JPH08200609A - 蒸気温度調整方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】内部に蒸気が流れる管１と管１から蒸気を取り
出す案内管２と蒸気を冷却するための水を供給する供給
水配管７と管１内に出口が蒸気の流れ方向に対して角度
を設けて取り付けてある蒸気インゼクタ３からなる蒸気
温度調整装置により構成される。 【効果】噴霧液滴９が蒸気流を撹拌するので蒸気中に局
所的な低温部を作らず、噴霧液滴９は早く蒸発する。こ
れにより管壁に衝突する液滴を減少させ、熱衝撃を抑え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、火力発電プラントなど
の過熱器や再熱器において、出力調整に応じて蒸気温度
を調整する蒸気温度調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、火力発電プラントではボイラや
タービンの保護の観点から蒸気温度を一定に保つことが
重要である。そのため、過熱器や再熱器での熱吸収によ
って蒸気温度を調整する、所謂過熱低減器を有する。従
来の過熱低減器では、機械工学便覧基礎編応用編（１９
８７，日本機械学会）のＢ６−２３ページ図６０（ｃ）
に記載されているように、過熱低減器で管路内に冷却水
を噴霧し、液滴が蒸発することで蒸気から熱を奪い、過
熱蒸気温度を一定に調整する装置などが知られている。
従来のようにスプレイノズルなどの冷却水噴霧装置によ
って管内に液滴を噴霧すると、液滴は充分に混合され
ず、管路断面内に不均一に分布しやすい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このため、上記のよう
なスプレイノズルによって液滴を噴霧した場合、蒸気に
局所的な低温部分ができ、そこで蒸発できなかった液滴
が管壁に衝突する可能性がある。管はあらかじめ過熱蒸
気により高温になっているため、もし特定の箇所へ液滴
が繰返し衝突すると、衝突部の管の内壁で急激に温度低
下が発生し、管壁は熱衝撃を受ける恐れがある。このこ
とから、壁面に到達する前に噴霧液滴を完全に蒸発させ
る必要性があるが、そのためには管寸法を大きくする
か、極小の液滴を発生するスプレイノズルによって液滴
を噴霧するか、蒸気に局所的な低温部分を生じさせない
等の手段を取る必要がある。しかし、前二者は機器の大
型化の点や機器製作にかかる費用増加の点から問題があ
る。

【０００４】本発明の目的は蒸気温度調整装置におい
て、噴霧液滴と蒸気を均一に混合するため、蒸気を撹拌
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する第一
の手段は、管内を流れる蒸気に冷却水を噴霧し、前記蒸
気を減温する蒸気温度調整装置において、前記管内を流
れる蒸気と蒸気を冷却するための供給水の温度差を利用
して、運動エネルギを生じさせ、前記運動エネルギで前
記蒸気を撹拌する方法である。

【０００６】上記目的を達成する第二の手段は、管内を
流れる蒸気に冷却水を噴霧し、前記蒸気を減温する蒸気
温度調整装置において、前記管から前記蒸気を取り出す
案内管と前記蒸気を冷却するための水を供給する供給水
配管と出口が前記蒸気の流れ方向に対して角度を設けて
取り付けてある蒸気インゼクタを設けること特徴とする
蒸気温度調整装置である。

【０００７】上記目的を達成する第三の手段は、上記記
載の蒸気温度調整装置において、蒸気の流れ方向の逆方
向に冷却水を噴霧するための噴霧口を持つ冷却水噴霧装
置を特徴とする蒸気温度調整装置である。

【０００８】

【作用】上記第一の手段によれば、蒸気と蒸気を冷却す
るための供給水との温度差を利用し、蒸気流を撹拌でき
る。

【０００９】上記第二の手段によれば、冷却水噴霧装置
において、噴霧液滴が管内蒸気を撹拌し、液滴は管路内
全体広がる。

【００１０】上記第三の手段によれば、液滴を蒸気の流
れ方向の逆向きに角度を付けて噴霧させることで、液滴
を微粒化することができる。

【００１１】

【実施例】本発明の実施例を図１を用いて説明する。

【００１２】図１は本発明による蒸気温度調整装置の縦
断面図である。

【００１３】図１において１は蒸気を内部に流す管であ
り、管１から蒸気を案内管２で冷却水噴霧装置に導く。
ここで、管１は図２に示すように一次再熱器と二次再熱
器の間に設置されている。また、冷却水噴霧装置には蒸
気インゼクタ３を用いる。心棒４の先に取り付けられた
弁５は蒸気の減温が必要ないときは閉じている。蒸気イ
ンゼクタ３内で蒸気はノズル６で加速減圧され、供給水
配管７から吸い込んだ水と接触し凝縮する。これによっ
て蒸気のエネルギは水の速度エネルギの形で伝えられ
る。更にディフューザ８で速度ヘッドを圧力ヘッドに変
換し、ここから液滴９を噴霧する。このとき蒸気の有す
る熱エネルギも水に伝えられる。ところで、図３のよう
に従来の蒸気温度調節装置では、液滴９は充分に混合さ
れず、広がらないため、蒸気流に局所的な低温の部分を
作り、噴霧液滴の蒸発を妨げる。一方、本実施例では、
管１内蒸気と供給水配管７から吸い込んだ水との温度差
によって供給水を吸い込み、更にディフューザ８から液
滴９を噴霧し、蒸気を冷却する。噴霧された液滴９が管
１内蒸気を撹拌し、管路内に一様に広がるので、蒸気に
局所的な低温部分を発生しにくくする。

【００１４】図４に示すように、ディフューザ８を蒸気
流方向の逆方向に角度を付けて液滴を噴霧してもよい。
これにより噴霧された液滴９と蒸気との相対速度が大き
くなり、液滴は蒸気流からの抵抗力を受け、微粒化され
る。よって液滴は蒸発しやすくなり、管壁に衝突する液
滴も減る。

【００１５】上記の実施例では蒸気インゼクタ３は管１
の外部に１基設置されているが、図５に示すように複数
基蒸気インゼクタ３を管１に取り付けてもよい。これに
よって、管１内に構造物を設置することなく、ディフュ
ーザ８の角度と取り付け位置を調整することで、液滴９
に管軸まわりに旋回運動を与えることができ、液滴９は
管１路内に一様に広がる。

【００１６】また、図６に示すように、蒸気を取り出す
案内管１１を管１の曲り部に取り付けてもよい。管１の
曲り部に取り付けた案内管１１で、遠心力により外側に
押し出された蒸気を蒸気インゼクタ３に効率良く導入す
ることができる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の本発明では、蒸気と蒸気を冷
却するための水との温度差を利用して、蒸気流を撹拌す
ることができる。これによって、噴霧液滴を早く蒸発さ
せることができる。

【００１８】請求項２の本発明では、噴霧液滴が蒸気流
を撹拌するので、蒸気中に局所的な低温部を作らず、噴
霧液滴を早く蒸発させる。これにより管壁に衝突する液
滴を減少させ、熱衝撃を抑えることもできる。

【００１９】請求項３の発明では請求項２の発明による
効果に加えて蒸気流方向の逆方向に角度を付けて液滴を
噴霧することで、液滴を微粒化し、噴霧液滴の蒸発を促
進する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による蒸気温度調整装置の縦断
面図。

【図２】図１の蒸気温度調整装置のブロック図。

【図３】従来の蒸気温度調整装置の縦断面図。

【図４】図１に示した液滴噴霧方向を変えたときの縦断
面図。

【図５】本発明の別の実施例による蒸気温度調整装置の
縦断面図。

【図６】図１に示した案内管の取り付け位置を変えたと
きの縦断面図。

【符号の説明】

１…管、２…案内管、３…蒸気インゼクタ、４…心棒、
５…弁、６…ノズル、７…供給水配管、８…ディフュー
ザ、９…噴霧液滴、１０…スプレイノズル、１１…蒸気
案内管。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管内を流れる蒸気に冷却水を噴霧し、前記
   蒸気を減温する蒸気温度調整装置において、前記管内を
   流れる蒸気と蒸気を冷却するための供給水の温度差を利
   用して、運動エネルギを生じさせ、前記運動エネルギで
   前記蒸気を撹拌することを特徴とする蒸気温度調整方
   法。
2. 【請求項２】管内を流れる蒸気に冷却水を噴霧し、前記
   蒸気を減温する蒸気温度調整装置において、前記管から
   前記蒸気を取り出す案内管と前記蒸気を冷却するための
   水を供給する供給水配管と出口が前記蒸気の流れ方向に
   対して角度を設けて取り付けてある蒸気インゼクタを設
   けること特徴とする蒸気温度調整装置。
3. 【請求項３】請求項２において、前記蒸気の流れ方向の
   逆方向に冷却水を噴霧するための出口を持つ蒸気インゼ
   クタをもつ蒸気温度調整装置。