CH630440A5 - Control device for a steam turbine installation - Google Patents
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Description
L'invention concerne un dispositif de commande d'une installation de turbine à vapeur munie d'une chaudière comprenant un surchauffeur et un réchauffeur, d'une turbine à haute pression raccordée de manière à recevoir de la vapeur engendrée par la chaudière, par l'intermédiaire d'une première soupape, et à fournir de la vapeur d'échappement au réchauffeur, d'une turbine à moyenne pression raccordée de manière à recevoir de la vapeur réchauffée, provenant du réchauffeur, par l'intermédiaire d'une deuxième soupape, un conduit de dérivation à haute pression reliant la première soupape et le réchauffeur, et d'un conduit de dérivation à basse pression reliant la deuxième soupape et un condenseur.
L'état de la technique sera décrit ci-après en se référant aux fig. 1 à 4 du dessin.
Le but de l'invention est de pallier les inconvénients mentionnés ci-après. A cet effet, le dispositif selon l'invention est agencé tel que défini dans la revendication 1.
L'invention sera mieux comprise grâce à la description détaillée qui va suivre, en se référant, à titre d'exemple, au dessin annexé, dans lequel:
la fig. 1 est un schéma bloc représentant une installation de turbine à vapeur, munie de conduits de mise en dérivation des turbines, conforme à l'état antérieur de la technique;
la fig. 2 est un graphique représentant le réglage de la pression dans le cas du dispositif connu de mise en dérivation des turbines;
la fig. 3 est un schéma bloc représentant un dispositif de commande, d'un type connu, pour un dispositif de dérivation de turbine à basse pression;
la fig. 4 est un graphique représentant les courbes caractéristiques de la variation de la pression de vapeur réchauffée, lors du fonctionnement du dispositif connu de mise en dérivation des turbines;
la fig. 5 est un schéma bloc représentant une forme d'exécution du dispositif de commande conforme à l'invention;
la fig. 6 est un graphique représentant les courbes caractéristiques du fonctionnement du dispositif conforme à l'invention;
la fig. 7 est un graphique représentant les courbes caractéristiques correspondant, respectivement, à la variation de la pression de vapeur principale, à la variation de la quantité de vapeur introduite dans la turbine à moyenne pression, à la variation de la pression de la vapeur réchauffée et à la variation du degré d'ouverture de la soupape installée sur le circuit de dérivation à basse pression.
On note, depuis peu, une tendance à installer des dispositifs de mise en dérivation de turbines pour une installation de production d'énergie électrique consistant en une combinaison d'une chaudière à circulation naturelle sous pression subcritique et d'une turbine à vapeur réchauffée ou en une combinaison d'une chaudière à circulation forcée et d'une turbine à vapeur surchauffée.
Comme on le voit à la fig. 1, le dispositif de mise en dérivation de turbines utilisé dans une telle installation de production d'énergie électrique comprend un conduit de dérivation à haute pression 10 et un conduit de dérivation à basse pression 11. Le conduit de dérivation à haute pression 10 est raccordé à l'entrée d'une soupape principale d'arrêt de vapeur 13, pour une turbine à haute pression 12, et il comprend un détendeur 14 et un désurchauffeur 15. L'extrémité inférieure du conduit de dérivation à haute pression 10 est raccordée à un conduit de réchauffement froid 16. Le rôle du conduit de dérivation à haute pression est de diminuer la température et la pression de la vapeur à haute température et haute pression engendrée par le surchauffeur 18 d'une chaudière 17. Le désurchauffeur 15 est alimenté en eau de refroidissement provenant d'une pompe d'alimentation (non représentée), par l'intermédiaire d'une soupape de réglage de température (non représentée). Ce dispositif permet le démarrage de la chaudière et la fourniture d'une certaine charge par celle-ci, indépendamment de la turbine, de sorte que la pression et la température de la chaudière sont convenablement stabilisées avant le démarrage de la turbine. Après son passage dans le conduit de dérivation à haute température, la vapeur revient au réchauffeur 26 de la chaudière 17 et elle est mise en circulation à travers la chaudière 17.
Le conduit de dérivation à basse pression 11 est raccordé entre l'entrée d'une soupape d'arrêt du réchauffeur (ou soupape d'interception) 22 et un condenseur 25, par l'intermédiaire d'un détendeur 23 et d'un désurchauffeur 24, et son rôle est de permettre de réduire la température et la pression de la vapeur réchauffée. Le désurchauffeur 24 est alimenté en eau de refroidissement, provenant d'une pompe pour condensât (non représentée), par l'intermédiaire d'une soupape de réglage de température (non représentée). Cela permet d'éviter la déformation thermique de la turbine à moyenne pression 21 provoquée par la vapeur à haute pression et haute température provenant du réchauffeur 26 au cours du démarrage. On met en circulation, à travers la chaudière 17, la vapeur à basse température
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et basse pression ainsi obtenue, conjointement avec le condensât provenant du condenseur 25.
Dans le cas où une installation de production d'énergie électrique est munie de conduits de dérivation à haute pression et basse pression, la vapeur engendrée par la chaudière 17 circule, au cours du démarrage de l'installation, du surchauffeur 18 au conduit de dérivation à haute pression 10, puis au réchauffeur 26, au conduit de dérivation à basse pression 11 et au condenseur 25. La quantité de vapeur mise en circulation dans ce circuit est de l'ordre de 30% du flux nominal de vapeur. Au cours de l'opération de dérivation, la pression de la vapeur principale engendrée par le surchauffeur 18 de la chaudière 17 ainsi que la pression de la vapeur provenant du réchauffeur 26 sont réglées au moyen de détendeurs 14 et 23 placés respectivement sur le conduit de dérivation à haute pression 10 et le conduit de dérivation à basse pression 11. Au cours du démarrage de la turbine, aussi bien le courant de vapeur principale que le courant de vapeur réchauffée alimentent les turbines à haute pression, moyenne pression et basse pression, par l'intermédiaire, respectivement, d'une soupape d'arrêt 13 de la vapeur principale et d'une soupape d'arrêt (ou soupape d'interception) 22 de la vapeur réchauffée.
Lorsque la charge des turbines augmente progressivement, on augmente la quantité de vapeur fournie aux turbines, et la quantité de vapeur mise en circulation dans les conduits de dérivation à haute et basse pression 10 et 11 diminue de manière correspondante. Par la suite, la quantité totale de vapeur engendrée par la chaudière circule à travers les turbines. On ferme ensuite complètement les détendeurs 14 et 23 de manière à mettre fin au fonctionnement des conduits de dérivation.
Au cours de la marche normale de l'installation de production d'énergie, on n'utilise pas les conduits de dérivation à haute et basse pression. Mais, lorsque la quantité de vapeur qüi circule dans les turbines décroît rapidement par suite d'une réduction de la charge ou d'une variation du régime de la turbine, le dispositif de mise en dérivation des turbines décrit ci-dessus est utilisé pour permettre d'éviter une augmentation de la pression de la vapeur et de maintenir la chaudière en fonctionnement, sans variation de régime, et de démarrer la turbine rapidement.
Le dispositif de commande du conduit de dérivation à basse pression de la turbine consiste en un détendeur 23, un mécanisme de régulation de la pression 30 qui commande le détendeur 23, un détecteur de pression 31 qui détecte la pression du conduit de dérivation 11 et envoie le signal de pression ainsi engendré au mécanisme de régulation de pression 30 ainsi qu'en un détecteur de pression 32 qui détecte la pression du bouilleur d'étage de la turbine à moyenne pression 21 au niveau de son étage de turbine et envoie le signal de pression correspondant au mécanisme de régulation de pression 30.
La régulation de la température et de la pression a été effectuée au moyen du mécanisme de réglage qui vient d'être décrit. On observe toutefois, depuis peu, une tendance à utiliser un mécanisme de régulation électro-hydraulique (EHC) pour actionner une soupape de commande de turbine, étant donné qu'un tel mécanisme possède une caractéristique de réponse rapide. L'incorporation du mécanisme EHC dans le dispositif de commande pour la régulation de la mise en dérivation des turbines permet l'obtention d'avantages tels que la possibilité d'effectuer une régulation d'ensemble de l'installation de turbines, la réalisation d'économies résultant de l'emploi en commun du système hydraulique, la simplification des opérations courantes d'entretien et des réparations, l'amélioration des caractéristiques de réglage découlant de l'interaction entre la régulation des turbines et celle de l'installation de dérivation.
Normalement, l'installation de dérivation est conçue de manière à permettre de prendre en charge une proportion de 30 à 50 ou 100% du flux de vapeur nominal, selon les caractéristiques de la chaudière 17 ou du combustible utilisé, par exemple le charbon ou le pétrole, ou en fonction des différentes caractéristiques de l'installation de turbine. Pour une installation de turbine à vapeur équipée à la fois d'un dispositif de dérivation à haute pression et à basse pression, le pourcentage d'abaissement de la pression obtenu au moyen du détendeur 23, monté dans le conduit de dérivation à basse pression 11, dépend des caractéristiques de l'installation de turbine à vapeur. Les dimensions du détendeur 23 dépendent de la pression à l'entrée de celui-ci. Lorsque la pression à l'entrée du détendeur 23 est élevée, un détendeur 23 de petite dimension suffit amplement. Mais, lorsque la charge appliquée aux turbines augmente, la quantité de vapeur d'alimentation des turbines augmente également et, lorsque la quantité de vapeur qui arrive dans le condenseur 25 par l'intermédiaire du conduit de dérivation à basse pression 11 est diminuée par le détendeur 23, la variation de pression à l'entrée de la turbine à moyenne pression 21 devient importante et se produit rapidement. Cette variation rapide et importante de la pression exerce un effet néfaste sur la turbine à moyenne pression 21 et sur le réchauffeur 26. En conséquence, il est recommandé de conférer au détendeur 23 placé sur le conduit de dérivation à basse pression 11 des dimensions faibles, ce qui permet d'éviter une variation rapide et importante de la pression à l'entrée de la turbine à moyenne pression 21.
On effectue le réglage de la pression à l'entrée du détendeur 23, en tenant compte de la quantité de vapeur qui circule dans le conduit de dérivation à basse pression 11. Lorsque la quantité de vapeur qui circule dans le conduit de dérivation à basse pression 11 correspond à 50% du flux nominal de vapeur de la chaudière, on effectue le réglage de la pression à l'entrée du détendeur 23 à une valeur qui correspond à celle de la pression à la sortie du réchauffeur 26 lorsque le générateur de la turbine fonctionne avec une charge de 50% . Cela a pour but de conférer à la pression d'entrée du détendeur 23 une valeur égale à celle de la pression de sortie du réchauffeur 26 et de transférer la vapeur qui circule à travers le conduit de dérivation à basse pression 11 vers la turbine à moyenne pression 21, à travers la soupape 22, sans changement de pression, au cours du transfert vers la turbine 21 de la vapeur circulant dans le conduit de dérivation 11, lors de l'augmentation de la charge de la turbine. Après transfert à la turbine 21 de la vapeur qui circule dans le conduit de dérivation 11, le réglage de la pression dans le conduit de dérivation 11 est toujours légèrement supérieur à la pression du réchauffeur 26, de sorte que le détendeur 23 est prêt à fonctionner dès que se produit l'opération rapide de fermeture de la turbine ou de rejet de la charge, du fait que la pression du réchauffeur 26 augmente de manière proportionnelle à la quantité de vapeur d'alimentation de la turbine à moyenne pression 21.
Le réglage de la pression dans le conduit de dérivation 11 se fait de manière proportionnelle à la quantité de vapeur d'alimentation de la turbine à moyenne pression 21, comme représenté à la fig. 2. En d'autres termes, le réglage de la pression dans le conduit de dérivation 11 est fixé à 50% de la pression nominale lorsque la pression dans la turbine à moyenne pression 21 est inférieure à 50% de la pression nominale, et il est fixé à une pression légèrement supérieure à la pression du réchauffeur 26 lorsque la pression dans la turbine à moyenne pression 21 est supérieure à 50% de la pression nominale.
La fig. 3 est un schéma bloc qui représente en détail le mécanisme de régulation de pression 30 correspondant à l'état antérieur de la technique. Ce mécanisme de régulation de pression 30 comprend un élément transducteur 35 dont les signaux de sortie sont proportionnels à la pression détectée dans l'étage de turbine 21 par le détecteur de pression 32, un circuit de priorité de valeurs élevées 36, connecté de manière à recevoir les signaux de sortie du transducteur 35 ainsi que ceux d'un régulateur de pression 37, un comparateur 38 dans lequel on compare ces signaux de sortie avec les signaux de sortie d'un détecteur de pression 31, un circuit de commande pour réglage proportionnel et par intégration (dit circuit PI) 39, qui est connecté de manière à recevoir les signaux de sortie du comparateur 38, et un circuit de commande de détendeur 40 qui est connecté de manière à recevoir les signaux de sortie du circuit de commande pour réglage proportionnel et par intégration 39 et à envoyer un signal de commande au détendeur 23.
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Le signal de pression a qui est envoyé par le détecteur de pression 32, qui détecte la pression réelle dans l'étage de turbine 21, est envoyé à l'élément transducteur 35. Le signal de sortie b, provenant du transducteur 35, et le signal de réglage c, provenant du régulateur de pression 37, sont envoyés au circuit de priorité de valeurs élevées 36 qui sélectionne celui de ces signaux qui a la valeur la plus élevée. Ainsi, on utilise le signal ayant une valeur la plus élevée pour effectuer la commande du conduit de dérivation à basse pression 11. Le signal de pression d, provenant du détecteur de pression 31, est envoyé à un comparateur 38 afin d'être comparé avec un signal de sortie e qui est engendré par le circuit de priorité de valeurs élevées 36. Le signal de sortie du comparateur 38 est envoyé au circuit de commande de détendeur 40 par l'intermédiaire du circuit de commande pour réglage proportionnel et par intégration 39 afin d'effectuer la commande du détendeur 23. Ainsi, le réglage de la pression d'entrée du détendeur 23 s'effectue conformément à la courbe caractéristique représentée à la fig. 2.
Il est souhaitable que le détendeur 23 ait une capacité correspondant à 50% du flux nominal de vapeur lorsque la pression à l'entrée du détendeur 23 a une valeur correspondant à 50% de la pression nominale, ou qu'il ait une capacité correspondant à 100% du flux nominal de vapeur lorsque sa pression d'entrée correspond à 100% de la pression nominale. Il y a lieu d'éviter que le détendeur ayant une capacité correspondant à 100% du flux nominal de vapeur doive être muni du désurchauffeur 15 et du condenseur dont les dimensions sont les mêmes que celles du détendeur.
Contrairement au cas du détendeur qui vient d'être décrit, il est possible de diminuer les dimensions du détendeur si le conduit de dérivation à basse pression 11 est muni d'une soupape qui a une capacité correspondant à 50% du flux nominal de vapeur, lorsque la pression à l'entrée du détendeur 23 correspond à 100% de la pression nominale. Toutefois, lorsque le conduit de dérivation à basse pression est muni d'un détendeur ayant une capacité correspondant à 50% du flux nominal de vapeur, lorsque la pression d'entrée du détendeur 23 correspond à 100% de la pression nominale, la quantité de vapeur fournie à la turbine à moyenne pression 21 augmente lors de l'élévation progressive de la charge des turbines, et la quantité de vapeur qui circule dans le conduit de dérivation à basse pression 11 diminue en proportion. Après quoi, on ouvre complètement la soupape d'arrêt (ou soupape d'interception) 22 de la vapeur réchauffée afin de faire entrer dans la turbine à moyenne pression 21 la quantité totale de vapeur engendrée par la chaudière, puis on ferme complètement le détendeur 23 de manière à mettre fin au fonctionnement des conduits de dérivation. Cela fait, lorsque le détendeur 23 est fermé, on modifie la valeur de la pression dans le réchauffeur 26 de manière à la faire passer de 100% de la pression nominale à 50% de celle-ci, étant donné que l'on confère à la pression du réchauffeur 26 une valeur égale à celle de la pression à l'entrée de la turbine, c'est-à-dire 50% de la pression nominale, du fait de l'ouverture de la soupape d'arrêt 22 de la vapeur réchauffée. Ces phénomènes sont représentés à la fig. 4. Ces rapides variations de pression ne sont bonnes ni pour la chaudière 17 ni pour la turbine 21.
La fig. 5 représente un schéma bloc du dispositif de commande de conduit de dérivation à basse pression selon l'invention, dans lequel on a associé un mécanisme de commande d'un type nouveau au mécanisme de commande connu électro-hydraulique (EHC) pour effectuer la régulation d'une soupape de commande de turbine. Les détails d'un circuit de commande de conduit de dérivation de turbine, pour la commande d'un détendeur installé dans le conduit de dérivation à basse pression, sont représentés sous la forme d'un schéma bloc du mécanisme de régulation de pression 30.
Le mécanisme de régulation de pression 30 comprend un premier élément transducteur 41 dont les signaux de sortie sont proportionnels aux signaux d'entrée hl provenant du détecteur de pression 32, un deuxième élément transducteur 42 dont les signaux de sortie sont inversement proportionnels aux signaux d'entrée h2 provenant du détecteur de pression 32, un circuit à retard 43, un régulateur de pression 37, permettant d'engendrer un signal de réglage de pression pour le conduit de dérivation à basse pression, un circuit de priorité de valeurs élevées 36, permettant de comparer un signal de sortie jl provenant du premier élément transducteur 41, un signal de sortie j2 provenant du deuxième élément transducteur 42 par l'intermédiaire 5 du circuit à retard 43 et un signal de sortie j3 provenant du régulateur de pression 37, un comparateur 38 dans lequel le signal k provenant d'un détecteur 31 est comparé avec un signal 1 correspondant au signal ayant la valeur la plus élevée transmis par le circuit de priorité de valeurs élevées 36, un circuit de commande pour réglage proporlo tionnel et pär intégration 39 et un circuit de commande de détendeur 40.
Le premier élément transducteur 41 engendre un signal de sortie j 1 qui est proportionnel à un signal d'entrée hl provenant du détecteur de pression 32 qui détecte la pression du carter de la turbine 15 à moyenne pression 21 et il envoie ce signal de sortie jl au circuit de priorité de valeurs élevées 36. Le second élément transducteur 42 envoie au circuit de priorité de valeurs élevées 36, par l'intermédiaire du circuit à retard 43, un signal de sortie j2 qui est inversement proportionnel à un signal d'entrée h2 provenant du détecteur de 20 pression 32. Le signal produit par le second élément transducteur 42 présente les caractéristiques suivantes : lorsque la pression de carter de la turbine à moyenne pression est zéro, c'est-à-dire lorsque la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression est 0, la valeur de ce signal de sortie est 100, et, lorsque la pression de carter 25 de la turbine à moyenne pression correspond à 50% de la pression nominale, c'est-à-dire lorsque la vapeur alimente la turbine à moyenne pression de manière correspondant à toute sa capacité, le signal de sortie est 0. Le circuit de priorité de valeurs élevées 36 compare ces signaux de sortie, c'est-à-dire le signal de sortie jl 30 provenant du premier élément transducteur 41, un signal de sortie j2 provenant du deuxième élément transducteur 42 par l'intermédiaire du circuit à retard 43 et un signal de sortie j3 provenant du régulateur de pression 37, et choisit celui d'entre eux qui a la valeur la plus élevée et l'envoie au comparateur 38. Le comparateur 38 compare le 35 signal k provenant du détecteur de pression 31 avec le signal 1 provenant du circuit de priorité de valeurs élevées 36. Lorsque les signaux k et 1 ne sont pas égaux, un signal de déviation, ou signal d'erreur, est envoyé au circuit de commande de détendeur 40 par l'intermédiaire du circuit de commande pour réglage proportionnel 40 et par intégration 39. Le détecteur de pression 31 détecte la pression du conduit de dérivation à basse pression 11. Le circuit à retard 43 est agencé de manière à permettre de retarder la variation de la valeur de réglage de pression du conduit de dérivation à basse pression. Ce retard est nécessaire dans le cas où la mise en action du détendeur 23 45 et la variation de la valeur de réglage de sa pression se produisent simultanément au moment de la variation de la quantité de vapeur introduite dans la turbine à moyenne pression 21.
Le mécanisme de réglage de pression 30 est, en conséquence, agencé de manière que, lorsque le signal de sortie j2 provenant du so deuxième élément transducteur 42 est reçu directement, c'est-à-dire si l'on fait abstraction de l'élément à retard 43, le signal de réglage de pression 1 envoyé au comparateur 38 correspond à une courbe caractéristique en forme de baignoire, comme représenté à la fig. 6.
On effectue le réglage de la pression dans le conduit de dérivation 55 à basse pression de la manière suivante. Dans le cas où la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression 21 s'élève jusqu'à une valeur correspondant à 25% de la pression nominale, le signal de sortie j2 est celui qui, parmi les signaux de sortiejl, j2 et j3, a la valeur la plus élevée. En conséquence, la soupape de réglage de la 60 pression du conduit de dérivation à basse pression est réglée à la valeur assignée par le signal de sortie j2. Dans le cas où la quantité de vapeur qui entre dans la turbine à moyenne pression 21 s'élève d'une valeur correspondant à 25% de la pression nominale à une valeur correspondant à 50% de la pression nominale, c'est-à-dire jusqu'au 65 point pour lequel la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression est 0, c'est le signal de sortie j3 qui, parmi les signaux de sortie j 1, j 2 et j 3, prend la valeur la plus élevée. En conséquence, la soupape de réglage de pression du conduit de
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dérivation à basse pression est réglée à la valeur assignée par le signal de sortie j3. En outre, dans le cas où la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression 21 s'élève jusqu'à une valeur correspondant à 100% de la pression nominale, c'est le signal de sortie jl qui, parmi les signaux de sortie jl, j2 et j3, prend la valeur la plus élevée. Donc, la soupape de réglage de pression du conduit de dérivation à basse pression est réglée à la valeur assignée par le signal de sortie j 1, c'est-à-dire à une valeur légèrement supérieure à celle qui correspond à la pression réelle de la vapeur réchauffée détectée par le détecteur de pression 32.
En réglant la valeur de la pression dans le conduit de dérivation à basse pression de la manière qui vient d'être décrite, il est possible d'utiliser un détendeur ayant une capacité correspondant à 50% du flux nominal de vapeur, lorsque la pression d'entrée du détendeur correspond à 100% de la pression nominale. Si la quantité de vapeur entrant dans le circuit de dérivation à basse pression diminue lorsque la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression augmente, le détendeur est capable de faire circuler dans le conduit de dérivation une quantité de vapeur suffisante même si la valeur de réglage de la pression dans ce conduit de dérivation s'abaisse. En outre, lorsque le fonctionnement du circuit de dérivation à basse pression est terminé, c'est-à-dire lorsque le détendeur 23 est fermé, il ne se produit pas de variation rapide de pression à l'entrée de la turbine à moyenne pression 12 du fait que la soupape de réglage de pression du réchauffeur 26 est réglée à une valeur correspondant à 50% de la pression nominale.
Le fonctionnement du dispositif de commande selon l'invention va maintenant être décrit en se référant à la fig. 7.
I. Du démarrage de la chaudière à l'augmentation de la pression.
Entre le moment où l'on démarre la chaudière et le moment où la pression s'élève, la quantité de vapeur engendrée par la chaudière augmente progressivement jusqu'à 50% du flux de vapeur nominal. La vapeur engendrée par la chaudière entre dans un condenseur en passant par un conduit de dérivation à haute pression et un conduit de dérivation à basse pression. La pression de vapeur réchauffée s'élève à 100% de la pression nominale du fait que le réglage de la valeur de la pression à l'entrée du conduit de dérivation à basse pression est réglée à 50% de la pression nominale. Lorsque la quantité de vapeur entrant dans la turbine s'élève jusqu'à une valeur correspondant à 50% du flux nominal de vapeur, l'ouverture du détendeur 23 du conduit de dérivation à basse pression est portée à 100% de sa capacité.
II. Démarrage de la turbine.
Lors du démarrage de la turbine, la soupape d'arrêt 13 de la vapeur principale et la soupape d'arrêt 22 de la vapeur réchauffée règlent respectivement les quantités de vapeur principale et de vapeur réchauffée. La quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression augmente progressivement.
III. Mise sous charge de la turbine.
Lorsque la charge de la turbine augmente, on fait augmenter la quantité de vapeur principale en agissant sur la soupape d'arrêt 13 de la vapeur principale et sur la soupape d'arrêt 22 de la vapeur réchauffée. La valeur de réglage de la soupape de réglage de pression du conduit de dérivation à basse pression diminue, comme représenté à la fig. 6, du fait que la pression de carter de la turbine à moyenne pression 21 augmente lorsque la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression augmente. Du fait que la quantité de vapeur principale augmente, la quantité de vapeur entrant dans le conduit de dérivation à basse pression diminue. Toutefois, le degré d'ouverture du détendeur 23 du conduit de dérivation à basse pression est toujours réglé à une valeur correspondant à 100% de sa capacité, car la pression d'entrée du détendeur augmente.
Lorsque la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression 21 s'élève à une valeur correspondant à 25% du flux nominal de vapeur, la valeur de réglage de la pression dans le conduit de dérivation à basse pression 11 est réglée à 50% de la pression nominale. Après quoi, on maintient constante la valeur de réglage de la pression.
En outre, lorsque la quantité de vapeur entrant dans la-turbine à moyenne pression augmente, le degré d'ouverture du détendeur 23 du conduit de dérivation à basse pression est diminué.
IV. Opération de dérivation des turbines terminée.
Lorsque la charge augmente dans ces conditions, lorsque le degré d'ouverture de la soupape d'arrêt de vapeur réchauffée augmente, le degré d'ouverture du détendeur 23 du conduit de dérivation à basse pression diminue. La commande du dispositif de dérivation de turbine est mise hors service et le fonctionnement normal de la turbine utilisant la vapeur réchauffée commence. Après quoi, la pression de la vapeur réchauffée augmente proportionnellement à la quantité de vapeur entrant dans la turbine à moyenne pression 21. Lorsque le détendeur 23 est complètement fermé, il ne se produit pas de variation rapide de la pression du fait que la pression de vapeur réchauffée correspond à 50% de la pression nominale. Au cours du fonctionnement normal, le réglage de la pression dans le conduit de dérivation à basse pression 11 est toujours légèrement supérieur à la pression réelle de la vapeur réchauffée, de sorte que la soupape de dérivation reste fermée et prête à effectuer le réglage de la pression de la vapeur réchauffée.
V. Interruption de la charge de la turbine.
Sous l'effet de la fermeture rapide de la soupape d'arrêt 13 de la vapeur principale et de la soupape d'arrêt 22 de la vapeur réchauffée, la pression de la vapeur principale et de la vapeur réchauffée engendrées par la chaudière 17 augmente, de sorte que le détendeur 14 du conduit de dérivation à haute pression et le détendeur 23 du conduit de dérivation à basse pression sont rapidement ouverts.
La description ci-dessus concerne le système à 50% de dérivation. Toutefois, un taux de dérivation de 50% dépend de la capacité du dispositif de dérivation. Les caractéristiques du second élément transducteur 42 ne sont pas limitées à celle qui est représentée dans le graphique de la fig. 5, mais elles présentent toujours une relation de proportionnalité inverse entre le signal d'entrée et le signal de sortie.
Ainsi, dans le dispositif de commande selon l'invention, des moyens permettant d'effectuer la régulation des conduits de dérivation de la turbine sont associés avec un mécanisme de régulation principale du type usuel, qui commande la soupape d'arrêt de la vapeur principale et la soupape d'arrêt de la vapeur réchauffée, ce qui permet d'effectuer une régulation d'ensemble de l'installation de turbine. En conséquence, il devient possible d'améliorer les caractéristiques de régulation, de diminuer la capacité du détendeur du conduit de dérivation à basse pression, de diminuer la variation de pression lors du fonctionnement à leur pleine capacité des conduits de dérivation et, en conséquence, de réduire le prix de revient de la soupape.
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2 feuilles dessins
Claims (3)
1. Dispositif de commande d'une installation de turbine à vapeur équipée d'une chaudière comprenant un surchauffeur et un réchauffeur, d'une turbine à haute pression raccordée de manière à recevoir de la vapeur engendrée par la chaudière, par l'intermédiaire d'une première soupape, et à fournir de la vapeur d'échappement au réchauffeur, d'une turbine à moyenne pression raccordée de manière à recevoir de la vapeur réchauffée, provenant du réchauffeur, par l'intermédiaire d'une deuxième soupape, d'un conduit de dérivation à haute pression reliant la première soupape et le réchauffeur, et d'un conduit de dérivation à basse pression reliant la deuxième soupape et un condenseur, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens de commande électrique du conduit de dérivation à basse pression, comprenant des moyens de réglage (30,32), réagissant à la pression de la vapeur d'alimentation de la turbine à moyenne pression, pour régler la quantité de vapeur qui circule dans le conduit de dérivation à basse pression.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de commande électrique comprennent un détecteur de pression (32) agencé de manière à détecter la pression de la turbine à moyenne pression et à envoyer un signal à un mécanisme de commande de dérivation à basse pression (30) commandant un détendeur (23) disposé sur le conduit de dérivation à basse pression (11), et un détecteur de pression (31) agencé de manière à détecter la pression de la vapeur qui circule dans le conduit de dérivation à basse pression et à envoyer un signal au mécanisme de commande de dérivation à basse pression (30), ce dernier mécanisme ayant une courbe caractéristique en forme de baignoire obtenue en mesurant la valeur de réglage de la pression dans le conduit de dérivation à basse pression en fonction de la quantité de vapeur alimentant la turbine à moyenne pression.
2
REVENDICATIONS
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que le mécanisme de commande de dérivation à basse pression (30) comprend un premier élément transducteur (41) qui envoie des signaux de sortie, proportionnels aux signaux d'entrée reçus du détecteur de pression (32), à un circuit de priorité de valeurs élevées (36), un deuxième élément transducteur (42) qui envoie des signaux de sortie, inversement proportionnels aux signaux d'entrée reçus du détecteur de pression (32), au circuit de priorité de valeurs élevées (36), et un régulateur de pression (37) qui envoie un signal au circuit de priorité de valeurs élevées (36), ce dernier circuit étant agencé de manière à comparer les signaux de sortie du premier élément transducteur (41), du deuxième élément transducteur (42) et du régulateur de pression (37) et à envoyer celui de ces signaux qui a la valeur la plus élevée à un comparateur (38) dans lequel le signal provenant du détecteur de pression (31) est comparé au signal provenant du circuit de priorité de valeurs élevées (36) de façon à produire un signal de commande d'un circuit de commande pour réglage proportionnel et par intégration (39) et d'un circuit de commande de détendeur (40).
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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