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La présente invention concerne un système d'entraîne- ment de machines auxiliaires de chaudières dans des installa- tions comportant des turbines à vapeur et des surchauffeurs.
Dans les installations de ce genre, il est possible d'actionner des machines auxiliaires, par exemple les ventila- teurs de chaudière, par une turbine a vapeur traversée par la totalité ou la majeure partie de la vapeur produite par la chaudière, mais qui ne consomme qu'une faible chute de pression, et qu'on appelera "turbine en série" dans la description ci-après, étant donné qu'elle est montée en série avec la ou les turbines principales de l'installation.
Un agencement de
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ce genre présente l'avantage que la puissance produite sans aucun réglage par le passage de la vapeur à travers la turbine en série correspond dans de nombreux cas exactement à la puissance consommée par les machines auxiliaires à actionner, par exemple les ventilateurs de chaudière, étant donné que la puissance consommée par ces machines croit proportionnelle- ment à la troisième puissance de la quantité de vapeur à pro- duire. Le rapport entre la quantité de vapeur (à peu près proportionelle à la quantité du combustible) et la quantité d'air est ainsi maintenu automatiquement constant entre des limites étendues. De plus, ceci est réalisé avec un maximum d'économie pour toutes les charges, étant donné que le rapport entre le nombre de tours et la vitesse de la vapeur est toujours constant.
Mais ces avantages sont contrariés par l'inconvé- nient que la turbine en série, que traverse au moins une grande partie de la vapeur produite par la chaudière, doit fonctionner à la température la plus élevée de la chaudière, par exemple 500 C et plus, ce qui est sujet à objection pour une machine placée en un point quelconque et peut être peu surveillée du bâtiment des chaudières. Cette haute température exige également l'utilisation de matériaux de haute qualité et coûteux pour l'enveloppe et la tuyauterie d'alimentation de la turbine en série.
Pour éviter ces inconvénients, la turbine en série, suivant l'invention, est montée, non pas à la sortie du surchauffeur, mais en un point du circuit de surchauffe situé en amont de la sortie de celui-ci. De préférence, cette turbine en série peut être montée en un point du cir- cuit de surchauffe placé à peu près en son milieu. Mais cette turbine en série peut également être montée en un point du circuit de surchauffe où le réglage de la surchauffe a lieu par refroidissement.
La mise en oeuvre de l'invention permet de réali- ser un certain nombre d'avantages. Par exemple, les condi- tions de fonctionnement de la turbine en série deviennent moins sévères. On peut utiliser pour la turbine et pour la tuyauterie d'alimentation des aciers sans alliages. Les tuyauteries d'admission et d'échappement peuvent être agen- cées plus simplement par suite de la dilatation thermique @
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plus réduite. Etant donné que la vapeur sortant de la turbine en série est réintroduite dans le surchauffeur, on peut dispo- ser de la température non réduite de surchauffe dans la tur- bine principale, et le fait d'une certaine résurchauffe donne un avantage thermodynamique.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple un mode de réalisation d'un dispositif suivant l'invention.
1 désigne une chaudière, 2 est un pré-surchauffeur et 3 un surchauffeur complémentaire ou final. Les parties 2 et 3 forment ensemble le surchauffeur de l'installation dans lequel la vapeur produite dans la chaudière 1 est portée à la température finale prescrite. En sortant du surchauffeur complémentaire 3, la vapeur arrive dans une turbine principale 4, ou elle est détendue en fournissant de la puissance à une génératrice 5. Entre les deux parties 2,3 du surchauffeur, c'est-à-dire avant sa sortie, est montée une turbine en série 6, qui actionne directement un ventilateur principal 7 et un ventilateur auxiliaire 8 de la chaudière.
Au lieu de faire passer la totalité de la vapeur dans la turbine en série, on peut également ne l'alimenter qu'avec la majeur partie de cette vapeur.
A la place des ventilateurs, on en plus de ceux-ci, la turbine en série peut également actionner directement ou par des mécanismes de transmission d'autre machines auxiliai- res, par exemple des ventilateurs de tirage, des pompes de circulation, des moteurs pour le transport du charbon, des dispositifs d'entraînement de grilles, des distributeurs de charbon ou de poussier, etc...
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The present invention relates to a system for driving auxiliary machinery for boilers in installations comprising steam turbines and superheaters.
In installations of this kind, it is possible to operate auxiliary machines, for example boiler fans, by a steam turbine through which all or most of the steam produced by the boiler passes, but which does not consumes only a small pressure drop, and which will be called "series turbine" in the description below, given that it is mounted in series with the main turbine (s) of the installation.
An arrangement of
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this type has the advantage that the power produced without any adjustment by the passage of the steam through the series turbine corresponds in many cases exactly to the power consumed by the auxiliary machines to be actuated, for example the boiler fans, being since the power consumed by these machines increases in proportion to the third power of the quantity of steam to be produced. The ratio between the amount of steam (roughly proportional to the amount of fuel) and the amount of air is thus automatically kept constant between extended limits. In addition, this is achieved with maximum economy for all loads, since the ratio between the number of revolutions and the steam speed is always constant.
But these advantages are thwarted by the disadvantage that the series turbine, through which at least a large part of the steam produced by the boiler passes, must operate at the highest temperature of the boiler, for example 500 C and above. , which is subject to objection for a machine placed at any point and can be little supervised from the boiler building. This high temperature also requires the use of high quality and expensive materials for the casing and supply piping of the series turbine.
To avoid these drawbacks, the series turbine, according to the invention, is mounted, not at the outlet of the superheater, but at a point of the superheating circuit located upstream of the outlet thereof. Preferably, this series turbine can be mounted at a point of the superheating circuit placed approximately in its middle. But this series turbine can also be mounted at a point of the superheating circuit where the superheating is regulated by cooling.
The implementation of the invention allows a certain number of advantages to be realized. For example, the operating conditions of the series turbine become less severe. Steels without alloys can be used for the turbine and for the supply piping. Intake and exhaust piping can be arranged more simply due to thermal expansion @
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more reduced. Since the steam from the series turbine is fed back to the superheater, the unreduced superheat temperature can be provided in the main turbine, and the fact of some re-superheating gives a thermodynamic advantage.
The appended drawing represents schematically and by way of example an embodiment of a device according to the invention.
1 designates a boiler, 2 is a pre-superheater and 3 an additional or final superheater. Parts 2 and 3 together form the superheater of the installation in which the steam produced in the boiler 1 is brought to the prescribed final temperature. On leaving the additional superheater 3, the steam arrives in a main turbine 4, where it is expanded by supplying power to a generator 5. Between the two parts 2, 3 of the superheater, that is to say before its exit , is mounted a series turbine 6, which directly actuates a main fan 7 and an auxiliary fan 8 of the boiler.
Instead of passing all of the steam through the turbine in series, it is also possible to feed it only with the major part of this steam.
In place of fans, in addition to these, the series turbine can also drive directly or by transmission mechanisms of other auxiliary machines, for example draft fans, circulation pumps, motors. for transporting coal, grate drive devices, coal or dust distributors, etc.
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