JPH09273875A - 蒸気タービンの復水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 軸流排気復水器を備えた蒸気タービンの復水
装置において、粒径の大きい水滴やドレンが軸流排気復
水器に流入することを防止し、冷却管群のエロージョン
や振動の発生を防止する。 【解決手段】 タービン軸の高さと軸流排気復水器６の
中心とをほぼ同一レベルにした蒸気タービンの復水装置
において、低圧最終動翼のすぐ下流側の位置と中間胴５
出口との外壁にドレンを捕集するドレンキャッチャ１４
ａ，１４ｂを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蒸気タービンから
の蒸気を復水させる蒸気タービンの復水装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に従来の蒸気タービンの復水装置の
全体構成を示す。蒸気タービン１の低圧最終動翼２を出
た蒸気３は、タービン排気室４、中間胴５を通って軸流
排気復水器６に流入する。軸流排気復水器６内には、冷
却水が供給される多数の冷却水細管を備えた上段と下段
の冷却管群７が設けられており、その中心１２（上段の
冷却管群と下段の冷却管群の中心）はタービン軸の中心
線１１とほぼ同一レベルに配置されている。

【０００３】軸流排気復水器６に流入した蒸気３は、冷
却管群７の冷却水細管を通る冷却水と熱交換して復水さ
せられ、上段の冷却管群からはドレン８となって下方の
トレイ１３へ落ち、最終的には軸流排気復水器６の下部
のホットウエル９に溜められる。また、下段の冷却管群
からのドレンは、直接ホットウエル９へ落ちてここに溜
められる。ホットウエル９内に溜められた復水１０は図
示しないポンプにより汲み上げられ、ホットウエル９内
の復水１０は一定の水位面に保持される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の軸流排気復
水器では、タービン軸の中心線１１と軸流排気復水器６
の中心１２のレベルがほぼ同一であるから、タービンの
低圧最終動翼２を出た蒸気３は、タービン排気室４、中
間胴５をその軸方向面積の増分に応じて減速、すなわ
ち、圧力回復しつつ軸流排気復水器６へほぼ軸方向に流
入する。

【０００５】この場合、タービン出口での流速分布の歪
みや、中間胴の形状や、内部部材の配置等によっては、
冷却管群７に局所的に高速の蒸気３ａが衝突することに
なる。ところで、蒸気３は水滴を含む湿り蒸気であるか
ら、低圧最終動翼２の遠心力によって、大きな粒径の水
滴１７はタービン排気室４や中間胴５の外壁へ向って飛
ばされる。外壁に付着したこの水滴は、集積して大きな
水塊のドレン１８となる。このドレン１８は、その後蒸
気中に再飛散するものもあれば、そのまま排気室４、中
間胴５の外壁上を下流側へ向って発達しつつ流れ、軸流
排気復水器６に到達するものもある。

【０００６】いづれにしても、軸流排気復水器６には粒
径の大きな水滴やドレンを伴った蒸気３ａが流入し、こ
れが高速で冷却管群７を構成する冷却水細管に衝突する
とエロージョン損傷を与える。また更に、蒸気より密度
が大きいドレンにより冷却水細管が励振されることにな
り、これが破損する等の大きなトラブルの要因になりう
る欠点があった。

【０００７】一方、冷却管群にドレンが飛散して付着す
ると、流力的及び熱的に抵抗作用が働き、冷却管群での
圧力損失を増大させると共に伝熱性能を低下させること
になり、結果的に真空度を悪化させることになるので、
タービンの出力が減少しプラント性能を低下させる欠点
があった。

【０００８】本発明は、以上の問題点を解決することが
できる蒸気タービンの復水装置を提供しようとするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、タービン軸の
高さと軸流排気復水器の中心とがほぼ同一レベルにある
軸流排気復水器を備えた蒸気タービンの復水装置におい
て、低圧最終動翼のすく下流側の位置と軸流排気復水器
に蒸気を流入させる中間胴の出口との外壁の部分にドレ
ンを捕集するドレンキャッチャを設けたことを特徴とす
る。

【００１０】本発明では、低圧最終動翼の遠心力によっ
て外壁側へ向って流れる粒径の大きい水滴は、外壁の低
圧最終動翼のすぐ下流側の位置に設けられたドレンキャ
ッチャに捕集される。また、このドレンキャッチャに捕
集されずに外壁に付着した水滴のうち下流へ向って流れ
るにつれて発達して大きな水滴となったドレンは、中間
胴の出口に設けられたドレンキャッチャに捕集される。

【００１１】従って、軸流排気復水器に入る蒸気からは
大きな粒径の水滴やドレンが除去されているので、冷却
管群にドレン等が高速で衝突してエロージョン損傷と振
動が発生することが防止される。また、ドレン等の衝
突、付着に起因する付加的な冷却管群の圧力損失や伝熱
損失をなくし、軸流排気脱水器における真空度を高くし
て蒸気タービン出力を増加させて、プラント効率を向上
させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１によ
って説明する。本実施の形態は、図２に示される従来の
蒸気タービンの復水装置を以下説明するように改良した
ものであり、変更のない対応する部分については、図１
において図２におけると同一の符号を付し、その説明を
省略する。

【００１３】本実施の形態では、タービン排気室４の外
壁の低圧最終動翼２のすぐ下流側の位置に、内方へ向っ
て開口した環状のドレンキャッチャ１４ａが設けられて
いる。同ドレンキャッチャ１４ａの下車室側にドレン溜
り１５ａが設けられ、同ドレン溜り１５ａは連絡管１６
により軸流排気復水器６の下部に設けられたホットウエ
ル９に連絡されている。

【００１４】一方、タービン排気室４と軸流排気復水器
６との間に設けられた中間胴５の出口外壁に外壁より若
干内側へ突出し上流側へ向う庇１４ｃを備えたドレンキ
ャッチャ１４ｂを全周にわたって設置し、同ドレンキャ
ッチャ１４ｂの下車室側にドレン溜り１５ｂが設けら
れ、同ドレン溜り１５ｂは前記連絡管１６により軸流排
気復水器６の下部に設けられたホットウエル９に連絡さ
れている。

【００１５】以上のように構成された本実施の形態で
は、低圧最終動翼２の遠心力により粒径の大きな水滴１
７は、タービン排気室４の外壁へ向って流れ、ドレンキ
ャッチャ１４ａに捕集され、ドレン１８ａとなって連絡
管１６を通って軸流排気復水器６のホットウエル９に回
収される。

【００１６】前記ドレンキャッチャ１４ａに捕集されず
に外壁に付着した水滴の中で、タービン排気室４、中間
胴５と下流へ向って流れるにつれて発達したドレン１８
ｂは、中間胴６の出口に設置されたドレンキャッチャ１
４ｂに捕集された上、連絡管１６を通って軸流排気復水
器６のホットウエル９に回収される。

【００１７】このように、これらドレンキャッチャ１４
ａ，１４ｂによって軸流排気復水器６に入る蒸気からは
大きな粒径の水滴やドレンが除去されるので、冷却管群
７を構成する冷却水細管にドレンが高速で衝突、付着す
ることが大幅に緩和され、エロージョン損傷と振動の発
生を防止することができる。また、水滴やドレンの衝突
・付着に起因する付加的な冷却管群７の圧力損失や伝熱
損失をなくすことができるので、軸流排気復水器６にお
ける真空度を高くすることができ、蒸気タービン出力を
増加させてプラント効率を向上させることができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明では、低圧最終動翼のすぐ下流側
の位置と軸流排気復水器に蒸気を流入させる中間胴の出
口と外壁に設けられたドレンキャッチャにより、粒径の
大きな水滴やドレンが捕集され、これらが軸流排気復水
器に流入することが大幅に排除される。この結果、ドレ
ン等が冷却管群を構成する細管に高速で衝突し、付着す
ることが著しく低減されるので、同細管のドレンアタッ
ク・エロージョンや振動トラブルの発生を防止すること
ができる。

【００１９】また、ドレン等の衝突、付着に起因する付
加的な冷却管群の圧力損失や伝熱損失をなくすことがで
きるので、軸流排気復水器における真空度を高くするこ
とができ、蒸気タービン出力を増加させてプラント効率
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態の断面図である。

【図２】従来の蒸気タービンの復水装置の全体構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１ 蒸気タービン ２ 最終動翼 ３ 蒸気流れ ４ タービン排気室 ５ 中間胴 ６ 軸流排気復水器 ７ 冷却管 ９ ホットウエル １０ 復水 １１ タービン軸の中心線 １２ 軸流排気復水器の中心 １３ トレイ １４ａ，１４ｂ ドレンキャッチャ １４ｃ 庇 １５ａ，１５ｂ ドレン溜り １６ 連絡管 １７ 水滴 １８ａ，１８ｂ ドレン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 タービン軸の高さと軸流排気復水器中心
   とがほぼ同一レベルにある軸流排気復水器を備えた蒸気
   タービンの復水装置において、低圧最終動翼のすぐ下流
   側の位置と軸流排気復水器に蒸気を流入させる中間胴の
   出口との外壁にドレンを捕集するドレンキャッチャを設
   けたことを特徴とする蒸気タービンの復水装置に関す
   る。