JPH0835601A - 堅型蒸気発生器のスラッジ回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 堅型蒸気発生器において常に安定して高い回
収性能が得られるスラッジ回収装置を提供する。 【構成】 本発明のスラッジ回収装置３０は、給水の加
熱沸騰領域の上方に設けられた複数の旋回式気水分離器
２３及びその気水分離器の上方に設けられた湿分分離器
を有する堅型蒸気発生器２０に設けられる。このスラッ
ジ回収装置は次のように構成される。すなわち、気水分
離器２３相互の間に、スラッジ捕集箱３１が設けられ、
その中央部上面に流入口３３が、外周部上面に流出口３
５がそれぞれ設けられる。そして、その流入口の直上部
に直射流防止器３７が設置され、湿分分離器からの分離
水を受ける。更に、気水分離器２３からの分離水Ｂが、
スラッジ捕集箱３１の上面に落下し、直射流防止器の多
孔円筒３９が、その分離水の一部を受け入れるように構
成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧水型原子炉プラン
ト等に用いられる堅型蒸気発生器の構造に関し、特にそ
の内部上方に設けられるスラッジ回収装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】堅型蒸気発生器において、下部に設けら
れた伝熱管の中を高温流体が流れ、外側の給水を加熱
し、沸騰せしめる。このようにしてできた蒸気と水の２
相流は、上方の旋回羽根式気水分離器に流入し、遠心力
によって蒸気と水は分離され、分離水は落下して加熱領
域へ戻される。

【０００３】その気水分離器を出た蒸気は、未だ微細な
水滴を含んでいるので、更に上方に設けられたジグザグ
通路式の湿分分離器を通り、ここで水滴が分離される。
この分離水滴も集まって分離水となり、下方の加熱領域
に戻される。

【０００４】このような堅型蒸気発生器内において、ス
ラッジが蒸気発生器内に蓄積することを防止するため、
スラッジ回収装置が設けられている。その例を図２及び
図３を参照して説明すると、蒸気発生器１０の上部胴１
１の中に３個の旋回羽根式気水分離器１３が設けられて
いる。この形式の気水分離器１３では、内筒１３ａ内を
上昇した２相流が旋回羽根１３ｂによって遠心力を与え
られ、外筒１３ｃと内筒１３ａの間へ分離水が流入し、
流下する。スラッジ回収装置１５は、気水分離器１３の
間の下部に設けられ、その中央部上面に流入口１５ａ、
外周部上面に流出口１５ｂが形成されている。このスラ
ッジ回収装置１５は、通常運転時、給水リングヘッダ１
７から供給される給水１９の液面１９ａ下にある。

【０００５】そして、更に上方にある湿分分離器（図示
しない）から中央管１８を通って落ちる２次分離水ａの
一部が、流入口１５ａからスラッジ回収装置１３の中に
流入し、流出口１５ｂから流出する。この間、伴流スラ
ッジが沈降分離され、スラッジ回収装置１５の中に捕集
される。他方、前述の気水分離器１３からの分離水すな
わち１次分離水ｂは、スラッジ回収装置１５の上面に向
かって流下した後、これに沿って上部胴１１の方に流
れ、流水リングヘッダ１７からの給水と合流し、下方の
加熱部へ向かって流れる。スラッジ回収装置１５に流入
しなかった２次分離水ａも、その上面に沿って流れる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来のス
ラッジ回収装置においては、重力落下する２次分離水を
流入口に直射させ、その一部を装置内部に導いて通過さ
せ、スラッジを捕集するものであるが、蒸気発生器の運
転状況によっては、２次分離水の流量が大きく増減す
る。

【０００７】一方、発明者の知見によれば、回収装置内
のスラッジ沈降分離特性は、水の通過流速に大きく依存
し、適正な流速値を外れると性能が大きく低下する。し
かしながら、蒸気発生器において２次分離水の流量が大
きく増減しやすいので、常に十分なスラッジ回収性能を
得ることができなかった。

【０００８】したがって、本発明は、堅型蒸気発生器に
おいて常に安定して高い回収性能が得られるスラッジ回
収装置を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】叙上の目的の下に、本発
明によれば、給水の加熱沸騰領域の上方に設けられた複
数の旋回式気水分離器及びその気水分離器の上方に設け
られた湿分分離器を有する堅型蒸気発生器に設けられる
スラッジ回収装置は、次のように構成される。すなわ
ち、気水分離器相互の間に、スラッジ捕集箱が設けら
れ、その中央部上面に流入口が、外周部上面に流出口が
夫々設けられる。そして、その流入口の直上部に直射流
防止器が設置され、湿分分離器からの分離水を受けるよ
うに構成され、更に気水分離器からの分離水が、スラッ
ジ捕集箱の上面に落下し、直射流防止器の多孔円筒が、
その分離水の一部を受け入れるように構成される。

【００１０】

【作用】前記した構成において、気水分離器から落下し
た分離水（一次）は、スラッジ捕集箱の上面で外周方向
流と中心方向流に２分されて水平に流れる。中心方向流
は、直射流防止器の多孔円筒に当たってせき止められ、
水頭を増す。一方、外周方向流は、流出口の上を流れ、
動圧分のみ捕集箱内圧力を低下させる。即ち、捕集箱の
中で、流入口近傍と流出口近傍との間に圧力差が生じ、
これにより流入口から流出口に向かう流れが生じる。換
言すれば、気水分離器から落下して生じた中心方向流の
一部が流入口を経てスラッジ捕集箱に入り、そこを流れ
つつ、スラッジを落とす。そして、流出口から流れ出て
加熱沸騰領域へ環流する。

【００１１】

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の実施例
を説明する。図１において、蒸気発生器２０の上部胴２
１の中には、旋回式の気水分離器２３が等円周間隔で３
個設けられている。勿論気水分離器２３は、蒸気発生器
２０の大きさ等に応じて２個にしてもよいし、又、４個
以上の適当な数にしてもよい。このような気水分離器２
３の配置は、前述の従来構造のものと同等であり、図２
を参照すれば、よく理解できよう。これから容易に想像
できるように、気水分離器２３の上方には、図示しない
湿分分離器（２次分離器）が設けられており、この湿分
分離器からの分離水（２次分離水）を流す中央管２８が
設けられている。

【００１２】このような構造の蒸気発生器２０におい
て、給水リングヘッダ２７から流入した低温の給水２９
は、上部胴２１の内面に沿って流下し、更に図示しない
下部胴の内面に沿って流下して、加熱沸騰領域に入る。
その加熱沸騰領域を上昇する間に、加熱され、沸騰して
蒸気と水の２相流となる。

【００１３】この蒸気と水の２相流は、気水分離器２３
の内筒２３ａの中を上昇し、旋回羽根２３ｂによって旋
回流となる。水は、遠心力によって内筒２３ａの内面に
押しつけられ、分離水となって内筒２３ａと外筒２３ｃ
の間の環状流路に入り、流下する。矢印Ｂは、このよう
な分離水（一次分離水）の流れを示している。一方、比
重量の小さい蒸気は、気水分離器２３の上部開口２３ｄ
を通って上昇し、図示しない湿分分離器に入って、乾燥
蒸気と水滴等に分離される。分離された水滴等は、（二
次）分離水Ａとなって、中央管２８内を流下する。

【００１４】このような一次分離水Ｂ、二次分離水Ａか
らスラッジを回収するスラッジ回収装置３０は、次のよ
うに構成されている。即ち、前述の従来のものと同様な
外形形状をもつ捕集箱本体３１は、気水分離器２３の内
筒２３ａの間に設けられている。そして、その上面に
は、中心部に比較的大きい径の流入口３３が穿設され、
又、外周部には、比較的小さい径の流出口３５が複数穿
設されている。捕集箱３１の平面形状は前述の従来のも
のと同じであるから、流出口３５は、３つの外周端部に
夫々設けられている。

【００１５】更に、捕集箱３１の流入口３３の上方に、
直射流防止器３７が設けられている。直射流防止器３７
は、概して筒形であり、下部に多孔円筒３９を備え、そ
の上方に直射流防止板４１を備えている。

【００１６】以上のような構成のスラッジ回収装置３０
の作用について説明するに、中央管２８内を流下した二
次分離水Ａは、直射流防止板４１に当たり、直射流防止
器３７の外に溢れ出して、多孔円筒３９のまわりに落下
する。更に、気水分離器２３から落下した一次分離水Ｂ
の一部は、中心方向へ向かい、多孔円筒３９に接近し、
前述の二次分離水Ａと合流してこの部分の水頭を増す。
一方、一次分離水Ｂの残りは、スラッジ捕集箱３１の上
面を外周方向へ向って流れ、流出口３５の上を流れ、吸
出し作用を生ずる。このようにして、スラッジ捕集箱３
１の中に、流入口３３から流出口３５へ向う流れＣを生
じ、この流速は小さいから伴流していたスラッジが沈降
して分離され、捕集される。

【００１７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、湿分分離器からの二次分離水は、直射流防止器によ
って受けられ、気水分離器からスラッジ捕集箱の上に落
下する一次分離水の分流と、直射流防止器の多孔円筒と
の協働作用により、スラッジ捕集箱を貫く流れが生じ、
スラッジが回収される。そして、この気水分離器からの
一次分離水の流量は、蒸気発生器の運転中、安定してい
るので、スラッジ捕集箱を貫流する流れも安定して、常
に高効率のスラッジ回収を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す要部立断面図である。

【図２】 従来装置の平断面図である。

【図３】 従来装置の立断面図である。

【符号の説明】

２０…蒸気発生器、２３…気水分離器、３０…スラッジ
回収装置、３１…スラッジ捕集箱、３３…流入口、３５
…流出口、３７…直射流防止器、３９…多孔円筒、４１
…直射流防止板、Ａ…二次分離水、Ｂ…一次分離水。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日下部 隆也 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 給水の加熱沸騰領域の上方に設けられた
   複数の旋回式気水分離器及び同気水分離器の上方に設け
   られた湿分分離器を有する堅型蒸気発生器において、上
   面に流入口と流出口とが離れて形成されたスラッジ捕集
   箱が前記気水分離器にはさまれて設けられ、前記気水分
   離器の分離水が前記スラッジ捕集箱の上面上に落下して
   流れるように構成され、多孔円筒を備えた直射流防止器
   が前記流入口の直上に設けられて前記湿分分離器からの
   分離水がその直射流防止器上に落下するように構成され
   ていることを特徴とする堅型蒸気発生器のスラッジ回収
   装置。