復水器の構造と役割について分かりやすく解説

復水器の基本について分かりやすく解説します。

[bogo]

復水器の役割

復水器の役割は以下の通りです。

・タービン背圧を下げることによる熱効率の向上

・復水の回収

復水器は蒸気タービンの蒸気を冷却して水に戻すことによって、復水器の内圧(＝タービンの出口圧力)を大気圧以下に下げて、蒸気タービンの出力と熱効率を大幅に上昇させるために設置します。

タービン背圧を下げると、熱効率が改善する理由は、こちらの記事を参照ください。

タービン背圧と効率の関係を式で確認以前ご紹介したように（以前の記事はこちら）、ランキンサイクルの効率は下式で表すことが出来ます。 [mathjax] $$\zeta=1-\frac{h_4-h_[…]

復水器によって凝縮した水は蒸留水なので、ボイラにとって良質な給水になります。

これを回収してボイラに供給することで、水がボイラとタービン間で循環し、蒸気プラントを安定して連続運転することができます。

復水器には、表面復水器と混合復水器があります。
表面復水器は、復水器の内部に多数の管を設けて管内に冷却水を流して蒸気を冷却する復水器です。蒸気と冷却水が直接触れない為、綺麗な復水を取り出すことができます。
下図は表面復水器の概略図です。

一方で、混合復水器は蒸気に直接冷却水を散布して、蒸気を水に戻す復水器です。

冷却管を使用しない分、復水器を小さくできますが、ボイラ給水として復水を回収することが出来ないため、一般的な火力プラントでは使用しません。

火プライオン

混合復水器は地熱発電など、給水を回収しなくても良い発電施設に利用されるよ。
地熱発電は地中から湧いてくる蒸気を使用するから、復水を回収しなくてイイんだね！

復水器の圧力を下げるには、蒸気の圧力を下げる他に、タービン蒸気に混入した空気の圧力も下げる必要があります。

このため、復水器の補機として設置されるのがエゼクタ式空気抽出器と、真空ポンプです。
エゼクタとは、ノズルから蒸気を高速で噴出させて空気を吸い出す機器です。
下図がエゼクタの概略図です。

以上、参考になれば幸いです。

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