FR2970037A1 - Appareil generateur d'energie - Google Patents

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FR2970037A1
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Inventor
Charles Henry Kleine
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K13/00General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02Controlling, e.g. stopping or starting

Abstract

Un appareil générateur d'énergie (2) comporte une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) avec une entrée de vapeur à basse pression (23) et une entrée de vapeur à haute pression (18) ; une vanne de commande haute pression (26) pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression (18) ; une vanne de commande basse pression (28) pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression (23) ; et un système de commande (24) configuré pour fermer la vanne de commande basse pression (28) et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique (36).

Description

B11-6056FR 1 Appareil générateur d'énergie La présente invention concerne un appareil générateur d'énergie. De façon spécifique, la présente invention concerne un appareil générateur d'énergie incluant un système de commande de turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière, configuré pour régler la puissance de sortie de façon dynamique en réponse aux demandes du réseau électrique.
Les turbines de pompe à eau d'alimentation de chaudière (TPEC) classiques sont conçues pour fournir de la pression pour pomper de l'eau pour des applications de chaudière. Les TPEC sont couplées à une pompe d'alimentation de chaudière, par exemple dans un système générateur d'énergie classique et peuvent fournir de l'énergie mécanique à la pompe d'alimentation de chaudière, de telle sorte que la pompe d'alimentation puisse fournir de l'eau à une chaudière. Une TPEC classique comporte deux éléments d'entrée de pression. En fonctionnement normal, une TPEC classique utilise de la vapeur à basse pression (par exemple, de la vapeur approximativement à 12 000 hectopascals (175 livres par pouce carré)), de la vapeur à haute pression étant utilisée en complément lorsqu'une plus grande puissance est nécessaire pour pomper de l'eau vers la chaudière. Dans certains cas, on peut faire démarrer une TPEC classique en utilisant de la vapeur à haute pression provenant de la chaudière. Toutefois, les TPEC classiques ne parviennent pas à s'adapter à la demande de puissance de manière souple et peuvent être inefficaces. La présente invention propose un appareil générateur d'énergie incluant un système de commande de turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière incluant une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression et une entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande haute pression pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande basse pression pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression ; et un système de commande couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression et à la vanne de commande basse pression, le système de commande étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique.
Selon un premier aspect de l'invention, un appareil générateur d'énergie comporte : une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression et une entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande haute pression pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande basse pression pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression ; et un système de commande couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression et à la vanne de commande basse pression, le système de commande étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique.
Selon un deuxième aspect de l'invention, un appareil générateur d'énergie comporte : une machine dynamo-électrique ; au moins une turbine à vapeur couplée fonctionnellement à la machine dynamo-électrique, la turbine à vapeur incluant une section de turbine à vapeur à haute pression ; une chaudière couplée de manière fluidique à la turbine à vapeur ; une pompe d'alimentation d'eau de chaudière couplée de manière fluidique à la chaudière ; une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière couplée fonctionnellement à la pompe à eau d'alimentation de chaudière, la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression et une entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande haute pression pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande basse pression pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression ; et un système de commande couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression et à la vanne de commande basse pression, le système de commande étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique. Selon un troisième aspect de l'invention, un appareil générateur d'énergie comporte : une section de turbine à vapeur à moyenne pression ; une section de turbine à vapeur à basse pression, couplée fonctionnellement et de manière fluidique à la section de turbine à vapeur à moyenne pression ; une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière couplée de manière fluidique à la section de turbine à vapeur à moyenne pression, la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression et une entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande basse pression pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression ; et un système de commande couplé fonctionnellement à la vanne de commande basse pression, le système de commande étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique. L'invention sera mieux comprise à l'étude détaillée d'un mode de réalisation pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une vue schématique d'un appareil générateur d'énergie selon l'invention. L'invention propose un appareil générateur d'énergie incluant : une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression et une entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande haute pression pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression ; une vanne de commande basse pression pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression ; et un système de commande couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression et à la vanne de commande basse pression, le système de commande étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique. Les turbines de pompe à eau d'alimentation de chaudière (TPEC) classiques sont conçues pour fournir de la pression pour pomper de l'eau pour des applications de chaudière. Les TPEC sont couplées à une pompe d'alimentation de chaudière, par exemple dans un système générateur d'énergie classique et peuvent fournir de l'énergie mécanique à la pompe d'alimentation de chaudière, de telle sorte que la pompe d'alimentation puisse fournir de l'eau à une chaudière. Une TPEC classique comporte deux éléments d'entrée de pression. Dans le mode de fonctionnement normal, la TPEC classique utilise de la vapeur à basse pression (par exemple, de la vapeur approximativement à 12 000 hPa (175 psig)), de la vapeur à haute pression étant utilisée en complément lorsqu'une plus grande puissance est nécessaire pour pomper de l'eau vers la chaudière. Dans certains cas, on peut faire démarrer une TPEC classique en utilisant de la vapeur à haute pression provenant de la chaudière. Toutefois, les TPEC classiques ne parviennent pas à s'adapter à une demande en puissance souple. Par exemple, il peut être exigé que des TPEC faisant partie d'un système générateur d'énergie couplé à une source d'énergie renouvelable (par exemple, éolienne, solaire, etc.) s'adaptent rapidement à des variations de demandes en énergie. L'invention propose un système de commande de TPEC procurant plusieurs avantages par rapport aux systèmes classiques.
Par exemple, des modes de réalisation du système de commande de TPEC selon l'invention procurent les avantages suivants, comparés à des systèmes classiques : a) une plus grande souplesse de fonctionnement de la TPEC permettant d'obtenir une puissance de sortie supplémentaire d'une centrale électrique ; b) une amélioration du rendement de la TPEC ; et c) une amélioration de l'arrêt hors pointe d'une centrale électrique. En passant à la figure 1, une vue schématique d'une partie d'un appareil générateur d'énergie 2 est représentée. Tel qu'il est illustré, l'appareil générateur d'énergie 2 peut inclure une pompe à eau d'alimentation de chaudière (ou pompe) 4 et une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (TPEC) 6 couplée fonctionnellement à la pompe à eau d'alimentation de chaudière 4 par l'intermédiaire d'un arbre 8. La TPEC 6 peut commander la rotation de l'arbre 8 afin de transférer ce mouvement de rotation à la pompe à eau d'alimentation de chaudière 4, provoquant ainsi l'écoulement de l'eau d'alimentation de chaudière vers une chaudière 10 reliée de manière fluidique). La pompe à eau d'alimentation de chaudière 4 peut être reliée fonctionnellement à la chaudière 10, par exemple par l'intermédiaire d'une conduite classique. Sont également représentées des sections de turbine à vapeur, par exemple, une section de turbine à vapeur à haute pression (HP) 12, une section de turbine à vapeur à moyenne pression (MP) 14 et une section de turbine à vapeur à basse pression (BP) 16 (pouvant inclure par exemple, une turbine à vapeur double flux). Les sections de turbine à vapeur 12, 14 et 16 et la chaudière 10 peuvent fonctionner comme des sources pour la TPEC 6. Par exemple, dans un mode de réalisation, de la vapeur à haute pression (HP) peut être fournie à une entrée à haute pression 18 de la TPEC 6 par le collecteur de vapeur principal 20 ou par l'intermédiaire d'une source de vapeur de démarrage 22 (par exemple, une chaudière auxiliaire). Dans un autre mode de réalisation, de la vapeur à basse pression (BP) peut être fournie à une entrée à basse pression 23 de la TPEC 6 par la section de turbine à vapeur MP 14 (par l'intermédiaire d'une sortie 15). Dans tous les cas, la TPEC 6 peut être configurée pour fonctionner en utilisant un ou plusieurs flux de vapeur tels que la vapeur à basse pression et la vapeur à haute pression dans des conditions de charge normale. Dans un mode de réalisation de l'invention, l'écoulement de vapeur HP allant de la source de vapeur de démarrage 22 ou du collecteur de vapeur principal 20 à la TPEC 6 et l'écoulement de vapeur BP allant de la section de turbine à vapeur MP 14 à la TPEC 6, respectivement, peuvent être commandés par un système de commande de turbine de pompe d'alimentation de chaudière (TPEC) (ou système de commande) 24. Le système de commande de TPEC 24 peut être configuré pour actionner au moins une ouverture partielle et au moins une fermeture partielle d'une pluralité de vannes 26, 28, 30, 32, pour fournir une quantité désirée de vapeur BP et/ou de vapeur HP à la TPEC 6. Dans certains modes de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut être mis en oeuvre sous la forme d'une pluralité de contrôleurs et dans d'autres modes de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut être mis en oeuvre sous la forme d'un unique contrôleur. Dans tous les cas, le système de commande de TPEC 24 peut être configuré pour actionner le mouvement d'une ou plusieurs vannes 26, 28, 30, 32, en réponse à des conditions de charge prédéterminées. Tel qu'il est illustré, l'appareil générateur d'énergie 2, comprend également une machine dynamo-électrique 34 couplée fonctionnellement (par exemple, par l'intermédiaire d'un arbre) à une ou plusieurs des sections de turbine à vapeur (par exemple, la section de turbine à vapeur HP 12, la section de turbine à vapeur MP 14 et/ou la section de turbine à vapeur BP 16). La machine dynamo-électrique 34 peut inclure un générateur électrique pour générer de l'électricité en convertissant le mouvement mécanique d'une ou plusieurs des sections de turbine à vapeur en énergie électrique. Comme représenté, la machine dynamo-électrique 34 peut être couplée à un réseau 36 (par exemple, un réseau électrique) configuré pour gérer et distribuer de l'électricité provenant de la machine dynamo-électrique 34 (ainsi que d'autres machines dynamo-électriques dans des systèmes générateurs d'énergie non représentés). L'appareil générateur d'énergie 2 peut également inclure un condenseur classique 38 configuré pour recevoir la vapeur d'échappement, par exemple, de la section de turbine à vapeur BP 16 et de la TPEC 6, condenser cette vapeur pour générer un fluide de condensation et fournir ce fluide de condensation à un élément de chauffage d'eau d'alimentation 40 avant recyclage dans la pompe à eau d'alimentation de chaudière 4. On comprendra que l'appareil générateur d'énergie 2 ici représenté et décrit peut inclure des composants supplémentaires qui ne sont pas représentés ou décrits spécifiquement, par exemple, un ou plusieurs réchauffeurs tel qu'un générateur de vapeur à récupération de chaleur (GVRC) ou un autre réchauffeur, etc. ; une pluralité de vannes et de conduites ; un système de commande ; une ou plusieurs sections de turbine à gaz, etc.
Le débit de l'eau pompée par la pompe à eau d'alimentation de chaudière 4 vers la chaudière 10 est fonction de la vitesse de rotation de la TPEC 6, cette vitesse de rotation étant régie par la quantité et le type de vapeur admise dans la TPEC 6. L'admission de vapeur à haute pression est régulée par la vanne 26 et l'admission de vapeur à basse pression est régulée par la vanne 28, les deux vannes étant commandées par le système de commande de TPEC 24. Dans un mode de réalisation de l'invention, le système de commande de TPEC 24 peut être configuré pour fermer la vanne 28 en réponse à une demande d'augmentation de puissance de sortie du réseau 36, interrompant ainsi la vapeur BP provenant de la TPEC 6 et alimentant la TPEC 6 strictement avec de la vapeur à haute pression provenant de la source de vapeur de démarrage 22 ou du collecteur 20. Dans ce cas, le système de commande de TPEC 24 peut actionner en outre au moins la fermeture partielle de la vanne 30 (qui est dans ce cas une vanne directrice de collecteur principal) pour permettre une augmentation de l'alimentation en vapeur à haute pression depuis le collecteur de vapeur principal 20. En conséquence de la fermeture de la vanne 28, de la vapeur à basse pression fournie par la section de turbine à vapeur MP 14 à la TPEC 6 est amenée à la section de turbine à vapeur BP 16 (par l'intermédiaire d'une conduite) afin d'augmenter l'écoulement de vapeur à travers la section de turbine à vapeur BP 16. Dans un mode de réalisation, ce processus peut fournir approximativement 91 000 kg (200 000 livres) supplémentaires de vapeur à la section de turbine à vapeur BP 16, générant approximativement 20 mégawatts (MW) de puissance supplémentaire pour la machine dynamo-électrique 34 (et le réseau 36). Selon l'invention, la vapeur supplémentaire à haute pression peut être fournie à la TPEC 6 par l'intermédiaire du collecteur 20, où cette alimentation en vapeur HP est régulée par la vanne 30 (par l'intermédiaire du système de commande de TPEC 24). Dans tous les cas, le système de commande de TPEC 24 selon l'invention augmente la génération d'énergie dans la section de turbine à vapeur BP 16 en alimentant la TPEC 6 avec de la vapeur à haute pression en réponse à une condition prédéterminée (par exemple, une demande d'augmentation de puissance du réseau 36). Dans certains modes de réalisation de l'invention, la capacité de « réaction rapide à une pointe » de l'appareil générateur d'énergie 2 (fournie par le système de commande de TPEC 24) peut être obtenue au bout de 3 à 5 minutes environ. Bien que les systèmes générateurs d'énergie classiques soient configurés pour augmenter la puissance de sortie en complétant la génération de la turbine à vapeur par une réponse de turbine à gaz (par exemple, en démarrant rapidement une turbine à gaz reliée à une machine dynamo-électrique), ces systèmes classiques répondent avec une puissance de sortie accrue en 12 à 15 minutes environ dans un mode à cycle unique. Cette réponse plus lente est fonction du temps nécessaire pour démarrer la turbine à gaz et pour atteindre l'augmentation de la production. Par opposition aux systèmes générateurs d'énergie classiques, l'appareil générateur d'énergie 2 selon l'invention (et de façon plus spécifique, le système de commande de TPEC 24) est configuré pour générer rapidement (par exemple, en 3 à 5 minutes) approximativement 20 MW de puissance supplémentaire en détournant la vapeur BP de la TPEC 6 vers la section de turbine à vapeur BP 16. Outre la réponse de « réaction rapide à une pointe », l'appareil générateur d'énergie 2 selon l'invention peut également être configuré pour revenir « rapidement » à un mode économique (ou un mode de régime permanent) approximativement en cinq (5) minutes ou moins en ouvrant la vanne 28 (par l'intermédiaire du système de commande 24) pour permettre à la vapeur à basse pression d'entrer dans la TPEC 6. De plus, et sensiblement en même temps que l'ouverture de la vanne 28, le système de commande de TPEC 24 peut actionner l'ouverture de la vanne 30, augmentant ainsi la quantité de vapeur à haute pression provenant du collecteur 20 s'écoulant à travers la section de turbine à vapeur HP 12. Dans ce cas, après être passée dans le mode économique, la TPEC 6 peut recevoir si nécessaire de la vapeur à haute pression principalement de la source de vapeur de démarrage 22.
Outre la réponse de « réaction rapide à une pointe » et le fonctionnement en mode économique, l'appareil générateur d'énergie 2 selon l'invention peut être configuré pour fonctionner avec un réglage de charge minimum où, par opposition aux systèmes classiques, la TPEC 6 peut fonctionner principalement avec de la vapeur à haute pression au lieu de vapeur à basse pression. Dans ce cas, le système de commande de TPEC 24 peut actionner la fermeture de la vanne 28, permettant ainsi uniquement à la vapeur à haute pression provenant de la source de vapeur de démarrage 22 d'entrer dans la TPEC 6. L'invention permet à la centrale électrique à vapeur de modifier son fonctionnement en diminuant l'écoulement de vapeur de la ou des turbines principales (par exemple, HP 12, MP 14 et/ou BP 16) pour coïncider avec la puissance de sortie minimale de la chaudière 10. À partir de ce point minimum, la vanne de commande de vapeur HP (par exemple, la vanne 26, 32) peut être ouverte pour permettre à la TPEC 6 de fonctionner uniquement avec de la vapeur HP. Cette modification de fonctionnement diminue l'écoulement de vapeur d'entrée dans la ou les turbines principales (par exemple, HP 12, MP 14 et/ou BP 16) de la même quantité que celle qui est utilisée par l'entrée HP 18 de la TPEC 6. La diminution de l'écoulement de vapeur à travers la ou les turbines principales (par exemple, HP 12, MP 14 et/ou BP 16) provoque une réduction de puissance supplémentaire de ces turbines. Cette diminution de puissance de sortie de la ou des turbines principales peut être importante, par exemple pour des fournisseurs de service couplant la génération d'énergie de turbine à vapeur avec des sources d'énergie renouvelable (par exemple, des éoliennes, des systèmes à énergie solaire, etc.). La diminution de la puissance de sortie de la ou des turbines principales (par exemple, HP 12, MP 14 et/ou BP 16) peut permettre d'augmenter la génération d'énergie des sources d'énergie renouvelable couplées. L'invention fournit un appareil générateur d'énergie 2 capable de répondre de façon dynamique à des fluctuations de la demande du réseau électrique 36. Par exemple, par opposition aux appareils générateurs d'énergie classiques, l'appareil générateur d'énergie 2 selon l'invention comporte un système de commande de TPEC 24 configuré pour commander l'alimentation de la TPEC 6 avec uniquement de la vapeur à haute pression afin de fournir une puissance de sortie accrue à l'appareil générateur d'énergie 2. Le système de commande de TPEC 24 peut être configuré pour fournir une réponse en puissance au réseau 36 (par l'intermédiaire de la puissance de sortie accrue de la machine dynamo-électrique 34) en nettement moins de temps qu'un système classique utilisant une turbine à gaz pour compléter la génération d'énergie. De plus, le système de commande de TPEC 24 selon l'invention peut être configuré pour diminuer la génération d'énergie de l'appareil générateur d'énergie 2 (par exemple par l'intermédiaire de l'actionnement des vannes 28, 26, 30, 32) en réponse à des conditions de charge réduite (par exemple, des conditions économiques ou de charge minimale). On comprendra que le système de commande de TPEC 24 peut être relié fonctionnellement aux vannes 26, 28, 30 et/ou 32 pour commander la quantité de vapeur d'entrée admise dans la TPEC 6, la section de turbine à vapeur HP 12 ou la section de turbine à vapeur BP 14. Le système de commande de TPEC 24 peut être relié mécaniquement ou électriquement à la première vanne et à la deuxième vanne 26 de telle sorte que le système de commande 28 puisse actionner les vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Le système de commande de TPEC 24 peut actionner les vannes 26, 28, 30 et/ou 32 en réponse à une demande de charge du réseau 36. Le système de commande de TPEC 24 peut être un dispositif informatique, mécanique ou électromécanique capable d'actionner les vannes (par exemple, les vannes 26, 28, 30 et/ou 32). Dans un mode de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut être un ordinateur ou analogue capable de fournir des instructions de fonctionnement aux vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Dans ce cas, le système de commande de TPEC 24 peut surveiller les exigences de charge du réseau 36 (par exemple, par l'intermédiaire d'une surveillance et d'une analyse des données de transmission de puissance, des données d'exigences de puissance et/ou de toute autre rétroaction). Le système de commande de TPEC 24 peut surveiller en outre la sortie de la machine dynamo-électrique 34 par exemple, en surveillant la puissance de sortie de la machine dynamo- électrique 34. En réponse à l'obtention de données concernant la machine dynamo-électrique 34 et/ou le réseau 36 indiquant qu'une variation de mode de puissance (par exemple, du mode économique au mode de pointe rapide ou du mode économique à la charge minimale) est désirée, le système de commande de TPEC 24 peut fournir des instructions de fonctionnement aux vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Par exemple, le système de commande de TPEC 24 peut envoyer des instructions pour fermer la vanne 28 dans certaines conditions de fonctionnement (par exemple, pour augmenter la puissance de sortie de la section de turbine à vapeur BP 12 ou pour augmenter la puissance de sortie globale de la turbine à vapeur dans des conditions de forte demande). Dans un mode de réalisation, les vannes 26, 28, 30 et/ou 32 peuvent inclure des composants électromécaniques, capables de recevoir des instructions (signaux électriques) du système de commande de TPEC 24 et de produire un mouvement mécanique (par exemple, de fermeture partielle de la vanne 30 ou 28). Dans un autre mode de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut inclure un dispositif mécanique, pouvant être manoeuvré par un opérateur. Dans ce cas, l'opérateur peut agir manuellement sur le système de commande de TPEC 24 (par exemple, en tirant sur un levier), pour actionner les vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Par exemple, le levier du système de commande de TPEC 24 peut être relié mécaniquement aux vannes 26, 28, 30 et/ou 32, de telle sorte qu'en tirant sur le levier, on provoque l'actionnement complet des vannes 26, 28, 30 et/ou 32 (par exemple, par ouverture ou fermeture). Dans un autre mode de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut être un dispositif électromécanique capable de surveiller électriquement (par exemple, avec des capteurs) des paramètres indiquant que la machine dynamo-électrique 34 fonctionne dans une certaine condition de puissance de sortie (et/ou que le réseau 36 demande une certaine réponse de puissance) et actionner mécaniquement les vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Dans un autre mode de réalisation, un utilisateur (par exemple, un opérateur de centrale électrique) peut actionner une commande de pointe, une commande d'économie ou une commande de charge minimale (par exemple, par l'intermédiaire d'une touche ou d'une autre commande d'interface d'utilisateur) pour augmenter la puissance de sortie de l'appareil générateur d'énergie 2 par l'intermédiaire du système de commande de TPEC 24. Dans ce cas, l'utilisateur peut surveiller les conditions de charge (par exemple, de la machine dynamo-électrique 34 et/ou du réseau 36) dans un centre de commande incluant le système de commande de TPEC 24 et son interface associée. Dans un autre cas, le système de commande de TPEC 24 peut être un composant d'un système informatique configuré pour surveiller l'appareil générateur d'énergie 2 et fournir des instructions pour actionner les vannes 26, 28, 30 et/ou 32. Bien que décrit ici dans plusieurs modes de réalisation, le système de commande de TPEC 24 peut actionner les vannes 26, 28, 30 et/ou 32 par tout autre moyen classique.
Liste des éléments 2 Appareil générateur d'énergie 4 Pompe à eau d'alimentation de chaudière 6 Turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (TPEC) 8 Arbre Chaudière 12 Section de turbine à vapeur HP 14 Section de turbine à vapeur MP 10 16 Section de turbine à vapeur BP 18 Entrée à haute pression 20 Collecteur de chaleur principal 22 Source de vapeur de démarrage 23 Entrée à basse pression 24 Système de commande de TPEC 26 Vanne 28 Vanne 30 Vanne 32 Vanne 34 Machine dynamo-électrique 36 Réseau 38 Condenseur 40 Élément de chauffage d'eau d'alimentation

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil générateur d'énergie comprenant : une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) comportant une entrée de vapeur à basse pression (23) et une entrée. de vapeur à haute pression (18) une vanne de commande haute pression pour commander l'admission de. vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à. .haute pression une vanne de commande basse pression (28) pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression (2.3) ;. et un système de commande (24) couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression (26) et à le vanne de commande basse pression (28), le système de commande (24) étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression (28) et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) en réponse à une demande d`augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique (36).
  2. 2. Appareil générateur d'énergie. selon la revendication 1, comprenant en outre : une section de turbine à. vapeur à basse pression (16) pour recevoir la vapeur à basse pression en réponse à la demande d'augmentation de puissance de sortie du. réseau électrique (36).
  3. 3. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 2, comprenant en outre une pompe à eau d'alimentation de chaudière (14) reliée fonctionnellement à la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (16) et une chaudière (10) reliée de manière fluidique à la pompe à eau d'alimentation de chaudière (4).
  4. 4. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 3, comprenant en outre une section de turbine à vapeur à haute pression (12) reliée de manière fluidique à la chaudière(10) ; une vanne directrice (30) de collecteur de vapeur principal, reliée de manière fluidique à la chaudière (10) et à la section de turbine à vapeur à haute pression (12), la vanne directrice (30) de collecteur de vapeur principal étant destinée à commander la quantité de vapeur à haute pression admise dans la turbine à vapeur à haute pression (12).
  5. 5. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 1, dans lequel le système de commande (24) est configuré en outre pour fermer la vanne de commande basse pression (28) en réponse à une demande de diminution de la puissance de sortie du réseau électrique (36).
  6. 6. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 5, dans lequel le système de commande (24) est configuré en outre pour détourner la vapeur supplémentaire à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression (18) en réponse à la demande d'augmentation de puissance de sortie du réseau électrique (36).
  7. 7. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 6, dans lequel la vapeur supplémentaire à haute pression est détournée d'un collecteur de vapeur principal (20).
  8. 8. Appareil générateur d'énergie selon la revendication 6, dans lequel le système de commande (24) actionne la fermeture d'une vanne directrice de collecteur de vapeur principal pour détourner la vapeur à haute pression supplémentaire vers l'entrée de vapeur à haute pression (18).
  9. 9. Appareil générateur d'énergie comprenant : une machine dynamo-électrique (34) au moins une turbine à vapeur (12, 14., 16) couplée fonctionnellement la machine dynamo-électrique,. la turbine à vapeur (12, 14, 16) incluant une section de turbine à vapeur à haute pression (12) ; une chaudière (1 0) couplée de manière fluidique à la turbine à vapeur (12, 14, 1.6) une pompe à eau d'alimentation de chaudière (14) couplée de manière fluidique à la chaudière (10) ; une turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) couplée fonctionnellement à la. pompe à eau d'alimentation de chaudière (4), 1a turbine de pompe eau d'alimentation de chaudière (6) comportant une entrée de vapeur à. basse pression (13) et une entrée de vapeur à haute pression (18) ; Mie vanne de commande haute pression (26) pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression (18) ..; une vanne de commande basse pression (28) pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers l'entrée de vapeur à basse pression (2.3) ; et un système de commande (24) couplé fonctionnellement à la vanne de commande haute pression (26) et à la vanne de commande basse pression (28), le système de commande (24) étant configure pour fermer la vanne de commande basse pression (28) et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse -pression vers la turbine de pompe. à. eau d'alimentation de chaudière (6) en réponse à une demande d'augmentation de la puissance de sortie d'un réseau électrique (36).
  10. 10. Appareil générateur d'énergie comprenant ; une section de turbine à vapeur à moyenne pression (14) ; une section de turbine à vapeur à. basse pression (16), couplée fonctionnellement et de manière fluidique à la section. de turbine à vapeur à moyenne pression (14) une turbine de pompe à. eau d'alimentation de chaudière (6) couplée de manière fluidique à la section de turbine .à. vapeur à moyenne pressiOn (14), la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière comportant une entrée de vapeur à basse pression (23) et une entrée. de vapeur à faute pression (18) ..; une vanne (26) de commande haute pression pour commander l'admission de vapeur à haute pression vers l'entrée de vapeur à haute pression (18); une vanne de commande basse pression (28) pour commander l'admission de vapeur à basse pression vers. l'entrée de vapeur à basse pression (23) ;. et un système de commande (24) couplé fonctionnellement à la vanne de commande .haute pression (26) et à la vanne de .commande basse pression (28), le système de commande (24) étant configuré pour fermer la vanne de commande basse pression (28) et empêcher l'écoulement de la vapeur à basse pression vers la turbine de pompe à eau d'alimentation de chaudière (6) en réponse à .une demande d'augmentation de. la puissance de sortie. d'un réseau électrique (3b)..
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