Brevet FR2416340A1 — publié le 19790831

La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux installations de production d'énergie électrique comprenant des moteurs à combustion interne, par exemple des moteurs Diesel, associés à des turbines de détente à circuit fermé, entralnant des génératrices de courant électrique, par exemple des alternateurs. Il est connu qu'une turbine de détente entraînant une génératrice de courant électrique possède un circuit fermé qui, outre la turbine, comprend un condenseur de fluide à l'échappement de la turbine et un réchauffeur de fluide à l'admission de celle-ci. I1 est encore connu que, dans de telles installations prévues au terminal de réception de gaz naturel liquéfié, on peut utiliser les frigories disponibles dans le gaz liquéfié pour condenser le fluide du circuit de la turbine de détente. Suivant la présente invention, l'installation de la turbine de détente en circuit fermé est associée à un moteur à combustion interne avec suralimentation par turbo soufflante de façon à utiliser les calories disponibles dans les différents circuits, du moteur thermique, de la turbo soufflante de suralimentation, et éventuellement de la génératrice de courant électrique pour réchauffer le fluide du circuit de la turbine de détente. L'installation de production d'énergie électrique comprenant des moteurs à combustion interne associés à des turbines de détente à circuit fermé, entraf- nant des génératrices de courant électrique, est caractérisée en ce que , dans le circuit de fluide de la turbine de détente, le fluide condensé est réchauffé par un ou plusieurs échangeurs de chaleur alimentés respectivement:: - par un premier circuit, formé lui-meme d'un ou plusieurs échangeurs de chaleur respectivement en circuit avec l'alimentation en air de la turbo soufflante du moteur à combustion interne, vers celui-ci, en circuit avec la réfrigération de la génératrice de courant électrique entraînée par le moteur à combustion interne, en circuit avec le refroidissement du bain d'huile du moteur à combustion interne et en circuit avec le refroidissement du carteur du moteur à combustion interne, - par un deuxième circuit comprenant un échangeur de chaleur, branché sur l'alimentation en air de la turbo soufflante du moteur à combustion interne vers celui-ci, - par un troisième circuit comprenant un échangeur de chaleur, branché sur l'échappement de la turbo soufflante du moteur à combustion interne. L'invention selon la présente invention sera explicitée dans la description qui va suivre, en référence au dessin annexé, d'un exemple de réalisation non limitatif. Sur le dessin annexé: - 1 représente une turbine de détente à circuit fermé, - 2 représente une génératrice de courant électrique entraînée par la tur bine de détente 1, - 3 représente un condenseur, - 4 représente une pompe de circulation, - 5 représente la canalisation de gaz naturel liquéfié alimentant le conden seur 3, - 6, 7 et 8 représentent trois échangeurs de chaleur dans le circuit de la turbine de détente 1, dont le rôle sera indiqué plus loin, - 9 représente un moteur à combustion interne, par exemple un moteur Diesel, - 10 représente une génératrice de courant électrique entraînée par le moteur 9, - 11 représente la partie compresseur de la turbo soufflante de suralimenta tion du moteur 9, - 12 représente la partie turbine de la dite turbo-soufflante, - 13 représente un échangeur dans le circuit de réfrigération de la généra trice 10, - 14 représente un échangeur dans le circuit de réfrigération de l'huile du moteur 9, - 15 représente un échangeur dans le circuit de l'eau de refroidissement du moteur 9, - 16 et 17 représentent deux échangeurs dans le circuit d'alimentation en air du moteur 9. - 18 représente un échangeur dans le circuit d'échappement de la turbine 12. Comme le représente le dessin, trois échangeurs de chaleur 6, 7 et 8 sont insérés dans le circuit de retour du fluide condensé de la turbine à détente 1, entre la pompe de circulation 4 et la turbine elle-même 1. Chacun de ces échangeurs est alimenté par un circuit distinct, relié à un - dans le cas du dessin ou plusieurs moteurs à combustion interne. Le circuit de l'échangeur 6 comprend un premier échangeur 17, soutirant des calories du circuit d'alimentation d'air du moteur à combustion interne 9 à partir de la partie compresseur Il de la turbo soufflante de suralimentation, un deuxième échangeur 13 branché sur le circuit de refroidissement de la génératrice de courant électrique 10, un troisième échangeur 14 branché sur le circuit de refroidissement de l'huile du moteur à combustion interne 9 et un quatrième échangeur branché sur le circuit de refroidisssement proprement dit de ce meme moteur 9. Le circuit de l'échangeur 7 comprend un échangeur 16 qui est également branché sur le circuit d'alimentation d'air du moteur à combustion interne 9 à par tir de la partie compresseur 11 de la turbo soufflante de suralimentation Le circuit de l'échangeur 9 comprend un échangeur 18 qui est branché sur le circuit d'eçhappesent des gaz de la partie turbine 12 de la turbosoufflante. On peut déduire facilement du dessin annexé qu'une disposition d'installation suivant l'invention permet une récupération la plus complète possible des calories recupérables au moteur à combustion interne et à la turbo soufflante, afin d'augmenter le rendement du cycle de la turbine à détente. tl est évident que des modifications à l'exemple décrit ci-dessus et ainsi qu'illustré au dessin annexé peuvent être apportées en fonction des objectifs choisis sans sortir du cadre de la présente invention. REVENDICATION, Installation de production d'énergie électrique comprenant des moteurs à combustion interne associés à des turbines de détente à circuit fermé, entrai- nant des génératrices de courant électrique, caractérisée en ce que, dans le circuit de fluide de la turbine de détente, le fluide condensé est réchauffé par' un ou plusieurs échangeurs alimentés respectivement: - par un premier circuit, formé lui ; me d'un ou plusieurs échangeurs de chaleur respectivement en circuit avec alimentation en air de la turbo soufflante du moteur à combustion interne vers celui-ci, en circuit avec la réfrigéra- tion de la génératrice de courant électrique entraînée par le moteur à combustion interne, en circuit avec le refroidissement du bain d'huile du moteur à combustion interne et en circuit avec le refroidissement du carter du moteur à combustion interne, - par un deuxième circuit,cosprenant un échangeur de chaleur branché sur l'alimentation de la turbo soufflante du moteur à combustion interne vers celuici, - et par un troisième circuit, comprenant un échangeur de chaleur branché sur l'échappement de la turbo soufflante du moteur à combustion interne.