FR2491997A1 - Installation a turbine a vapeur et a gaz - Google Patents

Abstract

CETTE INSTALLATION COMPORTE UN COMPRESSEUR 1, MONTE SUR UN MEME ARBRE 2 AVEC UNE TURBINE A VAPEUR ET A GAZ 3 ET UN COMPRESSEUR A VIDE 9 ET RELIE EN SERIE, SUIVANT LE CIRCUIT DE GAZ A UN DISPOSITIF 5 DE PRODUCTION DU MELANGE VAPEUR-GAZ ET A LA TURBINE VAPEUR-GAZ 3. L'INSTALLATION COMPORTE UN RECHAUFFEUR D'EAU 6 ET UN CONDENSEUR-MELANGEUR 7 RELIES EN SERIE DANS LE CIRCUIT DE GAZ DU CIRCUIT D'ECHAPPEMENT DE LA TURBINE 3. LA SORTIE DU CIRCUIT D'EAU DU CONDENSEUR 7 EST RELIEE A L'ENTREE DU CIRCUIT D'EAU DU RECHAUFFEUR D'EAU 6 DONT LA SORTIE EST RACCORDEE AU DISPOSITIF 5. LA SORTIE DU CIRCUIT DE GAZ DU CONDENSEUR 7 EST RELIEE AU COMPRESSEUR 9. EN OUTRE, L'INSTALLATION COMPORTE UN REFROIDISSEUR D'EAU 8 DONT L'ENTREE D'EAU EST RELIEE A LA SORTIE DU CIRCUIT D'EAU DU CONDENSEUR 7 TANDIS QUE SA SORTIE EST RELIEE A L'ENTREE DU CIRCUIT D'EAU DU CONDENSEUR 7. CETTE INSTALLATION PEUT ETRE UTILISEE POUR LA PRODUCTION D'ENERGIE ELECTRIQUE.

Description

La présente invention concerne les installations de puissance thermique et a notamment pour objet les installations à turbine à vapeur et à gaz.

I1 est avantageux d'appliquer l'invention à la production d'énergie électrique. En outre, lsinstallation à turbine à vapeur et à gaz suivant l'invention peut être utilisée en tant que moteur propulseur ou moteur d'entraînement dans les postes de pompage des pipe-lines à pétrole et à gaz, dans les navires marins et fluviaux, dans les transports par chemins de fer et sur les véhicules automobiles, dans l'aviation ainsi qu'à d'autres moyens automoteurs.

L'un des problèmes les plus importants qu'on doit résoudre actuellement dans la construction des machines de puissance thermique est le problème de l'élévation de la puissance unitaire et de l'amélioration du rendement économique des installations de puissance thermique ainsi que de ieurs propriétés de manoeuvrabilité. I1 convient de noter que le problème de la protection du milieu environnant contre l'action des produits nocifs s'échappant des installations de puissance thermique a aussi une grande importance.

On connut une installation de puissance thermique comportant un compresseur d'air monté sur un même arbre avec une turbine à vapeur à contre-pression, une turbine à vapeur et à gaz et un générateur électrique. A l'échappement de la turbine à vapeur et à gaz, on a installé un réchauffeur d'eau d'alimentation d'où l'eau chauffée ou la vapeur est envoyée vers le générateur de vapeur haute pression, relié par une conduite de vapeur à la turbine, à vapeur à contre-pression.

La vapeur utilisée dans la turbine à vapeur à contrepression et engendrée dans le générateur de vapeur haute pression est injectée dans les gaz d'échappement du générateur de vapeur et forme un mélange vapeur-gaz qui est envoyé vers la turbine à vapeur et à gaz. Le mélange vapeur-gaz utilisé dans la turbine est utilisé pour le chauffage régénérateur de l'eau d'alimentation dans le réchauffeur d'eau d'alimentation.

Pour les niveaux de température et les paramètres admis de la vapeur qu'on a obtenus dans les installations à turbines fixes, le rendement de l'installation en question est de 41 à 43 %.

L'expansion du mélange vapeur-gaz dans la turbine a vapeur et à gaz se produit jusqu'à la pression atmosphérique.

En conséquence, les gaz d' fichappement débouchant à une haute température cèdent des quantités notables de chaleur au milieu environnant. Une teneur importante des gaz d'échappement en vapeur d'eau produite à partir de l'eau épurée chimiquement conduit à des pertes d'eau irréparables et, par conséquent, à la nécessité d'augmenter la capacité des dispositifs de préparation chimique de l'eau utilisées dans l'installation.

Une diminution de la charge nominale dans l'installation connue provoque une baisse de ses performances techniques et économiques.

Au cours du fonctionnement de l'installation à turbine décrite ci-dessus, il se produit une pollution thermique du milieu environnant et une pollution par des gaz nocifs sortant avec les gaz d'échappement.

On connaît aussi une installation à turbine à vapeur et à gaz comportant un compresseur d'air monté sur un même arbre avec une turbine à vapeur et à gaz et un générateur électrique. Suivant le circuit des gaz le compresseur d'air est relié en série au dispositif produisant le mélange vapeur-gaz et à la turbine à vapeur et à gaz. L'installation comporte aussi un réchauffeur d'eau, dont le circuit des gaz est mis en communication avec l'échappement de la turbine à vapeur et à gaz tandis que le circuit de vapeur et d'eau est branché à la sortie de celui-ci au dispositif de production du mélange vapeurgaz.

En tant que compresseur d'air dans une telle installation, on a utilisé plusieurs compresseurs dans lesquels on a prévu le refroidissement intermédiaire de l'air à comprimer alors que comme turbine à vapeur et à gaz, on a utilisé une turbine dans laquelle il est prévu un surchauffage intermédiaire du mélange vapeur-gaz pendant 11 expansion. Le dispositif pour la production du mélange vapeur-gaz est constitué par des chambres de combustion qui fonctionnent à une pression déterminée à partir des paramètres de l'air comprimé refoulé dans ceux-ci.

Le rendement de l'installation décrite ci-dessus est de 40 à 42 % pour les paramètres du mélange vapeur-gaz obtenus actuellement dans les installations à turbine fixes. Dans ce cas, pour augmenter la puissance unitaire de l'installation, on a recours à l'introduction supplémentaire du refroidissement intermédiaire de l'air réalisé pendant le processus de compression, à une augmentation du taux d'élévation de la pression de l'air à comprimer et au surchauffage intermédiaire du mélange vapeur-gaz au cours de l'expansion. Toutes ces mesures nécessitent d'augmenter notablement la quantité de métal et le coût de l'installation.

Dans l'installation à turbine à vapeur et à gaz décrite ci-dessus, l'expansion du mélange vapeur-gaz produit dans les chambres à combustion se produit jusqu'à la pression atmosphérique ce qui provoque de grandes pertes de la chaleur cédée par les gaz d'échappement.

Il convient de noter que l'installation en question comporte un circuit ouvert d'amenée d'eau d'alimentation, du mélange vapeur-gaz et de la vapeur (saturée ou surchauffée) au dispositif de production du mélange vapeur-gaz ce qui conduit à de grandes pertes d'eau épurée chimiquement.

La variation de la charge provoque une baisse sensible des performances techniques et économiques de l'installation à turbine et il est impossible de remédier à cet inconvénient car on ne peut pas maintenir les paramètres du mélange vapeurgaz en amont de la turbine à vapeur et à gaz à des valeurs constantes. En service, cette installation à turbine est caractérisée par une pollution thermique considérable du milieu environnant et par une pollution par des gaz tels que les oxy des d'azote, l'oxyde de carbone et les produits résultant de la combustion incomplète du combustible.

On s'est posé le problème de mettre au point une installation à turbine à vapeur et à gaz qui serait munie de dispositifs auxiliaires permettant une utilisation plus complète de la chaleur, d'élever la puissance unitaire du rendement de l'installation à turbine ainsi que d'éliminer les pertes d'eau épurée chimiquement, d'améliorer les propriétés de manoeuvrabilité de l'installation et de réduire la quantité de gaz nocifs s'échappant à l'air libre.

Ce problème est résolu par le fait que dans une installation à turbine comportant un compresseur d'air monté sur un même arbre avec une turbine à vapeur et à gaz et avec un générateur électrique, relié en série par le circuit de gaz au dispositif produisant le mélange vapeur-gaz et à la turbine à vapeur et à gaz et un réchauffeur d'eau, dont le circuit de gaz est mis en communication avec le circuit d'échappement de la turbine à vapeur et à gaz, tandis qu'a' la sortie de celuici, le circuit de vapeur et d'eau est. branché au dispositif de production du mélange vapeur-gaz, conformément à l'invention2 l'installation comporte en plus un condenseur du type mélangeur, raccordé par l'entrée du circuit de gaz à la sortie du circuit de gaz du réchauffeur d'eau et relié par la sort-ie du circuit d'eau à l'entrée du réchauffeur d'eau, un compresseur à vide, monté sur le même arbre que le compresseur d'air, la turbine à vapeur et à gaz et avec le générateur électrique et branché à la sortie du circuit de gaz du condenseur, et un refroidisseur d'eau, dont l'entrée du circuit d'eau est reliée à la sortie du circuit d'eau du condenseur tandis que la sortie est raccordée à l'entrée du circuit d'eau du condenseur.

I1 est avantageux que l'installation comporte un refroidisseur de gaz, relié par le circuit de gaz à la sortie du circuit de gaz du condenseur et au compresseur à vide, et mis en communication par le circuit d'eau au refroidisseur d'eau de manière que la sortie du refroidisseur de gaz soit branchée à l'entrée du refroidisseur d'eau et que la sortie du refroidisseur d'eau soit reliée à l'entrée du refroidisseur de gaz.

Dans l'installation à turbine vapeur et à gaz proposée, on a obtenu une utilisation plus complète de la chaleur du mélange vapeur-gaz grâce à son expansion jusqu' une pression inférieure à la pression atmosphérique ce qui donne la possibilité d'obtenir un meilleur rendement et d'élever la puissance unitaire de l'installation à turbine. Pour le taux de température des gaz et le taux d'élévation de la pression de l'air comprimé dans les compresseurs qu'on a obtenu dans les installations à turbine à gaz fixes modernes, le rendement de l'installation à turbine proposée réalisée sans refroidissement intermédiaire de l'air pendant le processus de compression et sans surchauffage intermédiaire du mélange vapeur-gaz pendant le processus d'expansion est compris entre 45 et 47%.

L'introduction du refroidissement intermédiaire de l'air réalisé pendant le processus de compression et du surchauffage intermédiaire du mélange réalisé pendant le processus dtex- pansion permet d'élever le rendement de l'installation à turbine jusqu'à 50 à 52 %.

Ayant monté dans l'installation à turbine proposée le condensateur-mélangeur, le compresseur à vide et le refroidisseur d'air, on a réussi à obtenir les circuits fermés suivants
- circuit d'amenée d'eau d'alimentation chauffée, du mélange vapeur-gaz, de la vapeur surchauffée ou saturée au dispositif produisant le mélange vapeur-gaz
- circuit de refroidissement du liquide de refroidissement (condensat) amené au condenseur
- circuit de refroidissement des gaz non condensables aspirés du condenseur (au cas ou on a besoin de refroidir préalablement les gaz aspirés avant de les évacuer).

Le condenseur-mélangeur et les circuits, fermés précités nécessaires à son fonctionnement assurent la condensation des vapeurs d'eau, faisant partie du mélange vapeur-gaz s'é- chappant de l'installation. Il est ainsi possible d'éliminer les pertes d'eau épurée chimiquement et de réaliser l'accumulation du condensat excédentaire résultant des vapeurs d'eau du produit de la combustion du combustible.

Les propriétés de manoeuvrabilité de l'installation à turbine à vapeur et à gaz sont sensiblement améliorées grâce au fait qu'il est maintenant possible de maintenir les paramètres initiaux invariables du mélange vapeur-gaz dans une large plage de la variation de la charge de l'installation.

I1 convient de noter que l'installation à turbine à vapeur et à gaz suivant l'invention est caractérisée par une plus faible pollution thermique du milieu environnant que les installations thermiques énergétiques. Pendant le fonctionnement de l'installation, il est possible d'éliminer pratiquement l'échappement des oxydes d'azote à l'air libre grâce au fait que la combustion du combustible dans l'installation se produit avec un faible coefficient d'excédent d'air et que le refroidissement des produits, provenant de la combustion du combustible, jusqu'à une température de service requise, se fait par un milieu inerte (eau d'alimentation chauffée, mélange vapeur-eau, vapeur saturée ou vapeur surchauffée).

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description des variantes concrètes de sa réalisation en se référant aux dessins annexés sur lesquels
- la Fig. 1 est un schéma thermique de l'installation de turbine à vapeur et à gaz conforme à l'invention
- la Fig. 2 est un schéma thermique d'une variante de l'installation de turbine à vapeur et à gaz conforme à l'invention.

L'installation à turbine à vapeur et à gaz comporte un compresseur 1 (Fig.l) monté sur le même arbre 2 que la turbine à vapeur et à gaz 3 et qu'un générateur électrique 4. Le compresseur d'air I est relié en série suivant le circuit de gaz à un dispositif 5, destiné à produire le mélange vapeur gaz et à la turbine vapeur-gaz 3. Selon la variante donnée de réalisation de l'installation à turbine on a utilisé une chambre de combustion en tant que dispositif 5 pour la production de mélange vapeur-gaz. L'installation à turbine possède en plus un réchauffeur d'eau 6, dont le circuit de gaz est mis en communication avec le circuit d'échappement de la turbine a' vapeur et à gaz 3.

A la sortie du réchauffeur d'eau 6, le circuit de vapeur et d'eau est relié au dispositif 5 pour l'obtention du mélange vapeur-gaz.

L'installation comporte aussi un condenseur 7 du type mélangeur, dont l'entrée du circuit de gaz est reliée à la sortie du circuit de gaz du réchauffeur d'eau 6 et dont la sortie du circuit d'eau est reliée à l'entrée du réchauffeur d'eau 6. On forme ainsi un circuit fermé d'amenée de l'eau d'alimentation chauffée, du mélange vapeur-eau, de la vapeur d'eau saturée ou surchauffée (en partant des paramètres initiaux adoptés dans l'installation) au dispositif 5 de production du mélange vapeur-gaz. La direction du mouvement des fluides gazeux et de l'eau dans lesdites conditions de liaison est indiquée par des flèches.

La nécessité d'utiliser le condenseur-mélangeur 7 dans l'installation à turbine à vapeur et à gaz est due au fait que le mélange vapeur-gaz, arrivant au condenseur 7, contient une grande quantité de gaz non condensables qui altèrent fortement le processus de condensation des vapeurs d'eau. I1 est pratiquement impossible de réaliser la condensation des vapeurs d'eau d'un tel mélange vapeur-gaz dans un condenseur à surfaces de condensation.

On a également incorporé dans le schéma de l'installation à turbine un refroidisseur d'eau 8 dont l'entrée du circuit d'eau est reliée à la sortie du circuit d'eau du condenseur 7 tandis que sa sortie est reliée à l'entrée du circuit d'eau du condenseur 7. Grâce à cet agencement des appareils on forme un circuit fermé d'amenée de l'eau de refroidissement au condenseur 7 (la direction du courant d'eau de refroidissement est indiquée sur le dessin par la flèche). Dans cette variante, on a utilisé une tour de réfrigération de Geller comme refroidisseur d'eau 8 mais il est possible d'utiliser un échangeur eau-eau.

Le compresseur à vide 9, relié à la sortie du circuit de gaz du condenseur 7, est monté sur le même arbre 2 que le compresseur d'air 1, la turbine à vapeur et à gaz 3 et le générateur électrique 4.

Dans le schéma thermique de l'installation, on a incorporé un refroidisseur de gaz 10, dont l'entrée est reliée à la sortie du circuit de gaz du condenseur 7 et dont la sortie est reliée à l'entrée du compresseur à vide 9 tandis que le circuit d'eau de ce refroidisseur 10 communique avec le refroidisseur d'eau 8 de manière que la sortie du refroidisseur de gaz 10 soit reliée à l'entrée du refroidisseur d'eau 8 et que la sortie du refroidisseur d'eau 8 soit raccordée à l'en- trée du refroidisseur de gaz 10. On réalise ainsi encore un circuit fermé, de refroidissement des gaz non condensables aspirés du condenseur 7 (la direction du courant de ces gaz est indiquée par les flèches). I1 est cependant possible de supprimer le refroidisseur de gaz 10 dans le schéma thermique de 1'installation-à turbine. On détermine la nécessité de le monter en partant des paramètres de départ, dont on se sert lors du calcul du schéma thermique.

Des pompes 11 et 12 sont montées à la sortie du circuit d'eau du condenseur 7 et branchées respectivement dans le circuit fermé d'amenée d'eau d'alimentation, du mélange vapeureau, de la vapeur saturée ou surchauffé dans le dispositif 5 et dans les circuits fermés d'amenée d'eau de refroidissement dans le condenseur 7 et le refroidisseur de gaz 10.

La Fig. 2 représente une variante du schéma thermique de l'installation dans laquelle une turbine à vapeur 13 et un générateur de vapeur haute pression 14 font office de dispositif de production du mélange vapeur-eau. La turbine à vapeur 13 est montée sur le même arbre 2 que le compresseur d'air 1, avec la turbine 3, le compresseur à vide 9 et le générateur électrique 4.

L'entrée du circuit de gaz du générateur de vapeur haute pression 14 est reliée a' la sortie du compresseur d'air 1 tandis que la sortie du circuit de gaz du générateur 14 est raccordée à la turbine à vapeur et à gaz 3. La sortie du circuit de vapeur et d'eau du générateur de gaz à haute pression 14 est raccordée à l'entrée de la turbine à vapeur à contre-pression 13 tandis que son entrée est reliée à la sortie du circuit de vapeur et d'eau du réchauffeur d'eau 6.

La sortie du circuit d'échappement de la turbine à contre-pression 13 est raccordée à la sortie du circuit de gaz du générateur de vapeur haute pression 14.

Dans les variantes ci-dessus de réalisation de l'installation, on a utilisé le compresseur I sans refroidissement intermédiaire de l'air pendant le processus de compression et la turbine à vapeur et à gaz 3 sans chauffage intermédiaire du fluide moteur (mélange vapeur-gaz) pendant le procossus d'expansion Cependant, pour augmenter la puissance unitaire et améliorer le rendement économique,, il est possible d'utiliser un refroidissement intermédiaire de l'air pendant le processus de compression pour l'élévation du taux d'augmentation de la pression et le réchauffage intermédiaire du mélange vapeur-gaz pendant le processus d'expansion. Dans cette variante de réalisation de l'installation selon l'in Invention, il est préférable d'utiliser un schema d'organisation comportant plusieurs rotors.

L'installation â turbine à vapeur et a' gaz suivant l'invention fonctionne de la manière suivante.

L'air atmosphérique étant passé par le filtre (non représenté au dessin) parvient dans le compresseur d'air 1 (suivant la flèche A) dans lequel il est comprimé jusqu'à la pression correspondante. Après le compresseur 1, l'air comprimé arrive à la chambre de combustion, dans la variante de l'ins tallation représentée sur la Fig.l, ou bien dans le générateur de vapeur haute pression 14, dans l'exemple de la Fig.2.

Dans la chambre de combustion et dans le générateur de vapeur haute pression 14, le combustible gazeux ou liquide (la flèche B indique sur les Fig. 1 et 2 l'amenée de combustible) est brûlé dans une atmosphère d'air comprimé, le coefficient d'air excédentaire étant de 1,01 à 1,02 approximativement.

Lors de la combustion du combustible avec un tel coefficient d'air excédentaire il se forme des gaz des produits de combustion dont la température atteint à peu près 2200 OC. Pour obtenir la température requise du fluide moteur, mélange vapeur-gaz on injecte l'eau d'alimentation chauffée, un mélange vapeur-eau, une vapeur saturée ou surchauffée (en partant des paramètres de départ imposés pour le calcul de l'installation) dans la chambre de combustion, en quantité déterminée en partant de l'équation du bilan thermique de la chambre de combustion et de la condition de l'obtention de la température requise du mélange vapeur-gaz en amont de la turbine à vapeur et à gaz 3.Dans le générateur de vapeur haute pression 14 (Fig.2), les gaz des produits résultant de la combustion du combustible sont refroidis d'abord jusqu'a la température déterminée par le bilan de vapeur produite dans le générateur de vapeur 14 pour la turbine à vapeur a' contre-pression 13. Le mélange vapeur-gaz se forme, selon la variante examinée, au moyen de l'introduction de la vapeur, déjà utilisée dans la turbine à vapeur à contre-pression 13, dans les gaz des produits provenant de la combustion du combustible et s'échappant du géné- rateur de vapeur haute pression 14. La quantité de vapeur à introduire est déterminée en partant du bilan thermique et en prenant en considération la condition d'obtention d'une température voulue du mélange vapeur-gaz.

Grâce au fait que dans l'installation proposée le combustible est brûlé avec un faible coefficient d'air excédentaire et les gaz des produits de combustion du combustible sont refroidis par un milieu inerte (eau d'alimentation chauf fée, mélange vapeur-eau, vapeur saturée ou surchauffée), le fluide moteur de l'installation à turbine, mélange vapeur-gaz ne contient pratiquement aucun oxyde d'azote. On assure ainsi une réduction sensible de la quantité de gaz nocifs s'échappant à l'atmosphère pendant le fonctionnement de l'installation.

Le fluide moteur de l'installation, mélange vapeur-gaz, parvient du dispositif 5 (Fig.l) à la turbine à vapeur et à gaz 3 où il se détend jusqu'à une pression inférieure à la pression atmosphérique. La turbine à vapeur et à gaz 3 entrat- ne en rotation un générateur 4, un compresseur d'air I et un compresseur à vide 9.

Selon l'autre variante de réalisation de l'installation, le mélange vapeur-gaz produit à la suite du mélange de la vapeur utilisée par la turbine à vapeur à contre-pression 13 (Fig.2) avec des gaz résultant de la combustion du combustible provenant du générateur de vapeur 14 arrive également à la turbine à vapeur et à gaz 3 et se détend dans celle-ci jus qu'â une pression inférieure à la pression atmosphérique. La turbine à vapeur et à gaz 3 et la turbine à vapeur à contrepression 13 entraînent en rotation le générateur électrique 4, le compresseur d'air I et le compresseur à vide 9.

Le mélange vapeur-gaz utilisé dans la turbine 3 débouche de celle-ci sous une pression inférieure à la pression atmosphérique et est amené vers le réchauffeur d'eau 6 dans lequel est engendré l'eau d'alimentation chauffée, le mélange vapeur-eau, la vapeur saturée ou la vapeur surchauffée en fonction des paramètres initiaux imposés dans l'installation.

Suivant les liaisons de circuits de l'installation à turbine représentée sur la Fig. 1 l'eau d'alimentation est envoyée vers la chambre de combustion pour la production du fluide moteur, mélange vapeur-gaz, alors que le cas de l'installation à turbine représentée sur la Fig.2, elle est envoyée au générateur de vapeur haute pression 14 pour engendrer de la vapeur avec les paramètres nécessaires au fonctionnement de la tur bine à vapeur à contre-pression 13.

Liteau d'alimentation parvient au réchauffeur d'eau 6, sous la pression requise à l'aide d'une pompe à condensat 12.

A partir du réchauffeur d'eau 6, le mélange vapeur-gaz part vers le condenseur-mélangeur 7. Dans celui-ci > les vapeurs d'eau faisant partie du mélange vapeur-gaz se condensent à la suite du fait que l'eau d'alimentation refroidie dans le refroidisseur d'eau est amenée dans celui-ci. La quantité de vapeur d'eau qui se condense dans le condenseur 7 dépasse la quantité de vapeur d'eau se formant à partir de l'eau d'alimentation qui se trouve dans le circuit et qui est amenée dans la chambre de combustion (dans la variante représentée sur la Fig.l), ou bien la quantité de vapeur d'eau utilisée dans la turbine à contre-pression 13 (Fig.2) et mélangées avec les gaz des produits de combustion du combustible.La quantité excédentaire de vapeur d'eau est déterminée par la quantité de vapeur d'eau formée à la suite de la combustion du combustible. I1 se forme alors une quantité excédentaire de condensat dans le condenseur 7 Le condensat est évacué du circuit de l'installation (suivant la flèche C) et peut être utilisé pour les besoins propres de l'installation soit pour d'autres objectifs.

On a ainsi éliminé les pertes irréparables d'eau d'alimentation dans l'installation à turbine suivant l'invention, qui sont propres aux installations de production d'énergie connues.

Depuis le condenseur 7, les gaz non condensables des produits issus de la combustion du combustible sont aspirés par le compresseur à vide 9 qui les éjecte dans la cheminée des fumées (non représentée au dessin).

Avant l'arrivée au compresseur à vide 9, les gaz non condensables sont refroidis au préalable dans le refroidis seur de gaz 10.

En cas expansion du mélange vapeur-gaz dans la turbine à vapeur et à gaz 3 jusqu'à une pression voisine de 0,1 atm/cm et au-dessous de cette valeur, il n'est pas obligatoire de prévoir un refroidisseur de gaz dans le schéma de l'installation à turbine à vapeur et à gaz.

Une partie du condensat obtenudans le condensateur 7 est amené à l'aide de la pompe 11, sous une pression voulue au refroidisseur d'eau 8 d'où elle est renvoyée de nouveau au condenseur 7.

Grâce au fait qu'on utilise la chaleur d'une manière plus complète grâce à ce que l'expansion du mélange vapeurgaz se produit jusqu'à une pression inférieure à la pression atmosphérique, la puissance unitaire et le rendement de l'installation suivant l'invention sont plus élevés. Ainsi, par exemple, dans le cas de l'installation à turbine représentée sur la Fig.l, dans laquelle le débit d'air à travers le compresseur d'air I est de 630 kg/s et la température maximale du mélange vapeur-gaz est de 1 1000, le rendement est d'environ 47 % et la puissance unitaire est d'environ 800 MW.

I1 convient de noter que l'installation à turbine à vapeur est à gaz est caractérisée par des propriétés de manoeuvrabilité améliorées. La baisse de sa puissance nominale de 100 à 60 70 ne provoque aucune variation du rendement de l'installation car on a assuré la possibilité de maintenir à une valeur constante les paramètres initiaux du mélange vapeur-gaz.

Claims (2)

REVENDICATIONS

1 - Installation à turbine à vapeur et à gaz du type comportant un compresseur d'air monté sur un même arbre avec une turbine à vapeur et à gaz et avec un générateur électrique, relié en série par le circuit de gaz au dispositif produisant un mélange vapeur-gaz et à la turbine à vapeur et à gaz et un réchauffeur d'eau, dont le circuit de gaz est mis en communication avec le circuit d'échappement de la turbine à vapeur et à gaz tandis qu'a' la sortie de celui-ci le circuit de vapeur et d'eau est branché sur le dispositif de production du mélange vapeur-gaz, caractérisée en ce que cette installation comporte en outre un condenseur-mélangeur (7) dont 11 entrée du circuit de gaz est reliée à la sortie du circuit de gaz du réchauffeur d'eau (6) et dont la sortie du circuit d'eau est reliée à l'entrée du réchauffeur d'eau (6j, un compresseur à vide (9), monté sur le même arbre (2) que le compresseur d'air (1), la turbine à vapeur et à gaz (3) et le générateur électrique (4) et relié à la sortie du circuit de gaz du condenseur et un refroidisseur d'eau (8) dont l'en- trée du circuit d'eau est reliée a' la sortie du circuit d'eau du condenseur (7) tandis que sa sortie est raccordée à lten- trée du circuit d'eau du condenseur (7).

2 - Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un refroidisseur de gaz (10) dont l'entrée est reliée à la sortie du circuit de gaz du condenseur (7) et dont la sortie est reliée au compresseur à vide (9) tandis que le circuit d'eau dudit refroidisseur (10) communique avec le refroidisseur d'eau (8) de manière que la sortie du refroidisseur de gaz (10) soit reliée à l'entrée du refroidisseur d'eau tandis que la sortie de celui-ci est reliée à l'entrée du refroidisseur de gaz (10).