JPH059715B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は一般に、冷却空気が、空気を動かすフ
アンにより、管束のチユーブの上を通過するよう
にされる、蒸気タービン発電所に使用するための
真空復水器に関する。より詳細には、空気流れの
量を制御するための改善されたシステムを有す
る、この形式の復水器に関し、かくして、選択さ
れたフアンをオンまたはオフすることにより、復
水器の蒸気凝縮能力を制御する。 この一般的形式の空冷復水器においては、管束
の出口ヘツダーから、非凝縮ガスを連続的に除去
することが必要である。さもなければ、これらの
ガスは、管束およびヘツダー中に集まり、停滞ポ
ケツトを形成し、冬期には凝縮液を凍結し、熱伝
達表面を覆うことにより夏期中には効率の悪い運
転を引起こす。従来は、非凝縮ガスは、ベント復
水器、デフレグメータ、あるいは、蒸気エジエク
ターの第１段あるいは他の適切な装置に一般に導
かれる共通のマニホルドで、管束後部ヘツダーを
連結するベントチユーブによつて除去される。 低蒸気負荷状態および／または低温季節中は、
運転者は復水器を通過する冷却空気の量を減少さ
せる必要がある。しかしながら、現在設計されて
いる復水器で、これを単にある一定のフアンモー
ターを停止し、他のものをそのまま運転すること
によつて、遂行するならば、蒸気流れ割合により
圧力降下中にもたらされる相違は、危険な破壊的
状況を引起こし、そこでは、未だ運転されている
フアンによつてサービスされている管束のチユー
ブは非凝縮ガスで充満する。これを回避するた
め、各サイクルに対して、約15分間の予め定めた
運転体制にしたがつて、サイクル的にあるフアン
をオンにし、他のフアンをオフにする制御方法が
製造業者によつて推奨されている。このフアンの
サイクリングは、非凝縮性ガスを蓄積したチユー
ブからこれらのガスを掃去し、一方、運転されて
いるフアンによつてサービスされている管束が、
再び、非凝縮ガスで充満されるようにする。 しかしながら、この形式の従来の復水器のすべ
てのヘツダーは、共通のマニホルドに連結するた
め、これらのサイクル的制御はその固有の構成か
らして、非凝縮ガスを除去するための運転システ
ムと干渉する。さらに、発電所運転者のあるもの
は、その不確実性の故に、この種のサイクル制御
システムに依存するのを好まない。したがつて、
たとえば、ルーバー、可変速度モータ、可変速度
フアン駆動、可変ピツチフアンブレード、あるい
は、これの組合わせの手段により、各管束のチユ
ーブ上を通過する空気の量を制御するため、特別
に設置した装置に、より多く依存するのが通常で
ある。 しかしながら、この後者の形式の装置をかなり
高価で、専門的保守および修理を必要とする。し
たがつて、本発明の主目的は、空気流れがフアン
のオン、オフ運転により制御されるけれども、高
価な制御装置、あるいは、各フアン、あるいは、
フアンのグループをサイクル的にオン、オフする
運転システムのいずれをも必要としない、そし
て、非凝縮ガスの除去システムの運転と干渉しな
い、この形式の復水器を提供することである。 理解される如く、その最も基本的な形態におい
ては、そのようなシステムは、与えられた蒸気圧
力において、そして、与えられた空気温度におい
て、与えられた蒸気の量を凝縮するために必要と
するものに依存して、運転者が選択するであろう
フアンよつて、４つの異なつた空気流れを提供す
ることによつて、４組の性能を提供する。明らか
に、該システムは追加フアンセルの組を有するこ
とができ、それらは、各追加の組に共通なマニホ
ルド手段と、他の組のフアンと独立して各追加の
組の各セルのフアンをオン、オフする手段と共
に、各々異なつた数のフアンを有する。 かくして、たとえば、復水器は、第１あるいは
第２の組のいずれよりも多くの数のフアンを有す
るフアンセルの第３の組の出口ヘツダーへ共通で
ある少なくとも第３のマニホルド手段と、非凝縮
体を抽出し、ついで、第３のマニホルド手段を経
て、管中に逆流するのを防止する圧力で大気中に
吐出するため、第３のマニホルド手段に連結して
いる、第３の独立した非凝縮ガス体除去手段と、
そして、フアンセツトの他の組のフアンと独立し
て第３の組のフアンをオン、オフする手段とを備
えている。かくして、チユーブを通過する全空気
流れは、第１および第２の組のフアンがそれぞれ
オン、オフされる間、第３の組のフアンをオン、
オフすることによつて、さらに制御されよう。し
たがつて、フアンセルの第３の組と、第３の組の
出口ヘツダーに共通な第３のマニホルド手段と
の、システムへの追加は、３つの追加の性能範囲
を提供する。本発明を示す実施例においては、フ
アンセルの４つのそのような組と、関連装置とが
存在し、11の全空気流れの変化により、合計11の
性能範囲を提供する。 いずれにせよ、本制御システムは、確立された
運転体制にしたがつて、他のフアンをオフにして
いる間、一定のフアンをオンにするように時間的
にプログラムされているという意味においてサイ
クル的ではない。その代りに、管束の上を空気が
流れるようにする、フアンセツトの異なつた組の
フアンは、発電所運転者、あるいは、使用者の選
択にしたがつて、オンかオフかのいずれかにさ
れ、そして、必要なだけそのように運転される。 さらに、本システムは、ガス除去手段の運転と
干渉することなしに空気流れの量を制御すること
を可能にし、しかも、第１の組に加えて、フアン
セルの各組に対して、２つ以上の空気エジエクタ
ーあるいは、他の非凝縮ガス体除去手段を必要と
しない。追加のエジエクターは設備投資金額に加
算されるが、このコストは極めて軽微なもので、
そして、前記したサイクル制御システム、あるい
は、空気流れ制御装置のいずれの必要をも排除す
ることにより、相殺されてあまりある。 示されている図は、本発明にしたがつて構成さ
れた空冷、真空復水器の図式的平面図で、復水器
の管束のチユーブを通過する空気流れを制御する
ための上記したシステムを備えている。 さて、添付図面の詳細を参照すると、復水器は
二群の管束を備え、各群は“Ａ”フレームの一方
の群を形成するか、あるいは代りに、両群は一般
に同一レベル上に配置される。かくして、上方群
の２つの隣接する管束１１Ａは一組の管束を形成
し、一方、上方群の３つの隣接する管束１１Ｂ
は、管束の第２の組を形成し、そして、下方群の
単一管束１１Ｃは管束の第３の組を形成し、一
方、下方群の４つの隣接する管束１１Ｄは第４の
組を形成する。 示されている如く、各管束は一方の端部に入口
ヘツダー１３を、そして、他方の端部に出口ヘツ
ダー１４を有する複数個のチユーブ１２を備えて
いる。タービンの排気からの蒸気は管束の群の長
さに延在する共通のマニホルド１５を経て、各管
束の入口ヘツダーに導入され、そして、復水はド
レンライン１６を経て、各管束の出口ヘツダーか
ら除去される。 従来の方法によれば、２つあるいはそれ以上
の、そして通常４列のチユーブがあり、その上を
空気が次々と通過するようになつており、それら
のすべての列は端部において共通のヘツダーへ連
結している。代りに、従来の米国特許第4129180
号に示され記載されているように、チユーブの各
列は、個々のベントチユーブへ導かれる別の出口
ヘツダーへ接続してもよい。また、本発明は、当
該技術においてすべて知られている如く、復水器
は主復水器部分に加えて、ベント復水器部分を備
え、あるいは、もし所望するならば、デブレグメ
ータまたは二次復水器が各出口ヘツダーへ連結さ
れてもよいということをもくろむものである。 管束を経て空気を上方へ引くように、管束の上
方側の上に延在するシユラウド中に取付けられた
ロータリフアンの手段によつて、各管束のチユー
ブの上を空気が通過するようにされる。代りに、
フアンは管束を通過して空気が強制されるように
配置することができ、勿論、１個以上のそのよう
なフアンによつて、各管束のチユーブの上に空気
を通過させるようにしてもよい。示されている如
く、フアン１７Ａは管束１１Ａの第１の組の上方
に配置されて、フアンセルの第１の組を形成し、
フアン１７Ｂは管束１１Ｂの第２の組の上方に配
置されて、フアンセルの第２の組を形成し、フア
ン１１Ｃは第３の管束１１Ｃの上方に配置され
て、フアンセルの第３の組を形成し、フアン１７
Ｄは管束１１Ｄの第４の組の上方に配置されて、
フアンセルの第４の組を形成する。 前述せる如く、非凝縮ガスは、それぞれが管束
の組１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃおよび１１Ｄの出口
ヘツダーを第１段蒸気エジエクター１９Ａ，１９
Ｂ，１９Ｃおよび１９Ｄにそれぞれ連絡させる４
つのマニホルド１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃおよび１
８Ｄを備えるシステムによつて、管束の出口ヘツ
ダーから除去される。かくして、説明されている
システムの実施例において、第１のマニホルド１
８Ａは、管束１１Ａの第１の組の出口ヘツダーに
共通で、第２のマニホルド１８Ｂは、管束１１Ｂ
の第２の組の出口ヘツダーに共通で、第３のマニ
ホルド１８Ｃは、第３の管束１１Ｃの出口ヘツダ
ーに共通で、そして第４のマニホルド１８Ｄは、
管束１１Ｄの第４の組の出口ヘツダーに共通であ
る。 図面で図式的に示す如く、マニホルドはエジエ
クターのノズルのスロート中へ連結し、蒸気が主
蒸気ライン２０の分岐２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃお
よび２０Ｄによりノズルを通過させられる。駆動
蒸気はマニホルド中の非凝縮体の実質的に大気圧
以下の圧力よりもかなり高い圧力にあり、かくし
て、それは非凝縮体をノズルを通して引張り、ラ
イン２０Ａ〜２０Ｄの下流端部中へ噴射し、そし
てこれらの後者のラインは今度は中間復水器２２
へ導かれる共通ライン２１に連結している。 中間復水器２２は供給ライン２５により導かれ
るソースからの冷却水を通すために、中を通つて
延在するチユーブを備えるシエル２３よりなつて
いる。中間復水器中で凝縮された蒸気はライン２
６を通つてシエル２３からドレンされ、一方その
中の非凝縮体は、ライン２７を経て、第２段エジ
エクター２８のノズルのスロート中へ引かれる。
エジエクター２８のノズルを通過するためにライ
ン２０の別な分岐２９を通つて駆動蒸気が供給さ
れ、かくして、中間復水器からの、非凝縮体を最
終復水器３０中に噴射する。 最終復水器は、中にチユーブ配管３２を有する
シエル３１を備え、該チユーブ配管はチユーブ配
管２４から導かれるライン３３から冷却水を受取
り、それを最終復水器を通つて循環させるという
点において、中間復水器と同様である。冷却水
は、適切な処理点へ導かれるライン３４を通つ
て、最終復水器から除去され、一方、最終復水器
のシエル中で凝縮された蒸気は、ライン３５を通
つてドレンされる。システム中へ入つたすべての
非凝縮ガス体は、ライン３６を通つて大気中に排
出される。 空気除去装置の逐次の段階は、たとえば、前記
米国特許4129180に示した如き、モータ駆動の真
空ポンプ、および同様のものを含む。他の形態を
とつてもよい。また、チユーブの各列が別な管束
を形成する前記した構成の復水器の場合は、マニ
ホールドの全数および空気除去装置の段階が、そ
れにしたがつて倍加されることもまた理解される
であろう。 また図面で図式的に示されている如く、管束１
１Ａの第１の組のチユーブの上を空気が通過する
ようにさせる、フアンセルの第１の組のフアン１
７Ａの各フアンのモータは、電気的に並列に接続
され、かつ、単一のスイツチ４０Ａでオンまたは
オフされるように適用されている。同様にして、
管束１１Ｂの第２の組のチユーブ上を空気が通過
するようにさせる、フアンセルの第２の組のフア
ン１７Ｂの各フアンのモータは、電気的に並列に
接続され、かつ、スイツチ４０Ｂでオン、オフさ
れ、第３の管束１１Ｃのチユーブ上を空気が通過
するようにさせる、フアンセルの第３の組のフア
ン１７Ｃのフアンのモータは、スイツチ４０Ｃで
オン、オフされ、そして、管束の第４の組のチユ
ーブ上を空気が通過するようにさせる、フアンセ
ルの第４の組のフアン１７Ｄの各フアンのモータ
は、電気的に並列に接続され、かつ、スイツチ４
０Ｄでオン、オフされる。また、図面に示す如
く、各スイツチは、電力の適切な電源へ達してい
る電気回路へ接続している。 既に示した如く、本システムは、フアンセルの
個々の組の非凝縮ガス除去サブシステムと干渉す
ることなしに、使用中に直面する状況に応じて、
異なつた空気流れの量を、プラント運転者が選択
するのを可能にする。すなわち、各セツトおよび
そのサブシステムは別々な実体として作動する。
かくして、たとえば、前記した如く、そして、下
記の表によつてさらに明らかとなる如く、フアン
セルの４組が配置され、記載した方法で接続され
ている示されているシステムは、空気流れがもつ
ばら自然通風のみである。４つのすべての組のフ
アンがオフとされている下方限界から、管束を通
過する空気流れが機械的ドラフトの結果である、
すべての４組のフアンがオンにされている、上方
限界まで、空気流れの増分の１１の異なつた範囲
の選択を可能にする。かくして、本システムの作
動に際して、与えられた如何なるフアンセルの組
のすべてのフアンがオンか、あるいはオフとされ
る。たとえば、フアンセルの第３の組の３つのフ
アン１７Ｂは、２つのフアンをオフにし、１つの
フアンをオフにして作動させることはできない。
すなわち、３つのすべてがオンまたはオフであ
る。一方、フアンセルの選択された１つのまたは
それ以上の組のフアンは、以下の表から明らかで
ある如き限界内で、空気流れを変化させるような
方法で、オンまたはオフさせることができる。

【表】 上記からして、本発明は、自明であり、かつ該
装置に固有である、他の利益と共に、前記したす
べての目的を達成するためよく適用されているも
のということが理解されよう。 ある特徴および部分組合わせは、実用上の問題
であり、他の特徴および部分組合わせを参照する
ことなしに採用されよう。これは特許請求の範囲
内にあるものと意図するものである。 本発明の範囲を逸脱することなく、多くの可能
な実施例がなされるであろうため、ここに記載し
た、あるいは、添付図面に示したすべての事項
は、説明のためのものであつて、限定する意味は
ないことを理解すべきである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明に従つて構成された、空冷真
空復水器の図式的平面図である。 １１Ａ〜１１Ｄ……管束、１２……チユーブ、
１３……入口ヘツダー、１４……出口ヘツダー、
１５……マニホルド、１７Ａ〜１７Ｄ……フア
ン、１８Ａ〜１８Ｄ……マニホルド、１９Ａ〜１
９Ｄ……第１段蒸気エジエクター、２０Ａ〜２０
Ｄ……分岐、２１……共通ライン、２２……中間
復水器、２３……シエル、２５……供給ライン、
２８……第２段エジエクター、２９……分岐、３
０……最終復水器、３１……シエル、３２……チ
ユーブ配管、４０Ａ〜４０Ｄ……スイツチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 空冷真空復水器において、各々が、チユーブ
   の一端部中に蒸気を導入するための入口ヘツダー
   と、凝縮体が除去される各管束のチユーブの他端
   部の出口ヘツダーとを有する複数個の管束と該各
   管束のチユーブ上に空気を通過させるフアンとか
   らなるフアンセルの複数個と、該管束の出口ヘツ
   ダーから非凝縮ガス体を除去するための装置、お
   よび他方の組のフアンと独立して各組のフアンを
   オンまたはオフにするための装置とからなる復水
   器において、複数のフアンセルを第１と第２のフ
   アンセルの組に分け、一方が他方とフアンセルの
   数が異なる第１および第２のフアンセルの組と、
   フアンセルの第１の組の出口ヘツダーに共通な第
   １のマニホルド装置とフアンセルの第２の組の出
   口ヘツダーに共通な第２のマニホルド装置とを含
   む、管束の出口ヘツダーから非凝縮ガス体を除去
   するための装置と、そしてその中の非凝縮ガス体
   を、マニホルド装置内へ逆流させるのを防止する
   圧力で、大気中に吐出させるため、それぞれ、該
   第１および第２のマニホルド装置に連結してい
   る、第１および第２の独立した非凝縮体ガス除去
   装置とからなり、かくして、該組の管束のチユー
   ブを経る全空気流れが、他方の組に連結している
   非凝縮ガス体除去装置と干渉することなしに、選
   択的に両方の組のフアンをオンあるいはオフと
   し、あるいは、一組のフアンをオンにし、他方の
   組のフアンをオフとすることによつて制御される
   ことを特徴とする前記空冷真空復水器。 ２ 第１あるいは第２の組のいずれよりも多くの
   フアンを有するフアンセルの第３の組の出口ヘツ
   ダーに共通な第３のマニホルド装置と、その中の
   非凝縮ガス体を、マニホルド装置内へ逆流させる
   のを防止する圧力で、大気中へ吐出させるため、
   該第３のマニホルド装置に連結している、第３の
   独立した非凝縮ガス体除去装置と、そして、第３
   の組のフアンを、第１および第２の組のフアンか
   ら独立して、オンあるいはオフさせるための装置
   とを備え、かくして、該第１、第２および第３の
   組の管束のチユーブを経る全空気流れが、他の組
   に連結している非凝縮ガス体除去装置と干渉する
   ことなしに、第１および第２の組のフアンがそれ
   ぞれオンあるいはオフされている間、選択的に、
   第３の組のフアンをオンあるいはオフにすること
   によつて、さらに制御されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の復水器。