JPS6038509A - 湿分分離再熱器制御装置 - Google Patents
湿分分離再熱器制御装置Info
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- JPS6038509A JPS6038509A JP14643583A JP14643583A JPS6038509A JP S6038509 A JPS6038509 A JP S6038509A JP 14643583 A JP14643583 A JP 14643583A JP 14643583 A JP14643583 A JP 14643583A JP S6038509 A JPS6038509 A JP S6038509A
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- Japan
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- steam
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- load
- heating steam
- pressure
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- Centrifugal Separators (AREA)
- Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
- Drying Of Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は原子力グラノトにおける湿分分離再熱器に係り
、特に、再熱器への加熱蒸気の供給を制御する湿分分離
再熱器11ilJ御装置に関する。
、特に、再熱器への加熱蒸気の供給を制御する湿分分離
再熱器11ilJ御装置に関する。
湿分分離再熱器は原子カタービンプラ/トにおいて熱効
率の改善を目的に設けられる多官式熱交換器であり、第
1図に示すように、高圧クーピノlと低圧タービン2を
結ぶクロスアラウンドθ3の途中に配置される。その(
1q造は第2図に示すように、湿分分離エレメント4と
再熱器5と奢−木構造としたものでろる。高圧クービ/
lを出た湿υ蒸気は湿分分離再熱器6に流入後、湿分分
離エレメント4で湿分を分離された後、再熱dS5の管
群と直交しで上昇し、過熱蒸気となって低圧タービ/2
へ流入する。一方、再熱器5を構成するU字型フイ/付
U内にすま、第1段丙熱器7には高圧主蒸気がそれぞれ
、流入し、管内で凝縮する。
率の改善を目的に設けられる多官式熱交換器であり、第
1図に示すように、高圧クーピノlと低圧タービン2を
結ぶクロスアラウンドθ3の途中に配置される。その(
1q造は第2図に示すように、湿分分離エレメント4と
再熱器5と奢−木構造としたものでろる。高圧クービ/
lを出た湿υ蒸気は湿分分離再熱器6に流入後、湿分分
離エレメント4で湿分を分離された後、再熱dS5の管
群と直交しで上昇し、過熱蒸気となって低圧タービ/2
へ流入する。一方、再熱器5を構成するU字型フイ/付
U内にすま、第1段丙熱器7には高圧主蒸気がそれぞれ
、流入し、管内で凝縮する。
第1段再熱器7では第3図に示すように、高圧タービ/
を出サイクル蒸気圧力及び管内を流れる高圧クービン抽
気蒸気圧力はいずれも負荷に対してほぼ比例するので、
伝熱管内外温度差はあらゆる負荷に対し過大となること
はない。
を出サイクル蒸気圧力及び管内を流れる高圧クービン抽
気蒸気圧力はいずれも負荷に対してほぼ比例するので、
伝熱管内外温度差はあらゆる負荷に対し過大となること
はない。
一方、第2段再熱器では第4図に示すようにサイクル蒸
気圧力は負荷にほぼ比例するのに対し、管内の主蒸気圧
力は負荷に対し、かわらないため、低負荷で管内外温度
差が大きくなり、過大l熱応力が発生する可能性がある
。
気圧力は負荷にほぼ比例するのに対し、管内の主蒸気圧
力は負荷に対し、かわらないため、低負荷で管内外温度
差が大きくなり、過大l熱応力が発生する可能性がある
。
この問題に対する解決策として特公昭55−38563
号に示された技術りよ、第5図に示すように、管内へ流
入する加熱蒸気圧力がサイクル蒸気圧力、即ち、負荷の
一次関数となるように、蒸気源と再熱器の間に設置され
た制御弁を制御し、がっ、制御弁が負荷範囲の1部分だ
けに制御機能を来たすようにする事により、伝熱管に過
大な熱応力が発生するのを防ぐようにしたものである。
号に示された技術りよ、第5図に示すように、管内へ流
入する加熱蒸気圧力がサイクル蒸気圧力、即ち、負荷の
一次関数となるように、蒸気源と再熱器の間に設置され
た制御弁を制御し、がっ、制御弁が負荷範囲の1部分だ
けに制御機能を来たすようにする事により、伝熱管に過
大な熱応力が発生するのを防ぐようにしたものである。
しかし、この技術では、第5図に示すように低負荷時、
メタル温度の変化率が大きくなるという欠点がある。こ
れに、制御tl11弁で流れ紫収ってゆく過程で蒸気の
状態が飽和域から過熱域へ遷移することに起因する。第
6図は制御弁下流の力14熱蒸気圧力に対し、加熱蒸気
12!度をプロットしたものでるる。制御弁の下流の蒸
気が飽和域から過熱域へ遷移する。蛾を変曲点として、
飽第11威では上に凸、過熱域ては下に凸の曲服となっ
ている事がわかる。
メタル温度の変化率が大きくなるという欠点がある。こ
れに、制御tl11弁で流れ紫収ってゆく過程で蒸気の
状態が飽和域から過熱域へ遷移することに起因する。第
6図は制御弁下流の力14熱蒸気圧力に対し、加熱蒸気
12!度をプロットしたものでるる。制御弁の下流の蒸
気が飽和域から過熱域へ遷移する。蛾を変曲点として、
飽第11威では上に凸、過熱域ては下に凸の曲服となっ
ている事がわかる。
従って、第5図に示すように、加熱器、、2を圧力を負
荷に対し直線的に1ltll jiltすると、低負荷
、′11に、過熱域から飽和域に遷移した直後に、加熱
蒸気C晶度が負荷にλ月し急激に上昇−J−る。一方、
θ内の熱伝達率は言外の熱伝達率に対し、者しく良好で
るる事から、伝熱管メタル蒲、1屍d、はぼ呼内流体、
即ち、加熱蒸気の温度と等しい。従って、k熱庁メタル
温度も負荷に対し、Xり、峨に」二昇する”ハになり、
1災器の信頼性を損なう恐れがある。
荷に対し直線的に1ltll jiltすると、低負荷
、′11に、過熱域から飽和域に遷移した直後に、加熱
蒸気C晶度が負荷にλ月し急激に上昇−J−る。一方、
θ内の熱伝達率は言外の熱伝達率に対し、者しく良好で
るる事から、伝熱管メタル蒲、1屍d、はぼ呼内流体、
即ち、加熱蒸気の温度と等しい。従って、k熱庁メタル
温度も負荷に対し、Xり、峨に」二昇する”ハになり、
1災器の信頼性を損なう恐れがある。
又、この従来の制御方法でしL起!l111時間が長く
なるという欠点がある。即ち、加熱蒸気温度は第5図で
負荷に対し上に凸の曲線で上昇する。又、伝熱管メタル
温度は上述の理由により、加熱蒸気温度とほぼ等しくな
るので、やはり負荷に対し上に凸の曲線で上昇し、その
曲率は低負荷時、即ち、伝熱管内への通気直後に最大と
なる。その結果、負荷に対する蒸気温度の変化がゆるや
かになるまでは負荷をゆっくり上ける必要があり、起動
時間が長くなるという欠点がある。
なるという欠点がある。即ち、加熱蒸気温度は第5図で
負荷に対し上に凸の曲線で上昇する。又、伝熱管メタル
温度は上述の理由により、加熱蒸気温度とほぼ等しくな
るので、やはり負荷に対し上に凸の曲線で上昇し、その
曲率は低負荷時、即ち、伝熱管内への通気直後に最大と
なる。その結果、負荷に対する蒸気温度の変化がゆるや
かになるまでは負荷をゆっくり上ける必要があり、起動
時間が長くなるという欠点がある。
本発明の目的は低負荷で伝熱管メタル温度変化率が過大
となるのを防ぐ湿分分離再熱器fit!I御装置を提供
するにある。
となるのを防ぐ湿分分離再熱器fit!I御装置を提供
するにある。
本発明の特徴は、蒸気源から制御弁を設けた配管を通し
て加熱蒸気を導く再熱器を備えた湿分分離再熱器制御装
置を、加熱蒸気温度が負荷に対し直線的に変化するよう
に構成し、低負荷に分いて伝熱管メタル温度変化率が過
大にならないようにしたことにるる。
て加熱蒸気を導く再熱器を備えた湿分分離再熱器制御装
置を、加熱蒸気温度が負荷に対し直線的に変化するよう
に構成し、低負荷に分いて伝熱管メタル温度変化率が過
大にならないようにしたことにるる。
〔発明の実施し1]〕
次に、本発明の一実施例を第7図を用いて説明する。第
7図は原子カタービンブンノトの蒸気サイクルを示す。
7図は原子カタービンブンノトの蒸気サイクルを示す。
図にあ・いて、蒸気発生器9で発生じた蒸気は、主蒸気
止め升lo1蒸気/J[1減弁11を通って、leJ圧
タービン12に#かれる。主蒸気止め弁IOと蒸気加減
グ1゛11は、蒸気クービンローターの速度検出器13
〃・らの速j斐イー号にょυ目標速度となるよう制御装
置14により開閉する。
止め升lo1蒸気/J[1減弁11を通って、leJ圧
タービン12に#かれる。主蒸気止め弁IOと蒸気加減
グ1゛11は、蒸気クービンローターの速度検出器13
〃・らの速j斐イー号にょυ目標速度となるよう制御装
置14により開閉する。
尚圧クーヒン12で仕事をした蒸気は圧力、温度ともに
低ドして蒸気中の湿り分も増加しているので、湿分分離
器15で湿分ケ分離し7゛ζ後、再熱器16に導かれる
。再熱器16の加熱器は蒸気発生器9で発生した蒸気を
用い、主蒸気止め弁1oの上流側から分岐する。再熟語
16で加熱蒸気と熱交換し、温度上昇したナイクル蒸気
は低圧タービン17に導か)しる。高圧タービ/12と
低圧タービア17?ま発電(畏18に結合され、発直イ
表18を駆動する。低圧タービン17内で仕事をし、駆
動動力を発生した蒸気は、復水器19へ導かれ、凝縮し
て水となり、給水加熱器20へ導かれる。この給水加熱
器20には再熱器で熱交換した後の加熱蒸気も導かれ、
給水を加熱する。給水は蒸気発生器9へ供給される。再
熱器16へ樽かれる加熱蒸気の配看には加熱蒸気側[1
弁21が設置され、演算−装置22、比較器23及び制
御弁駆動装置24によシ開閉制ii+ilきれる。すな
わち、発電機出力を表わず検出器25の信号りが演q、
装−゛22に入力し、加熱蒸気圧力設定値を演算し、こ
れと加熱蒸気11tlJ fI11j升21下流に設置
された圧力検出器26からの信号ケ比1鮫:::f 2
3で比1絞し、その出力が弁開度信号となって制御弁、
1);豹i・す、・装置24に送られ、加熱蒸気制御弁
21を開閉する事により、加熱蒸気圧力がiff:J
1i111される。
低ドして蒸気中の湿り分も増加しているので、湿分分離
器15で湿分ケ分離し7゛ζ後、再熱器16に導かれる
。再熱器16の加熱器は蒸気発生器9で発生した蒸気を
用い、主蒸気止め弁1oの上流側から分岐する。再熟語
16で加熱蒸気と熱交換し、温度上昇したナイクル蒸気
は低圧タービン17に導か)しる。高圧タービ/12と
低圧タービア17?ま発電(畏18に結合され、発直イ
表18を駆動する。低圧タービン17内で仕事をし、駆
動動力を発生した蒸気は、復水器19へ導かれ、凝縮し
て水となり、給水加熱器20へ導かれる。この給水加熱
器20には再熱器で熱交換した後の加熱蒸気も導かれ、
給水を加熱する。給水は蒸気発生器9へ供給される。再
熱器16へ樽かれる加熱蒸気の配看には加熱蒸気側[1
弁21が設置され、演算−装置22、比較器23及び制
御弁駆動装置24によシ開閉制ii+ilきれる。すな
わち、発電機出力を表わず検出器25の信号りが演q、
装−゛22に入力し、加熱蒸気圧力設定値を演算し、こ
れと加熱蒸気11tlJ fI11j升21下流に設置
された圧力検出器26からの信号ケ比1鮫:::f 2
3で比1絞し、その出力が弁開度信号となって制御弁、
1);豹i・す、・装置24に送られ、加熱蒸気制御弁
21を開閉する事により、加熱蒸気圧力がiff:J
1i111される。
ノロ鑞眠出力りはターピノ負荷とは(・了等しく、ター
ビン蒸気流量に比列する。低負荷てはターピノ蒸気υI
L量は少−なく、従って、再熱器加熱蒸気量も少なくて
よい。負荷が減少した時に加熱蒸気圧力をそのままeこ
すると、負葭誠少と共に高圧ターピ1 ン12から出る
蒸気温1f、すなわち、再熱器16へ流入するナイクル
蒸気温度が低下するので、加熱蒸気とサイクル蒸気の温
度差が大きくなシ、再器内部に過大な熱応力が発生する
可能性がある。
ビン蒸気流量に比列する。低負荷てはターピノ蒸気υI
L量は少−なく、従って、再熱器加熱蒸気量も少なくて
よい。負荷が減少した時に加熱蒸気圧力をそのままeこ
すると、負葭誠少と共に高圧ターピ1 ン12から出る
蒸気温1f、すなわち、再熱器16へ流入するナイクル
蒸気温度が低下するので、加熱蒸気とサイクル蒸気の温
度差が大きくなシ、再器内部に過大な熱応力が発生する
可能性がある。
そこで、負荷が減少した場合、加熱蒸気制御弁21の開
度を絞9弁の出口圧を下げる事によって加熱蒸気の温度
を下げる事が望ましく、さらに伝熱管メタル温度変化率
を低く押えるために加熱蒸気温度は負荷に対し直線的に
減少してゆく事が望ましい。
度を絞9弁の出口圧を下げる事によって加熱蒸気の温度
を下げる事が望ましく、さらに伝熱管メタル温度変化率
を低く押えるために加熱蒸気温度は負荷に対し直線的に
減少してゆく事が望ましい。
第8図は前述の演算装置に組みこまれた関数を示したも
のでるる。横軸は発電機負荷を、縦軸は加熱蒸気圧力設
定値及び加熱蒸気温度を示す。発電機出力が定格時の5
0%以上の時は、加熱蒸気圧力を一定とし、50九以下
になった時は、その飽和温度が負荷に対し1次関数とな
るように、圧力を設定する。これは、伝熱管内外温度差
が許容値内にある時は制御弁を全開とし、絞り損失をさ
けるためである。又、負荷10%以下では制御弁を全閉
とし、再熱は行なわない。これは負荷の小さい領域で、
加熱蒸気が過熱状、態で伝熱省内に流入し、伝熱管出入
口間でメタル温度差が過大となるのを防ぐためである。
のでるる。横軸は発電機負荷を、縦軸は加熱蒸気圧力設
定値及び加熱蒸気温度を示す。発電機出力が定格時の5
0%以上の時は、加熱蒸気圧力を一定とし、50九以下
になった時は、その飽和温度が負荷に対し1次関数とな
るように、圧力を設定する。これは、伝熱管内外温度差
が許容値内にある時は制御弁を全開とし、絞り損失をさ
けるためである。又、負荷10%以下では制御弁を全閉
とし、再熱は行なわない。これは負荷の小さい領域で、
加熱蒸気が過熱状、態で伝熱省内に流入し、伝熱管出入
口間でメタル温度差が過大となるのを防ぐためである。
加熱蒸気圧力をこのように設定した事によp低負荷(約
10九)で、従来に比べ伝熱管メタル温度変化率を従来
に比べ約50%に押える事ができる。
10九)で、従来に比べ伝熱管メタル温度変化率を従来
に比べ約50%に押える事ができる。
第9図も本発明の一実施例を表わす。第7図との相違点
のみを説明する。発′颯磯山力を表わす検出器25の信
号りが演算装置22に入力し、加熱蒸気m置設定値を演
算し、これと加熱蒸気制御弁21の下流に設置された温
度検出器27からの信号を比較器23で比較し、その出
力が弁開就信号となって制御弁駆動装置24に送られ、
加熱蒸気制御弁21を開閉する事により、加熱蒸気温度
が制御される。
のみを説明する。発′颯磯山力を表わす検出器25の信
号りが演算装置22に入力し、加熱蒸気m置設定値を演
算し、これと加熱蒸気制御弁21の下流に設置された温
度検出器27からの信号を比較器23で比較し、その出
力が弁開就信号となって制御弁駆動装置24に送られ、
加熱蒸気制御弁21を開閉する事により、加熱蒸気温度
が制御される。
第10図は演算装置に組みこまれた関数を示す。
横軸は発電機負荷を、縦軸は蒸気温朋を表わす。
第7図で説明したのと同様な理由により、負荷50%以
上では制御弁全開、10九以下では制御弁全閉とし、こ
の間の範囲で加熱蒸気温度が発′心機負荷に比例するよ
うに設定する。
上では制御弁全開、10九以下では制御弁全閉とし、こ
の間の範囲で加熱蒸気温度が発′心機負荷に比例するよ
うに設定する。
又、併入後の伝熱管メタル温度が負荷にほぼ比例して上
昇するので、併入後加熱蒸気条件が定格に達するまで負
荷を一様に上げてゆく事ができる。
昇するので、併入後加熱蒸気条件が定格に達するまで負
荷を一様に上げてゆく事ができる。
その結果、伝熱管メタル温度の負荷に対する変化率がゆ
るヤかになるまでは、負荷をゆっくり上げてゆかねばな
らないという従来技術の欠点を克服きれ、併入後全負荷
址での起動時間が従来技術に比べ約25丸短縮される。
るヤかになるまでは、負荷をゆっくり上げてゆかねばな
らないという従来技術の欠点を克服きれ、併入後全負荷
址での起動時間が従来技術に比べ約25丸短縮される。
本発明によれば、低負荷で、伝熱Rメタル温要変化率を
低く押える事ができる湿分分離再熱器制御装置を提供す
る事ができる。
低く押える事ができる湿分分離再熱器制御装置を提供す
る事ができる。
第1図は湿分分離再熱器回りの系統図、第2図(a)は
湿分分離再熱器の断面図、第2図(b)は第1図(b)
は第1図(a)のnB−11B矢視断面図、第3図(a
)(b)は第1段再熱器の蒸気条件の負荷特性図、第4
図(a)(b)は第2段再熱器の蒸気条件の負荷特性図
、第5図(a)(b)は従来、制御を行なった場合の蒸
気条件の負荷特性図、第6図は加熱蒸気制御弁で蒸気を
絞った時の圧力と温度の関係図、第7図は本発明、の一
実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第8図(a)(
b)は本発明の蒸気条件の負荷特性図、第9図は本発明
の他の実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第1O図
は本発明の他の実施例の蒸気条件の負荷特性図である。 9・・・蒸気発生器、lO・・・主蒸気止め弁、11・
・・蒸気加減弁、12・・・高圧タービン、13・・・
速度演出器、14・・・制#装置、15・・・湿分分離
器、16・・・再熱器、17・・・低圧タービ/、18
・・・発覗機、19・・・復水器、20・・・給水加熱
器、21・・・加熱蒸気制御弁、22・・・演算装置、
23・・・比較器、24・・・制御弁駆動装置、25・
・・出力検出器、26・・・圧第 1口 、3 第2図 <Ct) は (C) $3 図 (幻 2ρ 4ρ ぎタ 8ρ 10θ ′/=ぐ荷 第4.目 (^) 21) 46 (tr lr′/l”、間第 5 図 (4) 孝ト 乙 固 lθ 2θ 3θ 4θ 、fo 6θ 7θ 86
タθ lθθ (^tλジ圧力 第7 図 20 、fio 6θ 8ρ lθθ%頁荷第 9 図 茅 70 固
湿分分離再熱器の断面図、第2図(b)は第1図(b)
は第1図(a)のnB−11B矢視断面図、第3図(a
)(b)は第1段再熱器の蒸気条件の負荷特性図、第4
図(a)(b)は第2段再熱器の蒸気条件の負荷特性図
、第5図(a)(b)は従来、制御を行なった場合の蒸
気条件の負荷特性図、第6図は加熱蒸気制御弁で蒸気を
絞った時の圧力と温度の関係図、第7図は本発明、の一
実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第8図(a)(
b)は本発明の蒸気条件の負荷特性図、第9図は本発明
の他の実施例の湿分分離再熱器回りの系統図、第1O図
は本発明の他の実施例の蒸気条件の負荷特性図である。 9・・・蒸気発生器、lO・・・主蒸気止め弁、11・
・・蒸気加減弁、12・・・高圧タービン、13・・・
速度演出器、14・・・制#装置、15・・・湿分分離
器、16・・・再熱器、17・・・低圧タービ/、18
・・・発覗機、19・・・復水器、20・・・給水加熱
器、21・・・加熱蒸気制御弁、22・・・演算装置、
23・・・比較器、24・・・制御弁駆動装置、25・
・・出力検出器、26・・・圧第 1口 、3 第2図 <Ct) は (C) $3 図 (幻 2ρ 4ρ ぎタ 8ρ 10θ ′/=ぐ荷 第4.目 (^) 21) 46 (tr lr′/l”、間第 5 図 (4) 孝ト 乙 固 lθ 2θ 3θ 4θ 、fo 6θ 7θ 86
タθ lθθ (^tλジ圧力 第7 図 20 、fio 6θ 8ρ lθθ%頁荷第 9 図 茅 70 固
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、原子カプラノドの湿分分離再熱器において、発電機
出力の検出器、この検出器より得られた前記発電機出力
に対し加熱蒸気圧力設定値をその圧力における飽和温度
が前記発電機出力の1次関数となるように演算する演算
装置、蒸気源と前記湿分分離再熱器を結ぶ配管中に設け
た加熱蒸気制御弁、この加熱蒸気制御弁の下流に設けた
圧力検出器、前記演算装置の出力と前記圧力検出器の出
力を比す佼する第1の比較器、この第1の比較器の出力
に応じて加熱蒸気制御弁を操作する弁駆動装置からなる
ことを特徴とする湿分分離fg−熱器制御装一。 2、特許請求の範囲第1項において、前記加熱蒸気制御
jil弁の下流に設けた温度検出器、前記演算装置の出
力と前記温度検出器の出力とを比較する第2の比較器、
この比較器の出力に応じて前記加熱特徴とする湿分分n
W再M器制岬装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14643583A JPS6038509A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 湿分分離再熱器制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14643583A JPS6038509A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 湿分分離再熱器制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6038509A true JPS6038509A (ja) | 1985-02-28 |
Family
ID=15407596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14643583A Pending JPS6038509A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 湿分分離再熱器制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6038509A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62140170U (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-04 | ||
JPH0336407A (ja) * | 1989-05-17 | 1991-02-18 | Westinghouse Electric Corp <We> | 再熱系、及びその熱消費率の改善方法 |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP14643583A patent/JPS6038509A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62140170U (ja) * | 1986-02-26 | 1987-09-04 | ||
JPH057413Y2 (ja) * | 1986-02-26 | 1993-02-24 | ||
JPH0336407A (ja) * | 1989-05-17 | 1991-02-18 | Westinghouse Electric Corp <We> | 再熱系、及びその熱消費率の改善方法 |
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