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Dans les installations de turbines à gaz, qui fonctionnent indif- féremment avec un combustible gazeux et un combustible liquide, il est par- fois souhaitable de pouvoir brûler les deux combustibles séparément dans la même chambre de combustion, le but visé étant le plus souvant de brûler in- tégralement un gaz fourni en quantité variable, qui est alors complété par la quantité voulue de combustible liquide pour l'obtention de la puissance dé- sirée à chaque instant. Pour ce faire, il est nécessaire d'avoir un dispo- sitif de régulation qui détermine automatiquement le débit de gaz du brû- leur en fonction de la quantité de gaz disponible, tout en fixant simulta- nément le total des deux débits de combustibles en fonction de la puissance désirée.
L'invention concerne donc un dispositif de régulation pour le brûleur d'une chambre de combustion de turbine à gaz permettant la combus- tion simultanée d'un combustible gazeux et d'un combustible liquide, l'ad- mission des deux combustibles étant réglée par des systèmes hydrauliques à huile sous pression.
L'invention est caractérisée par un organe hydrauli- que de réglage dont le corps est réuni à un circuit hydraulique primaire, ainsi qu'à un circuit hydraulique assurant la régulation du débit du com- bustible gazeux et à un autre circuit hydraulique réglant le débit du com- bustible liquide, le piston dudit organe de régulation comportant une face qui est soumise à la pression du circuit hydraulique primaire et deux au- tres faces qui agissent en sens inverse de la première dont l'une est sou- mise à la pression de régulation de l'un des combustibles, alors que l'autre est soumise à la pression de régulation de l'autre combustible, lequel pis- ton comporte encore, conjointement au corps de l'organe de réglage des arê- tes de laminage, lesquelles, lors d'une augmentation de la pression dans le circuit hydraulique primaire,
ferment de façon échelonnée des orifices de sortie d'huile, de telle sorte que la pression dans le circuit hydraulique réglant le débit du combustible gazeux, puis la pression dans le circuit hy- draulique réglant le débit du combustible liquide, soient successivement éle- vées dans le même rapport que la pression du circuit hydraulique primaire.
Sur le dessin ci-annexé, la figure 1 montre schématiquement un exemple de dispositif de régulation selon l'invention, alors que la figure 2 est un diagramme permettant une meilleure compréhension du fonctionnement dudit dispositif.
Sur la figure 1, on voit en 1 une partie de la chambre de combus- tion d'une installation de turbine à gazo Un brûleur mixte, constitué par un injecteur à mazout 2 et un brûleur à gaz 3, est entouré d'un organe 4 assurant le tourbillonnement de l'air de combustion. La quantité de mazout qui est amenée au brûleur sous pression constante par une canalisation 12 est réglée par un pointeau 7, lequel est actionné par un levier 6 sur lequel agit le piston 5 rappelé par un ressort, d'un servo-moteur à huile sous pres- sion. La quantité de combustible qui est injectée se trouve donc être pro- portionnelle avec une bonne approximation à la pression régnant dans le cir- cuit hydraulique 25.
Le brûleur à gaz 3 est alimenté en gaz combustible par la canalisation 13 raccordée au réseau 30 et sur laquelle est intercalée,. une valve de régulation 9 actionnée par le piston hydraulique 8. Cette sou- pape de régulation est conçue de telle sorte que la quantité de gaz combus- tible admise par le brûleur soit proportionnelle à la pression qui règne dans le circuit hydraulique de régulation 24. Un détecteur régulateur de pression 29 est encore monté sur le réseau d'alimentation en gaz 30. En cas d'abaissement de la pression du réseau, il provoque une sortie d'huile sup- plémentaire sur le circuit 24 hydraulique de régulation et réduit ainsi l'ou- verture de la vanne 9 de réglage de l'alimentation en gaz.
La turbine à gaz, qui n'est pas montrée sur le dessin, est équi- pée de façon connue avec un régulateur de vitesse 27. En cas de vitesse an-
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gulaire croissante, celui-ci provoque au moyen d'une valve additionnelle de régulation 26 une sortie d'huile sur le circuit hydraulique primaire 31.
Inversement, en cas d'abaissement de la vitesse angulaire, il ferme ladite sortie d'huile. La pression de l'huile dans le circuit primaire 31 con- stitue alors une mesure de la puissance demandée à la machine. Les trois circuits hydrauliques 24, 25 et 31 sont alimentés en huile sous pression à partir de la conduite générale 23 au travers des vannes de laminage 21, 22 et 28 respectivement.
Le circuit hydraulique primaire 31, le circuit hy- draulique 24 qui assure la régulation du débit de combustible gazeux admis au brûleur et le circuit hydraulique 25 qui assure la régulation du débit de combustible liquide, sont tous les trois connectés au corps 10 d'un orga- ne de commande hydraulique 14 dans lequel se déplace le piston 11 de telle sorte que la relation ap24+bp25 = p31 soit constamment satisfaiteo Dans cette formule p.24, p25 et p31 représentent respectivement les pressions d'huile dans les trois circuits hydrauliques correspondants 24, 25 et 31;
a et b sont dès facteurs de proportionnalité, lesquels sont choisis de tel- le sorte qu'une variation de pression dans le système 31 provoque toujours la même variation de la quantité de chaleur amenée à la chambre de combustion, quelle que soit la manière dont la variation de cette quantité de chaleur est obtenue, autrement dit, que ce soit par une modification du débit de gaz ou par une modification du débit de combustible liquide
La figure 2 met en évidence le mode d'action du dispositif de régulation décrit pendant un cycle de régulationo Dans cette figure, les variations des pressions dans les systèmes 24 et 25 sont représentées en fonction de la pression d'huile dans le système 310 En cas d'augmentation de la pression dans le système hydraulique primaire 31,
l'organe hydrauli- que de commande 14 provoque tout d'abord une augmentation de la pression dans le système hydraulique 240 Il est avantageux de prévoir une soupape 20 de régulation de pression qui dans cette première partie du domaine de réglage maintient la pression p25 égale à une valeur minimum constante ré- glable.
Si l'intervention du détecteur-régulateur 29 de la pression de gaz limite la pression dans le système 24, par exemple à une valeur minimum p'24 ou à une valeur maximum p"24, c'est seulement à partir de ce point que la pression dans le système 25 commence à augmentero
Le résultat indiqué ci-dessus est obtenu de la façon suivante par l'organe hydraulique de régulation 140 Le piston de commande 11 com- porte une face 15, laquelle est soumise à la pression p31 qui règne dans le circuit hydràulique primaire, ainsi que deux faces 19 et 18 qui agissent dans le sens opposé à l'action de ladite face 15 et qui sont soumises respec- tivement aux pressions p24 et p25 des circuits 24 et 25.
Ledit piston com- porte d'autre part des arêtes de laminage 16 et 17 qui coopèrent avec des arêtes correspondantes du corps 10 afin de provoquer la fermeture échelon- née d'orifices de sortie de l'huile en cas d'élévation de la pression p31 dans le circuit hydraulique primaire Ces arêtes de commande sont disposées de telle sorte que l'effet de laminage exercé par les arêtes 17 s'intervient que lorsque l'orifice correspondant aux arêtes 16 est déjà complètement fer- mé.
Dans le domaine dans lequel les arêtes de commande 16 exercent un effet de régulation de la sortie de l'huile, l'orifice défini par les arêtes 17 est encore pleinement ouverto Si la pression de l'huile dans le circuit hy- draulique primaire 31 va en augmentant, la poussée exercée sur la face 15 du piston provoque une fermeture de la sortie d'huile 16 dans une mesure telle que l'augmentation, par effet de laminage, de la pression p24 qui s'exerce sur la face 19 du piston rétablisse l'équilibrée Lorsque la pres- sion p24 ne peut plus augmenter, par exemple parce qu'elle se trouve être limitée par l'intervention du détecteur régulateur 29 de la pression de gaz ou de tout autre organe limitant la consommation de gaz et qui limite donc aussi la pression p24, l'équilibre du piston ne peut plus être rétabli.
De
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cette manière, ledit piston continue à se déplacer vers la gauche jusqu'à ce que l'effet de laminage des arêtes 17 commence à se faire sentir et que l'augmentation concomitante de la pression p25 puisse rétablir l'équilibre en agissant sur la face 18 dudit piston. Les variations de pression dans les circuits 24 et 25 provoquant des variations correspondantes des débits de combustible, on réalise donc ainsi le but visé par l'invention: à savoir le débit de combustible gazeux amené au brûleur est automatiquement propor- tionné aux possibilités d'alimentation en gaz et la somme du débit de com- bustible gazeux et du débit de combustible liquide se trouve réglée en fonc- tion des besoins de la demande de puissance.