Brevet FR2499677A1 — publié le 19820813

_ i _ Elément de réchauffeur d'eau d'alimentation d'une chaudière et réchauffeur d'eau La présente invention concerne un réchauffeur d'eau d'alimen- tation d'une chaudière de production de vapeur d'une instal-lation de production d'énergie électrique. On sait que les centrales électriques comprenant un générateur de vapeur comprennent un condenseur de vapeur qui reçoit et condense la vapeur d'échappement de la turbine basse pression et des réchauf- feurs placés sur le circuit d'eau alimentaire de la chaudière, ceux-ci étant alimentés par de la vapeur soutirée à la turbine à différents niveaux de pression. Afin de faciliter l'installation de la salle des machines, les premiers réchauffeurs basse pression, de forme cylindrique sont, le plus souvent disposés dans la manchette du condensseur qui relie les échappements de la turbine et le corps du condenseur qui contient le faisceau tubulaire de condensation. Les réchauffeurs sont installés horizontalement à l'intérieur de la manchette du condenseur et perpendiculairement à l'axe de la turbine et sont alimentés en vapeur de soutirage par des tuyauteries reliant directement la turbine et le corps des appareils, tuyau- teries qui sont également confinées à l'intérieur de la manchette. Cependant, dans ces dispositions connues, la forme des réchau ffeurs, généralement cylindriques, et la disposition des conduits de soutirage alimentant les réchauffeur font que l'ensemble reste rela- tivement encombrant et ne permet pas un bon passage de la vapeur d'échappement de la turbine vers le faisceau tubulaire du condenseur à cause notamment des conduites de soutirage constituant des obsta- cles sur le passage de cette vapeur. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet un élément de réchauffeur d'eau d'alimentation d'une chaudière de production de vapeur d'une installation de production d'énergie électrique comprenant un alternateur entraîné par une tur- bine comportant au moins un corps basse pression, ledit élément de réchauffeur étant un élément de réchauffeur tubulaire situé à l'in- térieur de la manchette reliant ledit corps basse pression au 2 9957 7 -2- condenseur de vapeur situé sous ce corps basse pression, les tubes dudit élément de réchauffeur étant alimentés en eau provenant du circuit d'extraction du condenseur et la surface extérieure des tubes étant alimentée en vapeur provenant d'un soutirage du corps basse pression, le faisceau de tube étant sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'axe de la turbine, caractérisé en ce que le faisceau de tubes dudit élément de réchauffeur à une section étroite et allongée dont la longueur est disposée sensiblement verticale- ment, le faisceau de tubes étant enfermé dans une enveloppe canali- sant la vapeur autour du faisceau et recevant les canalisations de soutirage de vapeur, ladite enveloppe ayant, au moins à l'endroit des canalisations d'alimentation en vapeur de soutirage, une section dont l'un des côtés s'écarte progressivement en partant du bas vers le haut du côté correspondant de l'un des deux côtéb sensiblement verticaux de la section étroite et allongée dudit faisceau de tubes, l'alimentation en vapeur se faisant par le dessus de ladite enve- loppe. Selon une autre caractéristique de la présente invention, l'alimentation en vapeur par la partie supérieure de l'enveloppe est réalisée entre ledit côté de l'enveloppe et le côté correspondant de la section étroite et allongée du faisceau tubulaire. L'invention a aussi pour objet un réchauffeur d'eau caracté- risé en ce qu'il comprend deux éléments de réchauffeur d'eau tels que cidessus placés au même niveau et alimentés par de la vapeur de soutirage de même niveau thermodynamique au moyens de conduites pro- venant d'un corps base pression à admission centrale et à deux échap- pements symétriques. Selon une autre caractéristiques, les deux éléments sont situés dans une enveloppe unique, l'alimentation en vapeur par la face supérieure de l'enveloppe étant réalisée entre les deux élé- ments. Selon une autre caractéristique, les canalisations de souti- rage relient ledit corps basse pression à la face supérieure de ladite enveloppe d'une manière sensiblement rectiligne. Selon une autre caractéristique de l'invention, la section de l'ensemble enveloppe et faisceau de tubes est légèrement inclinée - 3 - par rapport à la verticale de manière à faciliter l'écoulement des condensats du côté opposé à l'alimentation de vapeur. L'invention sera bien comprise à la lumière de la description d'un exemple de réalisation de l'invention faite ci-après en regard du dessin annexé dans lequel La figure 1 représente schématiquement en coupe un élément de réchauffeur d'eau selon l'invention. La figure 2 donne une représentation générale montrant la situation d'un réchauffeur d'eau selon l'invention par rapport à la turbine et ou condenseur. La figure 3 est une vue de côté de la figure 1. La figure 4 est une coupe selon IV-IV de la figure 3. La figure 5 représente une variante de l'invention montrant deux réchauffeurs dans une vue correspondante à celle de la figure 2. En se reportant à la figure 1 l'élément de réchauffeur d'eau selon l'invention comporte un faisceau 1 de tubes qui dans l'ensemble décrit sont des tubes cintrés en U et donc dont l'entrée 2 et la sortie 3, comme on le voit sur la figure 3 sont situées du même côté, et une botte à eau 4 réalisant la séparation entre l'entrée 2 et la sortie 3. La section du faisceau 1 de tubes est étroite et allongée, sensiblement rectangulaire, la plus grande longueur étant placée verticalement. Les tubes sont alimentés en eau par le circuit d'extraction du condenseur et la paroi extérieure des tubes est alimentée en vapeur de soutirage par des conduites de soutirage telles que 5. Le faisceau 1 de tubes est enfermé dans une enveloppe 6 qui canalise la vapeur autour du faisceau de tubes. Cette enveloppe 6 n'a pas la môme section sur toute la longueur du réchauffeur. A l'endroit du raccordement des conduites de soutirage 5 avec l'enveloppe, celle-ci a une section telle que le montre le repère 7 de la figure 1 c'est-à-dire essentiellement telle que l'un des côtés de l'enveloppe, celui de droite sur la figure, s'écarte progressivement en partant du bas vers le haut du côté correspondant de la section du faisceau 1 de tubes. Au delà de la région de raccordement des conduites 5 de soutirage avec l'enveloppe 6, celle-ci à une section 8 qui a la même forme, selon un rapport homothétique un peu plus grand, que la section du faisceau de tubes. L'admission de vapeur par les conduites de soutirage 5 a lieu par le dessus de la partie 7 de l'enveloppe 6 entre la paroi en pente de cette partie 7 et le faisceau 1 de tubes. Dans les figures 2, 3 et 4, on voit une turbine basse pression 9 d'axe 10 à deux échappements symétriques 11 et 12, placée dans une boîte d'échappement 13. La boîte d'échappement 13 est reliée à un corps de condenseur 14 par une manchette 15. A l'inté- rieur du corps de condenseur 14 sont placés deux faisceaux de tubes du condenseur dont on a représenté les sections 16 et 17. Les tubes 18 sont alimentés en eau de la source froide par des boites à eau 19 et 20. Des plaques entretoises 21 maintiennent les tubes. Dans la manchette 15 est placé un réchauffeur d'eau de niveau de soutirage Si comportant deux éléments A et B semblables à l'élé- ment de la figure 1. Ces éléments A et B sont alimentés par des conduites de soutirage 5 provenant de soutirages de même niveau thermodynamique S1. Chaque élément A ou B est alimenté par deux conduites 5 comme le montre la figure 4. Ces éléments sont disposés perpendiculairement à l'axe 10 de la turbine. Les figures montrent également des conduites 22 de soutirage d'un second niveau thermodynamique S2 mais dans ce cas, ces conduites aboutissent à un réchauffeur non représenté placé à l'ex- térieur de la manchette 15. Ces figures permettent de bien voir et comprendre l'intérêt de la structure et de la disposition du réchauffeur selon l'invention, en effet on constate que l'ensemble est particulièrement ramassé, les tuyauteries restant sous la turbine dans une zone ne gênant pas le passage de la vapeur d'échappement, les conduites de soutirage ont un tracé particulièrement simple diminuant les pertes de charge. La figure 5 montre une variante dans laquelle on a placé à l'intérieur de la manchette deux réchauffeurs selon l'invention. Un premier réchauffeur de niveau de soutirage Si constitué par les éléments repérés A et B et un deuxième réchauffeur C de niveau de soutirage S2 constitué également de deux éléments mais réunis dans une même enveloppe et alimentés par le centre, simplifiant ainsi le tracé des conduites. En outre, sur cette figure, les éléments sont -5 - légèrement inclinés de manière à faciliter l'écoulement des conden- sats du côté opposé à l'alimentation en vapeur. Dans ces figures, on n'a pas représenté l'extraction des condensats qui sont évacués d'une manière classique vers le condenseur ou bien dans un refroidisseur de purges séparé. - 6- REVENDICATIONS 1/ Elément (A, B) de réchauffeur d'eau d'alimentation d'une chau- dière de production de vapeur d'une installation de production d'énergie électrique comprenant un alternateur entraîné par une tur- bine comportant au moins un corps basse pression (9), ledit élément de réchauffeur (A) étant un élément de réchauffeur tubulaire situé à l'intérieur de la manchette' (15). reliant ledit corps basse pression au condenseur (14) de vapeur situé sous ce corps basse pression, les tubes dudit élément de réchauffeur étant alimentés en eau provenant du circuit d'extraction du condenseur, et la surface extérieure des tubes étant alimentée en vapeur provenant d'un soutirage du corps basse pression, le faisceau de tube étant sensiblement horizontal et perpendiculaire à l'axe (10) de la turbine, caractérisé en ce que le faisceau (1) de tubes dudit élément a une section étroite et allongée dont la longueur est disposée sensiblement verticalement, le faisceau de tube étant enfermé dans une enveloppe (6) canalisant la vapeur autour du faisceau et reçevant les canalisations (5) de soutirage de vapeur, ladite enveloppe ayant, au moins à l'endroit des canalisations d'alimentation en vapeur de soutirage, une sec- tion (7) dont l'un des côtés s'écarte progressivement en partant du bas vers le haut du côté correspondant de l'un des deux côtés sensi- blement verticaux de la section étroite et allongée dudit faisceau (1) de tubes, l'alimentation en vapeur se faisant par le dessus de ladite enveloppe. 2/ Elément de réchauffeur d'eau selon la revendication 1, caracté- risé en ce que l'alimentation en vapeur par la partie supérieure de l'enveloppe (6) est réalisée entre ledit côté de l'enveloppe et le côté correspondant de la section étroite et allongée du faisceau tubulaire. 3/ Réchauffeur d'eau selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comprend deux éléments (A, B) de réchauffeurs d'eau selon la revendication 2, placés au même niveau et alimentés par de la vapeur de soutirage de même niveau thermodynamique au moyen de conduites (5) provenant d'un corps basse pression (9) à admission centrale et à deux échappements symétriques (11, 12). -7- 4/ Réchauffeur d'eau selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux éléments sont situés dans une enveloppe unique, l'alimenta- tion en vapeur par la face supérieure de l'enveloppe étant réalisée entre les deux éléments. 5/ Réchauffeur d'eau selon l'une des revendications 3 ou 4, caracté- risé en ce que les canalisations de soutirage relient ledit corps basse pression à la face supérieure de ladite enveloppe d'une manière sensiblement rectiligne. 6/ Réchauffeur d'eau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section de l'ensemble enveloppe et faisceau de tubes est légèrement inclinée par rapport à la verticale de manière à faciliter l'écoulement des condensats du c8té opposé à l'alimentation de vapeur.