[发明专利]冷凝设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种在核发电站等中使驱动汽轮机后的排出蒸汽成为冷凝水的冷凝设备，尤其是关于将多个冷凝器串联配置地应用的冷凝设备。 

背景技术

例如在核发电站中采用的循环方式为：将由核反应堆产生的蒸汽供给到汽轮机，驱动发电机进行发电，并在通过冷凝设备使被用于发电的蒸汽成为冷凝水后，再次作为冷却水供给到核反应堆。通常，在发电输出为1000MW级的大容量核发电站中，作为使发电机旋转的汽轮机，包括由核反应堆所产生的蒸汽进行驱动的高压汽轮机、和由在高压汽轮机中做功之后的蒸汽进行驱动的低压汽轮机。低压汽轮机设置有2台或3台的多台，在该多台的低压汽轮机中做功并被排出的蒸汽，被引导到具备多个冷凝器的冷凝设备中而成为冷凝水。 

关于核发电站的冷凝设备参照图4具体地说明。如图4所示，在核反应堆100中产生的蒸汽S1，在经由蒸汽配管101被送到高压汽轮机102之后，成为低压蒸汽S2而经由汽轮机配管103被送到多台低压汽轮机、例如3台的低压汽轮机10、11、12，驱动发电机104而用于做功。从这些低压汽轮机10、11、12排出的排出蒸汽(S3)，例如供给到具有3个冷凝器主体的3主体型的冷凝器1、2、3。 

在各冷凝器1、2、3的主体1a、2a、3a内分别设有冷却管4、5、6，在这些冷却管4、5、6内从冷却水供给配管104分别供给冷却水w1、w2、w3。在3台低压汽轮机10、11、12中做功而排出并被引导到冷凝器1、2、3的蒸汽S3，通过设在主体1a、2a、3a内的冷却管4、5、6的外侧，此时与在冷却管4、5、6内部流动的冷却水w1、w2、w3分别进行热交换而凝结，成为冷凝水19、20、21并蓄积在各冷凝器1、2、3的下部所设置的热井16、17、18。 

在热井16、17、18中蓄积的冷凝水19、20、21，通过设在冷凝器1、 2、3附近的冷凝水泵22排出到冷凝水配管105，并通过给水泵23进一步升压，而引导到核反应堆24。 

另外，冷凝水泵22有时也称为低压冷凝水泵，在这种情况下，有时在其下游侧进一步设置有被称为高压冷凝水泵的泵。 

然而，关于在上述冷却管4、5、6内部流动的冷却水w1、w2、w3，存在如图4所示那样并列地导入到多个冷凝器1、2、3的情况，以及如图5所示那样利用串联配管构成而串联地导入冷却水w1、w2、w3的情况。 

如图4所示，在并列地导入冷却水w1、w2、w3的情况下，向多个冷凝器1、2、3中分别导入相同温度且相同流量的冷却水。因此，与在低压汽轮机10、11、12中做功而排出并被引导到冷凝器1、2、3的蒸汽S3之间的热交换，在多个冷凝器1、2、3中分别在相同条件下进行。 

与此相对，如图5所示，在串联地导入冷却水w的情况下，冷却水w被依次导入到多个冷凝器1、2、3，因此在先导入冷却水w的冷凝器1中，冷却水的温度较低，而在后导入冷却水w的冷凝器2、3中，冷却水w的温度升高。因此，与在低压汽轮机10、11、12中做功而排出并被引导到冷凝器1、2、3的蒸汽S3之间的热交换，在多个冷凝器1、2、3中分别在不同条件下进行。 

由于在蒸汽S3在冷却管4、5、6的外侧凝结为冷凝水时成为饱和状态，所以在多个冷凝器1、2、3中冷却水w1、w2、w3的温度不同的情况下，冷却管4、5、6外侧的压力也不同。一般将这种多个主体中的器内压力不同的冷凝器称为“多压式冷凝器”。在多压式冷凝器的情况下，多个冷凝器1、2、3中的器内压力分别不同，所以考虑到交换热量的平衡等，存在改变各冷凝器1、2、3的大小的情况。 

图6作为俯视图而表示图5所示的冷凝器1、2、3的主体1a、2a、3a的构成。如该图6所示，有时在3主体多压式冷凝器的情况下，设定为沿着蒸汽供给方向而依次增大，其大小为冷凝器1＜冷凝器2＜冷凝器3。 

但是，即使如此地改变各冷凝器1、2、3的大小，由于一般使多个低压汽轮机10、11、12的大小相同，且多个低压汽轮机10、11、12具有相同的旋转轴，所以配置在其下部的多个冷凝器1、2、3也如图6所示那样，一般配置在相同中心线O上。另外，在图6中，27、28、29、30、31、32、33、34表示向各冷凝器1、2、3引导冷却水的循环水配管。