JPS6159187A - 脱気型復水器 - Google Patents

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は蒸気ターピン用復水器に係シ、特に、プラント
起動時に復水器ホットウェルに貯溜する復水を復水器内
で迅速、且つ、効果的に脱気する手段を具備した復水器
に関する。

〔発明の背景〕

蒸気タービン用復水器は、タービン背圧を下げて高効率
を持続するためかなシ高い真空状態で運転されるから、
復水中の溶存酸素を気相側へ離脱させる作用をする。ま
た、プラントの定常運転中は、復水器にタービン排気が
流入し、凝縮して落下する液滴と大量の蒸気との接触に
よって脱気され、終局的に復水器出口の溶存酸素濃度を
抑えられることが知られる。

しかし、プラントの起動時には、器内へタービ　　□ン
排気が流入することはないから、ターどン排気による脱
気作用は期待できない。さらに、起動前のホットウェル
に貯溜する復水は、大気圧下、常温で保持嘔れ溶存酸素
濃度が高＜　（ｓｏｏｏｐｐｂ前後）、直接にボイラへ
給水することはボイラ水管の防食面から避けなければな
らない。従って、高い濃度から一般のボイラ給水の規定
濃度（７ｐｐｂ）近くまで迅速に脱気する必要がおる。

特に９年間を通じて起動・停止を頻繁に繰返すプラント
では、このような復水器内の脱気時間を短縮し、起動時
の損失を少なくすることも溶存酸素の抑溜１ｊと共に重
要である。

従来、脱気作用を備えた復水器は、第９図に示すように
、復水器１内の管巣２の上流側に設けたスプレィ装置８
にホットウェル５に貯溜する復水を復水ポンプ７、ある
いは、別置された液送ポンプで系１２で再循環させて、
器内の真空上昇に伴って液界面から溶存酸素を放出させ
、空気抽出器４で系外ヘガスを排出する。しかし、単に
液界面から気相へ移動させるものでは器内の圧力及び復
水温度による影響を受は易く脱気に要する時間も長く、
且つ、到達する復水の溶存酸素濃度も不安定となる。こ
の対策として、ホットウェルの復水温度を高め脱気を促
進するために補助蒸気を器内に導入する付加的手段を尉
することが考えられる。

例えば、特開昭５３−７２９０３号公報に示てれるよう
に、散水棚を器内に設置し、さらに、その下位にオーバ
フロー管を設けて補助蒸気を噴射し１その蒸気で散水棚
を流下する復水と接触させる等段階的に加熱する脱気装
置を内装することが示されている。しかし、同装置では
散水棚によシ圧力差が生じ、さらには復水中の蒸気噴射
に二って放出された酸素が再び圧力上昇を伴う雰囲気中
の散水棚内を通ることにより、必ずしも、脱気効果を発
揮せず、多段に散水棚を設置し流動抵抗をつけて器内で
真空状態の異なる雰囲気と気液接触時間を長くする等、
複雑な構造部材を狭い器内に設置せねばならず大型化す
る欠点がちる。さらに、オーバフロー管で蒸気噴射によ
υ加熱して脱気された復水が散水棚よシ落下する低位に
脱気した復水と混合してホットウェル内に流入すること
、および、その脱気された復水がプラント起動前のホッ
トウェル内に貯溜する復水と混合すること等により脱気
時間を早めるに至らない欠点がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、プラント起動時の復水器内に貯溜する
復水を短時間で脱気し得る脱気手段を備えだ復水器構造
を提供するにある。

〔発明の概要〕

本発明は、復水器の真空立上げ過程で、液中に直接蒸気
を吹込むことによシ液中の溶存酸素を除去し、その圧力
変化に応じて液温上昇を伴うことに顧みて、復水器ホッ
トウェル内を仕切ることによシ貯溜する復水を画一的に
流動させ、その循環水流の一部に蒸気噴射部を形成して
復水と蒸気の熱交換と水流の攪拌を増長させ、さらに、
脱気が液界面での気液平衡にもとすき、その液面表層で
の蒸発に係っていることから、蒸気噴射部の後流で水流
を攪拌する部材を構成してホツトウエル液面からの蒸発
を促進してプラント起動時のタービン排気の介在しない
状態にある復水器内の復水を迅速に脱気するにおる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に従い説明−する。

第１図において、復水器１の下部にちるホットウェル５
の内部に、仕切板３０、天井板３１を構成し、仕切板３
０は、ホットウェル底部を第２図に示すように、復水器
出口６に向けて流路を形成して分割し、ホットウェル底
面に垂直に設置するう天井板３１は、仕切板３０で仕切
った流路を覆い、復水出口６と反対位置で一部を開放し
て設置し、覆われた流路に沿って、流路と天井板３１の
上部の空間とをつなぐ連通管６０を配置する。そして、
復水出口６と反対位置の開放された流路中に開孔された
加熱蒸気管１００を配置し、系１０１．弁１０２を介し
て補助蒸気を導入する。加熱蒸気管１００はホットウェ
ル水面のｉ◇下方に位置して開孔した方がよい。次に、
加熱蒸気管１００の後流に天井板３１から延びた邪摩板
４０をホットウェル底部を開放して、ホツトウエル水面
に没して設ける。さらに、その後流に堰５０ａをホット
ウェル底部から延びて、水面下に位置して設ける。

すなわち、邪摩板４０は、第３図に示すように、加熱蒸
気管１００から導入し光補助蒸気と復水とが激しく接触
し、液面を泳動させるが邪摩板４０でその変動を抑え、
邪摩板４０の先端を通って流下し、さらに、その後流の
堰５０ａによって上流の液面を保持すると共に、堰５０
ａを乗υ越える時に、液撹拌を促進し、その後流の液面
を落着かせることができる。このように流下したホット
ウェル中の復水は、第１図から、復水出口６と連結する
復水系１１に介在する復水ポンプ７によシ循環系１２を
通って復水器内の管巣２の下方に設けたノズル２００か
ら再び復水器内へ再循環させる。

次に、動作を脱気作用を説明するウジラント起動時に、
ホツトウエル５の復水はポンプ７によって引出され、ノ
ズル２００から器内に散水する。

１　　　　　散水した復水は、天井板３１に落下し、そ
の上面を流下して、仕切板３０で区切った流路に集″！
虱邪摩板４０、堰５０ａｔ−順次、流下し復水出口に至
って再びポンプ７によって再循環する。そして、プラン
ト起動時に空気抽出器４が作動し、復水器１内の空気は
系外に排除され減圧して液滴、ちるいは、ホットウェル
水面の界面から脱気が進む。

この過程で、蒸気管１００から補助ボイラ、あるいは、
他のプラントで得られる補助蒸気を導入し復水中に吹出
す蒸気で天井板３１よ）流下し集まっだ復水と激しく接
触して熱伝達し、その真空圧の進行に応じて加熱された
復水が蒸発して復水中のガス成分を分離し、一部の蒸気
と共に復水水面から管巣２側へ拡散し、最終的に空気抽
出管３を通って系外に排出する。一方、加熱された復水
は仕切板３０で区切った流下し、真空圧の低下と共に水
面から蒸発し、さらに邪摩板４０を流下する際に１補助
蒸気との液中における接触による液面変動を消化すると
共に、液面下を第３図矢印のように攪拌して液深の上層
と下層とを置換して衣層からの脱気を進める。さらに後
流では、堰５０ａによって液面変動を抑え、堰５０ａを
乗シ越える水流は第４図の矢印のように、その前後で液
深の上層と下層とを置換し、堰５０ａを乗シ越える時に
蒸発が促進し脱気効果が作用する。従って、ノズル２０
０からの散水によって液滴界面からの脱気作用と、加熱
蒸気管１００から補助蒸気の導入による液温上昇と脱気
作用およびそれ以降のホツトウエル内の流路中での水面
衣層からの脱気作用を順次に発揮できることによって、
ホットウェルに貯溜した復水を短時間で脱気できる。こ
こで、仕切板３０と天井板３１で囲まれる水面上位の空
間部には発生した蒸気とガス成分とで充満し蒸発を抑制
するから天井板３１に設けた連通管６ｏを通じて管巣２
側へ拡散すればその空間部は順次に蒸発してくる新たな
蒸気で置換できるから復水出口部で低濃度の復水を得ら
れる。従って、これを繰返し実施し、復水の溶存酸素が
充分に低下した時点で、復水系１１から弁２１を開放し
て直接、ボイラ側へ切換えて給水を開始すればよい。こ
こで、発明者等が実験した例を示し、さらに具体的に説
明する。第１図はプラント起動時の状態変化を経時的に
示す。まず、器内圧力は空気抽出器４を作動することに
よシ大気圧下で器内に存在した空気は除外され順次に平
衡状態まで圧力が下る。その過程で復水を循環し、加熱
蒸気管１０．０で復水中に補助蒸気を吹込むことにより
当初加熱蒸気管１００の後流の復水温度ｔＨ１を高め、
さらに、復水出口６の温度ｔｎｘを高める。そして圧力
の低下とともに、やがて、蒸気との接触部および邪摩版
４０．堰５０ａを経て、液面の表層から自己蒸発をうな
がし、どちらも温度降下を始める。そして、復水出口の
溶存酸素はｅのように迅速にボイラ側へ給水可能な約１
０　ｐｐｂ以下まで下シ得る２これに対し、第９図で示
した単純な例を復水の循環量を等しくした実験例では、
同図に示すように、復水温度ｔＨ３は冷却水温度とほぼ
等しく、器内圧力が平衡に達しても点線ｅ′のように所
定の濃度まで下げるには長時間を要し、条件によっては
、比較的高い濃度までしか下げ得ない。また、本発明に
よる仕切板３０で区切られた流路内の邪摩板４０および
堰５０ａの効果をその流路の入口、すなわち、加熱蒸気
管１００の後流の復水温度Ｔｉｌとその流路の終末の復
水出口部の復水温度ＴＩＩＩ２の温度差によって知るこ
とができる。すなわち、第８図から補助蒸気量によって
Ｔａ１１の温度上昇が異なるとしても、復水出口６まで
流下する間に、その流路中の水位表層から空間部の圧力
に相当する飽和温度まで自己蒸発する混在能力を持ち１
空間部の発生蒸気は天井板３１に設ける連通管６０によ
シ管巣２側へ放出する結果、復水出口部の温度を下げ得
る。そして、邪摩板４０と堰５０ａの設置は腹側の攪拌
を助長し、表層によシ高温度な復水を入れ換えながら復
水出口に向うため、よシ大きな温度差を生じ、蒸発と脱
気を促進する。そして、総括して起動時の脱気時間を短
縮できる。

第５図、第６図及び第７図は、本発明の特徴ある実施例
を示し、ホツトウエルの流路中に配置する堰５０ｂを提
供する。、すなわち、流路中に順次、第４図で示した堰
５０ａを設けた場合、流下する１　　　　　ごとに水位
を下げることになシ、必要以上に天井板３１を高く設置
せねばならない。従って、堰５０ｂではホットウェル底
面との接合部に開口を設けて堰５０ｂ前後を連通して置
くうこれによシ、１７トウ１′の水位を変えることなく
、腹側。上層と下層とを同図矢印のように攪拌し、堰５
０ｂを繰返し乗シ越えることによってホツトウエルの流
路における蒸発と脱気とを促進し、さらに液面の過激な
変動も防止できる。

なお、図中９は補給水のスプレー、１ｏは非凝縮ガスの
抽気系、１３は補給水系、２１は復水弁、２２は復水器
循環系弁、１０１は補助蒸気系である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、自己蒸発による脱気作用を促進するこ
とによυ総じて脱気時間を短縮してプラント起動を迅速
に実施し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す脱気機能をび第４図
は、本発明の他の一実施例を示すホツトウエル構成部材
の説明図、第５図〜第７図は、本発明の他の実施例を示
すホントフェル構成部材説明図、第８図は本発明を実施
した復水器状態の一部を示す説明図、第９図は、従来の
復水を再循環させる復水器構成図である。 １・・・復水器、３０・・・仕切板、３１・・・天井板
、４０・・・邪摩板、５０ａ、５０ｂ・・・堰、１００
・・・加熱蒸気管、２００・・・ノズルウ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複水器と、この復水器中の復水をポンプによつてボ
   イラに供給する復水系とを備え、起動時に前記復水系か
   ら分岐させた前記復水の循環系を介して前記復水器内に
   再循環して前記復水の脱気を行なうものにおいて、 前記復水器のホツトウエル内に仕切板と天井板で復水出
   口を未端とした第一の流路を設け、前記復水の出口とは
   反対に位置する上部を開放した第二の流路中に補助蒸気
   を前記復水中に吹き出す加熱蒸気管を設け、前記第一の
   流路の後流に邪摩板、堰を順次に配設し、さらに、前記
   第一の流路の未端の復水出口から管巣下部のノズルに循
   環を繰返えすことを特徴とする脱気型復水器。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記加熱蒸気管で
   液温を高め、前記仕切板と前記天井板で囲まれる流路中
   に前記天井板から流路の液面下に延びた邪摩板とさらに
   後流の流路中に前記ホツトウエル低面から液面まで延び
   る堰を設け、順次に自己蒸発を促進し、その発生蒸気を
   前記流路に沿つた前記天井板に設けた連通管から放出す
   ることを特徴とする脱気型復水器。