FR2766907A1 - Systeme de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale - Google Patents
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Abstract
Un système de chauffage d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur (2), un condenseur (3) et un générateur de vapeur (1) comprend : une unité d'injecteur de vapeur (4) pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de la turbine à vapeur et une eau d'effluent déchargée depuis le condenseur afin de mélanger l'eau d'effluent avec la pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de l'eau d'effluent avec la pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées. L'unité d'injecteur de vapeur comprend un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur en série pour recevoir l'une de la pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation et un dégazeur centrifuge à jet afin d'appliquer une force centrifuge à l'eau d'alimentation et aux vapeurs d'échappement afin d'effectuer un dégazage.
Description
ARRIÈRE-PLAN DE L'INVENTION
Domaine de l'invention La présente invention concerne de façon générale un système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale. Plus spécifiquement, l'invention concerne un système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale, qui comporte un injecteur de vapeur pour chauffer une eau d'alimentation acheminée dans un réacteur nucléaire, une chaudière d'une centrale thermique ou similaire. Art antérieur pertinent Tout d'abord, l'art antérieur d'un premier aspect de l'invention
sera décrit.
La figure 11 est une vue schématique d'un système de turbines
de centrale dans une centrale.
La vapeur générée par un générateur de vapeur 1 est introduite dans une turbine à vapeur de côté haute pression 2A via un conduit de vapeur principal 13 afin d'entrainer la turbine à vapeur de côté
haute pression 2A.
La turbine à vapeur de côté haute pression 2A est connectée à une turbine à vapeur de côté basse pression 2B via un conduit de connexion 14. Dans la partie intermédiaire du conduit de connexion 14, est prévu un réchauffeur 11 pour chauffer la vapeur qui a fourni du travail dans la turbine à vapeur 2A, la vapeur étant générée par le générateur de vapeur 1 ou étant la vapeur qui s'échappe de la
turbine.
La vapeur, qui a fourni du travail dans la turbine à vapeur de
côté basse pression 2B, est condensée au niveau d'un condenseur 3.
L'eau condensée a sa température et sa pression augmentées au moyen d'un groupe de pompes d'augmentation de pression 15, de groupes de réchauffeur d'eau d'alimentation 6a et 6b et de pompes d'eau d'alimentation 5 pour être retournée au générateur de vapeur 1
en tant qu'eau d'alimentation.
Par conséquent, le système de production d'eau d'alimentation dans le système de turbine de la centrale comprend un équipement tournant de dimension importante multiétage multisérie tel que les pompes d'augmentation de pression 15 et que les pompes d'eau d'alimentation 5 ainsi que les groupes de réchauffeur d'eau
d'alimentation 6a et 6b.
Puis l'art antérieur du second aspect de l'invention sera décrit.
La figure 30 représente un système de chauffage d'eau d'alimentation 300 pour un réacteur à eau bouillante avancé courant
(qui sera ci-après appelé "ABWR").
Sur la figure 30, une turbine à vapeur haute pression 102 et une turbine à vapeur basse pression 103 sont entraînées par la vapeur générée par un réacteur nucléaire 101 pour entraîner une génératrice 104 connectée à la turbine à vapeur haute pression 102 et à la turbine à vapeur basse pression 103. La vapeur, qui a fourni du travail dans la turbine à vapeur basse pression 103, est condensée dans un condenseur 105. Le condensat dans le condenseur est acheminé en tant qu'eau d'alimentation 109 jusqu'à un système de chauffage d'eau d'alimentation 300 via un éjecteur à air 107 et un filtre/déminéraliseur de condensat 108 au moyen d'une
pompe de condensat basse pression 106.
L'eau d'alimentation 109 a sa température et sa pression augmentées au moyen du système de chauffage d'eau d'alimentation 300 puis elle est acheminée jusqu'à une section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 de telle sorte qu'une eau d'alimentation haute température et haute pression est appliquée depuis la section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 jusqu'au réacteur nucléaire 101. Un index de référence 310 représente un réservoir de drainage. En outre, un index de référence 311 représente une pompe de drainage basse pression et un index de
référence 110 représente une pompe de condensat haute pression.
Ce système de chauffage d'eau d'alimentation 300 comprend trois lignes A, B, C de réchauffeurs du type échangeur thermique prévus en parallèle. Chacune des lignes A, B, C comprend quatre réchauffeurs d'eau d'alimentation basse pression du type échangeur thermique 301 connectés en série. Par conséquent, le système de chauffage d'eau d'alimentation 300 comporte 12 réchauffeurs d'eau
d'alimentation basse pression 301 en tout.
Les vapeurs d'échappement 303, 304, 305, 306 extraites de la turbine à vapeur basse pression 103 sont acheminées jusqu'aux chauffeurs d'eau d'alimentation basse pression série à quatre étages 301, 301, 301, 301 des lignes respectives. Lorsque le fonctionnement de régime établi est mis en oeuvre, la pression de la vapeur d'échappement de premier étage 303 est à 0,05 MPa et la pression de la vapeur d'échappement de second étage 304 est à 0,1 MPa. En outre, la pression de la vapeur d'échappement de troisième étage 305 est à 0,21 Mpa et la pression de la vapeur d'échappement de quatrième étage 306 est à 0,4 MPa. Chacun des réchauffeurs d'eau d'alimentation basse pression 301 présente un diamètre d'environ 2 m et une longueur d'environ 14 m. Comme représenté sur la figure 31, le réchauffeur d'eau d'alimentation basse pression 301 est utilisé en tant que réchauffeur de tête 307. Quatre réchauffeurs de tête 307 pour chaque ligne sont prévus sur la partie supérieure du condenseur 105. Comme représenté sur la figure 32, le réchauffeur d'eau d'alimentation basse pression 301 qui joue le rôle de réchauffeur de tête 307 comprend 10000 conduits de transfert thermique en acier inoxydable pour un réchauffeur. Par conséquent, du chrome, qui est un composant de l'acier inoxydable, est élué en tant qu'ion de chrome dans l'eau d'alimentation, ce qui fait qu'il entre dans le réacteur nucléaire 101, ce qui fait qu'il est amené à adhérer à l'équipement dans le réacteur, et les conduits de transfert thermique eux-mêmes se détériorent de telle sorte qu'il est nécessaire de changer les conduits de transfert thermique environ tous les vingt ans. Ce travail d'échange nécessite environ une demi-année puisque les réchauffeurs de tête 307 doivent être retirés de la partie
supérieure du condenseur 105 pour changer l'échangeur thermique.
Le montant d'électricité correspondant à la quantité d'électricité générée par l'ABWR pendant une demi-année atteint environ 1000 milliards de francs. Par conséquent, il est non souhaitable d'arrêter l'installation pendant une longue période du point de vue des coûts pendant la durée de vie de l'installation. En outre, puisque la hauteur d'installation des réchauffeurs de tête 307 s'ajoute à la hauteur du condenseur 105 lorsque l'on adopte les réchauffeurs de tête 307, la hauteur d'installation de la turbine 103 placée dessus et la hauteur
du bâtiment de turbine 309 (voir figure 29(a)) sont augmentées.
Le système d'acheminement d'eau d'alimentation dans le système de turbine de la centrale comprend un équipement tournant de grande dimension multiétage multisérie tel que des pompes d'augmentation de pression et des pompes d'eau d'alimentation ainsi que des groupes de réchauffeur d'eau d'alimentation. Par conséquent, un problème se pose en ce sens que même si la fiabilité de chaque équipement est améliorée, le taux de survenue de dysfonctionnements augmente nécessairement globalement puisque
l'installation comporte un grand nombre d'équipements.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
Par conséquent, un objet de la présente invention consiste à éliminer les problèmes mentionnés ci-avant de l'art antérieur et à proposer un système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale qui utilise un injecteur de vapeur présentant une structure relativement simple permettant d'élever simultanément la température et la pression d'une eau d'alimentation en utilisant de la vapeur en tant que source d'entraînement, dans le système de chauffage d'eau d'alimentation d'un système de turbine d'une centrale de telle sorte qu'il soit possible de simplifier un système d'acheminement d'eau d'alimentation et qu'il soit possible d'améliorer la capacité de maintenance, de réduire le risque de perturbations induites par des facteurs mécaniques et d'améliorer la fiabilité de la
production stable d'énergie électrique.
Un autre objet de la présente invention consiste à réduire la dimension d'un réchauffeur d'eau d'alimentation afin de réduire son espace d'installation, ce qui réduit la dimension d'un bâtiment de turbine, et afin d'empêcher que l'installation ne soit arrêtée pendant une longue durée lors du travail d'échange en empêchant que des ions de chrome ne soient élues et qu'un réchauffeur d'eau d'alimentation se détériore en réduisant de façon considérable la zone mouillée d'une paroi en acier inoxydable qui entre en contact avec de
l'eau d'alimentation.
Afin de réaliser les objets mentionnés ci-avant ainsi que d'autres, on propose un système de chauffage d'eau d'alimentation permettant de chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur, un condenseur et un générateur de vapeur, le système de chauffage d'eau d'alimentation comprenant: un moyen d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'effluent déchargée depuis le condenseur afin d'acheminer l'eau chauffée jusqu'au générateur de vapeur, le moyen d'eau d'alimentation comportant un injecteur de vapeur pour recevoir une vapeur d'entraînement et l'eau d'effluent afin de mélanger l'eau d'effluent avec la vapeur d'entraînement pour augmenter la
température et la pression du mélange.
Dans ce système de chauffage d'eau d'alimentation, la vapeur d'entraînement peut-être une vapeur d'échappement extraite de la
turbine à vapeur.
Le moyen d'eau d'alimentation peut comprendre: une ligne de dérivation qui est dérivée depuis une ligne de côté d'entrée dudit générateur de vapeur; un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition une eau d'alimentation introduite via ladite ligne de dérivation sous pression réduite; et un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz-liquide de l'eau d'alimentation portée à ébullition par le moyen de réduction de pression sous pression réduite; ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur générée par
ledit collecteur de purge.
Le moyen d'eau d'alimentation peut comprendre un réchauffeur d'eau d'alimentation entre un côté d'entrée dudit générateur de vapeur et ledit injecteur de vapeur; un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition un drainage dudit réchauffeur d'eau d'alimentation sous pression réduite; un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz-liquide d'une eau d'alimentation portée à ébullition par ledit moyen de réduction de pression sous pression réduite; ladite vapeur d'entraînement étant
une vapeur générée par ledit collecteur de purge.
La turbine à vapeur peut comporter: une turbine de côté haute pression, une turbine de coté basse pression en amont de ladite turbine de coté haute pression et un réchauffeur de séparation par teneur en humidité, qui comprend un séparateur par teneur en humidité ou réchauffeur et qui est prévu entre ladite turbine haute pression et ladite turbine basse pression; et dans lequel ledit moyen d'eau d'alimentation comporte un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition un drainage dudit réchauffeur de séparation par teneur en humidité sous pression réduite et un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz- liquide d'une eau d'alimentation portée à ébullition par ledit moyen de réduction de pression sous pression réduite, ladite vapeur d'entraînement étant
une vapeur générée par ledit collecteur de purge.
Le moyen d'eau d'alimentation peut comprendre: une ligne de dérivation pour acheminer une eau dans ledit générateur de vapeur en tant qu'eau de dérivation; un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition une eau d'alimentation introduite via ladite ligne de dérivation sous pression réduite; et un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz-liquide de l'eau d'alimentation portée à ébullition par le moyen de réduction de pression sous pression réduite, ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur
générée par ledit collecteur de purge.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre: une pompe d'eau d'alimentation, prévue en parallèle audit injecteur de vapeur, pour recevoir ladite eau d'effluent; et un réchauffeur d'eau d'alimentation prévu en aval dudit injecteur de vapeur et de ladite pompe d'eau d'alimentation. Le moyen d'eau d'alimentation peut comporter un moyen de régulation pour réguler la pression ou la température de ladite eau
d'effluent entrée sur ledit injecteur de vapeur.
Le moyen de régulation peut comporter un réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation pour chauffer ladite eau d'effluent et un injecteur de vapeur de régulation pour recevoir une vapeur d'échappement extraite de ladite turbine à vapeur en tant que vapeur d'entraînement; et dans lequel une eau d'alimentation chauffée par ledit réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation est entrée sur ledit injecteur de vapeur de régulation et une eau d'alimentation émise en sortie depuis ledit injecteur de vapeur de régulation est entrée sur ledit injecteur de vapeur en tant que dite eau d'effluent
après avoir été chauffée par ledit réchauffeur d'eau d'alimentation.
Selon un autre aspect de la présente invention, on propose un système de chauffage d'eau d'alimentation permettant de chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur, un condenseur et un générateur de vapeur, ledit système de chauffage d'eau d'alimentation comprenant: une unité d'injecteur de vapeur pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, ladite unité d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge à jet, prévu en aval dudit injecteur multietage, pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée desdites vapeurs d'échappement afin de décharger ladite eau d'alimentation
dégazée.
Dans ce système de chauffage d'eau d'alimentation, l'injecteur de vapeur multiétage peut comprendre: un injecteur de vapeur de premier étage, prévu au niveau d'un premier étage, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression minimum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement; et un injecteur de vapeur d'étage final, prévu au niveau d'un étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement, ledit injecteur de vapeur de premier étage comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage pour recevoir ladite eau d'effluent afin de produire sous forme de jet ladite eau d'effluent; une tuyère de vapeur pour ledit premier étage pour recevoir ladite vapeur d'échappement de la pression minimum depuis l'extérieur de ladite eau d'effluent produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage; et une tuyère de mélange pour ledit premier étage pour mélanger ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression minimum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit premier étage, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées, ledit injecteur de vapeur d'étage final comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit étage final pour recevoir et produire sous forme de jet ladite eau d'alimentation à température et pression augmentées; une tuyère de vapeur pour ledit étage final pour recevoir ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum depuis l'intérieur de ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit étage final; et une tuyère de mélange pour ledit étage final pour mélanger ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit étage final avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit étage final, afin de produire sous forme de
jet une eau d'alimentation à température et pression augmentees.
L'injecteur de vapeur multiétage peut en outre comprendre au moins un injecteur de vapeur d'étage intermédiaire, prévu entre ledit injecteur de vapeur de premier étage et ledit injecteur de vapeur d'étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression intermédiaire de ladite pluralité de vapeurs
d'échappement.
La tuyère de jet d'eau pour le premier étage de l'injecteur de vapeur de premier étage est prévue de manière à pouvoir être déplacée suivant des directions axiales par rapport à d'autres parties
dudit injecteur multiétage logé dans ledit conteneur cylindrique.
La pression de chacune de la pluralité de vapeurs d'échappement est égale à une pression de chacune d'une pluralité de vapeurs d'échappement acheminées jusqu'à un système de chauffage d'eau d'alimentation classique comportant un réchauffeur
d'eau d'alimentation du type échangeur thermique.
Le dégazeur centrifuge à jet peut comprendre une tuyère de jet de dégazage pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage afin de convertir ladite eau d'alimentation selon un fluide sous forme de gouttelettes d'eau, qui est constitué en tant qu'agrégation de gouttelettes d'eau; un diffuseur pour permettre audit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et à ladite vapeur d'échappement de passer au travers afin de dégazer ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau au moyen de ladite vapeur d'échappement afin d'augmenter la pression dudit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et de ladite vapeur d'échappement afin de décharger ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement; et un moyen de séparation par force centrifuge pour appliquer une force centrifuge à un melange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement, qui ont été déchargés depuis ledit
diffuseur, afin de séparer spatialement l'eau de la vapeur.
La tuyère de jet de dégazage peut être prévue de manière à faire
saillie depuis une partie d'extrémité du conteneur cylindrique.
La tuyère de jet de dégazage peut comprendre: une tuyère centrale qui fait saillie depuis le centre de ladite partie d'extrémité dudit conteneur cylindrique suivant une direction axiale dudit conteneur cylindrique; et des tuyère périphériques, qui sont situées de manière à entourer ladite tuyère centrale et qui font saillie de manière à être inclinées par rapport à ladite direction axiale dudit
conteneur cylindrique.
Le diffuseur peut comporter un conduit rectiligne cylindrique au voisinage de ladite tuyère de jet de dégazage et une embouchure
en cloche au niveau d'une entrée dudit conduit rectiligne.
Le moyen de séparation par force centrifuge peut comporter un conduit cintré en forme de coude qui est formé de telle sorte qu'un mélange d'eau et de vapeur comprenant le fluide sous forme de gouttelettes d'eau et la vapeur d'échappement s'écoule le long d'une
surface de paroi interne du conduit cintré.
Le dégazeur centrifuge à jet peut comprendre: une ligne de recirculation pour retourner ladite vapeur séparée spatialement par ledit moyen de séparation par force centrifuge jusqu'à un côté d'entrée dudit diffuseur; et un conduit cintré pour décharger une vapeur dégazée contenant un gaz de non condensation jusqu'audit
condenseur ou jusqu'à un étage basse pression de turbine.
La vapeur d'échappement entrée sur le dégazeur centrifuge à.
jet peut être une vapeur d'échappement présentant une pression
maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement.
Le dégazeur centrifuge à jet peut comporter une tuyère de jet de vapeur pour entrer la vapeur d'échappement dans le diffuseur, la tuyère de jet de vapeur étant montée sur une paroi latérale du diffuseur, et une direction de sortie de la tuyère de jet de vapeur étant
une direction axiale du diffuseur.
Selon un autre aspect de la présente invention, on propose un système de chauffage d'eau d'alimentation permettant de chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur, un condenseur et un générateur de vapeur, ledit système de chauffage d'eau d'alimentation comprenant: un système d'injecteur de vapeur pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, ledit système d'injecteur de vapeur comprenant: un carter cylindrique; une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur prévues dans ledit carter parallèlement les unes aux autres; et une ligne d'acheminement de vapeur d'échappement, prévue dans ledit carter, pour acheminer une pluralité de vapeurs d'échappement présentant différentes pressions extraites de ladite turbine à vapeur jusqu'à chacune de ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, chacune desdites unités d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge à jet, prévu en aval dudit injecteur de vapeur multiétage, pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée et lesdites vapeurs d'échappement afin de décharger ladite eau d'alimentation dégazée. Dans ce système de chauffage d'eau d'alimentation, l'injecteur de vapeur multiétage peut comprendre: un injecteur de vapeur de premier étage, prévu au niveau d'un premier étage, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression minimum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement; et un injecteur de vapeur d'étage final, prévu au niveau d'un étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement, ledit injecteur de vapeur de premier étage comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage pour recevoir ladite eau d'effluent afin de produire sous forme de jet ladite eau d'effluent; une tuyère de vapeur pour ledit premier étage pour recevoir ladite vapeur d'échappement de la pression minimum depuis l'extérieur de ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage; et une tuyère de mélange pour ledit premier étage pour mélanger ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression minimum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit premier étage, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées, ledit injecteur de vapeur d'étage final comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit étage final pour recevoir et produire sous forme de jet ladite eau d'alimentation à température et pression augmentées; une tuyère de vapeur pour ledit étage final pour recevoir ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum depuis l'intérieur de ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit étage final; et une tuyère de mélange pour ledit étage final pour mélanger ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit étage final avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit étage final afin de produire sous forme de
jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées.
Le dégazeur centrifuge à jet peut comprendre: une tuyère de jet de dégazage pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage afin de convertir ladite eau d'alimentation selon un fluide sous forme de gouttelettes d'eau, qui est en tant qu'agrégation de gouttes d'eau; un diffuseur pour permettre audit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et à ladite vapeur d'échappement de passer au travers afin de dégazer ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau au moyen de ladite vapeur d'échappement afin d'augmenter la pression dudit fluide sous forme de gouttelettes d'eau dégazé et de ladite vapeur d'échappement afin de décharger ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau dégazé et ladite vapeur d'échappement; et un moyen de séparation par force centrifuge pour appliquer une force centrifuge à un mélange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement, qui ont été déchargés depuis ledit
diffuseur, afin de séparer spatialement l'eau de la vapeur.
Le carter peut être agencé horizontalement et fixé directement à un sol de bâtiment au moyen de dispositifs de fixation de montage
rigides en utilisant des boulons d'ancrage.
Le carter peut comporter un couvercle de côté d'entrée amovible sur lequel une tuyère d'alimentation et un actionneur d'entraînement de tuyère sont montés, ladite tuyère d'acheminement acheminant ladite eau d'effluent jusqu'à ladite unité d'injecteur de vapeur; et ledit actionneur d'entraînement de tuyère déplaçant ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage suivant des directions axiales par rapport à ladite tuyère de mélange pour leditpremier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage logé dans ledit conteneur cylindrique. Le carter peut comporter un couvercle de côté de sortie amovible sur lequel le diffuseur dudit dégazeur centrifuge à jet est monté, et un côté de sortie dudit diffuseur fait saillie depuis ledit
couvercle de côté de sortie.
Le carter peut comporter un couvercle de côté de sortie amovible et l'injecteur de vapeur multiétage logé dans le conteneur cylindrique peut être retiré du carter tandis que le couvercle de côté
de sortie est ôté.
Le carter peut comporter une partie de conteneur fermée formant une partie de son côté de sortie, ladite tuyère de jet de dégazage étant située dans ladite partie de conteneur, une partie de côté d'entrée dudit diffuseur étant située dans ladite partie de conteneur de manière à être espacée d'une partie d'extrémité de ladite tuyère de jet de dégazage, ledit dégazeur centrifuge à jet comportant une ligne pour retourner ladite vapeur séparée spatialement par ledit
moyen de séparation centrifuge jusqu'à ladite partie de conteneur.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un réservoir tampon pour stocker une eau d'alimentation dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, ladite eau stockée dans ledit réservoir tampon étant acheminée jusqu'audit générateur de vapeur via une pompe de
condensat haute pression.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un réservoir tampon pour stocker une eau d'alimentation dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, ledit moyen de séparation centrifuge étant formé sur une
surface de paroi interne dudit réservoir tampon.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un moyen d'eau d'alimentation de dérivation pour acheminer une eau d'alimentation jusqu'audit générateur de vapeur
lorsque ledit système d'injecteur de vapeur est inopérant.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un moyen de commande d'introduction pour introduire ledit système d'injecteur de vapeur dans un système d'eau d'alimentation lorsqu'une charge de ladite centrale atteint une charge
prédéterminée après que ladite centrale est démarrée.
Le moyen de commande d'introduction peut comporter un moyen de commande d'écoulement d'eau de débordement pour minimiser un débit d'écoulement d'eau de débordement correspondant à une différence entre une somme d'un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage et d'un débit d'écoulement de vapeur de ladite vapeur d'échappement acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage et d'un débit d'écoulement
de décharge d'une eau d'effluent.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement d'eau d'alimentation; un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement de vapeur; un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement de décharge; un moyen de calcul d'écoulement d'eau de débordement pour calculer ledit débit d'écoulement d'eau de débordement sur la base de résultats dérivés par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement d'eau d'alimentation, par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement de vapeur et par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement de décharge; et un moyen de régulation pour réguler ledit débit d'écoulement d'eau d'alimentation et ledit débit d'écoulement de vapeur sur la base d'un résultat dudit moyen de
calcul d'écoulement d'eau de débordement.
Le moyen de commande d'écoulement d'eau de débordement peut comprendre: un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'eau d'alimentation comportant un moyen pour commander une vitesse de rotation d'une pompe de condensat basse pression prévue en amont
dudit système d'injecteur de vapeur.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'eau d'alimentation comportant une vanne de régulation d'écoulement prévue en amont dudit système d'injecteur de vapeur pour réguler un
débit d'écoulement de ladite eau d'effluent.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'un débit d'écoulement acheminé jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation comprenant: un conduit de régulation creux qui est mobile suivant des directions axiales dans ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage pour régler une dimension d'ouverture d'une sortie de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage, ladite eau d'effluent étant acheminée dans ledit conduit de régulation creux; et un actionneur d'entraînement de tuyère pour déplacer ledit conduit
de régulation creux suivant lesdites directions axiales.
Le conteneur cylindrique peut comporter un trou de drainage pour décharger une eau de débordement, et une ligne de dégazage pour retourner ladite eau de débordement déchargée depuis ledit trou de drainage jusqu'audit condenseur ou jusqu'à un étage basse pression de ladite turbine à vapeur via un orifice ou une vanne de
contrôle, afin de dégazer ladite eau de débordement.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre une ligne de dégazage pour retourner une partie d'une eau d'alimentation provenant dudit dégazeur centrifuge à jet jusqu'audit condenseur via un orifice ou une vanne de contrôle et
pour dégazer ladite partie d'eau d'alimentation.
Le conteneur cylindrique peut comporter un trou de drainage pour décharger une eau de débordement et une ligne de retour pour retourner ladite eau de débordement déchargée depuis ledit trou de drainage jusqu'audit condenseur ou jusqu'à un réservoir de stockage
de condensat via un orifice ou une vanne de contrôle.
Le systeme de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre un réservoir tampon pour stocker une eau d'alimentation dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage; et un moyen de mesure de volume stocké pour mesurer un volume stocké d'une eau d'alimentation stockée dans ledit réservoir tampon; ledit moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation commandant une vitesse de rotation d'une pompe de condensat basse pression prévue en amont dudit système d'injecteur de vapeur ou une vanne de régulation d'écoulement en amont dudit système d'injecteur de vapeur pour réguler un débit d'écoulement de ladite eau d'effluent sur la base d'un résultat mesuré dudit moyen de mesure de volume stocké de telle sorte que ledit volume stocké soit
un volume prédétermine.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation peut en outre comprendre une ligne de vapeur auxiliaire connectée via un orifice ou une vanne de contrôle à une ligne d'acheminement de vapeur pour acheminer ladite pluralité de vapeurs d'échappement jusqu'audit système d'injecteur de vapeur, pour acheminer une vapeur principale jusqu'audit système d'injecteur de vapeur lorsqu'un fonctionnement
de turbine est mis en oeuvre.
La surface externe du carter peut être recouverte d'un élément de protection en un matériau d'isolation thermique ou en un
matériau d'absorption du son.
Selon encore un autre aspect de la présente invention, on propose un système de chauffage d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur, un condenseur et un générateur de vapeur, ledit système de chauffage d'eau d'alimentation comprenant: une pluralité de systèmes d'injecteur de vapeur agencés en série pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, chacun desdits systèmes d'injecteur de vapeur comprenant: un carter cylindrique; une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur prévues dans ledit carter parallèlement les unes aux autres; et une ligne d'acheminement de vapeur d'échappement prévue dans ledit carter pour acheminer une pluralité de vapeurs d'échappement présentant différentes pressions extraites de ladite turbine à vapeur jusqu'à chacune de ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; chacune desdites unités d'injecteur de vapeur recevant ladite pluralité de vapeurs d'échappement depuis ladite ligne de vapeur d'échappement et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées; chacune desdites unités d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge à jet, prévu en amont dudit injecteur de vapeur multiétage, pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée desdites vapeurs d'échappement afin de décharger ladite eau d'alimentation dégazée. Dans ce système de chauffage d'eau d'alimentation, l'injecteur de vapeur multiétage peut comprendre: un injecteur de vapeur de premier étage, prévu au niveau d'un premier étage, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression minimum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement; et un injecteur de vapeur d'étage final, prévu au niveau d'un étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement, ledit injecteur de vapeur de premier étage comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage pour recevoir ladite eau d'effluent afin de produire sous forme de jet ladite eau d'effluent; une tuyère de vapeur pour ledit premier étage pour recevoir ladite vapeur d'échappement de la pression minimum depuis l'extérieur de ladite eau d'effluent produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage; et une tuyère de mélange pour ledit premier étage pour mélanger ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression minimum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit premier étage, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées, ledit injecteur de vapeur d'étage final comprenant: une tuyère de jet d'eau pour ledit étage final pour recevoir et produire sous forme de jet ladite eau d'alimentation à température et pression augmentées; une tuyère de vapeur pour ledit étage final pour recevoir ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum depuis l'intérieur de ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit étage final; et une tuyère de mélange pour ledit étage final pour mélanger ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit etage final avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum reçue par ladite tuyère de vapeur pour ledit étage final, afin de produire sous forme de
jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées.
Le dégazeur centrifuge à jet peut comprendre: une tuyère de jet de dégazage pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage afin de convertir ladite eau d'alimentation selon un fluide sous forme de gouttelettes d'eau, qui est constitué en tant qu'agrégation de gouttelettes d'eau; un diffuseur pour permettre audit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et à ladite vapeur d'échappement de passer au travers afin de dégazer ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau au moyen de ladite vapeur d'échappement afin d'augmenter la pression dudit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et de ladite vapeur d'échappement afin de décharger ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement; et un moyen de séparation par force centrifuge pour appliquer une force centrifuge à un mélange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement, qui ont été déchargés depuis ledit
diffuseur, afin de séparer spatialement l'eau de la vapeur.
Selon la présente invention, la vapeur d'entraînement est utilisée en tant que source d'entraînement, et la température et la pression de l'eau d'effluent déchargée depuis la turbine à vapeur sont augmentées au moyen de l'injecteur de vapeur. Par conséquent, il est possible d'augmenter simultanément la température et la pression de l'eau d'alimentation acheminée jusqu'au générateur de vapeur en utilisant une structure relativement simple, de telle sorte qu'il est possible de simplifier un système d'acheminement d'eau d'alimentation et qu'il est possible d'améliorer la capacité de maintenance, ce qui réduit le risque de perturbations dues à des facteurs mécaniques, et d'améliorer la fiabilité en ce qui concerne la production stable d'énergie électrique. La vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement peut être n'importe laquelle de diverses vapeurs générées dans le système de chauffage d'eau d'alimentation pour la centrale. Par exemple, la vapeur d'échappement de la turbine à
vapeur peut être utilisée en tant que vapeur d'entraînement.
En outre, le système de chauffage d'eau d'alimentation peut comporter un moyen de réduction de pression pour extraire et porter à ébullition l'eau d'alimentation du côté d'entrée du générateur de vapeur sous pression réduite et un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz-liquide du fluide porté à ébullition sous pression
réduite de telle sorte que la vapeur obtenue par séparation gaz-
liquide générée par le collecteur de purge puisse être utilisée en tant
que vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement.
Dans ce cas, si la vapeur générée en portant à ébullition une eau d'alimentation présentant une enthalpie élevée sous pression réduite est utilisée pour entraîner l'injecteur de vapeur, il est possible d'obtenir les mêmes avantages que ceux dans le cas o la vapeur d'échappement de la turbine à vapeur est utilisée en tant que source d'entraînement. En outre, le système de chauffage d'eau d'alimentation peut comporter un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition un drainage, qui est généré par le réchauffeur d'eau d'alimentation afin d'augmenter la température de l'eau d'alimentation, sous pression réduite, un collecteur de purge pour une séparation gaz-liquide du fluide porté à ébullition sous pression réduite et un injecteur de vapeur pour augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation en utilisant la vapeur obtenue par séparation gaz-liquide générée par le collecteur de purge en tant que source d'entraînement. Dans ce cas, si le drainage généré par le réchauffeur d'eau d'alimentation pour augmenter la température de l'eau d'alimentation de la centrale est porté à ébullition sous pression réduite et si la vapeur ainsi générée est utilisée pour entraîner l'injecteur de vapeur en lieu et place de la vapeur d'échappement de la turbine à vapeur, il est possible d'obtenir les mêmes avantages que ceux dans le cas o la vapeur d'échappement de la turbine à vapeur
est utilisée en tant que source d'entraînement.
En outre, le système de chauffage d'eau d'alimentation peut comporter un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition le drainage généré par le réchauffeur sous pression réduite, un collecteur de purge pour la séparation gaz-liquide du fluide porté à ébullition sous pression réduite et un injecteur de vapeur pour augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation en utilisant la vapeur séparée gaz-liquide générée par le collecteur de purge en tant que source d'entraînement. Dans ce cas, le drainage généré par le réchauffeur peut être utilisé de telle sorte que les
mêmes avantages peuvent être obtenus.
En outre, le système de chauffage d'eau d'alimentation peut comporter un moyen de réduction de pression pour porter à ébullition l'eau dans le générateur de vapeur sous pression réduite, un collecteur de purge pour séparer gaz-liquide l'eau d'alimentation portée à ébullition sous pression réduite et un injecteur de vapeur pour augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation en utilisant la vapeur séparée gaz-liquide générée par le collecteur de purge en tant que source d'entraînement. Dans ce cas, l'eau dans le générateur de vapeur peut être substituée à l'eau d'alimentation de telle sorte que les mêmes avantages peuvent être obtenus. En outre, l'eau dans le générateur de vapeur peut être acheminée directement jusqu'au moyen de réduction de pression. Selon une variante, l'eau dans le générateur de vapeur peut être acheminée jusqu'au moyen de réduction de pression via une dérivation de ligne depuis l'installation pour recevoir l'eau dans le générateur de vapeur telle qu'une
installation de recirculation d'eau d'alimentation.
En outre, l'injecteur de vapeur et la pompe d'eau d'alimentation peuvent être agencés en parallèle. Dans ce cas, si le convoyage de l'eau est mis en oeuvre au moyen de la pompe d'eau d'alimentation au niveau de l'étape de fonctionnement o la condition de la vapeur pour entraîner l'injecteur de vapeur est insuffisante et qu'ensuite l'injecteur de vapeur est activé au niveau de l'étape o la condition de vapeur est établie en tant que vapeur d'entraînement, il est possible de réduire le risque de perturbations et il est possible de faire face au cas o la pression de vapeur est faible lorsque l'installation est
arrêtée.
En outre, une pluralité d'injecteurs de vapeur peuvent être agencés en série afin d'augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation de telle sorte qu'il est possible de réduire la dimension de l'injecteur de vapeur tout en assurant la pression de
convoyage de l'eau.
En outre, si un réchauffeur ou un refroidisseur est prévu sur le côté d'entrée de l'injecteur de vapeur afin d'augmenter l'enthalpie de la vapeur d'entraînement au niveau de la partie d'entrée de l'injecteur de vapeur ou afin d'abaisser la température d'entrée de l'eau d'alimentation, il est possible d'améliorer l'augmentation de la
température et de la pression au moyen de l'injecteur de vapeur.
Selon la présente invention, on propose un nouveau type de système de chauffage d'eau d'alimentation qui est substitué à un système de chauffage d'eau d'alimentation classique comportant un réchauffeur d'eau d'alimentation du type échangeur thermique et qui comporte un injecteur de vapeur multiétage pour recevoir dans de multiples étages une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites à partir d'une turbine à vapeur, et
un dégazeur centrifuge àjet comportant une fonction de dégazage.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera davantage pleinement comprise à la
lumière de la description détaillée présentée ci-après et au vu des
dessins annexés des modes de réalisation préférés de l'invention.
Cependant, les dessins ne sont pas destinés à impliquer une limitation de l'invention à un mode de réalisation spécifique mais
sont prévus pour l'explication et la compréhension seulement.
Parmi les dessins: la figure 1 est une vue schématique du premier mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe d'un injecteur de vapeur; la figure 3 est une vue schématique d'un collecteur de purge et d'un dispositif de réduction de pression; la figure 4 est une vue schématique du second mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 5 est une vue schématique du troisième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 6 est une vue schématique du quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 7 est une vue schématique du cinquième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 8 est une vue schématique du sixième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 9 est une vue schématique du septième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 10 est une vue schématique du huitième mode de réalisation préféré de la présente invention; la figure 11 est une vue schématique d'un système de turbine d'une centrale classique; la figure 12 est un schéma fonctionnel d'un système de réacteur à eau bouillante avancé muni d'un système de chauffage d'eau d'alimentation selon la présente invention; la figure 13(a) est un schéma qui représente un système de chauffage d'eau d'alimentation classique qui utilise des réchauffeurs d'eau d'alimentation basse pression du type échangeur thermique et la figure 13(b) est un schéma qui représente un système de chauffage d'eau d'alimentation selon la présente invention qui est substitué au système de chauffage d'eau d'alimentation classique; la figure 14 est une vue en coupe d'un système d'injecteur de vapeur comportant une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; la figure 15 est une vue en plan d'un système d'injecteur de vapeur comportant une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; la figure 16 est une vue en perspective qui représente la partie installée du système d'injecteur de vapeur ainsi qu'une personne; la figure 17 est une vue en coupe du système d'injecteur de vapeur lorsqu'une bride de contrôle est ouverte; la figure 18 est une vue en coupe qui représente qu'une inspection et une maintenance peuvent être mises en oeuvre lorsqu'une tuyère d'injection d'eau ou un actionneur est ôté sur le côté d'un couvercle afin de retirer la tuyère d'injection d'eau ou l'actionneur; la figure 19 est un schéma fonctionnel qui représente une ligne de dérivation d'un système de chauffage d'eau d'alimentation; la figure 20 est un schéma fonctionnel qui représente qu'une vapeur de sortie d'une turbine haute pression peut être acheminée jusqu'à un système d'injecteur de vapeur; la figure 21 est un schéma fonctionnel d'une unité de commande permettant de minimiser le débit d'écoulement d'une eau de débordement déchargée depuis des trous de drainage de l'injecteur de vapeur de premier étage et de l'injecteur de vapeur d'étage suivant; la figure 22 est un schéma fonctionnel d'une autre unité de commande permettant de minimiser le débit d'écoulement d'une eau de débordement déchargée depuis des trous de drainage de l'injecteur de vapeur de premier étage et de l'injecteur de vapeur d'étage suivant; la figure 23 est une vue en coupe qui représente un exemple d'un moyen permettant de réguler le débit d'écoulement d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur;
la figure 24 est un schéma permettant d'expliquer une contre-
mesure et un procédé de fonctionnement pendant l'activation et la transition du système de chauffage d'eau d'alimentation selon la présente invention; la figure 25 est une vue schématique d'un exemple d'un dégazeur centrifuge à jet selon la présente invention; la figure 26 est une vue en perspective d'une partie d'un équipement de test d'un dégazeur centrifuge à jet selon la présente invention; la figure 27 est une vue schématique d'écoulements sous forme de jet déchargés depuis une tuyère d'injection de dégazage comportant 6 tuyères périphériques; la figure 28 est une vue schématique d'un autre exemple d'un dégazeur centrifuge à jet selon la présente invention; la figure 29 est une vue schématique permettant d'expliquer la comparaison de la dimension d'un bâtiment de turbine classique (a) avec la dimension d'un bâtiment de turbine de la présente invention (b); la figure 30 est un schéma fonctionnel d'un réacteur à eau bouillante avancé comportant un système de chauffage d'eau d'alimentation classique; la figure 31(a) est une vue en perspective qui représente qu'un réchauffeur d'eau d'alimentation basse pression est utilisé en tant que réchauffeur de tête dans un système de chauffage d'eau d'alimentation classique pour un réacteur à eau bouillante avancé et la figure 3 l(b) est une vue agrandie d'une partie afférente; et la figure 32 est une vue en perspective qui représente que chacun des réchauffeurs d'eau d'alimentation basse pression comprend 10000 conduits de transfert thermique dans un système de chauffage d'eau d'alimentation classique pour un réacteur à eau
bouillante avancé.
DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS
Par report maintenant aux dessins annexés, les modes de
réalisation préférés de la présente invention seront décrits ci-après.
Par report aux figures 1 à 10, le premier aspect de l'invention
de la présente demande sera décrit.
Tout d'abord, par report à la figure 2, le principe de fonctionnement d'un injecteur de vapeur destiné à être utilisé dans la
présente invention sera décrit.
Une vanne à aiguille montée au niveau de l'extrémité d'un arbre 16 est ouverte afin d'introduire une vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement afin d'injecter la vapeur dans une chambre de mélange 17. Une eau d'effluent a été acheminée depuis une turbine à vapeur 2 jusqu'à la chambre de mélange 17. Tandis que la vapeur injectée est rapidement condensée dans un conduit 18, la vapeur injectée transmet de l'énergie cinétique à une eau entrée qui devient un courant d'eau haute vitesse pour pousser et ouvrir une vanne 19 afin qu'il s'écoule en sortie.A cet instant, puisque le courant d'eau haute vitesse contient de l'eau de vapeur condensée, le courant haute vitesse devient un courant d'eau présentant une température supérieure à celle de l'eau d'alimentation qui s'écoule en sortie. Par conséquent, l'eau d'effluent déchargée depuis le condenseur 3 voit sa température et sa pression augmentées tandis
qu'elle traverse l'injecteur de vapeur.
Par report à la figure 3, un moyen de génération de vapeur
comprenant un collecteur de purge 9 sera décrit ci-après.
Le fluide introduit par une ligne de dérivation 20 voit sa pression réduite dans un dispositif de réduction de pression 8 de manière à constituer un écoulement biphase destiné à être introduit dans le collecteur de purge 9. L'écoulement biphase est divisé selon une partie de phase gazeuse et selon une partie de phase liquide
dans le collecteur de purge 9.
Le premier mode de réalisation préféré de la première invention
de la présente demande sera décrit ci-après.
La figure 1 est une vue schématique du premier mode de réalisation préféré d'un système de turbine d'une centrale selon la
présente invention.
La figure 1 représente un système de turbine pour une centrale, lequel comprend: un générateur de vapeur 1; une turbine à vapeur 2 entraînée par de la vapeur générée au moyen du générateur de vapeur 1; un condenseur 3 pour condenser la vapeur, laquelle a fourni du travail dans la turbine à vapeur 2; un injecteur de vapeur 4 pour augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation condensée; une pompe d'eau d'alimentation 5; un réchauffeur d'eau d'alimentation 6; et une ligne d'acheminement de vapeur d'entraînement 7 pour acheminer un échappement de turbine à vapeur jusqu'à l'injecteur de vapeur 4. Le générateur de vapeur 1 peut être un réacteur nucléaire, un complexe d'un réacteur nucléaire
et d'un échangeur thermique ou une chaudière.
Le fonctionnement ordinaire sera décrit ci-après.
La vapeur, qui a fourni du travail dans la turbine à vapeur 2, est condensée dans le condenseur 3. L'eau condensée voit sa température et sa pression augmentées par un injecteur de vapeur 4, par la pompe d'eau d'alimentation 5 et par le réchauffeur d'eau
d'alimentation 6 pour être retournée au générateur de vapeur 1.
L'injecteur de vapeur 4 lui-même peut également augmenter la
température et la pression de l'eau condensée par le condenseur 3.
Par conséquent, les nombres d'étages des pompes d'eau d'alimentation 5 et des réchauffeurs d'eau d'alimentation 6 peuvent être réduits par comparaison avec le système de turbine de la figure 11. En outre, aucune pompe d'eau d'alimentation 5 et aucun
réchauffeur d'eau d'alimentation 6 n'ont besoin d'être prévus.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisqu'il est possible de simplifier l'installation d'acheminement d'eau d'alimentation en utilisant l'injecteur de vapeur 4, il est possible d'améliorer la capacité de maintenance et il est possible de réduire le risque de perturbations induites par des facteurs mécaniques de telle sorte qu'il est possible d'améliorer la fiabilité concernant la production stable de l'énergie électrique. Le second mode de réalisation préféré de la présente invention
sera décrit ci-après.
La figure 4 est une vue schématique du second mode de réalisation préféré d'un système de turbine d'une centrale selon la
présente invention.
Selon ce mode de réalisation, un système de turbine pour une centrale comprend: un générateur de vapeur 1, une turbine à vapeur 2 entrainée par de la vapeur générée au moyen du générateur de vapeur 1; un condenseur 3 permettant de condenser la vapeur, qui a produit du travail dans la turbine à vapeur 2; un injecteur de vapeur 4 permettant d'augmenter la température et la pression de l'eau d'alimentation condensée par le condenseur 3; une pompe d'eau d'alimentation 5; un réchauffeur d'eau d'alimentation 6 prévu entre la pompe d'eau d'alimentation 5 et le côté d'entrée du générateur de vapeur 1; un dispositif de réduction de pression 8 qui réalise une dérivation depuis le côté d'entrée du générateur de vapeur pour extraire une partie de l'eau d'alimentation afin d'amener à ébullition l'eau d'alimentation extraite sous pression réduite; un collecteur de purge 9 permettant de séparer la vapeur du fluide porté à ébullition sous pression réduite; une ligne d'acheminement de vapeur d'entraînement 7 pour acheminer la vapeur séparée par le séparateur de vapeur du collecteur de purge 9 jusqu'à l'injecteur de vapeur 4 en tant que source d'entraînement; et une ligne de drainage 10 pour récupérer le drainage obtenu par séparation de la vapeur dans le
collecteur de purge 9.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisqu'une partie de l'eau d'alimentation acheminée jusqu'au côté d'entrée du générateur de vapeur 1 est utilisée en tant que vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement pour l'injecteur de vapeur 4, il n'est pas nécessaire de prévoir de quelconques lignes pour générer la vapeur d'entraînement dans le condenseur 3 ou similaire de telle sorte qu'il est possible de simplifier les structures de la turbine à vapeur 2, du condenseur 3 etc. Le troisième mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après.
La figure 5 représente le troisième mode de réalisation préféré d'un système de turbine pour une centrale selon la présente invention. Dans ce système de turbine, le drainage généré par un réchauffeur d'eau d'alimentation 6 est amené en ébullition sous pression réduite dans un dispositif de réduction de pression 8 pour être soumis à une séparation de la vapeur en vue d'une utilisation en tant que vapeur d'entraînement pour entraîner un injecteur de
vapeur 4.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisqu'il est possible de générer la vapeur d'entraînement en utilisant le drainage généré par le réchauffeur d'eau d'alimentation 6 prévu entre une pompe d'eau d'alimentation 5 et le côté d'entrée d'un générateur de vapeur 1, il est
possible de simplifier le système.
Le quatrième mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après.
La figure 6 représente le quatrième mode de réalisation préféré d'un système de turbine pour une centrale selon la présente invention. Ce système de turbine comprend: un générateur de vapeur 1; une turbine à vapeur haute pression 2A entraînée par de la vapeur générée par le générateur de vapeur 1; un réchauffeur 11 pour effectuer une séparation de la vapeur par teneur en humidité ou pour chauffer la vapeur, qui a produit du travail dans la turbine à vapeur haute pression 2A; une turbine à vapeur basse pression 2B entraînée par la vapeur qui a traversé le réchauffeur 11; un condenseur 3 pour condenser la vapeur qui a produit du travail dans la turbine à vapeur basse pression 2B; un injecteur de vapeur pour augmenter la température et la pression de l'eau condensée générée par le condenseur en tant qu'eau d'alimentation; un réchauffeur d'eau d'alimentation 6; une pompe d'eau d'alimentation 5; un dispositif de réduction de pression 8 pour amener à ébullition le drainage, qui a été généré par le réchauffeur 11, sous pression réduite; un collecteur de purge 9 pour effectuer une séparation de vapeur du fluide porté à ébullition sous pression réduite; une ligne d'acheminement de vapeur d'entraînement 7 pour acheminer la vapeur obtenue par séparation de vapeur générée par le collecteur de purge 9 jusqu'à l'injecteur de vapeur 4 en tant que vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement; et une ligne de drainage 10 pour récupérer le drainage soumis à séparation
de vapeur générée par le collecteur de purge 9.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisque l'eau d'alimentation peut voir sa température et sa pression augmentées par l'injecteur de vapeur 4 de façon similaire au mode de réalisation préféré mentionné ci-avant, il est possible de minimiser les nombres requis des pompes d'eau d'alimentation 5 et des réchauffeurs d'eau
d'alimentation 6.
En outre, puisque la vapeur est générée en utilisant le drainage du réchauffeur 11, qui est prévu entre la turbine à vapeur haute pression 2A et la turbine à vapeur basse pression 2B, en tant que vapeur d'entraînement qui joue le rôle de source d'entraînement pour l'injecteur de vapeur 4, il n'est pas nécessaire de prévoir de quelconques nouvelles lignes dans le condenseur 3 ou similaire. Par conséquent, il est possible de réduire le risque de perturbations de telle sorte qu'il est possible d'améliorer la fiabilité concernant la production stable de l'énergie électrique, y compris le
démarrage/l'arrêt de la centrale.
Le cinquième mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après.
La figure 7 représente le cinquième mode de réalisation préféré de la présente invention. A la différence du mode de réalisation préféré de la figure 6, une partie de l'eau d'alimentation acheminée jusqu'au côté d'entrée d'un générateur de vapeur 1 et l'eau dans le générateur de vapeur 1 sont introduites dans un dispositif de réduction de pression 8 ainsi que dans un collecteur de purge 9 via une installation de circulation d'eau d'alimentation 12 et une ligne de dérivation 20 afin de générer de la vapeur pour entraîner un injecteur
de vapeur 4.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisque la vapeur d'entraînement est générée en utilisant l'eau dans le générateur de vapeur 1, il est possible de simplifier le système et il est possible de réduire le risque de perturbations de telle sorte qu'il est possible d'améliorer la fiabilité concernant la production stable d'énergie
électrique y compris le démarrage/l'arrêt de la centrale.
Le sixième mode de réalisation préféré de la présente invention
sera décrit ci-après.
La figure 8 représente le sixième mode de réalisation préféré d'un système de turbine pour une centrale selon la présente invention. Dans ce système, une pompe d'eau d'alimentation 25 est prévue en parallèle à l'injecteur de vapeur 4 selon le premier mode de
réalisation préféré représenté sur la figure 1.
* Selon ce mode de réalisation préféré, au niveau de l'étape o la condition de vapeur d'une vapeur d'entraînement permettant d'entraîner l'injecteur de vapeur 4 est insuffisante, par exemple au niveau de l'étage de fonctionnement de l'installation, le convoyage de l'eau peut être mis en oeuvre au moyen de la pompe d'eau d'alimentation 25. Ensuite, au niveau de l'étape o la condition de vapeur est établie en tant que vapeur d'entraînement, la température
et la pression sont augmentées au moyen de l'injecteur de vapeur 4.
Par conséquent, il est possible de réduire le risque de perturbations et il est possible d'améliorer la fiabilité concernant la production stable de l'énergie électrique, y compris le démarrage/l'arrêt de la centrale. Le septième mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après.
La figure 9 représente le septième mode de réalisation préféré d'un système de turbine pour une centrale selon la présente invention. Dans ce système de turbine, une pluralité d'injecteurs de vapeur 4, par exemple deux injecteurs de vapeur 4, dont chacun est le même que celui selon le premier mode de réalisation préféré
représenté sur la figure 1, sont agencés en série.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisque les injecteurs de vapeur de la pluralité d'injecteurs de vapeur 4 sont connectés en série, il est possible de réduire la dimension de l'injecteur de vapeur 4 et il est possible d'assurer la pression de convoyage de l'eau. En outre, puisque les injecteurs de la pluralité d'injecteurs de vapeur 4 sont substitués à un équipement tournant, tel qu'une pompe 5 et qu'un réchauffeur d'eau d'alimentation 6, il est possible de réduire le risque de perturbations induites par des facteurs mécaniques et il est possible d'améliorer la fiabilité concernant la production stable de l'énergie électrique. Le huitième mode de réalisation préféré de la présente
invention sera décrit ci-après.
La figure 10 représente le huitième mode de réalisation préféré de la présente invention. Selon ce mode de réalisation préféré, un moyen de régulation 30 permettant de réguler la température ou la pression d'une eau d'alimentation entrée sur un injecteur de vapeur
4 est prévu sur le côté d'entrée de l'injecteur de vapeur 4.
Par exemple, lorsque de l'eau est entrée sur l'injecteur de vapeur 4 à une température plus faible, sa pression est augmentée de façon davantage efficace pour son émission en sortie depuis
l'injecteur de vapeur 4.
Le moyen de régulation 30 régule la température ou la condition de température de l'eau d'alimentation entrée de telle sorte que le fluide entré sur l'injecteur de vapeur 4 ait sa température et sa pression augmentées de la manière la plus efficace pour être émis en sortie. Le moyen de régulation 30 représenté sur la figure 10 comporte un injecteur de vapeur de régulation 4a et un réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation 6a. Le moyen de régulation 30 représenté sur la figure 10 comporte ce que l'on appelle un
refroidisseur interne.
Le réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation 6a chauffe l'eau d'alimentation condensée par un condenseur 3 afin de transmettre l'eau d'alimentation chauffée à l'injecteur de régulation 4a. L'injecteur de régulation 4a est entraîné en utilisant la vapeur d'échappement extraite d'une turbine à vapeur 2 en tant que vapeur d'entraînement. L'eau d'alimentation dont la température et la pression ont été augmentées par l'injecteur de régulation 4a est acheminée jusqu'au même injecteur de vapeur 4 que celui selon le
mode de réalisation préféré représenté sur la figure 1.
Selon ce mode de réalisation préféré, puisque le moyen de régulation 30 est prévu, il est possible d'entrer le fluide sur l'injecteur de vapeur 4 moyennant la condition optimum. Par report aux figures 12 à 32, le second aspect de l'invention
de la présente demande sera décrit ci-après.
La figure 12 représente un système de chauffage d'eau d'alimentation 100 pour un réacteur à eau bouillante avancé selon le
second aspect de l'invention de la présente demande.
Sur la figure 12, une turbine à vapeur haute pression 102 et une turbine à vapeur basse pression 103 sont entraînées par la vapeur générée par un réacteur nucléaire 101 afin de faire fonctionner une génératrice 104 connectée à la turbine à vapeur haute pression 102 et à la turbine à vapeur basse pression 103. La vapeur, qui a produit du travail dans la turbine à vapeur basse pression 103, est condensée par un condenseur 105, et le condensat dans le condenseur 105 est acheminé en tant qu'eau d'alimentation 109 jusqu'à un système de chauffage d'eau d'alimentation 100 via à un éjecteur à air 107 et via un filtre/déminéraliseur de condensat
108 au moyen d'une pompe de condensat basse pression 106.
L'eau d'alimentation 109 voit sa température et sa pression augmentées par le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 pour être appliquée sur une section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 au moyen d'une pompe de condensat haute pression 110 de telle sorte qu'une eau d'alimentation haute température haute pression est acheminée depuis la section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 jusqu'au réacteur nucléaire 101. Un index de référence 116 représente un séparateur par teneur en humidité/réchauffeur et un index de référence 117 représente une turbine permettant entraîner des pompes d'alimentation de réacteur 115 etc. La section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 comprend des réchauffeurs d'eau d'alimentation haute pression 112, un réservoir de drainage 113, des pompes de drainage haute pression 114 et des pompes d'alimentation de réacteur 115. De la vapeur est acheminée depuis la turbine à vapeur haute pression 102 jusqu'aux réchauffeurs d'eau d'alimentation haute pression 112 pour être condensée par échange thermique dans les réchauffeurs d'eau d'alimentation haute pression 112 pour être collectée dans le réservoir de drainage 113. Le liquide dans le réservoir de drainage 113 est acheminé jusqu'aux pompes d'alimentation de réacteur 115 au moyen de la pompe de drainage haute pression 114. Le liquide acheminé jusqu'aux pompes d'alimentation de réacteur 115 est mélangé avec l'eau d'alimentation acheminée via les pompes de condensat haute pression 110 pour être acheminé jusqu'aux
réchauffeurs d'eau d'alimentation haute pression 112.
Le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 sera décrit en
détail ci-après.
Comme représenté sur la figure 12, le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 comprend: trois systèmes d'injecteur de vapeur 125 connectés en parallèle les uns aux autres; et trois réservoirs tampons 126 connectés en série aux systèmes d'injecteur de vapeur respectifs 125 en aval de ceux-ci. Comme représenté sur la figure 13(b), chacun des systèmes d'injecteur de vapeur 125 comprend: un système d'injecteur de vapeur multiétage 127 qui sera décrit ultérieurement; et un système de dégazeur centrifuge àjet 128
qui sera décrit ultérieurement.
Les figures 13(a) et 13(b) sont des schémas qui représentent que le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 comportant les systèmes d'injecteur de vapeur 125 peut être un aisément remplacé par un système de chauffage d'eau d'alimentation classique 300 comportant des réchauffeurs d'eau d'alimentation du type échangeur
thermique 301.
Comme représenté sur les figures 12 et 13(b), des vapeurs d'échappement 120, 121, 122, 123 extraites de la turbine basse pression 103 sont acheminées jusqu'aux systèmes d'injecteur de
vapeur 125.
Comme on peut le voir au vu de la comparaison avec la figure 13(a), lorsque le fonctionnement en régime établi est mis en oeuvre, la pression de la vapeur d'échappement de premier étage 120 est de 0,05 MPa, ce qui est égal à celle de la vapeur d'échappement 303, et la pression de la vapeur d'échappement de second étage 121 est de 0,1 MPa, ce qui est égal à celle de la vapeur d'échappement 304. En outre, la pression de la vapeur d'échappement de troisième étage 122 est de 0,21 MPa, ce qui est égal à celle de la vapeur d'échappement 305, et la pression de la vapeur d'échappement de quatrième étage 123 est de 0,4 MPa, ce qui est égal à celle de la vapeur
d'échappement 306.
En ce qui concerne la température, dans les systèmes d'injecteur de vapeur 125, les eaux d'alimentation 109 de 42 C sont chauffées jusqu'à 65 C, 90 C, 115 C pour être respectivement produites sous forme de jet afin d'être déchargées en tant qu'eaux d'alimentation de 139 C depuis les réservoirs tampons 126 en aval des systèmes d'injecteur 125. En outre, lorsque les réchauffeurs d'eau d'alimentation du type échangeur thermique classiques 301 sont utilisés, les eaux d'alimentation de 42 C sont chauffées jusqu'à 75 C, 97 C, 117 C, 139 C pour être déchargées. Par conséquent, aux points o les eaux d'alimentation de 42 C sont acheminées et o l'eau d'alimentation de 139 C est déchargée, le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 peut être remplacé par le système de chauffage d'eau d'alimentation 300 en ce qui concerne la
température.
Par conséquent, puisque les pressions des vapeurs d'échappement 120, 121, 122, 123 acheminées jusqu'aux systèmes d'injecteur de vapeur 125 sont les mêmes que les pressions des vapeurs d'échappement 303, 304, 305, 306 acheminées jusqu'aux réchauffeurs d'eau d'alimentation du type échangeur thermique classiques 301, 301, 301, 301 représentés sur la figure 30 ou sur la figure 13(a), lorsque le fonctionnement en régime établi est mis en oeuvre et puisque la température d'entrée et la température de sortie de l'eau d'alimentation sont les mêmes, il est possible de maintenir aisément l'interchangeabilité entre le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 et le système de chauffage d'eau d'alimentation
classique 300.
En outre, les réchauffeurs d'eau d'alimentation du type échangeur thermique classiques 301, 301, 301, 301 représentés sur la figure 13(a) sont remplacés par les systèmes d'injecteur de vapeur et par les réservoirs tampons 126 qui sont représentés sur la figure 13(b). Par conséquent, comme il sera décrit ultérieurement, il est possible de réduire la dimension du bâtiment de turbine en réduisant la dimension du système ainsi que l'espace d'installation
pour le système.
Par report à la figure 14, le système d'injecteur de vapeur 125
sera décrit en détail ci-après.
Le système d'injecteur de vapeur 125 comprend huit unités d'injecteur de vapeur 131 qui sont agencées dans un carter cylindrique 130 selon des intervalles sensiblement réguliers
parallèlement les unes aux autres comme représenté sur la figure 15.
Sur la partie latérale du carter cylindrique 130, des parties d'entrée 181 pour recevoir les vapeurs d'échappement 120, 121, 122, 123 sont formées. Les vapeurs d'échappement 120, 121, 122, 123 acheminées dans le carter cylindrique 130 sont acheminées jusqu'aux 8 unités d'injecteur de vapeur 131 au moyen de lignes (lignes d'acheminement de vapeur d'échappement) 180 qui s'étendent suivant des directions circonférentielles du carter cylindrique 130. En outre, l'eau d'alimentation 109 (voir figure 12) est acheminée jusqu'au carter cylindrique 130 depuis une extrémité afférente via
une tuyère d'eau d'alimentation 183.
L'unité d'injecteur de vapeur 131 comprend un injecteur de vapeur multiétage 132 et un dégazeur centrifuge à jet 133 connecté à
la partie aval de l'injecteur de vapeur multiétage 132.
Comme décrit ci-avant, le système d'injecteur de vapeur 125 comprend le système d'injecteur de vapeur multiétage 127 et le système de dégazeur centrifuge à jet 128. Par conséquent, le système d'injecteur de vapeur multiétage 127 comprend huit injecteurs de vapeur multiétages 132 et le système de dégazeur centrifuge à jet 128
comprend huit dégazeurs centrifuges àjet 133.
Par report à la figure 14, l'injecteur de vapeur multiétage 132
sera décrit en détail ci-après.
L'injecteur de vapeur multiétage 132 comprend quatre injecteurs de vapeur 136, 137, 138, 139 qui sont agencés dans un conteneur cylindrique allongé 135 et qui sont connectés en série les
uns aux autres.
L'injecteur de vapeur 136 comprend: une tuyère de jet d'eau 140 pour produire sous forme de jet l'eau d'alimentation 109 acheminée via une tuyère d'eau d'alimentation 183; une tuyère de vapeur 141 qui est formée au voisinage de la partie d'extrémité de la tuyère de jet d'eau 140 et à l'intérieur de laquelle la vapeur d'échappement 120 est injectée; et une tuyère de mélange 142 pour mélanger l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 140 avec la vapeur d'échappement 120 injectée via la tuyère de vapeur 141 afin de produire sous forme de jet le mélange. La tuyère de vapeur 141 est formée par la surface externe de la partie d'extrémité de côté externe de la tuyère de jet d'eau 140 et par la surface interne de la partie d'extrémité de côté interne de la tuyère de mélange 142. Les raisons pour lesquelles la vapeur d'échappement est produite sous forme de jet depuis l'extérieur de l'eau d'alimentation 109 produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 140 sont que la pression de l'eau d'alimentation 109 produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 140 est supérieure à la pression de la vapeur d'échappement 120 et que la vapeur d'échappement 120 qui présente une pression plus faible est pressée contre la paroi du conduit en formant un fluide d'une pression plus élevée au niveau de la section centrale de telle sorte qu'il est possible
d'obtenir un fluide stable.
Dans la tuyère de mélange 142, la tuyère de vapeur 141 a pour effet que la vapeur d'échappement 120 est injectée dans le liquide (eau d'alimentation 109) produit sous forme de jet depuis la tuyère de jet 140 de telle sorte que l'eau d'alimentation 109 est accélérée et chauffée par la vapeur d'échappement 120. En tant que résultat, le liquide à température et à pression augmentées est produit sous forme de jet depuis la tuyère de mélange 142. Ce liquide à température et à pression augmentées est acheminé jusqu'à l'injecteur de vapeur d'étage suivant 137. Sur une extrémité de la tuyère de jet d'eau, un actionneur d'entraînement de tuyère 176 est connecté. La tuyère de jet d'eau 140 est déplacée suivant des directions axiales au moyen de l'actionneur d'entraînement de tuyère 176. Lorsque la tuyère de jet d'eau 140 se déplace suivant des directions axiales, l'espace entre la surface externe de la partie d'extrémité de côté de sortie de la tuyère de jet d'eau 140 et la surface interne de la partie d'extrémité de côté d'entrée de la tuyère de mélange 142 varie de telle sorte que le débit d'écoulement de la vapeur d'échappement 120 acheminés jusqu'à la
tuyère de vapeur 141 est régulé.
L'injecteur de vapeur d'étage final 139 sera décrit ci-après.
L'injecteur de vapeur 139 comprend: une tuyère de jet d'eau 149 présentant la même forme que celle de la tuyère de mélange 148; une tuyère de vapeur de jet centrale 150 pour injecter la vapeur d'échappement 123 dans la section centrale formée à l'intérieur de la tuyère de jet d'eau 149; et une tuyère de mélange 151 pour mélanger l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 148 avec la vapeur d'échappement 123 injectée via la tuyère de vapeur de jet centrale 150 afin de produire sous forme de jet le mélange. La pression de l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 149 de l'injecteur de vapeur 139 via la tuyère de mélange 148 de l'injecteur de vapeur 138 en amont de l'injecteur de vapeur 139 est inférieure à la pression de la vapeur d'échappement 123. Par conséquent, l'injecteur de vapeur 139 utilise la tuyère de vapeur de jet centrale 150 pour injecter la vapeur d'échappement 123 dans la
section centrale.
Comme décrit ci-avant, l'injecteur de vapeur 136 injecte la vapeur d'échappement 120 depuis l'extérieur de l'eau d'alimentation 109 produite sous forme de jet depuis la tuyère de jet d'eau 140 tandis que l'injecteur de vapeur 139 injecte la vapeur d'échappement 123 depuis l'intérieur de l'eau d'alimentation produite sous forme de
jet depuis la tuyère de jet d'eau 148.
Les injecteurs de vapeur 137 et 138 présentent les mêmes constructions que celle de l'injecteur de vapeur 136 au point que les vapeurs d'échappement 121 et 122 sont injectées depuis l'extérieur de l'eau d'alimentation produite sous forme de jet depuis les tuyères de jet d'eau 143 et 146. En outre, afin que la température et la pression de l'eau d'alimentation soient augmentées dans les multiples étages, la longueur et l'épaisseur de la tuyère de chacun des injecteurs de vapeur 136, 137 et 138 sont choisies de manière à
augmenter de la façon la plus efficace la température et la pression.
Comme décrit ci-avant, puisque l'injecteur de vapeur multiétage 132 comporte les quatre injecteurs de vapeur 136, 137, 138 et 139 connectés en série, l'eau d'alimentation 109 acheminée jusqu'à la tuyère de jet d'eau140 via la tuyère d'eau d'alimentation 163 est déchargée depuis l'injecteur de vapeur d'étage final 139 en tant qu'eau à température et pression augmentées de manière efficace. Comme représenté sur la figure 14, l'injecteur de vapeur de premier étage 136 et l'injecteur de vapeur d'étage suivant 137 sont formés avec des trous de drainage 210 pour décharger l'eau de débordement en excès de l'eau d'alimentation acheminée. L'eau de débordement déchargée depuis les trous de drainage 210 est
appliquée sur le condenseur 105.
Le dégazeur centrifuge àjet 133 sera décrit ci-après.
Comme décrit ci-avant, conformément à la présente invention, les vapeurs d'échappement 120, 121, 122 et 123 sont directement introduites dans l'injecteur de vapeur multiétage 132 afin de former une eau d'alimentation destinée à être acheminée jusqu'au réacteur nucléaire 101. Par conséquent, il est nécessaire de dégazer l'eau émise en sortie depuis l'injecteur de vapeur multiétage 132. Ceci est
réalisé au moyen du dégazeur centrifuge à jet 133.
Le principe de base du dégazage est basé sur la "Loi de Henry" bien connue. La "Loi de Henry" est exprimée au moyen de l'expression relationnelle qui suit (solubilité d'équilibre en phase liquide) = (pression partielle du gaz non condensé en phase gazeuse en contact avec la phase liquide)/(constante de Henry) Parmi les gaz non condensés contenus dans les vapeurs d'échappement 120, 121, 122 et 123 de la turbine basse pression 103, le gaz oxygène qui génère une corrosion et une fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) exerce une certaine influence sur le système d'eau et l'équipement dans le réacteur nucléaire. Dans le cas d'un réacteur à eau bouillante, la pression partielle du gaz oxygène dans les vapeurs d'échappement 120, 121, 122 et 123 est d'environ 16 ppm (parties par million) sur la base de la décomposition rayons gamma de l'eau au niveau du coeur du réacteur. Même si les gaz non condensés sont déchargés selon la phase gazeuse du fait du dégazage de telle sorte que la concentration des gaz non condensés est augmentée de 20 de manière à valoir 320 ppm, la constante de Henry présente une valeur importante d'environ 7000 de telle sorte que la solubilité de la phase liquide présente une valeur très faible, soit 320 ppm/7000 = 46 ppb (parties par milliard). Conformément aux tests de fonctionnement et aux études pour des installations classiques, la concentration en oxygène dissous est de préférence dans la plage qui va de 25 ppb à 200 ppb. Lorsque la concentration de l'oxygène dissous est inférieure à 25 ppb, le fer prend la forme d'ions destinés à se dissoudre dans l'eau d'alimentation et lorsque cette même concentration excède 500 ppb, une corrosion (ce que l'on appelle une rouille rouge) survient en un endroit au niveau duquel la vitesse d'écoulement est faible. Le principe de base du dégazage consiste à transférer l'oxygène depuis une phase liquide à une phase gazeuse
sur la base de la "Loi de Henry".
Cependant, cette condition est basée sur "la solubilité d'équilibre" qui est un état d'équilibre obtenu après une période temporelle infinie de telle sorte qu'il est difficile d'obtenir "la solubilité d'équilibre" dans une période temporelle pratique sans utiliser des
systèmes de dimension importante.
Au vu de ce qui précède, les inventeurs de la présente invention ont développé, au moyen de processus itératifs, le dégazeur centrifuge par jet 133 présentant un faible volume spatial et une performance de dégazage très élevée en lieu et place d'une pulvérisation classique dans un réservoir, d'une plaque perforée classique appelée élément de dégazage et d'un système qui utilise un plateau en forme de V multiétage. Afin d'obtenir "la solubilité d'équilibre" dans une période temporelle pratique, il est nécessaire de faire en sorte que de fines gouttelettes d'eau augmentent l'aire d'interface gaz-liquide et il est nécessaire de produire des vortex de convexion dans des gouttelettes afin de déplacer l'eau présentant une concentration élevée en oxygène dissous au niveau de la section centrale des gouttelettes jusqu'à la surface. En outre, ceci est également efficace pour des gouttelettes fines au moyen d'un écoulement biphase produit en portant à
ébullition sous pression réduite.
Dans le dégazeur centrifuge par jet 133 décrit ci-après, l'eau d'alimentation est injectée depuis une tuyère d'injection de dégazage 152 pour constituer de fines gouttelettes et de la vapeur d'échappement 123 est introduite afin d'augmenter l'aire d'interface de l'eau d'alimentation qui entre en contact avec la vapeur d'échappement 123. En outre, la vapeur d'échappement 123 est injectée dans les gouttelettes de l'eau d'alimentation afin de produire un vortex de convexion dans les gouttelettes afin de déplacer la partie présentant une concentration élevée en oxygène dissous au niveau de la section centrale des gouttelettes jusqu'à la surface afin de délivrer efficacement l'oxygène dissous. En outre, puisque l'eau d'alimentation injectée depuis la tuyère d'injection de dégazage 152 est portée à ébullition sous une pression réduite pour constituer un fluide d'écoulement biphase d'eau et de vapeur, les gouttelettes de l'eau d'alimentation deviennent des gouttelettes plus fines. Par conséquent, le dégazeur centrifuge par jet 133 permet obtenir un dégazage efficace. Par report à la figure 25, la structure principale du dégazeur
centrifuge par jet 133 sera décrite ci-après.
Le dégazeur centrifuge par jet 133 comprend: au moins une tuyère d'injection de dégazage 152 montée sur l'extrémité de sortie de la tuyère de mélange 151 de l'injecteur de vapeur 139; un conduit rectiligne 154 comportant une embouchure en cloche 153; un diffuseur 156 connecté au conduit rectiligne 154; une pluralité de tuyères d'injection de vapeur 169 permettant d'injecter une vapeur d'échappement 123 en aval du conduit rectiligne 154 ou du diffuseur 156; un coude 157 formé en tant que tube cintré pour séparer la vapeur du liquide au moyen d'une force centrifuge, une ligne de vapeur de recirculation 159 pour recirculer la vapeur séparée par le coude 157 jusqu'à l'embouchure en cloche 153; et un conduit cintré 157 pour dégazer le gaz non condensé dans le condenseur 105 ou
dans la turbine basse pression 103 via un orifice 160.
L'eau séparée par le coude 157 est acheminée jusqu'au
réservoir tampon 126 via un conduit 158.
Les parties du conduit rectiligne 154 incluant la tuyère de mélange 151, la tuyère d'injection de dégazage 152 et l'embouchure en cloche 153 sont prévues dans un conteneur 170 qui joue le rôle de partie d'extrémité arrière du carter cylindrique 130. Chaque élément pris parmi la tuyère de mélange 151 et le diffuseur 156 est muni d'un analyseur d'oxygène dissous 171 pour mesurer la concentration en
oxygène dissous.
Le fonctionnement du dégazeur centrifuge par jet 133 sera
décrit ci-après.
La tuyère d'injection de dégazage 152 convertit l'eau d'alimentation dont la température et la pression ont été augmentées, qui a été produite sous forme de jet depuis la tuyère de mélange 151, selon une agrégation de gouttelettes d'eau afin d'injecter les
gouttelettes dans le conduit rectiligne 168 et dans le diffuseur 156.
Puisque l'embouchure en cloche 153 est formée au niveau de la partie d'extrémité avant du conduit rectiligne 154, la vapeur retournée au conteneur 170 par la ligne de vapeur de recirculation 159 en association avec l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère d'injection de dégazage 152 est collectée selon une résistance de fluide faible par la fonction de l'embouchure en cloche 153 pour
être acheminée dans le conduit rectiligne 168.
La tuyere d'injection de vapeur 169 presente une forme évasée.
La vapeur d'échappement 123 qui présente sensiblement la même pression que celle de l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de mélange 151 est injectée depuis la tuyère d'injection de vapeur
169 au moyen d'un conduit de dérivation (non représenté).
Lorsque la pression de la vapeur injectée depuis la tuyère d'injection de vapeur 169 est supérieure à celle de l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de mélange 151, l'efficacité du dégazage est abaissée conformément à la loi de Henry. Lorsque la pression de la vapeur injectée depuis la tuyère d'injection de vapeur 169 est inférieure à celle de l'eau produite sous forme de jet depuis la tuyère de mélange 151, la vapeur d'échappement est empêchée d'être mélangée aux gouttelettes de telle sorte que l'efficacité du dégazage
est abaissée.
En outre, bien que l'orifice d'insufflage de vapeur 168 de la tuyère d'injection de vapeur 169 ait été formé dans la surface périphérique du diffuseur 156, il peut être formé dans la surface périphérique du conduit rectiligne 154. En outre, le conduit rectiligne
154 peut former une partie du diffuseur 156.
Puisque le groupe de gouttelettes d'eau et la vapeur d'échappement 123 qui circulent au travers du diffuseur 156 sont pressurisés par le diffuseur 156, la vapeur séparée par le coude 157 peut être retournée au conteneur 170 via la ligne de vapeur de recirculation 159 de telle sorte qu'il est possible d'utiliser efficacement la vapeur d'échappement 123. En outre, puisque le groupe de gouttelettes d'eau et la vapeur d'échappement 123, qui circulent au travers du diffuseur 156, sont pressurisés par le diffuseur 156, l'eau séparée par le coude 157 peut être acheminée
jusqu'au réservoir tampon 126 via le conduit 158.
Bien que le flux de mélange constitué par le groupe de gouttelettes d'eau et par la vapeur qui s'écoulent au travers du diffuseur 156 s'écoule le long de la surface de paroi du coude 157 formé en tant que conduit cintré, le flux de mélange reçoit des forces centrifuges différentes sur la base de la différence entre les masses respectives qui s'expriment selon un flux ou écoulement stratifié. En tant que résultat, le groupe de gouttelettes d'eau est collecté radialement vers l'extérieur et la vapeur est collectée radialement vers l'intérieur de telle sorte que le groupe de gouttelettes d'eau est séparé de la vapeur. En outre, les gouttelettes du groupe de gouttelettes d'eau sont séparées par le coude 157 pour être liées les unes aux autres afin de former un écoulement d'eau destiné à être acheminé jusqu'au réservoir tampon 126. Puisque la ligne de recirculation 159 est dérivée depuis le conduit 158 radialement à l'intérieur du coude 157, la vapeur séparée peut être efficacement retournée jusqu'au
conteneur 170.
Puisque le gaz non condensé dégazé est déchargé dans le condenseur 105 etc. via le conduit cintré 157, l'équilibre des masses entre le gaz non condensé dégazé et la vapeur retournée via la ligne de vapeur de recirculation 159 peut être établi dans le conteneur 170. Une pluralité de tuyères d'injection de dégazage 152 formées au niveau de l'extrémité de sortie de la tuyère de mélange 151 incluent une tuyère centrale 152a prévue au niveau de la section centrale de manière à s'étendre parallèlement à la direction axiale du conduit rectiligne 154 et six tuyères périphériques 152b à 152g qui entourent de façon concentrique la tuyère centrale 152a et qui sont prévues de manière à être inclinées selon un angle compris entre environ zéro et quatre degrés. Selon ce mode de réalisation, bien que le nombre de
tuyères périphériques soit de six, il peut être de trois ou plus.
La figure 26 est une vue en perspective d'une partie d'un équipement de test réel du dégazeur centrifuge par jet 133 représenté
sur la figure 25.
La figure 27 représente des écoulements sous forme de jet provenant de la tuyère d'injection de dégazage comportant six tuyères périphériques. Sur la figure 26, les tuyères périphériques 152b à 152g sont inclinées d'environ quatre degrés suivant une direction circonférencielle de telle sorte que des composantes tourbillonnaires sont appliquées à la vapeur aspirée. Les composantes tourbillonnaires sont appliquées à la vapeur aspirée depuis l'embouchure en cloche 153 en inclinant les tuyères périphériques 152b à 152g de telle sorte qu'il est possible de minimiser la perte
d'énergie due à l'aspiration.
Ce phénomène apparaît souvent dans le monde naturel. Par exemple, en tant que petit phénomène, on connaît un petit vortex tourbillonnaire en forme d'entonnoir produit dans un trou d'évacuation d'un lavabo. En tant que phénomène important, on connaît un flux sous forme de jet tourbillonnaire au niveau de la section centrale d'un disque de réception lorsqu'un trou noir existant dans l'univers réalise une aspiration dans des matières interstellaires à la vitesse de la lumière. Selon la présente invention, les tuyères périphériques 152b à 152g sont légèrement inclinées de telle sorte que l'une des lois de base d'écoulement qui apparaissent dans le monde naturel est positivement appliquée de manière à minimiser la
perte d'énergie due à l'aspiration.
La figure 28 représente un dégazeur centrifuge par jet à réservoir tampon intégré 133 en tant que modification du dégazeur centrifuge par jet 133 représenté sur la figure 25. Dans le dégazeur centrifuge par jet 133 de la figure 28, la séparation gaz-liquide est mise en oeuvre en utilisant une surface de paroi interne 173 d'un réservoir tampon horizontal 126 en lieu et place du coude 157 de la figure 25. Un conduit d'extension 172 est connecté à l'extrémité d'un diffuseur 156 de telle sorte que des gouttelettes d'eau et de la vapeur sont acheminés jusqu'à la surface de paroi interne 173 du réservoir tampon 126 via le conduit d'extension 172. En ce qui concerne le fait de déterminer si la séparation gaz-liquide est mise en oeuvre au moyen du coude de la figure 25 ou au moyen de la surface de paroi interne 173 du réservoir tampon 126, une façon favorable pour la conception peut être choisie sur la base de l'implantation de l'installation. Comme représenté sur la figure 16, le carter cylindrique 130 est installé horizontalement. Des dispositifs de fixation de montage rigides 184 montés sur la partie inférieure du carter cylindrique 130 sont directement fixés à un sol de bâtiment 185 au moyen de boulons
d'ancrage 186.
Sur un couvercle en forme de disque 177 sur une face d'extrémité du carter cylindrique 130 sont montés un actionneur 176 permettant de déplacer la tuyère de jet d'eau 140 etc. suivant des directions axiales et une tuyère d'eau d'alimentation 183 pour acheminer l'eau d'alimentation 109. Sur l'autre face d'extrémité du
carter cylindrique 130, une bride de contrôle 178 est prévue.
La figure 17 représente l'état dans lequel la bride de contrôle 178 est ouverte et o les injecteurs de vapeur 136, 137, 138 et 139 peuvent être retirés des conteneurs cylindriques 135 des injecteurs de vapeur multiétages respectifs 132 afin de mettre en oeuvre une
inspection et un remplacement.
La figure 18 représente que la tuyère de jet d'eau 140 ou que l'actionneur 176 peut être ôté sur le côté du couvercle 177 afin de
mettre en oeuvre une inspection et une maintenance.
Le système de dérivation 200 du système de chauffage d'eau
d'alimentation 100 sera décrit ci-après.
Puisque l'injecteur de vapeur 125 n'est pas entraîné sauf si la vapeur d'échappement 120 est appliquée, il ne peut pas être entraîné immédiatement après que l'installation est démarrée. La figure 19 représente le système de dérivation 200 permettant de dériver l'eau d'alimentation 109 de telle sorte que l'injecteur de vapeur 125 peut être introduit dans l'eau d'alimentation 109 lorsqu'une charge d'environ 60% est appliquée après que l'installation est démarrée. Le système de dérivation 200 comporte une ligne 201 pour dériver l'eau d'alimentation 109 et une ligne 203 pour le système d'injecteur de
vapeur 125. La ligne 201 est munie d'une vanne de dérivation 202.
La ligne 203 est munie d'une vanne d'isolation 204 en amont du système d'injecteur de vapeur 125 et d'une vanne d'isolation 205 en aval du réservoir tampon 126. Lorsqu'une charge d'environ 60% est appliquée, si la vanne de dérivation 202 est fermée et que les vannes d'isolation 204 et 205 sont ouvertes, le système d'injecteur de vapeur
est introduit dans l'eau d'alimentation 109.
Comme représenté sur la figure 19, les vapeurs d'échappement , 121, 122 et 123 sont acheminées jusqu'au système d'injecteur de vapeur multiétage 127 via une vanne de contrôle avec actionneur 207. La vapeur d'échappement 123 est également acheminée jusqu'au dégazeur centrifuge par jet 133 dans le système de dégazeur
centrifuge par jet 128 via la vanne de contrôle avec actionneur 207.
En outre, comme représenté sur la figure 19, l'eau de débordement déchargée depuis les trous de drainage 210 (voir figure 14) formés dans l'injecteur de vapeur de premier étage 136 et dans l'injecteur de vapeur d'étage suivant 137 est acheminée jusqu'au condenseur 105 via une vanne de décharge de débordement avec
actionneur 206.
La figure 20 représente qu'une vapeur de sortie 222 de la turbine haute pression 102 est utilisée en tant que vapeur d'échappement destinée à être acheminée jusqu'au système
d'injecteur de vapeur 125.
Sur la figure 20, des vannes de régulation d'écoulement de vapeur 220 sont prévues entre les lignes, vannes sur lesquelles les vapeurs d'échappement 120, 121, 122 et 123 sont appliquées. En amont de la vanne de contrôle avec actionneur 207, une vanne de contrôle avec actionneur 220 est prévue. La vapeur de sortie 222 de la turbine haute pression 102 est acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125 via une ligne de vapeur 223, une vanne de contrôle avec actionneur 221 et la vanne de régulation d'écoulement de vapeur 220. Si la vapeur de sortie 222 de la turbine haute pression 102 et la vapeur d'échappement présentant une pression plus élevée au niveau de l'étage suivant de la turbine basse pression 103 sont acheminées jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125, il est possible d'introduire le système d'injecteur de vapeur 125 dans l'eau d'alimentation 109 lorsqu'une charge inférieure à une charge
d'environ 60% est appliquée.
La figure 21 représente une unité de commande permettant de minimiser le débit d'écoulement d'une eau de débordement déchargée depuis les trous de drainage 210 (voir figure 14) de l'injecteur de vapeur de premier étage 136 et de l'injecteur de vapeur d'étage
suivant 137.
Sur la figure 21, une vanne de régulation d'écoulement 230 est prévue pour réguler le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125. Le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 est détecté en tant que signal de pression différentielle au moyen d'un transmetteur de pression différentielle 231 prévu en aval de la vanne de régulation d'écoulement 230, et le signal de pression différentielle détecté est transmis jusqu'à une unité de traitement d'écoulement 236. Afin de mesurer le débit d'écoulement de décharge de l'eau d'alimentation à température et à pression augmentées qui est déchargée depuis chacune des tuyères de mélange 142 et 145 des injecteurs de vapeur 136 et 137, deux trous de mesure de pression différentielle 233 sont formés au voisinage de la sortie de chacune des tuyères de mélange 142 et 145. Les débits d'écoulement de décharge provenant des injecteurs de vapeur 136 et 137 sont détectés en tant que signaux de pression différentielle au moyen de transmetteurs de pression différentielle 234 via les trous de mesure de pression différentielle 233. L'index de référence 232 représente un détecteur de température permettant de mesurer la température des endroits respectifs afin de
calculer le débit d'écoulement de la vapeur d'échappement.
L'unité de traitement d'écoulement 236 calcule le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation et le débit d'écoulement de décharge sur la base des signaux de pression différentielle des transmetteurs de pression différentielle 231, 234 et 234 et dérive la température augmentée sur la base des températures des endroits respectifs mesurées par le détecteur de température 232 afin de calculer le débit d'écoulement de la vapeur d'échappement. L'unité de traitement d'écoulement 236 calcule également le débit d'écoulement de l'eau de débordement déchargée depuis les trous de drainage 210 sur la base du débit d'écoulement calculé de l'eau d'alimentation, du débit d'écoulement calculé de la vapeur d'échappement et du débit d'écoulement de décharge calculé. En outre, l'unité de traitement d'écoulement 236 calcule le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 et les débits d'écoulement des vapeurs telles que la vapeur d'échappement 120 et que la vapeur de sortie 222 au moyen d'une expression arithmétique prédéterminée de manière à minimiser le débit d'écoulement calculé de l'eau de débordement. Sur la base des résultats calculés, l'unité de traitement d'écoulement 236 produit un signal de commande pour commander la vanne de régulation d'écoulement 230 et la vanne de régulation d'écoulement
de vapeur 220.
Il est possible d'améliorer l'efficacité du système de chauffage d'eau d'alimentation 100 en contrôlant ou commandant le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 ainsi que les débits d'écoulement des vapeurs telles que la vapeur d'échappement 120 et
en minimisant le débit d'écoulement de l'eau de débordement.
La figure 22 représente un autre moyen permettant de réguler le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125. Selon le mode de réalisation préféré de la figure 22, la pression de décharge de la pompe de condensat basse pression 106 (voir figure 12) est contrôlée. Afin de réaliser cela, la vitesse de rotation de la pompe de condensat basse pression 106 est commandée par un inverseur 238 afin de réguler le
débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109.
La figure 23 représente un autre moyen permettant de réguler le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125. Selon le mode de réalisation préféré de la figure 23, un conduit de régulation creux qui peut être déplacé suivant les directions axiales est prévu dans la tuyère de jet d'eau 140 de l'injecteur de vapeur 136. Une extrémité du conduit de régulation creux 239 est connectée à un actionneur d'entraînement de tuyère 176. Le conduit de régulation creux 239 peut être déplacé suivant des directions axiales au moyen de l'actionneur d'entraînement de tuyère 176. Si le conduit de régulation creux 239 se déplace suivant des directions axiales, l'espace entre la surface interne de la partie d'extrémité de côté de sortie de la tuyère de jet 140 et la surface externe de la partie d'extrémité de côté de sortie du conduit de régulation creux 239 varie afin de réguler le débit d'écoulement de l'eau d'alimentation 109 acheminée jusqu'à la tuyère de vapeur 141. Dans ce cas, bien que la structure de l'injecteur de vapeur 136 soit légèrement compliquée, il est possible de maintenir la vitesse de jet 241 du jet d'eau de l'eau d'alimentation 109 de telle sorte que ce soit une vitesse élevée. En outre, une partie de la vapeur d'échappement 120 pénètre dans le conduit de régulation creux 239 pour être injectée depuis sa partie d'extrémité de côté de sortie jusqu'à la tuyère de mélange 142. Dans le cas de la figure 14, la tuyère de jet d'eau 140 est déplacée suivant des directions axiales au moyen de l'actionneur d'entraînement de tuyère 176 afin de réguler le débit d'écoulement de la vapeur d'échappement 120. Par ailleurs, dans le cas de la figure 23, le conduit de régulation creux 239 est déplacé suivant des directions axiales au moyen de l'actionneur d'entraînement de tuyère 176 afin de réguler le débit d'écoulement de
l'eau d'alimentation 109.
Par report à la figure 24, un moyen de dégazage auxiliaire sera
décrit ci-après.
En tant que moyen de dégazage dans le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 est prévu un moyen de dégazage auxiliaire comprenant une ligne de dégazage 253 en plus du dégazeur centrifuge par jet dédié 133 dans le système d'injecteur de vapeur 125. Comme représenté sur la figure 24, la ligne de dégazage 253 est prévue dans un passage de fluide pour ramener une eau de débordement 250, qui est déchargée depuis les trous de drainage 210 formés dans les injecteurs de vapeur 136 et 137, jusqu'au condenseur 105 ou jusqu'à l'étage basse pression de turbine via la vanne de décharge de débordement 206 et un orifice 251. L'eau de débordement 250 est retournée jusqu'au condenseur 105 ou jusqu'à l'étage basse pression de turbine au moyen de la ligne de dégazage 253 pour être dégazée. Puisque la ligne de dégazage 253 est ainsi prévue, il est possible de réduire la charge appliquée sur le dégazeur
centrifuge par jet 133.
Par report à la figure 24, la contre-mesure et le procédé de fonctionnement du système de chauffage d'eau d'alimentation 100
pendant le démarrage et la transition seront décrits.
Lorsque l'installation fonctionne à une charge de 60 %, l'injecteur de vapeur est introduit. Lorsque le système d'injecteur de vapeur 125 est démarré, l'eau de débordement 250 déchargée depuis les trous de drainage 210 de l'injecteur de vapeur de premier étage 136 et de l'injecteur de vapeur d'étage suivant 137 est déchargée jusqu'au condenseur 105 ou jusqu'à un réservoir de stockage de condensat 260 comme représenté sur la figure 24. En outre, l'eau de débordement 250 est déchargée jusqu'au réservoir de stockage de
condensat 260 via une vanne de décharge de débordement 252.
Une ligne de vapeur auxiliaire 261 pour acheminer une vapeur principale jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125 est connectée à une ligne de dérivation de la ligne de vapeur 223 (voir figure 20) jusqu'à l'autre ligne de dérivation depuis laquelle la vapeur de sortie 222 de la turbine haute pression 102 est appliquée. Une vanne de contrôle 263 et un orifice 262 sont prévus dans la ligne de vapeur auxiliaire 261. Lorsque la mise en route des turbines est effectuée, de la vapeur peut être acheminée jusqu'au système d'injecteur de vapeur 125 via la ligne de vapeur auxiliaire 263 et l'orifice 262. Par conséquent, il est possible d'empêcher que le débit d'écoulement de la vapeur ne diminue pas rapidement lorsque la mise en route des
turbines est effectuée.
Comme décrit ci-avant, le réservoir tampon 126 est prévu en aval du système d'injecteur de vapeur 125 et la pompe de condensat
haute pression 110 est prévue en aval du réservoir tampon 126.
Puisque le système d'injecteur de vapeur 125 ne peut pas fonctionner lorsque la mise en route des turbines ou la mise en route de la pompe de condensat basse pression 106 est réalisée, il est nécessaire d'activer le système de dérivation 200 (voir figure 19) du système de chauffage d'eau d'alimentation 100 afin d'assurer l'acheminement de l'eau d'alimentation jusqu'au réacteur nucléaire 101. Cependant, un peu de temps est consommé jusqu'à ce que la
commutation sur le système de dérivation 200 soit terminée.
Par conséquent, afin d'assurer l'acheminement de l'eau d'alimentation chauffée jusqu'au réacteur nucléaire 101 pendant la transition jusqu'à ce que la commutation sur le système de dérivation 200 soit terminée, l'eaud'alimentation chauffée stockée dans le réservoir tampon 126 est acheminée jusqu'à la section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 au moyen de la pompe de condensat haute pression 110. Par conséquent, il est possible d'empêcher la perte de l'eau d'alimentation acheminée jusqu'au
réacteur nucléaire 101.
Comme représenté sur la figure 24, le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 est muni d'un moyen de commande d'eau d'alimentation 266. En outre, une jauge d'eau 265 est montée sur le réservoir tampon 126. Sur la base du niveau d'eau dans le réservoir tampon 126 détecté par la jauge d'eau 265 et d'une valeur de référence prédéterminée, le moyen de commande d'eau d'alimentation 266 commande la vanne de régulation d'écoulement 230 ou la vitesse rotation de la pompe de condensat basse pression 106 de telle sorte que le niveau d'eau dans le réservoir tampon 126 soit à une valeur prédéterminée. Par conséquent, il est possible de maintenir le niveau
d'eau dans le réservoir tampon 126 de telle sorte qu'il soit constant.
En outre, comme représenté sur la figure 24, le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 est muni d'une pompe d'acheminement de condensat transitoire 268. La pompe d'acheminement de condensat transitoire 268 peut alimenter l'eau d'alimentation chauffée dans le réservoir de stockage de condensat jusqu'à la section de chauffage d'eau d'alimentation haute pression 111 lorsque l'eau d'alimentation acheminée depuis le réservoir tampon 126 est insuffisante. Par conséquent, il est possible d'empêcher la perte de l'eau d'alimentation acheminée jusqu'au
réacteur nucléaire 101.
Par report aux figures 29(a) et 29(b), le fonctionnement du
système de chauffage d'eau d'alimentation 100 sera décrit ci-après.
La présente invention propose un système novateur selon lequel le système d'injecteur de vapeur 125 est substitué à un réchauffeur d'eau d'alimentation basse pression du type échangeur thermique 301 utilisant un tube de transfert thermique. Si la surface externe du carter cylindrique 130 du système d'injecteur de vapeur 125 est recouverte d'un matériau isolant vis-à-vis de la chaleur ou d'un matériau absorbeur de son, il est possible de réduire la fuite de
la chaleur ou d'empêcher la génération de bruit en fonctionnement.
Selon la présente invention, un seul système d'injecteur de vapeur 125 présentant un diamètre de 2 m et une longueur d'environ 7 m peut être substitué à quatre réchauffeurs d'eau d'alimentation basse pression classiques 301 qui utilisent des tubes de transfert thermique dont chacun présente un diamètre d'environ 2 m et une longueur d'environ 14 m. Par conséquent, il est possible de réduire considérablement la dimension du système jusqu'à environ un huitième de telle sorte qu'il est possible de réduire considérablement la quantité de matériaux ainsi que l'espace d'installation. Comme représenté sur les figures 29(a) et 29(b), la hauteur d'un bâtiment de turbine 270 selon la présente invention peut être réduite d'environ 3,5 m par comparaison avec la hauteur d'un bâtiment de turbine classique. En outre, puisque la hauteur de la turbine basse pression 103 qui joue le rôle d'élévateur lourd prévue sur le condenseur 105 peut être réduite, il est possible d'assurer la sécurité vis-à-vis des
tremblements de terre.
Il est non souhaitable d'arrêter l'installation pendant une longue durée du point de vue des coûts pendant la durée de vie de l'installation. Cependant, puisque l'aire mouillée de la paroi en acier inoxydable en contact avec l'eau d'alimentation peut être de loin inférieure à celle dans le réchauffeur d'eau d'alimentation basse
pression 301, il est possible d'empêcher l'élution des ions de chrome.
En outre, puisqu'il est possible d'éviter l'arrêt du fonctionnement pendant une longue période, soit une demi-année ou plus, qui résulterait de la détérioration du réchauffeur d'eau d'alimentation basse pression 301, il est possible de réduire les coûts pendant la
durée de vie de l'installation.
Puisque les tuyères internes prévues dans le carter cylindrique telles que la tuyère de jet d'eau 140 et que la tuyère de mélange 142 qui forment le système d'injecteur de vapeur 125 sont prévues de manière à pouvoir être échangées aisément selon un terme d'inspection ordinaire même si les tuyères se détériorent, il est possible d'éviter l'arrêt du fonctionnement pendant une longue période de telle sorte qu'il est possible de réduire les coûts pendant la
durée de vie de l'installation.
Comme décrit ci-avant, le système de chauffage d'eau d'alimentation 100 de la présente invention permet de réduire considérablement la quantité de matériaux de l'installation tout en maintenant une efficacité thermique élevée et permet d'améliorer considérablement la fiabilité, la capacité de maintenance et la performance d'inspection, ce qui améliore les coûts pendant la durée de vie de l'installation. Par conséquent, ce système de chauffage convient pour une centrale industrielle nécessitant une fiabilité élevée telle qu'une centrale nucléaire et il est possible de proposer un
système de chauffage d'eau d'alimentation peu coûteux.
Comme décrit ci-avant, selon la présente invention, puisqu'il est possible de simplifier une installation d'eau d'alimentation en utilisant un injecteur de vapeur pour un système de turbine d'une centrale, il est possible d'améliorer la capacité de maintenance et la fiabilité de manière à empêcher qu'une perturbation ne soit apportée
par des facteurs mécaniques.
En outre, selon la présente invention, il est possible de réduire considérablement la quantité de matériaux de la centrale tout en maintenant une efficacité thermique élevée et il est possible d'améliorer la fiabilité, la capacité de maintenance et la performance d'inspection, ce qui améliore considérablement les coûts pendant la durée de vie de la centrale de telle sorte qu'il est possible de proposer
une centrale industrielle peu coûteuse.
Bien que la présente invention ait été décrite en termes du mode de réalisation préféré afin de faciliter une meilleure compréhension de cette même invention, il est à apprécier que l'invention peut être mise en oeuvre de diverses façons sans que l'on s'écarte du principe de l'invention. Par conséquent, l'invention doit être comprise comme incluant tous les modes de réalisation possibles ainsi que toute modification à apporter aux modes de réalisation présentés qui peut être mise en oeuvre sans que l'on s'écarte du
principe de l'invention telle que revendiquée dans les revendications
annexées.
Claims (45)
1. Système de chauffage d'eau d'alimentation permettant de chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur (2), un condenseur (3) et un générateur de vapeur (1), ledit système de chauffage d'eau d'alimentation étant caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur (3) afin d'acheminer l'eau chauffée jusqu'audit générateur de vapeur (1); ledit moyen d'eau d'alimentation comportant un injecteur de vapeur (4) pour recevoir une vapeur d'entraînement et ladite eau d'effluent afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite vapeur d'entraînement pour augmenter la température et la pression du mélange.
2. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite vapeur d'entraînement est une vapeur d'échappement extraite de ladite
turbine à vapeur (2).
3. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'eau d'alimentation comprend: une ligne de dérivation (20) qui est dérivée depuis une ligne de côté d'entrée dudit générateur de vapeur (1); un moyen de réduction de pression (8) pour porter à ébullition une eau d'alimentation introduite via ladite ligne de dérivation (20) sous pression réduite; et
un collecteur de purge (9) pour effectuer une séparation gaz-
liquide de l'eau d'alimentation portée à ébullition par le moyen de réduction de pression (8) sous pression réduite; ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur générée par ledit
collecteur de purge (9).
4. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'eau d'alimentation comprend: un réchauffeur d'eau d'alimentation (6) entre un côté d'entrée dudit générateur de vapeur (1) et ledit injecteur de vapeur (4); un moyen de réduction de pression (8) pour porter à ébullition un drainage dudit réchauffeur d'eau d'alimentation (6) sous pression réduite;
un collecteur de purge pour effectuer une séparation gaz-
liquide d'une eau d'alimentation portée à ébullition par ledit moyen de réduction de pression (8) sous pression réduite; ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur générée par ledit
collecteur de purge.
5. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite turbine à vapeur (2) comporte une turbine de côté haute pression (2A), une turbine de coté basse pression (2B) en amont de ladite turbine de coté haute pression (2A) et un réchauffeur de séparation par teneur en humidité (11), qui comprend un séparateur par teneur en humidité ou réchauffeur et qui est prévu entre ladite turbine haute pression (2A) et ladite turbine basse pression (2B); et dans lequel ledit moyen d'eau d'alimentation comporte un moyen de réduction de pression (8) pour porter à ébullition un drainage dudit réchauffeur de séparation par teneur en humidité (11) sous pression réduite et un collecteur de purge (9) pour effectuer une séparation gaz-liquide d'une eau d'alimentation portée à ébullition par ledit moyen de réduction de pression (8) sous pression réduite, ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur générée par ledit
collecteur de purge (9).
6. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'eau d'alimentation comprend: une ligne de dérivation (20) pour acheminer une eau dans ledit générateur de vapeur (1) en tant qu'eau de dérivation un moyen de réduction de pression (8) pour porter à ébullition une eau d'alimentation introduite via ladite ligne de dérivation (20) sous pression réduite; et
un collecteur de purge (9) pour effectuer une séparation gaz-
liquide de l'eau d'alimentation portée à ébullition par le moyen de réduction de pression (8) sous pression réduite, ladite vapeur d'entraînement étant une vapeur générée par ledit
collecteur de purge (9).
7. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: une pompe d'eau d'alimentation (25), prévue en parallèle audit injecteur de vapeur (4), pour recevoir ladite eau d'effluent; et un réchauffeur d'eau d'alimentation (6) prévu en aval dudit
injecteur de vapeur (4) et de ladite pompe d'eau d'alimentation (25).
8. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen d'eau d'alimentation comporte un moyen de régulation pour réguler la pression ou la température de ladite eau d'effluent entrée sur ledit
injecteur de vapeur (4).
9. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen de régulation comporte un réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation (30) pour chauffer ladite eau d'effluent et un injecteur de vapeur de régulation (4a) pour recevoir une vapeur d'échappement extraite de ladite turbine à vapeur (2) en tant que vapeur d'entraînement; et dans lequel une eau d'alimentation chauffée par ledit réchauffeur d'eau d'alimentation de régulation (30) est entrée sur ledit injecteur de vapeur de régulation (4a) et une eau d'alimentation émise en sortie depuis ledit injecteur de vapeur de régulation (4a) est entrée sur ledit injecteur de vapeur (4) en tant que dite eau d'effluent
après avoir été chauffée par ledit réchauffeur d'eau d'alimentation (6).
10. Système de chauffage d'eau d'alimentation permettant de chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur (2), un condenseur (3) et un générateur de vapeur (1), ledit système de chauffage d'eau d'alimentation étant caractérisé en ce qu'il comprend: une unité d'injecteur de vapeur pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement (123) présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur (2) et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur (3) afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, ladite unité d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série (132) pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique (130) pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge àjet (133), prévu en aval dudit injecteur multiétage (132), pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement (123) afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée desdites vapeurs d'échappement afin de
décharger ladite eau d'alimentation dégazée.
11. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit injecteur de vapeur multiétage comprend: un injecteur de vapeur de premier étage (136), prévu au niveau d'un premier étage, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression minimum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement; et un injecteur de vapeur d'étage final (139), prévu au niveau d'un étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement, ledit injecteur de vapeur de premier étage (136) comprenant une tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage pour recevoir ladite eau d'effluent afin de produire sous forme de jet ladite eau d'effluent; S une tuyère de vapeur (141) pour ledit premier étage pour recevoir ladite vapeur d'échappement de la pression minimum depuis l'extérieur de ladite eau d'effluent produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage; et une tuyère de mélange (142) pour ledit premier étage pour mélanger ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression minimum reçue par ladite tuyère de vapeur (141) pour ledit premier étage, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées, ledit injecteur de vapeur d'étage final (139) comprenant: une tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final pour recevoir et produire sous forme de jet ladite eau d'alimentation à température et pression augmentées; une tuyère de vapeur (150) pour ledit étage final pour recevoir ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum depuis l'intérieur de ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final; et une tuyère de mélange (148) pour ledit étage final pour mélanger ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet à partir de ladite tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum reçue par ladite tuyère de vapeur (150) pour ledit étage final, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées.
12. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit injecteur de vapeur multiétage comprend en outre au moins un injecteur de vapeur d'étage intermédiaire, prévu entre ledit injecteur de vapeur de premier étage et ledit injecteur de vapeur d'étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression
intermédiaire de ladite pluralité de vapeurs d'échappement.
13. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 11, caractérisé en ce que ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage est prévue de manière à pouvoir être déplacée suivant des directions axiales par rapport à d'autres parties dudit
injecteur multiétage logé dans ledit conteneur cylindrique (130).
14. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'une pression de chacune de ladite pluralité de vapeurs d'échappement est égale à une pression de chacune d'une pluralité de vapeurs d'échappement acheminées jusqu'à un système de chauffage d'eau d'alimentation classique comportant un réchauffeur d'eau d'alimentation du type
échangeur thermique.
15. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit dégazeur centrifuge par jet comprend: une tuyère de jet de dégazage (152) pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage afin de convertir ladite eau d'alimentation selon un fluide sous forme de gouttelettes d'eau, qui est constitué en tant qu'agrégation de gouttelettes d'eau; un diffuseur (156) pour permettre audit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et à ladite vapeur d'échappement de passer au travers afin de dégazer ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau au moyen de ladite vapeur d'échappement afin d'augmenter la pression dudit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et de ladite vapeur d'échappement afin de décharger ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement; et un moyen de séparation par force centrifuge pour appliquer une force centrifuge à un mélange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement, qui ont été déchargés depuis ledit diffuseur (156),
afin de séparer spatialement l'eau de la vapeur.
16. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 15, caractérisé en ce que ladite tuyère de jet de dégazage (152) est prévue de manière à faire saillie depuis
une partie d'extrémité dudit conteneur cylindrique (130).
17. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 16, caractérisé en ce que ladite tuyère de jet de dégazage (152) comprend: une tuyère centrale (152a) qui fait saillie depuis le centre de ladite partie d'extrémité dudit conteneur cylindrique suivant une direction axiale dudit conteneur cylindrique; et des tuyère périphériques (152b à 152g), qui sont situées de manière à entourer ladite tuyère centrale (152a) et qui font saillie de manière à être inclinées par rapport à ladite direction axiale dudit
conteneur cylindrique (130).
18. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit diffuseur (156) comporte un conduit rectiligne cylindrique (154) au voisinage de ladite tuyère de jet de dégazage (152) et une embouchure
en cloche (153) au niveau d'une entrée dudit conduit rectiligne (154).
19. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit moyen de séparation par force centrifuge comporte un conduit cintré en forme de coude (157) qui est formé de telle sorte qu'un mélange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement circule le long d'une surface de paroi
interne dudit conduit cintré (157).
20. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit dégazeur centrifuge à jet comprend: une ligne de recirculation (159) pour retourner ladite vapeur séparée spatialement par ledit moyen de séparation par force centrifuge jusqu'à un côté d'entrée dudit diffuseur (156); et un conduit cintré (157) pour décharger une vapeur dégazée contenant un gaz de non condensation jusqu'audit condenseur ou
jusqu'à un étage basse pression de turbine.
21. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite vapeur d'échappement entrée sur ledit dégazeur centrifuge à jet est une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite
pluralité de vapeurs d'échappement.
22. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 15, caractérisé en ce que ledit dégazeur comporte une tuyère de jet de vapeur pour entrer ladite vapeur d'échappement dans ledit diffuseur (156), ladite tuyère de jet de vapeur étant montée sur une paroi latérale dudit diffuseur, et une direction de sortie de ladite tuyère de jet de vapeur étant une
direction axiale dudit diffuseur.
23. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur (2), un condenseur (3) et un générateur de vapeur (1), ledit système de chauffage d'eau d'alimentation étant caractérisé en ce qu'il comprend un système d'injecteur de vapeur pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur (2) et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur (3) afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, ledit système d'injecteur de vapeur comprenant un carter cylindrique; une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur prévues dans ledit carter parallèlement les unes aux autres; et une ligne d'acheminement de vapeur d'échappement, prévue dans ledit carter, pour acheminer une pluralité de vapeurs d'échappement présentant différentes pressions extraites de ladite turbine à vapeur (2) jusqu'à chacune de ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, chacune desdites unités d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique (130) pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge à jet, prévu en aval dudit injecteur de vapeur multiétage, pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée et lesdites vapeurs d'échappement afin de
décharger ladite eau d'alimentation dégazée.
24. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit injecteur de vapeur multiétage comprend: un injecteur de vapeur de premier étage (136), prévu au niveau d'un premier étage, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression minimum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement; et un injecteur de vapeur d'étage final (139), prévu au niveau d'un étage final, pour recevoir une vapeur d'échappement présentant une pression maximum de ladite pluralité de vapeurs d'échappement, ledit injecteur de vapeur de premier étage comprenant: une tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage pour recevoir ladite eau d'effluent afin de produire sous forme de jet ladite eau d'effluent; une tuyère de vapeur (141) pour ledit premier étage pour recevoir ladite vapeur d'échappement de la pression minimum depuis l'extérieur de ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage; et une tuyère de mélange (142) pour ledit premier étage pour mélanger ladite eau d'effluent produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression minimum reçue par ladite tuyère de vapeur (141) pour ledit premier étage, afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées, ledit injecteur de vapeur d'étage final comprenant: une tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final pour recevoir et produire sous forme de jet ladite eau d'alimentation à température et pression augmentées; une tuyère de vapeur (150) pour ledit étage final pour recevoir ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum depuis l'intérieur de ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final; et une tuyère de mélange (148) pour ledit étage final pour mélanger ladite eau d'alimentation produite sous forme de jet depuis ladite tuyère de jet d'eau (149) pour ledit étage final avec ladite vapeur d'échappement présentant la pression maximum reçue par ladite tuyère de vapeur (150) pour ledit étage final afin de produire sous forme de jet une eau d'alimentation à température et pression augmentées.
25. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit dégazeur centrifuge àjet comprend: une tuyère de jet de dégazage (152) pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage afin de convertir ladite eau d'alimentation selon un fluide sous forme de gouttelettes d'eau, qui est en tant qu'agrégation de gouttes d'eau; un diffuseur (156) pour permettre audit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et à ladite vapeur d'échappement de passer au travers afin de dégazer ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau au moyen de ladite vapeur d'échappement afin d'augmenter la pression dudit fluide sous forme de gouttelettes d'eau dégazé et de ladite vapeur d'échappement afin de décharger ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau dégazé et ladite vapeur d'échappement; et un moyen de séparation par force centrifuge pour appliquer une force centrifuge à un mélange d'eau et de vapeur comprenant ledit fluide sous forme de gouttelettes d'eau et ladite vapeur d'échappement, qui ont été déchargés depuis ledit diffuseur (156),
afin de séparer spatialement l'eau de la vapeur.
26. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 24, caractérisé en ce que ledit carter comporte un couvercle de côté d'entrée amovible sur lequel une tuyère d'acheminement et un actionneur d'entraînement de tuyère (176) sont montés, ladite tuyère d'acheminement acheminant ladite eau d'effluent jusqu'à ladite unité d'injecteur de vapeur; et ledit actionneur d'entraînement de tuyère (176) déplaçant ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage suivant des directions axiales par rapport à ladite tuyère de mélange (142) pour ledit premier étage dudit injecteur de
vapeur de premier étage logé dans ledit conteneur cylindrique (130).
27. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 25, caractérisé en ce que ledit carter comporte un couvercle de côté de sortie amovible sur lequel ledit diffuseur dudit dégazeur centrifuge à jet est monté, et un côté de sortie dudit diffuseur (156) fait saillie depuis ledit couvercle de côté
de sortie.
28. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit carter comporte un couvercle de côté de sortie amovible, et ledit injecteur de vapeur multiétage logé dans ledit conteneur cylindrique peut être
retiré dudit carter tandis que ledit couvercle de côté de sortie est ôté.
29. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 25, caractérisé en ce que ledit carter comporte une partie de conteneur fermée formant une partie de son côté de sortie, ladite tuyère de jet de dégazage étant située dans ladite partie de conteneur, une partie de côté d'entrée dudit diffuseur (156) étant située dans ladite partie de conteneur de manière à être espacée d'une partie d'extrémité de ladite tuyère de jet de dégazage, ledit dégazeur centrifuge à jet comportant une ligne pour retourner ladite vapeur séparée spatialement par ledit moyen de
séparation centrifuge jusqu'à ladite partie de conteneur.
30. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir tampon (126) pour stocker une eau d'alimentation dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, ladite eau stockée dans ledit réservoir tampon (126) étant acheminée jusqu'audit générateur de vapeur (1) via une pompe de
condensat haute pression (110).
31. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un réservoir tampon (126) pour stocker une eau d'alimentation dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur, ledit moyen de séparation centrifuge étant formé sur une
surface de paroi interne dudit réservoir tampon (126).
32. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen d'eau d'alimentation de dérivation pour acheminer une eau d'alimentation jusqu'audit générateur de vapeur
(1) lorsque ledit système d'injecteur de vapeur (125) est inopérant.
33. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande d'introduction pour introduire ledit système d'injecteur de vapeur dans un système d'eau d'alimentation lorsqu'une charge de ladite centrale atteint une charge prédéterminée
après que ladite centrale est démarrée.
34. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 33, caractérisé en ce que ledit moyen de commande d'introduction comporte un moyen pour introduire, en tant que dite pluralité de vapeurs d'échappement, des vapeurs d'échappement d'une turbine haute pression dans ledit système d'injecteur de vapeur via une vanne de régulation d'écoulement (220) pour ainsi introduire ledit système d'injecteur de vapeur (125) dans ledit système d'eau d'alimentation lorsque ladite centrale fonctionne à
une charge inférieure à ladite charge prédéterminée.
35. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande d'écoulement d'eau de débordement pour minimiser un débit d'écoulement d'eau de débordement correspondant à une différence entre une somme d'un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage et d'un débit d'écoulement de vapeur de ladite vapeur d'échappement acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage et d'un débit d'écoulement
de décharge d'une eau d'effluent.
36. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 35, caractérisé en ce que ledit moyen de commande d'écoulement d'eau de débordement comprend: un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement d'eau d'alimentation; un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement de vapeur; un moyen pour mesurer ledit débit d'écoulement de décharge; un moyen de calcul d'écoulement d'eau de débordement pour calculer ledit débit d'écoulement d'eau de débordement sur la base de résultats dérivés par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement d'eau d'alimentation, par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement de vapeur et par ledit moyen de mesure dudit débit d'écoulement de décharge; et un moyen de régulation pour réguler ledit débit d'écoulement d'eau d'alimentation et ledit débit d'écoulement de vapeur sur la base d'un résultat dudit moyen de calcul d'écoulement d'eau de débordement.
37. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'eau d'alimentation comportant un moyen pour commander une vitesse de rotation d'une pompe de condensat basse pression (106) prévue en amont dudit système
d'injecteur de vapeur.
38. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen derégulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'eau d'alimentation comportant une vanne de régulation d'écoulement prévue en amont dudit système d'injecteur de vapeur pour réguler un débit d'écoulement de ladite
eau d'effluent.
39. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'un débit d'écoulement acheminé jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage, ledit moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation comprenant: un conduit de régulation creux (239) qui est mobile suivant des directions axiales dans ladite tuyère de jet d'eau (140) pour ledit premier étage dudit injecteur de vapeur de premier étage pour régler une dimension d'ouverture d'une sortie de ladite tuyère de jet d'eau pour ledit premier étage, ladite eau d'effluent étant acheminée dans ledit conduit de régulation creux (239); et un actionneur d'entraînement de tuyère (176) pour déplacer ledit conduit de régulation creux (239) suivant lesdites directions axiales.
40. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit conteneur cylindrique (130) comporte un trou de drainage (210) pour décharger une eau de débordement, et une ligne de dégazage (253) pour retourner ladite eau de débordement déchargée depuis ledit trou de drainage (210) jusqu'audit condenseur (105) ou jusqu'à un étage basse pression de ladite turbine à vapeur (2) via un orifice ou une
vanne de contrôle, afin de dégazer ladite eau de débordement.
41. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ligne de dégazage pour retourner une partie d'une eau d'alimentation provenant dudit dégazeur centrifuge à jet jusqu'audit condenseur (105) via un orifice ou une vanne de contrôle et pour
dégazer ladite partie d'eau d'alimentation.
42. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce que ledit conteneur cylindrique (130) comporte un trou de drainage (210) pour décharger une eau de débordement et une ligne de retour pour retourner ladite eau de debordement dechargee depuis ledit trou de drainage jusqu'audit condenseur (105) ou jusqu'à un réservoir de
stockage de condensat via un orifice ou une vanne de contrôle.
43. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre: un réservoir tampon (126) pour stocker une eau d'alimentation (109) dégazée et déchargée depuis ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; un moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation (230) pour réguler un débit d'écoulement d'eau d'alimentation d'une eau d'alimentation acheminée jusqu'audit injecteur de vapeur multiétage; et un moyen de mesure de volume stocké pour mesurer un volume stocké d'une eau d'alimentation stockée dans ledit réservoir tampon (126); ledit moyen de régulation d'écoulement d'eau d'alimentation (230) commandant une vitesse de rotation d'une pompe de condensat basse pression (110) prévue en amont dudit système d'injecteur de vapeur ou une vanne de régulation d'écoulement en amont dudit système d'injecteur de vapeur pour réguler un débit d'écoulement de ladite eau d'effluent sur la base d'un résultat mesuré dudit moyen de mesure de volume stocké de telle sorte que ledit volume stocké soit
un volume prédéterminé.
44. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour une centrale selon la revendication 23, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une ligne de vapeur auxiliaire (261) connectée via un orifice ou une vanne de contrôle (263) à une ligne d'acheminement de vapeur pour acheminer ladite pluralité de vapeurs d'échappement jusqu'audit système d'injecteur de vapeur, pour acheminer une vapeur principale jusqu'audit système d'injecteur de vapeur lorsqu'un fonctionnement de turbine est mis en oeuvre.
45. Système de chauffage d'eau d'alimentation pour chauffer une eau d'alimentation pour une centrale comportant une turbine à vapeur (2), un condenseur (3) et un générateur de vapeur (1), ledit système de chauffage d'eau d'alimentation étant caractérisé en ce qu'il comprend: une pluralité de systèmes d'injecteur de vapeur agencés en série pour recevoir une pluralité de vapeurs d'échappement présentant des pressions différentes extraites de ladite turbine à vapeur (2) et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur (3) afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées, chacun desdits systèmes d'injecteur de vapeur comprenant: un carter cylindrique; une pluralité d'unités d'injecteur de vapeur prévues dans ledit carter parallèlement les unes aux autres; et une ligne d'acheminement de vapeur d'échappement prévue dans ledit carter pour acheminer une pluralité de vapeurs d'échappement présentant différentes pressions extraites de ladite turbine à vapeur (2) jusqu'à chacune de ladite pluralité d'unités d'injecteur de vapeur; chacune desdites unités d'injecteur de vapeur recevant ladite pluralité de vapeurs d'échappement depuis ladite ligne de vapeur d'échappement et une eau d'effluent déchargée depuis ledit condenseur (3) afin de mélanger ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite eau d'effluent avec ladite pluralité de vapeurs d'échappement afin de dégazer et de décharger le mélange à température et pression augmentées; chacune desdites unités d'injecteur de vapeur comprenant: un injecteur de vapeur multiétage comportant une pluralité d'injecteurs de vapeur connectés en série pour recevoir l'une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et une eau d'alimentation afin de mélanger ladite une pluralité de vapeurs d'échappement avec ladite eau d'alimentation afin d'augmenter la température et la pression d'un mélange de ladite une de ladite pluralité de vapeurs d'échappement et de ladite eau d'alimentation afin de décharger le mélange à température et pression augmentées; un conteneur cylindrique (130) pour loger dedans ledit injecteur de vapeur multiétage; et un dégazeur centrifuge à. jet, prévu en amont dudit injecteur de vapeur multiétage, pour recevoir une eau d'alimentation déchargée depuis ledit injecteur de vapeur multiétage et lesdites vapeurs d'échappement afin d'appliquer une force centrifuge à ladite eau d'alimentation et auxdites vapeurs d'échappement afin de dégazer ladite eau d'alimentation afin de séparer spatialement une eau d'alimentation dégazée desdites vapeurs d'échappement afin de
décharger ladite eau d'alimentation dégazée.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20140331 |