JPH0422001Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の属する技術分野〕 本考案は、蒸気タービンの復水器に併置されタ
ービン排気中の不凝縮性ガスを抽出する蒸気エゼ
クタからの排気を冷却、凝縮する蒸気エゼクタ冷
却器に関する。

〔従来技術とその問題点〕

蒸気タービンプラント特に地熱発電プラントに
使用される復水タービンは復水器を備え、蒸気タ
ービンの排気は復水器に導かれて復水にされると
とも排気中に含まれる不凝縮性ガスは併置されて
る蒸気エゼクタにより吸引排出されるようになつ
ている。なお蒸気エゼクタからの排気は一般に直
接接触式の冷却器に導かれ、外部から供給される
冷却水に直接接触させ復水として外部に回収又は
廃棄される。以下従来例の図面に基づいて説明す
る。第４図は従来の蒸気エゼクタ冷却器の断面図
である。

図において、２はステンレス製の円筒状密封容
器の蒸気エゼクタ冷却器で４はその胴壁である。
そしてその頂部にはエゼクタ排気中に含まれる不
凝縮性ガスの放出口６と、胴壁４の下側部にあり
蒸気エゼクタ１の放流口に接続されエゼクタ排気
を送流する排気導管１２の終端が接続される排気
入口７と、底部に復水の排出口８ならびに胴壁４
の上側部には図示しない冷却水源から給水ポンプ
１１の駆動により冷却水を蒸気エゼクタ冷却器２
へ送流する冷却水管１０が接続される冷却水入口
９とがそれぞれ配設されている。その内部には、
平盤状の箱体でその底面に多数の小孔を備え冷却
水を一時的に貯留させるとともに、絶えず底面の
小孔から冷却水を流下させるようになる複数個の
散水トレイ３ａ，３ｂ……３ｎが、胴壁４からそ
の内方へ水平に張り出しかつ上下互い違いに交差
して設けられており、その散水トレイ３ａ，３ｂ
……３ｎによつて蒸気エゼクタ冷却器２の内部を
幾段かに画成するとともに、胴壁４とで該冷却器
２内に蛇行する排気流路５（蛇行矢印）を形成し
ている。また蒸気エゼクタ冷却器２の底部はエゼ
クタ排気の復水を貯留し排出するためのホツトウ
エル１３になつている。さらに排気入口７の配設
位置と反対側でかつエゼクタ排気流を真正面に受
ける領域に、ホツトウエル１３の最高水面から最
下段の散水トレイ３ｎが配設されている高さまで
の間でかつ胴壁４の周長の略1/2の巾に、胴壁４
の内周面の前方にありかつ覆うように配設され、
エゼクタ排気の速度エネルギの低減と胴壁４の保
護及び排気流の案内板の役割りを負うバツフル１
４が配設されている。

このように構成される蒸気エゼクタ冷却器２に
給水ポンプ１１を駆動して、図示しない冷却水源
からの冷却水を冷却水管１０を介して冷却水入口
９へ送り、最上段の散水トレイ３ａへ供給する
と、冷却水は散水トレイ３ａの底板の小孔から流
下し、下段の散水トレイ３ｂへと流れ、さらに順
次下段の散水トレイを介しホツトウエル１３へ流
下して行く、従つて散水トレイ間及び最下段の散
水トレイ３ｎとホツトウエル１３の水面との間に
は冷却水柱が形成されている。

このような状態の蒸気エゼクタ冷却器２内へ蒸
気エゼクタ１を駆動して不凝縮性ガスを含むエゼ
クタ排気を排気導管１２及び排気入口７を介して
送入すると、エゼクタ蒸気は排気流路５の矢印に
従つて蛇行しながら器内を上昇し、エゼクタ排気
中の蒸気は器内に形成されている冷却水柱に接触
し凝縮され復水となり冷却水と一緒にホツトウエ
ル１３に貯留するとともに、該排気に含まれてい
た不凝縮性ガスは冷却器２の頂部の放出口６を介
して大気中に放散される。一方ホツトウエル１３
に貯留されてる冷却水と復水の混合水は排出口８
を介し図示しない管路を介し冷却水源へ回収され
たり、河川に直接放流される。

このように蒸気エゼクタ１からのエゼクタ排気
を冷却、凝縮する際、該排気の蒸気温度のため蒸
気エゼクタ２の胴壁４の温度は60〜100℃に加熱
される。

ところで蒸気エゼクタ冷却器２は耐食性の点か
ら応力腐蝕割れ感受性の低い材料であるステンレ
ス鋼で作られているが、地熱蒸気のように腐蝕性
気体を含み特にその中の硫化水素が前記の胴壁４
の温度条件と相俟つて応力腐蝕媒体として作用し
応力腐食割れが発生しやすくなる。この場合従来
の経験によれば排気入口７から流入するエゼクタ
排気が直接当るバツフル１４やその後背部に位置
する胴壁部分に応力腐食割れを生ずるという問題
があつた。

なお応力腐食割れの防止対策として溶接や加工
による残留応力を熱処理によつて軽減させること
でも防止できるが、本蒸気エゼクタ冷却器の構造
では応力除去のための熱処理が難かしいため、他
の方法について検討する必要があつた。

〔考案の目的〕

本考案は、前述の点に鑑み応力腐食割れが発生
しない構造の蒸気エゼクタ冷却器を提供すること
を目的とする。

〔考案の要旨〕

上記の目的は、本考案によれば蒸気エゼクタ冷
却器下方のエゼクタ排気の流入口と反対側の胴壁
に沿いかつその内側に配設されているバツフル
と、前記胴壁との間を多数の小孔を備えた底板で
閉塞して、ｕ字状断面の冷却水室を形成し、該冷
却水室に冷却水を供給するように構成することに
よつて達成される。

〔考案の実施例〕

以下本考案を適用した実施例の図面に基づいて
説明する。第１図は本考案に係る応力腐蝕割れ防
止構造を備えた実施例の蒸気エゼクタ冷却器の断
面図で、第２図及び第３図は本考案の他の実施例
の部分断面図及び断面図である。なお第１図ない
し第３図において第４図と同一部分については同
符号を付すとともに、その構成、作用等について
重複する部分の説明を省略させていただくことと
する。

第１図において、蒸気エゼクタ冷却器２の胴壁
４の下側方に配されている排気入口７の配設位置
の反対側の胴壁内周面にそいかつその前方にあ
り、その部分の胴壁内円周長の略1/2を長さとし、
ホツトウエル１３の最高水面から最下段の散水ト
レイ３ｎが配されている高さまでの間を高さとし
て、エゼクタ排気流を真正面に受ける胴壁４の領
域をカバーするように、胴壁内周面とある間隔を
保ちつつ胴壁４の内周面を覆つて配設されている
バツフル１４の下端と、胴壁４とバツフル１４と
の前記間隔寸法を巾とするリング状板をその直径
で1/2した形状の板であつて、その面に多数の小
孔が穿設されている底板１５の内周側端面とを、
さらにその外周側端面と胴壁４の内周面とをそれ
ぞれ結合させ、胴壁４とバツフル１４との間を閉
塞するとともに、バツフル１４の長さ方向の両端
面とそれに対する胴壁４の内周面との間を、底板
１５の巾とバツフル１４の高さを持つ２枚の側板
（図示せず）によつて閉塞することによつて、蒸
気エゼクタ冷却器２の内部下方にｕ字状断面でか
つ1/2リング状に続く冷却水室３０が画成される。
さらに最上段の散水トレイ３ａに連通するように
その一端を接続し他端の開口端を前記空間部の開
口面にのぞむよう、胴壁４の内周面に沿いかつそ
の縦方向に延伸させてある冷却水管１６が、冷却
水室３０の容積に応じて幾本か設けられている。

以上説明したように蒸気エゼクタ冷却器２の内
部に配設されてるバツフル１４を利用し、冷却水
を貯留しかつ流下させる冷却水室３０を形成する
ことにより、最上段の散水トレイ３ａに供給され
る冷却水はエゼクタ排気の冷却に流下するととも
に、一部が冷却水管１６を介し冷却水室３０へ注
入貯留され、その一部が底板１５の小孔からホツ
トウエル１３へ流下し、余部がバツフル１４の上
縁を溢流し壁面を滑りおりてホツトウエル１３へ
流れ落ちるようになる。したがつて冷却水室３０
内へは絶えず新しい冷たい冷却水が供給され、か
つ流出するようになるため、バツフル１４及びそ
れに対向している胴壁部分のエゼクタ排気による
温度上昇を押え50℃以下に維持することができる
のである。

応力腐蝕割れは、腐蝕によつて生じたきわめて
小さな腐蝕孔に引張り応力が集中するため、腐蝕
がすすまないのにかかわらず局部的に亀裂を生じ
遂には破断する現象であつて、構造物の残留応力
や環境中の応力腐蝕媒体の存在、使用材料の応力
腐蝕割れに対する感受性ならびに環境温度等が因
子として作用し発生するもので、特に環境温度が
50℃以下で起ることが稀であるがそれ以上の温度
では発生の危険性が非常に高いと言われている。
本考案はこの点に着目したもので、従来構造の蒸
気エゼクタ冷却器の下部特に排気入口７に直面し
ている胴壁部分は、既述したようにエゼクタ排気
によつて60℃〜100℃に加熱されるので、該排気
中に含まれる硫化水素のような応力腐蝕媒体の存
在とともに、応力腐蝕割れを発生し易い状態にお
かれているので、冷却水室３０を設け新しい冷却
水を常時注入し該室外へ溢流々下させることによ
り、応力腐蝕割れを発生しやすい部分に応力腐蝕
媒が直接々触することをなくするとともにバツフ
ル１４及び胴壁部分の温度を50℃以下に保持する
ことにより応力腐蝕割れの発生を略完全に防止す
ることができるようにした。

第２図は本考案の他の実施例を示すもので、冷
却水室３０への冷却水の供給を冷却水管１６に代
え、冷却水管１０から冷却水管１８を分岐させ冷
却水室３０の胴壁４側に設けた冷却水入口１７へ
接続し、給水ポンプ１１の働きで図示しない冷却
水源から直接冷却水室３０へ冷却水を送流するよ
うに構成してある点が第１図の実施例と異るだけ
で、作用及び効果は第１図の場合と全く同様であ
る。

また第３図も他の実施例を示したもので、バツ
フル１４を上方へ最上段の散水トレイ３ａの底板
まで延伸しその端部を接合固定するとともに、そ
の延伸部分の中間に溢流口２０を設けるようにし
て、冷却水室３０を上方へ大きく作り、冷却水の
貯留を多くするように構成したもので、胴壁４の
冷却面積を第１図の実施例に比し拡大させた点が
異るだけで、作用ならびに効果は全く既述のもの
と変わるところはない。

〔考案の効果〕

以上の説明から明らかなように、蒸気エゼクタ
冷却器の内部に図示しない冷却水源からの冷却水
が直接供給される冷却水室を画成し、冷却水を溢
流々下することにより胴壁部分及びバツフルに応
力腐蝕媒体の接触を防止するとともに、その温度
を常時50℃以下に維持するようにして、蒸気エゼ
クタ冷却器における応力腐蝕割れ発生の危険度を
略完全に防止し、その製品寿命を大巾に延長させ
ることができる大きな経済的効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した実施例による応力腐
蝕割れ防止構造を備えた蒸気エゼクタ冷却器の断
面図、第２図及び第３図は本考案を適用した異な
る実施例による応力腐蝕防止構造を備えた蒸気エ
ゼクタ冷却器の部分断面図と断面図、第４図は従
来例の蒸気エゼクタ冷却器の断面図である。 １……蒸気エゼクタ、２……蒸気エゼクタ冷却
器、３ａ，３ｂ……３ｎ……散水トレイ、４……
胴壁、５……排気流路、１０……冷却水管、１１
……給水ポンプ、１４……バツフル、１５……底
板、１６，１８……冷却水管、１９……バツフル
延長板、２０……溢流口、３０……冷却水室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸気タービンの復水器に併置されタービン排気
   中の不凝縮性ガスを吸引排出する蒸気エゼクタの
   排気を、冷却器の下方から導入し該冷却器内部に
   上下互い違いに交差させ配設してある複数段の散
   水トレイの間を蛇行して上昇させる間に、該冷却
   器の上方より供給され前記散水トレイを順次介し
   流下する冷却水に接触させ復水としてその底部に
   貯溜させるとともに、前記冷却器の上方から前記
   不凝縮性ガスを放出する蒸気エゼクタ冷却器にお
   いて、前記冷却器下方の前記排気の流入口と反対
   側の胴壁に沿いその内側に配設されているバツフ
   ルと、前記胴壁との間を多数の小孔を備えた底板
   で閉塞してｕ字状断面の冷却水室を形成し、該冷
   却水室に冷却水を供給するように構成したことを
   特徴とする蒸気エゼクタ冷却器の応力腐蝕割れ防
   止構造。