JPH05118772A - 海水冷却復水器 - Google Patents
海水冷却復水器Info
- Publication number
- JPH05118772A JPH05118772A JP40002990A JP40002990A JPH05118772A JP H05118772 A JPH05118772 A JP H05118772A JP 40002990 A JP40002990 A JP 40002990A JP 40002990 A JP40002990 A JP 40002990A JP H05118772 A JPH05118772 A JP H05118772A
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- JP
- Japan
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- pipe
- seawater
- cooling
- condenser
- exhaust steam
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- Pending
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 海水冷却復水器の冷却管を二重管とし、これ
ら二重管を管束の最外周にすることで、海水によるその
内面間の浸食発生およびタービン排気蒸気とその中に含
まれる水滴の衝突による外面間の浸食発生を防止する。 〔構成〕 蒸気タービン発電プラントにおいて、冷却水
としての海水と接する内面間１０に純チタンを、また、
タービン排気蒸気と接する外面管１１にオーステナイト
系ステンレスン鋼とを使用した二重管を構成し、該二重
管を管束の最外周の冷却管６として設置したことを特徴
とする。
ら二重管を管束の最外周にすることで、海水によるその
内面間の浸食発生およびタービン排気蒸気とその中に含
まれる水滴の衝突による外面間の浸食発生を防止する。 〔構成〕 蒸気タービン発電プラントにおいて、冷却水
としての海水と接する内面間１０に純チタンを、また、
タービン排気蒸気と接する外面管１１にオーステナイト
系ステンレスン鋼とを使用した二重管を構成し、該二重
管を管束の最外周の冷却管６として設置したことを特徴
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、タービン発電プラント
に係わり、とくにタービンの排気蒸気を海水によって冷
却、凝結して真空を発生させ復水を回収する海水冷却復
水器に関する。
に係わり、とくにタービンの排気蒸気を海水によって冷
却、凝結して真空を発生させ復水を回収する海水冷却復
水器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、タービン発電プラントは、順
次、蒸気発生器、高圧タービン、低圧タービン、復水
器、復水脱塩装置、給水ポンプ、低圧給水加熱器および
高圧給水加熱器を経て再び蒸気発生器に戻る循環サイク
ルとして構成されていて、蒸気発生器で発生した蒸気に
よって高圧タービンおよび低圧タービンを駆動して発電
機を作動し、発電を行うようになっている。
次、蒸気発生器、高圧タービン、低圧タービン、復水
器、復水脱塩装置、給水ポンプ、低圧給水加熱器および
高圧給水加熱器を経て再び蒸気発生器に戻る循環サイク
ルとして構成されていて、蒸気発生器で発生した蒸気に
よって高圧タービンおよび低圧タービンを駆動して発電
機を作動し、発電を行うようになっている。
【０００３】この循環サイクルにおいて用いられる復水
器には、図３に示すような構造を有する表面復水器が多
く採用されている。すなわち、図３は表面復水器の側面
図であって、本体胴１の両側に水室２、３が管板４、５
を介して連設され、管板４、５の間には多数の冷却管６
が本体胴１の長手方向ににまたがって配設されている。
器には、図３に示すような構造を有する表面復水器が多
く採用されている。すなわち、図３は表面復水器の側面
図であって、本体胴１の両側に水室２、３が管板４、５
を介して連設され、管板４、５の間には多数の冷却管６
が本体胴１の長手方向ににまたがって配設されている。
【０００４】また、本体胴１の内部には、タービンの排
気蒸気による冷却管６の振動を防止するために支持板７
が適当な間隔で本体胴１の長手方向に設けられている。
ここで、冷却管６は、図４に示すような釣鐘状の管束を
形成するように配設されており、それらの中央には熱交
換によって生成するガスを集めるための、ガス通路８
ａ、８ｂが形成されている。とくに、海水冷却復水器に
おいては、タービン排気蒸気は図３に矢印で示すように
水室２より入って冷却管６内を通過し、水室３より排出
される海水との熱交換を行って凝結し、復水となって本
体胴１の下部に形成されたホツトウエル９に集められ、
再び蒸気発生器へと送られる。
気蒸気による冷却管６の振動を防止するために支持板７
が適当な間隔で本体胴１の長手方向に設けられている。
ここで、冷却管６は、図４に示すような釣鐘状の管束を
形成するように配設されており、それらの中央には熱交
換によって生成するガスを集めるための、ガス通路８
ａ、８ｂが形成されている。とくに、海水冷却復水器に
おいては、タービン排気蒸気は図３に矢印で示すように
水室２より入って冷却管６内を通過し、水室３より排出
される海水との熱交換を行って凝結し、復水となって本
体胴１の下部に形成されたホツトウエル９に集められ、
再び蒸気発生器へと送られる。
【０００５】ところで、この種の冷却管６には、従来、
アルミニウム黄銅管が広く使われていた。アルミニウム
黄銅管は海水に対する耐食性が十分とはいえず、硫酸第
一鉄の薬注、鉄電解法等によって鉄イオンを注入して黄
銅管内面に鉄皮膜の形成させて使用していた。しかし、
この鉄皮膜の形成、維持には、厳重な管理が必要であ
る。しかし、海水と一緒に流入してくる貝その他の異物
に起因する冷却管の局部浸食は、健全な鉄皮膜が管内面
に形成されている状態であっても阻止することは不可能
である。また、鉄皮膜形成のため硫酸第一鉄の注入は、
周囲の環境保全の観点から好ましいものではない。
アルミニウム黄銅管が広く使われていた。アルミニウム
黄銅管は海水に対する耐食性が十分とはいえず、硫酸第
一鉄の薬注、鉄電解法等によって鉄イオンを注入して黄
銅管内面に鉄皮膜の形成させて使用していた。しかし、
この鉄皮膜の形成、維持には、厳重な管理が必要であ
る。しかし、海水と一緒に流入してくる貝その他の異物
に起因する冷却管の局部浸食は、健全な鉄皮膜が管内面
に形成されている状態であっても阻止することは不可能
である。また、鉄皮膜形成のため硫酸第一鉄の注入は、
周囲の環境保全の観点から好ましいものではない。
【０００６】とくに、復水器冷却管に漏洩が発生した場
合、火力発電プラントでは復水器を片肺運転に切替えて
漏洩した冷却管の特定および閉止栓の取付けを容易に行
えるが、原子力発電プラントでは、このようなことが出
来ず、系統内へ海水が混入して機器部材の応力腐食割れ
および腐食疲労発生の危険性が増大する。そこで、最近
では、原子力発電プラントを主に復水器の無漏洩化の要
望が高まり、海水中での耐食性が完璧とも言える純チタ
ンで作られた冷却管がアルミニウム黄銅管に代わって使
用されるようになってきた。
合、火力発電プラントでは復水器を片肺運転に切替えて
漏洩した冷却管の特定および閉止栓の取付けを容易に行
えるが、原子力発電プラントでは、このようなことが出
来ず、系統内へ海水が混入して機器部材の応力腐食割れ
および腐食疲労発生の危険性が増大する。そこで、最近
では、原子力発電プラントを主に復水器の無漏洩化の要
望が高まり、海水中での耐食性が完璧とも言える純チタ
ンで作られた冷却管がアルミニウム黄銅管に代わって使
用されるようになってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に耐食材料として
の純チタンは、海水に対する耐食性が十分とはいい難い
材料である。すなわち、春から秋にかけての通常の海水
温度でのタービン発電プラントの運転状態では浸食発生
の問題はないが、とくに、冬季における海水温度の低下
とともに復水器真空度が上昇してタービン排気蒸気の流
速が過大になる。とくにタービン蒸気蒸発の流速が２０
０ｍ／秒をこえる場合にタービン排気蒸気およびその中
に含まれる水滴による浸食発生の可能性が出てくる。こ
の浸食は、釣鐘状に形成された海水冷却復水器の管束の
最外周に配設されている冷却管で顕著な現象であり、最
外周以外の内側の冷却管ではその懸念は少ない。
の純チタンは、海水に対する耐食性が十分とはいい難い
材料である。すなわち、春から秋にかけての通常の海水
温度でのタービン発電プラントの運転状態では浸食発生
の問題はないが、とくに、冬季における海水温度の低下
とともに復水器真空度が上昇してタービン排気蒸気の流
速が過大になる。とくにタービン蒸気蒸発の流速が２０
０ｍ／秒をこえる場合にタービン排気蒸気およびその中
に含まれる水滴による浸食発生の可能性が出てくる。こ
の浸食は、釣鐘状に形成された海水冷却復水器の管束の
最外周に配設されている冷却管で顕著な現象であり、最
外周以外の内側の冷却管ではその懸念は少ない。
【０００８】このような問題に対する構造的な対策とし
て考えられるのは、浸食の原因となるタービン排気蒸気
の流れを阻止もしくは変えるそらせ板の復水器内への設
置である。しかし、そらせ板の設置には、復水器内での
排気蒸気の流れの十分な解析が必要であり、不用意な設
置は逆に系内の熱伝達を阻害し、プラント効率に重大な
影響を及ぼす。また、そらせ板の設置そのものが困難で
あることが多い。
て考えられるのは、浸食の原因となるタービン排気蒸気
の流れを阻止もしくは変えるそらせ板の復水器内への設
置である。しかし、そらせ板の設置には、復水器内での
排気蒸気の流れの十分な解析が必要であり、不用意な設
置は逆に系内の熱伝達を阻害し、プラント効率に重大な
影響を及ぼす。また、そらせ板の設置そのものが困難で
あることが多い。
【０００９】まず、タービン排気蒸気の流速も大きなフ
アクターであるが、これを低減するには、前述のそらせ
板の設置と同様に流体力学的な詳細な検討が必要であ
り、復水器の構造そのものの改造も容易でない。
アクターであるが、これを低減するには、前述のそらせ
板の設置と同様に流体力学的な詳細な検討が必要であ
り、復水器の構造そのものの改造も容易でない。
【００１０】つぎに考えられるのは、浸食を顕著に受け
る管束最外周の冷却管を対象に行うものであり、まず管
束最外周の冷却管を厚肉管とすることが考えられる。し
かし、冷却管の肉厚を増しても浸食の発生を阻止できる
わけではなく、単に浸食によって減肉に要する時間を延
長させるだけの延命効果であり、いずれ新管との交換を
余儀なくされることが多い。
る管束最外周の冷却管を対象に行うものであり、まず管
束最外周の冷却管を厚肉管とすることが考えられる。し
かし、冷却管の肉厚を増しても浸食の発生を阻止できる
わけではなく、単に浸食によって減肉に要する時間を延
長させるだけの延命効果であり、いずれ新管との交換を
余儀なくされることが多い。
【００１１】さらに、浸食現象に占める大きなフアクタ
ーの一つに冷却管の材料自身の硬さがある。硬さを増大
すれば耐浸食性は向上するが、一方、延性の低下が認め
られ、管板との拡管作業、コンタクトロール加工および
溶接作業等での冷却管自身の割れ発生の可能性が高くな
り、十分な耐浸食性もつに必要な硬さまで増大させるこ
とは望めない。
ーの一つに冷却管の材料自身の硬さがある。硬さを増大
すれば耐浸食性は向上するが、一方、延性の低下が認め
られ、管板との拡管作業、コンタクトロール加工および
溶接作業等での冷却管自身の割れ発生の可能性が高くな
り、十分な耐浸食性もつに必要な硬さまで増大させるこ
とは望めない。
【００１２】そこで、本発明は、海水側からの腐蝕だけ
でなく、タービン排気蒸気からの浸食に対しても十分な
配慮がなされた海水冷却復水器を提供することを目的と
する。
でなく、タービン排気蒸気からの浸食に対しても十分な
配慮がなされた海水冷却復水器を提供することを目的と
する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明による海水冷却復
水器は、海水に接する内面管に純チタンを、また、ター
ビン排気蒸気に接する外面管に耐浸食性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼を使用した二重管からなる冷却
管を管束の最外周に配設して海水による外面管の浸食発
生および排気蒸気およびその中に含まれる水滴に起因す
る浸食の発生を防止したことを特徴とするものである。
水器は、海水に接する内面管に純チタンを、また、ター
ビン排気蒸気に接する外面管に耐浸食性に優れたオース
テナイト系ステンレス鋼を使用した二重管からなる冷却
管を管束の最外周に配設して海水による外面管の浸食発
生および排気蒸気およびその中に含まれる水滴に起因す
る浸食の発生を防止したことを特徴とするものである。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の海水冷却復水器の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１５】図１は、本発明による二重管からなる冷却
管の斜視図を示したものであり、海水と接する冷却管６
の内面管１０には耐海水性に優れた純チタン管が、ま
た、タービン排気蒸気と接する外面管１１には耐浸食性
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼がそれぞれ使用
されている。
管の斜視図を示したものであり、海水と接する冷却管６
の内面管１０には耐海水性に優れた純チタン管が、ま
た、タービン排気蒸気と接する外面管１１には耐浸食性
に優れたオーステナイト系ステンレス鋼がそれぞれ使用
されている。
【００１６】また、純チタンを使用する内面管１０とオ
ーステナイト系ステンレス鋼を使用する外面管１１は、
外面管１１の中に内面管１０を嵌合、組合せた際に過大
な間隙ができないような適当な寸法を有する継目無管も
しくは溶接管としてそれぞれ作られ、内面管１０と組合
せた後、液圧、ロール加工等によって両者の内外周間に
隙間が存在しないようにさらに密着、接合加工され一体
化される。
ーステナイト系ステンレス鋼を使用する外面管１１は、
外面管１１の中に内面管１０を嵌合、組合せた際に過大
な間隙ができないような適当な寸法を有する継目無管も
しくは溶接管としてそれぞれ作られ、内面管１０と組合
せた後、液圧、ロール加工等によって両者の内外周間に
隙間が存在しないようにさらに密着、接合加工され一体
化される。
【００１７】とくに、内面管１０に使用される純チタン
は、耐食性、加工性等の点から、例えばＪＩＳ Ｈ ４
６３１で規定されている熱交換器用チタン管、すなわ
ち、Ｈ：０．０１５％以下、Ｏ：０．３０％以下、Ｎ：
０．０７％以下、Ｔｉ：残部の成分を有するチタン管が
好ましい。
は、耐食性、加工性等の点から、例えばＪＩＳ Ｈ ４
６３１で規定されている熱交換器用チタン管、すなわ
ち、Ｈ：０．０１５％以下、Ｏ：０．３０％以下、Ｎ：
０．０７％以下、Ｔｉ：残部の成分を有するチタン管が
好ましい。
【００１８】一方、外面管１１には、例えばＪＩＳ Ｇ
３４６３で規定されているボイラ・熱交換器用ステン
レス鋼鋼管のオーステナイト系ステンレス鋼鋼管、すな
わち、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｎｉ：８〜２０％以下、Ｍ
ｏ：７％以下を基本組織として必要に応じて安定化元素
であるＴｉ、Ｎｂを微量添加したものを使用する。
３４６３で規定されているボイラ・熱交換器用ステン
レス鋼鋼管のオーステナイト系ステンレス鋼鋼管、すな
わち、Ｃｒ：１０〜２５％、Ｎｉ：８〜２０％以下、Ｍ
ｏ：７％以下を基本組織として必要に応じて安定化元素
であるＴｉ、Ｎｂを微量添加したものを使用する。
【００１９】なお、これらの材料に必然的に含まれるＳ
ｉ、Ｐ、Ｓ等の不純物質は、冷却管の加工性、耐食性を
良好に維持するためできるだけ少ない方がよい。
ｉ、Ｐ、Ｓ等の不純物質は、冷却管の加工性、耐食性を
良好に維持するためできるだけ少ない方がよい。
【００２０】図２は、縦軸にエロージョン減量比、横軸
に試験時間（ｈｒ）をとり、エロージョン減量の経時変
化を温度：１２０℃、流速：２００ｍ／秒の蒸気を使用
して行ったエロージヨン試験の結果を示している。本発
明の外面管１１に用いるオーステナイト系ステンレス鋼
のエロージヨン減量は純チタンのエロージヨン減量の約
１／１０であり、良好な耐浸蝕性を有していることが分
かる。
に試験時間（ｈｒ）をとり、エロージョン減量の経時変
化を温度：１２０℃、流速：２００ｍ／秒の蒸気を使用
して行ったエロージヨン試験の結果を示している。本発
明の外面管１１に用いるオーステナイト系ステンレス鋼
のエロージヨン減量は純チタンのエロージヨン減量の約
１／１０であり、良好な耐浸蝕性を有していることが分
かる。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、内面管に耐海水性
に優れた純チタンを、また、タービン排気蒸気と接する
外面管に耐浸蝕性に優れたオーステナイト系ステンレス
鋼を使用した二重管を管束最外周の冷却管として設置し
た本発明の海水冷却復水器では、冬季の海水温度の低下
とともに復水器真空度が上昇してタービン排気蒸気が高
速となって衝突する条件下においても十分な耐浸蝕性を
示す。また、本発明の海水冷却復水器は、タービン排気
蒸気および水滴衝突に起因する浸食だけでなく、タービ
ン機器、配管および系外から発生もしくは混入して飛来
してくるスケール、砂、ほこり等に起因する固体粒子に
よる浸食に対しても極めて有効である。
に優れた純チタンを、また、タービン排気蒸気と接する
外面管に耐浸蝕性に優れたオーステナイト系ステンレス
鋼を使用した二重管を管束最外周の冷却管として設置し
た本発明の海水冷却復水器では、冬季の海水温度の低下
とともに復水器真空度が上昇してタービン排気蒸気が高
速となって衝突する条件下においても十分な耐浸蝕性を
示す。また、本発明の海水冷却復水器は、タービン排気
蒸気および水滴衝突に起因する浸食だけでなく、タービ
ン機器、配管および系外から発生もしくは混入して飛来
してくるスケール、砂、ほこり等に起因する固体粒子に
よる浸食に対しても極めて有効である。
【図１】本発明に係わる復水器冷却管の一実施例を示す
斜視図。
斜視図。
【図２】材料の耐浸食性を比較して示すグラフ。
【図３】タービン発電プラントの復水器を示す図。
【図４】同じくその正面図。
１ 本体胴 ２ 水室 ３ 水室 ４ 管板 ５ 管板 ６ 冷却管 ７ 支持板 ８ａ ガス通路 ８ｂ ガス通路 ９ ホツトウエル １０ 内面管 １１ 外面管
Claims (1)
- 【請求項１】蒸気タービン発電プラントにおいて、冷却
水としての海水と接する内面管に純チタンを、また、タ
ービン排気蒸気と接する外面管にオーステナイト系ステ
ンレスン鋼を使用した二重管を構成し、該二重管を管束
の最外周の冷却管として設置したことを特徴とする海水
冷却復水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40002990A JPH05118772A (ja) | 1990-12-01 | 1990-12-01 | 海水冷却復水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40002990A JPH05118772A (ja) | 1990-12-01 | 1990-12-01 | 海水冷却復水器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05118772A true JPH05118772A (ja) | 1993-05-14 |
Family
ID=18509947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40002990A Pending JPH05118772A (ja) | 1990-12-01 | 1990-12-01 | 海水冷却復水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05118772A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050610A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmetauscherrohr, verfahren zur herstellung eines wärmetauscherrohrs sowie kondensator |
| JP2008106985A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 復水器の漏洩冷却管の特定方法 |
-
1990
- 1990-12-01 JP JP40002990A patent/JPH05118772A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999050610A1 (de) * | 1998-03-27 | 1999-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Wärmetauscherrohr, verfahren zur herstellung eines wärmetauscherrohrs sowie kondensator |
| JP2008106985A (ja) * | 2006-10-25 | 2008-05-08 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 復水器の漏洩冷却管の特定方法 |
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