Qu’est-ce qui régit une turbine à vapeur – Définition

Régulation de la turbine à vapeur

La régulation de la turbine à vapeur consiste à contrôler le débit de vapeur d’une turbine à vapeur de manière à maintenir la vitesse de la turbine à peu près constante, quelle que soit la charge exercée sur la turbine. La turbine principale typique des centrales nucléaires, dans laquelle la vapeur passe de 6 MPa à des pressions d’environ 0,008 MPa, fonctionne à des vitesses voisines de:

• 3000 tr / min pour les systèmes 50 Hz pour génératrice à 2 pôles (ou 1500 tr / min pour le générateur à 4 pôles),
• 1800 tr / min pour les systèmes 60 Hz pour génératrice à 4 pôles (ou 3600 tr / min pour le générateur à 2 pôles).

La variation de charge (puissance de sortie) lors du fonctionnement d’une turbine à vapeur peut avoir un impact significatif sur ses performances et son efficacité. Traditionnellement, les centrales nucléaires ont été considérées comme sources de based’électricité car ils reposent sur une technologie à coûts fixes élevés et à coûts variables faibles. Cependant, cette situation simple ne s’applique plus dans tous les pays. La part du nucléaire dans le mix électrique national de certains pays est devenue si importante que les compagnies d’électricité ont dû mettre en œuvre ou améliorer les capacités de manœuvrabilité de leurs centrales afin de pouvoir adapter l’approvisionnement en électricité aux variations quotidiennes, saisonnières ou autres. en demande de puissance. C’est le cas par exemple en France où plus de 75% de l’électricité est produite par des centrales nucléaires et où certains réacteurs nucléaires fonctionnent en mode suivi de charge .

L’objectif principal du fonctionnement de la turbine à vapeur est de maintenir une vitesse de rotation constante quelle que soit la charge. Ceci peut être réalisé en gouvernant dans une turbine à vapeur. Les principales méthodes de régulation utilisées dans les turbines à vapeur sont les suivantes:

1. 

   Accélérateur gouvernant . Les principales parties d’un système simple de régulation du papillon sont les vannes d’arrêt du papillon et en particulier les vannes de commande entre les générateurs de vapeur et la turbine principale. L’objectif principal des vannes de régulation est de réduire le débit de vapeur. Accessoirement à la réduction du débit massique, la vapeur subit une chute de pression croissante à travers la vanne de régulation, qui est en fait un processus isenthalpique. Bien que l’étranglement soit un processus isenthalpique, la perte d’enthalpie disponible pour le travail dans la turbine est réduite car elle entraîne une augmentation de la qualité de la vapeur de la vapeur en sortie.

2. Buse régissant . Dans la commande des buses, l’alimentation en vapeur provenant de la vanne principale est divisée en deux, trois ou plusieurs lignes. Le débit de vapeur est régulé par l’ouverture et la fermeture de jeux de buses plutôt que par la pression.
3. Contourner gouvernant . Ceci est généralement utilisé pour la soupape de surcharge qui fait passer la vapeur directement dans les derniers étages de la turbine à vapeur. Pendant ce fonctionnement, les vannes de dérivation sont ouvertes et de la vapeur vive est introduite dans les étages ultérieurs de la turbine. Cela génère plus d’énergie pour satisfaire la charge accrue.
4. Combinaison de 2 et 3 .