[发明专利]湿分分离加热器

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于原子能发电工厂等的湿分分离加热器的构 造。

本申请主张2006年1月31日提出的日本专利申请2006-021637 号的优先权，其内容援引于此。

背景技术

在原子能发电工厂中，在高压蒸气轮机和低压蒸气轮机之间设置 湿分分离加热器。该湿分分离加热器，将从高压蒸气轮机排出的蒸气 中的湿分分离，并将分离湿分后的蒸气再加热而形成高温的蒸气，由 此降低低压蒸气轮机的入口蒸气的湿度，由此提高轮机工厂的热效率。

对以往的湿分分离加热器的构造的一例参照图12～图14进行说 明。图12是湿分分离加热装置的透视图，图13是该装置的正面剖视 图。并且，图14是沿着图13所示的湿分分离加热装置的III～III线的剖 视图。从高压蒸气轮机(未图示)排出的蒸气F1，从蒸气入口部22流 入湿分分离加热器的横放的圆筒状的圆筒体21的内部。流入圆筒体21 中的蒸气F1分为两个支流，导入在对圆筒体21从长度方向进行剖视 (参照图14)的情况下左右对称地配置的圆筒状的歧管23中。

歧管23也称为管式歧管，在湿分分离加热器的长度方向的大致全 长上相互平行地设置。在歧管23中，多个狭缝24沿歧管23的全长形 成，歧管23内的蒸气F1，从狭缝24朝向设置在圆筒体21内部的下方 的蒸气储存部25喷出。进而，喷至蒸气储存部25的蒸气F1，在通过 设于其下游侧的分离器26的过程中分离湿分，流入蒸气集合部27中。 歧管23、蒸气储存部25以及分离器26在对圆筒体21进行剖视时分别 左右对称地各配置一个，在圆筒体21的长度方向的全长上设置。通过 分离器26而流入蒸气集合部27中的蒸气F1，在蒸气集合部27中上升， 流入加热器28中，通过作为高压蒸气的一部分的高压抽出蒸气F2进 行再加热。加热器28是由形成为U形的多个加热管30构成的多管式 换热器，高压抽出蒸气F2在其内侧流动，从蒸气集合部27上升而来 的蒸气F1在外侧流动。蒸气F1经由加热管30与高压抽出蒸气F2进 行热交换，被加热。通过加热器28的蒸气F1从设于圆筒体上部的蒸 气出口部29流出，送往低压蒸气轮机(未图示)。高压抽出蒸气F2 变成排水F3而从加热器28排出。这种湿分分离加热器的具体例记载 于下述的专利文献1。

而且，设于湿分分离加热器的管式歧管上的狭缝的具体例，表示 于下述专利文献2中。喷出蒸气的狭缝，其长度、宽度根据歧管的长 度方向的位置而改变，在蒸气储存部25的圆筒体21的长度方向的全 长上得到均匀的蒸气流量分布，并且从狭缝24喷出的蒸气的流速不会 超过界限值。如果蒸气流速超过界限值，则在圆筒体21的内壁容易产 生腐蚀。狭缝24，从靠近蒸气入口部22的歧管23的上游端朝向下游 端，伴随着离开上游端，减小狭缝的长度以及宽度，由此逐渐减小开 口面积。通过这样的狭缝配置，能够在分离器的全长上使流入分离器 的蒸气流量分布以及蒸气流速变得均匀。

专利文献1日本特开2002-130609号公报

专利文献2日本特开2002-122303号公报

但是近年来，由于湿分分离加热器的设置面积的限制，要求湿分 分离加热器的小型化。因此，需要使左右对称地设置在圆筒体内部的 管式歧管小型化。为了使管式歧管小型化，需要减小歧管的口径，必 然倾向于使歧管内流动的蒸气的平均流速提高。

在提高歧管内的蒸气的平均流速的情况下，从狭缝喷出的蒸气量， 在靠近蒸气入口部22的上游侧变少，在下游侧变多。即，在蒸气的平 均管内流速为高速的情况下，在歧管内部特别是靠近蒸气入口部的狭 缝的附近，由于蒸气的流速快，因而受到动压的影响。由此，在狭缝 附近的歧管的外周流动的蒸气，由于虹吸效果而发生通过狭缝24吸入 歧管23内部的现象。

发生该现象时候，通过配置在歧管23的下游侧的狭缝24而喷出 至蒸气储存部25的蒸气的流量，与通过配置在歧管23的上游侧的狭 缝24而喷出至蒸气储存部25的蒸气的流量相比变多。因此，从歧管 23喷出至圆筒体21下部的蒸气储存部25的蒸气F1流入分离器26时， 沿着歧管23的长度方向的蒸气浓度的分布变得不均匀。