JPS5819603A - 排熱回収熱交換器の蒸気ドラム - Google Patents
排熱回収熱交換器の蒸気ドラムInfo
- Publication number
- JPS5819603A JPS5819603A JP11765381A JP11765381A JPS5819603A JP S5819603 A JPS5819603 A JP S5819603A JP 11765381 A JP11765381 A JP 11765381A JP 11765381 A JP11765381 A JP 11765381A JP S5819603 A JPS5819603 A JP S5819603A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steam
- water supply
- water
- steam drum
- heat exchanger
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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。
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、コンバインドサイクル発電プラント等におい
て、ガスタービン排気の保有する島を有効に回収するた
めＣ；用いられる排熱回収熱交換器に付設される蒸気ド
ラムに関する。
て、ガスタービン排気の保有する島を有効に回収するた
めＣ；用いられる排熱回収熱交換器に付設される蒸気ド
ラムに関する。
コンバインドサイクルとは、ガスタービンと蒸気タービ
ンを組み合わせることによって、プラント効率を高めた
発電システムであり、その中の代表的なコンバインドサ
イクルは、排熱回収形と呼ばれるサイクルである。排熱
回収形フンバインドサイクル発電プラントの主要な構成
要素である排熱回収熱交換器は、ガスター ビンの高温
排気によって水を加熱し蒸気を発生させる熱交換器であ
る。
ンを組み合わせることによって、プラント効率を高めた
発電システムであり、その中の代表的なコンバインドサ
イクルは、排熱回収形と呼ばれるサイクルである。排熱
回収形フンバインドサイクル発電プラントの主要な構成
要素である排熱回収熱交換器は、ガスター ビンの高温
排気によって水を加熱し蒸気を発生させる熱交換器であ
る。
以下、排熱回収熱交換器の一例について、第１図を用い
て説明する。
て説明する。
図示しない燃焼器によって作られる高圧高温の燃焼ガス
は、ガス塗−ビン（ＩＩ ｉ：ｆｉｒ入して、これを高
速で回転させることによって、圧力、温度が低下して排
出される。この排気の温度は、普通５００〜６００℃で
あるため、このまま排ガスとして捨てるのは非常に不経
済である。この理由で設けられたのが、排熱回収熱交換
器（２）であり、ガスタービン（１）の高温排気は、入
口ダクト（３）を通って排熱回収熱交換器（２）に送ら
れる。排熱回収熱交換器（２）は、多数の伝熱管で構成
さ□れた熱交換部を偏見ており、強制熱伝達により水と
排気ガスとの熱交換を行なう機器である。排熱回収熱交
換器（２）に流入した排気ガスは′上方に向って流れ、
熱交換部、例えば過熱器１６）、蒸発器（４）、および
エコノマイザ（５）を通って出口ダクト（７）から図示
しない煙突へ抜ける。ここで、過熱器１６）、蒸発器【
４）、およびエコノマイザ（５）は上述したように多数
の伝熱管によって構成されており管内を蒸気および水が
流れる。エコノマイザ（５）の入口側は給水管（８）に
接続しており、一方出口側は味気ドラム（９）の下部に
接続している。また蒸発器（４）の入口側は循環ポンプ
α０を介して蒸気ドラム（９）の下部に、一方出Ｏ側は
蒸気ドラム（９）の上部にそれぞれ接続されている。さ
らに蒸気ドラム（９）の上端部には蒸気管（１０ｍ）が
取付けられ、この蒸気管（１０ｍ）の他端が過熱器（６
）の入口側に接続されている。一方、過熱器（６）の出
口側は主蒸気管ａ１）により蒸気タービンａ′２Ｊに導
びかれている。また蒸気タービンａ３には端に復水器ａ
りが設置されている。
は、ガス塗−ビン（ＩＩ ｉ：ｆｉｒ入して、これを高
速で回転させることによって、圧力、温度が低下して排
出される。この排気の温度は、普通５００〜６００℃で
あるため、このまま排ガスとして捨てるのは非常に不経
済である。この理由で設けられたのが、排熱回収熱交換
器（２）であり、ガスタービン（１）の高温排気は、入
口ダクト（３）を通って排熱回収熱交換器（２）に送ら
れる。排熱回収熱交換器（２）は、多数の伝熱管で構成
さ□れた熱交換部を偏見ており、強制熱伝達により水と
排気ガスとの熱交換を行なう機器である。排熱回収熱交
換器（２）に流入した排気ガスは′上方に向って流れ、
熱交換部、例えば過熱器１６）、蒸発器（４）、および
エコノマイザ（５）を通って出口ダクト（７）から図示
しない煙突へ抜ける。ここで、過熱器１６）、蒸発器【
４）、およびエコノマイザ（５）は上述したように多数
の伝熱管によって構成されており管内を蒸気および水が
流れる。エコノマイザ（５）の入口側は給水管（８）に
接続しており、一方出口側は味気ドラム（９）の下部に
接続している。また蒸発器（４）の入口側は循環ポンプ
α０を介して蒸気ドラム（９）の下部に、一方出Ｏ側は
蒸気ドラム（９）の上部にそれぞれ接続されている。さ
らに蒸気ドラム（９）の上端部には蒸気管（１０ｍ）が
取付けられ、この蒸気管（１０ｍ）の他端が過熱器（６
）の入口側に接続されている。一方、過熱器（６）の出
口側は主蒸気管ａ１）により蒸気タービンａ′２Ｊに導
びかれている。また蒸気タービンａ３には端に復水器ａ
りが設置されている。
以上の構成において、蒸気タービン掘の排気蒸気は復水
器ａ３で復水となり、給水ポンプα４によって抽出され
、その後給水管（８）を介してエコノマイザ（５）に圧
送される。エコノマイザ（５）で加熱された給水は蒸気
ドラム（９）の下部に流入する。蒸気ドラム（９）の缶
水はドラム底部から循環ポンプ（ＩＩによって蒸発器（
４）に送られ、加熱されて次第に蒸発し、蒸気と水との
二相流状態となって蒸気ドラム（９）の上部に戻る。蒸
気ドラム（９）で蒸気と水に分離され、蒸気は蒸気ドラ
ム（９）の上部から抽出され、蒸気管（１０１）を介し
て過熱器１６）へ送られる。ここで、蒸気はさらに加熱
されて過熱蒸気となり、主蒸気管Ｕを介して蒸気タービ
ンα２に導入され、仕事を終えて後復水器０へ排出され
る。
器ａ３で復水となり、給水ポンプα４によって抽出され
、その後給水管（８）を介してエコノマイザ（５）に圧
送される。エコノマイザ（５）で加熱された給水は蒸気
ドラム（９）の下部に流入する。蒸気ドラム（９）の缶
水はドラム底部から循環ポンプ（ＩＩによって蒸発器（
４）に送られ、加熱されて次第に蒸発し、蒸気と水との
二相流状態となって蒸気ドラム（９）の上部に戻る。蒸
気ドラム（９）で蒸気と水に分離され、蒸気は蒸気ドラ
ム（９）の上部から抽出され、蒸気管（１０１）を介し
て過熱器１６）へ送られる。ここで、蒸気はさらに加熱
されて過熱蒸気となり、主蒸気管Ｕを介して蒸気タービ
ンα２に導入され、仕事を終えて後復水器０へ排出され
る。
さて、コンバインド苧イクル発電プラントに用いられる
排熱回収熱交換器（２）については以上の通りであるが
、次にこの排熱回収熱交換器（２）に付帯する機器のう
ち蒸気ドラム（９）の構造について第２図および第３図
を用いて説明する。
排熱回収熱交換器（２）については以上の通りであるが
、次にこの排熱回収熱交換器（２）に付帯する機器のう
ち蒸気ドラム（９）の構造について第２図および第３図
を用いて説明する。
第２図において、エコノマイザ（５）を通って加熱され
た給水は蒸気ドラム（９）の本体部分を構成する本体胴
α９の下部−偶に取付けられた給水入口ｒｉｅから導か
れ、これと連絡している給水分配管ａηにより分配さ’
ｉｔ、＊気ドラム（９）の器内に流入する。流入した給
水は水質管理のため薬品流入０錦より注入される化学薬
品により給水処理され、降水管０より循環ポンプａｌで
蒸発器（４）へ送られる。蒸発器（４）で加熱された給
水は飽和水と飽和蒸気となって再び第３図に示される蒸
気入口−より蒸気ドラム（９）に戻る。以下、第３図に
おいて、蒸気入口（２）に連なる蒸気室（２１）にはそ
らせ［１２３と多孔［（２２ｍ）（２２ｂ）が設けてあ
り、蒸気室ａ層内に流入した飽和蒸気と飽和水とは飽和
蒸気が多孔＆ （２２ｍ）（はり、一方飽和水が多孔１
［（２２ｂ）によりそれぞれ分離され、次いで飽和蒸気
は湿分分離装置■を通り、蒸気出口（財）より過熱器（
６）へ送られる。一方飽和水は給水溜め（ハ）に落下し
、再び蒸発器（４）に送られる。
た給水は蒸気ドラム（９）の本体部分を構成する本体胴
α９の下部−偶に取付けられた給水入口ｒｉｅから導か
れ、これと連絡している給水分配管ａηにより分配さ’
ｉｔ、＊気ドラム（９）の器内に流入する。流入した給
水は水質管理のため薬品流入０錦より注入される化学薬
品により給水処理され、降水管０より循環ポンプａｌで
蒸発器（４）へ送られる。蒸発器（４）で加熱された給
水は飽和水と飽和蒸気となって再び第３図に示される蒸
気入口−より蒸気ドラム（９）に戻る。以下、第３図に
おいて、蒸気入口（２）に連なる蒸気室（２１）にはそ
らせ［１２３と多孔［（２２ｍ）（２２ｂ）が設けてあ
り、蒸気室ａ層内に流入した飽和蒸気と飽和水とは飽和
蒸気が多孔＆ （２２ｍ）（はり、一方飽和水が多孔１
［（２２ｂ）によりそれぞれ分離され、次いで飽和蒸気
は湿分分離装置■を通り、蒸気出口（財）より過熱器（
６）へ送られる。一方飽和水は給水溜め（ハ）に落下し
、再び蒸発器（４）に送られる。
なお、ここで給水溜め（至）に溜められた給水は通常標
準水位面（Ｎ）を中心に高水位面（Ｈ）と低水位面（Ｌ
）との間に制御される。
準水位面（Ｎ）を中心に高水位面（Ｈ）と低水位面（Ｌ
）との間に制御される。
さて、このような構造の蒸気ドラム（９）においては器
内の給水は降水管ａｌ付近が最も流れやすく、降水管ａ
９より遠ざかれば遠ざかるほど治れにくくなり、第４図
書：示すようシー蒸気ドラム（９）のグａスへツチング
で示す部分が流れに＜＜、ここで給水の局部的な停滞が
起こる。運転時間の経過と非に流れが停滞する部分にお
いて給水中に含まれる不純物、およびスケール等の濃縮
が起こり、この濃縮により不純物、およびスケール等を
含む泡が発生シ、蒸気ドラム（９）内の蒸気によって器
外に持出される。この泡の中に含まれる不純物やスケー
ル等が過熱器（６）等の伝熱管に付着し、伝熱管の伝熱
性能の低下、および伝熱管の閉塞等を引き起す。
内の給水は降水管ａｌ付近が最も流れやすく、降水管ａ
９より遠ざかれば遠ざかるほど治れにくくなり、第４図
書：示すようシー蒸気ドラム（９）のグａスへツチング
で示す部分が流れに＜＜、ここで給水の局部的な停滞が
起こる。運転時間の経過と非に流れが停滞する部分にお
いて給水中に含まれる不純物、およびスケール等の濃縮
が起こり、この濃縮により不純物、およびスケール等を
含む泡が発生シ、蒸気ドラム（９）内の蒸気によって器
外に持出される。この泡の中に含まれる不純物やスケー
ル等が過熱器（６）等の伝熱管に付着し、伝熱管の伝熱
性能の低下、および伝熱管の閉塞等を引き起す。
また蒸気ドラム（９）の水位制御装置等への゛付着がお
き、運転に支障を来たすなどの問題を生じる。
き、運転に支障を来たすなどの問題を生じる。
本発明の目的は、以上で説明した問題な改善するもので
あって蒸気ドラム内の給水の局部的な停滞から起こる濃
縮を防止することにより、不純物およびスケール等の蒸
気（＝よる持出しを抑制することを可能にした排熱回収
熱交換器の蒸気ドラムを提供することにある。
あって蒸気ドラム内の給水の局部的な停滞から起こる濃
縮を防止することにより、不純物およびスケール等の蒸
気（＝よる持出しを抑制することを可能にした排熱回収
熱交換器の蒸気ドラムを提供することにある。
以下、本発明の一実施例を第５ＦＩ！Ｊないし＠７図を
用いて説明する。なお第２図、および第３図に示さる部
分と同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。
用いて説明する。なお第２図、および第３図に示さる部
分と同一部分には同一符号を付し、説明は省略する。
１Ｎ！５図および＠６図において、本発明は蒸気ドラム
の下部に設けられる降水管員の上部に略箱形のダクト（
至）を蒸気ドラムのほぼ全長にわたって設ける。そして
ダクト（至）の上板には降水管α優の真上を除、き、複
数個の給水流入０匈が穿設されている。
の下部に設けられる降水管員の上部に略箱形のダクト（
至）を蒸気ドラムのほぼ全長にわたって設ける。そして
ダクト（至）の上板には降水管α優の真上を除、き、複
数個の給水流入０匈が穿設されている。
給水流入口■は第７図に示されるようにその面積が一様
でなく降水管翰の近くが最も小さく、以下順次そこから
離れるにしたがって大きくなっている。
でなく降水管翰の近くが最も小さく、以下順次そこから
離れるにしたがって大きくなっている。
給水流入口−に対するこのような配慮は、給水流入口−
よりダク）ＣＩに流入する給水の流入速度を給水流入口
（財）の各部において均一に保持するためである。すな
わち均一な給水の流入速度を得るためにはダクト（至）
内を流れる給水の圧力損失を把握し、圧力損失の大小に
、応じて給水流入口（２）の面積が設定されなければな
らない。ダクトω内における圧力損失はダクト（２）内
の給水の出口にあたる降水管（Ｉ→付近が最も小さく、
そこから離れるにしたがい大きくなるので同じ面積の給
水流入０罰を設けた場合、降水管ａ場付近の給水流入口
−からダクト（至）内に入る給水が多くなり、均一な給
水の流入速度は得られない。したがって、降水管αｌ付
近より流入する給水を十分に抑え、他の部分は千カ損失
の程度に応じて徐々に変化させることが必要となり、こ
のために給水流入０勾の面積は降水管α傷付近を小さく
、降水管０より遠ざかるにしたがって大きく設定するこ
とが重要である。
よりダク）ＣＩに流入する給水の流入速度を給水流入口
（財）の各部において均一に保持するためである。すな
わち均一な給水の流入速度を得るためにはダクト（至）
内を流れる給水の圧力損失を把握し、圧力損失の大小に
、応じて給水流入口（２）の面積が設定されなければな
らない。ダクトω内における圧力損失はダクト（２）内
の給水の出口にあたる降水管（Ｉ→付近が最も小さく、
そこから離れるにしたがい大きくなるので同じ面積の給
水流入０罰を設けた場合、降水管ａ場付近の給水流入口
−からダクト（至）内に入る給水が多くなり、均一な給
水の流入速度は得られない。したがって、降水管αｌ付
近より流入する給水を十分に抑え、他の部分は千カ損失
の程度に応じて徐々に変化させることが必要となり、こ
のために給水流入０勾の面積は降水管α傷付近を小さく
、降水管０より遠ざかるにしたがって大きく設定するこ
とが重要である。
以上説明した給水流入口−を有するダクト翰を蒸気ドラ
ムのほぼ全長にわたり設置することにより、蒸気ドラム
内の給水は蒸気ドラム全長にわたって均一に流すことが
可能と−なり降水管翰より離れた部分においても降水管
ａ嚇近傍と同じように流すことができる。そのため、蒸
気ドラム内の給水は全域にわたって流れをつくることが
でき、給水の局部的な停滞および給水の停滞から生じる
給水の濃縮を防止することが可能である。
ムのほぼ全長にわたり設置することにより、蒸気ドラム
内の給水は蒸気ドラム全長にわたって均一に流すことが
可能と−なり降水管翰より離れた部分においても降水管
ａ嚇近傍と同じように流すことができる。そのため、蒸
気ドラム内の給水は全域にわたって流れをつくることが
でき、給水の局部的な停滞および給水の停滞から生じる
給水の濃縮を防止することが可能である。
以上述べたように本発明によれば蒸気ドラム内の給水を
全域にわたって均一に流すことが可能となり、給板の局
部的な停帯、および給水の停滞から生じる給水の濃縮を
防止し、給水の濃縮１；起因し不純物、およびスケール
等が蒸気により蒸気ドラム外へ持出されるととＣ二よっ
て発生する過熱器等の伝熱管の性能低下、および伝熱管
の閉塞等を防止し、信頼性の高い排熱回収熱交換器の蒸
気ドラムを提供できる。
全域にわたって均一に流すことが可能となり、給板の局
部的な停帯、および給水の停滞から生じる給水の濃縮を
防止し、給水の濃縮１；起因し不純物、およびスケール
等が蒸気により蒸気ドラム外へ持出されるととＣ二よっ
て発生する過熱器等の伝熱管の性能低下、および伝熱管
の閉塞等を防止し、信頼性の高い排熱回収熱交換器の蒸
気ドラムを提供できる。
第１図はコンパインドチイクル発電プラントの主要な機
器を示す系統図、第２図、および第３図は従来技術によ
る蒸気ドラムの断面図、第４図は従来技術による蒸気ド
ラムの給水の停滞部を示す図、第５図は本発明による排
熱回収熱交換器の蒸気ドラムの断面図、第６図は第５図
のＶｌ−Ｖｌ線感＝沿う断面図、第７図は第Ｓ図の人−
入線（；沿って矢印方向に見た平面図である。 ａ９・・・本体胴 舖・・・給水入口ａ９・
・・降水管 （至）・・・蒸気入口＠ト・・
蒸気室 （ハ）・・・給水溜め■・・・ダク
ト鰭・・・給水流入口 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名）
器を示す系統図、第２図、および第３図は従来技術によ
る蒸気ドラムの断面図、第４図は従来技術による蒸気ド
ラムの給水の停滞部を示す図、第５図は本発明による排
熱回収熱交換器の蒸気ドラムの断面図、第６図は第５図
のＶｌ−Ｖｌ線感＝沿う断面図、第７図は第Ｓ図の人−
入線（；沿って矢印方向に見た平面図である。 ａ９・・・本体胴 舖・・・給水入口ａ９・
・・降水管 （至）・・・蒸気入口＠ト・・
蒸気室 （ハ）・・・給水溜め■・・・ダク
ト鰭・・・給水流入口 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１
名）
Claims (1)
- 上部領域に蒸気入口および蒸気出口、下部領域に給水を
取入れ、またこれを排出する給水入口、および降水管を
備え、内部を給水温めに充当し得るようメ：した本体胴
と、この本体胴内の給水温めに沿って設けられ、内部を
一方は複数の給水流入口により前記給水温めと、また他
方は前記降水管とそれぞれ連通されたダクトとからなり
、前記給水流入口は給水の均一な流入連間を得るために
、外側領域に位置する。ものを中心側領域にあるものよ
りも断面積を除々に拡大形成してなる排熱回収熱交換器
の蒸気ドラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11765381A JPS5819603A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 排熱回収熱交換器の蒸気ドラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11765381A JPS5819603A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 排熱回収熱交換器の蒸気ドラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5819603A true JPS5819603A (ja) | 1983-02-04 |
Family
ID=14716992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11765381A Pending JPS5819603A (ja) | 1981-07-29 | 1981-07-29 | 排熱回収熱交換器の蒸気ドラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819603A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6428677B1 (en) * | 1995-05-04 | 2002-08-06 | United States Filter Corporation | Bromide removal |
-
1981
- 1981-07-29 JP JP11765381A patent/JPS5819603A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6428677B1 (en) * | 1995-05-04 | 2002-08-06 | United States Filter Corporation | Bromide removal |
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