JPH11173768A - 多段圧復水器 - Google Patents
多段圧復水器Info
- Publication number
- JPH11173768A JPH11173768A JP34011897A JP34011897A JPH11173768A JP H11173768 A JPH11173768 A JP H11173768A JP 34011897 A JP34011897 A JP 34011897A JP 34011897 A JP34011897 A JP 34011897A JP H11173768 A JPH11173768 A JP H11173768A
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- JP
- Japan
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- condenser
- pressure
- low
- stage
- hot well
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 多段圧復水器の設置高さを小さくすること。
【解決手段】 多段圧復水器における低圧段側の第１段
ホットウェル底１１には、多孔板１３が組込まれ、多孔
板１３には、多数の小孔１３ａが開けられている。多孔
板１３の小孔１３ａは同ピッチで形成され、各小孔１３
ａの直下には、円錐形障害物２１が設けられている。円
錐形障害物２１は、小孔１３ａから流下する液体が、円
錐形障害物２１の頂点の中心に一致するように、その頂
点を上側に向けて配置されている。
ホットウェル底１１には、多孔板１３が組込まれ、多孔
板１３には、多数の小孔１３ａが開けられている。多孔
板１３の小孔１３ａは同ピッチで形成され、各小孔１３
ａの直下には、円錐形障害物２１が設けられている。円
錐形障害物２１は、小孔１３ａから流下する液体が、円
錐形障害物２１の頂点の中心に一致するように、その頂
点を上側に向けて配置されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低圧段または中圧
段のホットウエルの復水を有効に再熱する多段圧復水器
に関する。
段のホットウエルの復水を有効に再熱する多段圧復水器
に関する。
【０００２】
【従来の技術】大型事業用火力原子発電所では、２〜３
車室の低圧タービンを採用する例が多い。この場合に、
多段圧復水器を採用すると、プラント効率の向上又はプ
ラント建設費の低減が達成できる。以下、多段圧復水器
の例として、２車室低圧タービンをあげて説明する。図
２に示すように、低圧タービン部には、低圧タービンケ
ーシング２ａ，２ｂが配設され、それらの内部には、低
圧タービン１ａ，１ｂが配設されている。低圧タービン
ケーシング２ａの下部には、低圧段側の復水器胴３が配
設され、他方の低圧タービンケーシング２ｂの下部に
は、高圧段側の復水器胴４が配設されている。低圧ター
ビン１ａ，１ｂの各々の下部には、復水器胴３，４を貫
通して復水器細管８が多数設けられている。
車室の低圧タービンを採用する例が多い。この場合に、
多段圧復水器を採用すると、プラント効率の向上又はプ
ラント建設費の低減が達成できる。以下、多段圧復水器
の例として、２車室低圧タービンをあげて説明する。図
２に示すように、低圧タービン部には、低圧タービンケ
ーシング２ａ，２ｂが配設され、それらの内部には、低
圧タービン１ａ，１ｂが配設されている。低圧タービン
ケーシング２ａの下部には、低圧段側の復水器胴３が配
設され、他方の低圧タービンケーシング２ｂの下部に
は、高圧段側の復水器胴４が配設されている。低圧ター
ビン１ａ，１ｂの各々の下部には、復水器胴３，４を貫
通して復水器細管８が多数設けられている。
【０００３】復水器細管８の一方の開口端には、復水器
冷却水の入口水室６が設けられ、他方の開口端には復水
器冷却水の出口水室７が設けられている。復水器胴３，
４の内部は、隔壁５により区画され、低圧段側の復水器
胴３内には、復水器第１段ホットウェル９と第２段ホッ
トウェル１２が上下に設けられている。第１段ホットウ
ェル９の底部のホットウェル底１１には、それらのホッ
トウェル９，１２を連通した多数の小孔１３ａが形成さ
れた多孔板１３が設けられている。第１段ホットウェル
９は、上側のタービン１ａ室と連通し、第２段ホットウ
ェル１２には、配管１４と接続された排水口がその底部
に設けられ、配管１４は復水ポンプ１４ａを介して、図
示しないボイラー等へ連通している。
冷却水の入口水室６が設けられ、他方の開口端には復水
器冷却水の出口水室７が設けられている。復水器胴３，
４の内部は、隔壁５により区画され、低圧段側の復水器
胴３内には、復水器第１段ホットウェル９と第２段ホッ
トウェル１２が上下に設けられている。第１段ホットウ
ェル９の底部のホットウェル底１１には、それらのホッ
トウェル９，１２を連通した多数の小孔１３ａが形成さ
れた多孔板１３が設けられている。第１段ホットウェル
９は、上側のタービン１ａ室と連通し、第２段ホットウ
ェル１２には、配管１４と接続された排水口がその底部
に設けられ、配管１４は復水ポンプ１４ａを介して、図
示しないボイラー等へ連通している。
【０００４】高圧段復水器胴４の内部には、復水器ホッ
トウェル１０が設けられ、これはその上側にある低圧タ
ービン１ｂ室と連通している。多段圧復水器の低圧段側
と高圧段側は、隔壁５に設けられた通路５ａ，５ｂによ
り連通し、上側の通路５ａは低圧段側の再熱部１８に開
口し、下側の通路５ｂは高圧段側のホットウェル１０と
低圧段側の第２段ホットウェル１２を連通している。
トウェル１０が設けられ、これはその上側にある低圧タ
ービン１ｂ室と連通している。多段圧復水器の低圧段側
と高圧段側は、隔壁５に設けられた通路５ａ，５ｂによ
り連通し、上側の通路５ａは低圧段側の再熱部１８に開
口し、下側の通路５ｂは高圧段側のホットウェル１０と
低圧段側の第２段ホットウェル１２を連通している。
【０００５】このような構成により、復水器冷却水の入
口水室６へ流入した冷却水は、多数の復水器細管８を通
り復水器冷却水の出口水室７から系外へ排出される。低
圧タービン１ａ，１ｂの排気は、復水器冷却水により冷
却されて凝縮して水となり、下部のホットウェル９，１
０へ流下する。このとき、復水器細管８を流れる冷却水
は、熱交換によって温度上昇する。その際、復水器細管
８に対して上流側の低圧段側より、下流側の高圧段側の
方が、復水器細管８の温度が高くなり、その結果として
復水器器内圧も高圧段側が低圧段側より高くなる。高圧
段側と低圧段側の圧力差は２００mmAq程度である。低圧
段の第１段ホットウェル９に溜まった復水は、多孔板１
３の多数の小孔１３ａから流下し、高圧段側から通路５
ａを経て流入する飽和蒸気により再熱され、昇温されて
復水器第２段ホットウェル１２へ流下する。次いで、高
圧段側の復水と共に復水ポンプ１４ａで昇圧され、図示
されていない低圧給水加熱器等を経てボイラーへ送られ
る。
口水室６へ流入した冷却水は、多数の復水器細管８を通
り復水器冷却水の出口水室７から系外へ排出される。低
圧タービン１ａ，１ｂの排気は、復水器冷却水により冷
却されて凝縮して水となり、下部のホットウェル９，１
０へ流下する。このとき、復水器細管８を流れる冷却水
は、熱交換によって温度上昇する。その際、復水器細管
８に対して上流側の低圧段側より、下流側の高圧段側の
方が、復水器細管８の温度が高くなり、その結果として
復水器器内圧も高圧段側が低圧段側より高くなる。高圧
段側と低圧段側の圧力差は２００mmAq程度である。低圧
段の第１段ホットウェル９に溜まった復水は、多孔板１
３の多数の小孔１３ａから流下し、高圧段側から通路５
ａを経て流入する飽和蒸気により再熱され、昇温されて
復水器第２段ホットウェル１２へ流下する。次いで、高
圧段側の復水と共に復水ポンプ１４ａで昇圧され、図示
されていない低圧給水加熱器等を経てボイラーへ送られ
る。
【０００６】以上が多段圧復水器の概要であるが、これ
は従来の単段圧復水器と比較して、タービンプラント効
率から見て、次の長所および短所がある。 （１）復水ポンプ出口の復水は低圧段復水器分が再熱さ
れるため、高圧段復水器圧力の飽和温度近くとなり、低
圧給水加熱器の加熱蒸気が低減でき、タービン抽気量が
減少し、減少した分タービンの出力が増大する。 （２）低圧段復水器側の低圧タービンは、復水器器内圧
が低く出力が増大する。 （３）高圧段復水器側の低圧タービンは、復水器器内圧
が高く出力が減少する。 このうち、上記（２）項と（３）項は相殺され、（１）
項が大きくタービンプラントの効率向上につながる。
は従来の単段圧復水器と比較して、タービンプラント効
率から見て、次の長所および短所がある。 （１）復水ポンプ出口の復水は低圧段復水器分が再熱さ
れるため、高圧段復水器圧力の飽和温度近くとなり、低
圧給水加熱器の加熱蒸気が低減でき、タービン抽気量が
減少し、減少した分タービンの出力が増大する。 （２）低圧段復水器側の低圧タービンは、復水器器内圧
が低く出力が増大する。 （３）高圧段復水器側の低圧タービンは、復水器器内圧
が高く出力が減少する。 このうち、上記（２）項と（３）項は相殺され、（１）
項が大きくタービンプラントの効率向上につながる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】図１に示すように、多
段圧復水器は低圧段側の復水器第１段ホットウェル９お
よび再熱部１８が必要となり、これが復水器高さを増大
させプラント建設費が高くなる問題がある。上記第１段
ホットウェル９の高さは、高圧段復水器と低圧段復水器
の器内圧差（約２００mmAq）と、小孔１３ａへの流入圧
（散布水頭）の和で決まる。また、再熱部１８の高さは
その再熱器の直接接触式熱交換の形式および性能により
決まる。
段圧復水器は低圧段側の復水器第１段ホットウェル９お
よび再熱部１８が必要となり、これが復水器高さを増大
させプラント建設費が高くなる問題がある。上記第１段
ホットウェル９の高さは、高圧段復水器と低圧段復水器
の器内圧差（約２００mmAq）と、小孔１３ａへの流入圧
（散布水頭）の和で決まる。また、再熱部１８の高さは
その再熱器の直接接触式熱交換の形式および性能により
決まる。
【０００８】再熱部の再熱器として採用されている従来
の直接接触式熱交換器としては、次のものがある。 （１）多孔板式 これは、図２または図３の（Ａ）で示すように、低圧段
のホットウェル底１１に配設した多孔板１３に多数の小
孔１３ａを設けた液柱式に分類されるが、小孔１３ａを
流下する復水の容積当たりの気液界面面積が低く、必要
な熱交換性能を満たすには、再熱部１８の高さを１ｍ以
上とする必要がある。 （２）衝突液膜式 これは、図３の（Ｂ）に示す構成のものであり、高い熱
交換性能を持つが、液膜を噴出させるノズル２４を復水
器第１段ホットウェル底１１に設ける必要があり、この
加工が難しくコストダウンにはならない。 （３）トレイ方式 図３の（Ｃ）に示すように、再熱部に多数のトレイ２５
を配置したものであり、給水加熱器の一種の脱気器で採
用されている方式で、容積当たりの気液界面面積が広
く、熱交換性能は上記衝突液膜式より高い。しかし、復
水器内に配設されているため、加熱蒸気の密度が低く蒸
気の流路をトレイ２５が遮る形となり、この対策として
蒸気流路を確保する必要があり、再熱部の高さを低くす
ることができなくなる。 （４）スプレー式 これは、図３の（Ｄ）に示す構成のものであり、熱交換
性能には問題ないが、ホットウェル復水をポンプで昇圧
し、ノズル２６で噴出させる必要があり、経済的に成立
しない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、再
熱部を流れる復水の再熱が効果的にでき、再熱部の高さ
を低減させることができる多段圧復水器を提供すること
にある。
の直接接触式熱交換器としては、次のものがある。 （１）多孔板式 これは、図２または図３の（Ａ）で示すように、低圧段
のホットウェル底１１に配設した多孔板１３に多数の小
孔１３ａを設けた液柱式に分類されるが、小孔１３ａを
流下する復水の容積当たりの気液界面面積が低く、必要
な熱交換性能を満たすには、再熱部１８の高さを１ｍ以
上とする必要がある。 （２）衝突液膜式 これは、図３の（Ｂ）に示す構成のものであり、高い熱
交換性能を持つが、液膜を噴出させるノズル２４を復水
器第１段ホットウェル底１１に設ける必要があり、この
加工が難しくコストダウンにはならない。 （３）トレイ方式 図３の（Ｃ）に示すように、再熱部に多数のトレイ２５
を配置したものであり、給水加熱器の一種の脱気器で採
用されている方式で、容積当たりの気液界面面積が広
く、熱交換性能は上記衝突液膜式より高い。しかし、復
水器内に配設されているため、加熱蒸気の密度が低く蒸
気の流路をトレイ２５が遮る形となり、この対策として
蒸気流路を確保する必要があり、再熱部の高さを低くす
ることができなくなる。 （４）スプレー式 これは、図３の（Ｄ）に示す構成のものであり、熱交換
性能には問題ないが、ホットウェル復水をポンプで昇圧
し、ノズル２６で噴出させる必要があり、経済的に成立
しない。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、再
熱部を流れる復水の再熱が効果的にでき、再熱部の高さ
を低減させることができる多段圧復水器を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、内圧が異なる複数の区画を有する多段圧復
水器において、上記区画内のホットウエルに溜まった復
水が流下する多孔板の下部に、上記復水を液膜状にする
錐形状障害物を配設している。すなわち、低圧段復水器
第１段ホットウェルに溜まった復水が、多孔板を通って
流下し、その直下に設けた錐形障害物に衝突させ放射状
に流した後、錐形障害物の端部から流下させて薄い円筒
形液膜を形成させる。そして、この円筒形液膜が単位体
積当たりの大きな接触面積を持って、高圧段側から流入
する飽和蒸気と接触し、復水が効果的に再熱される。
するために、内圧が異なる複数の区画を有する多段圧復
水器において、上記区画内のホットウエルに溜まった復
水が流下する多孔板の下部に、上記復水を液膜状にする
錐形状障害物を配設している。すなわち、低圧段復水器
第１段ホットウェルに溜まった復水が、多孔板を通って
流下し、その直下に設けた錐形障害物に衝突させ放射状
に流した後、錐形障害物の端部から流下させて薄い円筒
形液膜を形成させる。そして、この円筒形液膜が単位体
積当たりの大きな接触面積を持って、高圧段側から流入
する飽和蒸気と接触し、復水が効果的に再熱される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
多段圧式復水器について、図１と図２を参照しながら説
明する。なお、本実施の形態では、従来例の図２に示す
多段圧復水器に対して再熱部１８のみ異なるので、この
部分の構成のみについて、同一の符号を付して詳細に説
明する。低圧段復水器胴３の第１段ホットウェル底１１
には、図に示すように多孔板１３が組み込まれ、多孔板
１３には、直径６mmφの多数の小孔１３ａが開けられて
いる。多孔板１３の大きさは約８０００mm×４０００mm
であり、小孔１３ａは４５mmピッチで形成されており、
小孔１３ａの総数は１６２００個である。各小孔１３ａ
の５０mm直下には、円錐形障害物２１が設けられてい
る。円錐形障害物２１は、外径が１６mmであり、小孔１
３ａから流下する液体が、円錐形障害物２１の頂点に一
致するように、その頂点を上側に向けて配置されてい
る。なお、再熱部１８の高さは、本実施の形態では６０
０mmである。
多段圧式復水器について、図１と図２を参照しながら説
明する。なお、本実施の形態では、従来例の図２に示す
多段圧復水器に対して再熱部１８のみ異なるので、この
部分の構成のみについて、同一の符号を付して詳細に説
明する。低圧段復水器胴３の第１段ホットウェル底１１
には、図に示すように多孔板１３が組み込まれ、多孔板
１３には、直径６mmφの多数の小孔１３ａが開けられて
いる。多孔板１３の大きさは約８０００mm×４０００mm
であり、小孔１３ａは４５mmピッチで形成されており、
小孔１３ａの総数は１６２００個である。各小孔１３ａ
の５０mm直下には、円錐形障害物２１が設けられてい
る。円錐形障害物２１は、外径が１６mmであり、小孔１
３ａから流下する液体が、円錐形障害物２１の頂点に一
致するように、その頂点を上側に向けて配置されてい
る。なお、再熱部１８の高さは、本実施の形態では６０
０mmである。
【００１１】次に、本実施の形態の多段圧式復水器の作
用について説明する。低圧段復水器の第１段ホットウェ
ル９に溜まった復水は、多孔板１３の小孔１３ａから流
れ落ちる。このときの復水の流量は、１時間当たり７０
０トンであり、復水の形状は円柱状である。そして、復
水は円錐形障害物２１に流下し、その頂点から放射状に
広がり、縁部からさらに下方に落下し、復水が円筒形液
膜２２を形成する。円筒形液膜２２は、高圧段側の復水
器ホットウェル１０から通路５ａを通って流入してきた
飽和蒸気と接触する。この際、円筒形状液膜２２は、飽
和蒸気と単位体積当たりに対して大きな接触面積を持
つ。
用について説明する。低圧段復水器の第１段ホットウェ
ル９に溜まった復水は、多孔板１３の小孔１３ａから流
れ落ちる。このときの復水の流量は、１時間当たり７０
０トンであり、復水の形状は円柱状である。そして、復
水は円錐形障害物２１に流下し、その頂点から放射状に
広がり、縁部からさらに下方に落下し、復水が円筒形液
膜２２を形成する。円筒形液膜２２は、高圧段側の復水
器ホットウェル１０から通路５ａを通って流入してきた
飽和蒸気と接触する。この際、円筒形状液膜２２は、飽
和蒸気と単位体積当たりに対して大きな接触面積を持
つ。
【００１２】本実施の形態の円錐形障害物２１を使用し
た場合の気液界面面積と、従来の多孔板式の気液界面面
積を比較すると、本実施の形態の円錐形障害物２１を用
いた場合の気液界面面積は約９００ｍ2 であり、多孔板
のみの場合は、約１８０ｍ2である。したがって、円錐
形障害物２１を用いた方が、気液界面面積が５倍大き
く、その分再熱効果が大きいことから、多段圧復水器の
高さを低くすることができる。
た場合の気液界面面積と、従来の多孔板式の気液界面面
積を比較すると、本実施の形態の円錐形障害物２１を用
いた場合の気液界面面積は約９００ｍ2 であり、多孔板
のみの場合は、約１８０ｍ2である。したがって、円錐
形障害物２１を用いた方が、気液界面面積が５倍大き
く、その分再熱効果が大きいことから、多段圧復水器の
高さを低くすることができる。
【００１３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。例え
ば、上記実施の形態では、２車室の低圧タービンに用い
られた多段圧復水器を例にあげて説明したが、３車室の
低圧タービンの場合は、中圧段の復水器を設け、これを
再熱に用いてもよい。円錐形障害物２１については、円
錐形の他に三角錐等の多角錐、半球状物体を使用しても
よい。要は、液膜が形成されるものであればよい。ま
た、円錐形障害物２１については、各小孔１３ａを１個
置きに配置してもよく、円錐形障害物２１の外径も全部
が同じ大きさである必要はなく、２種以上であってもよ
い。
たが、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発
明の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。例え
ば、上記実施の形態では、２車室の低圧タービンに用い
られた多段圧復水器を例にあげて説明したが、３車室の
低圧タービンの場合は、中圧段の復水器を設け、これを
再熱に用いてもよい。円錐形障害物２１については、円
錐形の他に三角錐等の多角錐、半球状物体を使用しても
よい。要は、液膜が形成されるものであればよい。ま
た、円錐形障害物２１については、各小孔１３ａを１個
置きに配置してもよく、円錐形障害物２１の外径も全部
が同じ大きさである必要はなく、２種以上であってもよ
い。
【００１４】
【発明の効果】本発明は、多段圧復水器のホットウエル
に溜まった復水が流下する多孔板の下部に、上記復水を
液膜状にするための錐形状障害物を配設したので、復水
の再熱効果が良くなり、多段圧復水器の設置高さを低く
することができる。そのため、建設費の上昇を抑えると
共に簡便な構成であることから保守点検も容易であり、
メンテナンス費用も低減できる。
に溜まった復水が流下する多孔板の下部に、上記復水を
液膜状にするための錐形状障害物を配設したので、復水
の再熱効果が良くなり、多段圧復水器の設置高さを低く
することができる。そのため、建設費の上昇を抑えると
共に簡便な構成であることから保守点検も容易であり、
メンテナンス費用も低減できる。
【図１】本発明の実施の形態による多段圧復水器の直接
接触式熱交換器の概略図である。
接触式熱交換器の概略図である。
【図２】従来の多段圧復水器の概念図である。
【図３】（Ａ）は、従来の多段圧復水器に採用されてい
る直接接触式熱交換器の多孔板式の概略図である。
（Ｂ）は、従来の直接接触式熱交換器の衝突液膜式の概
略図である。（Ｃ）は、従来の直接接触式熱交換器のト
レイ方式の概略図である。（Ｄ）は、従来の直接接触式
熱交換器のスプレー式の概略図である。
る直接接触式熱交換器の多孔板式の概略図である。
（Ｂ）は、従来の直接接触式熱交換器の衝突液膜式の概
略図である。（Ｃ）は、従来の直接接触式熱交換器のト
レイ方式の概略図である。（Ｄ）は、従来の直接接触式
熱交換器のスプレー式の概略図である。
１ａ，１ｂ 低圧タービン ２ａ，２ｂ 低圧タービンケーシング ３ 低圧段復水器胴 ４ 高圧段復水器胴 ５ 隔壁 ６ 復水器冷却水の入口水室 ７ 復水器冷却水の出口水室 ８ 復水器細管 ９ 低圧段復水器の第１段ホットウェル １０ 高圧段復水器ホットウェル １１ 低圧段復水器の第１段ホットウェル底 １２ 低圧段復水器の第２段ホットウェル １３ 多孔板 ２１ 円錐形障害物 ２２ 円筒形状液膜
Claims (1)
- 【請求項１】 内圧が異なる複数の区画を有する多段圧
復水器において、上記区画内に設けたホットウエルに溜
まった復水が流下する多孔板の下部に、上記復水を液膜
状にするための錐形状障害物を配設したことを特徴とす
る多段圧復水器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34011897A JPH11173768A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 多段圧復水器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34011897A JPH11173768A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 多段圧復水器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173768A true JPH11173768A (ja) | 1999-07-02 |
Family
ID=18333901
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34011897A Withdrawn JPH11173768A (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | 多段圧復水器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11173768A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7111832B2 (en) * | 2001-11-13 | 2006-09-26 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Multistage pressure condenser |
| JP2009052867A (ja) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Toshiba Corp | 多段圧復水器 |
| WO2009050892A1 (ja) * | 2007-10-16 | 2009-04-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | 複圧式復水器及び復水再熱方法 |
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