<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
PERFEOTIONNEMENTS AUX INSTALLATIONS GENERATRICES DE PORCill MOTRICE
EMI1.2
Et2Jlt donné gu'4- l'emploi da la haute pression un.. t ca- d2ncc:. lJi'"n ma,rquée à se développer dans l.se inst3jl..tions d& fore-, motrice mOdJ,rl1asJ haute pression qui peut m;m;;. att.indr la Plus nait# surchauffe de 750 à 8500, il n#est p,.s suffis nt d@ maintenir le. v;,P{ur sèche pendant toute la période de, détÍ t',; pour des pressions su.péri2:urs a 28 k6S", il
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
fit désirable.
Pf-r C'Oh3é;.Ju iit, dr recourir eu réchauffage, e-.-d... j" prél-v r 1. "''",.:fi ai- Q i1.S le- turbin:- a p-râs qu. sa près- : i..u f; t :aP... -;:'.1.1' ont été cOl1.idércbl m ntf réduites par 1 ::' t j;1.:.., l .' ;Er= : ¯T.2 rs être--s d= la turbin?, t d' la -:9-:':....¯f: r à un- t mpértvtur él- vés d- fi-gon qu'ail rste è.:'1:.:. p :¯c... uu1 11. r:vrs. 1-? étages inférieurs de. la tar'oîn- # Coiffiir 1 surcnau#fagB d. 1p. v8p.ar vive est généra- l m ie - ff C'tué d.'ll::" If nl<:,g0l'111 Ti(: d-' If" ehfudlèrú princi- p; 1 , p.-i- z = orz w ;::h;'1.ll:f",ê,, on avait cru 6énéralm' nt que c le- '-OJ..LS-;;1t.l'l\it é5:,l m nt le? mr.ill',urr:' méthode pour le ârY . :."0 1::> v::JP- .LI'.
L2. méthode habituelle de réchauf- :t':-,;; consist? donc à pr xxr=. le vapeur de la tuBbine, la r?m n- r d;"118 1- mpgonn'ri-. d. la enaudière, à la réchauffer, -#t à la. r"l1voyrT d, ;:cl 1 turMr&j toutefois, cette disposi- -:ion prs s ;.t c'." nouor'pux inconvénients parce que comme la pre Billon d" le v; p ar à récm'uffer est relativement minime, #ot qu', son volum rft considérable, il faut dos tubes de grand dit-'1lle'Grc. pour trrnsportr la vapeur à basse pression ::>u;::si bl"Il pour l'rm n-'r V-tre la. turDine qu- pour l'en re- tir -'1'.. 0-- tt? disposition -!3t onéreuse 2t compliquée. Elle née ssitr, -'n outr' , un .:::,r:-nd écartament entre la chaudière pr1xlClp['l'- -it la turbin-.', ?t psr suite une quantité considé- rai,- dE\ eh;=1 ar st prd.:':1 par rayonnement de la grande sur- f. 4ult:nt d l' mploi d0 tubes longs et de gr2nd diamètre.
En outr'"', 1= xécn .:ff=:g- de la vapeur dans une chaudière en- trpin- l's difficultés siV?nt2s: la température finale de le v-.p ..t.:: d2nt: l- :aen:.uffur âo vrp.-ur vive peut varier s'Ion 1<-', chrrg- <"i1:31 wu- bzz. dE'! la vapeur dans la turbine.
Si 1' v.'p ur st dors r-r-nvoyée à un réchauffeur installé fa-ris la m",.gonn. '1'1:- d' 1; chaudière, on obtient una troisiè- m-'- v.-r- tion considérable , J C8 qui fêi t qu-î les fluctuations tot: 1 s d' 1-- t-3mpér:; turj d0 la va.P8ur réchauffée peuvent
EMI2.2
d-v air très Import --ait;
, s
<Desc/Clms Page number 3>
Pour réaliser la plus grande économie possible dans le fonctionnement d'une installation turbo-génératrice, on a reconnu qu'il était désirable d'employer, outre le réchauffage décrit ci-dessus, les cycles à régénération dans le fonction-
EMI3.1
nement de l'installation, c-à-de le chauffage par phases ou par étages pour le réchauffage de l'eau d'alimentation, dont le principe est l'emploi de quantités séparées de vapeur à
EMI3.2
di-s pressions et des températures différ i.tGs pour chauffer l'eau aux phases successives, une parti:
- de la 0-on- tenue dans la vapeur étant employée, de préféraucft pour pro- duire d l'énergia, avant que la vapeur soit utilisée pour le réchauffage de Il-,au d'alimentation. L<- à ré- génération, ou pré-chauffage de l'eau d ,.Z .Ijî- 11t . 'r 1 U12, comme on appelle ce procédé, emploie de la va,pur prélevé') d&ns les étages successifs de la turbine- Dans ce,. procédé, la vapeur prise à divers étages de la turbine,, -n dév, lUpp<:nt, dz- l'énc'r- 6ïs dans la turbine, a été détendue va la pression '-t la. température requises pour réchauffer l'eau d'alimentation.
Comme un-s certaine quantité de che'.l'"ur ost nêc,±ss;ir' -n tous cas pour 1s réchauffage de l'eau d'alimentation, lr travail effectué par la vapeur prélevée pour réchauffer l'eau, repré- sente seulement la dépensa d'une quantité de cW 7.1 ur égalu au travail produit, ou en d'autres termes, un- df'flcii.clté, de 100oe En outre, l'utilisation d'une partie'de la chai"m" de la va- peur pour réchauffer -l'eau d'alimentation réduit la quantité de chaleur perdue par condensation dans le condenseur.
EMI3.3
Il a été proposé antérieurement d± prélever la vapeur requise pour le réchauffage, à régénération.- de l'oau d'ali- mentation, à différents étages de la turbine principale.
EMI3.4
Dans un appareil sensibio comma l'est une grande turbine va vapeur, le rapport outre les étages de la turbine doit gtre 'maintenu aussi constant que possible. Or. lorsqu'on prélevé
<Desc/Clms Page number 4>
EMI4.1
d'a la vapeur dans la turbine principale pour .-le réchauffage à j;' ;- '") :l '" régénération, il est pratiquement impossiblë';&.e '1IIaintenir le rapport constant voulu, parce que la quantité d'eau, dtalimen-
EMI4.2
tation amenés à une chaudière varie généralement. Par con-
EMI4.3
séqu2nt la quantité de vapeur requise pour chauffer cette eau
EMI4.4
doit également varier dans la même proportion. En outre, la
EMI4.5
variation dp pression dans la turbine entraînera d'autres va- riations dens la quantité de vapeur.
On voit donc que 10 ree.n0uffg';r. a régénération tel qu'il a été proposé jusqu'à
EMI4.6
prés-.nt, est sujet à objection-
EMI4.7
Bi>m qu'on ait reconnu désirable l'emploi simultané du réC'hff'rgtc ?-t du Pr-4-cheLIL-fagc%,- à régénération de l'eau d'a- limentation, pour augmenter l'efficacité de' l'installation, l'application d ces principes entraîne diverses difficultés pour les raisons sus-indiqué"-es* Un? sutrp objection à l'emploi simultané du réchauffage du pre-C'h8.uIIê'gG;- a régénération, a l'égard de la turbine à vapeur principal'- j et qu'un gr?l1d nombre d'ajutages d'admis- sion t d? sortie sont nécessaires, es qui complique l'enve- lopez- et:'. la turbin * Dt plus, on sai t qu'une nvloppr d0 tur- bine doit Atrs <.'x--mpt#.- drh vibrations.
Si l'on emploie simul- tsji'm nt 1,:- réchuffg, > t l? pré-réchauffage à régénération 2V:; C' le* turbin--- principal =, il est très difficile-, sinon im- possible, al-mp-ê.-c7n-r que 3S divers raccords de vapeur oc- cpsionn"nt un. vibration sérieuse de la turbine principale par suite a-s nombreux C'he.ngçm;. nts de température et de pres- sion dans 1-' s raccords.
L'objet principal de 1invntïon est de réaliser une
EMI4.8
nouvelle installation turbo-génératrice perfectionnée con-
EMI4.9
que pour employer à la. fois le réchauffage et le pré-réchauf-
EMI4.10
fage, à régénération, de l'eau d'alimentation, de manière que
EMI4.11
1%: l"11dm,-?nt de l'installation soit considérablement augmenté
EMI4.12
àt QU0 12s difficultés et les objections Sus-mentionnées
<Desc/Clms Page number 5>
soient éliminées.
L'invention porte également sur les points suivants:
1)- l'agencement d'une turbine du caractère sus-in- diqué, qui soit d'une remarquable simplicité de dessin, d'installation et de fonctionnement;
2) - une disposition dans laquelle la cycle à régénéra- tion pour le pré-chauffage de l'eau d'alimentation, puisse être employa sans prélever la vapeur dans la turbine princi- pale)
3) - la méthode la Plus efficace de réchauffage, en dehors de l'application du cycle à régénération;
4)- l'utilisation d'appareils auxiliaires à commande é- lectrique et d'un surchauffeur à chauffage séparé ayant un rideau ou écran d'eau pour le, pré-chauffage de l'eau d'alimen- tation;
5)- l'application d'une servo-turbine à la commande é- lectrique des appareils auxiliaires, les étages de cette ser- vo-turbine présentant les raccords ou prises permettant de ' les relier aux réchauffeurs, à régénération, de l'eau d'ali- mentation.
Bien que le maximum possible de rendement soit ob- @ tenu dans une installation conçue pour réaliser les quatre objets mentionnés en dernier lieu, tous contribuant mutuel- lement à assurer ce rendement, il est bien entendu que di- verses combinaisons et sous-combinaisons des principes de construction et clos dispositions énumérées pourront être ù- tilisées sans sortir de l'esprit et de l'objet de la présen- te invention.
Dans la plupart des installations génératrice d'énergie, les appareils auxiliaires sont commandés par les appareils mo- teurs tels que turbines principales, actionnés par la. vapeurr, la vapeur de détente desdits appareils moteurs étant utilisée pour le réchauffage de l'eau. Conformément à la présente in-
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
vention, les appareils auxiliaires sont ¯ commandés électrique- ment, d préférence par une S0rvo-turbl.ne, qui fournit lié- trrgi:= ou 1: courait nécssire à l'intérieur de l'installa- tion. La vapeur nécessaire pour le réchauffage, à régénération, do 1" =au da.l.rff-2taE.,?on est prélevés dans la servo-turbine.
De catte façon, on obtient tout le bénéfice da réchauffage ou du cycle à régénération, sans compliquer inutilement la disposi-
EMI6.2
tion et lr fonctionnement de l'installation génératrice de force, ou sans gêner le fonctionnement des turbines principa-" les.
Pour pouvoir employer avec succès- le principe du ré- chauffage de la vapeur, on utilise à cette fin un surchauf- feur Indépendant. La présente invention permet d'employer le
EMI6.3
surchauffeur indépendant #a d'obtenir un rendement beaucoup plus grond non seulement du surch-auffeur lui-même, mais aus- si de toute l'installation.
On avait admis, généralement jus-
EMI6.4
qu'ici, quel le surchauffeur indéppndantétat.t inefficace parc qu'on nft pouvait pas obtenir 'du gaz haute température dans le foyer du surchauffeur sans brûler les éléments sur-
EMI6.5
ChB-Hff0Urs t aussi, parce que la vapeur, n'absorbant pas la chaleur aussi bien que l'eau, nécessitait une différence de ' température plus élevée entre elle et les gaz de chauffe de sorte que la température de sortie du gaz d'un surchauffeur indépendant était généralement plus élevée que celle d'une chaudière. Ces deux facteurs sont cause du peu d'efficacité
EMI6.6
.du 8urchauffur indépendant, tel qu'on le construisait jusqï2 "i- . ci.
Slon la présente invention, les appareils auxiliaires étant commandés électriquement, il est prévu un surchauffeur
EMI6.7
indép.:.da.^a pour réchauffer la vapeur entre les étages de la . turbin-: principale, et le surchauffeur comprend les éléments
EMI6.8
de réchauffage d'saxi pour le pré-réchauffage de-l'eau d'ali- m'..nt9.tion, les dits é1ém'::
nts étant disposés entre le foyer et
<Desc/Clms Page number 7>
EMI7.1
l'es éléments du surchauf fsur. - , La vapeur de la chaudière principale est amenée à la
EMI7.2
turbine principal à l'endroit où elle ses détend en passant à travers nombre d'étages. Après que sa pression et sa tempéra- ture sont sensiblement diminuées, la vapeur est prélevée des étages inférieurs de la turbine et envoyée à travers le sur-
EMI7.3
chauffeur indépendant où sa température rst pugm'-nté?' de pré- férence jusqu'à atteindre la température- primitive d:
- la va- peur vive. Elle est alors envoyée à la turbine où la détente est continuée jusqu'à la pression et le température du con-
EMI7.4
dE}l1.s,;mr. Le surchauffeur indépendant pr:'ut ptr::;; disposé direc- tement sous la turbine ou auprès d'=::11:
, d' î :rz à ne pas exiger de longues tuyauteries. La température de la vap ur ré- chauffée peut être parfaitement réglé: par le quantité de com-
EMI7.5
bustible 'brûlé. 00ci est particulièr0;ra:,nt :xrci, si on mpioie comm<¯ 'combustible du pétrole ou du gaz et drus CG cas la tem- pérature peut âtre' réglée 8,utomatiqu',::m:nt pyr un th:-.rmot;,t pour contrôler la quantité de- combustible um- nés uu brûleur, Si on '1'; l t le réchauffage, à régénération, du l' 0au d1 aliniï-ntati on, l?s étages ou put..
s ôucc suifs CI}, ott réchauffage peuvent être raccordés soit avant, soit après que l'eau d'alimentation à traversé les éléments réchauffeurs du surchauffeur à chauffage indépendant. Dans certains cas, on
EMI7.6
trouvera préféra,'1 d'avoir un ou'deux étagss dt- réchauf- f ag# avant surche'uff@ur a chauffage indép'' ndsnt #.-#t lp-s fage éJ,va,nt surchauffeur chauffa.gG indep' lld:mt ,:,t 1<:"8 ;:>u- tres après celui-ci.
EMI7.7
Pour mieux faire comprendre, le principe de 7.inv ntioz:
, les dessins annexés représentent uno vue schématique d'une installation génératrice d'énergie dans laquelle 10 désigna une batterie de chaudières principales raccordées à la condui- te principale de vapeur 11..Des branchements 12 raccordés à la conduite de vapeur principale menant la vapeur aux turbines
<Desc/Clms Page number 8>
EMI8.1
principales 13 dont deux sont représentées au"'dessin.
La va- psur st prélevée entre les étages inférieurs des turbines principales 13 par l::-s conduits ou les tubes 14 qui la condui- sant aux surcnauf fours à chauffage indépendant 15 d'ou, après récnaiffag1'-*, 'ils est renvoyée à la turbine par ls conduits 16. Chacun 6-i-s surchauffeurs indépendants comprend des dispo- si ti f s pour 1. pré-réchauffage d l'eau d'alimentation. Ils P" uv 'nt consister p,-n f'X-iilp1..: en un rideau d'eau, auquel l'eau -±s t ?m-'ner du réservoir à '-au chaude 17 par la, pomp- électri- que 18, dont l'aspiration est raccorder au tube 19 allant au rés.. rvoir à .-au chpudp- tandis que le refoulement est raccordé psr d':.-6 tub±.ts 20 r-t 2l au rideau d'eau des surchauffeurs 15.
L'sau f.st conduit-? par les tubes 22 au premier élément 23 du 'C'tl:¯fff.ttr, à régénération, d'eau d'alimentation, élé- ment qui ,,'G chiffe par la vpp-ur anÍ'?néç. du dernier étage de 1 s- rvo-turDina 24- par 1 tub' 25. La. srvoturbin0 étant rat- corder- à 1:' conduit; princip?.!-- d'r. vap ur 11 par le tube 26 r-goit d 0 11.-ci 1.., Vfp ur qui l'actionn- . # -L1 'au d'ç.lim'.:n- tî=tion s- r i-c. rloiv d: il';'; 1. second . t !/# troisièm' étage 27 .-t 28 du réeryuff -ur à régénération, étages qui sont chauffés r- :;g eviTryrt -zc par !:# v.p',ur am= né par 1;; s tûtes 29 r t 30 du a=; o:.id t du pr 'moi : ét?'6';: a- la, s rvo-turb? n=.
Après 1-' ré- ch:-F..ifa.ô- fiHPl (h-;:. l'élément 28, l'eau est renvoyée aux ii¯ v! ïGï P:'1:' 1 s conduit- s 31 t 32, A cnaeum des turbines principales est relié un COl1dE.n- s'ur 33 pour COl1d':l'.r la v$p'ur s'échappant du dernier étag# d 1?= turbin---, 1 çu da condensation étant envoyée par les poma s 34- dans 1? réservoir à eau chaude 17 Par 1f'S tubs 35 at 36. L:' V8.P':-U.r d' éCha.PPt2-.mznt d13 la serve-turbine est égale-
EMI8.2
ment conduite aux condenseurs 33 par les tubes 37.
EMI8.3
Z# surcnauf ftur indépendant 15 peut-également comporta un économis?ur ou tif-a paut tr employé pour chauffer l'air da combustion amné à la chaudière principale. Dans ce dernier
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
cas un tube 38 (indiqué en lignes pointillé, s) raén .x c-; air du surchauffeur à la. chaudière. principale.
Le fonctlonn''-'.'m-3nt de l'installation s facile- va compren- dre. La, vapeur des chaudières princip 1- s 10 .st .m'néc par les conduites 11 et 12 aux turbines principe 1- s 13 #t par les conduites 11 eut 26 â la, sr,;)I'Vo-t1..1J:'-oinc 24. Le. vsp ur 'ffilJ1oyé.:' dans les turbinas principales est réchauffé? dans 1 w surchauf- feurs indépendants 15 qui sont égale mrnt mployés pour 1 pré- chauffage de l'eau d'alimentation.
Le chauffage â régénération de l'eau d'alimentation est effectué dans les éléments 23, 27 et 28 par la vapeur de la servo-turbine. on remarquera l' 6'xis- tence d'un circuit fermé complet pour la vapeur, de la chau- dière principale et de son eau de- condensation dans les turbi-
EMI9.2
nes principales et dans la servo-turbin±:', la, vapeur envoyée aux turbines principales passant à travers les premiers étages de là turbine, est dirigé de là vers les lurcr18.uff("un réchauf- fE11.1.1'S, pour retourner VArs les turbines, 1(-s cc:?d:aisf urs 0t le;
réservoir à eau cheJ.1.di tandis qu'une partit- etc. la vapr.ui1 en- voyée â la servo-turbixae Passe â travers les étages de la tur- bine, et est dirigé vers les condenseurs 33 et de là vers le réservoir à eau chaude sous forme d'eau de condensation. En même temps l'autre partie de-la vapeur amenée, a la servo-tur- bine est employé 'pour le chauffage.. à régénération dans les éléments 23, 27 et 28 vers lesquels l'eau du réservoir à (.'au chaude est pompée par le rideau d'eau ou autres dispositifs de
EMI9.3
-pré-réchauffage de l'eau d'alimentation prévue dans les sur- chauffeurs 15.
Il a, été représenté sur le dessin une forme de construc- tion préférée, toutefois, divers combinaisons des principales -caractéristiques de cette invention peuvent être employées
EMI9.4
sans sortir de l'esprit de l'invention, par s.x;',rnplE, le ré- chauffage, à régénération, en partant d la s orvo- turbine, sans réchauffage dE! la vapeur de la turbine princip. le, ou
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
vtc récnpuffegfe, à 1&. maniera voulu?-, de la. chaleur de la
EMI10.2
turbin?- principale sans surchauffeur indépendant, comme Par
EMI10.3
?xcmplF- su mOY':.l1 d' vapr-ur vive, ou 'bien le réchauffage par un surcl2:,Ifi:
ur indépendant avec appareils auxiliaires comman- dés électriquement sans employer la srvo-turhin, ni le cy- cle d<: rpRsuffs- d>: régénération Les exemples ci-dessus
EMI10.4
constituent des sous-combinaisons de la forme la plus efficace donnes comma exemple préféré, chacune des dites combinaisons
EMI10.5
nyrnt ses avantages spécieux.
Il doit ?-trf ntendu que l'expression "réchauffsgg, à ré- génération d! :&11 d'alimentation" -employée dans le résumé, ci- :;près doit ttre interprétés comme se rapportant au type de récnpuff?ge d'rau d'slimontation dans lequel l'eau d'alimen- té,tion but réen&uffée par étages ou par phrases successives six moyen dlf vap= ur .prélevée entre les étages successifs d*un mob? 1= primaire comme il à été explique ci-dessus.