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Procédé pour la mise en marcha d'une centrale thermique à vapeur,
Lors de la mise en marche d'une centrale thermique à vapeur on s'efforce de démarrer la turbine prématurément .prèle chauffage du générateur de vapeur. Il peut dès lors être avangageux do procéder déjà eu démarrage de la turbine lorsque la pression de la vapeur est très basse.
Afin que la durée de tempe comprise entre le chauffage du générateur de vapeur et le démarrage de la turbine puisse être réduite dans une mesure minimum de l'eau d'alimentation, chauffée par de la vapeur provenant d'une autre source, est amenée avant et pendant le chauffage, le chauffage de l'eau d'alimen tation s'effectue dans un réservoir d'eau d'alimentation, dans
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lequel une surpressin se produit par le chauffage réalisé à l'aide de vapeur provenant d'une autre source.
Dans les surfaces de chauffe du générateur de vapeur, un mélange de vapeur et d'eau se forme, avant le chauffage, par suite de la détente de l'eau d'alimentation, et pendent le chauffage en raison de la détente et du chauffage. Il a déjà été proposé d'amener ce mélange de vapeur et d'eau, dont la quantité peut être essentiellement plus grande que la quantité nécessire de vapeur vive) dans un séparateur d'eau oûla vapeur et l'eau sont séparées l'une de l'autre,
et ce avant d'entrer dans les dernière sufaces de chauffa du surchauffeur la vapeur s'écoule dans les surf aces de chauffe du surchauffeur montrée en aval du séparateur d'eau* tandis que l'eau eet extraite du séparateur d'eau. la vapeur sortant du générateur de vapeur est utilisée au réchauffage de la conduite de Vapeur allant aux turbines et amenée à l'air libre, dans un réservoir exempt de pression ou dans un condenseur, par l'intermédiaire de purgeurs d'eau. de Condensation situés sur cette conduite,
Aussi longtemps que la quantité de vapeur forçage dans le générateur de vapeur est petite, une pression pratiquement égale à celle des pur- geurs d'eau de condensation règne dans le séparateur d'eau, laquelle est plus petite que la pression du réservoir d'eau. d'alimentation. l'eau recueillie dans le séparateur d'eau ne peut donc pas 8tre conduite, sans des dispositifs spéciaux, dans le réservoir d'eau d'alimentation. Il est connu de on- duire l'eau tout d'abord dans un réservoir exempt de pression, et ensuite à partir do oe dernier dans le réservoir d'eau d'alimentation au moyen d'une pompe augmentent la pression.
En outre, il a été proposé d'amener l'eau, à l'aide diane pote- pe augmentant la pression, dans le circuit d'eau d'aliments tion situé entre le réservoir d'eau d'alimentation et l'en- trée d'eau d'alimentation de la chaudière. Dans les deux cas,
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les pompes doivent être installées additionnellement aux pom- pes nécessaires au circuit normal.
De plus, il est connu de conduire l'eau extraite du séparateur d'eau, directement ou par des détendeurs, dans un condenseur de turbine, Au cours de cette opération, un incon- vénient se présente, en ce sens que la chaleur de l'eau se perd en totalité au en grande partie dans le condenseur. le but de ls présente invention consiste à ramener, lors de la mise en marche, la chaleur de l'eau, séparée dans .
' le séparateur d'eau., dans le circuit d'eau d'alimentation, et ce sans utiliser des réservoirs supplémentaires et des pompes de circulation,
A cet effet, il est propose, conformément à l'inven- tion, que l'eau, évacuée à partir du séparateur d'eau, soit tout d'abord amenée dans un échangeur thermique disposé dans le circuit d'eau d'alimentation entre le condenseur et le réservoir d'eau d'alimentation et ensuite dans le condenseur.
Dans l'échangeur thermique, l'eau évacuée du. séparateur d'eo. cède la plus grande partie de sa chaleur à l'eau amenée au réservoir d'eau d'alimentation. De ce .fait, la perte provo- quée par la chaleur évacuée dans le condenseur est réduite au. minimum
L'eau, évacuée du séparateur d'eau peut, après passage dans l'échangeur thermique, être amenée dans un condenseur auxiliaire au leu du condenseur des turbines, la vapeur d'é happement d'une turbine commandant la. pompe d'alimentation étant condensée dans ce condenseur auxiliaire.
Des que la pression du séparateur d'eau est supérieure celle du réservoir d'eau d'alimentation; l'eau extraite du séparateur d'eau peut être directement conduite dans le réser- voir d'eau d'alimentation,
Comme l'éohangeur thermique n'est absolument néossaire que jusqu'à ce moment, il est également possible d'utiliser,
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comme échaneur de chaleur, un réchauffsur à basse pression chauffé par la vapeur de soutirage lorsque la turbine fonctionne.
Une entre caractéristique de l'invention consiste en ce que les surfaces de chauffe, montées dans le sens du passage en amont et en aval du séparateur d'eau, sont réunies l'une à l'autre par une conduite disposée en dérivation par rapport au séparateur d'eau et dans laquelle est incorporée une vanne. lorsque la vanne est fermée, ou lorsque la conduite de liaison n'existe pas, le courent d'agent de travail total est amené par le séparateur d'eau, Si la perte de pression dans le sépa- rateur d'eau, ne doit pas être trop élevée lors d'une pleine charge, celui-ci doit présenter une très grande dimension.
Cependant, si en marche normale, un courant partiel d'agent de travail passe par le séparateur d'eau, et ei le reste de ce courant entre directement dans les surfaces de chauffe montées en aval du séparateur d'eau, il suffit que ce dernier, soit conçu uniquement pour la mise en marche. la dessin représente schématiquement un exemple de réalisation de l'invention. les surfaces de chauffe se trouvent dans le générateur de vapeur désigné par 1 à savoir l'économiseur 2 l'évapora. teur 3, le présurchauffeur 4 et le surchauffeur final 5 et 6 se composant de deux parties, En outre, un surohauffeur in termédiaire 7 est dispose dans le générateur de vapeur 1, Entre le présurchauffeur 4 et la partie 5 du surchauffeur fi nal, on a monté une conduite de liaison 8,
de laquelle dérive une conduite de sortie 9 allant au séparateur d'eau 10. Une conduite d'entrée 11, dérivant du séparateur d'eau 10 aboutit dans la conduite de liaison 8, Entre les raccords des deux conduites 9 et 11, on 0 prévu une vanne d'arrât 12, dans la conduite de liaison 6, Au surchauffeur final 6 on raccorde une conduite de vapeur vive 13 qui aboutit à la turbine haute pression 14, Après détante dans ls turbine, l'agent de travail
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afflue par une conduite 15 dans le surchauffeur intermé diaire 7 et, à partir de celui-ci,
dans la turbine basse pression 17 par une conduite 16. Dès que l'agent de travail est détendu dans la turbine basse pression 17 il est amené au condenseur 19 par l'intermédiaire d'une conduite 18 A l'aide d'une pompe pour augmenter la pression 20 le oonden- est afflue, par une conduite 21, vers des réchauffeurs basse pression 22 et 23 et à partir de caux-ci vers un réservoir d'eau d'alimentation 24.
Lors de la mise en marche du générateur de vapeur à partir de l'état froid, sans que la chaudière soit sous pres- sion, on amène de la vapeur extérieure sous une pression de 5 à 10 atu, au réservoir d'eau d'alimentation 24. par une conduite 25. L'eau d'alimentation est 'envoyée par le pompe d'alimentation 26a, aux préchauffeurs haute pression 27 et 28 par l'intermédiaire de. la conduite 26, d'où elle afflue dans l'économiseur 2 en passant par une vanne de réglage d'alimentation 32. Le mélange de vapeur et d'eau amené dans le séparateur d'eau 10 y est séparé. La vapeur est dirigée, par la conduite 11, vers le surchauffeur 5 et l'eau, par une conduite 29, vers l'échangeur thermique 30.
Dès que l'eau a cédé sa chaleur dans l'échangeur thermique 30, elle s'écoule dans le condenseur 19 par une conduite 31.
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Process for commissioning a thermal steam plant,
When starting up a steam power plant, an effort is made to start the turbine prematurely. It can therefore be advantageous to proceed already with start-up of the turbine when the steam pressure is very low.
So that the time period between heating the steam generator and starting the turbine can be reduced to a minimum the feed water, heated by steam from another source, is brought in before and during heating, the heating of the feed water takes place in a feed water tank, in
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in which an overpressure is produced by heating carried out with steam from another source.
In the heating surfaces of the steam generator, a mixture of steam and water forms, before heating, as a result of the expansion of the feed water, and during heating due to expansion and heating. . It has already been proposed to bring this mixture of steam and water, the amount of which may be substantially greater than the required amount of live steam) into a water separator where the steam and water are separated one by one. the other,
and this before entering the last heating surfaces of the superheater the steam flows into the heating surfaces of the superheater shown downstream of the water separator * while the water is extracted from the water separator. the steam leaving the steam generator is used for reheating the steam pipe going to the turbines and brought to the open air, in a pressure-free tank or in a condenser, via water traps. of Condensation located on this pipe,
As long as the amount of forcing steam in the steam generator is small, a pressure nearly equal to that of the condensate water traps will exist in the water separator, which is smaller than the pressure in the tank. water. power supply. the water collected in the water separator can therefore not be conducted, without special devices, into the feed water tank. It is known to flow water first into a pressure-free tank, and then from last to the feed water tank by means of a pump to increase the pressure.
In addition, it has been proposed to bring the water, with the aid of a pressure-increasing po- te, into the feed water circuit situated between the feed water tank and the en - water supply to the boiler. In both cases,
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the pumps must be installed in addition to the pumps required for the normal circuit.
In addition, it is known to conduct the water extracted from the water separator, directly or by expansion valves, into a turbine condenser. During this operation, a drawback arises, in that the heat of all or most of the water is lost in the condenser. the object of the present invention is to return, when switching on, the heat of the water, separated in.
'' the water separator, in the feed water circuit, without using additional tanks and circulation pumps,
To this end, it is proposed, in accordance with the invention, that the water discharged from the water separator is first of all fed into a heat exchanger arranged in the feed water circuit. between the condenser and the feed water tank and then into the condenser.
In the heat exchanger, the water discharged from the. eo separator. transfers most of its heat to the water supplied to the feed water tank. As a result, the loss caused by the heat discharged into the condenser is reduced to. minimum
The water discharged from the water separator can, after passing through the heat exchanger, be brought into an auxiliary condenser to the leu of the turbine condenser, the vapor from the entrapment of a turbine controlling the. feed pump being condensed in this auxiliary condenser.
As soon as the pressure of the water separator is higher than that of the feed water tank; the water extracted from the water separator can be fed directly into the feed water tank,
As the heat exchanger is only absolutely necessary until this moment, it is also possible to use,
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as a heat exchanger, a reheat at low pressure heated by the withdrawal steam when the turbine is operating.
One of the characteristics of the invention consists in that the heating surfaces, mounted in the direction of the passage upstream and downstream of the water separator, are joined to each other by a pipe arranged in bypass relative to to the water separator and in which a valve is incorporated. when the valve is closed, or when the connecting line does not exist, the total working agent stream is fed through the water separator, If the pressure loss in the water separator, should not not be too high during a full load, it must have a very large dimension.
However, if in normal operation a partial stream of working agent passes through the water separator, and the remainder of this stream enters directly into the heating surfaces mounted downstream of the water separator, it suffices that this last, is designed for start-up only. the drawing schematically represents an exemplary embodiment of the invention. the heating surfaces are located in the steam generator designated by 1, namely the economizer 2, the evaporator. 3, the preheater 4 and the final superheater 5 and 6 consisting of two parts, In addition, an intermediate superheater 7 is placed in the steam generator 1, Between the preheater 4 and part 5 of the fi nal superheater, there is mounted a connecting pipe 8,
from which derives an outlet pipe 9 going to the water separator 10. An inlet pipe 11, deriving from the water separator 10 ends in the connecting pipe 8, Between the connections of the two pipes 9 and 11, there is 0 a shut-off valve 12 is provided, in the connecting pipe 6, To the final superheater 6 is connected a live steam pipe 13 which ends at the high pressure turbine 14, After detaining in the turbine, the working agent
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flows through a pipe 15 into the intermediate superheater 7 and, from the latter,
in the low pressure turbine 17 by a pipe 16. As soon as the working agent is relaxed in the low pressure turbine 17 it is brought to the condenser 19 by means of a pipe 18 Using a pump for increasing the pressure 20 the oonden- is flowing, through a line 21, to low pressure heaters 22 and 23 and from these to a feed water tank 24.
When the steam generator is started up from the cold state, without the boiler being under pressure, external steam is supplied at a pressure of 5 to 10 atu, to the water tank of feed 24. via a line 25. The feed water is sent by the feed pump 26a, to the high pressure preheaters 27 and 28 via. line 26, from which it flows into economizer 2 via a supply control valve 32. The mixture of steam and water supplied to water separator 10 is separated there. The steam is directed, through line 11, to superheater 5 and the water, through line 29, to heat exchanger 30.
As soon as the water has given up its heat in the heat exchanger 30, it flows into the condenser 19 via a pipe 31.