JPH0475362B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、圧力熱水を貯蔵するために使用され
るアキユムレーターに関する。 近年、原子力発電所や石炭火力発電所等におい
て、電力需要の小さい夜間等に発電に使用する前
または途中の蒸気をアキユムレーター中に圧力熱
水の形で貯蔵しておき、昼間等の高負荷時に貯蔵
圧力熱水を利用して発電出力の向上を図る蒸気貯
蔵発電方式が検討され、一方では火力発電所にお
けるDSS運転に際してタービン・バイパス蒸気を
アキユムレーター中に圧力熱水の形で貯え、高負
荷運転時に前記圧力熱水を利用しようとするター
ミン・バイパス蒸気回収システムが検討されてい
る。従来、工業分野において一般的に使用されて
いたアキユムレーターは、通常200m³／基迄の容
量をもつた小型のものであつて、一般に鉄板を加
工して容器を構築し、その外周部を断熱材で包ん
だ構造のものであつた。しかしながら、数千〜十
数万m³の熱水貯蔵容積が必要とされる蒸気貯蔵発
電及びタービン・バイパス蒸気回収システムにお
いては、システム全体のコストダウンを図るため
に多数の小型圧力容器を設備するよりもアキユム
レーター１基あたりの容積をより大きくすること
が望まれており、従来からの鉄製アキユムレータ
ーでは、容積の増大に伴つて製作が困難になるこ
とから大型化には限界が有つた。 そこで、製作費を低減するためにアキユムレー
ターをコンクリートで製造する技術も検討されて
いる。しかしながらこの場合の貯蔵圧力熱水は、
蒸気貯蔵発電で温度二百数十度、圧力20〜60Kg／
cm²、タービン・バイパス蒸気回収システムで温度
百数十度、圧力10Kg／cm²程度であるのに対して構
造体のコンクリートはその健全性を保持するため
にはコンクリートの温度を70〜90℃以下に保つ必
要がある。 このため、これまで提案されたコンクリート製
アキユムレーターは、第１図ないし第３図に示す
ようにコンクリート基礎部１上に構築されたコン
クリート容器２の内部構造として、容器壁部４の
内面にライナー５を貼付し、その内部側に等圧域
６を形成すると共に、この等圧域６中に断熱材７
を設け、更に等圧域６の内側にはスチール製の内
部容器８を設けた構造を採用してコンクリート製
の容器壁部４を高圧高温から保護するものであつ
た。そこで、上記アキユムレーターにおいては、
特に図示していないが附属の必須設備として等圧
域６内の圧力を内部容器８に内蔵する熱水の圧力
に応じて調整する制御システムを用意する必要が
あつた。 このようにこれまでのコンクリート製アキユム
レーターでは構造が複雑なうえに等圧域６と内部
容器８内の圧力とのバランスを図るために等圧域
６の圧力を制御するシステムが必要であることか
ら、一般的な鉄製のアキユムレーターと同様にか
なり高価なものになつてしまい、前記システムの
全体的設備費を嵩ませるという問題があつた。 本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、
これまで検討されてきたアキユムレーターが問題
点としていた高価格である点を大幅に改善すると
共に要求される大容積をもたせることが可能なコ
ンクリート製アキユムレーターの提供を目的にし
ている。 本発明者等は上記の目的を達成すべく鋭意研究
の結果、圧力熱水に直接に接触する場合にも高い
耐スポーリング性を発揮するばかりでなく、これ
に加えて断熱効果の高い断熱材を開発して本発明
に至つたものである。すなわち、本発明によるア
キユムレーターは、高温高圧の圧力熱水を貯蔵す
るための密閉式容器となるコンクリート製もので
あつて、有蓋有底筒状のコンクリート容器と、該
コンクリート容器の下に該コンクリート容器と一
体に設けられ、かつ該コンクリート容器を支持す
るコンクリート製の基礎部とからなり、前記コン
クリート容器は、その内面に抗火石を素材とする
断熱材が設けられ、前記基礎部は、その内部に通
気孔が設けられているものである。 以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。 第４図ないし第６図は本発明の一実施例を示す
図で、これらの図に示すアキユムレーター１０
は、基礎杭１１上にコンクリートによる基礎部１
２が形成され、この基礎部１２上にプレストレス
コンクリートによりにより有底有蓋円筒状のコン
クリート容器１３が基礎部１２と一体に構築され
てなるものである。 基礎部１２は、放熱性が不充分な位置にあるた
め、内部に通気孔１２ａ…を形成してコンクリー
ト容器１３内に均一の薄い断熱材を用いても圧力
熱水によるコンクリートの温度上昇を他の部分と
同程度に防止できる構造にしている。また容器１
３は、第６図に示すようにその壁部１３ａがプレ
ストレスによつて強度を高めた構造を有してい
る。この容器１３の内面の全面には、後に述べる
抗火石を素材として構成する断熱材１５が貼着さ
れている。この断熱材１５は、耐熱性及び耐圧性
を有し、容器１３内部に収容される圧力熱水から
コンクリート製の壁部１３ａを保護する作用を持
つものである。 更に、この例では断熱材１５の内面にスチール
からなるライナー１７が設けられている。このラ
イナー１７は必要に応じて設ければよいものであ
るが、貯蔵する圧力熱水がボイラー等に再度送り
込まれるため、ライナー１７を設けて熱水を極力
清浄に保ち得る構造とすることが好ましく、ま
た、使用時には容器内部の温度及び圧力が頻繁に
変動するためにライナー１７による断熱材１５の
保護を図ることが好ましいことから適宜設けるも
のである。 次に、本発明に使用する断熱材１５ついて説明
する。 断熱材１５は、抗火石を素材として作られる。
この抗火石は、周知の通り、伊豆七島新島、式根
島、神津島、静岡県天城山麓等に産出する流紋岩
質の多孔質溶岩である。表１に、抗火石の組成の
１例を示す。 このような光学成分をもつ抗火石で断熱材を形
成するには、まず粗粉砕を経、微粉砕して粉状物
とし、次いでこの粉状物に発泡剤を添加、混合し
たものをプレス等によつて所定形状に成形するも
ので、成形体を加熱炉に入れて加熱し、発泡せし

【表】 めた後に加熱炉から取り出し、これを冷却すると
断熱材が得られる。このようにして製造された断
熱材は、耐圧性が高く、耐スポーリング性及び断
熱性に優れた特性を発揮し、前述の温度二百数十
度、圧力20〜60Kg／cm²の圧力熱水からコンクリー
トを70〜90℃の温度範囲に維持することができ
る。 上記断熱材１５による断熱層の厚さは、アキユ
ムレーターの使用条件に応じて定められている
が、例えばタービン・バイパス蒸気回収システム
に使用する場合には35cm程度が適当である。 なお、断熱材１５の素材としての抗火石の成分
は、前記表中に示した例に限定されるものではな
く、断熱材の特性を維持し得る範囲内で成分の変
動は許容されるものである。 しかして、上記の構成を有する本発明のアキユ
ムレーター１０は、容器１３の鉄筋コンクリート
製の壁部１３ａが内部に貯蔵される圧力熱水から
断熱材１５により熱的に保護され、充分に低温度
に保たれるから、コンクリート製の容器１３の健
全性が保たれ、しかもこれまで検討されてきたア
キユムレーターのごとく貯蔵熱水と整合する等圧
域を設けて断熱材を保護する必要がないので構造
を単純化でき、低価格で製作することができる。 なお、上記実施例においては、容器形状が円筒
形である例を示したが、この形状に限定されるも
のではなく、例えば第１図に示した縦断面長円形
の容器等にも適用できることは言うまでもない。 以上説明したように、本発明のコンクリート製
アキユムレーターは、以下のような優れた効果を
奏するものである。 ａ 長期的な高温状態で健全性を保持することが
困難なコンクリートにより高温高圧に耐える密
閉式容器を製造しようとした場合には、コンク
リートが高温により劣化して高圧に耐えれなく
なり、密閉容器として使用不可能となるのを防
止するために、内容物とコンクリート製容器と
の間に、大型化が困難でコストのかかる特殊な
断熱構造を必要としたが、密閉容器の内面に抗
火石を素材とした断熱材を設けることにより、
コンクリート製密閉容器を前記健全性を保持す
ることが可能な温度に保つことができ、前記特
殊な構造を不要なものとし、アキユムレーター
を大型化することが可能となると共に、大型の
アキユムレーターを低コストかつ容易に構築す
ることが可能となる。 ｂ 上記のように抗火石を素材とした断熱材を用
いることによりコンクリート製アキユムレータ
ーを大型化することが可能となるが、アキユム
レーターの底部（基礎部）は、大型のアキユム
レーターを支持するために、構造上、アキユム
レーターの他の部分よりも厚くする必要がある
と共に、少なくともその底面が地盤等に接触
し、かつその一部が埋設される可能性があるた
め、アキユムレーターの他の部分に比較して、
極端に放熱性が悪化し、前記健全性を保持でき
る温度を越える可能性があるが、基礎部に通気
孔を設けることによつて、基礎部の放熱性を高
めることができ、アキユムレーターの大型化の
ために基礎部が高温になつて破損し、高圧での
密閉性が失われるのを防止することでき、真に
コンクリート製アキユムレーターの大型化を図
ることが可能となる。 すなわち、コンクリート製アキユムレーターを
大型化した場合に、アキユムレーターの基礎部を
アキユムレーターの荷重に耐えうる厚さのものと
するために損傷させ、基礎部において高圧での密
閉性が失われる可能性があるが、基礎部に通気孔
を設けることによつて、コンクリート製の基礎部
をその健全性を保持することが可能な温度に保つ
ことができ、コンクリート製アキユムレーターの
大型化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、これまで考慮されたコ
ンクリート製アキユムレーターを示す図であつ
て、第１図は縦断面図、第２図は第１図の−
線視断面図、第３図は壁部の拡大断面図、第４図
ないし第６図は本発明の一実施例を示す図であつ
て、第４図は縦断面図、第５図は第４図の−
線視断面図、第６図は壁部の拡大断面図である。 １０……コンクリート製アキユムレーター、１
３……容器、通気孔１２ａ，１３ａ……コンクリ
ート製の壁部、１５……断熱材、１７……ライナ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高温高圧の圧力熱水を貯蔵するための密閉式
   容器となるコンクリート製アキユムレーターであ
   つて、 有蓋有底筒状のコンクリート容器と、該コンク
   リート容器の下に該コンクリート容器と一体に設
   けられ、かつ該コンクリート容器を支持するコン
   クリート製の基礎部とからなり、前記コンクリー
   ト容器は、その内面に抗火石を素材とする断熱材
   が設けられ、 前記基礎部は、その内部に通気孔が設けられて
   いることを特徴とするコンクリート製アキユムレ
   ーター。 ２ 前記断熱材の表面にライナー層が設けられて
   なる特許請求の範囲第１項記載のコンクリート製
   アキユムレーター。