JPS6011283B2 - 給水加熱器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は蒸気タービンパワープラントにおいて、柚気蒸
気によってボイラ給水または原子炉給水の加熱を行う給
水加熱器に関する。

通常これらの給水加熱器は、柚気蒸気の潜熱を給水に与
えるコンデンシング部とプラントの効率を上昇させるた
めに柚気蒸気が凝縮して生じたドレンの保有熱を更に給
水に伝達すべく器内に区画したドレンクーリング部とに
より更成されている。

従釆の堅層給水加熱器は、第１図の如くであり、蒸気入
口１からの流入した夕‐ビン抽気蒸気はコンデンシング
部２で凝縮し、凝縮したドレンは自然落下してドレンク
ーリング部３に集り、給水入口４から流入した給水は加
熱管５内を通過する間にドレンの保有熱およびコンデン
シング部２で加熱されてドレン出口６から出て行く。

この堅贋給水加熱器は出力が増加するに従い胴体７が大
径厚肉となり重量が増加するばかりでなくプレス、溶接
、機械加工等の工数が著しく増加し、生産工程が長くな
り、輸送、据付の面にまで影響を及ぼす。

また保守点検においても給水加熱器最下部に設けたマン
ホール８から水茎９内部に入り上向きで管板１０面の点
検保修を行うので非常に困難な作業となる。

これに対し第２図に示す積層Ｕ−ｓｈｅｌｌ形給水加熱
器とすると胴体７がＵ字型とされているのでその径を細
くすることができ重量が３０％前後軽減可能である。

ところがこの積層Ｕ−ｓｈｅｌｌ形給水加熱器はドレン
がドレン溜り部１１に溜りここからドレンクーリング部
３へはコンデンシング部２とドレンクーリング部３の圧
力差によって流入するので胴体７内部にドレン溜り部１
１を設けなくてはならず胴体内径はそれだけ大きくなり
、また広大な構築面積を必要としてＵ−ｓｈｅｌｌ形と
した効果が低いものとなっていた。

以上の事実に鑑み、本発明は軽量で保守点検の容易な給
水加熱器を提供することを目的とする。

本発明に係る給水加熱器は、ドレン溜り部から２個の筒
状胴体を上方に立設し、この胴体内に略Ｕ字型加熱管を
配し、胴体内の仕切板によりドレンクーリング部とコン
デンシング部に分け、連絡管によりドレン溜り部とドレ
ンクーリング部を蓮通してドレン溜り部のドレンをドレ
ンクーリング部に送って加熱管内の給水をドレンクーリ
ング部とコンデンシング部で加熱するものである。以下
本発明に係る給水加熱器の実施例を図面に従い説明する
。第３図において本発明に係る給水加熱器２０は第１、
第２の胴体２１，２２、加熱管２３、仕切板２４、ドレ
ン配管２５および連絡管２６により構成されている。

前記第１の胴体２１および第２の胴体２２は、下部のド
レン溜り部１１を構成する鏡板２７からそれぞれ平行に
上方へ立設されている。

前記加熱管２３は胴体２１，２２およびドレン溜り部１
１の内部に多数の支持板２８によって支持されて配設さ
れ略Ｕ字状とされている。

この加熱管２３の上部にはそれぞれ水室９が蓮通されて
おり、胴体２１の上部に位置する水室３には給水出口６
が胴体２２の上部に位置する水室９には給水入口４がそ
れぞれ達通されている。これによって図示しない復水器
からの給水が給水入口４から流入し水室９、加熱管２３
および水室９を通って給水出口６から排出されて図示し
ないボィラ等へ給水されるようにされている。また前記
胴体２１の中間部には蒸気入口１が閉口され、胴体２２
の上部にはドレン配管２５が蓮通されている。

またこの胴体２２の中間部には仕切板２４が胴体２２の
上下を分けるように設けられて、仕切板２４の下部およ
び胴体２１の内部をコンデンシング部２９とし、仕切板
２４の上部をドレンクーリング３０としている。これに
よって胴体２１の蒸気入口１は図示しない蒸気タービン
の柚気口に蓮通されて抽気蒸気をコンデンシング部２９
に流すようにされ、この蒸気は加熱管２３を加熱するこ
とによって冷却されドレンとなりドレン溜り部１１内に
落下するようにされている。

またドレンクーリング３０内のドレンはドレン配管２５
により第４図の如く低圧側の給水加熱器４０の第１の胴
部２１に設けられるドレン入口３１を通じて給水加熱器
の４０のドレン溜り部に流入するようにされている。な
お、ドレン配管２５の途中にはコントロール弁２５Ａが
介されている。

前記連絡管２６は一端がドレン溜り部１１に他端がドレ
ンクーリング部３０下部の胴体２２にそれぞれ連通され
、途中に弁３２が介されている。

またドレンクーリング部３川こは圧力差確保用達総管３
３が蓮通され、この連絡管３３は止め弁３４を介して第
４図の如く給水加熱器５０の第１の胸部２１‘こ設けら
れるドレン入口３５へ蓮通されている。この止め弁３４
は第３図の如くレベルコントローラ３６の信号により制
御される構造とされている。このレベルコントローラ３
６は両端が鏡板２１に運速されてドレン溜り部１１のド
レン液＆を検知するようにされ、ドレン液位が一定値以
上となった場合に止め弁３４を開放するようにされてい
る。また前記ドレン溜り部１１にはバイパス管３７が蓮
通され、このバイパス管３７はドレンバィパス弁３８を
介して図示しない復水器へと蓮通されている。

第４図は給水加熱器２０，４０，５０がそれぞれ連通さ
れ、給水加熱器５０から２０へと順次高圧側とされて用
いられる実施例が示されており、各給水加熱器のコンデ
ンシング部には蒸気タービンの異る柚気がそれぞれ蒸気
入口１から流入されるようにされている。

また給水は給水加熱器５０から２０迄蓮通されて送られ
、順次高温とされるようになっている。

次に上記給水加熱器の作動を説明する。通常給水加熱器
は、蒸気タービンパワープラントの高圧タービンからの
高圧柚気による高圧側給水加熱器群と中圧タービンから
の中圧抽気による低圧側給水加熱器群に大別することが
でき、それぞれ第４図に示される如く給水加熱器を３基
用いるようになっている。

この場合の高圧側および低圧側の給水加熱器群の高圧側
に用いられる給水加熱器（第４図の加熱器２０が通常こ
れに当てられる）への抽気蒸気圧は通常第１表の如くで
ある。

第１表 ここで第３，４図の如く蒸気タービンからの柚気蒸気を
コンデンシング部２９へ流入させると、蒸気は加熱管２
３との間で熱交換作用をなした後、ドレンとなってドレ
ン溜り部１１へと落下する。

またドレンクーリング部３０ではドレンの保有熱により
加熱管２３を加熱するので加熱管２３内の給水はドレン
クーリング部３０、コンデンシング部２９を通って次第
に加熱され図示しないポィラへと給水される。これによ
って蒸気プラントの効率を向上させることができる。ま
たドレンはドレンクーリング部３０で給水入口１から流
入した給水によって冷却されるのでドレン配管２５内で
のフラッシングを防止できる効果がある。このためにも
給水加熱器にはドレンクーリング部３０が必要である。
しかしながらドレンクーリング部３０はドレン溜り部１
１より上部にあるため、このままの状態ではドレンがド
レンクーリング部３川こ流入しない。ここに連絡管２６
の効果がでてくる。ドレン溜り部１１のドレンは胴体鏡
板２７とドレンクーリング部３０を結ぶ連絡管２６を通
ってドレンクーリング部３０１こ吸い上げられる。ここ
にコンデンシング部２９とドレンクーリング部３０の間
に圧力差が生じるかを説明する。給水加熱器は通常第４
図の如く配置される。給水加熱器５０は低圧側であり、
給水は低圧側から高圧例の給水放熱器２０の方へと流れ
る。タービンからの抽気蒸気の圧力はタービンの柚気位
層が異なるので給水放熱器２０，４０，５０のそれぞれ
の胴体２１，２２の内部圧力は異なる。胴体２１，２２
の内部圧力は給水加熱器２０が一番高く給水加熱器６０
が一番低いので各給水加熱器の間には圧力差が生じる。
各加熱器内の圧力差は第１表に示されるものとなる。各
加熱器のドレン出口配管２５はそれぞれ各加熱器より一
段前の加熱器胴体２１に接続してあるのでコントロール
ベン２５Ａ以後のドレン配管２５内部圧力は一段前の加
熱器胴体２１内部の圧力と同一となり、ドレンクーリン
グ部３０のドレンを吸い込む。

以上の条件により前、後の加熱器間にヘッド差日（第３
図参照）以上の圧力差があれば鏡板２７内部のドレン溜
り部１１のドレンは圧力差により吸い上げられてドレン
クーリング部３０を通りドレン配管２５を経て−段下の
加熱器４０へと流れていく。通常圧力差印ま８ｈ程なの
で連絡管２６内の損失を考慮すると圧力は約ｌｋ９／柵
であるのでタービンプラントの高圧タービンからの柚気
蒸気を利用する加熱器においては第１表の如く最低でも
５．０ｋ９ノ地以上の蒸気圧力を有するのでドレンを確
実にドレンクーリング部に送ることができる。次に前後
の加熱器間にヘッド差日分の圧力差がたもてなくなった
場合（蒸気タービンプラントの中圧タービンよりの柚気
を利用する場合）にはドレン配管２５に圧力差確保用達
総管３３が設けてあるので、この連絡管３３により加熱
器４０を飛び越えて加熱器５０のドレン入口３５へとド
レンが流れて必要な圧力差が確保される。

この圧力差確保用達総管３３の使用は止め弁３４の開閉
によって作動し止め弁３４の開閉はしベルコントローラ
３６の信号により行う。

レベルコントローラ３６は前後の加熱器間に圧力差が少
なくなりドレン溜り部１１のドレンが流れなくなって水
位が高くなった場合に止め弁３４に信号を送り止め弁３
４が開放される。さらに加熱器の系列間に必要な圧力差
が確保不可能になった場合にはバイパス配管３７のドレ
ンバィパス弁３８を開いてドレンを全て復水器に流し、
プラントの熱回収を計る。

以上により本発明による給水加熱器はあらゆる運転出力
に対応できるよう考慮してあることが理解できる。

経済性の面では、現在製作の主流をなしている第１図に
示す給水加熱器に比較し、約３０％の重量低減が可能で
あるためこれに付随する加工工数低減も大きい。

また点検、修理に於ては、第１図に示すフローガイド１
２およびパーティションカバー１３（給水入口側と出力
側を仕切る部品）の取付が不要であるため水室９内部の
点検が容易となる。

さらに修理に際しても管板１０に対して下向きの作業が
できる為、作業性が容易で確実な修理ができる。

以上のように本発明に係る給水加熱器は、ドレン溜り部
から上方に立設された第１、第２の胴体と、胴体および
ドレン溜り部内に配設した略Ｕ字形加熱管と、バレンク
ーリング部とコンデンシング部に分ける仕切板と、ドレ
ンクーリング部と低圧側給水加熱器のドレン入口とを運
通するドレン配管と、ドレン溜り部とドレンクーリング
部を蓮適する連絡管と、を有するので軽量で加熱効率が
高く、保守点検が容易となる優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の堅層給水加熱器の概略断面図、第２図は
同機暦Ｕ−ｓｈｅｌｌ形給水加熱器の概略断面図、第３
図は本発明に係る給水加熱器の実施例を示す概略断面図
、第４図は同概略系統図である。 符号の説明、２０・・・給水加熱器、２１，２２・・・
第１の胴体、２３・・・加熱管、２４・・・仕切板、２
５・・・ドレン配管、２６・・・連絡管、２９・・・コ
ンデンシング部、３０…ドレンクーリング部、３１…ド
レン入口、３４…止め弁、３６…レベルコントローラ、
４０，５０・・・給水加熱器。 第１図 第２図 多３図 繁子図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 給水を低圧側から高圧側へと複数の加熱器に流すも
   のにおいて、各加熱器はドレン溜り部からそれぞれ上方
   に立設された第１、第２の筒状胴体と、この筒状胴体お
   よびドレン溜り部内に略Ｕ字形に配設された加熱管と、
   前記第２の胴体の適宜位置に設けられた胴内の上下部を
   それぞれドレンクーリング部とコンデンシング部に分け
   る仕切り板と、ドレンクーリング部と他の低圧側給水加
   熱器のドレン入口とを連通するドレン配管と、前記ドレ
   ン溜り部およびドレンクーリング部を連通する通路管と
   、前記ドレンクーリング部と前記他の給水加熱器よりも
   さらに低圧側の別の給水加熱器のドレン入口とを連通す
   る圧力差確保用連絡管と、を有する給水加熱器。