BE687595A - - Google Patents

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BE687595A
BE687595A BE687595DA BE687595A BE 687595 A BE687595 A BE 687595A BE 687595D A BE687595D A BE 687595DA BE 687595 A BE687595 A BE 687595A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
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    • F01K3/18Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters
    • F01K3/20Plants characterised by the use of steam or heat accumulators, or intermediate steam heaters, therein having heaters with heating by combustion gases of main boiler
    • F01K3/22Controlling, e.g. starting, stopping
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01K7/00Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating
    • F01K7/16Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type
    • F01K7/22Steam engine plants characterised by the use of specific types of engine; Plants or engines characterised by their use of special steam systems, cycles or processes; Control means specially adapted for such systems, cycles or processes; Use of withdrawn or exhaust steam for feed-water heating the engines being only of turbine type the turbines having inter-stage steam heating
    • F01K7/24Control or safety means specially adapted therefor

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Control Of Turbines (AREA)
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Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Procédé et installation pour le redémarrage à chaud d'un ensemble générateur de vapeur-turbine d'une centrale électrique" 
L'invention est relative aux centrales électriques à production de vapour ot, plus spécialement au redémarrage à chaud d'une   centrale   électrique à vapour à production du type à circulation forcée sans recyclage, fonctionnant dans uno gamme de pressions hyporcritiques et comportant un   oircuit   de réchauffage de la vapeur. 



   Contrairement à ce qui sa passe avec les chaudières 

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 EMI2.1 
 hyp0crltiqus du type , ballnn, dans lesquelles il existe une J-# 1;4= capacité 1'oar.asinge d'eau, nn rencontre de graves difficultés au mO!'1ent du démarrage plus spécialement au ?';r;!1t r13: ^e:^urro,Joa a chaud dans l'utilisation des n?at0r9 1.i vaJeur hypercritiques sans ballon, à circulation f l';J''C 5'1 san:. recyclage. 



  . de ;1,)3 difficultés provient de ce que les pertes 6n c}a':" l':" tiano le condenseur pou...'':"'-. é%r  excessives en raison Il±1 précautions quo l'on doit prendre,pour protéger emntn la ourchauffe et l' o ndl1.-.,mal5'o l11e nt à température éleV'6G les 3u'tftlcH:J 4;u'bu laires d' ci1H!f,1) do ohaleur qui garnisoent les parais du foyer, ainsi que celles qui constituent le surohouffgur et le réchauffeur. 



  En outre, pondant le fonctionnement das ohaudibren hyr1rcritiquea tu3, circulation frc6e qui doivent 6tre arrêtées e t 1."Q';Ú :Jas en marche frêquem''1ont., les températures de la vapeur à la sortie du surchauffeur et du réchauffeur doivent 
 EMI2.2 
 crreopondre à la température du métal des organes critiquas, tels que le corps et le   rtor   de la turbine alimentée en vapeur, de façon à prévenir toute déformation due   à   une contrainte thermique excessive.

   Si les conditions de température de la vapeur imposées par le constructeur de la turbine na peuvent pas être complètement respectées pendant la   période   de démarrage, la durée des opérations prépara- 
 EMI2.3 
 toires n6cos9uires doit être prolongée, ce qui retarde le   démarrage     (le   la turbine et donc la production de courant   électrique,     Ce.i     retards     sont     trs   coûteux et leur répétition 
 EMI2.4 
 fréquenta r"duit t 4 x i eusc;^ent le rendement de marche de la centrale électrique. 



  Dans 13 Ch:iUdll)r.:s à passage direct forcé du type 

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 modifié à circulation modifiée, les surfaces d'échange de chaleur des parois du foyer sont effectivement refroidies pendant le démarrage par la mise en recirculation d'une certaine quantité de fluide à travers ces surfaces situées dans une zone de fort dégagement de chaleur.

   En conséquence, les pertes de chaleur dans le condenseur sont ainsi grand=- ment réduites puisqu'on ne maintient, en passade direct, que 10% du débit maximum au lieu de 30%, comme il est habi- tuellement nécessaire pendant la marche sans   recirculatin     Toutefois,   quand le débit de combustjble est accru avec ce passage direct de 10%. afin de fournir à la turbine de la vapeur à une température qui corresponde à celle de ses organes critiques, il en résulte une température élevée des gaz de combustion qui traversent le   s urchauffeur   et le ré- chauffeur, laquelle température peut échauffer exagérément jusque détérioration le métal des surfaces d'échange de ces derniers. 



   En conséquence, le but principal de l'invention est   d=.   fournir un procédé et une installation de démarrage d'une turbine qui permettent la création d'une large gamme de tem pératures de la vapeur à l'entrée de la turbine, dans le but de l'accorder avec la température du métal des organes cri- tiques de ladite turbine pendant les périodes de redémarrage à chaud. 



   Un autre but important de l'invention est de créer, au moment où les conditions ci-dessus de température à l'en- trée de la turbine sont satisfaites, un débit suffisant de   @   fluide en même   tempo 4   travers les parties critiques des   @     @   parois du foyer et à travers les organes de chauffage de . vapeur du générateur tels que le surchauffeur et le réchauffeur,, 

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 afin de protéger ces organes d'absorption de chaleur centre tout endommagement par une température élevée et d'éviter en même temps des pertes de chaleur excessives provoquées par l'eau de   refroidis cèdent   du condenseur. 



   Selon le procédé de   l'invention   relatif au redemarrage à chaud d'une centrale électrique à   vap3ur,   dans laquelle la température de la vapeur à l'entrée de la turbine doit être très proche de la température des organes critiques de celle ci, avec une centrale comprenant, d'une part, une chaudière vapeur ayant une section d'absorption de chaleur par   radiat@@@n   composée de tubes de foyer et une partie d'absorption de   cha@   leur par convection, composée d'un surchauffeur et d'un ré- chauffeur, d'autre part, une turbine vapeur ayant un étage haute pression et un étage basse pression, ledit réchauffeur étant raccordé fonctionnellement entre lesdits étages haute et basse pressions,

   pendant qu'on établit un courant ce fluide à travers les tubes du foyer à une vites3e suffisante pnur pour refroidir ces derniers et   empêcher   leur endommagement par la chaleur, on   communique   de la chaleur ce courant de fluide et on produit un mélange d'eau et de vapeur ; on   sépa@@@   la vapeur d'avec l'eau et, selon l'invention, on opère de la manière suivante - on fait circuler une première fraction de la vapeur sé-. parée en dérivation par rapport au surohauffeur et àl'étage haute pression de la turbine, à travers ledit réchauffeur et vers l'entrée de l'étaga basse pression dela turbine ;

   on fait circuler une seconde fraction de la vapeur sé- parée en dérivation par rapport à l'otage haute pression de la turbine,   à   travers le réchauffeur et vers l'entrée de l'é.    tage basse pression de la turbine ; onfait circuler une trai-     sième   fraction de la vapeur séparée do la sortie du   surchauf,-   four vers l'entrée de l'étage haute pression de la turbine ;

   

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 on règle la température de la vapeur qui va vers l'étage basse pression et de la vapeur qui va vers l'étage haute pression de la turbine pour les mettre   respectivement   en accord avec la température des organes critiques de cette dernière, en modifiant la proportion de chaleur absorbée dans ladite partie d'absorption de chaleur par radiation, en fonction de celle absorbée dans la partie d'absorption par   convection   et en modifiant la quantité de chaleur fournie en fonction de la totalité du fluide en circulation ;

   on fait passer, d'une part,   lesdites   première et   sec@@de   fractions de vapeur à travers l'étage basse pression de la turbine et la troisième fraction de vapour à travers l'étage haute pression de la turbine pour faire démarrer celle-ci et la faire commencer à tourner. 



   L'invention concerne aussi une installation servant au redémarrage à chaud d'un générateur de vapeur   à   passage direct foroé pourvu t d'un ensemble de production de chaleur comprenant une   @@ne   d'absorption de chaleur par radiation et une zone   d'absorp.-   tion de chaleur par conveotion ; d'un circuit   à   passage direct comprenant un surchauffeur, un étage haute pression d'une turbine, un réchauffeur et un étage basse pression d'une turbine, ce circuit à passage direct sans recyclage étant équipé d'une vanne disposée entre le surchauffeur et le reste du circuit situé en amnnt de ladite vanne ;

   d'un premier circuit en dérivation par rapport à cette vanne, auquel est adjoint un réservoir de détente avec une vanne de réglage disposée dans ce circuit en dérivation entre ledit réservoir de détente et la partie du passage 

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 située en amont de cette vanne de réglage ; dtun second circuit pourvu d'une vanne, en dérivation par rapport au   surohauffeur   et   à   l'étage haute pression de la turbine ; d'un troisième circuit muni d'une vanne, en dérivation par rapport à l'étage haute pression de la turbine de moyens indicateurs de la   température   des zones   critiquée   de   chacun   dos otages haute et basse pressions de la turbine pendant le redémarrage à chaud du générateur de vapaur ;

   de moyens indicateurs de la température de la vapeur entran' dans chacun de ces étages haute et basse pressions; de moyens régulant la chaleur fournie au générateur de vapeur en vue d'accorder la température de la vapeur entrant dans l'étage haute pression de la turbine avec la température des zones critiques de cet étage pendant le   redémarrage à   chaud ; de moyens réglant la circulation à travers l'un au   moini   desdits second et troisième circuits en dérivation ; de moyens pour maintenir, à travers le réchauffeur et le surchauffeur, un débit suffisant, de manière à empêcher leur endommagement par la chaleur ;

   de moyens modifiant la proportion respective de chaleur absorbée par la zone d'absorption de chaleur par radiation et la zone d'absorption de chaleur par convection, en vue de régler la température de la vapeur qui entre dans l'étage basse pression de la turbine et d'accorder cette température de vapeur avec la température des organes critiques de   cot   étage pendant l'opération de redémarrage   à   chaud. 



   Afin que l'invention soit mieux comprise, on donnera maintenant, uniquement à titre d'exemple, une description 

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 d'un mode de réalisation de l'invention. On se référera à la figure unique annexée qui est un schéma où le foyer et les passages des gaz du générateur de vapeur sont représentés par un rectangle 10 dessiné en trait mixte.

   Des brûleurs bascu-   lanta   12 sont montés sur une paroi du foyer et sont agencés pour envoyer, d'une manière classique, a l'intérieur du foyer,   . du   combustible et de l'air venant   d'un   conduit 13 en four- nissant de la chaleur et de l'air qui donnent naissance aux gaz chauds de combustion. les parois du foyer sont garnies d tubes d'absorption de chalaur refroidis par un fluide, dési- gnés par la référence FW, qui représentent la partie   principale   de la section ou zone d'absorption de chaleur par radiation du générateur de vapeur de la centrale.   Les   autres surfaces d'absorption de chaleur peuvent comprendre un surchauffeur SH, un réchauffeur RH et un économiseur EC et constituent la section ou zone d'absorption de chaleur par convection.

   Pendant le fonctionnement normal, le fluide passe de la bâche 14 du condenseur 00, à travers un appareil de déminéralisation D, un chauffeur à basse pression H1 d'eau d'alimentation, une pompe d'alimentation 16, un chauffeur à haute pression H2 d'eau d'alimentation, une vanne d'eau d'alimentation 18, à l'économiseur EC et pénètre en empruntant un conduit 19 dans les tubes FW des parois du foyer. A partir de cas derniers tubes, le fluide ohauffé, que   l'on   appellera maintenant vapeur, circule à travers un conduit 20 et une vanne de réglage de chaudière BT, et arrive au surohauffeur SH ou elle est chauffée davantage, emprunte ensuite un conduit 21 pour arriver à l'étage haute pression   HP   d'une turbine où on lui retire une partie de son énergie thermique en réduisant sa pression et sa température. 



    '.   la sortie de l'étage haute pression HP, la vapeur passe dans 

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 un conduit 22 jusqu'au réchauffeur RH où elle est   réchauffer   et parvient ensuite par un conduit 23, à l'étage basse pression LP de la turbine. Les étages haute et basse pressions de cette dernière sont, de préférence, montés sur un arbre commun couplé   à   un générateur électrique G qui fournit de l'électricité. La vapeur qui sort de l'étage basse pression LP est dirigée vers le condenseur 00 où le   condensat   est recueilli dans la bâche   14,   ce qui ferme le cycle à passage direct sans recyclage. 



   Les brûleurs 12 sont pourvus de   mécanismes   classiques   24   de basculement qui abaissent ou élèvent la flamme dans le foyer, de sorte qu'une surface plus ou moins grande des parois de celui-ci soit exposée aux gaz les plus chauds.   On   peut, de cette   maniera,   accroître ou diminuer la quantité de chaleur des gaz qui quittent le foyer ou zone d'absorption do chaleur par radiation en rendant disponible une quantité de chaleur plus ou moins grande dans les gaz qui passent sur les autres surfaces de chauffe ou zone d'absorption de chaleur par   oonveotion,   situées en aval du foyer, telles que le surchauffeur SH, le réchauffeur   RH   et l'écohomiseur EC qui absorbent   principalement   de la chaleur par convection.

   On peut arriver au même résultat en utilisant une reoirculation classique des gaz, par exemple en faisant recirouler des gaz de combustion relativement froids prélevés dans une   zone à   basse température du passage des gaz de   combustion   prélevés par exemple en 25, et en dirigeant ces gaz au moyen d'un conduit 26 et d'une soufflante   27   de   reciroulation   des gaz, dans une région du foyer telle que celle désignée par la référence 28. 



   Dans un générateur classique de vapeur passage direct 

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   modifie,   un circuit de reciroulation du fluide est   superposé   au circuit à passage direct   grâce   à un conduit 30 qui relie la sortie des tubes de foyar   FW   au   conduit:   19 qui aboutit à l'entrée de ces derniers. Une pompe de recirculation 32 est montée sur le conduit 19. pour créer cette circulation accrue du fluide à travers les tubes FW et pour la maintenir   à   une   valeur   égale ou supérieure à une vitesse de sécurité, par exemple 0,91 m/sec., pour empêcher   l'endommagement   des tubes par la chaleur. 



   Les conditions d'exploitation das centrales   à   vapeur modernes exigent de plus   en   plus des unités qui puissent être arrêtées pendant de courtes périodes, quelques heures, puis   remises   en service. Pendant la marche d'une turbine   à   vapeur, sa structure interne atteint la température de la vapeur   à   la sortie des étages qui peut, par exemple, être de l'ordre de   538 C     dans   les installations modernes. Quand une turbine est   arrêtée,   il faut plusieurs jours d'attente pour que la température du métal,   à   l'intérieur, avoisine la température extérieure.

   En conséquence, il est souvent nécessaire que la turbine soit remise en marche avant que ce refroidissement ne soit   accompli.   On appelle cela un redémarrage à chaud que l'on effectue généralement par admission de vapeur à une température ot une pression admissibles, d'abord par l'étage haute   pression   et   ensuite   par l'étage basse pression. 



   Conformément à l'invention, dans le cas où les étages haute et basse pressions sont montés sur un arbre commun, en   peut   en outre effectuer le démarrage de la turbine en admette d'abord de la vapeur à basse pression à une   température   conve nable dans l'étatge basse pression ou étage à vapeur   réchauffa   de la   turbine   et, ensuite dans l'étage haute pression. 

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 EMI10.1 
 



  Pour mettre en oeuvre ces deux variantes 'du procède, que l'on expliquera ci-dessous en détail, on utilise les 
 EMI10.2 
 dispositifs de réglage de la température de l'invaotion, 
 EMI10.3 
 dans le but d'accorder la, température de la vapeur avec 
 EMI10.4 
 la tempdratn erganes critiques de la turbine, On 0>"1';' iqy.J::'u ta.r :rmn le redémarrage à chaud à l'aide de l'état i=aute pr3sstcn da la turbin3. 



  Au clé'bu la c'1'3.\..1,liè.r'3 est emplie e ee taous ?ra{!Sion juqu 1 l 1& soptia de? tube'3 FW des !'t"!5.3 du tr.'16;]. 



  QU?1'1,J la vanna de yeglj.ge 't,T de la chaudière est fernëe, une c-1-roi, .¯,û.n directe ô 'eau 0.'aimenttt.on de 1 01 environ du 1ê ' ^IFt,Y'!Ulû: at établie travers l'économ1aeur Eau et les '.iy.,.,. 1'"." ài parois elle sort par la vanne d'extraction 13E de 1?. chaudière C;i,Sros2ûkl. sur un conduit 33 conduisant à un ré- '<o.x de détente ou séparateur S. On créa on outre un ocuraft de recirculation dans 19 tubes de foyor ';9 à l'aida 3e coiduits 30, 19 et dl' la pompe de recirculation J2, à un t-é'bi t suffisant pour atteindre un débit total do 3C aU moins ! travers ces tubes de foyer ?W.

   Une perte de charge ooaside- !'!1":'1c Je produit (par excsiple de 245 à 70 1:g/om.) à t!':Wt;;r::1 la Vanhi1 B ce qui fait qu 1 une quantité d'eau se t!'llu<:j,'or'1l9 en vapeur, l'eau t la vapeur étant recueillies daus le :;:1':payatsjr S, La vapeur liberté -Û,.,trc3 co dernier peu'; ci1'r:n'ç,;' à travoe-s 1 conduit 35 i9t la. vaaae SA d'admission au ux'" chauffeur 3H pour pénétrer dana cehi:!,-o1 Ë3", pa.r''fCî:1.ï* ;3P'7"ß:: û'g sa  n conduit 21 fà 1 f <StuGG bFu4ûe T7,',cs...3i1 h7 Je' 'le ".;lf"Mite, 'On débit de 3: seu.i3:nen bzz'} à él>it 'ilP..:d"1a1. dq Tfirà)À3 -3s'< t'f.r3.'.'!'a1'L néces3alrc à l'entr de la 'surfine pi=J= le. faire démarrer et nt;':;,3" 1n faire tourner, 3 'l*,: ±.,'lâ,s un débit de 3 gaz 10% peut travorsar le n..L3aLisiLV.SNtJc,kwar 3K, 

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 EMI11.1 
 'u91.;

   5d.'' le reste, G' ì'r .d. 7 51 i était dirigé sur le condenseur CO au moyen du conduit ?-6; de la vanne de   dérivation   SP du surchauffeur et du conduit 37 représentes en   -trait   mixte. 
 EMI11.2 
 ria6 vin;c due dérivation SP du eurchauffeur régls autc.. matiquesent la pression dans la séparateur S par un régula-' tour de pression 39. Cette pression peut 4-ui%o reit6nue à uuc valeur rol'.tivpant basse (par exemple 70 kg/cm , coene indiqua précédemment) convenable pour le démarrage de la turbine avce une perte minimum par laminage à traversles vannes d'admission à   cetta   dernière. 



   Comme on l'a indiqué plus haut, au   moment   du redémarrage à chaud, le corps ou d'autres pièces critiques de la turbine peuvent avoir conservé une température do l'ordre de 538 C. 



  Afin d'éviter loe contraintes thermiques néfastes, il est   extrêmement   souhaitable d'accorder, aussi étroitement que possible à cotte température, la température de la   vapeur   ad-   mise.   Avec un débit à travers la chaudière de 10% et un taux de combustion correspondant, la température à la sortie du surchauffeur est généralement bien inférieure aux températures qui règnent dans le corps de la turbine.

   Si on accroît la quantité de combustible brûlé pour atteindre la   température   élevée voulue de la vapeur, par exemple 538 C, à la sortie du surchauffeur et à l'entrée de la turbino, la température des gaz qui pénètrent dans le réchauffeur pourrait dépasser, pendant la démarrage lorsqu'un débit de   3%   soulagent sort de l'étage haute   pression   HP de la turbine en direction de ce réchauffeur, la température maximum de   sécurité,   par exemple 538 C, à laquelle les tubes de ce dernier pouvant être exposés. En conséquence, ces tubes   pourraient   être 

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 EMI12.1 
 eér1.euomel1t endommagés par li. chaleur. 



  Pour provenir cot .;ndo'1\"'1.o,j"::::::!lt or prévit, c<:':I1'c;!"':i/...tlt à. l'invention, qu'une fraction 11..1 débit de '0% du 2<,#ra;J 1:   passage     direct     quittant   le   séparateur   S,   .par   exemple un debit 
 EMI12.2 
 compris entre 0 ot 7? passe n dérivation par rapport as. àG='chauffeur 3H et -"" 1'±tage hnii4, pression HP duo 1 tLtL3.is'.1 grt1ce à un conduit 36 et Et une va:znw' de dérivation du 5u::=". chauffeur, 1 oom"1li1 on l'a décrit precëd3:.e!Tt!.

   On ,.â t'¯lY;s .'x en outre, des moyens oupplê"'1.entaires pour U0, si l't à4t.# E. travers le surchauffeur 3H excède 3f, une partie luu c->na;#1 4 vapeur passe en dérivation   seulement   par   rapport   à l'etage haute pression, grâce à un   conduit   38 et à une   vanne   de drainage SD du surchauffeur. Les valeurs de ces débits sont ajustées 
 EMI12.3 
 par des régulateurs do pressinn 39s 40 et 41, d'une rianiero classique bien connue.

   Le courant à travers les conduits 36 et 38 se combine dans le conduit 22 avec le courant de vapeur quittant l'étage haute pression HP pour fournir au total au surchauffeur, un débit de   10%.   Ce débit de 10%, calcule par rapport au débit maximum de marche normale, est plus que suffisant pour refroidir les tubes du   rchauffeur   pendant le redémarrage à   chaud.   



   Après avoir décrit le procédé et les moyens de protec. tion du réchauffeur quand on élève la   température     à     l'entra   de l'étage haute pression HP de la turbine jusqu'à la   tempé-.   rature nécessitée par les zones critiques de celle-ci (jusqu'à   538 C   par exemple), on décrira maintenant le procédé et les moyens selon l'invention, de réglage ou de régulation de la température de la vapeur à l'entrée de la   turbine.   



   Ce procédé, ainsi qu'on l'a indiqué plus haut, consiste 
 EMI12.4 
 à réglor l'arrivée d'air et de 90mbustible à l'aide d'une vanne 

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 de réglage 42 en réponse à un signal d'erreur reçu d'un comparateur de températures ou régulateur 43. Celui-ci oompare la température T1des znes critiques de l'étage HP de la   turbine à   la température T2 de la vapeur et, par l'intermédiaire de la vanne de réglage 42, accroît le débit de combus-   tible     jusque   ce que les températures T1  1 et   T2 s'accordent. 



   Bien qu'un débit de 10% du débit maximum traverse le réchauffeur RH pour en assurer la protection, la température T3 de la vapeur à la sortie de ce réchauffeur doit, de même, être augmentée pour qu'elle atteigne la température T4 des zonas critiques de l'étage basse pression LP de la turbine. 



  Il existe selon l'invention, deux variantes que l'on déorira   maintenant,   pour arriver à ce résultat. 



   Selon une première variante du procédé de l'invention, on règle la température T3 à la sortie du réchauffeur en élevant les brûleurs basculants 12 pour qu'une moindre quantité de chaleur soit absorbée par les tubes du   foyer   FW et, en conséquence, qu'une plus grande quantité de chaleur soit absorbée par les surfaces de chauffe par convection, telles que celles du réchauffeur   RH.   Ainsi, la température T3 de la vapeur dans le réchauffeur RH est comparés, par un comparateur de températures   44, à   la température   Il 4   des zones critiques de l'étage basse pression LP de la turbine.

   Le signal d'erreur qui en résulte est transmis au mécanisme de basculement 46 dans le but de régler l'inclinaison des brûleurs 12 et, de cette façon, d'élever la température il 3 de la vapeur à la sortie du réchauffeur RH jusque ce qu'elle atteigne la température T4 des zones critiques de la turbine,
Selon l'autre variante du procédé de l'invention, on transmet le signal d'erreur émis par le comparateur 44 à un 

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 régulateur 48 qui règle la vitesse de la soufflante 27 de recirculation des gaz, ou bien on transmet le signal d'erreur à un régulatour 50 chargé de régler la position de registres 52 dans le conduit de recirculation 26.

   De cette manière, en ré- glant le débit de recirculation, on peut élever la tempéra- ture des gaz à la sortie du foyer pour élever la température
T3de la   vapeur   quittant le réchauffeur RH jusqu'à ce qu'elle atteigne la température T4 des zonas critiques de l'étage 'basse pression LP de la turbine,
Quand les   températures   T2 et T3 de la vapeur aux   vanner   respectives   54   et 56 d'admission à la turbine ons une valeur   convenable   et que les vannes d'arrêtSV sont entièrement ou-   vertes,   on ouvre les vannes de réglage CV et   IV   pour laisser pénétrer une   faible   quantité de vapeur qui commence à   entraî-   ner la turbine.

   Le fonctionnement de la vanne d'admission IV est coordonné ou lié mécaniquement à la vanne   d'admission   CV de l'étage haute pression, de sorte qu'il entre appreximative- ment la même quantité de vapeur dans les deux étages.   '?on   conti- nuant à ouvrir les vannes d'admission, on accroît   la.   vitesse de la turbine, on la met en synchronisme et on lui impose une charge minimum. 



   La pression à la sortie du réchauffeur est réglée au-   tomatiquement   par une vanne BP montée sur le conduit 58   condui-   sant au condenseur CO et par un régulateur de pression 60. 



   Cette pression est maintenue à un niveau bas   convenable   qui correspond au débit à travers les étages haute et basse pressions de la turbine pendant l'entraînement de démarrage et la mise en synchronisme. 



   Le débit d'eau d'alimentation envoyée   à   la chaudière et le débit de vapeur sortant de celle-ci, sont fixés   à   une 

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      valeur convenable qui assure une marge raisonnable au-dessus du besoin minimal en vapeur de la turbine. Dans ces condi- tions, les vannes do l'appareillage de démarrage telles que les   BE,   SP et SD maintiennent automatiquement les pressions voulues pendant l'entraînement et la mise en charge initiale de la turbine. Pour accroître la charge de calle-ci, on aug- mente la débit d'eau d'alimentation à la chaudière et la quan- tité de combustible   brûle.   Les vannes SP et BP se fermant au- tomatiquement quand le débit de vapeur atteint la capacité de la vanne BE.

   Le courant de fluide est transféré ensuite à la vanne BT et la charge de la chaudière est contrôlée de la   Manière   normale classique. 



   On expliquera maintenant le redémarrage à chaud   à     l'aide   de l'étage basse pression de la turbine. 



   Quand on fait démarrer la   turbine   par l'intermédiaire de   l'étage   basse   prassion   LP conformément à l'invention, on réglo la chute de pression à travers la vanne SP pur établir un débit   convenable   à travers le surchauffeur SH en vue de re- froidir les tubes de ce dernier. Quand les vannes d'admission à l'étage haute pression HP de la turbine sont fermées, la fraction de vapeur qui traverse la surchauffeur SH en pro-   venance   du séparateur S emprunte le conduit 38, la vanne SD, arrivé dans le conduit 22, rejoint la partie restante qui a traversé le conduit 36, la vanne SP et qui parvient éga-   lement   au conduit 22.

   Les deux fractions du courant de vapeur traversent ensuite le réchauffeur RH en direction de l'entrée de l'étage basse pression LP de la turbine pour commencer à entraîner celle-ci lorsque la température T3 de la vapeur à la sortie du réchauffeur RH a été élevée jusqu'à la   tempé--   rature T4 régnant dans les zones critiques de cet étage 

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 basse pression. 



   On réalise cette correspondance des températures T3 et T4'   conformément à   l'invention, comme on l'a expliqué plus haut, en réglant l'inclinaison du brûleur 12 ou en régulant la quantité de gaz en recirculation   à   travers le conduit 19, en réponse aux signaux d'erreur thermique reçus du comparateur de températures 44. 



   Quand la température de la vapeur h la vanne de   réglage   IV atteint une valeur convenable, on ouvre cette vanne pour admettre dans   l'étage à   basse température LP, de la vapeur qui entraîne la turbine.   Aussitôt   que cette vanne est   entiè-     rement   ouverte, on accroît   l'alimentation   de la turbine en fournissant de la vapeur à une   température     convanablo   à l'étage haute pression HP.

     Conformément   à l'invention, la température T2 est rendue acceptable, par élévation jusqu'à la température T1 qui règne dans les zones critiques de l'étage HP, par un accroissement du débit de combustible en réponse aux signaux d'erreur thermique reçus du   comparateur   43, de la manière précédemment décrite à propos du redémarrage à chaud   à   l'aide de l'étage haute pression de la turbine. 



   On peut constater, d'après ce qui précède, que l'invention apporte des améliorations importantes à l'opération de redémarrage   à   chaud des centrales électriques à générateur de vapeur hypercritique à passage direct forcé sans recyclage. Ces améliorations comprennent une nouvelle combinaison des moyens d'inclinaison des brûleurs ou de recir-   oulation   des gaz, avec différentes vannes de circulation et de dérivation du fluide, de façon que la température de la vapeur de redémarrage soit portée jusqu'à la valeur élevée (telle que   538 C)   conservée par les organes Métalliques 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 critiques de la turbine. 



     Conformément 4   l'invention, cette élévation de la température de la vapeur en concordance avec la température du métal de la turbine est atteinte avec un débit direct grandement limité qui élimine les pertes de chaleur excessive. par l'eau de refroidissement du condenseur.

   En même temps, en dépit du courant direct limité et des hautes températures atteintes par la vapeur, l'invention rend possible,   à   travers les tubes de   foyer-,   le surchauffeur et le réchauffeur, un débit suffisant à protéger les surfaces de chauffe de ces derniers contre tout endommagement par la chaleur qui pourrait résulter autrement de la quantité relativement grande de combustible brûlé, nécessaire   à   produire la température de la vapeur qui correspond à la température des organes critiquer de la turbine pendant les redémarrages à chaud,

Claims (1)

  1. REVENDICATIONS.
    1. Procédé de redémarrage à chaud d'une centrale électrique à vapeur, caractérisé en ce que la température de la vapeur à l'entrée do la turbine doit être très proche de la tempéra.. ture des organes critiques de celle-ci, cette centrale compre- nant, d'une part, une chaudière à vapeur ayant une section d'absorption de chaleur par radiation composée des tubes de foyer et une section d'absorption de chaleur par confection, conposée d' un surchauffeur et d'un réchauffeur, d'autre part une turbine à vapeur ayant un étage haute pression et un étage basse pression, le réchauffeur étant raccordé fonctionnellemont antre los étages haute et basse pressions,
    on établit un courait de fluide 4 travers les tubes du foyer à une vitesse suffisante pour refroidir ces derniers et empêcher leur endommagement par la chaleur, on communique de la chaleur à ce courant de fluide et on produit un mélange d'eau et de vapeur, on sépare la vapeur de l'eau et, selon le procédé, on fait circuler une première fraction de la vapeur séparée en dérivation par rapport au surchauffeur et à l'étage haute pression de la turbine, à travers le réchauffeur en direction de l'entrée de l'étage basse pression de la turbine, nn fait circuler une seconde fraction de la vapeur séparée à -travers le surchauffeur, en dérivation par rapport à l'étage haute pression do la turbine, à travers la réchauffeur et en direction de l'entrée de l'étage basse pression de la turbine,
    on fait circuler une troisième fraction de la vapeur séparée de la sortie du surchauffeur à l'entrée de l'étage hante pression do la turbine, on règle la température de la vapeur qui traverse l'étage basse pression et colle de la vapeur qui traverse l'étage haute pression de la turbine, respectivement <Desc/Clms Page number 19> pour les mettre en concordance avec la température des organes critiques de cette dernière en modifiant la proportion de chaleur absorbée dans la partie d'absorption de chaleur par radiation,en fonction de celle absorbée dans la partie d'absorption par convection et en modifiant la quantité de chaleur fournie à la totalité du fluide en circulation,
    on fait passor los première et seconde fractions de vapeur à travers l'étage basée pression de la turbine et la troisième fraction de vapeur à travers! l'étape haute pression de la turbine pour faire démarrer et fairo cofinancer à tourner cette dernière,, 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on fait passer aussi la première fraction de vapeur à tra. vers le surchauffeur et le réchauffeur, en dérivation par rapport à l'étage haute pression de la turbine.
    3. Procédé selon les revendications 1 ou 2, caractérisé on ce qu'on fait passer les seconde et troisième fractions de la vapeur à travers l'étage haute pression de la turbine.
    4. Procédé selon les revendications 1, 2 ou 3, caractérise en ce qu'on porte le débit du fluide envoyé à travers les tubes de foyer, pour los refroidir et empêcher leur endommage ment par la chaleur, à une valeur suffisante en faisant recirculer une fraction principale du fluide à travers ces tubes de foyer.
    5. Installation servant au redémarrage à chaud d'un générateur de vapeur à passage direct forcé, pourvue d'un ensemble de production de chaleur comprenant une zone d'absorption de chaleur par radiation et une zone d'absorption de chaleur par convection, d'un circuit à passage direct comprenant un surchauffeur, un étage haute pression d'une turbine, un réohauffeur et un étage basse pression d'une turbine, ce <Desc/Clms Page number 20> circuit à passage direct sans recyclage étant équipé d'une vanne disposée entre le surchauffeur et le reste du circuit situé an amont de celle-ci, d'un premier circuit en dérivation par raport à cette vanne auquel est incorperé un réservoir de détente avec une vanne de réglage,
    disposée dans ce circuit en dérivation entre le réservoir da détente et la partie du passage située en amont de cotte vanne de réglée, caractérisée en ce qu'il existe aussi un socond circuit, pourvu d'une vanne, en dérivation par rapport au surchauffeur et à l'étage haute pression de la turbine, un troisième circuit, muni d'une vanne, en dérivation par rapport à l'étage haute pression de la turbine, des moyens indicateurs de la température des organes critiquée de chacun des étages haute et basse pressions de la turbine pendant le redémage à chaud du générateur de vapeur, des moyens indicateurs de la température de la vapeur entrant dans chacun de ces étages, des moyens régulant la chaleur fournie au générateur de vapeur,
    en vue d'accorder la température de la vapeur entrant dans l'étage haute pression de la turbine à la tempé- rature des organes critiques de cet étage pendant le redémarrage à chaud, des moyens réglant la circulation à travers l'un au moins des second ot troisième passages en dérivation, munis d'une vanne, en vue de maintenir à travers le réchauffeur et le surohauffeur, un débit suffisant à empê.
    cher leur endommagement par la chaleur, des moyens modifiant la proportion respective de chaleur absorbée par la zone d'absorption de chaleur par radiation et la zone d'absorption de chaleur par convection, an vue de régler la température de la vapeur qui entre dans l'étage basse pression de la <Desc/Clms Page number 21> turbine et de l'accorder avec la température des organes critiques de cet étage pendant l'opération de redémarrage à chaud.
    ,6. Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'il existe en plus un circuit de recirculation comprenant une pompe qui superpose la recirculation d'une fraction du fluide du cirouit à passage direct dans une partie de ce dernier, qui comprend la zone où le taux d'absorption de chaleur est le plus élevé.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2370856A1 (fr) * 1976-11-12 1978-06-09 Westinghouse Electric Corp Systeme de commande des temperatures des turbines a basse pression de centrales electriques

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FR2370856A1 (fr) * 1976-11-12 1978-06-09 Westinghouse Electric Corp Systeme de commande des temperatures des turbines a basse pression de centrales electriques

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