JPS61147002A

JPS61147002A - 湿分分離加熱器

Info

Publication number: JPS61147002A
Application number: JP26634684A
Authority: JP
Inventors: 陽一津田; 橋元　昌幸
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1986-07-04

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。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は加熱管の腐蝕によるブリッジングを防止した湿
分分離加熱器に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］原子力発電プラントにおいては、高圧タービンで仕事を
終えた蒸気を低圧タービンに供給する際、湿り蒸気から
湿分を除去し、更に加熱して乾き蒸気とするため湿分分
離加熱器が使用されている。

この湿分分離加熱器は第２図および第３図に示すように
、胴体１内に１対の湿分分離工νメント２ａ、２ｂと第
１段加熱器３および第２段加熱器４を収納して構成され
ている。第１段加熱器３と第２段加熱器４はシュラウド
５内に配設した多数本の加熱管群から構成されており、
それらの管端は、管板６．７を介して加熱蒸気ヘッダ８
．９に接続されている。１０は各加熱管を適当間隔毎に
胴体１に固定する支持板を示す。

加熱蒸気ヘッダ８の入口側には高圧タービン（図示せず
）から抽気した蒸気を導入する蒸気入口管８ａが接続さ
れ、加熱蒸気ヘッダ８の出口側にはドレン出口管８ｂが
接続されいる。また、加熱蒸気ヘッダ９の入口側には原
子炉（図示せず）の発生蒸気を導入する蒸気入口管９ａ
が接続され、加熱蒸気ヘッダ９の出口側にはドレン出口
管９ａが接続されている。

高圧タービン（図示せず）において仕事を終え、湿り蒸
気となった主蒸気は蒸気人口１１から胴体１内に導入さ
れ、湿分分離エレメント２ａ、２ｂにより湿分を除去さ
れる。除去された湿分はドレン出口１２から排出される
。

湿分分離エレメント２ａ、２ｂにより湿分を除去された
蒸気は第１段加熱器３の管群内を流れる高圧タービンか
らの高圧蒸気との熱交換によって加熱され、更にシュラ
ウド５内を上昇する際、第２段加熱器４の管群内を流れ
る原子炉からの高圧蒸気との熱交換によって加熱され、
乾き蒸気となって蒸気出口１３より排出され、低圧ター
ビン（図示せず）に供給される。

一方、第１段加熱器３および第２段加熱器４の管群内を
流過し、管外を流れる蒸気との熱交換によって冷却され
た加熱用蒸気は凝縮し、ドレン出口管８ｂ、９ｂから排
出される。

上述のように構成した湿分分離加熱器において胴体内に
導入された主蒸気は湿分分離エレメントを通過した後、
第１段加熱器３および第２段加熱器４によって加熱され
、湿り蒸気から乾き蒸気に変化するが、その際、蒸気中
に含まれている不純物が加熱管の表面に次第に付着堆積
してくる。

加熱管は熱交換性能を向上させるため、第４図に示すよ
うに表面にフィン１４を形成されているので、不純物は
フィン１４の底部間に堆積しやすい。

従来、上記第１段加熱器および第２段加熱器の加熱管材
料としては５８４１等の炭素鋼や５ＴＰＡ２３等の低合
金鋼が使用されていたが、これらの材料による場合には
、蒸気中の不純物の堆積に加え、管自身の腐蝕によりフ
ィン部が腐蝕生成物によって埋って、いわゆるブリッジ
ングを生じ、蒸気通路部の差圧が増大したり、伝熱係数
が低下するという不都合があった。

°また、腐蝕生成物の一部は蒸気によって持ちさらるた
め、復水中のクラッドが増大する要因になっていた。復
水中のクラッド増大は、復水脱塩装置の負荷を増大させ
、ひいては放射性廃棄物量を増大させることになるので
望ましいことではない。

そこで加熱管材料として熱伝導率が良く、しかも耐蝕性
にすぐれた材料の選定が要請されていた。

本発明者等は加熱管材料として種々の材料を比較検討し
た結果、１２％以上のＣｒ成分を含有するフェライト系
ステンレス鋼および１６％以上のＣｒ成分を含有するオ
ーステナイト系ステンレス鋼が加熱管の腐蝕や侵蝕を防
止する上で非常に有効であることを見出した。

ｒ発明の目的］本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、加熱管
の腐蝕によるブリッジグを抑制でき、信頼性の高い湿分
分離加熱器を提供するすることを目的とする。

［発明の概要］本発明の湿分分離加熱器は加熱管群内を流れる加熱蒸気
によって、これらの加熱管群の外側を流れる湿り蒸気を
加熱し、乾き蒸気として排出する湿分分離加熱器におい
て、前記加熱管が１２％以上のＣｒ成分を含有するフェ
ライト系ステンレス鋼および１６％以上のＣｒ成分を含
有するオーステナイト系ステンレス鋼のいずれかから構
成されていることを特徴とする。

［発明の実施例］次に湿分分離加熱器の加熱管として１２％以上のＣｒ成
分を含有するフェライト系ステンレス鋼および１６％以
上のＣｒ成分を含有するオーステナイト系ステンレス鋼
を採用した場合の耐蝕性について説明する。

第３図は、実機模擬環境の２００℃の飽和蒸気中で各種
材料の腐蝕試験を行なった結果を示したものである。炭
素鋼８８４１及び低合金鋼５ＴＰＡ２３は、腐蝕が時間
とともに増加し、特に５Ｓ４１の腐蝕減量は非常に大き
いことがわかる。一方、１２％以上のＣｒフェライト系
ステンレス鋼および１６％以上のＣｒ成分を含有するオ
ーステナイト系ステンレス鋼の腐蝕減量は少なく、腐蝕
減量に飽和現象が見られ、腐蝕の進行が少ないことが判
明した。

また第１図は、２００℃の湿り蒸気で流速のある場合の
試験結果を示したものである。

本試験は、蒸気と水滴が流動する雰囲気であり、実際の
湿分分離加熱器内の状況により近いものである。第１図
の結果は前述の飽和蒸気中の結果とよく似ており、１２
％以上のＣｒフェライト系ステンレス鋼および１６％以
上のＣｒ成分を含有するオーステナイト系ステンレス鋼
の耐蝕性が非常に優れていることが分る。

従って、第２図に示す湿分分離加熱器の加熱管どして１
２％以上のＣｒ成分を含有するステンレス鋼または１６
％以上のＣｒ成分を含有するオーステナイト系ステンレ
ス鋼を採用することにより、加熱管の腐蝕を回避でき、
信頼性の高い湿分分離加熱器を実現することができる。

［発明の効果］以上説明した様に、本発明の湿分分離加熱器は加熱管に
耐蝕性に優れた１２％以上のＣｒ成分を含有するステン
レス鋼または１６％以上のＣｒ成分を含有するオーステ
ナイト系ステンレス鋼を採用したものであるから、耐蝕
生成物によるブリッジングは抑制され、蒸気通路部の差
圧が増大したり、伝熱係数が低下するという問題を回避
できる。従って復水中のクラッドが減少し、それにより
復水脱塩装置の負荷は減少し、ひいては放射性廃棄物量
が減少する等の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の湿分分離加熱器における加熱管材料の
湿り蒸気による耐食試験の結果を示すグラフ、第２図は
本発明が適用される湿分分離加熱器の概略図、第３図は
その概略横断面図、第４図は加熱管の縦断面図、第５図
は本発明の湿分分離加熱器における加熱管材料の飽和蒸
気による耐蝕試験の結果を示すグラフである。１・・・・・・・・・胴体２ａ、２ｂ・・・湿分分離エレメント３・・・・・・・・・第１段加熱器４・・・・・・・・・第２段加熱器５・・・・・・・・・シュラウド６．７・・・管　板８．９・・・加熱蒸気ヘッダＢａｌｇａ・・・ドレン出口管８ｂ、９ｂ・・・ドレン出口管１０・・・・・・・・・支持板１１・・・・・・・・・蒸気入口１２・・・・・・・・・ドレン出口１３・・・・・・・・・蒸気出口代理人弁理士　　　則　近　憲　佑（ほか１名）第１　口第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加熱管群内を流れる加熱蒸気によって、これらの
加熱管群の外側を流れる湿り蒸気を加熱し、乾き蒸気と
して排出する湿分分離加熱器において、前記加熱管が１
２％以上のＣｒ成分を含有するフェライト系ステンレス
鋼および１６％以上のＣｒ成分を含有するオーステナイ
ト系ステンレス鋼のいずれかから構成されていることを
特徴とする湿分分離加熱器。
（２）加熱管が１２％以上のＣｒ成分を含有するフェラ
イト系ステンレス鋼よりなることを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の湿分分離加熱器。
（３）加熱管が１６％以上のＣｒ成分を含有するオース
テナイト系ステンレス鋼よりなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の湿分分離加熱器。
（４）加熱管が表面にフィンを形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項ないし第３項記載の湿分
分離加熱器。