Brevet FR2211590A1 — publié le 19740719

La présente invention a trait à la production d'énergie, motrice ou électrique, et en particulier à une installation i haut rendement et fonctionnant pratiquement sans pollution pour la génération d'énergie. L'intensification de l'industrialisation de centres urbains à forte densité de population dans les pays techniquement très développés s'est traduite par une demande accrue en énergie élec trique. Cependant, en même-temps que ces exigences accrues, On a constaté une inquiétude croissante du public en ce qui concerne le maintien d'un environnement à faible taux de pollution, cela étant dû en partie à la constatation de la qualité de plus- en plus basse de l'environnement en raison de l'intensification de l'industrialisation et en partie à une prise de conscience plus complète des dangers que font courir la santé et à la qualité de la vie des taux de pollution qui étaient autrefois acceptables et tolérés. Leombustibles fossiles représentent la plus grande source d'énergie que l'on puisse actuellement exploiter, et ces combua tibles continueront de constituer la source majeure d'énergie pour- la production de courant électrique pendant de nombreuses années. Malheureusement, la combustion d'un combustible fossile dans une centrale électrique thermique classique se traduit inévitablement par une pollution de l'atmosphère par les oxydes d'azote et len oxydes d'impuretés contenues dans les combustibles, tels que les oxydes de soufre et les matières ou particules en suspension. la pollution thermique, qui constitue une énergie non-utilisable, se dissipe dans les cours d'eau ou autres masses d'eau au voisinage de la centrale électrique. On a déjà proposé diverses méthodes visant à extraire les subs tances contaminantes des gaz de fumée des centrales électriques thermiques; cependant, l'énergie consommée par les phases d'extrac tion diminuent le rendement d'ensemble d'une centrale thermique jusqu'à un niveau inférieur au seuil de rentabilité. M & e si l'on remplace les centrales thermiques à combustibles fossiles par des centrales nucléaires; ce qui peut être envisagé en tant qu'évolu tion progressive sur les trente ou cinquante ans à venir, on n'ap portera pas une solution complète au problène de la pollution, puisque les centrales nucléaires ont un rendement Lherrdque irÉ'- rieur et posent ainsi un problème sensiblement pliis important de pollution thermique. L'un des buts de la présente invention consiste à produire de l'énergie de carburants combustibles sans libérer des substan- ces propres à contaminer l'atmosphère, telles qu'il s'en dérage actuellement dans l'industrie de l'énergie. Un autre but de l'invention consiste à diminuer la pollution thermique produite par les centrales électriques, notamment les centrales nucléaires. Par ailleurs, l'invention a pour but de prévoir la fourniture d'atmosphères spéciales pour des applications médicales,industriel- les ou autres, sur une échelle suffisamment grande pour permettre de remplir des bâtiments entiers avec ces atmosphères spéciales. L'invention a aussi pour but de prévoir un système perfectionné de turbine propre à assurer efficacement la production d'éner- gie. En outre, l'invention a pour but de combiner la production ou génération d'énergie nucléaire avec celle d'énergie obtenue à partir de combustibles fossiles. Dans sa forme la plus simple, la présente invention comprend des appareils de séparation d'air, destinés à séparer l'air en deux courants composés l'un essentiellement d'azote et l'autre essentiellement d'oxygène le courant formé principalement d'oxy- gène étant utilisé pour contribuer à assurer ou entretenir la combustion d'un combustible fossile, tandis que d'autres moyens sont prévus pour récupérer de l'énergie de cette combustion en faisant circuler un fluide de travail en relation d'échange thermique indirect avec la zone de combustion du combustible et/ou des gaz de combustion, ainsi qu'à travers une turbine, pour la production d'énergie motrice ou électrique.Cette combustion, en l'absence d'azote, supprime la formation d'oxydes d'azote à la fois désagréa bles et nuisibles. La combustion peut s'effectuer à la pression atmosphérique. On peut adopter des conditions contrôlées de travail en vue d'obtenir des produits chimiques désirés en particulier. Attendu que l'installation suivant l'invention diminue for tement le volume des gaz e fumée, il sera aisé de récupérer, à partir des produits de la combustion, des agents polluants nocifs tels que les oxydes de soufre, des matières particulaires, etc. ainsi que des produits chimiques utiles tels que : al@@ols, cétones, aldéhydes, oléfines, etc. L'usage d'un courant formé principalement d'oxygène pour entretenir la combustion d'un combustible fossile permet d'atteindr des températures de combustion plus élevées que celles habituelle ment utili@ées et aussi de contrôler les rapports combustible/ oxygène en vue de permettre éventuellement la production des produits chimiques utiles précités. Attendu que la séparation de l'air suivant la présente inven- tion s'effectue de préférence sous une pression relativement élevée, les moyens de réfrigération à envisa-er sont réduits au minimum tout en améliorant le rendement du procédé. Dans les modes pré- férés de mise en oeuvre de la présente invention les courants essentiellement d'azote et essentiellement d'oxygène, ou les deux. sont également utilisés en tant que fluides de travail et le procédé préféré de séparation de l'air sous pression élevée permet e les obtenir sous fortes pressions. Suivant un mode de réalisation de l'invention, l'air, l'oxygène et d'autres gaz selon n'importe quelle combinaison adéquate sont mis en circulation à travers des locaux ou bâtiments avant ou après la combustion pour fournir es atmosphères spéciales par volumes importants et cependant à bas prix. ta conception particulière des turbines suivant l'invention fournit les moyens propres à permettre une expansion isothermique d'un fluide de travail et permet par conséquent d'accroître la quantité d'énergie que l'on peut tirer du fluide, tout en augmentant le rendement du processus se génération d'énergie et e iminuant la pollution thermique due à ce processus. Un autre mode de réalisation de l'invention utilise un roac- teur nucléaire pour produire l'ébullition d'eau et produire une vapeur qui est ensuite comprimée et surchauffée dans un réchauffeur fonctionnant par la combustion de combustible fossile. et alimente par un courant foré essentIellement d'oxygène. Ce cycle combiné de génération d'énergie par l'emploi de combustible fossile et de combustible nucléaire utilise les meilleures,caractéristiques des deux procédés et permet par conséquent d'atteindre le meilleur rendement énergétique possible du combustible, tout en réduisant au minimum la pollution thermique que l'on reproche actuellement à ces systèmes. Sur les dessins annexés ta figure 1 montre schématiquement la disposition synoptique du plus simple mode de réalisation de l'invention. La figure 2 montre la disposition schématique d'un mode préféré de'réalisation de l'invention. La figure 9 montre un diagramme température/entropie de l'air ainsi que les phases de compression et de refroidissement de la séparation de l'air. La figure 4 montre un diagramme température/entropie relatif à l'azote et indique les phases d'expansion et de chauffage de l'azote séparé lorsque celui-ci est utilisé comme fluide de travail. La- figure 5 montre un diagramme température-entropie de l'oxy. gène et indique les phases d'expansion et de chauffage de l'oxy- gène séparé, utilisé en tant que fluide de travail. La figure 6 montre un diagramme température/entropie relatif à la vapeur et indique l'usage de celle-ci en tant que fluide de travail dans la mise en oeuvre de l'invention. La figure 7 est un schéma montrant la relation entre les éléments constitutifs de la combinaison préférée d'une centrale thermique fonctionnant à la fois, avec un combustible nucléaire et avec un combustible fossile. La figure 8 montre l'usage des composants séparés de l'air en tant que fluides de travail. Les figures 9 à 11 montrent schématiquement une turbine perfectionnée suivant l'invention, pour l'expansion isothermique d'un fluide de travail, et la figure 12 mcntre sous forme de schéma synoptique l'utilisa tion d'atmosphères formées essentiellement d'azote et essentiellement d'oxygène. Si l'on se réfère tout d'abord à la figure 1, on voit que l'air atmosphérique est introduit dans les conditions ambiantes, par une conduite 10, dans une série de refroidisseurs et de compresseurs l1 à 18 afin de produire en 19 un courant d'air liquide à une température ne dépassant pas environ -1040C, par exemple entre -1080C et -1240C, et dont la pression est suffisante pour liué- fier l'air à cette température, par exemple entre environ 31 bars et environ 207 bars. On peut utiliser un nombre variable par exenple entre 3 et environ 50, de compresseurs et de refroidisseurs intermédiaires, de préférence, on adoptera entre 5 et environ 20 de ces étages.L'air est introduit dans une tour 20 et se sépare dans celle-ci, par rectification, en un courant composé essentiellement d'azote que l'on extrait sous forme d'un courant gazeux 21 et en un courant composé essentiellement d'oxygène que l'on dirige vers un réchauffeur 23. La séparation des composants de l'air peut s'effectuer sous une pression allant de la valeur atmosphérique à environ 70 bars, et à une température suffisante pour vaporiser l'azote mais insuffisante pour vaporiser l'oxygène sous la pression choisie. La phase de séparation de l'air peut donc s'effectuer sous une pression relativement basse, par exemple de l'ordre de 1 à 6,2 bars.De préférence, cette séparation de l'air sera assurée sous une pression plus élevée, par exemple comprise entre 3,5 et environ 70 bars, et, mieux encore, entre environ 30 et environ 52 bars. les conditions préférées sus-indiquées permettent de réduire au minimum la quantité de chaleur à dissiper pour liquéfier l'air.0n récupère pratiquement la totalité du. travail absor bé par la compression de l'aIr sous la forte pression préférée en effectuant l'expansion des composants séparés de l'air, conformément aux principes sur lesquels la présente invention est fondée. Un carburant combustible 24 est introduit dans un réchauf- feur 23 où il se mélange avec le courant d'oxygène 22 (provenant de la tour de rectification 22) et ce mélange brûle dans le réchauffeur 23 dans des conditions contrôlées de pression, allant de la valeur atmosphérique à des valeurs très supérieures à la valeur ambiante, jusqu'à environ 207 bars. Dive-rs carburants combustibles peuvent etre utilisés, par exemple le charbon de houille, la tourbe, le schiste bitumineux, le coke, la lignite, le pétrole, etc. ou des gaz ou liquides tirés de ces matières.On peut aussi utiliser des produits résiduels de la distillation du oetroîe et des hydrocarbures gaz eux tant naturels que synthétiques En génnral, ce carburant sera soumis à une alimentation dans conditions ambiantes, mais toutefois l'invention peut aussi être mise en oeuvre en u-tilisant des carburants liquides cryogéniques tels que le méthane, le propane et l'éthane liquéfiés. On peut éventuellement chauffer ces carburants jusqu'à la température am- biante en utilisant la chaleur résultant du refroidissement de l'air pendant sa liquéfaction. La combustion peut s'effectuer sous n'importe quelle pression, jusqu a environ 207 bars environ, dans la mesure où le permet la conception du four. On peut améliorer le rendement thermique en faisant fonctionner la zone de combustion sous une pression relativement peu élevée, par exemplejusqu'à 45 bars environ de pression absolue, en effectuant la condensation de l'eau provenant des produits de la combustion et en récupérant la chaleur qu'elle contient, par exemple eneffectuant un préchauffage de l'eau d'alimentation de la chaudière. Si l'on brûle des carburants contenant du soufre, en opérant sous pression modérée, par exemple un peu au-dessus d'environ 7 bars, on peut condenser le bioxyde de soufre dans les produits de la combustion lorsque ceux-ci sont refroidis sensiblement jus qu'à la température ambiante. 'Cela permet d'extraire le bioxyde de soufre des produits de la combustion avant d'évacuer ceux-ci dans l'atmosphère. Un fluide de travail 25 est dirigé d'abord à travers le réchauffeur 23 èn relation d'échange thermique indirect avec les gaz de combustion qui s'y trouvent, puis vers le moyen envisagé pour la génération d'énergie électrique, par exemple une turbine 26. Si la combustion s'effectue à des pressions supérieures à la valeur atmosphérique, on peut diriger les gaz de combustion, grâce à une conduite 27, vers une turbine supplémentaire 28 et, de là, vers la zone 29 de traitement des gaz de combustion. A titre de variante, surtout lorsqu'il s'agit d'une combustion sous pression relativement basse, les produits de la combustion peuvent être dirigés directement vers ladite zone de traitement 29 à travers une conduite en by-pass 30. Dans cette zone de traitement 29, les produits de la combustion peuvent être traités pour en extraire des substances utiles telles que alcools, cétones, aldéhydes, oléfines, & ., si la combustion effectuée dans le réchauffeur 23 a lieu avec un défaut d' oxygène de manière à la rendre incomplète, ce qui fournit les produits utiles précités. On peut recourir, pour cela, à toutes phases adéquates de séparation et de récupération des produits, par exemple en opérant par absarption, condensation, etc. Le traitement peut également assurer la séparation de substances contaminantes de l'air, telles que les oxydes de soufre, les particules en suspension, etc. Les composants ainsi séparés sont extraits en 31 et les gaz de fumée résultant en 32.Ce courant 32 peut être ultérieurement refroidi, surtout si sa pression est encore à une valeur supérieure à la valeur atmosphérique, ce refroidissement pouvant s'effectuer par expansion à travers une turbine afin de refroidir brusquement une fraction importante de l'anhydride carbonique pour l'utiliser comme réfrigérant, et dren tirer de l'éner- gie supplémentaire. Si lton se reporte maintenant à la figure 2, on voit que le schéma représenté comporte un système efficace et approprié pour effectuer la séparation de l'air en deux courants composés l'un essentiellement oxygène et l'autre essentiellement d'azote. Comme on l'a vu sur la figure 1, l'air est comprimé et refroidi à travers une série de compresseurs et d'échangeu-rs thermiques, et l'air refroidi et comprimé est séparé en un courant essentiellement d'oxygène et un courant essetiellement d'azote dans la zone 20. Les compresseurs 11, 13,15 et 17 sont entraînés par un arbre rotatif à partir d'une source e puissance motrice et peuvent être du type centrifuge, à écoulement axial, ou bien du type Lysholm, ces deux types de compresseurs étant amplement décrits par exemple dans le Kent's Mechanical Engineers Handbook, 12ème édition, John Wiley-and Sons, Inc., éditeurs, bien que l'on puisse également adopter toutes machines équivalentes capables d'assurer une telle compression de ,ruz. Les échangeurs de chaleur 12, 14, 16 et 18 sont de conception et construction classiques, par exemple à enveloppe et tubes échan geurs; dans ces échangeurs, on-fait circuler le fluide à travers les tubes alors qu'un fluide échangeur de chaleur circule à travers l'enveloppe, en condition d'échange indirect avec le fluide circulant dans les tubes. Une description détaillée de tels échangeurs peut être trouvée par exemple dans l'ouvrage de Robert Sawyer intitulé "Cas Turbine Engineering Handbook". Comme on le voit sur la figure 2, chaque échangeur comprend deux séries de tubes; cependant, celles-ci pourraient éventuellement être remplacées par deux échangeurs distincts et séparés. La figure 2 montre également les moyens prévus pour récupérer l'énergie résultant de l'expansion des courants distincts, sous pression élevée, composés l'un essentiellement d'azote et l'autre essentiellement d'oxygène. Ces moyens de récupération d'énergie se présentent ici sous forme de turbines 40 à 45. Celles-ci sont entraînées par les gaz en expansion qui sont, dans ce mode de réalisation, le courant d'azote et/ou le courant d'oxygène. Ces turbines sont également décrites en détail dans le manuel de Kent cité plus haut.Elles ont deux fonctions distinctes : récupérer la puissance disponible sur l'arbre à partir des gaz en cours de détente qui se trouvent initialement sous de fortes pressions, et accrot- tre le rendement du refroidissement des gaz en expansion par rapport au rendement résultant dtune simple détente de leur pression. L'air est introduit dans le cycle à travers une conduite 10 et traverse l'échangeur de chaleur 4'en relation d'échange thermique indirect avec un fluide réfrigérant circulant dans la conduite 6. L'air peut être refroidi à uné température relativement basse, par exemple -320C, dans l'échangeur de chaleur 4. Le fluide réfrigérant ainsi réchauffé est renvoyé dans un refroidisseur (non représenté, mais qui peut être du type à enveloppe et faisceau tubulaire ou à plaques d'aluminium) par l'entremise d'une conduite 8. L'air d'alimentation ainsi refroidi est envoyé dans le compresseur 11 par une conduite 9, pour y être effectivement comprimé, puis par une conduite 47 dans l'échangeur thermique 12 où il est refroidi par contact indirect avec de l'oxygène et de l'azote froids que l'on fait circuler à travers les tubes de l'échangeur 12. L'air sort de cet échangeur 12 à une température très basse, par exemple -137 C et sous une pression de tordre de 2 bars. L'air comprimé et refroidi est transféré de l'échangeur ther mique 12 au compresseur 13 par une conduite 48 et sa pression s'ac- croit jusqu a environ 7,25 bars. Cet accroissement de pression aug. mente la température de l'air comprimé, qui est alors dirigé vers l'échangeur thermique 14 par une conduite 49. Dans cet échangeur 14, l'air est refroidi par échange thermique indirect avec les cou rants froids d'azote et d'oxygène qui reprennent leurs conditions ambiantes. I163t préférable que, dans chaque échangeur thermique, l'air soit refroidi à une' température approchant son point de condensation lequel, dans le cas considéré, serait d'environ -130 C. L'air pénètre ensuite dans/un compresseur 15 par la conduite 54 et subit ainsi une nouvelle compression jusqu'à environ 34 + 35 bars. L'air comprimé traverse ensuite l'échangeur thermique 16 4n empruntant la conduite 51, et sa température est abaissée par échange thermique dû à un contact indirect avec les courants en expansion d'azote et d'oxygène. L'air est refroidi jusqu'à une température proche de son point de condensation sous une pression de 34,5 bars, soit environ -1020C. L'air parvient ensuite au compresseur 17 par la conduite 52 et sa pression s'élève alors au-dessus de sa pression critique, par exemple environ 207 bars. Puis, l'air pénètre dans l'échangeur ther mique 18 en passant par la conduite 53, et sy refroidit suffi -samment pour se liquéfier sous la pression maximale à laquelle on peut le séparer en,deux courants distincts, l'un d'oxygène et l'autre d'azote. La figure 3 montre la relation entre l'entropie de l'air et sa température sur des lignes de pression constante. La ligne re liant le point a au point b indique le refroidissement initial de l'air d'alimentation, qui peut être par exemple de 270C à une température de 32 sous zéro. Ce refroidissement, qui s'effectue dans l'échangeur 4, se produit le-long de la ligne à pression cons tante entre le point a et le point b. La pression initiale sera en générale la pression atmosphérique, bien qu'il soit également pos stable d'utiliser une compression préalable de l'air d'alimentation. L'ait froid est ensuite comprimé dans le compresseur 11, le long de la ligne isentropique qui relie le point % au point c. Cette ligne représente cependant un idéal et ne fait qu'approcher la ligne réelle le long de laquelle se produit effectivement la compression. Celle-ci varie donc entre la pression d'entrée et une valeur relativement élevée, par exemple de 2 bars. Puis, l'air refroidi et comprimé est refroidi davantage dans ltéchangeur 12, toujours le long d'une ligne de pression constante correspondant à la pression mesurée au point c, qui résulte du premier étage de compression. Le refroidissement se produit entre le point c et le point d du diagramme de la figure 3, et peut être par exemple de l'ordre de +270C à -1380C. Conformément à la présente invention et de préférence, l'air sera comprimé jusqu'à la plus basse température possible, afin de réduire au minimum la puissance nécessaire pour chacun des étages de-compression.-L'air refroidi et comprimé est ensuite comprimé dans le compresseur 13 jusqu a une pression par exemple d'environ 7,25 bars le long de la ligne reliant le point d au point e. Des étages successifs et complémentaires de compression dans les compresseurs 15 et 17 se déroulent ensuite dans les intervalles séparant respectivement les points f et g, et les points h et i. Chacun de ces stages de compression commence juste au-dessus des température- et pression de condensation de l'air refroidi. Bien que piton ait représenté quatre stages de compression avec refroidissement intermédiaire, le nombre d'étages et les températures et Fessions exactes peuvent être réglés pour les adapter aux différents types de compresseurs et de turbines disponibles, sans s'écarter pour autant du but de l'invention. Les stades de refro-idissement intermédiaire qui se déroulent dans les échangeurs thermiques 14, 16 et 18 se produisent respectivement entre les points e et f, les points g et h, et les points i et j. Ainsi Outil ressort de la figure 3, la quantité de chaleur quI doit être extraite peut l'être plus efficacement sous une forte pression qutà la pression atmosphérique, qui est celle à laquelle on fait fonctionner La plupart des centrales à séparation d'aIr. échangeur de chaleur 18 subit également un refroidissement complémentaire grâce à un fluide adéquat introduit par la conduite 54. Ce fluide réfrigérant est renvoyé à son appareil de refroidissement, non représenté, par la conduite 55. Ce réfrigérant non seulement assure l'expansion ou la détente des courants d'azote et d'oxygène mais suffit à créer les conditions de température aux- quelles la séparation de l'air peut avoir lieu. L'air est séparé en deux composants, c'est-à-dire un courant formé essentiellement d'oxygène contenant moins d'environ 5% d'azote, et un courant formé essentiellement d'azote.Dans le contrôle de la pollution provoquée par la génération d'énergie, la pureté du courant d'azote n'a guère d'i-.port2lce. I1 est préférable que l'azote ne contienne pas de quantités significatives d'oxygène, par exemple supérieures à environ 5, car cela risque de diminer la quantité d'oxygène dis- ponible et augmente la quantité totale d'air qui doit-être traitée pourEroduire la quantité nécessaire d'oxygène. La pureté du courant d'oxygène est plus importante. Ici aussi, il faut que la teneur en azote soit maintenue à une valeur suffisam ment basse, soit moins de 5% environ, et de préférence au-dessous de 3%, la teneur préférée et la plus favorable étant cependant de moins d'1%. Un oxygène de très grande pureté, c'est-à-dire contenant moins de 0,1% d'azote environ, ne diminuerait pas de façon appréciable les teneurs en oxydes d'azote au-dessous des valeurs réalisées en utilisant les pourcentages précités d'azote dans le courant d'oxygène. Par conséquent, il apparait que la dépense que représente l'obtention éventuelle dUn oxygène ayant un tel degré de -ureté ne serait pas justifiée du point de vue économiou=. I1 entre également dans le cadre de l'invention de récupérer aussi d'autres gaz tels que l'argon, le néon et l'hélium à partir soit du courant d'azote, soit du courant d'oxygène. Cette récupération peut se faire sous forte pression, par exemple celle utilisée dans la tour principale de séparation 20, ou en quelque autre point du traitement, pendant le retour des courants composés es sentiellemen+ d@zote et essentlellement d'oxygène vers leur état ambiant ou atmosphérique. Si l'on examine maintenant de nouveau la figure 2, on voit que l'air refroidi et comprimé sortant de l'échangeur thermique 18 est dirigé à travers une conduite 19 vers un appareil 20 conçu pour effectuer la séparation de l'air. Cet appareil peut être cons titué par une double colonne du type "Linde", sans que l'on soit toutefois limité à ce seulftype de dispositif qui est représenté et décrit pages 12 à 28 du Chemical Enginners Handbook, 4ème édition, par John Perry, publié par McGraw Hill à New York.Un courant gazeux, composé essentiellement d'azote, est récupéré par la conduite 21, tandis qu'un courant liquide également composé essentiellement d'azote peut être récupéré à travers la conduite 21a et qu'un courant liquide composé essentiellement d'oxygène est disponible à travers la conduite 22. Le courant d'azote froid et sous forte.pression est dirigé vers un échangeur thermique 18 par la conduite 21 et subit ainsi un réchauffage par suite de l'échange thermique qui se produit avec l'air comprimé, jusqu'à une température d'environ -450C. Le courant d'azote emprunte ensuite une conduite 56 pour parvenir à la turbine 43 où il se détend jusqu'à une pression de valeur sensiblement inférieure, ce qui produit un travail utile que l'on peut exploiter pour entrainer des génératrices, des alternateurs, ou les compresseurs déjà décrits plus haut. Le courant, dont la pression et la température ont été diminué est ensuite dirigé par une conduite 57 vers l'échangeur thermique 16 où il est réchauffé par échange thermique indirect avec l'air. Le courant d'azote chaud s'écoule ensuite par la conduite 58 vers la turbine 44 où il subit une expansion qui en diminue la pression et la température, en produisant là aussi travail utile. Le courant d'azote circule ensuite dans la conduite 59 pour parvenir à l'échangeur thermique 14. A la sortiewde cet échangeur 14 le courant chaud d'azote parvient à travers la conduite 60 dans la turbine 45 où son expansion le ramène sensiblement à des valeurs ambiantes de pression et température, ce qui permet d'utiliser ce courant pour refroidir l'air d'alimentation. Le courant d'azote est par conséquent dirigé par la conduite 61 vers l'échangeur thermique 12 où il est réchauffé par suite de son échange thermique avec l'air d'alimentation jusqu'à une température se rapprochant sensiblement de la valeur -ambiante. Le courant d'oxygène provenant de la zone 20 de séparation de l'air est dirigé grâce > une conduite 22 vers l'échangeur ther mique 18. Dans ce dernier, l'oxygène est chauffé avant de se détendre dans la turbine 40. L'oxygène emprunte ensuite la conduite 63 pour parvenir à la turbine 40 où il se détend de nouveau et subit une nouvelle baisse de pression et de température, ce qui produit un travail utile dans cette turbine. Puis, cet oxygène passe par la conduite 64 et atteint l'échangeur de chaleur 16 où il est chauffé par échange thermique indirect avec le courant d'air chaud qui y circule.Le courant chauffé d'oxygène circule ensuite dans la conduite 65 pour parvenir à la turbine 41 ou il se détend et roduit un travail utile; de là, il traverse l'échangeur thermique 14 après avoir emprunté la conduite 66, et subit un nouveau réchauffage indirect par échange avec le courant d'air chaud. Le courant d'oxygène circule à- travers la conduite et ac- tionne ensuite la turbine 42 pour se détendre de nouveau et produire un travail utile, avant de sortir par la conduite 68 qui le dirige vers ltéchangeur thermique 12.Après ce dernier, l'oxy-gène chauffé peut être dirigé à travers la conduite 69 vers le compresseur 46 qui élève la pression du courant d'oxygène jus- qu'à une valeur permettant son utilisation dans la chambre de combustion de la centrale thermique principale ou pour d'autres applications. Au cas où l'on n'utiliserait pas une chambre de combustion sous pression, il est bien entendu que le compresseur 46 deviendrait inutile et que l'on pourrait diriger le courant d'oxygène directement vers l'intérieur de ladite chambre sans passer par le compresseur 46. Une des principales caractéristiques de l'invention est que le pouvoir de refrbidissement dont on dispose en raison de la détente des composants distincts de l'air d'alimentation peut titre utilisé pour abaisser sensiblement la température de l'air d'ali- mentation, afin de permettre d'effectuer la compression de l'air à des températures sensiblement inférieures à la valeur ambiante. Une autre caractéristiaue de l'invention réside dans le fait que l'énergie que contiennent les courants comprimés d'oxygène et d'azote peut être'Utilisée pour entrainer des compresseurs en détendant ces courants distincts dans les turbines. Celles-cl peuvent être accouplées directement ou mécaniquement aux cvmpres- seurs d'air par l'entremise d'un arbre commun ou d'autres moyens mécaniques; alternativement, les turbines peuvent être accouplées à des machines génératrices d'énergie, par exemple des alternateurs, des pompes hydrauliques, etc., et leur couple de sortie peut être utilisé pour entrainer des moteurs entrainant à leur tour des compresseurs pneumatiques.Dans tous les cas, la puissance produite par la détente des courants d'azote et d'oxygène peut être utilisée pour fournir une fraction importante de l'énergie nécessaire pour comprimer l'air. Si l'on se réfère maintenant à la figure 4, on voit qu'après avoir séparé l'air re-froidi et comprimé en ses principaux composants (oxygène et azote),-le courant d'asote.se détend dans les turbines et subit un chauffage dans les échangeurs décrits plus haut. la figure 4 montre les relations entropie/température du courant d'azote pour différentes lignes de pression constante. Le réchauffage du courant d'azote dans l'échangeur 18 se produit entre les points j'et k. La détente isentropique de l'azote dans la turbine 43 se produit le long d'une ligne reliant le point k au point 1. L'azote est chauffé au point m, se détend au point n, se chauffe au point o, se détend de nouveau au point p et finslement est-réchauffé au point q, qui indique sensiblement les températures et pression de l'air d'alimentation ou d'entrée. Les pressions et températures choisies pour la détente de l'azote peuvent l'être en fonction de la base de réfrigération nécessaire pour l'air d'alimentation à mesure qu'il est refroidi et comprimé. Ce refroidissement de l'air d'alimentation réduit au minimum la puissance nécessaire pour comprimer l'air et assure un fonctionnement caractérisé par un rendement optimal. Le courant d'azote, qui se trouve sensiblement aux conditions ambiantes, peut être évacué par la conduite 62 ou dirigé vers n'importe quel endroit où l'usage d'une atmosphère inerte est envisagé. Si l'on se reporte maintenant au diagramme de la figure 5, on voit la relation entre l'entropie et la température pour ce qui concerne le courant d'oxygène, suivant des lignes de pression constante. L'oxygène est chauffé le long de la ligne reliant r à s, se détend isentropiquement en -t, se chauffe en u, se détend de nouveau en v, se chauffe de nouveau en w et finalement se déteid en x.Puis, l'oxygène est réchauffé en y et reco- primé en z, donnant ainsi un courant d'oxygène sous une pression supérieure à la valeur atmosphérique, par exemple entre environ 2 et environ 35 bars, de préférence environ 7,25 bars. Usage de l'oxygène sous forte pression pour entretenir la combustion permet le traitement ultérieur des gaz de fumée afin de condenser la vapeur d'eau et/ou le bioxyde de soufre. La figure 7 montre le schéma synoptique d'une centrale thermique à vapeur utilisant tant les combustibles nucléaires que fossiles pour chauffer le fluide de travail. On peut y utiliser des moyens appropriés de détente du fluide de- travail pour l'obtention aé l'énergie. On a représenté des turbines; cependant,des moteurs à pistons ou autres machines à expansion ou détente peuvent être utilisées.- Les turbines seront adoptées le plus souvent pour la génération de courant électrique; toutefois, la puissance engendrée.peut être utilisée à d'autres fins, s'il y a lieu. On a représenté figure 7 un compresseur et deux turbines. Celles-ci peuvent être des types mentionnés plus haut. Cependant et'de préférence, les turbines seront entourées de chemises de chauffage dans lesquelles on pourra utiliser de la vapeur, del'eau ou un autre fluide à haute température pour entretenir la température d'admission du fluide dè travail dans toute détendue de son cycle de détente. La grande quantité d'énergie qui subsiste dans le fluide de travail à température élevée, après qu'il a atteint sa pression la plus basse, peut être récupérete par échange thermique entre le fluide de travail sortant, sous faible-pression et le fluide de travail sous plus forte pression mais plus froid avant le chauffage final de ce fluide. On fait circuler de la vapeur condensée à travers la chemise de chauffage du compresseur de vapeur afin de refroidir la va peut en cours de compression, ce qui la maintient aussi proche du point-de saturation qu'il est possible sans produire de con densation. Cette action de refroidissement que subitla vapeur en cours de compression assure le préchauffage de la chaudière au cours de l'ensemble du cycle. Les échangeurs de chaleur incorporés. aux turbines et compresseurs assurent autant que possible la détente et la compression isentrotîques, à la différence des con pression et expansion isentropiques normales. Dans d'autres modes possibles de réalisation de l'invention, on n'utilisera pas des chemises pour l'eau ou la vapeur, et les cycles de compression et de détente s'effectueront selon le mode isentropique le plus courant. Les réacteurs nucléaires fonctionnant à l'eau bouillante et à l'eau sous pression, selon les types actuellement connus, produisent de la vapeur dont la pression et la température sont relativement basses. C'est ce qui a conduit à utiliser des turbines et des alternateurs sur-dimensionnés et coûteux, et à des pertes excessives de chaleur dans le fluide de refroidissement. Or, la présente invention permet de réaliser un système combiné grâce auquel la centrale peut prélever dans des sources nucléaires la plus grande partie de la quantite totale de chaleur dont elle a besoin, tout en se prêtant à l'utilisation des moyens les plus modernes d'exploitation de la vapeur, ainsi que des turbines et générateurs plus -petits. Par conséquent, on pourra utiliser le combustible fossile avec un taux de rendement très élevé, tandis que la pollution atmosphérique sera réduite ou nulle, avec aussi une moins grande pollution thermique pour une même quantité d'énergie engendrée. Ainsi qutil ressort de la figure 7, le réacteur nucléaire 70 fournit à la chaudière à eau 71, en passant par la conduite 72, de l'eau chauffée à une température ne dépassant guère 3700C environ, soit entre 2850 et 3450C environ, sous une pression comprise entre environ 82 et environ 165 bars. Dans cette chaudière 71, on produit de la vapeur saturée à une température inférieure à environ 3700C. L'eau est renvoyée au réchauffeur 70 par la pompe 73 qui est alimentée par la conduite 75. Cette eau, qui se trouve à une température variant entre 2040 et 2880C environ, est introduite dans le réacteur par la conduite 76 pour réchauffage et recyclage. La chaudière 71 est d'un modèle analogue à celui en service dans les centrales nucléaires, par exemple dans l'usine de San Onofre en Californie. Elle reçoit l'eau d'alimentation par la conduite 77, en-provenance de la chemise de refroidissement du compresseur de vapeur 78. Ce dernier est du type rotatif, sembla ble à ceux déjà suggérés plus haut; cependant, il comporte un chemisage qui permet également à l'eau d'alimentation de la chaudière et provenant de la conduite 79 de circuler à travers ce chemisage et d1assurer ainsi un échange thermique avec la vapeur en cours de compression, ce qui permet d'opérer cette compression avec un accroissement minimal de température, juste ce qui est nécessaire pour empêcher la condensation à l'intérieur du compresseur.La vapeur à comprimer est introduite dans le compresseur à l'aide de la-conduite 80 et elle atteint une pression de 207 à~345 bars. La vapeur comprimée et modérément chauffée est transférée par la conduite 33 dans 11 échangeur thermique 81. Ce dernier reçoit la vapeur détendue à une température élevée, par exemple de l'ordre de 5930 à 4820C, en provenance de la turbine à vapeur 82, en passant par la conduite 83. La chaleur que contient la vapeur à haute température et basse pression, véhiculée par la conduite 83, est transférée à la vapeur sous forte pression mais à basse température fournie par la conduite 33, afin que la température de la vapeur dirigée vers le surchauffeur de vapeur 84 par la conduite 85 s'élève jusqu'à une valeur comprise entre environ 4270 et environ 5380C. Le surchauffeur de vapeur 84 est alimenté en combustible par la conduite 86 et en oxygène comburant par la conduite 87.Ce combustible est constitué au choix par du fuel, du gazoil, du gaz, du charbon, etc. L'oxygène peut être fourni par tout procédé approprié de séparation de l'air, de préférence celui décrit plus haut en se référant aux figures 1 à 5 des dessins. La vapeur comprimée et surchauffée est dirigée par la conduite 88 vers le chemisage de chauffage de la turbine à vapeur 82. Sia pression de la vapeur peut alors être comprise entre environ 207 et environ 345 bars, mais elle sera de préférence d'environ 240 bars pour une température comprise entre environ 5380 et environ 9540C. La vapeur échange sa condition thermique avec celle de-la vapeur cours de détente dans la turbine, de telle sorte que la détente soit une allure approximativement isothermique. On peut éventuellement fournir un complément de chaleur soit à la turbine, soit à la vapeur qui alimente le chemisage de la turbine par la conduite 88. La vapeur sous forte pression quitte le chemisage de chauffage de la turbine 82 pour être dirigée vers l'entrée d'une turbine par une conduite 89. Elle se détend dans cette turbine sous une pression inférieure,par exemple comprise entre environ 0,007 bar et environ 7 bars (pression ksolue), mais cette pression sera de préférence de l'ordre de 1,4 à environ 4,15 bars. Dans les turbines généralement utilisées de nos jours, on laisse la vapeur refroidir à mesure qu'elle se détend. Or, le mode préféré de réalisation de la présente invention utilise l'échange thermique avec la vapeur pendant son expansion, afin d'empêcher ou tout au moins de réduire sensiblement son refroidissement, de telle sorte que la vapeur se détende dans des conditions aussi isothermiques que possible. Cela est réalisé grâce à l'échange thermique avec la vapeur portée à haute température, qui provient du surchauffeur. La vapeur détendue provenant de la turbine est acheminée par la conduite 83 vers 11 échangeur thermique 81. Dans ce dernier, la vapeur chaude mais sous basse pression en provenance de ia turbine 82 cède sa chaleur à la vapeur relativement froide sor- tant du compresseur de vapeur. La vapeur provenant de la turbine 82 peut alors être dirigée vers des appareils appropriés de condensation. Bien que ceux-ei puissent être de n'importe quel type approprié, par exemple refroidi par eau, il est préférable d'utiliser de l'ammoniaque comme agent réfrigérant. Par conséquent, le condenseur de vapeur sera de préférence constitue par une chaudière à ammoniaque 90 qui est alimentée en vapeur par la conduite 91. La vapeur condensée est dirigée vers la pompe 92 qui alimente cette chaudière par une conduite 93, et revient ensuite au chemisage de circulation de vapeur du compresseur. La vapeur d'ammoniaque sous forte pression est dirigée vers la turbine à ammoniaque 94 par la conduite 95. La vapeur d'ammoniaque se détend dans cette turbine, et sa pression diminue jusqu a une valeur réduite. La turbine à ammoniaque 94 peut également comporter tir chemisage de chauffage qui permet à l'ammoniaque de se détendre de façon isothermique. L'ammoniaque à faible pression est envoyée ensuite par la conduite 97 dans un échangeur thermique 96 dans lequel cette ammoniaque cède de la chaleur à de l'ammoniaque liquide qui alimente la chaudière à ammoniaque 90.En particulier, la pression de la vapeur d'ammoniaque dans la conduite 95 se site entre environ 69 bars et environ 207 bars, tandis que sa température sera comprise entre environ 1?10 et environ 2880C. La pression de l'ammoniaque après sa détente est comprise entre 0,7 et environ 3,45 bars, tandis que sa température est d'environ 990 à environ 2600C. L'ammoniaque sous basse pression et plus froide provenant de l'échangeur 96 est dirigée par la conduite 99 vers le condenseur d'ammoniaque 98 où elle subit la condensation par l'action d'eau réfrigérante fournie par la conduite 100, cette eau étant soit renvoyée à une tour de refroidissement, soit évacuée par une conduite 101. La turbine fonctionnant à l'ammoniaque peut être chauffée par de l'eau chaude circulant dans son chemisage. L'eau de chauffage peut alimenter le chemisage de la turbine grâce à une conduite 102, tandis que l'eau ainsi refroidie peut être-dirigée par une conduite 104 vers une pompe de circulation 103. l'eau peut alors être refoulée vers le réacteur 70 par l'entremise de la conduite 107. L'usage d'un chemisage de chauffage autour de la turbine à l'ammoniaque permet à celle-ci de se détendre dans des conditions approchant celles de l'isothermie. L'ammoniaque condensée, en provenance du condenseur 98, est dirigée vers la pompe d'alimentation 105 par la conduite 106. les produits de la combustion, en provenance plus préciséement de la combustion de combustibles fossiles dans la chambre de combustion du surchauffeur 84, peuvent être dirigés vers l'échangeur thermique lu par une autre conduite 108. L'ammoniaque condensée en provenance de la pompe d'alimentation 105 passe par la conduite llO pour atteindre l'échangeur 109 de réchauffage de l'ammoniaque d'alimentation. Dans cet échangeur 109, la chaleur nonabsorbée par les produits de la combustion du surchauffeur 84 peut être absorbée par l'alimentation en ammoniaque. L'ammoniaque condensée et p rtiellement chauffée est pigée par lz conduite 111 vers l'échangeur de chaleur 96 où elle est chauffée par la vapeur d'ammoniaque surchauffée mais à basse pression provenant de la turbine 94. Ensuite, l'alimentation en ammoniaque chauffée est dirigée par la conduite 112 vers la chaudière à ammoniaque 80. Le combustible et l'oxygène utilisés dans le surchauffeur alimentent ce dernier grâce à des pompes (non représentées). la chambre de combustion de ce surchauffeur sera de préférence du type fonctionnant sous pression, par exemple sous 2 à 21 bars, mais de préférence sous environ 7,25 à environ 10,35 barsa On peut maintenir cette pression relativement élevée pour les produits de la combustion afin que l'eau que-contiennent ces produits puis se être condensée et que le condensat d'eau chaude ainsi recueilli puisse être utilisé pour chauffer un fluide de travail, par exemple de l'ammoniaque. Le refroidissement des produits de la combustion sous- pression permet de récupérer la-valeur calorifique de la vapeur dans ces produits de combustion tout en permettant la condensation de tout bioxyde de soufre qui pourrait 8y trouver, ce qui l'élimine en tant qutagent de pollution. Ces produits de la combustion sont transférés par une conduite 114 entre l'échangeur de chaleur 109 et un séparateur 1l3. Dans ce séparateur 113 l'eau, le bioxyde de soufre et l'anhydride carbonique peuvent être séparés par condensation. Le bioxyde de soufre peut être soit stocké, soit transformé par eatalyse oxydante en trioxyde de soufre et absorbé dans de l'eau, Qu dans de l'acide sulfurique dilué, pour obtenir de l'acide sulfurique. Le bioxyde de soufre peut être évacué par une conduite 115. L'anhydride carbonique séparé peut être transféré par une conduite 117 vers une turbine à anhydride carbonique 116. Celleci n'est pas chauffée car, au cours de l'ensemble du cycle, y compris la séparation de 11 air, il est avantageux d'utiliser de l'anhydride carbonique (qui se détend dans la turbine 116) en tant qu'agent réfrigérant. L'anhydride carbonique refroidi et-détendu peut être dirigé vers le cycle de séparation de l'air ou vers d'autres applications gråce à ulule conduite 118. Dans d'autres modes de réalisation, on peut chauffer la turbine 116 pour améliorer la récupération dé puissance disponible à l'arbre de sortie à partir de l'anhydride carbonique qui se détend. Si l'on examine maintenant la figure 6, on y voit un diagramme me température/entropie qui représente le cycle d'eau sous pression communément adopté dans les réacteurs nucléaires fonctionnant sous forté pression et refroidis à l'eau, tel que celui utilisé à San Onofre en Californie. Le cycle représenté reproduit le système illustré sur la figure 7, à ceci près que la partie ammoniaque n'est pas utilisée et que la vapeur est détendue jusqu a environ 0,034 bar. Le cycle concernant de telles centrales à réacteur est indiqué par la zone comprise entre les lignes reliant les points A, B, C-, D, E, F et G.Le cycle suivant le mode de réalisation de la présente invention est défini par l'aire A,B,C,H,I,J,K et I. Le cycle classique chauffe l'eau d'alimentation de la chaudière entre le point A et le point B, le long de la ligne du liquide saturé. L'eau est vaporisée en vapeur sous température constante le long de la ligne B-C. La résultante, vapeur saturée, est ensuite détendue le long de la ligne isentropique C-I > dans une turbine, fournissant ainsi un travail utile. La vapeur mouillée et partiellement détendue obtenue par cette phase est réchauffée sous pression constante le long des lignes D-E et E-F. La vapeur surchauffée est ensuite détendue dans une turbine, ce qui produit un travail utile, le long de la ligne F-G.Le fluide détendu est ensuite condensé le long de la ligne G-Â et la chaleur qui en a été extraite représente la quantité d'énergie perdue, ce qui constitue un facteur principal parmi ceux qui contribuent à la pollution de l'environnement proche. Dans le cycle suivant l'invention la vapeur est comprimée le long de la ligne 6H, surchauffée le long de la ligne H-I, refroi- die dans la chemise de la turbine le long de la ligne I-J, détendue suivant la ligne J-E et enfin refroidie le long de la ligne K-L. Bien que la vapeur soit condensée le long de la ligne G-À comme dans le cycle classique, la quantité d'énergie transformée en travail utile par unité de masse de la vapeur est sensiblement supérieure. L'accroissement relatif est proportionnel au rapport entre les zones comprises entre les lignes désignées sur la figure 6 pour ces cycles. La figure 8. montre l'utilisation des courants d'azote et d'oXy- gène en tant que fluides de travail On fait passer l'air ambiant à travers l'échangeur thermique 120 à l'aide de la conduite 121, laquelle peut éventuellement comporter une soufflante, si neces- saire. L'air est refroidi dans l'échangeur thermique 120 jusqu'à une température comprise entre environ -1270C et environ -137QC, puis il est véhiculé par la conduite 123 jusqu'au compresseur 122 où il est comprimé de façon que sa pression passe d'environ 7,25 bars à environ 14 bars. L'air est ensuite dirigé par la conduite 125 vers l'échangeur de chaleur 124 où il est refroidi par échange thermique avec un fluide réfrigérant provenant de l'appareil de réfrigération 126 qui peut être de tout type conventionnel, de préférence à cascade.Cet appareil se compose en réalité d'une batterie de compresseurs et d'échangeurs de chaleur qui peuvent être semblables à ceux de l'ensemble décrit, en tant que système vissant aux performances optimales dans "OIL and GAS Journal" du 17 Avril 1972. Le n fluidéfrigérant, qui se trouve alors à une température comprise entre environ -1210 et environ -1500C; alimente l'échangeur de chaleur 124 grâce à la conduite 127 et parvient ensuite à l'appareil réfrigérant 126 en empruntant la conduite 128. L'air comprimé et refroidi est véhiculé par une conduite 130 vers un second compresseur 129 où il est comprimé avant de parvenir à un échangeur de chaleur 13 en passant par la conduite 133. 11 air refroidi et comprimé passe ensuite à l'étage suivant de compression, formé du compresseur 134 et de la conduite 135. On peut utiliser un nombre variable de compresseurs et d'échangeurs thermiques intermédiaires pour assurer les fonctions de compression et de refroidissement du cycle, en vue de réaliser l'ensemble le plus économique. Dans ce mode de réalisation, l'air très froid et liquéfié se trouve sous une forte pression, par exemple comprise entre environ 48 et environ 207 bars. Les composants séparés de l'air, soit essentiellement de i'azote et essentiellement de l'air, formant deux courants distincts, se trouvent également à peu près à la même pression. Les courants en question, qui se trouvent ain Si sous une forte pression, peuvent être chauffés à la température maximale autorisée pour la détente dans une turbine de puissance, soit par exemple entre environ 6500 et environ 8150C, pour être ensuite utilisés en tant que fluides de travail ou de puissance. L'azote peut- être chauffé à de très hautes températures dans ce mode de réalisation de l'invention sans produire d'oxydes d'azote, attendu que l'oxygène et l'azote sont séparés. l'azote très froid et sous forte pression récupérés à partir de la phase de séparatiqn de l'air constitue un fluide de travail à peu prêsldéal pour la génération d'énergie, puisqu'il n'est pas nécessaire de le-re- condenser. Si l'on se réfère de nouveau à la figure 8, on voit que l'air comprimé et refroidi est dirigé par une conduite 137 vers 1'échangeur de chaleur 136 où il est refroidi davantage, grâce au courant d'azote froid délivré par la conduite 138 et au courant d'oxygène froid délivré par la conduite 139. L'air refroidi est alors vëhi- culé vers un autre échangeur de chaleur/140 où où il est refroidi par le fluide réfrigérant qui alimente cet échangeur à travers une conduite 141. Ce fluide réfrigérant peut être renvoyé à l'appa- reil de réfrigération 126 par la conduite 128 tandis que l'air est admis par une conduite 144 dans l'appareil séparateur d'air l43. ainsi qu'il a été indiqué antérieurement, on peut utiliser pour ce la n'importe quel nombre d'étages de compression et d'échangeurs thermiques pour amener l'air aux valeurs désirées de température et de pression aux fins de séparation, par exemple une température comprise entre environ -1240C et environ -108 C, et une pression allant d'environ 41 bars à environ 207 bars. Le courant d'azote provenant de l'appareil de séparation 143 est dirigé vers l'échangeur thermique 136 par une conduite 138 et l'oxygène parvient à cet appareil par une autre conduite 139. Les courants d'azote et d'oxygène circulènt en direction de l'échangeur de chaleur 120 où ils sont chauffés à une température comprise entre environ 180 et environ 3O0C pour parvenir ensuite au surchauffeur 145, l'azote par la conduite 146 et l'oxygène par la conduite 147. L'oxygène est alors introduit dans la chambre de combustion du surchauffeur où il entre en contact, pendant la combustion, avec un combustible approprié qui alimente ce surchauffeur à travers une conduite 150. Le combustible est brûlé avec une fraction de cet oxygène. La combustion chauffe directement tous les produits de la combustion ainsi que l'oxygène non utilisé, et indirectement la totalité de l'azote séparé, à une température comprise entre environ 5930 et environ 8160C.Ces gaz chauffés sont alors sous une forte pression, par exemple entre environ 207 et environ 345 bars. Eventuellement, on peut assurer un accroissement complémentaire de la pression des gaz afin de compenser les pertes dues au passage des courants gazeux à travers les diverses conduites et les échangeurs thermiques. Le courant chauffé d'azote, qui est séparé du courant formé par le mélange de produits de la combustion et du courant d'oxygène, parvient à la turbine 151 à travers la conduite 152 et s'y détend pour produire un travail utile. L'azote détendu peut ensuite être dirigé à travers un second surchauffeur 153.Le courant mixte d'oxygène et de produits de la combustion est acheminé vers la turbine 154 pour s'y détendre, avant d'emprunter la conduite 155 pour alimenter la chambre de combustion du surchauffeur 153. Un complément de combustible est ajouté au courant grâce à une conduite 156 et la combustion qui en résulte libère de la chaleur qui set à réchauffer les courants d'azote et d'oxygène/produits de combustion, jusqu'à des températures allant d'environ 5930 à environ 8160C. L'azote préchauffé est introduit dans la turbine 157 par la conduite 158. Le courant chaud d'oxygène et de produits de la combustion est dirigé vers la turbine 159 par une autre conduite 160. Le cycle représenté figure 8 comporte deux turbines et deux étages de sllrchauffage; cependant, on peut adopter un nombre supérieur ou inférieur de ces étages pour parvenir à un processus économiquement optimal. Il est préférable que les courants séparés à partir de l'air initial ne puissent pas se détendre'de façon appréciable audessous de la valeur atmosphérique. Le courant détendu d'azote peut être évacué de l'étage final de la turbine sous la pression atmosphérique et à une température variant entre environ 5380 et environ 7600C. Les produits détendus de la-combustion ainsi que tout oxygène résiduel peuvent être extraits de 11 étage final de la turbine à une température variant entre environ 5380 et environ 7600C, sous une pression modérément élevée, par exemple comprise entre environ 7,25 et environ 10 bars. La forte pression permet un traitement ultérieur des gaz de la combustion. On peut diriger à travers une conduite 163 le courant d'azote chaud et détendu sortant de la turbine 157 vers une chaudière à eau 162 formant surchauffeur, tandis que le courant mixte et partiellement détendu composé d'oxygène et des produits de la combustion, ainsi que de tout oxygène résiduel, parvient à la chambre de combustion du surchauffeur précités travers la conduite 164. On peut ajouter un supplément de combustible par la conduite 165, pour y être brulé avec ledit oxygène résiduel. L'eau d'alimenta- tion de la chaudière est introduite par la conduite 166. Cette eau est chauffée par échange thermique avec le courant chaud d'azote qui peut ensuite être soit évacué vers l'atmosphère, soit dirigé vers d'autres utilisations par l'intermédiaire d'une conduite 167.La combustion finale du combustible avec l'oxygène résiduel a également pour conséquence de céder de la chaleur à l'eau d'alimentation qui est ainsi transformée en vapeur, laquelle est surchauffée dans des conditions propres à en permettre l'utilisation dans un cycle de turbine à vapeur, par exemple sous une pression comprise entre 207 et environ 345 bars et à une temp4- rature-comprise entre environ 5930 et environ 816au. Le vapeur surchauffée est fournie au cycle de vapeur 168 à travers une conduite 161.Ce cycle de vapeur peut comporter un ou plusieurs étages de turbines, ainsiu"un appareil de réchauffage, un sys- tème de condensation et une pompe d'alimentation pour la ohtu- dière. Les produits refroidis de la combustion provenant de la chaudière 162 sont introduits par une conduite 170 dans une tour de séparation 169 qui est une tour de rectification de type approprié, dans laquelle s'opère la séparation des trois principaux composants de ce courant, à savoir : l'eau, l'anhydride carbonique et tout bioxyde de soufre qui pourrait avoir été formé au cours de la combustion de combustibles contenant du soufre. L'eau est extraite par une conduite 171 et l'anhydride peut être introduite aans la turbine 172 par la conduite 173 ou elle se ddtend; l'anhydride carbonique ainsi détendue est alors extraite par l'intermédiaire d'une conduite 174 pour être utilisée. comme fluide réfrigérant, ou bien simplement évacuée dans l'at atmosphère ou condensée en vue d'une utilisation ultérieure. Le bioxyde de'soufre ainsi prélevé, le cas échéant, est dirigé par une conduite 176 vers un point de stockage et peut ensuite être soit utilisé commercialement, soit transformé en soufre élémentaire ou oxydé pour en obtenir du trioxyde de soufre et absorbé dans l'eau pour en tirer de l'acide sulfurique. Suivant les modes préférés de réalisatIon de l'invention, les fluides de travail sont détendus de façon isothermique dans des turbines comportant des moyens de ré chauffage de ces fluides à mesure qu 'ils se- détendent dans les turbines. Les figures 9 à 11 des dessins montrent une partie d'une turbine appropriée de ce type, équipéede tels moyens de réchauffage. Cette conception particulière'de turbine est favorable pour la détente de tout fluide de travail et peut être appliquée à des turbines conçues pour fonctionner au gaz, à la vapeur, à l'azote, aux produits de combustion, etc., telles qu'elles ont été mentionnées dans la description qui précède. Ia-même conception peut d'ailleurs s'appli quer à n'importe quel nombre d'étages de turbines. Les figures 9 à Il montrent sous une forme très schématique et simplifiée une telle turbine isothermique. La figure 1l montre une coupe partielle faite suivant les lignes 11-11' de la figure 9. L'enveloppe 180 de la turbine est entourée d'un chemixage de chauffage 181 comportant une entrée et une sortie pour le fluide de chauffage, par exemple sous forme de tubulures à bride 182 et 183. Le fluide d'entraînement ow impulseur est introduit dans l'enveloppe 180 de la turbine à travers une tubulure à bride 184,et en sort par une autre tubulure à bride 185. L'enveloppe ou carter de turbine supporte un arbre de rotor de turbine 186 grâce à des paliers et joints étanches prévus à chaque extrémité de cet arbre, et éventuellement en un ou plusieurs points intermédiaires. On utilise des roulements et joints d'arbre de type courant. 'arbre 186 porte plusieurs étages de pales de rotor 187 disposés à des intervalles axiaux réguliers. Ces pales peuvent avoir tout profil approprié, par exemple du type à réaction ou Parsons. Une coupe transversale de pales ayant un profil adéquat est indiquée en 187 sur la figure 11. Entre les étages des pales de rotor se trouvent intercalés des éléments de stator 188 portés par l'enveloppe ou carter de turbine 180. Le premier élément de stator comporte des ajutages de détente 189 qui servent de passages de communication pour le fluide de travail. Une coupe transversale d'un élément statorique d'entrée est indiquée schématiquement en 189 sur la figure 11. Ainsi qu'il ressort de la figure 9, les éléments statoriques successifs supportent des organes tubulaires 190 de forme sensiblement hélicoïdale et qui forment des boucles dans la chambre du carter de chauffage 181. Les extrémités de ces organes tubulaires s'ajustent dans des alésages correspondants prévus à l'entrée et à la sorte de chaque élément statorique. Une vue en coupe de ces éléments statoriques successifs est représentée en 188 sur la figure ll. Les parties incurvées à orientation concave tournées vers les pales de rotor précédentes sont des parties d'alésages dans lesquels se logent les organes tubulaires 190. En service, le fluide de travail chaud et sous forte pression est introduit dans le carter de la turbine par la tubulure 184 et passe de la chambre d'entréede ce carter à travers les ajutages de détente du premier élément statorique, où il est accéléré avant d'être refoulé contre le premier étage de pales de rotor. Les gaz chauds sont déviés vers l'intérieur du-premier organe tubulaire hélicoïdal 190 qui forme une boucle dans la chambre du carter de chauffage 181 qui contient un fluide de chauffage introduit par la tubulure 182. Le fluide de travail est réchauffé et se détend, en subissant une accélzration dans cet organe tubulaire 190, avant d'être déchargé dans les étages successifs de réaction de la turbine. La succession précitée de détente et de chauffage du fluide de travail se répète sur la totalité ou sur une partie des étages de la turbine, à mesure que le fluide de travail traverse ces étages. Si lton examine maintenant la figure 12, on voit quelle représente une chambre 200 dans laquelle se trouve une atmosphère à forte teneur en oxygène. Cette atmosphère peut être etitretenue en introduisant de façon continue un mélange d'air atmosphérique prélevé à l'extérieur et de l'oxygène de séparation, en provenance de l'appareil de séparation de l'air qui a été décrit plus haut. L'atmosphère usée évacuée de la-chambre 200 par la conduite 201 peut être introduite dana une centrale 202 productrice d'énergie, du type déjà décrit plus haut, attendu que l'atmosphère précitée sera encore riche en oxygène et qu'elle peut être mélangée au courant d'alimentation de la centrale. Cette centrale productrice d'énergie suivant l'invention fournit également un courant gazeux caractérisé par un défaut d'oxygène, et composé par exemple d'azote, d'anhydride carbonique, d'argon, d'hélium, ou de mélanges de ces gaz. L'azote peut être introduit dans une chambre 204 par-la conduite 205 pour y constituer une atmosphère inerte. L'anhydride carbonique peut être introduite dans une autre chambre 206 par la conduite 297 afin d'y constituer une autre atmosphère inerte. Ces gaz peuvent ensuite être libérés dans l'atmosphère evironnante par des conduites telles que 208 et-209. L'invention a été décrite en se référant à des modes de réalisation actuellement préférés et représentés schématiquement sur les dessins annexés. Cependant, il convient de souligner que ces modes de réalisations ne limitent d'aucune façon la portée de l'invention. Au contraire, celle-ci doit être considérée com- ffi me étant définie par les moyens et phases exposés dans les revendications qui suivent, ainsi que par leurs équivalents, ainsi qu'il apparaîtra aisément à tout homme de l'art. REVENDICAtIONS I Centrale génératrice d'énergie, du type fixe et à turbines à gaz, caractérisée en ce qu'elle comprend a) une installation de réfrigération composée d'une série d'étages de compression destinés à recevoir de l'air à la pression atmosphérique afin de le comprimer jusqu'à des pressions de liquéfaction et d'une série d'étages d'appareils échangeurs de chaleur disposés chacun entre des étages successifs de compression précités b) une installation de distillation pour séparer l'air liquéfié en deux courants composés l'un essentiellement d'oxygène et l'autre essentiellement d'azote, avec des moyens pour introduire dans cette installation le fluide sortant des étages de compression précités ;; c) une installation de chauffage comportant une zone de combustion et une zone de chauffage équipée de moyens pour faira circuler un fluide de travail à travers cette zone de chauffage en relation d'échange thermique indirect avec ladite zone de combustion ; d) des.moyens pour alimenter cette installation de chauffage en combustible et@avec au moins une partie dudit courant formé essentiellement d'oxygène, afin d'y assurer une combustion;; e) un système de turbines fixes de travail pour produire de l'=nergie f) des moyens pour relier l'installation de chauffage au système de turbines de travàil afin que ledit fluide de travail puisse entratner les turbines, et g) des moyens reliant les turbines de travail aux étages de compression suivant a). 2. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens permettant d'introduire au moins un des courants précités composés l'un essentiellement d'azote et l'autre essentiellement d'oxygène dans ladite série d'étages d'appareils échangeurs de chaleur, ainsi qu'une série de turbines pour produire la détente de ce courant parti culier entre des étages successifs desdits appareils échangeurs de chaleur. 3. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens permettant d'introduire les deux courants précités, à savoir l'un composé essentiellement d'azote et l'autre composé essentiellement dtox.y- gène, dans lesdites séries d'étages d'échangeurs thermiques associés à une série de turbines pour produire la détente de ces courants entre des étages successirs d'échangeurs de chaleur. 4. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 1,caractérisée en ce qu'elle comprend une chaudière à eau équipée de moyens permettant l'alimentation e t apeur provenant de cette chaudière de la zone de chauffage, ainsi que de condenseurs reliés à la sortie des turbines de travail, des moyens de retour permettant de renvoyer l'eau sortant dudit condenseur à l'entrée de la chaudière à eau. 5. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite zone de combustion est propre à fonctionner sous une pression supérieure à la valeur atmosphérique, par exemple 207 bars environ, des moyens étant prévus pour alimenter cette zone de combustion en combustible. 6. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 5, laquelle comprend une seconde série de turbines ainsi que des moyens pour alimenter celle-ci en gaz de combustion pour détendre ces gaz dans ces trubines. 7. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens permettant de diriger ledit courant composé essentiellement azote vers la zone de chauffage de ladite installation de chauffage pour y opérer en tant que fluide de travail. 8. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs appareils de chauffage et plusieurs turbines, chaque appareil de chauffage étant propre à fonctionner à des pressions diminuant progressivement entre environ 207 bars et environ 1 bar, des moyens pour faire passer successivement-ledit courant formé essentiellement d'azote à travers les appareils de chauffage et turbines précités, d'autres moyens pour diriger ledit courant composé essentiellement d'oxygène à travers les zones de combustion de ces appareils de chauffage, des moyens complémentaires pour introduire un combustible conjointement audit courant composé -essentiellement d'oxygène et de faire bréler ce combustible dans chaucn des appareils de chauffage, et des turbines fonctionnant avec les gaz de la combustion, à raison d'une turbine entre deux appareils de chauffage successifs, ces turbines étant propres à recevoir et détendre le mélange de gaz de combustion et d'oxygène provenant de l'appareil de chauffage précédent. 9. Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 8, caractérisée par la combinaison d'une chaudière à eau fonctionnant sous pression élevée, d'un compresseur, d'un réchauffeur et d'une turbine, et en ce que la chaudière est propre à fournir de la vapeur sous pression élevée variant entre environ 35 bars et environ 48 bars, à une température comprise entre environ 2040 et environ 3710C, des moyens pour diriger cette vapeur vers l'entrée dudit compresseur, d'autres moyens pour introduire la vapeur comprimée sous une forte pression dans la zone de. chauffage dudit réchauffeur pour y entre chauffée, des moyens complémentaires pour relier la sortie de la zone de chauffage dudit réchauffeur à l'entrée de la turbine pour y opérer en tant que fluide de travail. lO.Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 9, caractérisée en ce que ladite chaudière à eau fonctionnant sous forte pression est constituée par un réacteur nucléaire refroidi par eau et fonctionnant sous une pression élevée. ll.CentralS génératrice d'énergie selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle comprend un condenseur relié à la sortie des turbines et muni de moyens pour renvoyer le fluide sortant du condenseur à ladite chaudière à eau. 12.Centrale géneratrice d'énergie selon la revendication Il, caractérisée en ce que ledit condenseur est constitué par un échangeur thermique, que des moyens sont prévus pour diriger en courant d'ammoniaque vers ledit échangeur en tant que fluide de. refroidissement de celui-ci, des moyens étant aussi prévus-pour relier le coté ammoniaque dudit échangeur de chaleur à des turbines fonctionnant à l'ammoniaque, des moyens étant enfin prévus pour condenser l'ammoniaque et relier le côté sortie de ces turbines fonctionnant à l'ammoniaque à ces moyens-de condensation. 13.Centrale génératrice d'énergie selon la revendication 9, caractérisée en ce que le réchauffeur est conçu pour fonctionner à une pression supérieure à la valeur atmosphérique et comprend des moyens pour refroidir les gaz de combustion sortant dudit réchauffeur et des turbines fonctionnant aux gaz de combustion, des conduites étant prévues pour relier la sortie de ces moyens de refroidissement à'l'entrée des turbines fonctionnant aux gaz de combustion. 14.Procédé pour la génération d'énergie dans une centrale fixe alimentée en combustible fossile, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes a) on refroidit et on comprime de l'air à partir.des condi tions ambiantes jusqu 1à une température ne dépassant pas environ1040C et jusqu a une pression suffisante pour liquéfier l'air à ladite température ;; b) on réduit la pression de 11 air et on en extrait l'azote par vaporisation afin d'obtenir un courant composé essentiellement d'oxygène ne contenant pas plus d'environ 5 % en volume d'azote c) on dirige ce courant formé essentiellement d'oxygène vers la zone de combustion d'un four fixe, on le mélange à un combustible fossile et on effectue la combustion de ce combustible avec ledit courant composé essèntiellement d'oxygène ; d) on fait circuler un fluide de travail à travers ce four en condition d'échange thermique indirect avec ladite zone de combustion afin d'absorbeur de l'énergie thermique dans cette zone; et e) on dirige le fluide de travail résultant, ainsi chauffé, vers une turbine fixe où ce fluide de travail se détend afin d'engendrer de l'énergie utile. 15.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit courant composé essentiellement d'oxygène ne contient pas plus d'environ 9 ss en volume d'azote. 16.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit courant formé essentiellement d'oxygène contient pas plus qu'environ 1% en volume d'azote. 17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'air est refroidi jusqu'à une température comprise entre envir-on-1070 et environ-1250C. 18.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite pression est comprise entre environ 31 bars et-environ 207 bars. 19.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'azote est vaporisé à partir de l'air traité, sous une pression comprise entre environ 3,5 et environ 70 bars. 20.Prqcédé sion la revendication 19, caractérisé en ce que l'azote est vaporisée à partir de l'air sous une pression comprise entre environ 31 et environ 52 bars. 21.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit courant composé essentiellement d'azote est récupéré lors de la phase b). 22.Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que ledit courant composé essentiellement d'azote est chauffé dans ledit four et détendu dans les turbines précitées. 23.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite zone de combustion est maintenue sous une pression absolue d'environ 207 bars par rapport à l'atmosphère. 24.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite zone de combustion est maintenue sous une pression d'environ 45 bars. 25.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en oe que ladite zone de combustion est maintenue sous une pression d'environ 7 bars. 26.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que les produits de la combustion provenant de-ladite zone de combustion sont dirigés vers des turbines auxiliaires et détendus dans celles-ci sensiblement jusqu'à la pression ambiante. 27.Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'air est refroidi et comprimé au cours d'une série de phases de refroidissement et de compression et que lesdits courants composés essentiellement d'azote et d'oxygène sont chauffés par échange thermique indirect par l'air au cours desdites phases de\refroidissement et ensuite détendus dans des turbines. 28.Procédé de génération d'énergie à partir d'un courant liquide à une température ne dépassant pas environ 370pu et sous une pression suffisante pour maintenir ce liquide pratiquement en totalité en phase liquide, caractérisé en ce qu'il comprend les phases suivantes a) on fait circuler ce liquide en le mettant en condition d'échange thermique indirect avec de l'eau afin de chauffer celleci à une température atteignant jusqu'à environ 3700C sous la pression de saturation à ladite température, afin d'engendrer. de la vapeur à partir de cette eau b) on comprime cette vapeur jusqu 1a4 une pression comprise entre environ 207 bars et environ 345 bars c) on chauffe la vapeur ainsi comprimée jusqu'à une température comprise entre environ 5380 et environ 9540 C, et d) on dirige cette vapeur chauffée et comprimée vers une turbine fixe et on y effectue la détente de cette vapeur pour y produire un travail utile. 29.Procédé selon la revendication 28, caractérisé en ce que ledit courant de liquide est un liquide réfrigérant d'une centrale nucléaire 30.Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que ledit liquide se compose d'eau. 31.Moteur à détente ou expansion pour la récupération d'énergie mécanique à partir d'un fluide impulseur sous forte pression, caractérisé en ce qu'il comprend a) un carter étanché aux fluides ; b) un arbre monté rotatif dans ce carter gracie d des paliers; c) au moins deux Jeux de pales radiales de rotor montées à poste fixe en des points successifs dudit arbre ; d) au moins un Jeu annulaire de pales statoriques montées à poste fixe sur ledit carter suivant une progression axiale, ces pales étant intercalées avec celles du rotor ; e) des moyens pour introduire le fluide impulseur dans ce carter,en amont du premier Jeu de pales radiales du rotor ; ; f) des moyens pour extraire le fluide impulseur dudit carter en aval d'au moins les Jeux précités de pales radiales de rotor'; g) des échangeurs thermiques portés par ledit carter et comportant au moins une chambre d'échange thermique pourvue de moyens propres à faire circuler un fluide à travers cette chambre;; h) des moyens pour recueillir le fluide impulseur, ces moyens evant portés par ledit Jeu annulaire de pales statoriques et propres à recueillir le fluide impulseur provenant du coté aval du jeu axialemènt précédent de pales radiales de rotor, et i) des moyens de canalisation du fluide, qui communiquent avec les moyens propres à receuillir le fluide impulser, et qui parent de ces derniers moyens, de façon à se trouver en condition d'échange thermique indirect avec ladite chambre d'échange thermique et avec une évacuation située en amont du jeu axialement suivant de pales radiales de rotor. 32. Moteur suivant la revendication 31, caractérisé en ce que ladite chambre d'échange thermique est constituée par un chemisage annulaire qui entoure ledit carter. 33. Moteur selon la revendication 31, caractérisé- en ce que lesdits moyens de canalisation du fluide comportent des organes tubulaires qui traversent ledit carter. 34. Moteur selon la revendication 51, caractérisé en ce qu'il comprend un premier Jeu de pales statoriques montées dans ce carter en amont du premier Jeu de pales radiales de rotor.