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La présente invention se rapporte à une centrale d force motrice à vapeur avec générateur de vapeur à pas- sage forcé et avec turbine d'aval séparée de la turbine d'amont par des resurchauffeurs et en outre avec conduite de dérivation contournant la turbine d'amont.
L'invention est caractérisée par le fait qu'il est monté dans la conduite de dérivation 42 une soupape de dérivation 43 obéissant à la pression à la sortie du sur- chauffeur 10 et, placée en aval dans le sens de l'écoule- lement, une soupape d'étranglement 45 réglée principalement sur la pression à la sortie de la turbine d'amont à la pleine charge et maintenant constamment à ce niveau la pression dans la conduite de dérivation 42, et, entre ces deux soupapes, un séparateur d'eau 44, et que, de la con- duite de communication entre le séparateur d'eau 44 et la soupape d'étranglement 45, se détache une conduite de
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vapeur de chauffe 58 allant à une partie au moins des réchauffeurs d'eau d'alimentation.
L'agent de fonctionnement n'étant pasencore à l'é- tat de marche normal pendant le démarrage, il psses pour l'essentiel par des conduites de dérivation qui contournent les différentes parties de la turbine. Afin de refroidir les resurchauffeurs d'une manière suffisante, ce à quoi. l'on ne peut employer que de la vapeur à l'exclusion d'eau d'alimentation en raison des difficultés de la purge, il a déjà été proposé de disposer dans la , iduite de dérivation qui contourne la partie haute pression de la turbine, en aval de la soupape de dérivation, un séparateur d'eau de la chambre de vapeur duquel puisse être extraite de la vapeur d'eau destinée à refroidir les resurchauffeurs.
Pendant le démarrage, il ne peut pas encore être ef- fectué de réchauffage de l'eau d'alimentation par vapeur de soutirage. Or, pour abréger la durée du démarrage d'une part, et utiliser d'autre part la chaleur transmise à l'agent de fonctionnement dans le générateur de vapeur, des proportions ont déjà été faites en vue d'employer poux chauffer les réchauffeurs d'eau d'alimentation pendant le démarrage, au lieu de la vapeur de soutirage, de l'agent de fonctionnement prélevé soit dans un étage intermédiaire du générateur de vapeur soit immédiatement en "val du gé- nérateur de vapeur.
En général cependant, cet agent de fonc- tionnement est constitué par un mélange de vapeur et d'ea En pareil cas, on n'obtiendrait un réchauffage de l'eau d'alimentation qui soit équivalent au réchauffage provoqué par la condensation de la vapeur de soutirage que si les dispositifs d'assèchement des réchauffeurs d'eau d'alimen- tation étaient beaucoup plus grands que d'ordinaire.
Hais une pareille modification à leur construction n'est en général pas possible, car les mêmes réchauffeurs d'eau d'alimentation doivent être chauffés par de la vapeur de
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soutirage pendant la durée bien plus longue de leur fonc- tionnement., En outre, avec les propositions connues, il faut monter une soupape de réduction de la pression dans les conduites menant l'agent de fonctionnement aux réchauf- feurs d'eau d'alimentation etconjuguer une soupape-de sûre- té au moins avec le réchauffeur d'eau d'alimentation ayant la pression maximum, afin que les réchauffeurs d'eau d'ali-. mentation ne soient pas éventuellement soumis du côté de leur moyen de chauffage à la haute pressionrégnant dans le système tubulaire du générateur de vapeur.
Une autre proposition tend.,, dans une centrale de for- ce motrice à va.peur avec chaudière et turbine d'aval sépa- rée de la turbine d'amont par un resurchauffeur, à brancher sur une conduite de vapeur vive contournant la turbine d'a- mont une conduite de vapeur de chauffe allant à un réchauf- feur d'eau d'alimentation, l'agent de fonctionnement passant alors par le resurchauffeur avant d'entrer dans le réchauf- feur, tout ceci en vue d'éviter le montagede très grands dispositifs d'assèchement. Un tel montage présente toutefois l'inconvénient d'un très mauvais rendement parce que la va @ur sortant du surchauffeur est appelée au réchauffage à très haute pression et avec forte chute de température sans avoir fourni de travail.
Mais elle a encore cet au- tre inconvénient que les surfaces de chauffe parcourues par l'agent de fonctionnement dans l'opération de démar- rage, c'est-à-dire tant que la turbine n'est pas encore lancée, ne sont parcourues par un courant liquide que dans la mesure où l'agent de fonctionnement se condense dans les réchauffeurs. Une pareille condition impérative con- traindrait, dans la centrale de force motrice à vapeur sur laquelle est basée l'invention, à un démarrage extr- mement lent et prudent si on ne voulait pas courir le ris- que de constater des avaries aux surfaces de chauffe.
On évite tous ces inconvénients grâce à l'installa- tion suivit l'invention. Si l'agent de fonctionnement em-
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ployé GI. f;n,uf.ax le .i.;,o.;l Gif de r:cn.:.¯uf... d' e :.. cc'a3..- mentation n'est prélevé dans la conduite de dérivstion qu'en aval du séparateur d'eau, on a la certitude qu'il est uni- quement amené de la vapeur aux réchauffeurs d'eau d'alimen- tation pour les chauffer. Toutefois, en aval du séparateur
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d'eau et en aval de l' eabranche:llent de la conduite de va- peur de chauffe , doit encore être montée une soupape d'é- tranglement qui maintient la pression dans 1 séparateur d'eau et dans les conduites de vapeur de chauffe.
La sou- paie d'étranglement peut être constituée de préférence en
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soupape de réglage réglant la pre :..ion en a,ont de la sou- pape indipendauoinent de la contre-pression. De cette manj4.ç-lre, il est possible sans difficulté d'établir et de relier dans le séparateur d'eau uns pression de vapeur correspondant sensiblement à la pression qui règne à pleine charge dans l'étage de vapeur de soutirage de pression maximum de la turbine. Cette pression étant conjuguée à une température de condensation déterminée qui, de son côté, doit valoir
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aoproximative-7,ien'L. corT1e limite supérieure du réchauffage de l'agent de fonctionnement, on peut atteindre dès le démarrage, à l'aide de la disposition suivant l'invention,
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le même réchauffage de l'eau d'aliraenzation qu'à pleine charge.
En outre, le séparateur d'eau est déjà pourvu or- dinairement d'une soupape de sûreté, de telle manière que
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la conduite de vapeur de chauffe peut: b.llGr di.t'ectl3;,.:mt au réchauffeur d'eau d'alimentation à pression .fIl3Xi!!J.u..ul (c'est à-dire sans interposition d'une soupape de réduction de pression et adjonction d'une soupape de sûreté). De plus, la vapeur à très haute pression sortant du séparateur d'eau peut encore être employée avec avantage en d'autres points de l'installation, par exemple à l'alimentation du dispositif à vapeur de barrage et au fonctionnement d'éjeo- teurs à jet de vapeur destinés à aspirer l'air hors du con- denseur.
De préférence, une conduite de dérivation munie .d'un
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organe régulateur (,le débit; va d'un point intermédiaire du système tubulaire du générateur de vapeur au séparateur d'eau et contourne au moins une partie des surfaces de chauffe des surchauffeurs. Dans les générateurs de vapeur à passade forcé en effet deux conditions contradictoires doivent être remplies pendant le démarrage. Il faut d'une part, même pour une puissance minimum du foyer, faire pas- ser une quantité minimum déterminée d'agent de fonctionne- ment dans les surfaces de chauffe constituant le revêtement de la chambre de combustion afin que ces surfaces soient suffisamment refroidies.
On doit d'autre part faire passer au moins dans les surfaces de chauffe du surchauffeur une quantité d'agent de fonctionnement aussi réduite que pos- sible, afin d'arriver rapidement à une haute température de l'agent de fonctionnement quittant le générateur de va- peur. Liais ces deux conditions peuvent être facilement rem- plies suivant l'invention. L'agent de fonctionnement pré- levé en un point intermédiaire du système tubulaire est amené en se détendant simultanément dans le séparateur d'eau.
La quantité de chaleur qu'il contient déjà est ame- née au circuit de démarrage à un niveau de température relativement élevé, de telle manière que la vapeur se for- mant éventuellement au cours de la détente peut être uti- lisée tant au refroidissement des resurchauffeurs qu'au chauffage des réchauffeurs d'eau d'alimentation. En outre, l'agent.de fonctionnement dérivé du point intermédiaire du système tubulaire peut servir à enlever de nouveau de la chaleur à de la vapeur déjà surchauffée qui s'écoule du générateur de vapeur dans le séparateur d'eau.
La conduite de vapeur de chauffe peut aller de préfé- rence au réchauffeur d'eau d'alimentation chauffé à la va- peur qui se trouve le dernier dans le sens de l'écoulement et, dans cette,conduite de vapeur de chauffe, peut débou- cher, venant de l'étage de vapeur de soutirage de pression
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maximum de la turbine, la conduite h If J ..;U1' 1'-: :outir:e pourvue d'un clapet de retenue.
De plus, des conduites d'embranchement: pourvues de soupapes de réduction de pres- sion peuvent partir de la conduite de vapeur de chauffe et aller à des réchauffeurs d'eau d'alimentation qui sont mon- tés en amont du dernier réchauffeur d'eau d'alimentation.On peut donc chauffer les mêmes réchauffeurs d'eau d'alimenta- tion avec de la vapeur de soutirage pendant la marche nor- male et avec de la vapeur provenant du séparateur d'eau pendant le démarrage. On qualifie alors de réchauffeurs d'eau d'alimentation tous les éléments de l'installation dans lesquels il est provoqua un réchauffage de l'eau d'alimentation, donc par exe ple des réchauffeurs par sur- face ou des réchauffeurs par mélange.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description dans laquelle est expliqué en détail avec référence au dessin un exemple de réalisation de l'invention.
Le dessin représente une centrale de force motrice vapeur suivant l'invention, avec générateur de vapeur à passage forcé et turbine en deux parties, la partie haute pression de cette turbine et sa partie basse pression étant en communication par l'intermédiaire d'un resurchauff eur.
Le générateur de vapeur 1 avec la chambre de combustion 2 et le carneau pour le gaz de fumée 3 sont simplement figurés schématiquement. En marche normale l'agent de fonc- tionnement prend le chemin suivant. Il est amené au généra- teur de vapeur en passant par les deux soupapes 4 et 5 servant au réglage de l'eau d'alimentation et entre d'abord dans l'économiseur 6 et ensuitedans la surface de chauffe 7 que l'on peut qualifier de surface de chauffe de vapori- sation lorsque la pression est inférieure à la pression critique (dite subcritique) et de surface de chauffe de transformation lorsque la pression est supérieure à la pression critique (dite supercritique) et qui sert ici
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revêtenent de la cbu.'ibre de coiibustion.
L'ascnt de fonc- tionnement s'écoule ensuite par la conduite de communication
8 dans le surchauffa 9, puis par la conduite 10 avec sou- pape de réglage 11 et par le jeu de soupapes 12 et 13 dans la partie de haute pression 14 de la turbine. Après déten- te partielle l'agent de fonctionnement revient par la con- duite 15 dans le resurchauffeur 16 et ensuite par la con- duite 17 et le jeu de soupapes 18,19 dans la partie basse pression 20 de la turbine qui, de concert avec la partie de haute pression 14, actionne une génératrice électrique
21. L'agent de fonctionnement parvient ensuite par la conduite 22 dans le condenseur 23 hors duquel il est pompé au moyen de la pompe à condensat 24 en passant par les ré- chauffeurs d'eau d'alimentation 25 et 26 et la conduite 27 pour aboutir dans le dégazeur 28.
En sortant de celui-ci l'agent de fonctionnement est de nouveau refoulé par la pompe 29 dans le générateur de.vapeur en passant par la conduite 30 contenant les réchauffeurs d''eau d'ali- mentation 31 et 32. Ainsi se ferme le circuit de l'agent de fonctionnement.
Tendant ce temps, les réchauffeurs d'eau d'alimenta- tion 25 et 26 sont chauffés par de la vapeur de soutirage passant par les conduites de vapeur de soutirage 33 et 33', tandis que les réchauffeurs d'eau d'alimentation 31 et 32 sont alimentés par de la vapeur de soutirage passant par la conduite 34 ou 35, cette dernière débouchant dans la conduite de vapeur de chauffe 56 qui sera décrite ultérieu- rement. Les conduites de vapeur de soutirage 34 et 35 sont pourvues chacune d'un clapet de retenue, respectivement 36 et 37.
Le condensat qui se forme dans les réchauffeurs d'eau d'alimentation 32 et 31 est évacué dans le dégazeur 28 en passant par les conduites 38 et 39 pourvues de pots à condensat -(non figurés), tandis que le condensat prove- nant des réchauffeurs d'eau d'alimentation 26 et 25 est envoyé dans le condenseur 23 en passant par les conduites
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40 et 41 également munies de pots à conaen@at (non figurés).
On s'en tient à un nombre aussi faible de réchauffeurs d'eau d'alimentation uniquementpour plus declarté. Dems les installations modernes dix réchauffeurs d'eau d'alimen- tation et davantage ne sont pas une rareté.
Pendant le démarrage, la partie de haute pression 14 et la partie de basse pression 20 de la turbine sont con- tournées par des conduites de dérivation. Ainsi, après avoir quitté le surchauffeur 9, l'agent de fonctionnement s'écoule par la conduite de dérivation 42 dans laquelle sont montés l'un à la suite de l'autre la soupape de dérivation 43 obéissant à la pression existant à la sortie du surchauffeur, un séparateur d'eau 44 et une soupape d'étranglement 45 qui maintient la pression dans la conduite de dérivation 42. Le séparateur d'eau 44 a différents rôles. Il sert évidemment d'abord à séparer l'eau, de manière que de la vapeur saturée soit disponible pour refroidir le resurchauf- feur 16.
Cette fonction est nécessaire, les générateurs de vapeur à circulation forcée étant généralement mis en mar- che avec un surchauffeur inondé. Il est en outre indispen- sable dans des générateurs de vapeur fonctionnant à pres- sion supercritique, car une séparation de la phase vapeur et de la phase liquide ne peut d'ailleurs se produire qu'après la détente dans la soupape de dérivation 43. De l'agent de fonctionnement provenant d'un point intermé- diaire 8 du générateur de vapeur peut être amené au sépa- rateur d'eau 44 en passant par une conduite de dérivation 46 avec organe régulateur de débit 47.
La vapeur devenant alors libre peut également être utilisée au refroidissement du resurchauffeur 16, tandis que, simultanément, de la cha- leur peut être enlevée par de l'agent de fonctionnement prélevé au point intermédiaire 8 du générateur de vapeur, à la vapeur surchauffée affluant du surchauffeur par la conduite de dérivation 42; le séparateur d'eau sert donc aussi de refroidisseur de vapeur. En outre, le séparateur @
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d'eau 44 est pour-vu, d'une soupape de sûreté 48 par laquelle tous les conduits, réservoirs et autres raccordes au sépa- rateur d'eau sont préservés d'une surpression.
L'eau sépa- rée dans le séparateur d'eau peut être évacuée par la con- duite 49 avec soupape 50 commandée par le niveau de l'eau dans le séparateur.
La vapeur quittant le resurchauffeur 16 est amenée par la deuxième conduite de dérivation 51 avec soupape de dérivation 52, en contournant la partie basse pression 20 dans un second séparateur d'eau et refroidisseur de vapeur 53 dans lequel peut être également conduite l'eau évacuée du premier séparateur d'eau. En sortant du séparateur 53, la vapeur peut être évacuée par la conduite 54 et l'eau par la conduite 55 dans le condenseur 23.
Une importante innovation, dans cette centrale, con- siste en ce qu'une conduite de vapeur de chauffe 56 se détache de la conduite de dérivation 42 entre le sépara- teur d'eau 44 et la soupape d'étranglement 45 et va au réchauffeur d'eau d'alimentation 32. Comme la conduite de vapeur de soutirage 35 débouche dans la conduite de vapeur de chauffe 56, cette conduite 56 est parcourue sur une partie de sa longueur, tant au cours du démarrage qu'en marche normale, par de la vàpeur destinée à chauffer le réchauffeur d'eau d'alimentation 32. De la conduite de vapeur de chauffe 56 se détachent une conduite 57, avec organe régulateur de débit 58, allant au réchauffeur d'eau d'alimentation 31, et une conduite 59, avec organe régula- teur de débit 60, allant au dégazeur 28.
Les deux organes régulateurs de débit 58 et 60 ne s'ouvrant que lorsque la pression tombe au-dessous d'une valeur déterminée dans les parties montées en aval, les.conduites 57 et 59 sont fer- mées pendant la marche normale et ne sont ouvertes que lors du démarrage. Inversement, les clapets de retenue 36 et 37 sont fermés uniquernent lors du démarrage et sont ouverts
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en marche normale.
Un ob tien L ci-,, c--: i; 4 .f.ï '-.<<.v4-:¯ ..LL4 suivant- En marche norn:ilc, chaque r cz:.czi 'cuz <;:;1 .11. ten- té en vapeur par une seul(-- conduite ,h.: *.;<¯>ear <1;a :]üui.L"J :;9Q Lors du Ù01;ar';"c'0c au contraire, de ?a v¯:-uur Je r;1>c;aîie est amenée par une seule conduite de var'-}" de chauffe avec conduites d' e ,br::mc:l..;" \.-:!Ut allant aux derniers réchauffeurs d'eau d'alimentation dans le sens de l'écoulement 31 et 32 ainsi qu'au dégazeur 28.
Les conduites de valeur de chauffe 56,57 et 59 peu- vent aussi trouver leur emploi, bien entendu, et avec avan- tage , en marche à faible charge, quand la pression aux étages de soutirage de la turbine décroît tellement que le réchauffage de l'eau d'alimentation n'est plus suffisamment assuré.
L'invention peut être appliquée sans plus
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à des installations corioorta--,L-1 -::.'1.S d'un rechauffeur et plus de deux parties de turbi@e Les modifications de peu d'importance nécessaires à cette fin dans les branche- ments et dans la construction peuvent être exécutées sans difficulté par tout spécialiste. Le dessin n'étant à con- sidérer que comme un schéma, au lieu d'une surface de chauffe de surchauffeur 9, il peut aussi être disposé plu- sieurs surfaces de chauffe de surchauffeur dans le généra- teur de vapeur 1. Dans les installations modernes en parti- culier, avec températures et pressions élevées de la va- peur, les surfaces de chauffe de surchauffeur font saillie partiellement jusqu'à l'intérieur de la chambre de combus- tion.
Dans ce cas, le point intermédiaire 8 du système tubulaire du générateur de vapeur ne sera placé par exem- ple qu'en aval de la dernière surface de chauffe de sur- chauffeur servant de revêtement de la chambre de combus- tion. Il n'est pas indispensable que la conduite de vapeur de chauffe 59 se détache directement, de la conduite de déri- vation 42; elle peut par (si c'est plus simple com-
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me construction) Jor t j l' .r l<¯i cil'I' J)1'L' de iY:: ,1-' du ;;.5E>1?, ;;.-- leur d'eau 44.
Il en va de 'leUO deu conduite;.! d'e hr:;ncl.e- ment 57 et 59 qui peuvent Galerl';l1t être ruccorduou diT8cte- ment à la chambre de valeur du séparateur d eau ou à une
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conduiue équivalente à la conduite de vapeur do chauffe 53. ', étuiva'!:iate con:Iuitra vap<.:Lz.r c,ui'fe
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Centrale de force motrice à vapeur avce générateur de'vapeur à passage force et avec turbine d'aval séparée, de la turbine d'amont par des resurchauffeurs,et en outre avec conduite de dérivation contournant la turbine d'amont, centrale caractérisée par les points suivants séparément ou en combinaisons :
1/ Il est monté dans la conduite de dérivation une soupape de dérivation obéissant à la pression à la sortie du surchauffeur, et, placés en aval dans le sens'de l'écou- lement, une soupape d'étranglement réglée principalement sur la pression à la sortie de la turbine d'amont à pleine charge et maintenant constamment à ce niveau la pression dans la conduite de dérivation, et, entre ces deux soupa- pes, un séparateur d'eau, et, de la conduite de communica- tion entre le séparateur d'eau et la soupape d'étranglement, se détache une conduite de vapeur de chauffe allant au moins à une partie des réchauffeurs d'eau d'alimentation.
2/ La soupape d'étranglement est constituée en sou- pape de réglage qui règle la press:' on en amont de la soupa- pe indépendamment de la contre-pression.
3/ Une conduite de dérivation munie d'un organe régu- lateur de débit va d'un point intermédiaire du système tu- bulaire du générateur de vapeur au séparateur d'eau, en contournant au moins une partie des surfaces de chauffe des surchauffeurs.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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The present invention relates to a steam power plant with a forced-flow steam generator and with a downstream turbine separated from the upstream turbine by resuperheaters and further with a bypass pipe bypassing the downstream turbine. upstream.
The invention is characterized by the fact that a bypass valve 43 is mounted in the bypass line 42 obeying the pressure at the outlet of the superheater 10 and, placed downstream in the direction of flow. , a throttle valve 45 regulated mainly on the pressure at the outlet of the upstream turbine at full load and constantly maintaining the pressure in the bypass line 42 at this level, and, between these two valves, a separator d water 44, and that, from the communication line between the water separator 44 and the throttle valve 45, there is released a
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heating steam 58 going to at least some of the feed water heaters.
As the operating agent is not yet in the normal operating state during start-up, it mainly flows through bypass lines which bypass the various parts of the turbine. In order to cool the reheaters sufficiently, what to do. one can only use steam to the exclusion of feed water because of the difficulties of purging, it has already been proposed to place in the bypass line which bypasses the high pressure part of the turbine , downstream of the bypass valve, a water separator from the steam chamber from which water vapor intended to cool the reheaters can be extracted.
During start-up, it is not yet possible to reheat the feed water by drawing off steam. Now, to shorten the start-up time on the one hand, and on the other hand to use the heat transmitted to the operating agent in the steam generator, proportions have already been made with a view to using lice to heat the heaters d The feed water during start-up, instead of the take-off steam, is operating medium taken either from an intermediate stage of the steam generator or immediately from the side of the steam generator.
In general, however, this operating agent is constituted by a mixture of steam and water. In such a case, one would not obtain a reheating of the feed water which is equivalent to the reheating caused by the condensation of the steam. draw-off only if the feedwater heaters' dewatering devices were much larger than usual.
But such a modification to their construction is generally not possible, since the same feed water heaters must be heated by steam from
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In addition, with the known proposals, a pressure reducing valve has to be fitted in the pipes leading the operating agent to the water heaters. supply and at least one safety-valve with the supply water heater having maximum pressure, so that the supply water heaters. mentation are not possibly subjected on the side of their heating means to the high pressure prevailing in the tubular system of the steam generator.
Another proposal tends. ,, in a steam power plant with boiler and downstream turbine separated from the upstream turbine by a resuperheater, to be connected to a live steam pipe bypassing the turbine up a heating steam line going to a feed water heater, the operating medium then passing through the reheater before entering the heater, all with a view to avoid installing very large dewatering devices. Such an arrangement, however, has the drawback of very poor efficiency because the va @ur leaving the superheater is required to reheat at very high pressure and with a large drop in temperature without having provided work.
But it also has the other drawback that the heating surfaces traversed by the operating agent in the starting operation, that is to say as long as the turbine has not yet started, are not. through which a liquid current flows only insofar as the operating medium condenses in the heaters. Such an imperative condition would constrain, in the steam power plant on which the invention is based, to an extremely slow and careful start-up if one did not want to run the risk of noticing damage to the surfaces of the engine. heated.
All these drawbacks are avoided by virtue of the installation according to the invention. If the operating agent em-
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bent GI. f; n, uf.ax le .i.;, o.; l Gif of r: cn.:. ¯uf ... d 'e: .. cc'a3 ..- mentation is taken from the pipe bypassing the water separator, it is certain that only steam is supplied to the feed water heaters to heat them. However, downstream of the separator
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water and downstream of the water branch: At the end of the heating steam pipe, a throttle valve must also be fitted which maintains the pressure in the water separator and in the steam pipes. heated.
The throttle valve may preferably consist of
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regulating valve regulating the pre: .. ion in a, have the valve indipendauoinent of the back pressure. In this way, it is possible without difficulty to establish and connect in the water separator a vapor pressure corresponding substantially to the pressure which prevails at full load in the maximum pressure withdrawal vapor stage. of the turbine. This pressure being combined with a determined condensation temperature which, in turn, must be
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aoproximative-7, ien'L. corT1e upper limit of the heating of the operating medium, can be reached from the start, using the arrangement according to the invention,
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the same heating of the feed water as at full load.
In addition, the water separator is usually already provided with a safety valve, so that
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the heating steam line can: b.llGr di.t'ectl3;,.: mt to the pressure feed water heater .fIl3Xi !! Ju.ul (i.e. without interposition of a pressure reduction valve and addition of a safety valve). In addition, the very high pressure steam leaving the water separator can still be used with advantage at other points of the installation, for example to supply the barrier steam device and to operate the ejeo-. Steam jet torches designed to suck air out of the condenser.
Preferably, a bypass line provided with a
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regulator (, the flow; goes from an intermediate point of the tubular system of the steam generator to the water separator and bypasses at least part of the heating surfaces of the superheaters. In forced-flow steam generators in effect two conditions contradictory requirements must be fulfilled during start-up. On the one hand, even for a minimum power of the firebox, a determined minimum quantity of operating agent must pass through the heating surfaces constituting the coating of the heating chamber. combustion so that these surfaces are sufficiently cooled.
On the other hand, at least as small a quantity of operating medium as possible must be passed through the heating surfaces of the superheater, in order to quickly reach a high temperature of the operating medium leaving the generator. steam. Both these conditions can easily be fulfilled according to the invention. The operating agent taken from an intermediate point of the tubular system is simultaneously released into the water separator.
The quantity of heat which it already contains is brought to the starter circuit at a relatively high temperature level, so that any vapor which may form during expansion can be used both for cooling the gas lines. reheaters than for heating the feedwater heaters. In addition, the operating agent derived from the midpoint of the tubular system can be used to re-heat already superheated steam which flows from the steam generator into the water separator.
The heating steam line may preferably go to the steam-heated feed water heater which is last in the direction of flow and, in this heating steam line, can outlet, coming from the pressure draw-off steam stage
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maximum of the turbine, the pipe h If J ..; U1 '1'-:: outir: e provided with a check valve.
In addition, branch lines: fitted with pressure reducing valves can start from the heating steam line and go to feed water heaters which are mounted upstream of the last heater. Feed water. The same feed water heaters can therefore be heated with draw-off steam during normal operation and with steam from the water separator during start-up. Feed water heaters are then referred to as all the elements of the installation in which heating of the feed water is caused, therefore, for example, surface heaters or mixture heaters.
Other characteristics of the invention will emerge from the description in which an exemplary embodiment of the invention is explained in detail with reference to the drawing.
The drawing represents a steam motive power plant according to the invention, with forced passage steam generator and turbine in two parts, the high pressure part of this turbine and its low pressure part being in communication by means of a re-superheating eur.
The steam generator 1 with the combustion chamber 2 and the flue for the flue gas 3 are simply shown schematically. In normal operation, the operating agent takes the following path. It is brought to the steam generator through the two valves 4 and 5 serving to regulate the feed water and first enters the economizer 6 and then enters the heating surface 7 which can be qualify as a vaporization heating surface when the pressure is less than the critical pressure (called subcritical) and as a transformation heating surface when the pressure is greater than the critical pressure (called supercritical) and which is used here
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clad in cbu.''free of coiibustion.
The operating ascnt then flows through the communication line
8 in the superheat 9, then through line 10 with control valve 11 and through the valve set 12 and 13 in the high pressure part 14 of the turbine. After partial expansion, the operating medium returns through line 15 to the reheater 16 and then through line 17 and the valve set 18,19 to the low pressure part 20 of the turbine which, together with the high pressure part 14, activates an electric generator
21. The operating medium then passes through line 22 into condenser 23 from which it is pumped by means of condensate pump 24, passing through feed water heaters 25 and 26 and line 27. to end in the degasser 28.
On leaving the latter, the operating agent is again delivered by the pump 29 into the steam generator, passing through the pipe 30 containing the feed water heaters 31 and 32. This closes. the operating agent circuit.
During this time, the feed water heaters 25 and 26 are heated by the bleed steam passing through the bleed steam lines 33 and 33 ', while the feed water heaters 31 and 32 are supplied by the withdrawal steam passing through line 34 or 35, the latter opening into the heating steam line 56 which will be described later. The withdrawal steam lines 34 and 35 are each provided with a check valve, respectively 36 and 37.
The condensate which forms in the feed water heaters 32 and 31 is discharged into the degasser 28 passing through the pipes 38 and 39 provided with condensate pots - (not shown), while the condensate coming from the feed water heaters 26 and 25 is sent to the condenser 23 through the pipes
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40 and 41 also provided with conaen @ at pots (not shown).
Just such a small number of feedwater heaters are used for clarity. In modern installations ten and more feed water heaters are not a rarity.
During start-up, the high pressure part 14 and the low pressure part 20 of the turbine are bypassed by bypass lines. Thus, after having left the superheater 9, the operating medium flows through the bypass line 42 in which the bypass valve 43 is mounted one after the other, obeying the pressure existing at the outlet. of the superheater, a water separator 44 and a throttle valve 45 which maintains the pressure in the bypass line 42. The water separator 44 has different roles. It obviously serves first to separate the water, so that saturated steam is available to cool the reheater 16.
This function is necessary, as forced circulation steam generators are usually started with a flooded superheater. It is also essential in steam generators operating at supercritical pressure, since a separation of the vapor phase and the liquid phase can moreover only take place after expansion in the bypass valve 43. Operating medium from an intermediate point 8 of the steam generator can be supplied to the water separator 44 via a bypass line 46 with flow regulator 47.
The steam then becoming free can also be used for cooling the reheater 16, while, simultaneously, heat can be removed by the operating medium taken from intermediate point 8 of the steam generator, with the superheated steam flowing in. from the superheater via the bypass line 42; the water separator therefore also serves as a steam cooler. In addition, the @ separator
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water 44 is provided with a safety valve 48 by which all conduits, reservoirs and other connections to the water separator are protected from overpressure.
The water separated in the water separator can be discharged through line 49 with valve 50 controlled by the level of water in the separator.
The steam leaving the reheater 16 is fed through the second bypass line 51 with bypass valve 52, bypassing the low pressure part 20 in a second water separator and steam cooler 53 in which can also be conducted the discharged water. of the first water separator. On leaving the separator 53, the steam can be discharged through line 54 and water through line 55 into condenser 23.
An important innovation in this plant consists in that a heating steam line 56 detaches from the bypass line 42 between the water separator 44 and the throttle valve 45 and goes to the heater. feed water 32. As the withdrawal steam line 35 opens into the heating steam line 56, this line 56 is traversed over part of its length, both during start-up and in normal operation, by of the steam intended to heat the feed water heater 32. From the heating steam pipe 56 a pipe 57 is detached, with a flow regulating member 58, going to the feed water heater 31, and a pipe 59, with flow regulator 60, going to degasser 28.
As the two flow regulators 58 and 60 only open when the pressure drops below a determined value in the downstream parts, the pipes 57 and 59 are closed during normal operation and are not open only when starting. Conversely, check valves 36 and 37 are closed only during start-up and are open.
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in normal operation.
One obtains L ci- ,, c--: i; 4 .f.ï '-. <<. V4-: ¯ ..LL4 next- Running norn: ilc, each r cz: .czi' cuz <;:; 1 .11. vapor pressure by only one (- pipe, h .: * .; <¯> ear <1; a:] üui.L "J:; 9Q During Ù01; ar ';" c'0c on the contrary , from? av¯: -uur Je r; 1> c; elder is brought by a single pipe of var'-} "heating with pipes of e, br :: mc: l ..;" \ .-: ! Ut going to the last feedwater heaters in the direction of flow 31 and 32 as well as to the degasser 28.
The pipes with heat value 56, 57 and 59 can of course also be used, and with advantage, in operation at low load, when the pressure at the extraction stages of the turbine decreases so much that the reheating of the turbine. the feed water is no longer sufficiently assured.
The invention can be applied without further
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to installations corioorta -, L-1 - ::. '1.S of a heater and more than two parts of turbi @ e The modifications of little importance necessary for this purpose in the connections and in the construction can be carried out without difficulty by any specialist. Since the drawing is to be considered as a diagram only, instead of a superheater heating surface 9, it is also possible to arrange several superheater heating surfaces in the steam generator 1. In the sections. Modern systems in particular, with high temperatures and high steam pressures, the superheater heating surfaces project partially into the interior of the combustion chamber.
In this case, the intermediate point 8 of the tubular system of the steam generator will be placed, for example, only downstream of the last superheater heating surface serving as the lining of the combustion chamber. It is not essential for the heating steam pipe 59 to come off directly from the bypass pipe 42; it can by (if it is simpler com-
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me construction) Jor t j l '.r l <¯i cil'I' J) 1'L 'de iY ::, 1-' du ;;. 5E> 1 ?, ;; .-- their water 44.
The same applies to the UO of the conduct;.! of e hr:; ncl.e- ment 57 and 59 which can Galerl '; l1t be connected or diT8cte- ment to the value chamber of the water separator or to a
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pipe equivalent to the heating steam pipe 53. ', étuiva'!: iate con: Iuitra vap <.: Lz.r c, ui'fe
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Steam power plant with forced passage steam generator with separate downstream turbine, from the upstream turbine by reheaters, and furthermore with bypass pipe bypassing the upstream turbine, plant characterized by following points separately or in combinations:
1 / A bypass valve is mounted in the bypass line, obeying the pressure at the outlet of the superheater, and, placed downstream in the direction of flow, a throttle valve regulated mainly on the pressure. at the outlet of the upstream turbine at full load and constantly maintaining at this level the pressure in the bypass line, and, between these two valves, a water separator, and, of the communication line between the water separator and the throttle valve, a heating steam pipe is detached going to at least part of the feed water heaters.
2 / The throttle valve is constituted as an adjustment valve which regulates the pressure upstream of the valve independently of the back pressure.
3 / A bypass pipe fitted with a flow regulator goes from an intermediate point of the tubular system of the steam generator to the water separator, bypassing at least part of the heating surfaces of the superheaters.
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