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Il est fréquemment nécessaire, dans les centrales thermiques,de partager le réchauffeur en plu- sieurs chambres de chauffage, chambres de combustion ou autres, que ce soit'à cause d'une question d'encombrement,, d'une marche à charge partielle fréquente ou à cause de propriétés déterminées du foyer par exemple.
Toutefois, dans les systèmes à plusieurs foyers, le montage des réchauffeurs extrêmes ou intermé- diaires conduit fréquemment à des complications. Quand on utilise par exemple, dans des centrales de force à vapeur, des chambres de combustion complètement indépendantes avec resurchauffeurs correspondants, la répartition de la vapeur entre ces resurchauffeurs en fonction de la charge exige
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des réglages compliqués. C'est pourquoi il a déjà été pro- posé de transférer le resurchauffeur en totalité dans une chambre de combustion tandis qu'une seconde chambre de com- bustion ne contient quévaporateur et surchauffeur.
L'in- convénient de cette solution réside dans 1* inéluctable obligation de faire toujours fonctionner les deux chambres de combustion, même à charge partielle,. On a besoin en outre, dans toutes les dispositions connues du resurchauffeur, de dispositifs additionnels spéciaux pour régler les tempé- ratures extrêmes de resurcha uffage, par exemple brûleurs pivotants, circulation des gaz de fumée, étages de chauffa- ge, chauffés à la vapeur, du resurchauffeur et ainsi de suite.
Tous ces inconvénients ne peuvent plus se présenter dans une centrale thermique déjà proposée. Il s'agit en l'espèce d'une centrale thermique avec échangeurs de chaleur se composant de tubes pour le réchauffage préli- minaire et le réchauffage final ou intermédiaire en amont dâ détentes partielles de l'agent de fonctionnement ou entre elles, le chauffage des échangeurs de chaleur ayant lieu dans deux foyers et appels de gaz de fumée au moins, et les échangeurs de chaleur destinés au réchauffage préliminaire étant répartis entre deux des foyers ou appels de gaz de fumée au moins, et montés en parallèle au moins pour leur plus grande partie dans le courant d'agent de fonctionnement,
les étages de chauffage de l'échangeur de chaleur pour la réchauffage final ou intermédiaire étant de plus répartis de même entre deux des foyers ou appels de gaz de fumée au moins. mais traversés successivement par l'agent de fonctionnement.
Dans le cas de ce montage, un ou plusieurs foyers peuvent être mis hors d'action à charge partielle, de telle manière que les réchauffeurs partiels restants peuvent
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fonctionner dans certaines conditions avec la caractéristi- que de pleine charge. Il en résulte en outre une possibili- té très simple de régler la température .extrême de réchauf-. fage intermédiaire.
Il suffit uniquement qu'on répartisse en fonction de la charge la quantité totale d'agent de fonc- tionnement entre les surfaces de chauffe( des réchauffeurs préliminaires montées principalement en parallèle, de telle manière que la puissance du foyer, nécessaire pour atteindre, avec la répartition au moment considéré, une température extrême de réchauffage préliminaire voulue (généralement à peu près constante sur l'étendue de la zone de charge) four- nisse la température extrême de réchauffage intermédiaire prescrite (généralement presque constante elle aussi sur l'étendue de la zone de charge).
Des avantages particuliers s'offrent à cet égard, suivant l'invention,, si deux étages de chauffage au moins de l'échangeur de chaleur pour le réchauffage final ou le chauffage intermédiaire sont disposés sensiblement dans des zones de même température de différents foyers ou appels de gaz de fumée. Dans ce cas tous les réchauffeurs partiels sont constitués pour l'essentiel de la même manière, et, à charge partielle, on peut mettre hors d'action l'un ou l'autre foyer au choix. En employant un foyer-cyclone qu'il est permis d'étrangler à 50% au'maximum, on peut at- teindre par exemple en utilisant deux réchauffeurs partiels, une charge partielle de 25% de la charge normale en coupant' un foyer et en étranglant l'autre de moitié.
De plus, un étage de chauffage de l'échan- geur de chaleur pour le réchauffage final ou le réchauffage intermédiaire peut présenter une surface de chauffe plus gran- de qu'un autre étage de chauffage de l'échangeur de chaleur.
Il est possible de cette manière qu'en dépit d'une tempéra-
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ture d'entrée différente de l'agent de fonctionnement, dans les divers étages de chauffage de l'échangeur Ce chaleur, la mcme quantité de chaleur soit transmise à l'agent de fonctionnement dans toutes ses surfaces de chauffe, de telle manière que les différents réchauffeurs partiels soient effectivement uniformément chargés.
D'autres caractéristiques de l'invention résultent de la description combinée avec le dessin :
Fig. 1 représente schématiquement une cen- trale de force à vapeur à passage forcé avec ceux chambres de combustion ou appels de gaz de fumée, dans laquelle les surfaces de chauffe de resurchauffeurs sont montées l'une à la fuite de l'autre de la manière conforme à l'invention ;
Fig. 2 est un schéma dans lequel est indi- quée une disposition possible des surfaces des resurchauf- fcurs montées l'une à la suite de l'autre dans des zones d'égale température des deux chambresde combustion ou ap- pels de gaz de fumée, et
Fig. 3, un schéma dans lequel est représen- tée, dans un générateur de vapeur avec double resurchauffage, une autre possibilité du montage suivant l'invention.
Le générateur de vapeur de la Fig. 1. se com- pose des deux réchauffeurs partiels 1: et 2 qui présentent respectivement les chambres de combustion 3 et 4 et les ap- pels de gaz de fumée montés en aval 5 et 6. L*agent de fonc- tionnement chauffé dans ce générateur de vapeur actionne une turbine composée de la partie à haute pression 7, de la par- tie à moyenne pression 8 et de la partie à basse pression 9 , turbine avec laquelle est accouplé un consommateur de puis- sance, une génératrice 10 par exemple.
Logent de fonctionnement traverse d'abord le réchauffeur préliminaire 11 chauffé au gaz de fumée de cha-
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cun des réchauffeurs partiels, ensuite la surface de chauf.. fe de vaporisation ou de transformation 12, puis un premier surchauffeur 13 et ensuite un second surchauffeur 14. Apres cela, les deux parties de l'agent de fonctionnement, parai- lèlement dirigées jusqu'alors, se réunissent et se déten- dent partiellement dans la partie à haute pression 7 de la turbine.
Elles parcourent ensuite la surface de resurchauf- fe du réchauffeur partiel 2 (c'est-à-dire le premier étage de chauffage de l'échangeur de chaleur) et ensuite la' sur- face de resurchauffe 16 du réchauffeur partiel 1 raccordée à la précédente (c'est-à-dire le second étage de chauffage de l'échangeur de chaleur). La vapeur ainsi à nouveau chauf- fée fournit ensuite du travail dans les parties 8 et 9 de la turbine et parvient enfin dans le condenseur (non figuré.) d' où peut recommencer le circuit.
A la Fig. 2 sont disposées,. dans un schéma, les différentes surfaces de 'chauffe du générateur de vapeur qui doit se'composer ici des deux réchauffeurs partiels E et F, cornue elles se succèdent l'une à l'autre sensiblement dans les zones de température croissante des chambres de combustion et des appels de gaz de fumée, La température t doit croître de haut en bas; le gaz de fumée s'écoule donc essentiellement de bas en haut. Dans les réchauffeurs par- tiels E et F l'agent de fonctionnement traverse en deux cou- rants parallèles d'abord les réchauffeurs préliminaires 17 chauffés au gaz de fumée, puis parcourt la surf..ce de chauf- fe d'évaporateur 18 et les deux surchauffeurs 19 et 20.
Gagent de fonctionnement à resurchauffer arrive d'abord sur la surface de resurchauffe 27 du réchauffeur partiel E et ensuite sur la surface de resurchauffe 28 du réchauffeur partiel F. Ces deux surfaces de resurchauffe sont disposées dans des zones de même température entre les réchauffeurs
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préliminaires 17 et la surface de chauffe d'évapora leur 18, 'Le second étage de chauffage 28 possède alors une plus grande surface de chauffe que le premier étage de chauffage 27 de telle manière que sensiblement la même absorption de chaleur peut se produire dans les deux étages de chauf- fage, en dépit de la température plus élevée à l'entrée de la surface de chauffe 18.
La caractéristique de l'invention est ap- pliquée à la Fig. 3 à un double resurchauffage. Pour le chauffage préliminaire, l'agent de fonctionnement parcourt les deux voies montées en parallèle des réchauffeurs partiels G et H, de manière analogue à ce qui se passe à la Fig. 2.
Le premier resurchauffage a lieu sur les deux surfaces de resurchauffe 9 et 30 montées l'une à la suite de l'autre, le second resurchauffage a lieu sur les deux surfaces de .resurchauffe 31 et 32 montées l'une à la suite de l'autre.
Les étages de chauffage conjugués l'un à l'autre se trouvent alors à tout moment sensiblement au même niveau de tempéra- ture, de telle manière que le foyer d'un des deux réchauf- feurs partiels G et H peut être coupé à charge partielle.
Dans les figures/ lessurfaces de chauffe' de resurchauffeur sont montées à contre-courant par rapport aux gaz de fumée. En principe le montage pourrait cependant ,.,,effectuer aussi en équi-courant ou en courant transversal ou bien les resurchauffeurs pourraient être constitués en surfaces de chauffe par rayonnement.
Il n'est pas nécessaire que les .différents réchauffeurs partiels soient établis séparés l'un de l'autre dans l' espace. Deux ou plusieurs de ces réchauffeurs par- tiels peuvent également être rassemblés en un bloc. Les dif- férents réchauffeurs partiels ne sont alors réliés que par les étages de chauffage montés à la suite l'un de l'autre du
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réchauffeur extrême ou intermédiaire, tandis que le réglage et la conduite du gaz de fumée peuvent avoir lieu séparé- ment. Il n'est pas nécessaire dans tous ces montagesque les différents réchauffeurs partiels soient constitués pour des charges égales; il peut s'agir aussi de la combi- naison de plusieurs réchauffeurs partiels, chacun avec charge nominale différente.
L'invention convient non seu- lement pour la turbine à un seul arbre représentée mais encore pour des installations à plusieurs arbres.
Bien qu'à l'aide du montage suivant l'in- vention on puisse arriver à un très bon réglage de la tem- pérature finale de réchauffage intermédiaire, ceci n'exclut cependant pas l'utilisation de brûleurs, pivo ta n ts, de la circulation du gaz de fumée, de,'resurchauffeurs additionnels, chauffésà la vapeur et autres moyens auxiliaires dans un ou plusieurs des réchauffeurs partiels, pour rendre encore plus précis le réglage des réchauffeurs intermédiaires.
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It is frequently necessary, in thermal power stations, to divide the heater into several heating chambers, combustion chambers or the like, whether it is because of a problem of space, of a partial load operation. frequent or because of specific properties of the hearth, for example.
However, in systems with several fireplaces, the fitting of the extreme or intermediate heaters frequently leads to complications. When, for example, completely independent combustion chambers with corresponding reheaters are used in steam power plants, the distribution of the steam between these reheaters according to the load requires
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complicated settings. This is why it has already been proposed to transfer the entire reheater to a combustion chamber while a second combustion chamber contains only the evaporator and the superheater.
The disadvantage of this solution lies in the inescapable obligation to always operate the two combustion chambers, even at partial load. There is also a need, in all known arrangements of the reheater, for special additional devices for regulating the extreme reheating temperatures, for example swivel burners, flue gas circulation, heating stages, steam heated. , re-superheater and so on.
All these drawbacks can no longer occur in a thermal power plant already proposed. In this case, this is a thermal power station with heat exchangers consisting of tubes for the preliminary reheating and the final or intermediate reheating upstream of partial expansions of the operating medium or between them, the heating. heat exchangers taking place in at least two hearths and flue gas calls, and the heat exchangers intended for preliminary reheating being distributed between two of the hearths or flue gas calls at least, and connected in parallel at least for their most of it in the working agent stream,
the heating stages of the heat exchanger for final or intermediate reheating being furthermore distributed in the same way between two of the hearths or calls for flue gas at least. but passed through successively by the operating agent.
In the case of this assembly, one or more hotplates can be put out of action at partial load, so that the remaining partial heaters can
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operate under certain conditions with the full load characteristic. This further results in a very simple possibility of regulating the extreme heating temperature. intermediate age.
It suffices only that the total quantity of operating agent is distributed as a function of the load between the heating surfaces (preliminary heaters mounted mainly in parallel, so that the power of the furnace, necessary to reach, with distribution at the time in question, a desired extreme preheat temperature (usually roughly constant over the extent of the load zone) provides the prescribed extreme intermediate reheat temperature (usually almost constant also over the extent of the load zone). charging area).
Particular advantages are offered in this respect, according to the invention, if at least two heating stages of the heat exchanger for the final reheating or the intermediate heating are arranged substantially in zones of the same temperature of different hearths or flue gas calls. In this case, all the partial heaters are essentially made in the same way, and, at partial load, one or the other stove as desired can be disabled. By employing a cyclone hearth which is permitted to throttle to a maximum of 50%, it is possible to achieve, for example by using two partial heaters, a partial load of 25% of the normal load by switching off a hearth and by strangling the other half.
In addition, one heating stage of the heat exchanger for final reheating or intermediate reheating may have a larger heating surface than another heating stage of the heat exchanger.
It is possible in this way that despite a temperature
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different input ture of the operating agent, in the various heating stages of the exchanger This heat, the same quantity of heat is transmitted to the operating agent in all its heating surfaces, in such a way that the different partial heaters are effectively uniformly charged.
Other characteristics of the invention result from the description combined with the drawing:
Fig. 1 schematically shows a forced passage steam power plant with those combustion chambers or flue gas calls, in which the heating surfaces of reheaters are mounted one against the other in the correct manner. to invention;
Fig. 2 is a diagram in which is indicated a possible arrangement of the surfaces of the reheaters mounted one after the other in zones of equal temperature of the two combustion chambers or flue gas calls, and
Fig. 3, a diagram in which is shown, in a steam generator with double reheating, another possibility of the assembly according to the invention.
The steam generator of FIG. 1. consists of the two partial heaters 1: and 2 which have respectively the combustion chambers 3 and 4 and the downstream flue gas intakes 5 and 6. The operating agent heated in this steam generator drives a turbine made up of the high pressure part 7, the medium pressure part 8 and the low pressure part 9, turbine with which a power consumer is coupled, a generator 10 for example .
The operating chamber first passes through the preliminary heater 11 heated with flue gas.
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one of the partial heaters, then the heating or vaporization or transformation surface 12, then a first superheater 13 and then a second superheater 14. After that, the two parts of the operating medium, at the same time directed up to 'then unite and partially relax in the high pressure part 7 of the turbine.
They then run through the re-superheating surface of the partial heater 2 (i.e. the first heating stage of the heat exchanger) and then the re-superheating surface 16 of the partial heater 1 connected to the heat exchanger. previous (i.e. the second heating stage of the heat exchanger). The steam thus reheated again then provides work in parts 8 and 9 of the turbine and finally arrives in the condenser (not shown) from which the circuit can be started again.
In Fig. 2 are arranged ,. in a diagram, the different heating surfaces of the steam generator which must be made up here of two partial heaters E and F, retort they follow one another substantially in the areas of increasing temperature of the combustion chambers and flue gas calls, The temperature t must rise from top to bottom; the flue gas therefore flows essentially from the bottom up. In the partial heaters E and F the operating medium first passes through the preliminary heaters 17 heated with flue gas in two parallel currents, then passes through the evaporator heating surface 18 and the two superheaters 19 and 20.
Operating agent to be re-superheated first arrives on the re-superheating surface 27 of the partial heater E and then on the re-superheating surface 28 of the partial heater F. These two re-superheating surfaces are arranged in zones of the same temperature between the heaters
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17 and the evaporator heating surface 18, 'The second heating stage 28 then has a larger heating surface than the first heating stage 27 so that substantially the same heat absorption can occur in two heating stages, despite the higher temperature at the entrance to the heating surface 18.
The characteristic of the invention is applied to FIG. 3 to a double re-superheating. For the preliminary heating, the operating agent runs through the two paths connected in parallel with the partial heaters G and H, in a manner analogous to what happens in Fig. 2.
The first re-superheating takes place on the two re-superheating surfaces 9 and 30 mounted one after the other, the second re-superheating takes place on the two superheating surfaces 31 and 32 mounted one after the other. 'other.
The heating stages combined with each other are then at all times at substantially the same temperature level, so that the focus of one of the two partial heaters G and H can be switched off at load. partial.
In the figures / the heating surfaces of the reheater are mounted against the current to the flue gases. In principle, however, the assembly could also be carried out in equi-current or in transverse current or else the reheaters could be formed as heating surfaces by radiation.
It is not necessary that the different partial heaters be set up spatially separated from each other. Two or more of these partial heaters can also be combined into a block. The different partial heaters are then only connected by the heating stages mounted one after the other of the
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extreme or intermediate heater, while regulation and flue gas control can take place separately. It is not necessary in all these assemblies that the different partial heaters are made for equal loads; it can also be a combination of several partial heaters, each with a different nominal load.
The invention is suitable not only for the turbine with a single shaft shown but also for installations with several shafts.
Although with the aid of the assembly according to the invention a very good adjustment of the final intermediate reheating temperature can be achieved, this does not however exclude the use of burners, pivots, of the circulation of the flue gas, of additional reheaters, heated with steam and other auxiliary means in one or more of the partial heaters, to make the adjustment of the intermediate heaters even more precise.
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