FR2962763A1

FR2962763A1 - Systeme de reglage de flux dans une turbine a vapeur

Info

Publication number: FR2962763A1
Application number: FR1156319A
Authority: FR
Inventors: Kamlesh Mundra; Sanchez Nestor Hernandez
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-07-14
Filing date: 2011-07-12
Publication date: 2012-01-20
Anticipated expiration: 2031-07-12
Also published as: RU2583178C2; DE102011051664A1; US8505299B2; FR2962763B1; JP5897274B2; JP2012021528A; US20120011852A1; RU2011128793A

Abstract

Système de réglage (10) de flux dans une turbine à vapeur. Dans une forme de réalisation, le système (10) comprend une turbine à vapeur (12) ayant un premier orifice d'entrée (14) et un deuxième orifice d'entrée (16) destinés à recevoir de la vapeur d'entrée ; un premier conduit (20) et un deuxième conduit (22) coopérant respectivement avec une première vanne (24) et une deuxième vanne (26), le premier conduit (20) et le deuxième conduit (22) servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée (14) et au deuxième orifice d'entrée (16) ; et un système de commande (28) coopérant avec la première vanne (24) et la deuxième vanne (26) pour réguler une quantité de flux de vapeur d'entrée admise et la pression fournie à chacun des premier orifice d'entrée (14) et deuxième orifice d'entrée (16) d'après une demande de charge dans la turbine à vapeur (12) et une pression d'admission de la vapeur d'entrée.

Description

B11-3077FR 1 Système de réglage de flux dans une turbine à vapeur

L'invention porte sur un système de réglage de capacité d'écoulement et/ou de performances sous charge partielle pour une turbine à vapeur. En particulier, l'invention porte sur une turbine à vapeur comprenant un ou plusieurs orifices d'admission pour réorienter un flux de vapeur afin de régler la capacité d'écoulement et/ou les performances sous charge partielle de l'ensemble de la turbine. On peut mesurer la capacité de passage de flux d'une turbine à vapeur sous la forme d'une relation entre le débit massique de la vapeur et des états (par exemple, la pression et la température) de la vapeur. La capacité de passage de flux détermine si une configuration donnée d'un trajet de vapeur est apte à faire passer une quantité requise de flux de vapeur. Comme la capacité de passage de flux est spécifique du matériel (déterminée par les dimensions physiques d'un trajet de vapeur), elle est sujette à des contraintes spécifiques du matériel telles que les variations de fabrication, les tolérances et les coefficients théoriques de débit. En raison de ces variations spécifiques du matériel, des marges de conception doivent être prises en compte lors de la conception de la turbine à vapeur. Construire une turbine à vapeur en fonction de ces marges de conception peut amener la turbine à vapeur à fonctionner dans des conditions s'écartant de celles prévues, ce qui amoindrit le rendement de la turbine et/ou réduit sa capacité de production d'énergie. De plus, lorsqu'un système de production d'énergie à turbine à vapeur fonctionne à des régimes de faible flux (comme dans le régime sous charge partielle ou faible charge partielle), des manques de rendement sont susceptibles de survenir, par exemple, dans le générateur de vapeur à récupération de chaleur (GVRC) et la turbine à vapeur. A mesure que la demande de production de puissance de la turbine à vapeur diminue, la pression de la vapeur fournie, par exemple, au GVRC, décroît de manière correspondante et risque de ne pas être optimale du point de vue de l'efficacité du cycle. Cela amène le GVRC à fonctionner avec un mauvais rendement, car la pression de la vapeur reçue par le GVRC change en synchronisme avec la demande de pression dans la turbine à vapeur. I1 est proposé un système de réglage de flux dans une turbine à vapeur. Dans une forme de réalisation, le système comprend une turbine à vapeur ayant un premier orifice d'entrée et un deuxième orifice d'entrée pour recevoir de la vapeur d'entrée ; un premier conduit et un deuxième conduit coopérant respectivement avec une première vanne et une deuxième vanne, le premier conduit et le deuxième conduit servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée et au deuxième orifice d'entrée, et un système de commande coopérant avec la première vanne et la deuxième vanne pour réguler une quantité de vapeur d'entrée admise dans chacun des premier orifice d'entrée et deuxième orifice d'entrée d'après une demande de charge dans la turbine à vapeur et une pression d'admission de la vapeur d'entrée Un premier aspect de l'invention concerne un système comprenant une turbine à vapeur ayant un premier orifice d'entrée et un deuxième orifice d'entrée pour recevoir de la vapeur d'entrée ; un premier conduit et un deuxième conduit coopérant respectivement avec une première vanne et une deuxième vanne, le premier conduit et le deuxième conduit servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée et au deuxième orifice d'entrée ; et un système de commande coopérant avec la première vanne et la deuxième vanne pour réguler une quantité de vapeur d'entrée admise dans chacun des premier orifice d'entrée et deuxième orifice d'entrée en fonction d'une demande de charge dans la turbine à vapeur et d'une pression d'admission de la vapeur d'entrée.

Un deuxième aspect de l'invention concerne un système de turbine à vapeur comprenant une section haute pression ayant : une turbine à vapeur haute pression (HP) possédant un premier orifice d'entrée et un deuxième orifice d'entrée pour recevoir une première vapeur d'entrée ; et un premier conduit et un deuxième conduit coopérant respectivement avec une première vanne et une deuxième vanne, le premier conduit et le deuxième conduit servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée et au deuxième orifice d'entrée ; une section moyenne pression comportant une turbine à vapeur moyenne pression (IP) possédant un troisième orifice d'entrée et un quatrième orifice d'entrée pour recevoir une deuxième vapeur d'entrée ; et un troisième conduit et un quatrième conduit coopérant respectivement avec une troisième vanne et une quatrième vanne, le troisième conduit et le quatrième conduit servant à fournir la deuxième vapeur d'entrée respectivement au troisième orifice d'entrée et au quatrième orifice d'entrée ; et un système de commande coopérant avec la première vanne, la deuxième vanne, la troisième vanne et la quatrième vanne, le système de commande régulant une quantité des première et deuxième vapeurs d'entrée admises dans chacun des premier, deuxième, troisième et quatrième orifices d'entrée en fonction d'une demande de charge dans la turbine à vapeur et d'une pression d'admission de la première vapeur d'entrée et de la deuxième vapeur d'entrée.

Un troisième aspect de l'invention concerne une enveloppe de turbine à vapeur ayant au moins une section haute pression, une section moyenne pression et une section basse pression, l'enveloppe comprenant : au moins deux orifices d'entrée de vapeur dans chacune/au moins une des section haute pression, section moyenne pression et section basse pression. L'invention sera mieux comprise à l'étude de la description détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue schématique d'un système selon une forme de réalisation de l'invention ; - la figure 2 représente une vue schématique d'un système selon une forme de réalisation de l'invention.

On notera que les dessins illustrant l'invention peuvent ne pas être à l'échelle. Les dessins sont destinés à ne représenter que des aspects typiques de l'invention et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme limitant le cadre de l'invention. Sur les dessins, les mêmes repères désignent des éléments identiques sur tous les dessins. Comme indiqué plus haut, des aspects de l'invention proposent un système de réglage de flux pour une turbine à vapeur. Le système de réglage de flux peut comprendre un ou plusieurs orifices d'admission (et conduits) servant à rediriger le flux de vapeur pour régler la capacité d'écoulement et/ou les performances sous charge partielle dans l'ensemble de la turbine. Bien que des aspects de l'invention puissent offrir divers avantages, certains sont décrits plus spécifiquement ici. Par exemple, des aspects de l'invention permettent une augmentation de la puissance de la turbine à vapeur (par exemple, pendant des périodes de charge accrue) et un rendement accru de la turbine à vapeur dans des régimes de charge partielle. Considérant la figure 1, il y est représenté une vue schématique d'un système de turbine à vapeur 10 selon une forme de réalisation de l'invention. Dans cette forme de réalisation, le système de turbine à vapeur 10 comprend une turbine à vapeur 12 ayant une enveloppe 13 comportant un premier orifice d'entrée 14 et un deuxième orifice d'entrée 16 pour recevoir de la vapeur d'entrée (provenant par exemple d'une chaudière 18). Selon des formes de réalisation de l'invention, la turbine à vapeur 12, en particulier l'enveloppe 13, peut comporter des orifices d'entrée supplémentaires (figure 2). I1 est entendu que le premier orifice d'entrée 14 et le deuxième orifice d'entrée 16 peuvent comporter des ouvertures ménagées par usinage dans l'enveloppe 13 de la turbine à vapeur 12.

De la sorte, des aspects de l'invention peuvent comporter la formation d'au moins deux orifices d'entrée (par exemple, les orifices d'entrée 14, 16, etc.) dans la même section de l'enveloppe 13 de la turbine à vapeur 12. Cette opération peut comporter le moulage et la coulée d'une partie de l'enveloppe 13 de turbine à vapeur (par exemple, la moitié inférieure) de façon qu'elle comporte les au moins deux orifices d'entrée. Dans une autre forme de réalisation, un ou plusieurs des au moins deux orifices d'entrée (par exemple, les orifices d'entrée 14, 16, etc.) peuvent être formés après le moulage et la coulée de l'enveloppe, par exemple par perçage ou alésage. Dans tous les cas, et à la différence de turbines à vapeur selon la technique antérieure, l'enveloppe 13 de la turbine à vapeur 12 peut comporter de multiples orifices d'entrée dans une seule section (par exemple, la section haute pression, la section moyenne pression et la section basse pression) pour recevoir de la vapeur d'entrée lors de différentes parties du cycle de turbine à vapeur à l'intérieur de cette section de turbine. Revenant à la figure 1, le système de turbine à vapeur 10 peut en outre comprendre un premier conduit 20 et un deuxième conduit 22 coopérant respectivement avec une première vanne 24 et une deuxième vanne 26. Le premier conduit 20 et le deuxième conduit 22 peuvent fournir de la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée 14 et au deuxième orifice d'entrée 16. le premier conduit 20 et le deuxième conduit 22 peuvent être constitués par n'importe quels conduits classiques servant à transporter de la vapeur dans un système de turbine à vapeur, par exemple des conduites ou des tuyaux partiellement réalisés en métal, matériau composite, polymères, etc. La première vanne 24 et la deuxième vanne 26 peuvent chacune avoir une position ouverte et une position fermée, la position fermée empêchant l'écoulement de la vapeur d'entrée vers la turbine à vapeur 12. Les vannes (par exemple, la vanne 24 et/ou la vanne 26) peuvent, par exemple, être des vannes deux voies. Comme on le sait dans la technique de la mécanique des fluides, une vanne deux voies empêche une partie de l'écoulement d'un fluide de travail dans un passage ou permet le passage d'une partie de ce flux. La première vanne 24 peut principalement fonctionner en position ouverte (aucune obstruction) et la deuxième vanne 26 peut principalement fonctionner en position fermée (obstruction totale). Cependant, la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26 peut/peuvent également fonctionner en position partiellement ouverte (obstruction partielle). La première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26 peut/peuvent, par exemple, être un robinet-vanne, un robinet à papillon, à robinet à soupape, etc. Le système 10 peut en outre comprendre un système de commande 28 coopérant avec la première vanne 24 et la deuxième vanne 26, le système de commande 28 servant à réguler une quantité de vapeur d'entrée admise dans chacun des premier orifice d'entrée 14 et deuxième orifice d'entrée 16. Le système de commande 28 peut être connecté mécaniquement ou électriquement à la première vanne et à la deuxième vanne 26 de telle sorte que le système de commande 28 puisse actionner la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26. Le système de commande 28 peut actionner la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26 en réponse à un changement de charge dans la turbine à vapeur 12 (et, de même, à un changement de charge dans le système 10). Le système de commande 28 peut être un dispositif informatisé, mécanique ou électromécanique apte à actionner des vannes (par exemple, la vanne 24 et/ou la vanne 26). Dans une forme de réalisation, le système de commande 28 peut être un dispositif informatisé apte à fournir des instructions de fonctionnement à la première vanne 24 et/ou à la deuxième vanne 26. Dans ce cas, le système de commande 28 peut contrôler la charge de la turbine à vapeur 12 (et éventuellement le système 10) en contrôlant les débits, la température, la pression et autres paramètres de fluide de travail de la vapeur passant par la turbine à vapeur 12 (et le système 10) et fournir des instructions de fonctionnement à la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26. Par exemple, le système de commande 28 peut envoyer des instructions de fonctionnement à la deuxième vanne 26 dans certains régimes de fonctionnement (par exemple, afin d'accroître la puissance délivrée de la turbine à vapeur 12 ou d'accroître les performances globales de la turbine à vapeur pendant des régimes sous charge partielle). Dans cette forme de réalisation, la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26 peut/peuvent comprendre des organes électromécaniques aptes à recevoir des instructions de fonctionnement (signaux électriques) émanant du système de commande 28 et à produire un mouvement mécanique (par exemple, fermant partiellement la première vanne 24 ou la deuxième vanne 26). Dans une autre forme de réalisation, le système de commande 28 peut comprendre un dispositif mécanique, utilisable par un opérateur. Dans ce cas, l'opérateur peut manipuler physiquement le système de commande 28 (par exemple, par une traction sur un levier), lequel peut actionner la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26. Par exemple, le levier du système de commande 28 peut être accouplé mécaniquement avec la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26, si bien que la traction sur le levier provoque un actionnement complet de la première vanne 24 et/ou de la deuxième vanne 26 (par exemple en ouvrant le passage d'écoulement respectivement dans le premier conduit 20 et le deuxième conduit 22). Dans une autre forme de réalisation, le système de commande 28 peut être un dispositif électromécanique, apte à contrôler électriquement (par exemple, à l'aide de capteurs) des paramètres indiquant que la turbine à vapeur 12 (et éventuellement le système 10) fonctionne dans un certain régime de charge, et d'actionner mécaniquement la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26. Bien qu'il soit décrit ici dans plusieurs formes de réalisation, le système de commande 28 peut actionner la première vanne 24 et/ou la deuxième vanne 26 à l'aide de n'importe quel autre moyen selon la technique antérieure. Sur la figure 1 est également représenté un réchauffeur 30 conçu pour extraire de la vapeur de la turbine 12 à vapeur, réchauffer la vapeur extraite et fournir la vapeur réchauffée à une deuxième turbine à vapeur 32. Le réchauffeur 30 peut être n'importe quel réchauffeur selon la technique antérieure utilisé dans une installation de production d'énergie, notamment une installation qui utilise des tuyaux et des gaz de combustion chauds pour fournir de l'énergie thermique à de la vapeur acheminée via les tuyaux. Dans une forme de réalisation, la turbine à vapeur 12 peut comprendre une section haute pression (HP) de turbine à vapeur. Par ailleurs, dans une forme de réalisation, la deuxième turbine à vapeur 32 peut comprendre une section moyenne pression (IP) de turbine à vapeur.

Sur la figure 1 est également représentée une troisième turbine à vapeur 34 comprenant, par exemple, une section basse pression (LP) de turbine. La troisième turbine à vapeur 34 peut comprendre n'importe quelle section LP classique de turbine à vapeur. Cependant, comme représenté dans d'autres formes de réalisation (par exemple, en référence à la figure 2), la troisième turbine à vapeur 34 peut comporter de multiples orifices d'entrée pour recevoir de la vapeur d'entrée d'une source de vapeur (par exemple, la chaudière 18 ou un générateur de vapeur à récupération de chaleur). Sur la figure 1 est également représenté un arbre 36, lequel est conçu pour s'accoupler, par exemple, avec un dispositif de charge (tel qu'un générateur électrique, un moteur électrique, etc.). L'arbre 36 peut être conçu pour transmettre l'énergie de rotation d'une ou de plusieurs turbines à vapeur (par exemple, la première turbine à vapeur 12, la deuxième turbine à vapeur 32 et/ou la troisième turbine à vapeur 34) à un arbre du dispositif de charge, qui peut alors convertir cette énergie, par exemple, en électricité. Le processus de production d'électricité est connu dans la technique et n'est donc pas décrit plus en détail ici. Comme représenté sur la figure 1, le premier orifice d'entrée 14 est situé, sur la turbine à vapeur 12, à un emplacement (Pl) à une pression plus élevée (par exemple une pression d'admission plus élevée) que le deuxième orifice d'entrée 16 (situé à un emplacement à pression P2). Ainsi, pendant le fonctionnement de la turbine à vapeur 12, les conditions de pression (Pl) dans la turbine à vapeur 12 au niveau du premier orifice d'entrée 14 seront plus élevées que les conditions de pression (P2) au niveau du deuxième orifice d'entrée 16. Dans cette veine, l'utilisation de multiples orifices d'entrée (par exemple, les orifices d'entrée 14, 16) peut présenter des avantages par rapport à des systèmes selon la technique antérieure utilisant un seul orifice d'entrée. Par exemple, au cours de périodes de plus grande demande de puissance d'un système de production d'énergie employant la turbine à vapeur 12, le système de commande 28 peut actionner la deuxième vanne 26 pour permettre l'écoulement de vapeur d'entrée jusqu'au deuxième orifice d'entrée 16. En raison de la capacité d'écoulement de la turbine à vapeur 12 au niveau du premier orifice d'entrée 14 et de l'état de pression (par exemple, l'état de pression d'admission) (Pl), le flux de vapeur doit être limité à celui que l'orifice d'entrée 14 et cette partie de la turbine à vapeur 12 prendra physiquement en charge sans créer de contraintes dans l'enveloppe de la turbine à vapeur 12. Cependant, à des moments nécessitant une plus grande puissance délivrée par la turbine à vapeur 12, le système de commande 28 peut permettre la fourniture d'une plus grande quantité de vapeur d'entrée à la turbine à vapeur 12 par une deuxième vanne 26 partiellement ouverte et en admettant de la vapeur d'entrée via le deuxième orifice d'entrée 16. Comme le deuxième orifice d'entrée 16 se trouve à proximité d'une partie (P2) à pression inférieure (par exemple, à pression d'admission inférieure) de la turbine à vapeur 12 que le premier orifice d'entrée 14, une plus grande quantité de vapeur d'entrée peut être admise dans le deuxième orifice d'entrée 16 lorsque cela est souhaitable (par exemple, lorsqu'une charge/puissance délivrée accrue est voulue) sans dépasser la capacité de passage de flux de la turbine à vapeur 12. I1 est entendu que, dans une forme de réalisation, par exemple durant des périodes de charge réduite de la turbine à vapeur, la première vanne 24 peut être complètement fermée tandis que la deuxième vanne 26 peut être complètement ouverte, ce qui permet à sensiblement la totalité de la vapeur d'entrée d'être admise via le deuxième orifice d'entrée 16.

Considérant la figure 2, il y est représenté une vue schématique du système de turbine à vapeur 40 selon une forme de réalisation de l'invention. Bien que le système de turbine à vapeur 40 puisse être conçu pour accroître la puissance délivrée par une ou plusieurs turbines à vapeur (par exemple, les turbines 12, 32, 34), il est entendu que le système de turbine à vapeur 40 peut également servir à améliorer le rendement d'une ou de plusieurs turbines à vapeur et/ou d'un GVRC (par exemple, le GVRC 44) dans des régimes de charge partielle ou de faible charge partielle. Par exemple, lorsque la demande de puissance émanant du système de turbine à vapeur 40 est réduite dans des régimes de charge partielle ou de faible charge partielle, la pression dans une ou plusieurs turbines à vapeur (par exemple, les turbines 12, 32, 34) est réduite. Cela peut provoquer une baisse de la pression dans le GVRC 44, ce qui réduit son efficacité pour produire de la vapeur. Les formes de réalisation représentées et décrites en référence à la figure 2 peuvent permettre, par exemple, au GVRC 44 de fonctionner à une pression plus élevée (plus proche de ses conditions théoriques optimales), tout en fournissant de la vapeur à des parties à pression plus basse d'une ou plusieurs turbines à vapeur (par exemple, les turbines 12, 32, 34), ce qui accroît le rendement du GVRC et de la/des turbines à vapeur (par exemple, les turbines 12, 32, 34). I1 est entendu que les pressions plus haute et plus basse représentent, dans la présente invention, une variation générique du niveau de pression pour atteindre la capacité d'écoulement requise et/ou des performances optimisées en charge partielle, cette variation pouvant consister en des pressions plus hautes ou plus basses et/ou une combinaison de multiples orifices d'admission. Comme représenté sur la figure 2, le système de turbine à vapeur 40 peut comprendre une section haute pression (turbine à vapeur 12), une section moyenne pression (turbine à vapeur 32) ayant une enveloppe 33, et une section basse pression (turbine à vapeur 34) ayant une enveloppe 35. Les organes désignés par les mêmes repères sur la figure 1 et la figure 2 peuvent être des organes sensiblement similaires, conçus pour exécuter des fonctions sensiblement similaires décrites en référence à la figure 1. De la sorte, pour ne pas alourdir la description, on s'est abstenu d'expliquer ces organes représentés sur les deux figures. Compte tenu de cette remarque, la figure 2 représente le premier orifice d'entrée 14 et le deuxième orifice d'entrée 16 de la turbine à vapeur 12 (par exemple, une turbine à vapeur à haute pression). Sur la figure 2 est également représentée la turbine à vapeur 12 comprenant l'enveloppe 13 possédant un troisième orifice d'entrée (représenté par transparence, car facultatif) destiné à recevoir une partie de la vapeur d'entrée provenant d'une source de vapeur (par exemple, la chaudière 18 ou un cylindre à haute pression d'un générateur de vapeur 44 à récupération de chaleur). En outre est représenté un troisième conduit 46 coopérant avec une troisième vanne 48 et le troisième orifice d'entrée 42. Le système de commande 28 peut coopérer avec la troisième vanne 48 (ainsi que la première vanne 24 et la deuxième vanne 26) et peut être conçu pour réguler une quantité de vapeur d'entrée admise respectivement dans chacun des premier orifice d'entrée 14, deuxième orifice d'entrée 16 et troisième orifice d'entrée 42, via la première vanne 24, la deuxième vanne 26 et/ou la troisième vanne 48. I1 est entendu que le troisième orifice d'entrée 42 peut être réalisé sous une forme sensiblement similaire à celle du premier orifice d'entrée 14 et du deuxième orifice d'entrée 16. I1 est en outre entendu que le troisième conduit 46 et la troisième vanne 48 peuvent être sensiblement similaires, respectivement, aux autres conduits (20, 22) et vannes (24, 26) décrits ici. Comme décrit de manière similaire en référence au système 10 de la figure 1, le système de commande 28 peut être conçu pour actionner chaque vanne d'entrée (24, 26, 48) pour permettre un écoulement accru et/ou optimal de vapeur depuis la source de vapeur (la chaudière 18 ou le GVRC 44) à un emplacement à pression plus basse dans la turbine à vapeur 12. Dans des formes de réalisation comprenant un troisième orifice d'entrée 42, une quantité supplémentaire de vapeur peut être fournie à la turbine à vapeur 12 à un emplacement de pression plus basse (pression P3, au niveau du troisième orifice d'entrée 42) que la pression dans le deuxième orifice d'entrée 16 (pression P2). Cela peut permettre, lorsqu'on le souhaite, une augmentation encore plus grande de la puissance et/ou une plus grande efficacité du cycle en régime de charge partielle, car la capacité de passage de flux de la turbine à vapeur 12 dans le troisième orifice d'entrée 42 est plus grande que dans le deuxième orifice d'entrée 16. Le système de commande 28 peut être en outre conçu pour commander une quatrième vanne 50, une cinquième vanne 52, une sixième vanne 54 et une septième vanne 56, d'une manière sensiblement similaire à la commande de la première vanne 24 et de la deuxième vanne 26. En outre, des vannes supplémentaires (par exemple, 50, 52, 54, 56, etc.) peuvent être sensiblement similaires à la première vanne 24 ou à la deuxième vanne 26. Sur la figure 2 sont également représentés des orifices supplémentaires, par exemple un quatrième orifice d'entrée 58 et un cinquième orifice d'entrée 60 présents dans l'enveloppe 33 de la deuxième turbine à vapeur 32 (par exemple, une turbine à vapeur à moyenne pression), et un sixième orifice d'entrée 62 et des septièmes orifices d'entrée (64A et 64B pour une turbine à vapeur à basse pression à double flux) présents dans l'enveloppe 35 de la troisième turbine à vapeur 34 (par exemple, une turbine à vapeur à basse pression à double flux). Sont également représentés des conduits supplémentaires, par exemple un quatrième conduit 66 et un cinquième conduit 68 coopérant respectivement avec la quatrième vanne 50 et la cinquième vanne 52 auxquelles ils sont fixés, et un sixième conduit 70 et un septième conduit 72 coopérant respectivement avec la sixième vanne 54 et la septième vanne 56 auxquelles ils sont fixés.

Les orifices supplémentaires (par exemple, 58, 60, 62, 64A, 64B) et les conduits supplémentaires (par exemple, 66, 68, 70, 72) peuvent être respectivement sensiblement similaires aux premier et deuxième orifices 14, 16 et aux premier et deuxième conduits 20, 22.

Comme on le comprend dans la technique, la turbine à vapeur 32 à moyenne pression (IP) peut recevoir de la vapeur à moyenne pression soit depuis la chaudière 18 soit depuis un cylindre à moyenne pression du GVRC 44. Selon des aspects de l'invention, le système de commander 28 peut actionner la quatrième vanne 50 et/ou la cinquième vanne 52 pour fournir de la vapeur à moyenne pression à un emplacement à pression plus basse (par exemple ayant une pression d'admission plus basse) (à la pression P5) de la turbine à vapeur IP 32. Par exemple, dans une forme de réalisation, le système de commande 28 peut actionner la cinquième vanne 52 pour permettre à la vapeur à moyenne pression de contourner le quatrième orifice d'entrée 58, ce qui permet à la turbine à vapeur IP 32 d'accroître sa puissance délivrée. Comme on le sait également dans la technique, la turbine à vapeur 34 à basse pression (LP) peut recevoir de la vapeur à basse pression soit de la chaudière 18 soit d'un cylindre à basse pression du GVRC 44. Selon des aspects de l'invention, le système de commande 28 peut actionner la sixième vanne 54 et/ou la septième vanne 56 pour fournir de la vapeur à basse pression à des emplacements à pression inférieure (à la pression P7) de la turbine à vapeur LP 34. Par exemple, dans une forme de réalisation, le système de commande 28 peut actionner la septième vanne 56 pour permettre à la vapeur à basse pression de contourner le sixième orifice d'entrée 52, ce qui permet à la turbine à vapeur LP 34 d'accroître sa puissance délivrée. Dans une autre forme de réalisation, le système de commande 28 peut actionner une ou plusieurs vannes (24, 26, 50, 52, etc.) pour accroître le rendement du système de turbine à vapeur 40. Par exemple, dans le cas où le système de turbine à vapeur 40 fonctionne en régime de charge partielle (par exemple, à des régimes inférieurs à environ 100% de la puissance/du débit massique nominaux de la turbine à vapeur), le débit massique réduit de la vapeur risque de provoquer des manques de rendement dans une ou plusieurs des première turbine 12, deuxième turbine 32 et/ou troisième turbine 34. Ainsi, chacune des première turbine à vapeur 12, deuxième turbine à vapeur 32 et troisième turbine à vapeur 34 est conçue pour fonctionner à des niveaux particuliers de puissance/débit massique nominaux pour assurer un rendement maximal, par exemple en servant à produire de l'électricité. Cependant, en régime de charge partielle, le rendement d'une ou plusieurs des turbines à vapeur (12, 32, 34) risque d'être réduit, car le débit massique de la vapeur dans la turbine à vapeur est réduit ou non optimal du fait de réglages de pression s'écartant des valeurs théoriques. Les turbines à vapeur selon la technique antérieure reçoivent de la vapeur d'entrée à partir d'un unique orifice d'entrée (dans l'enveloppe), ce qui permet à la vapeur de se détendre et de réaliser un travail mécanique dans tous les étages de la turbine à vapeur. Du fait des niveaux de pression non optimaux créés par la turbine à vapeur dans le GVRC, ce processus risque de provoquer des manques de rendement dans des cycles de la turbine à vapeur. A la différence des systèmes de turbine à vapeur selon la technique antérieure, le système 10 et le système 40 sont conçus pour réorienter la vapeur d'entrée depuis un orifice d'entrée de chaque enveloppe de turbine à vapeur (par exemple, de la turbine à vapeur HP 12, de la turbine à vapeur IP 32 et/ou de la turbine à vapeur LP 34) vers un orifice d'entrée distinct de l'enveloppe, à un emplacement voulu de la turbine dans divers régimes de charge. par exemple, dans le cas où la turbine à vapeur LP 34 fonctionne en régime de charge partielle, le système de commande 28 peut fermer au moins partiellement la sixième vanne d'entrée 54 et ouvrir au moins partiellement la septième vanne d'entrée 56 pour permettre à de la vapeur d'entrée de pénétrer dans la turbine à vapeur LP 34 au niveau d'emplacements à pression plus basse (orifices d'entrée 64A, 64B), en réduisant de la sorte le manque de rendement de la turbine à vapeur LP 34. La terminologie employée ici vise à décrire uniquement des formes de réalisation particulières et n'est pas destinée à limiter la description. Au sens du présent document, les articles indéfinis et définis au singulier sont destinés à couvrir également les formes plurielles, à moins que le contexte n'indique clairement le contraire. I1 sera en outre entendu que les termes "comporte" et/ou "comportant", lorsqu'ils sont écrits dans la présente notice, indiquent la présence de détails, entiers, étapes, opérations, éléments et/ou organes cités, mais n'excluent pas la présence ou l'apport d'un ou de plusieurs autres détails, entiers, étapes, opérations, éléments, organes et/ou groupes de ceux-ci.

Liste des repères

10 Système de turbine à vapeur 12 Turbine à vapeur 13 Enveloppe 14 Premier orifice d'entrée 16 Deuxième orifice d'entrée 18 Chaudière 20 Premier conduit 22 Deuxième conduit 24 Première vanne 26 Deuxième vanne 28 Système de commande 30 Réchauffeur 32 Deuxième turbine à vapeur 33 Enveloppe 34 Troisième turbine à vapeur 35 Enveloppe 36 Arbre 42 Troisième orifice d'entrée 44 GVRC 46 Troisième conduit 48 Troisième vanne 50 Quatrième vanne 52 Cinquième vanne 54 Sixième vanne 56 Septième vanne 58 Quatrième orifice d'entrée 60 Cinquième orifice d'entrée 62 Sixième orifice d'entrée 64A Septième orifice d'entrée 64B Septième orifice d'entrée 66 Quatrième conduit 68 Cinquième conduit 17

Claims

REVENDICATIONS1. Système (10) comprenant : une turbine à vapeur (12) ayant un premier orifice d'entrée (14) et un deuxième orifice d'entrée (16) pour recevoir de la vapeur d'entrée ; un premier conduit (20) et un deuxième conduit (22) coopérant respectivement avec une première vanne (24) et une deuxième vanne (26) auxquelles ils sont reliés, le premier conduit (20) et le deuxième conduit (22) servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée (14) et au deuxième orifice d'entrée (16) ; et un système de commande (28) coopérant avec la première vanne (24) et la deuxième vanne (26) pour commander une quantité de vapeur d'entrée admise dans chacun des premier orifice d'entrée (14) et deuxième orifice d'entrée (16) d'après une demande de charge dans la turbine à vapeur (12) et une pression d'admission de la vapeur d'entrée.
2. Système (10) selon la revendication 1, dans lequel le premier orifice d'entrée (14) se trouve à un emplacement à plus haute pression, dans la turbine à vapeur (12), que le deuxième orifice d'entrée (16).
3. Système (10) selon la revendication 2, dans lequel le système de commande (28) est conçu pour ouvrir au moins partiellement la deuxième vanne (26) en réponse à une augmentation de la demande de charge dans la turbine à vapeur (12).
4. Système (10) selon la revendication 2, dans lequel le système de commande (28) est conçu pour ouvrir au moins partiellement la deuxième vanne (26) en réponse à une baisse de la demande de charge dans la turbine à vapeur (12).
5. Système (10) selon la revendication 4, dans lequel le système de commande (28) est conçu pour fermer au moinspartiellement la première vanne (24) en réponse à la baisse de la demande de charge dans la turbine à vapeur (12).
6. Système (10) selon la revendication 1, comprenant en outre une source de vapeur en communication fluidique avec le premier conduit (20) et le deuxième conduit (22).
7. Système (10) selon la revendication 6, dans lequel la source de vapeur est une chaudière (18) et/ou un générateur de vapeur à récupération de chaleur (GVRC) (44).
8. Système (10) selon la revendication 7, dans lequel le GVRC (44) comprend un cylindre haute pression et/ou un cylindre moyenne pression et/ou un cylindre basse pression.
9. Système de turbine à vapeur (10), comprenant : une section haute pression comportant : une turbine à vapeur (12) haute pression (HP) ayant un premier orifice d'entrée (14) et un deuxième orifice d'entrée (16) pour recevoir une première vapeur d'entrée ; et un premier conduit (20) et un deuxième conduit (22) coopérant respectivement avec une première vanne (24) et une deuxième vanne (26) auxquelles ils sont reliés, le premier conduit (20) et le deuxième conduit (22) servant à fournir la vapeur d'entrée respectivement au premier orifice d'entrée (14) et au deuxième orifice d'entrée (16) ; une section moyenne pression comportant : une turbine à vapeur (32) à moyenne pression (IP) ayant un troisième orifice d'entrée (42) et un quatrième orifice d'entrée (58) destinés à recevoir une deuxième vapeur d'entrée ; et un troisième conduit (46) et un quatrième conduit (66) coopérant respectivement avec une troisième vanne (48) et une quatrième vanne (50), le troisième conduit (46) et le quatrième conduit (66) servant à fournir la deuxième vapeur d'entrée respectivement au troisième orifice d'entrée (42) et au quatrième orifice d'entrée (58) ; et un système de commande (28) coopérant avec la première vanne (24), la deuxième vanne (26), la troisième vanne (48) et laquatrième vanne (50), le système de commande (28) régulant une quantité de la première et de la seconde vapeurs d'entrée admises dans chacun des premier (14), deuxième (16) troisième (42) et quatrième (58) orifices d'entrée d'après une demande de charge dans la turbine à vapeur (12) et une pression d'admission de la première vapeur d'entrée et de la deuxième vapeur d'entrée.
10. Système (10) de turbine à vapeur selon la revendication 9, dans lequel le système de commande (28) est conçu pour ouvrir au moins partiellement la deuxième vanne (26) en réponse à une baisse de la demande de charge dans la turbine à vapeur (12).