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. La. présente..invention concerne une installation de turbines à vapeur à surchauffe intermédiaire de la vapeur de travail et soutirages dé vapeur pour le chauffage préalable de l'eau d'alimentation.
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Outre une surchauffe intermédiaire par les gaz du foyer ou par la vapeur fraîche, on a déjà proposé pour ces installations de surchauffer la vapeur de travail par'de la vapeur prélevée dans un étage de turbine précédant le surchauffeur intermédiaire et de diriger cette vapeur après cession de sa chaleur de surchauffe, sur un réchauffeur d'eau d'alimentation. Dans les installations connues, par contre, on fait passer directement dans.le réchauffeur d'eau d'alimentation correspondant la vapeur prélevée dans les . étages de turbine situés en aval du surchauffeur intermédiaire.
Toutefois, lorsqu'il s'agit d'une installation comprenant une ou plusieurs turbines à vapeur, où la vapeur de travail subit une ou plusieurs surchauffes intermédiaires à une'température relativement élevée, cette vapeur est encore fortement surchauffée dans les étages de turbine suivant directement le surchauffeur intermédiaire, de sorte que la vapeur prélevée dans ces étages pour le chauffage préalable de l'eau d'alimentation contient encore une quantité relativement importante de la chaleur de surchauffe.
Dans l'installation selon l'invention, on réalise une amélioration au point de vue de 1'.économie en faisant passer dans un échangeur de chaleur situé en amont du surchauffeur intermédiaire la vapeur prélevée dans au moins un étage de turbine situé en aval de ce surchauffeur, avant d'utiliser cette vapeur pour
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le chauffage préalable. de l'eau d'alimentation, échangeur dans lequel la vapeur prélevée cède au moins une partie de sa chaleur de surchauffe à la vapeur de travail à surchauffer.
Grâce à cette disposition, non seulement la chaleur de surchauffe de l'étage de turbine en question en aval du surchauffeur intermédiaire est avantageusement utilisée, parce que cette chaleur est transmise à un fluide de travail dont le niveau de température est supérieur à celui de l'eau d'alimentation, mais cette disposition offre complémentairement l'avantage qu'on évite les hautes températures de la vapeur à l'entrée du réchauffeur, du réservoir ou réchauffeur-mélangeur d'eau d'alimentation. Pour des raisons d'ordre mécanique, les températures élevées sont en effet indésirables dans ces appareils.
La disposition selon l'invention est particulièrement avantageuse lorsque la vapeur de travail est portée dans le surchauffeur intermédiaire à une température supérieure à celle de la vapeur fraîche entrant dans la turbine.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, un schéma de principe de l'installation selon l'invention.
Les références 1 et 2 désignent des turbines actionnées successivement par la vapeur de travail et qui transmettent la force motrice à une génératrice électrique 3.
La vapeur fraîche, fournie par une chaudière 4, passe dans un
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surchauffeur 5 chauffé par les gaz du foyer et arrive, par une conduite 6, dans la turbine 1. A la sortie de cette turbine 1, la vapeur est amenée par une conduite 7, dans un surchaufféur intermédiaire 8, chauffé par les gaz du foyer, et elle est ensuite amenée par une conduite 9 à l'entrée de la turbine 2. La vapeur sortant de la turbine 2 est amenée, par une conduite 10, dans un condenseur 11.
Le condensat est repris par une pompe 12, qui l'aspire à travers une conduite 13 pour le refouler, en traversant les réchauffeurs intermédiaires 14 et 15, dans un réservoir d'eau d'alimentation 16. Une pompe alimentaire 17 fait ensuite passer l'eau d'alimentation à travers deux réchauffeurs
18 et 19 et, par une condùite 20, dans la chaudière 4.
Pour le réchauffage de l'eau d'alimentation, on prévoit cinq points de soutirage: 21, 22, 23, 24, 25 sur le trajet de détente de la vapeur de travail. La vapeur prélevée en 21
22 passe, par les conduites 26, 27, dans les réchauffeurs 14,
15 respectivement. Une conduite 28, partant de la.prise de vapeur 23, aboutit au réservoir d'eau d'alimentation ou réchauffeur-mélangeur 16. La prise de vapeur 24 communique, par une conduite 29,, avec le réchauffeur 18, et la vapeur prélevée en 25 passe, par une conduite 30, dans le réchauffeur
19 .La prise de vapeur 25 est prévue à la sortie de la turbine à haute pression 1, tandis que les prises de vapeur 21,
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22, 23, 24 correspondent à des étages de la turbine 2 située en aval du surchauffeur intermédiaire 8.
Pour améliorer encore l'utilisation de la chaleur de surchauffe que contient la vapeur prélevée aux points 24 et 23 des étages suivant immédiatement le surchauffeur intermédiaire, on ne'fait pas passer cette vapeur directement dans le ré- chauffeur 18, ni dans le réservoir d'eau d'alimentation'16.
On intercale en effet deux échangeurs de chaleur en série
31 et 32 en amont du surchauffeur intermédiaire 8 relatif à la vapeur de travail à surchauffer. La vapeur prélevée en 23 passe donc, avant son utilisation au réchauffage de l'eau d'alimentation, c'est-à-dire avant son arrivée dans le 'réservoir d'eau d'alimentation 16, dans l'échangeur de chaleur
31, dans lequel elle cède au moins une partie de sa chaleur de surchauffe à la vapeur de travail sortant de la turbine 1.
D'autre'part, la vapeur prélevée en'24, dont la température est supérieure à celle de la vapeur prélevée en 23, passe 'dans le deuxième échangeur de chaleur 32, intercalé en amont du surchauffeur intermédiaire 8, avant d'être utilisée pour le réchauffage de l'eau d'alimentation dans le réchauffeur 18 et chauffe ainsi complémentairement la vapeur de travail avant son entrée dans le surchauffeur intermédiaire 8, en lui cédant de la chaleur de surchauffe.
Ce réchauffage de la vapeur de travail dans les échangeurs de chaleur 31 et 32 permet de réduire la quantité
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de chaleur que les gaz.du foyer doivent fournir au surchauffei intermédiaire, et de rendre ainsi l'installation plus économique.
Pour mieux faire comprendre les conditions, telles qu'elles se présentent pratiquement dans une installation selon l'invention, on supposera que la vapeur fraîche arrive par la conduite 6, dans la turbine 1, sous une pression absolue de 180 kg/cm2 et à une température de 565 C.
On supposera également qué le surchauffeur intermédiaire 8 est conçu de façon que la vape,ur de travail partiellement détendue jusqu'à une pression absolue 'de 31 kg/cm2 dans la turbine¯ 1., y est réchauffée à une température de 620 C, et que cette vapeur de travail est admise dans la turbine à basse pression 2 à cette température et sous une pression absolue d'environ 28 kg/cm . Dans ces conditions, les prises de vapeur 24 et 23 peuvent alors être prévues par exemple sur des étages de turbine dont la vapeur est respectivement à une pression absolue de 18 kg/cm2 et une température de 550 C, une pression absolue de 9 kg/cm2 et une température de 450 C.
Etant donné.que la vapeur prélevée en 23 passe d'abord dans l'échangeur de chaleur 31 il serait possible de la refroidir à environ 340 C avant son entrée dans le réservoir d'eau d'alimentation 16,''et'la vapeur de travail sortant de la turbine 1 à une température d'environ 330 C serait réchauffée à environ 335 C, La vapeur prélevée en 24, refroidie de 550 C
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à environ 350 C, porterait la vapeur de travail à environ 345 C avant son entrée dans le surchauffeur intermédiaire.
Au lieu d'être chauffé avec de la vapeur surchauffée à 550 C., le réchauffeur d''eau d'alimentation 18 ne recevrait alors que de la.vapeur à une température d'environ 350 C.
/ L'invention est également applicable dans le cas d'une installation de turbines à vapeur où la vapeur de travail subit deux ou plusieurs surchauffes intermédiaires, ces surchauffes utilisant toutes les gaz du foyer, ou bien les unes les gaz du foyer, les autres la vapeur. Dans une telle installation, comprenant deux ou plusieurs surchauffes intermédiaires, on fait de préférence passer dans deux ,échangeurs de chaleur la vapeur prélevée sur un étage de turbine en aval de l'un des surchauffeurs intermédiaires avant de l'utiliser pour réchauffer l'eau d'alimentation par une partie de sa chaleur de surchauffe, l'un des échangeurs étant intercalé en amont de ce surchauffeur intermédiaire, tandis que le deuxième est intercalé en amont d'un surchauffeur intermédiaire situé en aval du premier surchauffeur, sur le trajet de la' vapeur de travail.
Le deuxième échangeur de chaleur peut notamment être.intercalé en amont d'un sur- chauffeur intermédiaire situé en aval de l'étage de prélèvement de la vapeur, sur le trajet de la vapeur de travail.