JPH08121979A - 直接接触式復水器 - Google Patents

直接接触式復水器

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JPH08121979A
JPH08121979A JP26341394A JP26341394A JPH08121979A JP H08121979 A JPH08121979 A JP H08121979A JP 26341394 A JP26341394 A JP 26341394A JP 26341394 A JP26341394 A JP 26341394A JP H08121979 A JPH08121979 A JP H08121979A
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JP
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gas
chamber
cooling
cooling water
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JP26341394A
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English (en)
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Rokuro Furuichi
六郎 古市
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】ガス滞留による真空度の低下を防止して凝縮性
能の劣化のない高性能のものとする。 【構成】下部胴体2の中央部に長手方向に伸延させて、
ガス冷却室5Aと、冷却水母配管6Aに連通する冷却水
供給管10Aが接続され下面にノズル12Aを付設した
水室11Aと、下部に多数のガス入口孔18をもち端部
にガス排出口15Aをもつガス集合管17が付設されガ
ス通流孔14Aによりガス冷却室5Aと連通するガス流
通室13Aとからなるガス冷却装置を配置し、その両側
の隔壁3Aにより隔てられた空間に長手方向に伸延する
冷却水母配管6Aとこれに連通する冷却水分配管7Aと
ノズル8Aとを配置して凝縮室4Aを形成する。また下
部胴体2の底部には復水を貯えるホットウェル9を配
し、上部には上記タービンからの排気蒸気を導入する上
部胴体1を配する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地熱発電所等の蒸気タ
ービンから排出される水蒸気とその他のガスとの混合気
流に冷却水を噴霧して水蒸気を凝縮させて復水を抽出
し、さらに非凝縮ガスを冷却して取り出す直接接触式復
水器に関する。
【0002】
【従来の技術】地熱発電所等の蒸気タービンに用いられ
る直接接触式復水器においては、排気蒸気を凝縮室に導
き、冷却水を噴霧して冷却し凝縮させているが、伝熱性
能を上げて凝縮効率を高めるために凝縮室を真空に保持
する方法が採られている。しかしながらタービン排気蒸
気には非凝縮ガスが含まれており、これらのガスが凝縮
室に滞留すると真空度が低下して伝熱性能が低下してし
まうので、外部に取り出すことが必要になる。これらの
ガスを取り出す抽出機の所要容量は、ガス温度により影
響され、ガス温度が高いほど所要容量が大きくなる。し
たがって、一般にガスを冷却して温度を下げたのち取り
出す方法が採られている。
【0003】図4は、この種の従来の直接接触式復水
器、特にそのガス冷却装置を示す要部断面図(特開昭5
9−167690号公報参照)である。図において、直
接接触式復水器は、蒸気タービンから排出される水蒸気
とその他のガスとの混合気流を導入する上部胴体1、真
空に保持する下部胴体2、下部胴体2の内部の復水器長
手方向の中央部分に配置された凝縮室4、底部において
開口する隔壁3により区画された凝縮室4の両側の空間
に下側より上側へ順次配置されたガス冷却室5、水室1
1およびガス流通室13により構成されている。凝縮室
4には、下部胴体2の底部に配管された冷却水母配管
6、冷却水母配管6に連通し複数のノズル8が付設され
た複数の冷却水分配管7、さらに復水を溜めるホットウ
ェル9が組み込まれている。また水室11には、冷却水
母配管6に連通した冷却水供給管10が接続され、ガス
冷却室5に面した下側に複数のノズル12が組み込まれ
ており、さらにガス冷却室5とガス流通室13とを連通
させる複数のガス通流孔14が設置されている。また、
ガス流通室13の端面には冷却されたガスを外部に取り
出すガス排出口15が設置されている。
【0004】上記の構成において、冷却水を冷却水母配
管6に流通させ、冷却水分配管7のノズル8から凝縮室
4内へ噴霧するとともに、冷却水供給管10を通して水
室11に送りノズル12からガス冷却室5内に噴霧す
る。上部胴体1を通して下部胴体2の内部へと導かれた
蒸気タービンからの排気蒸気は、凝縮室4内で噴霧され
た冷却水と直接接触して熱交換が行われ、冷却される。
得られた復水と冷却水とはホットウェル9に流れ、復水
出口16より外部へ取り出される。一方、ガスは凝縮室
4内で凝縮しなかった蒸気とともにガス冷却室5へと流
れ、ノズル12から噴霧された冷却水と直接接触して熱
交換が行われ、凝縮して得られた復水と冷却水はホット
ウェル9に流れ、冷却されたガスはガス流通孔14を通
りガス流通室13へと集められ、ガス排出口15から外
部に抽出される。したがって、この方式の直接接触式復
水器のガス冷却装置では、ガス冷却室5へと送られた未
凝縮の蒸気を含んだガスが、複数のノズル12から微粒
となって分散されて噴霧される冷却水の対向流と直接接
触することとなるので、高い熱交換効率を得ることがで
き、水分が少なく低温に冷却されたガスを得ることがで
きる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の直
接接触式復水器においては、そのガス冷却装置を熱交換
効率の優れた構成とするよう特に配慮して構成されてい
る。しかしながら、このように構成された装置において
も、凝縮室4内で凝縮しなかった蒸気を含んだガスが、
必ずしも円滑にガス冷却室5へと流れないで、凝縮室4
内で渦流を形成して滞留してしまい、そのため真空度が
低下して、導入された排気蒸気とノズル8より噴霧され
る冷却水との伝熱性能が劣化し、蒸気を十分に凝縮する
ことができなくなってしまうという問題点があった。
【0006】また、ガス冷却室5で冷却された冷却ガス
は、ガス流通孔14を通してガス流通室13へと集めら
れ、ガス排出口15から抽出される構成であるので、ガ
ス流通室13内で流れの滞留が生じて、各ガス流通孔1
4を通る冷却ガスを均一に抽出できないという難点があ
る。本発明は上記の課題を考慮してなされたもので、そ
の目的は、凝縮室でのガスの滞留を防止して伝熱性能の
低下による凝縮性能の劣化を無くするともに、さらに、
ガス冷却室で冷却された冷却ガスを滞留させることなく
均一に抽出する高性能の直接接触式復水器を提供するこ
とにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、蒸気タービンから排出される
水蒸気と非凝縮ガスとの混合気流を導入し、凝縮室にお
いて噴霧される冷却水に直接接触させて水蒸気を冷却
し、凝縮させて復水を抽出し、さらにガス冷却装置にお
いて非凝縮ガスを冷却して排出口より排出する直接接触
式復水器において、前記凝縮室を、下部平面において復
水器の長手方向に伸延する一対の冷却水母配管と、該冷
却水母配管より略鉛直方向上方に分岐する複数の冷却水
分配管と、該冷却水分配管に付設され冷却水を噴霧する
多数のノズルとを備えるものとし、かつ、前記ガス冷却
装置が、復水器の長手方向に伸延し下方に開口する隔壁
により前記凝縮室と隔てられる中央部の空間に、噴霧さ
れる冷却水によりガスを冷却するガス冷却室と、前記冷
却水母配管より分岐する冷却水供給管が接続され前記ガ
ス冷却室に冷却水を噴霧する多数のノズルを下面に有す
る水室と、該水室に設けられた複数のガス通流孔により
前記ガス冷却室と連通し、長手方向端部にガス排出口を
有するガス流通室とを、復水器の長手方向に伸延して、
下方より上方に順次配置して形成するものとする。
【0008】さらに、上記において、前記ガス流通室
を、端部にガス排出口を有し下半部に多数のガス入口孔
を有するガス集合管を、ガス流通室の長手方向に伸延し
て付設し形成することとする。また、上記において、前
記ガス流通室を、分離板により隔てられた2つのガス流
通室から構成し、かつそれぞれのガス流通室に互いに独
立したガス排気系統に接続されたガス集合管を付設し形
成することとする。
【0009】
【作用】上記のように、直接接触式復水器の凝縮室を、
下部平面において復水器の長手方向に伸延する一対の冷
却水母配管と、この冷却水母配管より略鉛直方向上方に
分岐する複数の冷却水分配管と、この冷却水分配管に付
設される多数のノズルとを備えるものとし、さらに、そ
のガス冷却装置を、復水器の長手方向に伸延し下方に開
口する隔壁により凝縮室と隔てられた中央部の空間に、
ガス冷却室、水室、およびガス流通室を、復水器の長手
方向に伸延して、下方より上方に順次配置して形成する
こととすれば、凝縮室は、復水器の水平断面において長
手方向に直交する幅の狭い方向の両側に配置されること
となり、中央部にガス冷却装置が配置されることとな
る。したがって、復水器の上部より導入された蒸気ター
ビンからの排気蒸気は、2つの凝縮室に分流して下方へ
と流れ、冷却、凝縮されたのち、凝縮しなかった蒸気お
よびガスは、下方の開口部より中央部のガス冷却装置へ
と合流して入り、上方に流れてガス冷却室で凝縮し、非
凝縮ガスはさらにガス流通室へと上方に流れて排出され
ることになる。このとき排気蒸気の流路となる2つの凝
縮室およびガス冷却装置の水平断面は、いずれも幅が狭
く細長い矩形断面をもつこととなるので、排気蒸気はほ
ぼ層流状に流れてガス流通室へと導かれることとなり、
従来例で見られた渦流発生に伴うガスの滞留はほぼ防止
される。したがってガスの滞留による真空度の低下に起
因する凝縮性能の低下がほぼ防止されることとなる。
【0010】さらに、ガス流通室を、端部にガス排出口
を有し下半部に長手方向に分散された多数のガス入口孔
を有するガス集合管を、ガス流通室の長手方向に伸延し
て付設し形成することとすれば、層流状に流れてガス流
通室へと導かれた冷却ガスは多数のガス入口孔を通して
ガス集合管に入り、管内を流れて端部のガス排出口より
外部へと排出されることとなるので、ガス入口孔の選定
によりガス流通室内でのガスの滞留を防止することが容
易となる。
【0011】さらにまた、ガス流通室を、分離板により
隔てられた2つのガス流通室から構成し、かつそれぞれ
のガス流通室に互いに独立したガス排気系統に接続され
たガス集合管を付設し形成することとすれば、一方のガ
ス排気系統が停止する場合にあっても他方のガス排気系
統により運転の継続が可能となる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の直接接触式復水器の実施例を
図面を用いて説明する。図1は、本発明の直接接触式復
水器の第1の実施例の基本構成図で、(a)は長手方向
の断面図、(b)は(a)のA−A断面図である。本実
施例の直接接触式復水器においては、真空に保持する下
部胴体2の内部の幅の狭い方向の両側に2つの凝縮室4
Aが長手方向に伸延して配置され、その中央部にガス冷
却室5A、水室11Aおよびガス流通室13Aからなる
ガス冷却装置が同じく長手方向に伸延して配置されてい
る。凝縮室4Aの各々には、長手方向に伸延する冷却水
母配管6Aと、冷却水母配管6Aから鉛直方向上方に分
岐された複数の冷却水分配管7Aとが配置され、冷却水
分配管7Aの各々には多数の水平方向に開口したノズル
8Aが付設されている。ガス冷却装置は、下部胴体2の
両端に接し下方に開口部をもつ逆U字形状の隔壁3Aに
よって2つの凝縮室4Aと隔てられており、冷却水母配
管6Aと連通する冷却水供給管10Aが接続され下面に
ノズル12Aが付設された水室11Aと、その下部に位
置するガス冷却室5Aと、水室11Aに設けられたガス
通流孔14Aによりガス冷却室5Aと連結されたガス流
通室13Aから形成されており、さらにガス流通室13
Aには下方に長手方向に分散して配置された多数のガス
入口孔18を有し両端にガス排出口15Aを有するガス
集合管17が付設されている。なお、従来例と同様に、
復水器の底部には、凝縮して得られた復水および冷却水
を貯えるホットウェル9が設置されている。
【0013】本構成において、冷却水母配管6Aに冷却
水を供給すると、冷却水分配管7Aを通してノズル8A
より凝縮室4A内へと噴霧されるとともに、冷却水供給
管10Aを通して水室11Aに送られノズル12Aより
ガス冷却室5A内へと噴霧される。したがって、上部胴
体1より導入された蒸気タービンの排気蒸気は、2つの
凝縮室4Aへと分流し、凝縮室4A内で噴霧された冷却
水と熱交換し、冷却、凝縮される。凝縮され得られた復
水と冷却水はホットウェル9に貯えられ、復水出口16
Aより外部へ取り出される。一方、非凝縮性ガスは、凝
縮室4A内で凝縮しなかった蒸気とともに、2つの凝縮
室4Aから合流してガス冷却室5A内へと流れ、ノズル
12Aより噴霧された冷却水と熱交換し、再び冷却、凝
縮される。凝縮され得られた復水と冷却水はホットウェ
ル9へと貯えられ、冷却された非凝縮性ガスはガス通流
孔14Aを通りガス流通室13Aに入り、さらにガス入
口孔18を通ってガス集合管17に入って端部のガス排
出口15Aから外部に取り出される。
【0014】本構成では、排気蒸気の流路となる2つの
凝縮室およびガス冷却装置の水平断面がいずれも幅が狭
く細長い矩形断面をもつよう形成されているので、排気
蒸気はほぼ層流状に流れてガス流通室へと導かれるの
で、渦流発生に伴うガスの滞留がほぼ防止される。した
がってガスの滞留による真空度の低下に起因する凝縮性
能の低下が抑制され、効率のよい直接接触式復水器とな
る。
【0015】図2は、本発明の直接接触式復水器の第2
の実施例のガス冷却装置の要部断面図で、図1の基本構
成による直接接触式復水器のガス冷却装置に代替して用
いられる第2のガス冷却装置の実施例の断面図を示した
ものである。本構成のガス冷却装置においては、分離板
19により分割された配管によりガス集合管17Bおよ
び17Cを形成し、同時に分離板17によって、互いに
独立したガス流通室13Bおよび13C、同じく互いに
独立した水室11Bおよび11C、同じく互いに独立し
たガス冷却室5Bおよび5Cを形成している。したがっ
て、ガス冷却系統は、ガス冷却室5B、冷却水母配管に
連通した冷却水供給管10Bが接続され下面に冷却水噴
霧用のノズル12Aを付設した水室11B、およびガス
集合管17Bを内蔵しガス通流孔14Bを通してガス冷
却室5Bと連通するガス流通室13Bとからなるガス冷
却系統と、同様に構成されたガス冷却室5C、水室11
C、およびガス集合管17Cを内蔵したガス流通室13
Cとからなるガス冷却系統との2つの系統に分割されて
いる。
【0016】本構成では、上記のようにガス冷却系統が
2つの系統により構成されているので、排気蒸気の流路
となるガス冷却装置の水平断面が図1に示した第1の実
施例の場合よりさらに幅の狭い細長い矩形断面をもつこ
ととなるので、排気蒸気を層流状としてガス流通室へ導
き、渦流発生に伴うガスの滞留を防止するのにより効果
がある。また、本構成では、各系統を外部のそれぞれ独
立したガス排気系統に接続して使用することができるの
で、仮に一方のガス排気系統が不調となった場合にあっ
ても、もう一方のガス排気系統により運転を持続させる
ことができることとなり、信頼性のより高い装置とな
る。
【0017】図3は、本発明の直接接触式復水器の第3
の実施例のガス冷却装置の要部断面図で、図1の基本構
成による直接接触式復水器のガス冷却装置に代替して用
いられる第3のガス冷却装置の実施例の断面図を示した
ものである。本構成のガス冷却装置は、図2に示した第
2の実施例の場合と同様に、分離板19により、ガス冷
却室5B、水室11B、およびガス流通室13Dとから
なるガス冷却系統と、ガス冷却室5C、水室11C、お
よびガス流通室13Eとからなるガス冷却系統の2つの
ガス冷却系統に分割して構成されているが、第2の実施
例の場合と異なり、ガス流通室13Dおよび13Eに、
それぞれ独立した配管よりなるガス集合管17Dおよび
17Eが付設されている。本構成ではガス集合管17D
および17Eの付設が容易で、かつ第2の実施例と同様
な効果が得られるとい利点がある。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、上述のように、蒸気タ
ービンから排出される水蒸気と非凝縮ガスとの混合気流
を導入し、凝縮室において噴霧される冷却水に直接接触
させて水蒸気を冷却し、凝縮させて復水を抽出し、さら
にガス冷却装置において非凝縮ガスを冷却して排出口よ
り排出する直接接触式復水器において、その凝縮室を、
下部平面において復水器の長手方向に伸延する一対の冷
却水母配管と、この冷却水母配管より略鉛直方向上方に
分岐する複数の冷却水分配管と、この冷却水分配管に付
設される多数のノズルとを備えるものとし、さらに、そ
のガス冷却装置を、復水器の長手方向に伸延し下方に開
口する隔壁により凝縮室と隔てられた中央部の空間に、
ガス冷却室、水室、およびガス流通室を、復水器の長手
方向に伸延して、下方より上方に順次配置して形成する
こととしたので、導入された蒸気タービンからの排気蒸
気は、2つの凝縮室に分流して下方へと層流状に流れ、
冷却、凝縮されたのち、凝縮しなかった蒸気およびガス
は、下方の開口部より中央部のガス冷却装置へと合流し
て入り、上方に層流状に流れてガス冷却室で凝縮し、非
凝縮ガスはさらにガス流通室へと上方に流れ排出される
ことになり、従来例で見られた渦流発生に伴うガスの滞
留はほぼ防止されるので、真空度の低下による凝縮性能
の低下のない、高効率の直接接触式復水器が得られるこ
ととなった。
【0019】さらに、ガス流通室を、端部にガス排出口
を有し下半部に長手方向に分散された多数のガス入口孔
を有するガス集合管を、ガス流通室の長手方向に伸延し
て付設し形成し、ガス流通室へと導かれた冷却ガスを多
数のガス入口孔を通してガス集合管に導入し端部のガス
排出口より外部へ排出することとすれば、ガス集合管の
ガス入口孔の選定によりガス流通室内でのガスの滞留が
防止され、均一に排出することのできる高効率の直接接
触式復水器が得られることとなる。
【0020】さらにまた、ガス流通室を、分離板により
隔てられた2つのガス流通室から構成し、かつそれぞれ
のガス流通室に互いに独立したガス排気系統に接続され
たガス集合管を付設し形成することとすれば、一方のガ
ス排気系統が停止する場合にあっても他方のガス排気系
統により運転の継続が可能となり、運転の信頼性の高い
直接接触式復水器が得られることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の直接接触式復水器の第1の実施例の基
本構成図で、(a)は長手方向の断面図、(b)は
(a)のA−A断面図
【図2】本発明の直接接触式復水器の第2の実施例のガ
ス冷却装置の要部断面図
【図3】本発明の直接接触式復水器の第3の実施例のガ
ス冷却装置の要部断面図
【図4】従来の直接接触式復水器のガス冷却装置の要部
断面図
【符号の説明】
1 上部胴体 2 下部胴体 3,3A 隔壁 4,4A 凝縮室 5,5A ガス冷却室 5B,5C ガス冷却室 6,6A 冷却水母配管 7,7A 冷却水分配管 8,8A ノズル 9 ホットッウェル 10,10A 冷却水供給管 11,11A 水室 11B,11C 水室 12,12A ノズル 13,13A ガス流通室 13B,13C ガス流通室 13D,13E ガス流通室 14,14A ガスガス通流孔 14B,14C ガスガス通流孔 15,15A ガス排出口 16 復水出口 17 ガス集合管 17B,17C ガス集合管 17D,17E ガス集合管 18 ガス入口孔 19 分離板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】蒸気タービンから排出される水蒸気と非凝
    縮ガスとの混合気流を導入し、凝縮室において噴霧され
    る冷却水に直接接触させて水蒸気を冷却し、凝縮させて
    復水を抽出し、さらにガス冷却装置において非凝縮ガス
    を冷却して排出口より排出する直接接触式復水器におい
    て、前記凝縮室が、下部平面において復水器の長手方向
    に伸延する一対の冷却水母配管と、該冷却水母配管より
    略鉛直方向上方に分岐する複数の冷却水分配管と、該冷
    却水分配管に付設され冷却水を噴霧する多数のノズルと
    を備え、かつ、前記ガス冷却装置が、復水器の長手方向
    に伸延し下方に開口する隔壁により前記凝縮室と隔てら
    れる中央部の空間に、噴霧される冷却水によりガスを冷
    却するガス冷却室と、前記冷却水母配管より分岐する冷
    却水供給管が接続され前記ガス冷却室に冷却水を噴霧す
    る多数のノズルを下面に有する水室と、該水室に設けら
    れた複数のガス通流孔により前記ガス冷却室と連通し、
    長手方向端部にガス排出口を有するガス流通室とを、復
    水器の長手方向に伸延して、下方より上方に順次配置し
    てなることを特徴とする直接接触式復水器。
  2. 【請求項2】請求項1記載の直接接触式復水器におい
    て、前記ガス流通室が、端部にガス排出口を有し下半部
    に多数のガス入口孔を有するガス集合管を、前記ガス流
    通室の長手方向に伸延して付設し形成されていることを
    特徴とする直接接触式復水器。
  3. 【請求項3】請求項2記載の直接接触式復水器におい
    て、前記ガス流通室が分離板により隔てられた2つのガ
    ス流通室からなり、かつそれぞれのガス流通室に互いに
    独立したガス排気系統に接続されるガス集合管が付設さ
    れていることを特徴とする直接接触式復水器。
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