BE861635A - Procede d'exploitation d'un groupe a turbine a gaz a circuit ouvert qui coopere avec un circuit de vapeur et installation pour la mise en oeuvre de ce procede - Google Patents

Procede d'exploitation d'un groupe a turbine a gaz a circuit ouvert qui coopere avec un circuit de vapeur et installation pour la mise en oeuvre de ce procede

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BE861635A
BE861635A BE183277A BE183277A BE861635A BE 861635 A BE861635 A BE 861635A BE 183277 A BE183277 A BE 183277A BE 183277 A BE183277 A BE 183277A BE 861635 A BE861635 A BE 861635A
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    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C6/00Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use
    • F02C6/18Plural gas-turbine plants; Combinations of gas-turbine plants with other apparatus; Adaptations of gas-turbine plants for special use using the waste heat of gas-turbine plants outside the plants themselves, e.g. gas-turbine power heat plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/5826Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger
    • F04D29/5833Cooling at least part of the working fluid in a heat exchanger flow schemes and regulation thereto
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
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    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
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  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)

Description


  Procédé d'exploitation d'un groupe à turbine à gaz à circuit ouvert qui coopère avec un circuit de vapeur et

  
 <EMI ID=1.1> 

  
L'invention se rapporte à un procédé d'exploite.tion d'un groupe à turbine à gaz à circuit ouvert qui coopère avec un circuit de vapeur dans lequel le fluide en circulation est un hydrocarbure, un mélange d'hydrocarbures ou un mélange d'hydrocarbure et d'anhydride carbonique qui, en se détendant, fournit un travail, puis qui est condensé et réchauffé par récupération de la chaleur perdue des gaz de combustion du groupe à turbine à gaz; l'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé.

  
Ces procédés et installations sont utilisés lorsque le fluide du circuit de vapeur ne peut pas être de la vapeur d'eau. Ce cas se présente par exemple lorsqu'une telle installation est montée dans des régions froides

  
 <EMI ID=2.1> 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
élevée qui en réduisent la rentabilité ou dans des régions

  
 <EMI ID=4.1> 

  
On utilise dans ce cas avantageusement des cir-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
place.

  
Selon une particularité essentielle du procédé

  
 <EMI ID=7.1> 

  
peut a lieu dans un circuit intermédiaire à circulation forcée d'un caloporteur liquide qui transfert la chaleur des gaz de combustion du groupe à turbine à gaz au fluide du circuit de vapeur, le caloporteur subissant plusieurs  fois de suite un échange de chaleur avec les gaz de combus- j  tion et étant refroidi entre chaque réchauffage par échan-  ge de chaleur avec le fluide du circuit de vapeur. 

  
Le procédé de l'invention peut avantageusement 

  
 <EMI ID=8.1>  

  
être utilisé aussi pour le refoulement et le refroidissement de gaz naturel dans les régions arctiques.

  
On sait qu'il est nécessaire d'évacuer la chaleur

  
 <EMI ID=9.1> 

  
ment auquel les canalisations sont posées.

  
 <EMI ID=10.1> 

  
 <EMI ID=11.1> 

  
d'anhydride carbonique;, extrait du gaz naturel comprimé

  
la chaleur de compression par échange de chaleur, l'énergie nécessaire à la commande du compresseur du réfrigérant

  
étant apportée par le circuit de vapeur.

  
Selon tuas particularité essentielle d'une installation pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention et comprenant un groupe à turbine à gaz à circuit ouvert ainsi qu'un circuit de vapeur incluant une machine à détente, un condenseur, une pompe et un système d'échange de chaleur, 

  
ce système d'échanger chaleur du circuit de vapeur comprend un circuit intermédiaire à circulation forcée d'un calopor-  teur liquide, ce circuit intermédiaire comprenant des tubes ! 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
 <EMI ID=13.1>  

  
gaz et balayas par les gaz de combustion, ainsi que des tubes qui sont balayes par le fluide du. circuit de vapeur

  
 <EMI ID=14.1> 

  
En cas de décomposition du fluide, les produits 

  
 <EMI ID=15.1> 

  
ment on tend à utiliser un fluide très bon marché pour des raisons de rentabilité. 

  
Ce fluide est par exemple du propane ou éventuel-

  
 <EMI ID=16.1>  ..' . Il est aussi possible d'utiliser un autre fluide,  consistant en hydrocarbures non substitués ou substitués <EMI ID=17.1>  .qu'il ait les caractéristiques spécifiées plus haut. 

  
 <EMI ID=18.1> 

  
circuit intermédiaire à circulation forcée pour transférer , !  la chaleur perdue des gaz chauds de combustion au fluide du circuit de vapeur permet de séparer les lieux par lesquels passent les fluides de ceux par lesquels passent les

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
ple du propane, directement dans le canal d'évacuation du

  
 <EMI ID=21.1> 

  
 <EMI ID=22.1> 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
tallation et pourrait y provoquer une explosion à la remis 

  
 <EMI ID=24.1> 

  
La disposition de l'invention élimine ce risque.

  
Le choix du caloporteur est fonction de la plage

  
 <EMI ID=25.1> 

  
Ce caloporteur doit avoir une très grande stabilité thermique dans cette plage de température, c'est-à-dire que si

  
des produits de décomposition doivent apparaître en faible

  
:_&#65533;"""""  quantité, ils ne doivent pas être corrosifs. Il faut par  ailleurs que le caloporteur utilisé soit un fluide bon mar-  ché, non polluant et ayant une tension partielle basse 

  
 <EMI ID=26.1> 

  
 <EMI ID=27.1> 

  
a. circulation forcée demeure dans la plage de de rentabilité.. 

  
 <EMI ID=28.1>  de l'invention peut être par exemple un hydrocarbure tel

  
 <EMI ID=29.1> 

  
cone ou un d'huiles de silicone.

  
 <EMI ID=30.1> 

  
 <EMI ID=31.1> 

  
 <EMI ID=32.1> 

  
le refroidissement en un unique passage.

  
 <EMI ID=33.1> 

  
 <EMI ID=34.1> 

  
 <EMI ID=35.1> 

  
défaillance d'un joint de soudure par suite de tensions thermiques, est égale au débit. La quantité de chaleur que

  
 <EMI ID=36.1> 

  
 <EMI ID=37.1> 

  
 <EMI ID=38.1> 

  
partiellement avec pour que du caloporteur li-

  
 <EMI ID=39.1> 

  
tard se vaporiser totalement en formant des mélanges explosifs.

  
La multiplicité des passages du circuit de l'in-

  
 <EMI ID=40.1> 

  
le nombre adopté des passages peut être très grand et per-  mettre ainsi de limiter le débit d'une fuite pouvant se  produire dans un tube. 

  
Ainsi, si l'un des tubes devait se mettre à fuir en service, le débit du caloporteur pouvant s'infiltrer

  
 <EMI ID=41.1> 

  
l'invention serait donc faible et éliminerait en conséquence la risque de formation d'un mélange explosif dans ce canal ou dans la turbine à gaz ou encore dans l'atmosphère, au-

  
 <EMI ID=42.1> 

  
y 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
dissement et au refoulement de gaz naturel dans les régions

  
 <EMI ID=44.1> 

  
 <EMI ID=45.1> 

  
utilisateurs commandés par la machine à détente, par exemple

  
 <EMI ID=46.1> 

  
 <EMI ID=47.1> 

  
 <EMI ID=48.1> 

  
un échangeur cls chaleur balayé par ailleurs par le fluide ayant passé dans la machine à détente étant disposé en

  
amont de chaque réchauffeur par rapport au sens de la circulation du fluide.

  
L'invention sera décrite plus en détails en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs 

  
 <EMI ID=49.1> 

  
et sur lesquels  <EMI ID=50.1> 

  
tallation selon l'invention dans laquelle les appareillages 

  
 <EMI ID=51.1> 

  
 <EMI ID=52.1> 

  
 <EMI ID=53.1> 

  
 <EMI ID=54.1>   <EMI ID=55.1>  canal des gaz d'échappement; et <EMI ID=56.1>  <EMI ID=57.1> 

  
 <EMI ID=58.1> 

  
 <EMI ID=59.1> 

  
 <EMI ID=60.1> 

  
ou un. gaz liquéfié devant être vaporisé, en particulier un.

  
 <EMI ID=61.1> 

  
 <EMI ID=62.1> 

  
 <EMI ID=63.1> 

  
8 dans lesquels des échangeurs de chaleur 9 et 10, dont  chacun comprend un circuit intermédiaire à circulation for- 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
au fluide de ces circuits intermédiaires. 

  
La figure 2 représente un schéma des circuits d'un mode de réalisation d'un échangeur de chaleur de ce type.

  
Une pompe 12 refoule du fluide "Dowtherm A" dans le circuit intermédiaire à circulation forcée 9 qui comprend de multiples passages en série 9a, 9b - 9x qui sont posés d'une part dans le réchauffeur 7 et d'autre part dans le canal d'échappement 11 du groupe à turbine à gaz. 

  
 <EMI ID=65.1> 

  
faible eu&#65533; le nombre de ceux-ci est grand et donc la quantité de caloporteur s'échappant des tubes en cas de fuite est proportionnellement aussi faible. Les tubes peuvent

  
 <EMI ID=66.1> 

  
Les gaz chauds de combustion transfèrent à chaque

  
 <EMI ID=67.1> 

  
 <EMI ID=68.1> 

  
peur, par exemple du propane, subit un échauffement par échange avec le caloporteur réchauffé, ce dernier subissant

  
 <EMI ID=69.1> 

  
 <EMI ID=70.1> 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
Le mode de réalisation représenté du réchauffeur pourrait aussi être remplacé par de multiples éléments d'échange à enveloppe tubulaire montés en parallèle. Par ailletirs, chaque tube placé dans le réchauffeur et dans le canal des gaz d'échappement peut consister en un faisceau tubulaire, les différents tubes de chaque faisceau pouvant être réunis aux extrémités opposées par des collecteurs.

  
L'échangeur de chaleur 10 de la figure 1 est analogue à celui que représente la figure 2.

  
Un appareillage utilisateur, qui, dans l'exemple

  
 <EMI ID=72.1> 

  
naturel, est commandé par un groupe à turbine à gaz. Ce groupe est d'un mode de réalisation classique et comprend un compresseur 14, une chambre de combustion 15, une  <EMI ID=73.1> 

  
Le fluide ayant passé dans la turbine à détente 1 subit en service un refroidissement les échangeurs de chaleur 3 et 4, puis est liquéfié dans le condenseur 5.

  
 <EMI ID=74.1> 

  
une pression qui peut être dans la plage surcritique ou que. Ce fluide passa ensuite dans l'échangeur 4 dans lequel le fluide détendu et ayant fourni un travail

  
 <EMI ID=75.1> 

  
dans le réchauffeur 7 par échange avec le caloporteur, son réchauffage se poursuit ensuite dans l'échangeur 3 et dans

  
 <EMI ID=76.1> 

  
un travail. 

  
Un compresseur 21 d'une installation selon la figure 3 refoule dans une station suivante du gaz naturel <EMI ID=77.1> 

  
et repartant par une canalisation 22 également posée dans 

  
 <EMI ID=78.1> 

  
évacue la chaleur de compression du gaz naturel dans un

  
 <EMI ID=79.1> 

  
de réfrigération. L'agent réfrigérant évaporé passe dans

  
un compresseur 24 pour être ensuite liquéfié dans un condenseur 25 refroidi à l'air, il passe ensuite dans un détendeur 26 puis retourne dans l'échangeur 23. Une turbine à détente 1 montée dans le circuit de vapeur commande le  compresseur 24. Le fluide de ce circuit de cet exemple de  réalisation est le même que l'agent réfrigérant, par exem- 

  
 <EMI ID=80.1> 

  
dont le mode de réalisation et le mode de fonctionnement  correspondent à ceux de l'installation de la figure 1 por-  tent les- &#65533;êmes références. 

  
Le mode de réalisation de l'éohangeur de chaleur  représenté sur la figure 2 et destiné à l'installation de la figura 1 convient aussi à l'installation selon la figure
3.

  
Un séparateur de gouttelettes 27 indiqué en ligne

  
 <EMI ID=81.1> 

  
gaz naturel en aval de l'échangeur 23. Ce séparateur de-3

  
 <EMI ID=82.1> 

  
 <EMI ID=83.1> 

  
d'état essentielles les débits d'un échangeur de chaleur tel que celui de la figure 2.

  
 <EMI ID=84.1> 

  
 <EMI ID=85.1> 

  
cuit intermédiaire à circulation forcée est celui dénommé

  
 <EMI ID=86.1> 

  
quatre-vingts tubes montés en série. Si une fuite se produit en service dans le réseau tubulaire du circuit intermédiaire à circulation forcée, la pompe de circulation ne peut injec-

  
 <EMI ID=87.1> 

  
liquide. La limite inférieure d'explosibilité du "Dowtherm A" dans l'air est de 3 % en poids de cet air à 400[deg.] C. Cette valeur correspond à 3,5 kg/s de "Dowtherm A". 

  
Si l'échangeur de chaleur selon l'invention, dans

  
 <EMI ID=88.1> 

  
 <EMI ID=89.1>   <EMI ID=90.1> 

  
 <EMI ID=91.1> 

  
avec-le fluide du circuit de vapeur.

  
 <EMI ID=92.1> 

Claims (1)

  1. <EMI ID=93.1>
    <EMI ID=94.1>
    réfrigérant.
    <EMI ID=95.1>
    <EMI ID=96.1>
    fourni du travail par détente transfère de la chaleur au fluide à pression supérieure avant chaque échange de chaleur
    <EMI ID=97.1>
    forcée.
    <EMI ID=98.1>
    selon la revendication 1, comprenant un groupa à turbine à
    <EMI ID=99.1>
    une machine à détente, un condenseur, une pompe et un sys- tème d'échange de chaleur, caractérisée en ce que le système ' d'échange de chaleur du circuit de vapeur comprend un cir- '; <EMI ID=100.1>
    du groupa à turbine à gaz et comportant des tubas baisés ?
    <EMI ID=101.1>
    <EMI ID=102.1> <EMI ID=103.1>
    <EMI ID=104.1>
    qui comporte un échangeur de transfert de chaleur d'un gaz
    <EMI ID=105.1>
    <EMI ID=106.1>
    8. Installation selon la revendication 6, carac-
    <EMI ID=107.1>
    tiples éléments d'échange à enveloppe tubulaire montés en parallèle.
    <EMI ID=108.1>
    ment et/ou le réchauffeur se composent chacun d'un faisceau tubulaire.
    <EMI ID=109.1>
    <EMI ID=110.1>
    <EMI ID=111.1>
    <EMI ID=112.1>
    <EMI ID=113.1>
    <EMI ID=114.1>
    <EMI ID=115.1>
    tion du fluide.
    <EMI ID=116.1>
    térisée .en ce qu'elle comprend au moins deux circuits in-
    <EMI ID=117.1> caractérisée en ce que le fluide du circuit de vapeur est
    <EMI ID=118.1>
    <EMI ID=119.1>
    <EMI ID=120.1>
    <EMI ID=121.1>
    <EMI ID=122.1>
    <EMI ID=123.1>
BE183277A 1976-12-10 1977-12-08 Procede d'exploitation d'un groupe a turbine a gaz a circuit ouvert qui coopere avec un circuit de vapeur et installation pour la mise en oeuvre de ce procede BE861635A (fr)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114811439A (zh) * 2022-05-09 2022-07-29 深圳市安保医疗科技股份有限公司 一种氢气管道装置以及制氢机
CN114909605A (zh) * 2022-06-08 2022-08-16 江苏科技大学 Lng船冷能循环存储及冷能综合利用系统及其工作方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114811439A (zh) * 2022-05-09 2022-07-29 深圳市安保医疗科技股份有限公司 一种氢气管道装置以及制氢机
CN114811439B (zh) * 2022-05-09 2024-05-03 深圳市安保医疗科技股份有限公司 一种氢气管道装置以及制氢机
CN114909605A (zh) * 2022-06-08 2022-08-16 江苏科技大学 Lng船冷能循环存储及冷能综合利用系统及其工作方法
CN114909605B (zh) * 2022-06-08 2024-04-19 江苏科技大学 Lng船冷能循环存储及冷能综合利用系统及其工作方法

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