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公開番号2025138018
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-25
出願番号2024036680
出願日2024-03-11
発明の名称液滴噴霧ユニット、および、蒸気タービンシステム
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01D 25/00 20060101AFI20250917BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】蒸気タービンの構造の複雑化を回避しつつ過冷却損失を低減する液滴噴霧ユニット、および、蒸気タービンシステムを提供する。
【解決手段】液滴噴霧ユニットは、蒸気が導入されるように構成された蒸気チャンバと、蒸気タービンの主蒸気流路を流れる主蒸気の凝縮核となるための溶質を含んだ水溶液の液滴を、蒸気チャンバ内に噴射するように構成されたスプレーと、蒸気チャンバ内の蒸気を液滴と共に主蒸気流路に導くための供給管とを備える。供給管は、主蒸気流路内で主蒸気の過冷却が起こる領域よりも上流側に、液滴が同伴する蒸気を供給するように構成される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蒸気が導入されるように構成された蒸気チャンバと、
蒸気タービンの主蒸気流路を流れる主蒸気の凝縮核となるための溶質を含んだ水溶液の液滴を、前記蒸気チャンバ内に噴射するように構成されたスプレーと、
前記蒸気チャンバ内の前記蒸気を前記液滴と共に前記主蒸気流路に導くための供給管と、
を備え、
前記供給管は、前記主蒸気流路内で前記主蒸気の過冷却が起こる領域よりも上流側に、前記液滴が同伴する前記蒸気を供給するように構成される
液滴噴霧ユニット。
続きを表示（約 560 文字）【請求項２】
前記蒸気チャンバ内で前記スプレーから噴射される前記液滴の粒径は、１０μｍ以上かつ２００μｍ以下である
請求項１に記載の液滴噴霧ユニット。
【請求項３】
前記供給管は、前記主蒸気を前記蒸気タービンの入口に供給するための主蒸気供給管に接続されている
請求項１または２に記載の液滴噴霧ユニット。
【請求項４】
前記供給管は、前記主蒸気流路において配置される複数のタービン段落のいずれか２つの段落の間で前記蒸気タービンに接続されている
請求項１または２に記載の液滴噴霧ユニット。
【請求項５】
前記液滴が同伴する前記蒸気が供給される位置は、前記主蒸気の過冷却が起こる前記領域から前記主蒸気の流れ方向に沿って特定の距離以上、上流側に離れた位置であり、
前記特定の距離は、噴射された前記液滴の溶媒である水が蒸発し、かつ、前記溶質が析出して前記凝縮核となるのに必要な前記主蒸気の流れ方向に沿った距離である
請求項１または２に記載の液滴噴霧ユニット。
【請求項６】
請求項１または２に記載の液滴噴霧ユニットと、
前記主蒸気流路が形成される蒸気タービンと、
を備える蒸気タービンシステム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、液滴噴霧ユニット、および、蒸気タービンシステムに関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、主蒸気流路の内部にスプレー水を噴霧する蒸気タービンが知られている。例えば、特許文献１で開示される蒸気タービンでは、動翼における振動応力の低減および動翼の温度上昇の抑制を目的に、最終段落を構成する動翼列と当該動翼よりも１つ手前の段落を構成する動翼列との間でスプレー水が主蒸気流路に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－０７００８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
主蒸気流路を流れる蒸気が過冷却状態になる場合、蒸気が過冷却状態から平衡状態に復帰することに伴って放出される潜熱が系外に排出されるため、熱的損失が発生する。蒸気タービンにおけるこのような過冷却損失（過飽和損失）は低減されることが好ましい。しかしながら、上記の特許文献は具体的構成を開示していない。
【０００５】
また、過冷却損失の低減を図るにあたっては、蒸気タービンの構造の複雑化を回避することが好ましい。
【０００６】
本開示の目的は、蒸気タービンの構造の複雑化を回避しつつ過冷却損失を低減する液滴噴霧ユニット、および、蒸気タービンシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の少なくとも一実施形態に係る液滴噴霧ユニットは、
蒸気が導入されるように構成された蒸気チャンバと、
蒸気タービンの主蒸気流路を流れる主蒸気の凝縮核となるための溶質を含んだ水溶液の液滴を、前記蒸気チャンバ内に噴射するように構成されたスプレーと、
前記蒸気チャンバ内の前記蒸気を前記液滴と共に前記主蒸気流路に導くための供給管と、
を備え、
前記供給管は、前記主蒸気流路内で前記主蒸気の過冷却が起こる領域よりも上流側に、前記液滴が同伴する前記蒸気を供給するように構成される。
【０００８】
本開示の少なくとも一実施形態に係る蒸気タービンシステムは、
上記の液滴噴霧ユニットと、
前記主蒸気流路が形成される蒸気タービンと、
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、蒸気タービンの構造の複雑化を回避しつつ過冷却損失を低減する液滴噴霧ユニット、および、蒸気タービンシステムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態に係る蒸気タービンシステムの概略図である。
主蒸気流路内における液滴を示す概略図である。
第２実施形態に係る蒸気タービンシステムの概略図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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