JPS61250406A

JPS61250406A - 蒸気発生器の給水加熱器

Info

Publication number: JPS61250406A
Application number: JP61093524A
Authority: JP
Inventors: ジェラール・マンセル
Original assignee: Electricite de France SA
Current assignee: Electricite de France SA
Priority date: 1985-04-24
Filing date: 1986-04-24
Publication date: 1986-11-07
Also published as: FR2581162B1; EP0202967A1; FR2581162A1; CN86102780A; EP0202967B1; CN1009754B; CA1283332C; DE3665358D1; US4679529A; ATE46024T1

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】（産業上の利用分野）本発明は、特に発生蒸気で１！！以上のタービンを駆動
する発電所における蒸気発生器の給水加熱器に関する。

（従来の技術とその問題点）エネルギー効率を改善するために、蒸気発生器の給水は
熱交換器や加熱器で予熱されるが、これらは乾燥器及び
凝縮器のようなシステムの種々のユニットの出口から回
収されるブリード蒸気と凝縮液を熱媒体として使用する
。

加熱器へ供給される凝縮液を使用すれば、設備の全体の
エネルギーバランスにとって好ましく、このように回収
された有用な熱は使用される熱のかなりの割合（１５〜
２５％）となる。

概して、加熱器は一端付近に少なくとも１つの凝縮液入
口管を具備する細長い加圧密閉体を有する。経験によれ
ば、侵入してくる流れは乱れて一般的に加熱器の内側に
拡がるため、内壁付近の部品が激しい侵蝕に見舞われ、
それらの部品の厚みがかなり急速に減少することになる
。

この問題を解決するために、密閉体内において、凝縮液
入口管から流入する凝縮液のジェットの運動エネルギー
を減少させる目的で、凝縮液入口管に対面して衝撃壁を
設けることが提案されてきた。

しかしながら、実際には壁での凝縮液の流速は高いまま
で、侵蝕現象が残る。

別の先行技術による解決策では、密閉体の壁は耐蝕性の
鋼で製作される。しかしながら、この解決策は製造費が
高く、使用される合金が高価で使用し難い。

本発明の目的は、凝縮液を加熱器密閉体に流入させる手
段を特殊な配置構成にすることにより、これらの欠点を
排除することにある。

（問題点を解決するための手段）本発明は、加圧密閉体と、給水がその中を循環する熱交
換器、と、少なくとも１つの水平な凝縮液入口管と、該
密閉体の低地点に設けた少なくとも１つの凝縮液出口管
と、該凝縮液入口管に連結した二重スクリーン装置から
なり、該二重スクリーン装置を円筒状側壁を有する内側
スクリーンと、該内側スクリーンを囲繞して一端を該内
側スクリーンに連結した外側スクリーンと、該内側スク
リーンに対面して衝撃壁を構成する両スクリーンに共通
の底壁と、該スクリーンの横断面の外周の大部分におい
て互いに対面しないところの孔を設けた通路領域とで構
成した蒸気発生器の給水加熱器に存する。

従って、第１スクリーンの通路領域から出た半径方向外
方への流れは、軸方向に偏向されて第２スクリーンの通
路領域を通って逃れる。

この配置構成により、凝縮液を構成する２相、即ち水／
蒸気混合物の良好な分離が可能となる。

蒸気の上向き逃出と液体相の下向き流れは有利であり、
その結果、凝縮液の体積流量が減少し、従って、密閉体
の内壁に沿った流速が低下することになる。

通路領域の特異な配置構成は、更に凝縮液の流入流れの
運動エネルギーを散逸させる役割も果す。

そして壁に沿った流れの状態を実質的に改良し、これら
の壁を構成する材料の性状に合致した速度分布が得られ
、侵蝕及び腐食の危険性を少なくする。

本発明の好ましい一実施例において、内側スクリーンを
構成するスリーブは軸方向に画定した中間通路領域を含
み、一方、外側スクリーンを形成するジャケットは、全
面にわたって多孔であるものの横断面の中心で１８０°
以上の角度で円弧状に延びる孔のないマスクまたは偏向
板で中間部を覆った胴体からなる。

この設計により、各種設備の特殊事情に応じた最適条件
を求めるために異なる形状のマスクで実験することが可
能となる。

本発明の特徴と利点は、添附図面を参照しながら例を挙
げて示した以下の説明から明らかになる。

（実施例）第１図の極く簡単な概略図において、タービンの蒸気供
給回路は蒸気発生器１を有し、水タンクまたは供給タン
ク３からの水はエコノマイザ−または加熱器４を通過し
た後、ポンプ２によりこの蒸気発生器１に給水される。

発生器１から出た蒸気は高圧タービン５に送出され、高
圧タービン５から排出される蒸気は乾燥器７で処理され
た後、低圧タービン６に送られる。しかしながら、高圧
タービン５からブリードされた一定量の蒸気は５で加熱
器４に指し向けられる。また、乾燥器７から出た凝縮液
は７′で加熱器４の入口に接続され、該加熱器の出口４
−は供給タンク３に接続されている。

低圧タービン６から排出される蒸気は凝縮器８で凝縮さ
れ、該凝縮器の出口は供給タンク３に接続されている。

加熱器４において、高圧タービン５からブリードされた
蒸気と乾燥器７から出る凝縮液は利用可能な熱の一部を
蒸気発生器１用の給水に引き渡す。

この種の加熱器によりシステムの全体のエネルギー効率
を改善することが可能である。

実際上、設備は多数のブリード地点と多数の乾燥器を備
えることができる。

第２図において、加熱器４は、水平状に配置されて封鎖
された円筒状密閉体１０からな・る。この密閉体１０の
一端１１は楕円形ベースを形成し、該楕円形ベースはベ
ース１１の中央付近の凝縮液入口管１２と、低位置に配
置した第２凝縮液入口管１３を具備する。

密閉体１０の他端１４は、被加熱給水を輸送する安全ビ
ン形管群１７に接続された給水人口１５及び給水出口１
６を有する。

密閉体１０の本体の上側部分には２つのブリード蒸気入
口１８があり、下側部分には１つの凝縮液出口導管１９
がある。

端部１１の付近にはオーバーフローにより軸方向に画定
された凝縮液取入領域があり、この領域の下流側には特
に凝縮液出口１９を通って蒸気が逃げないようにするた
めに適宜深さの水が保有されている。

第３．４図に示した実施例において、本発明を適用した
加熱器は、密閉体の水平軸線に対し僅かに高い位置に配
設したいわゆる主管１２と、低い位置に配設したいわゆ
る第２管１３との２つの凝縮液入口管からなる。本発明
は特に、これらの管の各々と協働して凝縮液の流れの状
態を最適化するよう意図された、二重スクリーン構造に
ある。

詰まり、主管１２との関連において、スリーブ２０は一
端２１を管１２に接続した円筒状側壁を有し、密閉体１
０の内側において軸方向に画定された中間通路領域２２
を多孔としたことを特徴とする。ジャケット２３の側壁
２５は円筒状であり、スリーブ２０の直径より大きい直
径を有し、該スリーブと同心に配設され、一方の端部２
６はスリー１２０に接合されている。そして、この側壁
即ち胴体２５は全面多孔の金属板で形成されていて、一
部は孔のない金属板マスク２４により覆われており、該
マスク２４は矩形であって、横断面で１８０°以上の角
度に対する円弧をなすように湾曲している。

軸方向において、このマスク２４は、胴体２５の長さよ
り短い長さであってスリーブ２０の多孔中間部分２２の
長さに等しいかまたはそれ以上の良さにわたって延びて
いる。

凝縮液入口管の軸線に対し直角に平板で形成した衝撃壁
２７は、他端２８，２９でスリーブ２０とジャケット２
３に共通する底部を形成する。

この構造物は公知手段の固定フランジ３０により所定位
置に保持され、これらの固定フランジ３０間には密閉体
１０の壁に取り付けた棒材３１を配設しである。

スリーブ３２．ジャケット３３．及び衝撃板３４からな
る類似の二重スクリーン装置は、いわゆる高速型乾燥器
のパージ出口からの第２凝縮液入口管１３に連結してお
り、例えば、ジャケット３３は上側部分のみ多孔であり
、一方、スリーブはジャケット内の長手方向全体にわた
って多孔である。

この構造物は、オーバーフロー３６の上流側で固定部材
３５の手段により所定位置に保持しである。

作用について説明すると、公知の方法で、安全ビン形管
群１７を循環する給水は、ブリードオフ蒸気、及び入口
管１２．１３から高速で密閉体１Ｃ内に一般的に膨張し
その結果一部蒸発しつつ侵入する凝縮液により加熱され
、このブリードオフ蒸気は管１７で冷却されて凝縮する
。

スリーブの多孔中間領域２２に対面するように胴体２５
上にマスク２４を配置したことにより、衝撃壁２７に衝
突して上向き及び横向きに流れる侵入流れを特異な経路
に案内して、上昇しようとする蒸気を自重で落下しよう
とする水から分離することを容易にしている。またこ゛
の配置構成により、凝縮液の侵入流れの運動エネルギー
を一部消失させる。

第４図において、Ａ、Ｂは外側スクリーン２３のマスク
２４に覆われる領域を画定する半径方向平面を示し、該
外側スクリーン２３は、例えば内側スクリーンの通路領
域２２に対面する円周の２／３にわたってマスク２４に
より覆われる。その結果、内側スクリーンから直接逃げ
ようとする侵入凝縮液の液相の一部は、２つの平面Ａ、
Ｂによって画定された立体角内に閉じ込められる。従っ
て、液相のこの部分は、密閉体の壁に到達する前に、オ
ーバーフロー３６で決まるＣ−Ｃのような平均レベルで
既に密閉体の中に形成された液体に必ず遭遇することに
なる。外側スクリーンにおける残りの通路領域を経て逃
げる液相の残留部分は、必然的に軸線に関し少なくとも
１回の方向転換をさせられ、それによってその運動エネ
ルギーをかなり減少される。これは、結果として、密閉
体の壁の侵蝕及び腐食をかなり減少させることを意味す
る。

第２管１３に連結される装置は単純化することができる
。何故ならば、この入口を介して到達する凝縮液の流量
は通常は低く、またこの装置は、通常、オーバーフロー
３６の上流側で溜められた液体中に浸漬しているからで
ある。こうして、外側スクリーンの通路領域は故意に上
半分に制限される。これにより、液相が、装置の下方に
位置する密閉体の壁に極（近い領域の方向に直接逃げる
のを避けられる。

このように構成された入口装置で実施した流体力学の実
験により、壁の付近における速度分布は、普通の品質の
鋼でできた壁でも長寿命に好都合であることが判明した
。

第５．６図に示した実施例は、２つの入口管を密閉体の
直径方向垂直面の両側に並置した点で先の実施例と異な
り、侵入してくる凝縮液の主流はこれら２つの入口管間
でほぼ等分される。また、この例では、これらの２つの
管の各々に連結した装置の外側スクリーンを覆うマスク
の形状に異なるものを使用した。

２つの装置の種々の構成部品は、第３，４図の実施例の
説明で既に使用したものと同じ参照符号を使用し各々添
字ａ及びｂを付して示す。

内側スクリーン２０ａと外側スクリーン２０ｂの中間領
域において軸方向に画定された通路領域２２のまわりに
は、外側スクリーンにマスク２４ａ、２４ｂがあり、こ
れらのマスクも円周の約２／３にわたって延びている。

しかしながら、この場合、第５図に示されているように
、マスクは壁に近い側にこの中間領域の両側に外側スク
リーンの端部まで延びる孔のないストッパ領域を有し、
このストッパ領域は約９０°の角度の弧を有して密閉体
１０の隣接壁を保護するようになっており、側壁に対向
する側には内側スクリーン２０ａ　　（または２０ｂ）
の無孔部分に対面する２つの通路領域４１．４２を上向
きに保持している。

下側（第６図）には、下向き通路領域が装置の中心に向
かって角度をなして偏倚している。従って、例えば外側
スクリーン２３ａの下向き通路領域を画定する平面Ａａ
及び３ａは反時計回りに一定角度偏倚し、それに対し他
方の装置の平面Ａｂ及びＢｂは反対方向に偏倚している
。結果的には、矢印Ｄａ及びｏｂで示されている通り、
凝縮液の流れが下方に出る平均的な方向は、最も遠い密
閉体の壁の最下中央部Ｅを指向する。

こうして、密閉体の壁の側方に近い部分は２つの装置か
ら逃散する凝縮液流れの直接的衝撃から保護される。

勿論、本発明は例を挙げて記述した詳細な実施例に限定
されない。特に、外側スクリーンは全面にわたって孔を
穿設したマスクを具備した胴体からなる代りに、所定通
路領域にのみ孔を穿設した胴体で構成しても同様に可能
である。また、設備は、直列に接続された多数の加熱器
から構成しても良い。第５．６図に示したタイプの加熱
器は、例えば第３．４図に示したタイプの加熱器の出口
に配設して後者から出る凝縮液を受入れるようにするこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はタービン蒸気供給回路゛の簡単な概略図、第２
図は蒸気発生器の給水加熱器の正面図、第３図及び第４
図は本発明に係る装置のそれぞれ縦断面図及び横断面図
、第５図は本発明の別の実施例の第６図ｖ−ｖ線に沿っ
た縦断面図、第６図は第５図の装置の横断面図である。１・・・・・・・・・蒸気発生器　　２・・・・・・・
・・ポンプ３・・・・・・・・・給水タンク　　４・・
・・・・・・・加熱器５・・・・・・・・・高圧タービ
ン　６・・・・・・・・・低圧タービン７・・・・・・
・・・乾燥器　　　　８・・・・・・・・・凝縮器１０
・・・・・・密閉体　　　　１１・・・・・・ベース１
２・・・・・・凝縮液入口管１３・・・・・・第２凝縮液入口管１４・・・・・・密閉体の他端部１５・・・・・・給水入口　　　１６・・・・・・給水
出口１７・・・・・・安全ビン形管群１８・・・・・・ブリード蒸気入口１９・・・・・・凝縮液出口導管２０．３２・・・・・・スリーブ２１．２６・・・・・・管の端部２２・・・・・・中間通路領域２３．３３・・・・・・ジャケット２４・・・・・・マスク　　　　２５・・・・・・胴　
体２７・・・・・・衝撃壁２８．２９・・・・・・ジャケット端部３０・・・・・
・固定７ランジ　３１・・・・・・棒　材３４・・・・
・・衝撃板　　　　３５・・・・・・固定部材３６・・
・・・・オーバーフロー特許出願人　　工しクトリシテ・ド・フランス・セルヴ
イス・ナショナル

Claims

【特許請求の範囲】

（１）加圧密閉体と、供給水がその中を循環する熱交換
器と、少なくとも１つの水平な凝縮液入口管と、該密閉
体の低地点に設けた少なくとも１つの凝縮液出口管と、
該凝縮液入口管に連結した二重スクリーン装置とからな
り、該二重スクリーン装置を円筒状側壁を有する内側ス
クリーンと、該内側スクリーンを囲繞して一端を該内側
スクリーンに連結した外側スクリーンと、該内側スクリ
ーンに対面した衝撃壁を構成する両スクリーンに共通の
底壁と、該スクリーンの横断面の外周の大部分において
互いに対面しないところの孔を設けた通路領域とで構成
したことを特徴とする蒸気発生器の給水加熱器。
（２）前記内側スクリーンが中間部に軸方向に画定され
た通路領域を有することを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の蒸気発生器の給水加熱器。
（３）前記外側スクリーンが前記内側スクリーンの通路
領域に対面する外周部の大部分にわたつて延びるストッ
パ領域を除いて孔を穿設した胴体からなることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の蒸気発生器の給水加熱
器。
（４）前記ストッパ領域が、前記密閉体の隣接壁に対面
する側において前記内側スクリーンの無孔領域に対面す
る軸方向延長部を含むことを特徴とする特許請求の範囲
第３項記載の蒸気発生器の給水加熱器。
（５）前記通路領域が、全体に孔を穿設した胴体の一部
を覆うよう構成されたマスクにより前記外側スクリーン
に形成されたことを特徴とする特許請求の範囲第３項記
載の蒸気発生器の給水加熱器。
（６）前記外側スクリーンの下向き通路領域が１８０°
以下の角度で向かい合う２つの半径方向平面間で画定さ
れたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気
発生器の給水加熱器。
（７）各々が二重スクリーン入口装置を具備した２つの
凝縮液入口管を前記密閉体の直径方向垂直面の両側に１
つずつ並置し、下向き通路領域が該垂直面により該密閉
体の壁に形成された仮想線を指向することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の蒸気発生器の給水加熱器。
（８）前記加熱器の一部に対面し常時水に浸漬させた第
２凝縮液入口管と、該入口管に連結し、かつ全体に孔を
穿設した内側スクリーンと上側半分のみ孔を穿設した外
側スクリーンからなる二重スクリーン装置とを有するこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の蒸気発生器
の給水加熱器。