JPH06502346A - 噴霧式脱ガス装置 - 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】 本発明は、液体からガスを除去する噴霧式脱ガス装置に関し、この噴霧式脱ガス 装置は、１）ボイラと、２）液体供給管に接続され、液体を脱ガスすべく、ボイ ラ中に噴霧帯として噴霧するための少なくとも１つの放射状の噴霧器と、３）上 記液体の蒸気のための蒸気供給管と、４）液体から除去されたガスのための出口 と、５）脱ガスされた液体のための出口とで構成される。

本発明は、特に水から酸素を除去する噴霧式脱ガス装置に関する。酸素は、蒸気 ボイラ及び蒸気タービンにコロ−ジョンをもたらす重要な要因である。コロ−ジ ョンの問題は、特に高温および高圧下で仕事がなされるときに生じる。水中の酸 素の含有量は、脱ガス装置を用いて通ｔｌｏｐｐｂ以下、好ましくは５ｐｐｂ以 下に低減しなければならない。

公知の噴霧式脱ガス装置では、ガスは、２段階で液体から分離される。第１の段 階は、いわゆる「スクラブ」段階であり、ここでは、水蒸気と水は、通常、水蒸 気が非常に低い酸素分圧をもつ平衡温度および平衡圧力で互いに接触せしめられ る。水は、この水蒸気によって脱ガスされる。第２の段階は、「加熱」段階であ り、ここでは、殆んど総ての水蒸気が、噴霧帯として噴霧された水中に凝縮し、 このとき水は平衡温度に維持される。上述の条件下で凝縮しなかった解放ガスを 用いて、少量の水蒸気が、出口から放出される（「ボイラに供給する水の脱空気 −理論的な基礎ＪＧ、Ｓ、スロット、Ｗ、ヴイーマー著、「ストーク形ａｉ式脱 空気装置、設計、開発、経験」Ｗヴイーマー、Ｇ、Ｓ、スロット著、脱ガス・シ ンポジウム、１９７８年６月１５日、４９−５６頁、　５７−７０頁参照）。

放射状の噴霧器をもつ噴霧式脱ガス装置は、例えばオランダ国特許公報ＮＬ−Ａ −７２，０３３３３号に記載されている。

米国特許公報Ｕ　Ｓ　−Ａ−２，３７９，７５３号は、下方にある液体に強力な 水の旋回を発生させる目的で、一連の環状の円錐噴霧器を接線方向に傾けて配置 した水処理および脱ガスのための装置を開示している。円錐状の噴霧帯は、円筒 形の仕切板で囲まれる。水蒸気は、噴霧帯を横方向にのみ通過でき、２つの隣接 する円錐状の噴霧帯と仕切板との開の短絡通路の開口を経て、噴霧帯の上方の空 間に入る。

ｒｑＩ霧幕の上方の空間の酸素分圧のレベルが、噴霧式脱ガス装置の働きを決め るということは明白である。脱ガス作用の改善は、上記空間の酸素分圧をさらに 低減することによって得られるが、このことは、流すべき水蒸気の量の増加を必 要として、より大きな熱損失をもたらすことになる。

噴霧式脱ガス装置をさらに調査することによって、噴霧帯を通過する水蒸気の酸 素分圧は、場所に依存することが明らかになった。即ち、噴霧幕内の温度は、幕 を通過する水蒸気の凝縮の結果として、噴霧帯が形成される場所から増加する。

より低い１度の噴霧帯を通過する水蒸気は、幕通過後に、より高い温度の噴霧帯 を２１！過した水蒸気に比べてより酸素に富む。比較的に酸素に冨む水蒸気を分 離して収集し、この水蒸気を放出することによって、同一水蒸気流量下での噴霧 式脱ガス装置の脱ガス作用は、改善でき、より高レベルの脱ガスを得ることがで きるが、同程度の脱ガスをするには、より少ない水蒸気流量で十分であって、そ うすれば熱損失を低減できるのである。

そこで、本発明による噴霧式脱ガス装置は、ボイラ内の噴霧帯の上方かつ近傍を 仕切室に分離するとともに、ガス出口が接続される分離手段によって特徴ずけら れる。

噴霧帯のより温かい箇所を通過する水蒸気は、対向流となって噴霧帯を半径方向 に再び通過してより冷たくなり、さらに凝縮した結果、酸素に冨んだ状態で上記 仕切室に達することができることに言及しておく。

本発明の好ましい実施例によれば、上記仕切室は、噴霧器を取り囲んでいる。

実際的な実施例では、上記分離手段は、ボイラ壁から噴霧帯に延びた仕切壁で構 成される。

上記仕切壁は、好みによっては、噴霧帯に面する自由端に噴霧帯に沿って延びる 脚部を備え、これにより、対向流となって噴霧帯を通って仕切室に向かう水蒸気 の経路は、半径方向に延ばされ、その結果、さらに酸素成分が富む二とになる。

上記脚部は、仕切室を越えて延びるのが好ましい。

噴霧帯は、噴霧器を出てすぐは最も低い温度であり、噴霧帯のこの箇所を通過す る水蒸気は、酸素に最も富むことになるので、仕切室を噴霧器から短距離に設け ることが推奨される。

噴霧帯が、跳ね飛ばし用の板や噴霧器周辺部と境を接する板を有しない場合や、 ｖｉｔ霧幕を半径方向に通過する水蒸気が、さらに酸素に冨んだものでなければ ならない場合は、噴霧式脱ガス装置が、第１の仕切室に加えて、噴霧帯に同様に 隣接し、他方側で第１の仕切室に隣接する第２の仕切室を備えることが有利であ る。

構造上の理由から、第２の仕切室が第１の仕切室を取り囲むようにすることが推 奨される。

本発明による噴霧式脱ガス装置の上述およびその他の特徴は、次に述べる幾つか の噴霧式脱ガス装置の限定されない実施例からより良く理解できるが、この実施 例は、例として述べられるにすぎず、本発明がこの実施例に限定されるものでは ない。

９１は、本発明による０Ｊｉｉ式脱ガス装置を備えた発電所の流れを示す図であ る。

図２は、図１の本発明によるｇｉｔＷ式脱ガス装置を部分的に破断した斜視図で ある。

図３は、図２のＩＩＩ−ＨＩ線断面図である。

図４．５．７は、図３の他の実施例に対応する断面図である。

図６は、図２のＶＩ部の変形例を示す斜視図である。

図１は、発電所の流れ図を示しており、この発電所は、蒸気を発生するボイラ１ と、タービン２と、凝縮器３と、ポンプ５を介して凝縮器３に接続される低圧加 熱ユニット４と、ポンプ７を介して脱ガスされた水が供給される高圧加熱ユニツ ト６から構成される。

本発明によるｒ１！霧式脱ガス装置８は、低圧加熱ユニ・ノド４とポンプ７との 間に配置される。

上記頃霧式脱ガス装置８（図２参詔）は、液体１０二の例では水で部分的に満た されたボイラ９を備える。水１０の中に蒸気管１１が浸されて延びており、この 蒸気管の水中に突出する部分には、それを通って蒸気が水に入る穴が設けられて いる。蒸気管１１は、この例では水蒸気供給管である蒸気供給管１４に接続され る蒸気導管１３に接続され、蒸気供給管１４は、タービン２に接続されている。

ボイラ９は、噴霧手段１５をさらに備え、この噴霧手段は、多数の互いに重なり 合う噴霧帯１７を形成するそれ自体は公知の噴霧器１６を有する。噴霧手段１５ は、脱ガスすべき液体のための供給管１８をさらに有し、この供給管は、低圧加 熱ユニット４に接続されている。

加えて、ボイラ９は、脱ガスされた液体のための出口１９と、除去されたガスを 外気に放出するための出口２０を有する。最後に、管１２１を経て、凝縮水を高 圧加熱ユニット６から噴霧式脱ガス装置８に戻すことができる。

本発明による上記噴霧式脱ガス装置を、図３を参照しつつさらに詳細に説明する 。

噴霧器１６を用いることによって、多数の噴霧帯１７が作られ、この噴霧帯は、 周辺部で跳ね散らし用の仕切板２１（以下、「跳ね仕切板」という。）、および この仕切板に同心円状に設けられた跳ね散らし用のリング２２．２３（以下、「 跳ねリング」という。）に境を接し、この跳ねリングから水が落下する。

本発明による分離手段２４を、この例では最上の噴霧帯２６に達するが、これに 実質的に接触しない仕切壁２５を用いることによって、噴霧帯の上方空間から仕 切室２７が分離される。液体から除去されたガスのための出口２０は、上記仕切 室２７に開口する。蒸気管１１を経て注入される蒸気２４は、噴霧帯１７．２６ を通過した後に直接仕切室２７に到達しうる。噴霧帯のより温かい部分を通過し て残りの空間２９に入った蒸気２８は、仕切壁２５の下方かつ噴霧帯のより冷た い部分を矢印３０の如く通過して、間接的に仕切室２７に到達しつる。こうして 、蒸気は、液体から除去されたガス、この例では酸素が比較的豊富な仕切室２７ に入る。

図４は、本発明による噴霧式脱ガス装置３１を示している。この例では、本発明 による噴霧手段２４は、仕切壁３２からなり、この仕切壁は、噴霧器１６の周囲 を仕切室２７に分離し、噴霧帯１７．２６に面する端部３３に、噴霧帯２６に沿 って仕切室２７の内外側に延びるが、噴霧帯２６を実質的に妨げない脚部３４を 備えている。矢印３０で示すように仕切室２７に間接的に入る蒸気は、このよう に噴霧ジェットのより冷たい部分を通る長い経路を無理に選択せしめられる。

図５は、本発明による最も簡素な形の噴霧式脱ガス装置１３５を示している。

この例では、噴霧帯１７．２６と境を接する手段、特に跳ね仕切板２１および跳 ねリング２２．２３が省略されている。しかし、液体から分離されたガスが出口 ２０を経て除去される仕切室２７が、噴霧器１６の周囲から短距離にある仕切壁 ３５を用いて分離されているので、本発明による利点は依然径ることができる。

図６は、本発明による他の噴霧式脱ガス装置３６を示しており、この装置では、 仕切室２７が、分離手段２４を構成する仕切！２５を用いることによって、噴霧 器１６の周囲から分離されている。この例では、本発明による分離手段２４は、 第１の仕切室２７の周囲から第２の仕切室３８を分離する第２の仕切！３７から 成る。さらに、跳ね仕切板２１は、省略されるが、跳ねリング３９．４０．４１ は、そのままである。少量の蒸気を含むガスのみを仕切室２７から除去するのが 、好ましい。欲する場合には、ガスに富んだ蒸気を、仕切室３８からガス出口４ ２゜４３を経て放出させることも、同様に可能である。

最後に、図７は、本発明による噴霧式脱ガス装置４４を示している。仕切室４５ は、底部が開口した環状の容器４６の形状を有して、噴霧器１６を取り囲んでい る。噴霧器１６は、容器の中心開口１１７を貫いて突出する。容器の外周１４８ には、その自由端４９に脚部５０が設けられている。容器は、出口２０に接続さ れる。かくて、容器４６は、ボイラ９から離れて、噴霧帯２６の上方に吊される 。

噴霧式脱ガス装置は、気相である水蒸気と混じった水を脱ガスするためのものと してのみ説明したが、気相を用い得る限り他の液体も脱ガスすることができるの は明白であろう。例えば、同様にして、低級アルコールから、酸素、窒素等の補 正音の翻訳文提出書（特許法第１８４条の８）平成５年５月１８日国

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. １．ｉ）ボイラと、 ｉｉ）液体供給管に接続され、液体を脱ガスすべくこの液体を噴霧幕にしてボイ ラ中に噴霧するための少なくとも１つの放射状の噴霧器と、ｉｉｉ）上記液体の 蒸気を供給するための蒸気供給管と、ｉｖ）上記液体から除去されたガスを排出 するための出口と、ｖ）脱ガスされた液体を排出するための出口とを備えて液体 からガスを除去する噴霧式脱ガス装置において、 上記ボイラ内の噴霧幕の上方かつ近傍を仕切室に分離するとともに、上記ガスの 出口が接続される分離手段を備えたことを特徴とする噴霧式脱ガス装置。
2. ２．上記仕切室は、上記噴霧器を取り囲んでいる請求項１に記載の噴霧式脱ガス 装置。
3. ３．上記分離手段は、ボイラ壁から上記噴霧幕に延びた仕切壁から成る請求項１ または２に記載の噴霧式脱ガス装置。
4. ４．上記仕切室の壁は、上記噴霧幕に面する自由端に、噴霧幕に沿って延びる脚 部を備える請求項１乃至３のいずれかに記載の噴霧式脱ガス装置。
5. ５．上記脚部は、上記仕切室の外側に延びている請求項４に記載の噴霧式脱ガス 装置。
6. ６．上記仕切室は、上記噴霧器から短距離に設けられている請求項１乃至５のい ずれかに記載の噴霧式脱ガス装置。
7. ７．上記分離手段によって囲まれるいま１つの第２の仕切室を備えることを特徴 とする請求項１乃至６のいずれかに記載の噴霧式脱ガス装置。
8. ８．第２の仕切室が第１の上記仕切室を取り囲んでいる請求項２乃至７のいずれ かに記載の噴霧式脱ガス装置。
9. ９．上記仕切室は、上記ボイラ内に自由に吊り下げられて配置される請求項１乃 至８のいずれかに記載の噴霧式脱ガス装置。