<Desc/Clms Page number 1>
On sait que le réglage des générateurs de vapeur à circulation forcée, par exemple le maintien de la pression et de la température à la sortie de l'évaporateur, est plus difficile dans un système d'évaporateur à pouvoir d'accumu- lation relativement faible que dans un système d'évapora- teur à pouvoir d'accumulation notablement supérieur, parce que le manque d'une action accumulatrice suffisante favori- se les fluctuations de charge. @
C'est pourquoi l'on a déjà procédé avec succès à l'emploi d'accumulateurs dans des systèmes d'évaporateurs à trop faible pouvoir d'accumulation.
Pour des motifs d'ordre économique, les accumulateurs de ce genresont placés avec avantage en un point de niveau de pression et de températu- se relativement bas du. circuit d'agent de fonctionnement du générateur de vapeur, Il a été proposé par exemple de faire appel au collecteur de condensat comme réservoir scumpla teur
<Desc/Clms Page number 2>
La présente invention su rapporte à une centrale de force motrice à vapeur avec gérérateu de vapeur à circula- tion forcée et installation de turbines montée en aval et dans laquelle est utilisé de faon connue, pour compenser les fluctuations de charge de coute durée, un accumulateur à pression uniforme avec réserveir à eau froide et réser- voir à eau chaude séparés pour l'agent de fonctionnement liquide.
L'invention consiste en ce que le réservoir à eau froide est raccorde en dérivation au circuit d'agent de fonctionnement. Le terme "en dérivation" signifie que le réservoir accumulateur n'est pas traversé par le courant d'agent de fonctionnement mais n'extrait d'agent de fonc- tionnement de ce circuit ou ne lui en fournit qu'au moment où il joue le rôle d'accumulateur.
La disposition en dérivation peut être obtenue par un.montage spécial, à savoir, par exemple, par une première- conduite faisant communiquer le réservoir à eau froide a- vec le circuit d'agent de fonctionnement et se détachant en un point situé en aval de la pompe d'amenée du réservoir à eau chaude, montée en aval du condenseur, et par une se- conde conduite ramenant du réservoir dans le circuit, ainsi que par une vanne de réglage commandée en fonction de la charge et montée dans chacune des conduites, et en outre par une vanne de réglage, également commandée en fonction de la charge, montée dans le circuit d'agent de fonctionne- ment en un point situé entre l'embranchement de la première conduite et le,réservoir à eau chaude.
Il peut être avantageux de maintenir la pression dans le réservoir accumulateur à un niveau inférieur par rapport à la pression de l'agent de fonctionnement au point d'em- branchement. Dans ce cas, il est nécessaire de disposer une pompe de renvoi dans la seconde conduite.
Cette pompe peut toutefois être supprimée si l'on
<Desc/Clms Page number 3>
fait revenir la seconda conduire, du. réservoir à eau froide en un point: de moindre niveau de pression, dans le conden- seur par exemple.
Pour empêcher 1'agent (le fonctionnement se trouvant dans le réservoir accumulateur d'extraire de l'oxygène de l'espace gazeux situe au-dessus de cet agent, il est avan- tageusement maintenu dans cet espace une pression de vapeur un peu supérieure à la pression atmosphérique. Il est né- cessaire à cette fin que l'agent de fonctionnement accumu- lé possède une température correspondante. Ceci peut être obtenu le plus simplement par exemple en faisant partir la première .conduite d'un point du circuit de l'agent de fonc- tionnement situé en avant d'un réchauffeur chauffé par la vapeur.
En rapport avec ceci, 'il est préférable par exemple de prévoir une conduite de désaération allant du réservoir à eau froide au condenseur.'
Une autre possibilité de protéger l'agent de fonc- tionnement contre toute absorption d'oxygène dans le réser- voir peut consister à superposer un matelas comprimé de gaz inerte à la surface d'agent'de fonctionnement du réservoir à eau froide.
Une autre forme d'exécution appropriée du montage, et particulièrement favorable dans la pratique, du fait de son absence de complication, résulte de l'application, par exemple, d'une vanne de réglage à trois voies combinant par elle-même le rôle des deux vannes individuelles.
L'invention sera expliquée ci-après plus en détail avec référence au dessin d'un exemple de réalisation sché- matiquement représenté.
La figure 1 représente le schéma de fonctionnement d'une centrale de force motrice à vapeur comportant le géné- rateur de vapeur à circulation forcée 1, l'installation de turbines 2 montée en aval, le condenseur 3 avec récipient
<Desc/Clms Page number 4>
collecteur de condensat 4 et régulateur de niveau 5, la pom- pe d'amenée 6 montée en aval, le récipient à eau froide 7, une première conduite 8 et une seconde conduite 9 avec des organes de réglage 10 et 11 disposés respectivement dans l'une et dans l'autre et en liaison d'action avec un émet- teur d' impulsions 12 dépendant de la charge, qui commande aussi l'organe de réglée 13 disposé dans le circuit d'agent de fonctionnement, puis les resaauffeurs à basse pression 15 et 15', le récipient à eau chaude 16,
la pompe à eau d'alimentation 17 'et un réchauffeur à haute pression 18.
Aux turbines sont raccordées des conduites de vapeur de soutirage 20,21, 22,23 dont une partie, par exemple 22, 23 mène aux réchauffeurs à basse pression 15, 15', une conduite 21 au dôme réchauffeur mélangeur 24 du récipient à eau chaude 16 et une conduitè 20 au réchauffeur à haute pression 18.
La centrale fonctionne comme suit : la vapeur quit- tant le générateur de vapeur 1 en passant par la conduite 30 est amenée à l'installation de turbines 2 où une partie de son contenu en énergie est transformée en travail mé- canique. Une partie de l'énergie thermique contenue dans la vapeur et non encore transformée en travail mécanique est prélevée dans la turbine par des conduites de vapeur de soutirage 20,21, 22,23 et amenée aux réchauffeurs 15, 15', 24, 18 pour réchauffer l'agent.de fonctionnement en- core non vaporisé:
Ce prélèvement est un prélèvement non commandé, c'est-à-dire que plus il passe d'agent de fonc- tionnement par les réchauffeurs et plus il est prélevé de vapeur de) soutirage dans la turbine par suite de la conden- sation de cette vapeur, et inversement, en cas de faible passage d'agént de fonctionnement par les réchauffeurs, il est prélevé dans la même proportion moins de vapeur de sou- tirage dans la turbine.
Si, par exemple, la pression ou la température de 1
<Desc/Clms Page number 5>
vapeur s'abaisse en amont ..le la, turbine et si la puissance .le cette dernière décroît en conséquence provisoirement, l'émetteur d'impulsions 12 dépendant de la charge agit pour étrangler ou fermer la vanne 13 et de ce fait la quantité d'agent de fonctionnements s'écoulant travers les réchauf- feurs à busse pression 15, 15' est partiellement ou totale- ment étranglée.
Le prélèvement de vapeur de chauffe prove- nant des conduites de prélèvement 22 et 23 de la turbine décroît proportionnellement cet étranglement et la quan- tité d'énergie soutirée jusqu'alors de cette turbine sous formede vapeur de prélèvement, reste dans la turbine pour se transformer en énergie mécanique en accroissant ainsi la puissance de ladite turbine.
Par le moyen technique- de réglage ainsi décrit, il est possible d'une manière relativement simple de compen- ser dans le plus bref délai les fluctuations de charge qui se produisent.
Pendant ce temps, del'agent de fonctionnement con- densé tombe constamment dans le récipient collecteur 4 du condenseur 3, et du fit du dispositif régulateur de niveau 5 il en est constamment livré au circuit d'agent de fonc- tionnement par la pompe d'amenée 6 Toute:cois, la vanne de réglage 13 étant partiellement ou totalement fermée, la dif- férence intervenant provisoirement entre la quantité à peu près uniforme d'agent de fonctionnement condensé arrivant à la sortie de la pompe 6 et la quantité momentanément étran. - glée d'agent defonetionnemnt s'écoulant à travers la vanne 13 doit être absorbée par l'accumulateur d'eau froide 7.
Ce ci a lieu en concordance de temps avec la vanne 13, par ouverture de la vanne 11 de la pre pière conduite 8, vanne également commandée en fonction de la charge, tandis que la seconde conduite 9 reste fermée par la vanne 10 commandée en fonction de la charge.
Inversement toute différence intervenant pendant peu de temps entre la quantité à pau près uniforme d'agent de
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
fonctionnement refoulée djiib le ; r: r;xt:.-cß de vapeur 1 par la pompe à eau d'alirHeu'tbT: 1'; ,=t; !: la qu^r. tité d'agent de fonctionnement nof ent:jn5:Jl,n'L i, i;.#rivo11' dans le ré.:"3,r- voir à eau chaude 16 er pàs::.nû 4 r la vanne 13 e8t compen- sée par livraison d'agent 6.\' fO::;1ctillné;'¯ent a= e.i i=i],é prouve- nant du réservoir :':'ccUJ!luL-: 1:01'" ','.'.'. c1;:.ide 16..
Apres compensation F;, ':.U,=xatio:;e dr' charge d# courte durée et par su': 8 de 1 rJg.,n >1,Jn dl1 gi:.él..ilem,ent de vapeur dans la turbine, il peut se produire inversement
EMI6.2
une élévation de pression et d-3 te ¯.;.-aure à l'extrémité du générateur de vapeur à circulation forcée Dans ce cas, il se produit l'inverse de ce qui arrive en cas de diminu- tion de la charge, à savoir ceci, que la vanne 13 commandée en fonction de la charge s'ouvre provisoirement davantage, de sorte qu'une plus grande quantité d'agent de fonctionne- ment s'écoule momentanément par les réchauffeurs 15, 15', Cependant, cette quantité ne pouvant pas être compensée par l'apport courant de condensat dans le récipient collecteur de condensat, il faut qu'en même temps que s'ouvre la vanne 13,
la vanne 10 de la seconde conduite s'ouvre également et que la pompe de renvoi 19 soit mise en action pour livre: de l'agent de fonctionnement additionnel provenant du réci- pient d'accumulation 7 au circuit d'agent de fonctionnement La vanne 11 est alors fermée.
La conséquence du débit accru à travers les réchauf- feurs 15,15' est une plus forte consommation de vapeur de soutirage pour le réchauffage de l'agent de fonctionnement et, de ce fait, la puissance de la turbine décroît dans le sens de l'action de réglage désirée.
La différence entre le passage accru d'agent de fonc- tionnement à travers la vanne 13 et le débit resté sensible- ment uniforme de la pompe à eau d'alimentation 17 est com- pensée par accumulation dans le récipient à eau chaude 16.
EMI6.3
La figure 2 relrésente un montage présencant de fai-
<Desc/Clms Page number 7>
bles différences avec la disposition selon la figure 1. Dans ce cas, la seconde conduite9 destinée à ramener..., l'agent de fonctionnement du réservoir 7 dans le circuit d'agent de fonctionnement est raccordée au récipient collecteur de condensat 4 du condenseur 3, de sorte que, lors de l'ouver- ture de la vanne 10, de l'agent de fonctionnement accumulé revient dans le circuit d'agent de fonctionnement sous l'ac- tion de la chute naturelle de pression entre le réservoir 7 et le récipient collecteur de condensat 4 sans emploi d'une pompe de renvoi.
Dans l'exemple d'exécution d'installation considéré à la figure 2, le récipient 7 possède un' matelas de gaz inerte qui provient d'un magasin de gaz comprimé 26 à l'aide d'une soupape de décharge 25.
La figure 3 représente un autre exemple de réalisa- tion de l'invention. Ici, la première conduite 8 est raccor- dée au circuit d'agent de fonctionnement en aval d'un pre- mier réchauffeur 15 chauffé par la vapeur, tandis que la vanne de réglage 13 du circuit d'agent de fonctionnement, commandée en fonction de la charge, est disposée entre le point de raccordement de la conduite'8 et un second réchauf- feur 15' chauffé par la vapeur de soutirage.
Le réservoir accumulateur 7 est désaéré vers le condenseur par la conduite 27 avec interposition d'un dia- phragme d'étranglement 28. Cette forme de réalisation pré- sente encore une autre variante, les deux vannes 10 et 11 représentées à la figure 2 étant combinées en une vanne de réglage à trois voies assumant par elle-même ie rôle de ces deux vannes.
Ces deux variantes ne se distinguent cependant pas en principe, pour ce qui concerne leur fonctionnement d'en- semble, de l'installation précédemment décrite, représentée à la figure 1.
<Desc / Clms Page number 1>
It is known that the regulation of forced circulation steam generators, for example the maintenance of the pressure and the temperature at the outlet of the evaporator, is more difficult in an evaporator system with relatively low accumulating capacity. than in an evaporator system with significantly higher accumulating power, because the lack of sufficient accumulating action favors load fluctuations. @
For this reason, accumulators have already been used successfully in evaporator systems with too little storage capacity.
For reasons of economy, accumulators of this type are advantageously placed at a point of relatively low pressure and temperature. steam generator operating agent circuit, It has been proposed, for example, to use the condensate collector as a scumplating tank
<Desc / Clms Page number 2>
The present invention relates to a steam power plant with forced circulation steam generator and installation of turbines mounted downstream and in which is used in a known manner, to compensate for fluctuations in the cost of the load, an accumulator at uniform pressure with separate cold water tank and hot water tank for the liquid operating medium.
The invention consists in that the cold water tank is connected in bypass to the operating agent circuit. The term "in bypass" means that the accumulator tank is not traversed by the current of operating agent but only extracts operating agent from this circuit or only supplies it when it is playing. the role of accumulator.
The bypass arrangement can be obtained by a special assembly, namely, for example, by a first pipe making the cold water tank communicate with the operating agent circuit and being detached at a point situated downstream. the hot water tank supply pump, mounted downstream of the condenser, and by a second pipe returning from the tank to the circuit, as well as by an adjustment valve controlled as a function of the load and mounted in each of the pipes, and further by a regulating valve, also controlled according to the load, mounted in the operating medium circuit at a point between the branch of the first pipe and the hot water tank.
It may be advantageous to maintain the pressure in the accumulator tank at a level lower than the pressure of the operating medium at the point of connection. In this case, it is necessary to have a return pump in the second line.
This pump can however be omitted if
<Desc / Clms Page number 3>
brought back the second to drive, from. cold water tank at one point: of lower pressure level, in the condenser for example.
In order to prevent the agent (the operation in the storage tank from extracting oxygen from the gas space located above this agent, a somewhat higher vapor pressure is advantageously maintained in this space. at atmospheric pressure. For this purpose it is necessary that the accumulated operating medium has a corresponding temperature. This can be obtained most simply, for example, by starting the first pipe from a point in the circuit. the operating agent located in front of a steam heated heater.
In connection with this, it is preferable, for example, to provide a deaeration line from the cold water tank to the condenser.
Another possibility of protecting the operative from absorption of oxygen into the reservoir may be to superimpose a compressed mattress of inert gas on the operative surface of the cold water reservoir.
Another suitable embodiment of the assembly, and particularly favorable in practice, owing to its lack of complication, results from the application, for example, of a three-way control valve combining by itself the role of the two individual valves.
The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing of an exemplary embodiment shown schematically.
Figure 1 shows the operating diagram of a steam power plant comprising the forced circulation steam generator 1, the turbine installation 2 mounted downstream, the condenser 3 with vessel
<Desc / Clms Page number 4>
condensate collector 4 and level regulator 5, the supply pump 6 mounted downstream, the cold water container 7, a first pipe 8 and a second pipe 9 with regulators 10 and 11 arranged respectively in the both and in action with a load-dependent pulse emitter 12 which also controls the regulating member 13 arranged in the operating agent circuit, then the resauffeurs to low pressure 15 and 15 ', the hot water container 16,
the feed water pump 17 'and a high pressure heater 18.
To the turbines are connected tapping steam pipes 20, 21, 22, 23 of which a part, for example 22, 23 leads to the low pressure heaters 15, 15 ', a pipe 21 to the mixing heater dome 24 of the hot water container 16 and a duct 20 to the high pressure heater 18.
The plant operates as follows: the steam leaving the steam generator 1 via line 30 is brought to the turbine plant 2 where part of its energy content is transformed into mechanical work. A part of the thermal energy contained in the steam and not yet transformed into mechanical work is taken from the turbine by withdrawing steam pipes 20,21, 22,23 and brought to the heaters 15, 15 ', 24, 18 for heat the still unvaporized operating medium:
This withdrawal is an uncontrolled withdrawal, that is to say that the more operating agent passes through the heaters, the more withdrawn steam is withdrawn in the turbine as a result of the condensation of this steam, and conversely, in the event of a low passage of operating agént by the heaters, less exhaust steam is taken in the same proportion in the turbine.
If, for example, the pressure or temperature of 1
<Desc / Clms Page number 5>
steam drops upstream of the turbine and if the power of the turbine decreases accordingly temporarily, the load-dependent pulse generator 12 acts to throttle or close the valve 13 and thereby the quantity of the operating agent flowing through the pressure nozzle heaters 15, 15 'is partially or totally constricted.
The extraction of heating steam coming from the extraction pipes 22 and 23 of the turbine proportionally decreases this constriction and the quantity of energy withdrawn until then from this turbine in the form of withdrawal steam, remains in the turbine to remain. transforming into mechanical energy thereby increasing the power of said turbine.
By the technical control means thus described, it is possible in a relatively simple way to compensate for the load fluctuations which occur as quickly as possible.
During this time, condensed operating medium constantly falls into the collecting vessel 4 of the condenser 3, and due to the level regulator 5 it is constantly delivered to the operating medium circuit by the pump d. 'supply 6 All: cois, the regulating valve 13 being partially or totally closed, the difference occurring temporarily between the approximately uniform quantity of condensed operating agent arriving at the outlet of the pump 6 and the momentarily withdrawn quantity. . - A glue of fungus flowing through valve 13 must be absorbed by the cold water accumulator 7.
This takes place in accordance with the time with the valve 13, by opening the valve 11 of the first line 8, a valve also controlled according to the load, while the second line 9 remains closed by the valve 10 controlled according to the load. of the load.
Conversely, any difference occurring for a short time between the almost uniform quantity of
<Desc / Clms Page number 6>
EMI6.1
repressed functioning djiib le; r: r; xt: .- cß of steam 1 by the supply water pump: 1 '; , = t; !: the qu ^ r. operating agent unit nof ent: jn5: Jl, n'L i, i;. # rivo11 'in the d.: "3, hot water tank 16 st step ::. nû 4 r valve 13 e8t compensated by delivery of agent 6. \ 'fO ::; 1ctillné;' ¯ent a = ei i = i], proving from the reservoir: ':' ccUJ! luL-: 1:01 '" ','. '.'. c1;:. ide 16 ..
After compensation F ;, ': .U, = xatio:; e dr' charge of short duration and by su ': 8 of 1 rJg., N> 1, Jn dl1 gi: .el..ilem, ent of steam in the turbine, the reverse may occur
EMI6.2
a rise in pressure and d-3 te ¯.; .- aure at the end of the forced circulation steam generator In this case, the reverse of what happens in the event of a reduction in the load, namely, that the load-controlled valve 13 temporarily opens further, so that a larger quantity of operating agent momentarily flows through the heaters 15, 15 '. However, this quantity that cannot be compensated by the current supply of condensate in the condensate collection container, it is necessary that at the same time that the valve 13 opens,
the valve 10 of the second line also opens and the return pump 19 is activated to deliver: additional operating medium from the accumulation vessel 7 to the operating medium circuit The valve 11 is then closed.
The consequence of the increased throughput through the heaters 15,15 'is a higher consumption of draw-off steam for heating the operating medium and, therefore, the power of the turbine decreases in the direction of the flow. desired adjustment action.
The difference between the increased flow of operating agent through valve 13 and the remained substantially uniform flow rate of feed water pump 17 is compensated by accumulation in hot water container 16.
EMI6.3
Figure 2 shows an assembly showing some
<Desc / Clms Page number 7>
bdifferences with the arrangement according to figure 1. In this case, the second pipe 9 intended to return ..., the operating agent of the reservoir 7 in the operating agent circuit is connected to the condensate collecting vessel 4 of the condenser 3, so that, when opening the valve 10, the accumulated operating agent returns to the operating agent circuit under the action of the natural pressure drop between the reservoir 7 and the condensate collecting vessel 4 without the use of a return pump.
In the exemplary installation considered in FIG. 2, the container 7 has a mattress of inert gas which comes from a compressed gas store 26 by means of a relief valve 25.
FIG. 3 represents another exemplary embodiment of the invention. Here, the first line 8 is connected to the operating agent circuit downstream of a first heater 15 heated by steam, while the adjusting valve 13 of the operating agent circuit, controlled accordingly. of the charge, is disposed between the connection point of the pipe '8 and a second heater 15' heated by the withdrawal steam.
The accumulator tank 7 is deaerated to the condenser via line 27 with the interposition of a throttle diaphragm 28. This embodiment presents yet another variant, the two valves 10 and 11 shown in FIG. 2 being combined in a three-way control valve assuming by itself ie the role of these two valves.
These two variants do not however differ in principle, as regards their overall operation, from the installation described above, shown in FIG. 1.