Brevet FR2481741A1 — publié le 19811106

La présente invention concerne un procédé et un appareil pour mettre en charge et décharge des turbo-générateurs à vapeur d'une manière permettant d'obtenir &lestaux de changement de charge maximaux tout en évitant simultanément l'application de contraintes thermiques excessives aux éléments constitutifs de la turbine. Pour accroître la fiabilité et prolonger la durée de vie en fonctionnement d'une puissante turbine à vapeur, il est essen- tiel d'éviter les contraintes thermiques-excessives au cours de toutes les phases de fonctionnement de la machine. Ceci Com- porte la mise en charge et la décharge de la machine par rapport à une charge-objectif. Lors de la mise en route de la turbine, les contraintes thermiques résultent d'un manque de concordance entre la température de la vapeur admise et la température du métal de la turbine. Le degré de manque de con- cordance et la possibilité d'une contrainte excessive dépendent des antécédents récents de fonctionnement et du point auquel la mise en route est effectuée, c'est-à-dire du fait que la turbine doit faire l'objet d'une mise en route à chaud ou d'une mise en route à froid. Cependant, une fois que la turbine a démarré et est en charge, le débit de vapeur est suffisamment élevé pour que la température superficielle du métal suive étroitement la température de la vapeur et des changements rapides incontrôlés de la charge peuvent alors provoquer des contraintes excessives. La limitation des contraintes thermiques est principale- ment basée sur une corrélation analytique et statistique entre les niveaux de contrainte et la durée de vie escomptée du rotor. Dans le passé, on a mis au point des tableaux, des graphiques et autres procédés de commande pour guider l'opérateur pendant la phase d'accélération de la mise en route et pour déterminer et commander les taux de variation de la température du métal pendant le processus de mise en charge. On a également employé diverses techniques pour accélérer le processus de mise en charge et, notamment, l'emploi de périodes d'imprégnation de chaleur de l'équipement rotatif pour réduire le défaut de concordance initial des températures. 2-481741 En outre, on utilise le fonctionnement initial dans le mode d'admission de la vapeur "à arcstotaux" moins efficace pour obtenir un réchauffement uniforme des organes d'admission de la turbine haute pression. La technique antérieure publiée contient un certain nombre de suggestions relatives à des pro- cédés pour mettre en route et pour commander des turbines à vapeur de façon que le temps de mise en route puisse être réduit au minimum sans provoquer l'endommagement de la turbine. Cepen- dant, ces procédés sont habituellement établis sur la base des conditions idéales de la chaudière qui existent rarement en pratique. Etant donné que les mises en route des turbines peuvent prendre plusieurs heures, les systèmes qui réduisent le temps de mise en route, de mise en charge et de décharge tout en tenant compte des fluctuations de la température et de la pression de la vapeur présentent une grande valeur. Les brevets des Etats Unis d'Amérique no 3 446 224 et n0 3 561 216 décrivent des solutions élaborées pour la commande de la mise en route et de la mise en charge qui consistent à calculer continuellement les contraintes à la surface du rotor et de l'alésage du rotor à partir des mesures de vitesse et de température puis à mettre la machine en charge jusqu'à ce qu'une contraintes maximale admissible soit atteinte. Bien que ces brevets décrivent des procédés et appareils pour obtenir une mise en route et une mise en charge rapides, il serait souhaitable d'obtenir de meilleurs résultats, que l'on peut escompter atteindre grâce à une meilleure répartition des contraintes entre les différents organes des différentes parties de la turbine par rapport à leurs capacités nominales. Par conséquent, l'un des buts de la présente invention est de mettre au point un procédé et réaliser un appareilpEectionné pour limiter les contraintes thermiques imposées aux éléments constitutifs d'une turbine à vapeur tout en permettant l'obtention de vitesses de mise en charge et de décharge maximales pendant la mise en route, l'arrêt et les autres périodes de changement de la charge. Pour mettre en oeuvre la présente invention, on contrôle les contraintes résultantes et le taux de variation de la -2481741 température de la vapeur d'alimentation en fonction du temps pour un certain nombre d'éléments constitutifs préalablement choisis de la turbine. A partir de ces quantités contrôlées et calculées, on calcule un taux de mise en charge pour chaque élément constitutif préalablement choisi et on choisit le taux le plus bas pour provoquer un changement correspondant du réglage de la charge appliqué à des moyens associés de commande de la charge. En même temps et conjointement au calcul du changement de taux de charge et à son exécution, on commande automatiquement l'admission de vapeur dans la turbine, soit dans le mode d'admission à arcs partiels soit dans le mode d'admission à arcs totaux de la manière nécessaire pour réduire au minimum les contraintes. Pour cela, on détermine une valeur de contrainte de référence à partir d'un taux de mise en charge initialement calculé et d'un taux de charge maximal fixé par un opérateur. On additionne la valeur de référence à la plus forte valeur de contrainte déterminée pour un élément préala- blement choisi de la turbine et on obtient une valeur de différence de contraintes. On applique alors la valeur de différence à des moyens coopérants de changement..du:mode d'ad- mission qui mettent le mode d'admission de la vapeur soit dans le mode d'admission à arcs totaux soit dans le mode d'admission à arcs partiels afin de réduire la différence. Dans un mode de réalisation recommandé, la valeur de différence peut être déplacée autour d'une valeur nominale par des moyens de polari- sation et elle peut être multipliée par des facteurs dont la valeur dépend du taux de variation de la contrainte par rapport au temps et de la charge de fonctionnement réelle de la turbine. La suite de la description se réfère aux figures anneXées qui représentent respectivement: figure 1, un schéma simplifié d'un appareil de commande selon la présente invention; figure 2A à 2C, la relation qui existe entre le taux de mise en charge et, respectivement, la contrainte et la charge pour une turbine à vapeur commandée conformément à la relation de la figure 2A et conformément à la présente invention, figure 3, un organigramme qui représente des étapes du procédé de commande de la mise en charge et du mode d'admission utilisable pour la mise en oeuvre de l'invention à l'aide d'un ordinateur; et figure 4, un organigramme qui représente les étapes du calcul du taux de charge utilisable pour la mise en oeuvre de cet aspect de l'invention à l'aide d'un ordinateur. Sur la figure 1, à laquelle on se référera, on a représenté schématiquement, sous forme d'un schéma-bloc fonctionnel, des parties d'une turbine à vapeur à resurchauffe, son appareil normal de commande de charge et de vitesse et un appareil de mise en charge automatique commandé en fonction des contraintes selon la présente invention. Les spécialistes de la technique comprendront qu'un appareil de commande d'un turbogénérateur à vapeur de grande puissance est très complexe et cue, par consé- quent, on n'a représenté ici que les parties qui présentent de l'intérêt dans le cadre de la présente invention. Les parties de la turbine qui ont été représentées com- prennent une partie haute-pression 10, une partie 12 alimentée en vapeur resurchauffée et une partie basse-pression 14 à double flux, toutes montées en tandem pour entraîner une génératrice électrique 16 qui fournit du courant électrique à une charge. Le nombre et l'agencement des turbines basse-pression sont sans importance pour la compréhension de l'invention. La vapeur s'écoule à partir d'une chaudière 18 à travers une vanne d'arrêt principale 20 puis à travers des soupapes de commande 22, 24, 26 et 28. Chaque soupape de commande est raccordée à un arc d'injection différent du premier étage de la partie haute- pression 10. La vapeur provenant de la partie haute-pression 10 est resurchauffée dans un réchauffeur 30, s'écoule à travers la vanne d'interception 32 jusqu'à la partie 12 alimentée en vapeur resurchauffée, puis par un conduit de croisement 34 Jusqu'à la partie basse-pression 14. L'admission de vapeur est commandée par-un servomécanisme de commande des soupapes de commande qui a été désigné dans l'ensemble par la référence 36 et qui est fonctionnellement relié aux soupapes respectives, comme indiqué par des lignes en pointillé. Le servomécanisme peut être du type électro- hydraulique actionnant des vérins hydrauliques à haute pression en réponse à des signaux électriques, comme il est bien connu dans la technique. Le servomécanisme 36 est sous la commande d'une unité 38 de commande de charge qui fournit un signal de réglage des soupapes approprié correspondant au débit de vapeur voulu. Le reste de la boucle de commande primaire comprend une unité 40 de commande de vitesse qui reçoit un signal de commande d'un transducteur 42 de vitesse d'arbre. Un appareil de commande de vitesse et de charge, approprié pour être utilisé avec la présente invention, est celui décrit dans le brevet des Etats Unis d'Amérique no 3 097 488. Comme le savent les spécialistes de la technique, on peut manoeuvrer les soupapes de commande 22 à 28 de façon à admettre de la vapeur uniformément dans tous les arcs d'injection dans le mode d'admission à "arcs totaux" ou bien les manoeuvrer séquentiellement pour admettre la vapeur dans le mode thermody- namiquement plus efficace d'admission à "arcs partiels". On a représenté schématiquement par le changeur de mode 44, des moyens pourpasser- du mode à arcs totaux au mode à arcs partiels et vice versa ainsi que pour indiquer le degré de transfert qui s'est produit. Des procédé et appareils utilisables àcet effet sont ceux décrits dans les brevets des Etats Unis d'Amérique n0 4 177 387 et 3 409.892. On a représenté sur la figure l, à l'intérieur d'un cadre tracé en traits interrompus, des moyens de sélection de mode et des moyens de commande de taux de charge automatique qui in- teragissent avec l'unité 38 de commande de charge et avec les moyens 44 changeurs de mode. L'appareil automatique de sélection de mode et de commande de taux de charge selon la figure 1 peut être construit avec des éléments classiques bien connus. Les signaux traités par un tel appareil peuvent être de nature analogique ou numérique ou ils peuvent être constitués par une combinaison de signaux analogiques et numériques. En outre, comme plus complètement décrit ci-après, la commande automatique de sélection de mode et de taux de charge selon la présente invention peut s'effectuer à l'aide d'un ordinateur à pro- gramme mis en mémoire. De préférence, les signaux d'entrée appliqués à la partie d'unité de commande de charge et de mode d'admission de l'ap- pareil, représentéeà l'intérieur du cadre en traits interrompus comprennent la température T HP du métal du premier étage, dé- tectée par un thermocouple 46, la température TIP du métal de la partie alimentée en vapeur resurchauffée, détectée par un thermocouple 48, la température T MS de la vapeur principale, détectée par un thermocouple 50, et la température T RH de la vapeur resurchauffée, détectée par un thermocouple 52. Un calculateur 54 de contraintes utilise les signaux d'entrée de température pour calculer les contraintes imposées à la surface et à l'alésage du rotor de la partie alimentée en vapeur resurchauffée. Si l'on admet que la turbine fonctionne à la vitesse nominale, il suffit seulement de prendre en consi- dération les contraintes thermiques et la vitesse des rotors n'est pas une donnée d'entrée nécessaire du calculateur 54. Des appareils, circuits et procédés pour calculer de telles con- traintes des rotors qui sont utilisables dans la présente invention ont été complètement décrits dans le brevet des Etats Unis d'Amérique précité n0 3 446 224. Les taux de variation par rapport au temps de la tempéra- ture TMS de la vapeur principale et, respectivement de la température TRH de la vapeur resurchauffée sont déterminés respectivement par un différenciateur 56 etun différenciateur 58. De même, le taux de variation par rapport au temps de la contrainte de la turbine est déterminé par un différenciateur 60. Les signaux de sortie du calculateur 54de contrainte, des différenciateurs de- temperature 56 et'58 et du différenciateur de contrainte 60 sont appliqués àun calculateur 62de taux de charge. Ainsi, le calculateur 62 de taux de charge reçoit des si- gnaux représentatifs des contraintes imposées àquatre éléments constitutifs préalablement choisis de la turbine, des signaux représentatifs des taux de variation par rapport au temps des contraintes imposées à ces éléments et des signaux représenta- tifs des taux de variation par rapport au temps des températures de la vapeur qui est envoyée dans la turbine. Les éléments préalablement choisis pour un mode de réalisation recommandé sont la surface et l'alésage du rotor haute pression et la surface et l'alésage du rotor alimenté en vapeur surchauffée. A partir de ces signaux d'entrée, le calculateur de taux de charge détermine un taux de mise en charge admissible pour chaque élément constitutif préalablement choisi de la turbine. Pour ce calcul, les valeurs de contrainte, les taux de varia- tion de contraintes et les taux de variation des températures sont appariés entre eux. Par exemple, le taux de mise en charge calculé pour la surface du rotor haute pression est basé sur la contrainte de la surface du rotor haute pression, son taux de variation et le taux de variation de la tempéra- ture de la vapeur principale. Les taux de variation fournissent au calcul un élément de capacité d'extrapolation. Des moyens différenciateurs permettant d'obtenir de tels taux de variation sont bien connus en électronique et dans la technique du trai- tement des signaux et ils peuvent, par exemple, être constitués par des circuits électroniques utilisant des amplificateurs opérationnels et des réseaux résistance-condensateur. Chaque calcul de taux de mise en charge (R) est effectué par le calculateur 62 de taux de mise en charge conformément à la relation suivante R = (R1 + R3) R2 dans laquelle R = K1 (K2-S) R. =1- K dT 2 R3 -2K4 dt et K1, K2, K3 et K sont des constantes dont les valeurs dé-- pendent de la turbine particulière qui est commandée et dé ses paramètres de fonctionnement, S est la contrainte déter- minée pour la partie constitutive correspondante de la turbine et T est la température de la vapeur correspondante. Le calculateur 62 de taux de mise en charge qui sert à produire quatre taux en fonction de cette relation peut être construit à l'aide de dispositif additionneurs, soustracteurs et multiplicateurs bien connus des spécialistes de la techni- ques. Les quatre taux de mise en charge ainsi calculés sont appliqués à une porte 64 de sélection de faible valeur qui choisit le plus faible des taux de mise en charge et l'applique 248 1741 à l'unité 38 de commande de charge pour commander, en consé- quence, le taux de mise en charge ou de décharge de la turbine. Dans les unités de commande de taux de charge de la tech- nique antérieure, telle que celle dont le brevet des Etats Unis d'Amérique précité n0 3 561 216 constitue un exemple, le taux de mise en charge est déterminé en tant que fonction de la contrainte des rotors, comme représenté sur la figure 2A des dessins annexés. La relation représentée assure une com- mande proportionnelle au-dessus d'un certain niveau de con- trainte SL et dans l'intervalle de contraintes entre SL et SH. Avec un faible gain de boucle (c'est-à-dire lorsque le taux de variation de R en fonction de S est relativement faible) la contrainte en régime permanent pendant la mise en charge est bien inférieure à SH. Cependant, dans les condi- tions de température croissante de la vapeur fournie par la chaudière et à demi-charge ou moins, un cycle limite peut être engendré dans lequel la contrainte répète des cycles autour de SH et le taux de mise en charge répète des cycles entre zéro et la valeur maximale RMAX établie par un opérateur. Ces effets ont été représentés respectivement sur les figures 2B et 2C dans lesquelles on a comparé la contrainte et le taux de mise en charge obtenus avec le présent appareil de commande aux résultats obtenus avec les unités de commande de taux de mise en charge de la technique antérieure. Avec la présente invention, le taux de mise en charge évolue régulièrement jusqu'à une charge-objectif à un niveau de contrainte accep- table sans excursions oscillatoires à des niveaux excessifs. Sur les figures 2B et 2C, les résultats obtenus avec les unités de commande de la technique antérieure ont été représentés en traits interrompus. Les résultats obtenus avec les unités de commande de la présente invention ont été représentés en traits pleins. L'examen de la relation énoncée ci-dessus et des trois facteurs définis R1, R2 et R3, indique que R1 est une fonction linéaire de la contrainte, qui diminue lorsque la contrainte s'accroit. Les constantes K1 et K2 sont choisies pour donner à R1 des valeurs relativement élevées aux faibles niveaux de contrainte et pour produire un gain relativement faible, c'està-dire que R diminue relativement lentement lorsque la contrainte s'accroit. Les facteurs R2 et R3 sont conçus pour n'avoir que peu d'effet sur le taux calculé R aux faibles valeurs de contrainte mais ils prennent la commande rapide- ment lorsque la contrainte s'accroit. D'o l'inclusion de la valeur de contrainte au carré dans chaque facteur. Les facteurs R2 et R3 comprennent respectivement la détermination du taux dT et la détermination du taux dS pour fournir des éléments dt pou assurant une capacité d'extrapolation au taux de mise en charge calculé. Les valeurs constantes K1, K2, K3 et K4 sont fonction de la conception et de la géométrie particulières de la turbine mais, à titre d'exemple, on a obtenu, en utili- sant ' 8,3; K2 = 0,9; K3 = 0,1 et K4 = 60 des taux de mise en charge compatibles avec les objectifs de l'invention. On reconnaitra, naturellement, que les constantes K1, K2, K3 et K4 peuvent être préréglées dans le calculateur 62 de taux de mise en charge. Par convention, les contraintes qui résultent d'une tem- pérature croissante sont calculées en tant que quantités positives tandis que les contraintes dues à une température décroissante sont calculées en tant que quantités négatives. La convention est respectée lors de la détermination du taux de variation par rapport au temps de contraintes et du taux de variation par rapport au temps des températures de la vapeur. On tient compte de la manière appropriée de ces polarités pour déterminer un taux de mise en charge positif ou négatif dans le calculateur 62 de mise en charge afin de provoquer un accroissement ou une diminution de la charge, de la manière appropriée. On a décrit ci-dessus un procédé de commande du taux de changement de la charge pour une turbine à vapeur qui, de lui- même, établit le taux de mise en charge et de décharge au moyen duquel la turbine peut atteindre une charge objectif sans que des contraintes dommageables soient imposées aux éléments constitutifs de la turbine. Cependant, en accord avec les objectifs de l'invention, on prévoit également des moyens grâce auxquels le taux de mise en charge ou de déchar- ge effectivement imposé à la turbine est un taux optimal; en d'autres termes, c'est le taux maximal o le taux le plus élevé admissible sans produire de contrainte excessive. On obtient ce résultat en commandant le mode d'admission en même temps que l'on commande le taux de changement de la charge. Une commande coordonnée totale est prédite sur la basé des actions et réponses suivantes: 1. En accord avec les caractéristiques précédemment décrites, le taux de mise en charge est déterminé par celle des contraintes du rotor haute pression et du rotor alimenté en vapeur resurchauffée qui est la plus positive sous réserve du respect d'un taux maximal établi par un opérateur. Inverse- ment, le taux de décharge est déterminé par celle des con- traintes du rotor haute pression et du rotor alimenté en vapeur resurchauffée qui est la plus négative. 2. Lorsque la charge est inférieure à la charge maximale, on diminue la température du premier étage de la partie haute pression en réglant le mode d'admission vers une admission à arcs partiels et on l'accroît en réglant le mode d'admission vers une admission à arcs totaux. 3. Lorsque la contrainte du rotor haute pression limite le taux de mise en charge, on règle le mode d'admission vers une admission à arcs partiels pour permettre un accroissement du taux de mise en charge jusqu'à celui permis par la con- trainte du rotor alimenté en vapeur resurchauffée ou jusqu'à la limite établie par l'opérateur. Pendant la décharge, si la contrainte du rotor haute pression est le facteur limite, le mode d'admission est réglé vers l'admission à arcs totaux de façon à accroître le taux de décharge jusqu'à celui permis par la contrainte du rotor alimenté en vapeur resurchauffée. 4. Lorsque la contrainte du rotor alimenté en vapeur re- surchauffée est le facteur qui limite le taux de mise en charge, le mode d'admission est réglé vers l'admission à arcs totaux de façon à continuer de chauffer le rotor haute pression de la manière nécessaire et maintenir la contrainte qui lui est il imposée au niveau maximal admissible qui ne porte pas atteinte à la mise en charge. Alternativement, si la contrainte du rotor alimenté en vapeur resurchauffée est le facteur qui limite la décharge, le mode d'admission est réglé vers une admission à arcs partiels pour refroidir le rotor haute pres- sion et maintenir à nouveau la contrainte au niveau maximal admissible qui ne porte pas atteinte au taux de décharge.- On décrira maintenant, en se référant à nouveau à la figure 1, la partie de commande du mode d'admission de l'ap- pareil. Une porte 67 de valeur élevée choisit tout d'abord celle des contraintes de la surface et de l'alésage du rotor haute pression qui est la plus élevée et la valeur absolue de la contrainte choisie est alors fournie par un dispositif indicateur de valeur absolue 69. La valeur de contrainte absolue désignée S1 est additionnée à une valeur de contrainte de référence Sc à une jonction sommatrice 71. La valeur de contrainte de référence S est calculée par un calculateur de référence 73 et est une fonction d'un taux de mise en charge initial RIN ou d'un taux de mise en charge maximale RMAX choisi par un opérateur, selon la grandeur de la contrainte S1. Le calcul de la valeur SC peut être effectué par des circuits analogiques ou numériques classiques conformément à la formule et aux conditions indiquées sur la figure 3 et comme décrit ci-après. Le taux de mise en charge initial RIN est indépendant des contraintes et est déterminé par le calculateur 62 de taux de mise en charge pour commander la turbine pendant l'es toutes premières périodes de mise en marche de la turbine avant que les valeurs effectives des contraintes se soient élevées à un niveau auquel elles sont utilisables de manière significa- tives dans un calcul de taux de mise en charge. Le taux de mise en charge initial RIN constitue un taux de mise en charge - que la turbine pourrait supporter sur tout l'intervalle de mise en charge avec une marge de sécurité prudente. Des métho- des appropriées pour calculer un taux de mise en charge initial sont notamment celles utilisées depuis longtemps mais, de préférence, le calcul est basé sur les changements de tempé- rature escomptés dans la partie haute pression de la turbine. 2481741: On reconnaitra que ni la grandeur précise du taux de mise en charge initial ni sa méthode de calcul ne font partie de la présente invention. Dans le mode de fonctionnement selon l'invention, le mode d'admission de la vapeur dans la turbine est automatiquement mis, grâce aux moyens 44 changeurs de mode "à arcs totaux" au mode "à arcs partiels", dans le mode de fonctionnement qui provoque la réduction au minimum de la différence entre la valeur de contrainte de référence Sc et la valeur de contrainte effective Sl. On reconnaitra, naturellement, qu'en réduisant la différence, le mode d'admission peut être commandé à un point qui est intermédiaire entre les positions extrêmes du fonctionnement avec une admission à arcs partiels et du fonctionnement avec une admission à arcs totaux. Dans tous les cas, il est souhaitable que le signal de différence (SC-S1) soit amplifié d'une quantité dépendant des conditions de fonc- tionnement réelles de la turbine et du taux de variation de la contrainte et que des moyens manuels soient prévus pour permettre le réglage du point d'équilibre entre l'admission à arcs totaux et l'admission à arcs partiels autour duquel le signal de différence est réduit à une valeur minimale. Par conséquent, le signal de différence (SC-S1) est multiplié par des facteurs K et FAC dans un premier dispositif multiplicateur 75. Le produit de la multiplication est ensuite additionné à un signal de polarisation par une jonction sommatrice 77. La grandeur du facteur K dIépend du taux de variation de la valeur élevée de contrainte choisie dS1/dt., la'fonction re- quise de taux de variation étant fournie par un différentiateur 79. Un comparateur 81 actionne une porte 83 pour choisir soit le facteur K6 soit le facteur K5 dS1/dt en tant que facteur multiplicateur K, selon que le taux de variation de contrainte dS1/dt est supérieur ou inférieur à une valeur limite préala- blement choisie de dS1/dt. Dans le comparateur 85, la charge réelle effective RL imposée à la turbine (déterminée par un transducteur de charge 87) est comparée à une valeur limite prédéfinie PLIM et elle commande une porte 89 pour qu'elle choisisse soit la valeur K7RL soit la valeur AD en tant que second facteur de multipli- cation FAC selon que la charge de fonctionnement réelle est supérieure ou inférieure à la valeur préalablement choisie RLIM_ La valeur choisie du facteur FAC est appliquée au premier multiplicateur 75 et à un second multiplicateur 91 dans lequel elle est multipliée par une valeur de polarisation préalablement choisie avant d'être finalement additionnée au signal de différence multiplié par la jonction sommatrice 77. Un signal servant à effectuer un changement de mode, comme déjà écrit, est obtenu de la jonction sommatrice 77 et appli- qué au dispositif 44 changeur de mode. On peut construire l'appareil de commande représenté sur la figure 1 avec des éléments constitutifs classiques et fa- ciles à obtenir. Par exemple, les portes 83 et 89 peuvent être des dispositifs de commutation électromécaniques ou des dis- positifs de commutation électroniques à semi-conducteur, les comparateurs 81 et 85, les multiplicateurs 75 et 91, le cal- culateur 73 de valeur de référence ainsi que les moyens 69 générateurs de valeur absolue et la porte 67 de valeur élevée peuvent être construits avec des amplificateurs opérationnels montés dans des configurations de circuit bien connues. Ce- pendant, on doit noter que, l'unité de commande de la figure --l peut être construite avec des moyens autres que des moyens électroniques; de tels moyens sont notamment, des appareils hydrauliques, pneumatiques et fluidiques. Ainsi, le mode de réalisation de'la figure 1 assure une commande automatique continue du mode d'admission de la vapeur et une commande automatique du taux de charge de sorte que les modes de fonctionnement de la turbine sont optimisés dans des conditions de contraintes limitées. On reconnaîtra que l'on peut utiliser des éléments de commande supplémentaires en combinaison avec la présente invention pour provoquer le fonctionnement de la turbine dans seulement l'un ou l'autre des modes d'admission de la turbine. Par exemple, à une charge inférieure à 10 pour cent de la charge nominale, on considère comme plus avantageux de maintenir le fonctionnement de la turbine dans le mode d'admission à arcs totaux. Lorsqu'on maintient des charges constantes plus élevées, par ailleurs, la commande peut toujours être mise dans le mode "à arcs partiels" plus efficace d'admission de la vapeur. La mise en charge ou la décharge commandées en fonction des contraintes thermiques d'une turbine à vapeur conformément à la présente invention peuvent s'effectuer au moyen d'un appareil tel que représenté sur la figure 1i et comme décrit ci-dessus ou, alternativement, un ordinateur numérique à programme mis en mémoire peut être utilisé pour interagir avec les moyens de commande de charge et de changement de mode (tels que par exemple l'unité de commande de charge 38 et le dispositif 44 changeur de mode de la figure 1) pour mettre en oeuvre l'invention. Un appareil de commande du type à ordina- teur spécialisé particulièrement approprié pour la commande de mode et de taux de charge selon la présente invention est celui décrit dans la demande de brevet des Etats Unis d'Amé- rique n0 157 348 déposéele 9 juin 1980 et ayant pour titre "Dedicated Microcomputer Based Contrdl System For Turbine Generators" (Système de commande utilisant un microordinateur spécialisé pour turbogénérateur). Sur les figures 3 et 4, on a représenté des organigrammes qui montrent les étapes de traitement qui doivent être suivies pour programmer un ordinateur afin d'effectuer la mise en charge commandée en fonction des contraintes conformément à la présente invention. En utilisant ces organigrammes et con- naissant la turbine particulière qui doit être commandée (et notamment les détails de son installation, de sa géométrie et de son utilisation) de sorte que les facteurs constants qui en dépendent sont connus, les spécialistes de la technique seront pleinement capables de préparer sans difficulté un jeu d'instructions programmé conformément à l'invention. On a indiqué ci-après les définitions des symboles utilisés dans les organigrammes et qui sont conçus de façon à être compa- tibles avec les symboles définis et utilisés en se référant aux figures 1 et 2. R = taux de mise en charge, exprimé en % de la charge nominale /minute; RIN = taux de mise en charge initial, indépendant de la con- trainte réelle déterminé pour la phase initiale de la mise en route de la turbine exprimé en pourcentage de la charge nominale/minute; RL = charge effective réelle, exprimée sous forme d'un pour- centage de la charge nominale; RLR = valeur de référence de charge, exprimée en pourcentage de la charge nominale; RMX = taux de mise en charge maximal choisi par l'opérateur, exprimé en pourcentage de la charge nominale/minute; LI = charge au début d'un changement de charge, exprimée en pourcentage de la charge nominale; TL charge objectif, exprimée en pourcentage de la charge nominale; S = contrainte, exprimée en unités normalisées Sis = contrainte, à la surface du rotor haute pression; S1B = contrainte, au niveau de l'alésage du rotor haute pres- sion; S2S = contrainte à la surface du rotor alimenté en vapeur resurchauffée; S2B = contrainte au niveau de l'alésage du rotor alimenté en vapeur resurchauffée; Si = celle des valeurs S1B et S1s qui es3eLa plus élevée et est choisie de ce fait; S1MAX = valeur maximale admissible préalablement choisie de S1l; SC = valeur de contrainte de référence, une limite infé- rieure de contrainte exprimée en unités normalisées; T = température; t = temps; DIV = facteur utilisé pour le calcul de la valeur de con- trainte de référence Sc; RAMS = facteur utilisé pour le calcul de la valeur de con- trainte de référence SC; DS = taux de variation par rapport au temps de la contrainte S1p K = premier facteur de multiplication; FAC = second facteur de multiplication TS = température d'alimentation principale en vapeur TRH- = température de l'alimentation en vapeur de la partie de la turbine alimentée en vapeur resurchauffée SANC = contrainte S du cycle de calcul précédent; N = nombre de minutes pendant lesquelles la contrainte S est inférieure à SANC' N = 4 au maximum RLIMr AD, K1-7 = constantes dont les valeurs dépendent des caractéristiques de la turbine particulière qui est commandée. L'organigramme de la figure 3 représente, sous une forme quelque peu simplifiée les étapes que doit prévoir un programme d'ordinateur pour'effectuer une commande de taux de charge et le mode d'admission selon l'invention. L'organi- gramme n'est simplifié que du fait que certains contrôles de sécurité de routine ou des arrêts temporaires imposés par l'opérateur ou par l'équipement, qui ne sont pas essentiels à la compréhension de l'invention, ont été supprimés. Comme représenté sur l'organigramme de la figure 3 auquel on se référera,-une fois que les données relatives à la charge- objectif et à la charge réelle sont connues, une première étape consiste à déterminer si la charge réelle est suffisam- ment proche de la charge-objectif pour satisfaire à une condition prédéfinie. Dans la négative, une sous-routine de calcul de charge, conformément aux étapes représentées sur la figure 4 est appelée par le programme établi à partir de l'organigramme représenté sur la figure 3 pour produire un taux de mise en charge R qui est alors appliqué pour provo- quer un changement d'une valeur de référence de charge RLR dans une unité de commande de charge, telle que celle repré- sentée sur la figure 1. Un programme selon la figure 3 comporte une étape qui sert à choisir des polarités de contrainte négatives ou positives et leur taux de variation de la manière appropriée pour la mise en charge ou la décharge. Des étapes sont prévues pour choisir soit la contrainte de la surface soit la contrainte de l'alésage du rotor haute pression selon celle de ces deux contraintes qui est la plus élevée. Sur la basedela valeur de contrainte la plus élevée et de son rapport avec une valeur maximale, un premier facteur DIV est choisi en vue d'être utilisé pour calculer la valeur de référence de contrainte SC. La charge-objectif est comparée au réglage de la charge au début d'un changement de charge (RLI) pour déterminer si la turbine est en train d'être mise en charge ou d'être déchargée. Dans le cas d'une décharge, la valeur de contrainte de référence est choisie de la manière représentée. Par contre, si la turbine est en train d'être mise en charge, un second facteur RAMS dont la valeur dépend d'un taux de mise en charge initial RIN (calculé au cours d'une sous-routine représentée sur la figure 4 relative à la mise en charge initiale) et du taux de mise en charge maximal choisi par l'opérateur est choisi pour être utilisé pour le calcul de la valeur SC. En outre, une valeur de polarisation est choisie, cette valeur dépendant du fait que la turbine est en train d'être mise en charge ou d'être déchargée. La différence entre la valeur de contrainte de référence SCet la valeur effective de contrainte la plus élevée S1 est multipliée par les facteurs K et FAC. La grandeur du premier facteur K est déterminée par le taux de variation par rapport au temps de la contrainte et la valeur du second facteur FAC est déterminée par la charge effective réelle imposée à la turbine et par une constante K7 fonction du type de turbine en service. Enfin, le dispositif changeur de mode d'admission reçoit un signal qui est proportionnel à la relation représentée dans la dernière étape de l'organigramme pour provoquer un ajuste- ment de mode de lamanière nécessaire pour limiter de la manière optimale la contrainte dans la partie haute pression de la turbine. Dans un sousprogramme de calcul de taux de mise en charge selon l'organigramme de la figure 4, il est tout d'abord nécessaire de vérifier si un taux de mise en charge initial RIN doit être calculé. Dans l'affirmative, un groupe séparé d'étapes de traitement (non représenté) est nécessaire pour calculer un taux de mise en charge prudent, indépendant de la contrainte, pour mettre la turbine'initialement en charge. Ceci est nécessaire étant donné que dans les premières parties de la phase de mise en charge, les niveaux de con- trainte ne se sont pas encore élevés suffisamment pour fournir des valeurs significatives utilisables dans un calcul de taux de charge. Si, cependant, les étapes du programme ont franchi cette exigence initiale, les valeurs de contrainte et leurs dérivées par rapport au temps pour quatre emplacements de la turbine sont calculées ainsi que les taux de variation de la température de la vapeur à la fois pour l'alimentation princi- pale en vapeur et pour la vapeur resurchauffée. On n'a pas représenté en détail les calculs des contraintes et les rou- tines initiales de sélection de contrainte étant donné qu'ils ont été décrits dans l'ensemble dans le brevet des Etats Unis d'Amérique précité no 3.446.224. Les valeurs des contraintes, les valeurs des taux de variation des contraintes et les taux de variation des températures de la vapeur sont appariés entre eux en fonction de l'emplacement de la turbine et un taux R de changement de charge est alors calculé pour chacun de ces emplacements. Ceci est effectué séquentiellement jusqu'à ce que le nombre requis de taux ait été calculé. Le calcul du taux de mise en charge comporte des étapes pour suivre la tendance de la contrainte de façon que le taux de mise en charge calculé à chaque passe du cycle d'étapes du programme soit modifié pour maintenir la contrainte à des niveaux élevés mais non excessifs afin d'obtenir le taux de mise en charge les plus rapides possibles. Des étapes sont également prévues pour déterminer si la turbine est dans un régime de mise en charge ou de décharge et pour munir en conséquence les valeurs d'un signe positif ou négatif. D'autres étapes sont prévues pour mettre des limites à la grandeur des facteurs utilisés pour calculer le taux de mise en charge. Le taux de mise en charge le plus bas est alors choisi parmi les quatre taux qui ont été calculés, en tant que taux limite. 248 1741 Si le taux choisi répond aux critères relatifs aux limites fixées et à celles établies par l'opérateur, le taux calculé est alors appliqué à un programme de mise en charge conformé- ment aux étapes de la figure 3 et finalement appliqué à des moyens de commande de charge, tels que ceux représentés sur la figure 1. Le procédé décrit ici peut être mis en oeuvre au moyen d'un grand nombre d'appareils de commande équivalents, de nature numérique ou analogique utilisant des dispositifs électriques, hydrauliques fluidiques ou pneumatiques. REVENDICATIONS 1. Appareil de commande pour une turbine à vapeur ayant une partie haute pression (10), au moins une partie (12) alimentée en vapeur resurchauffée, un rotor haute pression, un rotor alimenté en vapeur resurchauffée et une série de soupapes (22-28) susceptibles d'être actionnéespour admettre de la vapeur dans la partie haute pression par l'intermédi- aire d'arcs d'injection la contrainte thermique imposée aux éléments constitutifs de la turbine étant limitée tandis que, simultanément, des taux maximaux de mise en charge et de décharge au cours de toutes les phases de fonctionnement de la turbine sont assurés, appareil caractérisé en ce qu'il comporte, en combinaison: des moyens (38) de commande de charge pour régler les soupapes de façon à admettre un débit total de vapeur voulue dans la turbine des moyens (44) changeurs de mode d'admission pour régler les ouvertures relatives des soupapes; des-moyens (46, 48) pour déterminer la température d'éléments constitutifs préalablement choisis de la partie haute pression (10) et d'éléments constitutifs préalablement choisis de la partie alimentée en vapeur resurchauffée (12); des moyens (50, 52) pour déterminer la température de la vapeur à des emplacements préalablement choisis; des moyens (54) pour déterminer la contrainte thermique imposée à chaque élément constitutif préalablement choisi en fonction de la température; des moyens (60) pour déterminer le taux de variation par rapport au temps de la contrainte thermique pour chaque partie de turbine préalablement choisie; des moyens (56,58) pour déterminer le taux de variation de la température de la vapeur aux emplacements préalablement choisis; des moyens (62) pour calculer un taux de variation de la charge pour chaque partie de turbine préalablement choisie, cette variation de la charge étant une fonction de la con- trainte thermique correspondante, du taux de variation de la contrainte par rapport au temps et du taux de variation cor- respondant de la température de la vapeur; des moyens (64) pour choisir le taux de variation de la charge calculé le plus faible et pour- appliquer ce taux le plus faible aux moyens (38) de commande de charge pour changer la charge de la turbine en conséquence; des moyens (73) pour calculer une valeur de contrainte de référence en fonction d'un taux de mise en charge initial préalablement choisi; et des moyens (71) pour déterminer la différence entre cette valeur de référence et la contrainte thermique déterminée pour une partie constitutive préalablement choisie de la partie haute pression, cette différence étant appliquée aux moyens changeurs de mode d'admission afin de provoquer le réglage des soupapes à des ouvertures relatives qui réduisent cette différence au minimum: 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce' que les moyens précités (54) servant à déterminer la contrainte thermique fournissent des déterminations de contrainte pour la surface du rotor haute pression, pour l'alésage du rotor haute pression, pour la surface du rotor de la partie alimentée en vapeur resurchauffée et pour l'alésage du rotor de la partie alimentée en vapeur resurchauffée. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments constitutifs précités sont la surface du rotor haute pression, l'alésage du rotor haute pression, la surface de rotor de la partie alimentée en vapeur resurchauffée et l'alésage du rotor de la partie alimentée en vapeur resur- chauffée. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens (67) pour choisir celle des contraintes de la surface du rotor haute pression et de l'alésage du rotor haute pression qui est la plus élevée, la valeur la plus élevée étant appliquée aux moyens (71) de détermination de différence en tant que contrainte déterminée pour un élément constitutif préalablement choisi de la partie haute pression. 5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre: des moyens (75) pour multiplier la différence entre la valeur de contrainte de référence et la contrainte la plus élevée choisie par des premier et second facteurs de multi- plication; des moyens (83) pour choisir préalablement le premier facteur de multiplication en fonction du taux de variation par rapport au temps de la contrainte la plus élevée choisie; et des moyens (89) pour choisir préalablement le second facteur de multiplication en fonction de la charge effective imposée à la turbine. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des moyens (91) pour appliquer sélectivement une polarisation à la différence afin de permettre une fluctuation de cette différence autour d'une valeur nomi- nale de la différence. 7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (73) servant à calculer une valeur de contrainte de référence comprennent un signal d'entrée de taux de mise en charge maximale, cette valeur de contrainte de référence étant calculée en fonction de ce signal d'entrée et du taux de mise en charge initial. 8. Procédé pour limiter les contraintes thermiques imposées à des éléments constitutifs d'une turbine pendant toutes les phases de fonctionnement y compris la mise en charge et la décharge en vue d'atteindre une charge-objectif, la turbine étant une turbine à vapeur à resurchauffe ayant une partie haute pression (10), une partie alimentée en vapeur resur- chauffée (12), un rotor haute pression, un rotor de partie alimentée en vapeur resurchauffée et une série de soupapes (22-28) disposées en arcs d'injection agencés de façon à admettre le débit total de vapeur dans la partie haute pression dans un mode "à arc partiels" et dans un mode "à arcs totaux", procédé caractérisé en ce qu'il consiste: a) à déterminer la contrainte thermique résultante sur 248 1741 plusieurs éléments constitutifs de la turbine b) à déterminer le taux de variation par rapport au temps de la température de la vapeur qui est fournie à la turbine; c) à déterminer le taux de variation par rapport au temps de la contrainte thermique imposée auxdits éléments constitutifs de la turbine; d) à déterminer un taux de changement de charge pour chaque élément constitutif de la turbine pour lequel la con- trainte thermique et son taux de variation par rapport au temps ont été déterminés, ce taux de changement de charge étant déterminé en fonction de la contrainte déterminée d'une manière correspondante, du taux de variation de la contrainte et du taux de variation par rapport au temps de la température de la vapeur; - e) à choisir le plus faible taux de changement de charge et à appliquer ce taux à une unité de commande de charge de la turbine pour provoquer le changement de charge choisi; f) à déterminer une valeur de contrainte de référence qui est fonction d'un taux de mise en charge déterminé ini- tialement; et g) à régler des moyens changeurs de mode d'admission (44) de façon à choisir un mode d'admission de la vapeur qui réduit au minimum la différence entre la valeur de contrainte de référence et la contrainte telle que déterminée comme étant imposée à un élément constitutif prédéterminé parmi lesdits éléments constitutifs de la turbine. 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que les étapes (a) à (g) sont répétées continuellement pour assurer une commande continue du taux de changement de charge en vue d'atteindre ladite charge objectif et afin d'assurer une commande continue du mode d'admission de la vapeur. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que chaque taux de changement de charge est déterminé conformément à la formule R = (R1+ R3) R2 dans laquelle Ri = K1 (K2 -S) R2 1 -K3 dT s2 R2 3d!t R -K dS2 3 4 dt et K1, K2, K et K sont des constantes dépendant des para- mètres de la turbine, S est la contrainte déterminée pour l'élément constitutif correspondant de la turbine et T est la température de la vapeur. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que la série d'éléments constitutifs de la turbine pour les- quels la contrainte thermique est déterminée comprend la surface et l'alésage du rotor haute pression et en ce que les moyens changeurs de mode d'admission sont réglés de façon à réduire au minimum la différence entre la valeur de contrainte de réfé- rence et celle des contraintes de l'alésage du rotor haute pression qui est la plus élevée. 12. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, l'étape qui consiste à multiplier la différence entre la valeur de contrainte de référence et la contrainte la plus élevée précitée par des premier et second facteurs, le premier facteur étant une fonction du taux de variation par rapport au temps de la contrainte la plus élevée et le second facteur étant une fonction de la charge effective de la turbine. 13. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la valeur de contrainte de référence est une fonction du taux de mise en charge déterminée initialement et d'un taux de mise en charge maximal préalablement choisi.