が必要
    脱気温度差に概ね等しくなるように吸引された水蒸気の
    温度を上げる段階、および、（ｃ）加熱された吸引水蒸
    気を真空脱気器の脱気区画へ導入する段階を含むことを
    特徴とする必要脱気温度差を提供する方法。
  10. 【請求項１０】　　タービンの排出蒸気を復する主復水
    器を有する蒸気発生系と送入水を脱気する真空脱気器と
    において必要脱気温度差を提供する方法において、（ａ
    ）所定温度の送入水を真空脱気器の冷却区画へ導入する
    段階、（ｂ）送入水が所定温度以下の温度までフラッシ
    ュ冷却するような圧力まで真空脱気器の冷却区画の圧力
    を低下させる段階、（ｃ）フラッシュ冷却された送入水
    を真空脱気器の脱気区画へ導入する段階、（ｄ）フラッ
    シュ冷却された送入水と噴霧蒸気との温度差が必要脱気
    温度差に概ね等しくなるようにタービンの排出蒸気の一
    部のエネルギを上げて噴霧蒸気を形成する段階、および
    、（ｅ）噴霧蒸気を真空脱気器の脱気区画へ導入する段
    階を含むことを特徴とする必要脱気温度差を提供する方
    法。
  11. 【請求項１１】　　脱気された送入水が主復水器の復水
    の温度まで概ねフラッシュ冷却するように脱気した送入
    水を主復水器へ導入する段階をさらに含むことを特徴と
    する請求項１０に記載の方法。
  12. 【請求項１２】　　タービンの排出蒸気を凝縮させる主
    復水器を有する蒸気発生系と送入水を脱気する真空脱気
    器とにおいて必要脱気温度差を提供する方法において、
    （ａ）所定温度の送入水を真空脱気器へ導入する段階、
    （ｂ）送入水と噴霧蒸気との間の温度差が必要脱気温度
    差と少なくとも等しくなるような温度を有する噴霧蒸気
    を形成するようにタービンの排出蒸気の一部のエネルギ
    を上げる段階、および、（ｃ）送入水を導入するところ
    から離れた個所で噴霧蒸気を真空脱気器へ導入する段階
    を含むことを特徴とする必要脱気温度差を提供する方法
    。
  13. 【請求項１３】　　送入水が主復水器の復水の温度まで
    概ね冷却するように脱気された送入水を蒸気発生系の主
    復水器へ導入する段階をさらに含むことを特徴とする請
    求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】　　真空脱気器を有する蒸気発生系と蒸
    気圧縮装置を含む通気系とにおいて必要脱気温度差を提
    供する方法において、（ａ）所定温度の送入水を真空脱
    気器へ導入する段階、（ｂ）排出蒸気と送入水との間の
    温度差が必要脱気温度差に少なくとも概ね等しくなるよ
    うに蒸気圧縮装置からの排出蒸気の一部を吸引する段階
    、および、（ｃ）排出蒸気の一部を真空脱気器へ導入す
    る段階を含むことを特徴とする必要脱気温度差を提供す
    る方法。
  15. 【請求項１５】　　送入水が主復水器の復水の温度まで
    概ねフラッシュ冷却するように脱気された送入水を蒸気
    発生系の主復水器へ導入する段階をさらに含むことを特
    徴とする請求項１４に記載の方法。
  16. 【請求項１６】　　送入水を脱気する真空脱気器を有す
    る蒸気発生系において、必要脱気温度差を提供する装置
    において、（ａ）送入水をフラッシュ冷却させるに十分
    な量だけ真空脱気器の冷却区画の圧力を低下させるため
    に冷却区画から水蒸気を吸引する段階と、（ｂ）吸引さ
    れた水蒸気の温度を上げる手段と、（ｃ）加熱された吸
    引水蒸気を真空脱気器の脱気区画へ導入する手段を含む
    ことを特徴とする必要脱気温度差を提供する装置。
  17. 【請求項１７】　　タービンの排出蒸気を凝縮する主復
    水器を有する蒸気発生系における真空脱気器において必
    要脱気温度差を提供する装置において、（ａ）必要脱気
    温度差を提供するようにタービン排出蒸気の一部のエネ
    ルギを上げる付勢手段と、（ｂ）付勢された蒸気を真空
    脱気器まで転送するために前記付勢手段を真空脱気器に
    流体接続する連通手段を含むことを特徴とする必要脱気
    温度差を提供する装置。
  18. 【請求項１８】　　主復水器を有する蒸気発生系と送入
    水を脱気する真空脱気器とにおいて必要脱気温度差を提
    供する装置において、（ａ）送入水をフラッシュ冷却す
    るに十分な圧力まで真空脱気器の冷却区画内の圧力を低
    下させる手段と、（ｂ）加熱された噴霧蒸気とフラッシ
    ュ冷却された送入水との間の温度差が必要脱気温度差と
    概ね等しいようにするに十分な温度まで噴霧蒸気の温度
    を上げる手段と、（ｃ）加熱された噴霧蒸気を真空脱気
    器へ導入する手段を含むことを特徴とする必要脱気温度
    差を提供する装置。
  19. 【請求項１９】　　排出蒸気を凝縮する主復水器を有す
    る蒸気発生系と送入水を脱気する真空脱気器とにおいて
    必要脱気温度差を提供する装置において、（ａ）水蒸気
    をそこから除去するために主復水器あるいは真空脱気器
    に流体接続された通気手段と、（ｂ）除去された水蒸気
    と送入水との間の温度差が必要脱気温度差と概ね等しい
    ように吸引された水蒸気の温度を上げる付勢手段と、（
    ｃ）付勢された水蒸気の少なくとも一部を真空脱気器へ
    導入する手段を含むことを特徴とする必要脱気温度差を
    提供する装置。
  20. 【請求項２０】　　送入水を脱気する真空脱気器を有す
    る蒸気発生系において必要脱気温度差を提供する装置に
    おいて、（ａ）真空脱気器の冷却区画に導入されると送
    入水がフラッシュ冷却するに十分な程度真空脱気器の冷
    却区画の圧力を低下させる手段と、（ｂ）噴霧蒸気とフ
    ラッシュ冷却された送入水との間の温度差が必要脱気温
    度差に概ね等しいように真空脱気器の脱気区画へ噴霧蒸
    気を導入する手段を含むことを特徴とする必要脱気温度
    差を提供する装置。
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