Brevet FR2577991A1 — publié le 19860829

L'invention concerne des moteurs à turbine à gaz et, plus particulièrement, des moteurs à turbine à gaz adap- tés pour recevoir une injection de vapeur. Les moteurs à turbine à gaz pour la marine ou à terre sont fréquemment des dérivés des moteurs conçus pour avoir le meilleur rendement thermique en fonctionnement dans des avions. La conception prédétermine les caractéristiques de ces moteurs telles que les gammes de pression et de volu- me qui définissent des débits massiques. La conception aussi permet d'adapter le fonctionnement du compresseur et celui de la turbine pour éviter que le compresseur n'approche de son état de décrochage. Dans la technique ceci est quelques fois connu sous le nom de réalisation "d'une marge de décro- chage" et le fonctionnement du compresseur est conçu pour avoir lieu suivant des caractéristiques de fonctionnement déterminées. Lorsque les moteurs à turbine à gaz dérivés sont utilisés sur mer ou sur terre, il existe une possibilité d'améliorer le rendement thermique et la puissance de sortie par injection dans l'écoulement du moteur d'un fluide sup- plémentaire à énergie plus élevée, appelé parfois ici va- peur, qui a une chaleur spécifique à pression constante (C) supérieure au C du fluide de fonctionnement normal Pl p s'écoulant à travers le moteur. Un agencement pour utiliser un tel fluide d'énergie plus élevée injecté dans un moteur à turbine à gaz est décrit dans la demande de brevet français n 85 05956. La description de cette demande est incorporée ici par référence. Comme décrit dans cette demande, on peut obtenir un fluide d'énergie plus élevée comme de la vapeur en utilisant la chaleur engendrée par le moteur à turbine à gaz pour transformer l'eau en vapeur. En variante, on peut obtenir de la vapeur à partir d'une source extérieure comme par exemple de la vapeur de process excédentaire. La présente invention a pour objets: - de réaliser un moteur à turbine à gaz ayant un rendement thermique amélioré et une plus grande puissance de sortie par utilisation de vapeur à énergie élevée, ainsi qu'un procédé de fabrication et de fonctionnement de ce moteur; - d'obtenir l'amélioration du rendement thermique et l'augmentation de la puissance de sortie en substituant un fluide d'énergie plus élevée à un fluide d'énergie plus faible constitué par le fluide de fonctionnement du moteur à turbine à gaz; - de réaliser une modification des moteurs à tur- bine à gaz existants de manière à augmenter le rendement thermique et la puissance de sortie de ces moteurs qui ont des caractéristiques de fonctionnement prédéterminées. Brièvement, la présente invention dans un mode de 'réalisation fournit un moteur à turbine à gaz comportant en série, des moyens de compression, des moyens de combustion, une première turbine et une deuxième turbine dans laquelle se trouve un moyen de dérivation d'écoulement relié au mo- teur en un premier emplacement du moteur en aval d'au moins une partie des moyens de compression et en amont d'une zone de commande de la première turbine, par exemple d'un distri- buteur de turbine. Le moyen de dérivation d'écoulement est conçu pour enlever de l'écoulement de fluide du moteur une partie du fluide de fonctionnement à une première pression. Le moteur comporte aussi un premier moyen d'injection qui -3- reçoit le fluide provenant du moyen de dérivation d'écoule- ment et est relié au moteur en un second emplacement du mo- teur en aval de la zone de commande de la première turbine. Le premier moyen d'injection est adapté pour renvoyer vers - l'écoulement de fluide du moteur au moins une partie du fluide de fonctionnement enlevée par les moyens de dériva- tion. Le deuxième emplacement dans le moteur est choisi de manière à ce que le fluide de fonctionnement soit à une deuxième pression inférieure à une première pression pour permettre un écoulement positif. Une première vanne est as- sociée au moyen de dérivation et au premier moyen d'injec- tion et règle la quantité de fluide enlevée au premier em- placement et injectée au deuxième emplacement. En un troi- sième emplacement du moteur, entre les premier et deuxième emplacements, se trouve un deuxième moyen d'injection pour injecter dans le fluide de fonctionnement du moteur de la vapeur d'énergie élevée à une pression supérieure à la pres- sion de fluide de fonctionnement au troisième emplacement pour permettre un écoulement positif. La quantité de vapeur injectée au troisième emplacement est pratiquement équiva- lente en débit massique au débit massique de fluide enlevé au premier emplacement. De cette manière, on maintient le débit massique à travers le moteur pratiquement constant. Une deuxième vanne est associée au deuxième moyen d'injec- tion pour régler la quantité de vapeur injectée par ce der- nier. On fait fonctionner les première et deuxième vannes au moyen d'une commande qui est sensible aux caractéristiques de fonctionnement du moteur de mani.ère à régler et moduler le débit de fluide et de vapeur dans les première et deuxiè- me vannes pour maintenir les caractéristiques prédéterminées de volume et de pression de l'écoulement de fluide du moteur. Dans un autre mode de réalisation, la présente in- vention est constituée par une méthode de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz du type général décrit ci-dessus en vue d'améliorer son rendement thermique et sa puissance -4- de sortie et qui consiste à enlever une partie du fluide en un premier emplacement et à réinjecter aumoins une partie de ce fluide, en aval, en un deuxième emplacement. On injec- te de la vapeur à énergie élevée en un troisième emplacement en une quantité pratiquement équivalente en débit massique au fluide enlevé. La dérivation du fluide de fonctionnement du moteur comme décrit ci-dessus et l'injection de vapeur est réglée et modulée pour maintenir les caractéristiques prédéterminée du moteur. Dans un autre mode de réalisation, on a réalisé un procédé pour modifier un moteur à turbine à gaz existant du type général décrit ci-dessus de manière à améliorer son rendement thermique. Une telle méthode consiste à relier le moyen de dérivation d'écoulement au moteur en un premier em- placement, à relier le premier moyen d'injection au moteur en un deuxième emplacement avec la première vanne reliée à l'écoulement de dérivation pour régler la quantité de fluide de fonctionnement quittant et rentrant dans le moteur. Le deuxième moyen d'injection- est aussi relié au moteur en un troisième emplacement et il comporte une deuxième vanne pour régler la quantité de vapeur injectée. Un moyen de commande sensible aux caractéristiques de fonctionnement du moteur est relié à la première et à la deuxième vannes pour régler le débit de fluide et de vapeur comme décrit ci-dessus, en vue d'augmenter le rendement thermique du moteur ainsi que sa puissance de sortie par rapport au rendement thermique prédéterminé résultant de sa conception antérieure. La description qui va suivre se réfère aux figures annexées qui représentent respectivement: figure 1, une vue schématique d'un mode de réali- sation relativement simple du moteur de la présente inven- tion; figure 2, une vue schématique d'un mode de réali- sation plus complexe du moteur de la présente invention. De nombreux types de moteur à turbine à gaz utili- - sés pour des applications terrestres ou maritimes sont déri- vés de moteurs conçus pour être utilisés dans différents ty- pes d'avions. Par exemple, ces moteurs sont utilisés pour propulser des bateaux, entraîner des générateurs électriques et différents types de pompes. Ces moteurs à turbine à gaz étaient au départ conçus et construits pour être légers et fonctionner le plus efficacement possible dans un avion dans une gamme de rapports de pressions d'écoulement de compres- seur prédéterminée ainsi que dans une gamme de rapports de pressions d'écoulement de turbine prédéterminée, choisies pour avoir un fonctionnement équilibré pour, par exemple, éviter le décrochage du compresseur. Il est connu que l'injection-de vapeur est capable d'améliorer le fonctionnement des moteurs à turbine à gaz comme par exemple décrit dans la demande de brevet français n 85 05956 citée ci-dessus. Cependant, de manière à éviter de nouvelles études très coûteuses et un nouvel outillage de fabrication pour que ce moteur à turbine à gaz s'adapte à l'injection de vapeur, on a prévu d'utiliser dans les appli- cations non-aviation, l'injection de vapeur tout en préser- vant les caractéristiques de fonctionnement prédéterminées du moteur. Par exemple, il est souhaitable de maintenir l'é- quilibre entre le fonctionnement du moyen de compression et de sa turbine associée et de préserver les caractéristiques de débit massique dans le moteur. La présente invention, dans son mode de réalisa- tion recommandé, réalise la modification d'un moteur à tur- bine à gaz de conception existante et ayant des caractéris- tiques de volume et de pression d'écoulement de fluide pré- déterminés. On réalise ceci en remplacant une partie du fluide de fonctionnement du moteur à énergie plus faible, par exemple le fluide comprimé par ou déchargé par un com- presseur, par un fluide d'énergie plus élevée tel que de la vapeur à énergie élevée tout en maintenant pratiquement le même débit massique dans le moteur. Le fluide de fonctionne- - 6 - ment à énergie plus faible est ensuite réintroduit ou injec- té en aval d'une zone de commande, telle que le distributeur d'une première turbine, classiquement une turbine haute pression. On effectue la modulation du débit de dérivation et de l'injection de vapeur par un moyen de commande sensi- ble à des caractéristiques de fonctionnement appropriées du moteur pour maintenir les caractéristiques prédéterminées de volume et de pression d'écoulement de fluide du moteur. En liaison avec la figure 1, un moteur à turbine à gaz 10 comporte, disposés en série, un moyen de compression 12 tel qu'un compression à rotor unique, un moyen de combus- tion tel qu'une chambre de combustion 14, une première tur- bine 16 et une deuxième turbine 18. Classiquement, l'air in- troduit dans l'admission du moteur est comprimé par le com- presseur et utilisé pour entretenir la combustion dans la chambre de combustion en coopération avec du combustible gé- néralement introduit en cet endroit. Les produits de combus- tion sont ensuite détendus dans la première turbine 16 qui est équilibrée en fonctionnement pour entraîner le compres- seur 12. Ensuite, le fluide de fonctionnement passe de la première turbine 16 dans la deuxième turbine 18 pour y être détendu. Cette deuxième turbine peut être une turbine de travail utilisée pour entraîner des dispositifs tels que des pompes, des générateurs, par un moyen de transmission de puissance tel qu'un arbre 21. Selon la présente invention, on modifie un moteur à turbine à gaz classique ou on y ajoute en supplément, un moyen de dérivation d'écoulement 20 relié au moteur en un premier emplacement 22 du moteur en amont d'une zone de com- mande de turbine par exemple un distributeur de turbine 24 de la première turbine 16. Comme représenté figure 1, le premier emplacement se trouve à proximité de l'extrémité aval du compresseur 12. Au moins une partie du fluide de fonctionnement enlevée par la dérivation 20 est injectée ou renvoyée dans l'écoulement de fluide du moteur par le pre- -7- mier moyen d'injection 28 en un deuxième emplacement 26 du moteur en aval du premier emplacement et en aval de la zone de commande de turbine 24 de la première turbine. Le fluide de fonctionnement non renvoyé à l'emplacement 26 peut être évacué ou peut être introduit dans une turbine supplémentai- re séparée. Une première vanne 30 est associée au moyen de dérivation 20 et au premier moyen d'injection 28 et régle la quantité de fluide enlevée au premier emplacement 22 et in- jectée au deuxième emplacement 26. Le premier emplacement 22 et le deuxième emplacement 26 sont choisis de sorte que le fluide de fonctionnement du moteur au deuxième emplacement 26 est à une pression inférieure à celle du premier emplace- ment 22 de manière à réaliser un écoulement positif du flui- de de dérivation. Un deuxième moyen d'injection 32 est relié au mo- teur en un troisième emplacement 34, entre le premier empla- cement 22 et la zone de commande de turbine 24, pour injec- ter dans le fluide de fonctionnement de moteur de la vapeur à énergie élevée à une pression supérieure à la pression du fluide de fonctionnement au troisième emplacement 34. Une deuxième vanne 36 est associée au deuxième moyen d'injection 32 pour régler la quantité de vapeur injectée dans le moteur au deuxième emplacement par le deuxième moyen d'injection. Pour fournir de la vapeur au deuxième moyen d'injection 32 via la vanne 36, on utilise une alimentation en vapeur 38 qui peut être une source extérieure au moteur, telle que de la vapeur de process excédentaire ou de la vapeur créée en chauffant de l'eau avec la chaleur provenant du moteur, par exemple de l'échappement du moteur. La première vanne 30 et la deuxième vanne 36 sont mises en oeuvre par une commande 40 sensible à des caracté- ristiques du moteur, par exemple, à des paramètres du com- presseur 12, de la première turbine 16, de la deuxième tur- bine, etc. Le schéma de détection par la commande 40 est représenté par les lignes en trait discontinu 42, 44 et 46. 8 - La commande 40 met en oeuvre la vanne 36 pour injecter dans le moteur au troisième emplacement 34 la vapeur en une quan- tité pratiquement équivalente en débit massique au fluide enlevé du moteur au premier emplacement 22 par les moyens de dérivation 20. La vue schématique de la figure 2, dans laquelle les mêmes numéros identifient des composants semblables com- me décrit ci-dessus en relation avec la figure 1, représente un système de moteur plus complexe. En figure 2, la première turbine 16 est une turbine haute pression qui entraîne un compresseur haute pression 12, et la deuxième turbine 18 est une turbine basse pression qui entraîne un compresseur basse pression quelquefois désigné sous le terme compresseur de suralimentation 13. En aval de la deuxième turbine 18 se trouve une turbine de travail 19, qui entraîne des disposi- tifs extérieurs, comme par exemple des pompes, de généra- teurs ou des hélices marines, par un moyen de transmission, représenté par l'arbre 21, d'un type bien connu et utilisé de la technique. Dans l'agencement de la figure 2, au moins une partie de la vapeur est créée à partir d'une alimentation en eau 48 envoyant de l'eau dans un échangeur de chaleur 50 si- tué dans l'échappement 52 du moteur comme décrit plus en dé- tail dans la demande de brevet français n 85 05956. Comme décrit dans cette demande, la vapeur peut provenir d'une source extérieure, d'un échangeur de chaleur situé dans l'échappement, d'un refroidisseur intermédiaire situé entre les étages du moyen de compression, ou de leur combinaison suivant la quantité de vapeur que l'on désire injecter dans le moteur au troisième emplacement 34. Comme mentionné auparavant, selon un mode de réa- lisation recommandé de la présente invention, la commande 40 met en oeuvre les vannes 30 et 36 pour enlever et réinjecter du fluide de fonctionnement du moteur et pour injecter de la vapeur l'énergie élevée, respectivement. Cette commande con- 257799 1 -9- serve les principes de fonctionnement du moyen de compres- sion, représenté par le compresseur 12 figure 1, et par le compresseur de suralimentation 13 et le compresseur haute pression 12 figure 2. On notera que le moyen de compression peut aussi comprendre une soufflante supplémentaire en amont du compresseur 12 figure 1 et du compresseur basse pression ou compresseur de suralimentation 13 figure 2. L'objectif est de maintenir la vitesse du rotor à la même valeur que celle qui a été choisie lors de la conception. Ceci permet de maintenir la marche de décrochage du moyen de compression et de préserver les caractéristiques de fonctionnement du moyen de compression les plus efficaces pour un meilleur rendement thermique ou, pour plus de puissance, au maximum permis des caractéristiques de fonctionnement du moyen de compression. La commande 40 détecte ces conditions et para- mètres de fonctionnement dans le moteur et manoeuvre les vannes 30 et 36 pour en maintenir les valeurs prédétermi- nées. La quantité de fluide de fonctionnement du moteur dé- rivée dans le moyen de dérivation 20 et réinjectée par les moyens d'injection 28 dépend de la quantité de vapeur dispo- nible pour la remplacer sur la base d'un débit massique pra- tiquement équivalent. Ainsi, bien qu'il soit souhaitable de dériver autant de fluide moteur que possible et de le rem- placer par de la vapeur à énergie élevée, la quantité de dé- bit dérivé ne doit pas être supérieure à celle qui appauvri- rait en oxygène le moyen de combustion en-dessous de ce qui est nécessaire au support d'une combustion convenable. De plus, si la quantité de débit dérivé est supérieure à la quantité de vapeur de remplacement disponible, le rendement du moteur diminuerait. La quantité dérivée réelle et rempla- cée par de la vapeur est équilibrée de manière à éviter d'a- voir pour résultat des distorsions en température et en pression provenant d'un mélange incomplet et de limitations d'inflammabilité dans la chambre de combustion. En ce qui concerne la relation entre le premier, - 10 - deuxième et troisième emplacements dans le moteur, selon la présente invention, on peut effectuer la dérivation du débit au premier emplacement 22 en n'importe quel endroit situé en amont d'une zone de commande de la turbine, tel que le dis- tributeur de turbine 24 de la première turbine 16, et le réinjecter en un point quelconque en aval de cette zone de commande. L'injection de vapeur en une quantité qui permet pratiquement de remplacer le débit massique de fluide du mo- teur de fluide dérivé peut alors avoir lieu au troisième emplacement 34 situé en aval du premier emplacement 22 jus- qu'à et y compris le deuxième emplacement 26. De préférence, le premier emplacement 22 se trouve dans les derniers étages du moyen de compression ou à son évacuation 23, comme repré- senté figures 1 et 2. Cependant, selon la présente inven- tion, le troisième emplacement 34 est en aval du moyen de compression parce que la vapeur à énergie élevée ou sur- chauffée est fournie à une pression supérieure à celle de l'évacuation du compresseur, par exemple du fait qu'elle a été créée avec un bon rendement à partir d'un système de chaudière et de pompe. Utiliser le compresseur du moteur pour comprimer la vapeur aurait pour résultat une perte du système. Ainsi que noté auparavant, la présente invention dans son mode de réalisation recommandé envisage "d'enlever" le fluide d'énergie moins élevé tel que l'air dans ou en aval du moyen de compression, par exemple le compresseur haute pression 12 de la figure 2, et de le remplacer par de la vapeur d'énergie élevée sur la base d'un débit massique pratiquement équivalent. Comme utilisé ici, le terme "vapeur d'énergie élevée", signifie vapeur saturée, de sorte que le produit de la masse et de l'enthalpie de la vapeur est supé- rieure au produit de la masse et de l'enthalpie du fluide du moteur tel que l'air comprimé qu'elle remplace. La réintro- duction ou l'injection du fluide de fonctionnement dérivé au deuxième emplacement 26 a pour but de récupérer de l'énergie - il - provenant de ce fluide à plus faible énergie. Le remplace- ment du fluide dérivé sur la base d'un débit massique prati- quement équivalent signifie que le débit massique de la va- peur injectée ne sera pratiquement pas supérieur au débit S massique du fluide du moteur. Cependant, il pourrait être légèrement inférieur dans la mesure o le produit du débit massique et de l'enthalpie de la vapeur est supérieur au produit du débit massique et de l'enthalpie du fluide enlevé. Un exemple particulier de l'amélioration du rende- ment obtenu par la présente invention lorsqu'on remplace de l'air à faible énergie par de la vapeur à énergie élevée est représenté dans les Tableaux 1 et 2 suivants. Les données de ces tableaux, calculées pour le même moteur, sont basées sur la configuration de moteur représentée figure 2. 1S Les données du tableau I sont basées sur l'absence d'écoulement de dérivation et d'injection de vapeur de rem- placement. Celles du tableau II sont basées sur 2,8% en poids d'air dérivé et 2,8% en poids de vapeur de remplace- ment, remplaçant ainsi l'air à faible énergie par de la vapeur à énergie élevée. TABLEAU I Pas d'écoulement de dérivation, pas d'injection de vapeur Figure 2 emplacement 12 13 21 23 24 Puissance de l'arbre kw 33333 rendement thermique 0,378 Température totale ( C) - 522 -1155 Pression totale(daN/cm2) 27,17 25,77 Débit massique compresseur gavage (kg/sec) 124,4 Débit massique compresseur (kg/sec) 123,9 TABLEAU II 2,8% en poids de dérivation d'air et 2,8% en poids remplacement par vapeur. Figure 2 position 12 13 21 23 24 20 22 26 32 34 Puissance arbre kW 34559 Rendement thermique 0,396 Température totale ( C) 521 1123 Pression totale (daN/cm2) 27,17 25,77 Débit massique compresseur gavage (kg/sec.) 124,6 Débit massique compresseur (kg/sec) 124,1 Air de dérivation Débit (kg/sec) 3,468 3,468 3,468 Température ( C) 334 334 334 Pression (daN/cm2) 9,047 9,047 9,047 Enthalpie air (joule/kg) 613,8.103 613,8.103 613,8.103 Vapeur de remplacement Débit (kg/sec) 3,473 3,473 Température ( C) 363 363 Pression. (daN/cm2) 27,15 27,15 Enthalpie vapeur (joule/kg) 1142.103 1142.103 N tir "O - 13 - Dans le Tableau II, toutes les enthalpies ont pour référence une vapeur à -228 C (0 Rankine). A partir d'une comparaison de ces données, on remarquera que la mise en oeuvre de la présente invention dans le mode de réalisation de l'exemple augmente de manière significative la puissance à l'arbre de 33333 kW à 34559 kW et le rendement thermique de 37,8% à 39,6% en remplaçant une partie du débit d'air par une masse équivalente de vapeur à énergie élevée. Cependant, on a maintenu les caractéristiques d'origine de volume et pression totale du moteur. De plus, en utilisant de la va- peur à énergie élevée pour remplacer l'air à énergie faible, selon la présente invention, en contournant la zone de com- mande de distributeur de premier étage de la turbine haute pression 16 de la figure 2, permet de réduire la température des gaz d'admission du rotor de la turbine de 32 C (1155 C - 1123 C) comme représenté tableau II à la ligne température totale. Dériver plus ou moins d'air à l'intérieur du com- presseur ou à sa sortie permettra de réduire, respective- ment, plus ou moins la température d'entrée du rotor de tur- bine. La dérivation de l'air plus loin en aval de la sortie du compresseur fournirait des incréments décroissant de ré- duction de température d'entrée du rotor de turbine. Un autre mode de réalisation de la présente inven- tion est constitué par une méthode pour modifier un moteur à turbine à gaz existant et comportant les moyens de compres- sion décrits ci-dessus, des moyens de combustion, une pre- mière turbine, et une deuxième turbine. Le moteur avant sa modification a des caractéristiques prédéterminées de rende- ment thermique et de pression et de volume d'écoulement de fluide. La méthode implique de raccorder au moteur en un premier emplacement un moyen de dérivation d'écoulement adapté pour enlever, sous la forme d'un écoulement de déri- vation, une partie du fluide de fonctionnement du moteur. Le premier moyen d'injection est relié à ce moyen de dérivation et au moteur en un deuxième emplacement, et est adapté pour - 14 - renvoyer vers l'écoulement du moteur au moins une partie du fluide de fonctionnement enlevé par le moyen de dérivation. La modification consiste en outre à raccorder une première vanne à l'écoulement de dérivation pour régler la quantité de fluide de fonctionnement enlevée au premier emplacement et injectée au deuxième emplacement. La méthode aussi com- prend le raccord au moteur en un troisième emplacement d'un deuxième moyen d'injection adapté pour injecter dans le fluide de fonctionnement du moteur de la vapeur à énergie élevée comme décrit ci-dessus. Le deuxième moyen d'injection comporte une deuxième vanne pour régler la quantité de va- peur injectée. Un moyen de commande est raccordé à la pre- mière et à la deuxième vanne pour régler, respectivement, le débit de fluide et de vapeur dans la première et la deuxième vanne comme décrit ci-dessus. Un autre mode de réalisation de la présente inven- tion consiste en une méthode de fonctionnement d'un moteur à turbine à gaz en vue d'améliorer son rendement thermique et sa puissance de sortie, le moteur ayant des caractéristiques prédéterminées de pression et de volume de débit de fluide et comportant des moyens de compression et des moyens de combustion, une première turbine et une deuxième turbine. La méthode consiste à enlever une partie du fluide de fonction- nement de l'écoulement de fluide du moteur en un premier emplacement du moteur et à injecter au moins une partie du fluide enlevé dans l'écoulement de fluide en aval de la zone de commande de la première turbine. On injecte aussi de la vapeur à énergie élevée dans l'écoulement de fluide du mo- teur en un troisième emplacement comme décrit ci-dessus en une quantité pratiquement équivalente en débit massique au fluide enlevé. La quantité de fluide de fonctionnement enle- vée au premier emplacement et injectée au deuxième emplace- ment, ainsi que la quantité de vapeur injectée au troisième emplacement est réglée de manière à pratiquement maintenir les caractéristiques de volume et de pression d'écoulement prédétermine. - 15 - REVENDICATIONS 1. Moteur à turbine à ga comportant en série des moyens de compression (12), des moyens de combustion (14), une première turbine (16) et une deuxième turbine (18), ca- ractérisé en ce qu'il comprend: - un moyen de dérivation d'écoulement (20) raccordés au moteur en un premier emplacement (22) en aval d'au moins une partie des moyens de compression et en amont d'une zone de commande (24) de la première turbine (16), adapté pour enlever de l'écoulement de fluide du moteur une partie du fluide de fonctionnement à une première pression; un premier moyen d'injection (28) recevant le - fluide provenant du moyen de dérivation et raccordé au mo- teur en un deuxième emplacement (26) en aval de la zone de commande (24) de la première turbine, le premier moyen d'in- jection étant adapté pour renvoyer dans l'écoulement de fluide du moteur au moins une partie du fluide de fonction- nement enlevé par le moyen de dérivation (20), le fluide de fonctionnement au deuxième emplacement (26) étant à une se- conde pression inférieure à la première pression; une première vanne (30) associée au moyen de déri- vation (20) et au premier moyen d'injection (28) pour régler la quantité de fluide enlevée au premier emplacement et in- jectée au deuxième emplacement; un deuxième moyen d'injection (32) raccordé au mo- teur en un troisième emplacement (34) entre le premier (22) et le deuxième (26) emplacements et en aval du moyen de com- pression (12)l pour injecter dans le fluide de fonctionne- ment du moteur de la vapeur à énergie élevée à une pression supérieure à la pression du fluide de fonctionnement au troisième emplacement, la vapeur. étant injectéee en une quantité pratiquement équivalente en débit massique au flui- de enlevé; une deuxième vanne associée (36) au deuxième moyen d'injection (32) pour régler la quantité de vapeur injectée 16 - dans le moteur par le deuxième moyen d'injection (32); et des moyens de commande (40) sensibles à des carac- téristiques de fonctionnement du moteur pour manoeuvrer les première (30) et deuxième (36) vannes pour régler le débit de fluide et de vapeur respectivement dans la première et la seconde vannes pour maintenir des caractéristiques prédéter- minées de volume et de pression d'écoulement de fluide du moteur. 2. Moteur à turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moteur est d'un type existant et a des caractéristiques de pression et de volume d'écoulement de fluide prédeterminées. 3. Moteur à turbine à gaz selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier emplacement (22) du moteur est en amont du moyen de combustion (14); et le troisième emplacement (34) du moteur est en aval du moyen de compres- sion (12) et en amont de la première turbine (16). 4. Moteur à turbine à gaz selon la revendication 1, comportant disposé en série une compresseur basse pression (13), un compresseur haute pression (12), des moyens de com- bustion (14), une turbine haute pression (16) et une turbine basse pression (18), caractérisé en ce que: le premier emplacement (22) du moteur est en aval d'au moins une partie du compresseur haute pression (12) et en amont d'une zone de commande (24) de la turbine haute pression (16); le premier moyen d'injection (28) est raccordé au moteur au deuxième emplacement (26) en aval de la zone de commande (24) de la turbine haute pression (16); le deuxième moyen d'injection (32) est raccordé au moteur au troisième emplacement (34) -situé entre le premier (22) et le deuxième (26) emplacement et en aval du compres- seur haute pression (12). 5. Moteur à turbine à gaz selon la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième moyen d'injection (32) - 17 - est raccordé au moteur entre le premier (22) et le deuxième (26) emplacement en aval du compresseur haute pression (12) et en amont de la turbine haute pression (16). 6. Procédé pour modifier un moteur à turbine à gaz S de conception existante et comportant disposés en série: un moyen de compression (12), un moyen de combustion (14), une première turbine (16), et une deuxième turbine-(18), le mo- teur, avant toute modification, ayant un rendement thermi- que, une puissance de sortie et des caractéristiques de pression et de volume de débit de fluide prédéterminés, ca- ractérisé en ce qu'il consiste à: raccorder au moteur en un premier emplacement (22), en aval d'au moins une partie du moyen de compression (12) et en amont d'une zone de commande (24) de la première turbine (16), un moyen de dérivation d'écoulement (20) adap- té pour enlever, sous la forme d'un écoulement de dériva- tion, une partie du fluide de fonctionnement à une première pression, raccorder au moyen de dérivation (20) et au moteur en un deuxième emplacement (26) en aval de la zone de com- mande (24) de la première turbine, un premier moyen d'injec- tion adapté pour renvoyer dans l'écoulement de fluide du mo- teur au moins une partie du fluide de fonctionnement enlevé par le moyen de dérivation (20), le fluide de fonctionnement au deuxième emplacement (26) étant à une pression inférieure à la première pression; raccorder une première vanne (30) dans l'écoule- ment de dérivation pour régler la quantité de fluide de fonctionnement enlevé au premier emplacement (22) et injecté dans le deuxième emplacement (26); raccorder au moteur en un troisième emplacement (34) entre le premier (22) et le second (26) emplacement et en aval du moyen de compression (12) un deuxième moyen d'in- jection (32) adapté pour injecter dans le fluide de fonc- tionnement du moteur de la vapeur à énergie élevée à une - 18 - pression supérieure à la pression du fluide de fonctionne- ment au troisième emplacement (34), le deuxième moyen d'in- jection (32) comportant une deuxième vanne (36) pour régler la quantité de vapeur injectée; et raccorder à la première (30) et à la deuxième van- ne (36) un moyen de commande (40) sensible aux caractéristi- ques de fonctionnement du moteur pour manoeuvrer les pre- mière et deuxième vannes pour. régler le débit de fluide et de vapeur respectivement, dans les première et deuxième van- nes pour injecter de la vapeur en une quantité pratiquement équivalente en débit massique au fluide de fonctionnement enlevé et pour maintenir les caractéristiques de fonctionne- ment prédéterminées du moteur tout en augmentant le rende- ment thermique et la puissance de sortie du moteur par rap- port au rendement thermique et à la puissance de sortie pré- déterminée. 7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de dérivation (20) est raccordé au moteur en amont du moyen de combustion (14); et le deuxième moyen d'injection (32) est raccordé au moteur entre les premier (22) et deuxième (26) emplacements en aval du moyen de compression (12) et en amont de la pre- mière turbine (16). 8. Méhode selon la revendication 6, dans laquelle le moteur comprend, disposé en série, un compresseur basse pression (13), un compresseur haute pression (12), des moyens de combustion (14), une turbine haute pression (16) et une turbine basse pression (18), méthode caractérisée en ce que le moyen de dérivation (20) est raccordé en aval d'au moins une partie du compresseur haute pression (12) et en amont de la turbine haute pression (16); et le deuxième moyen d'injection (32) est raccordé au moteur entre les premier (20) et deuxième (26) emplacements et en aval du compresseur haute pression (12) et en amont de - 19 - la turbine haute pression (16). 9. Méthode selon la revendication 8, caractérisée en ce que le moyen de dérivation (20) est raccordé en amont du moyen de combustion (14). 10. Méthode de fonctionnement d'un moteur à tur- bine à gaz en vue d'améliorer son rendement thermique et sa puissance de sortie, le moteur ayant des caractéristiques prédéterminées de pression et de volume de débit de fluide, le moteur comportant, disposé en série, un moyen de compres- sion (12), un moyen de combustion (14), une première turbine (16) et une deuxième turbine (18), méthode caractérisée en ce qu'elle consiste à; enlever de l'écoulement de fluide du moteur en un premier emplacement (22) situé en aval d'au moins une- partie du moyen de compression (12) et en amont d'une zone de com- mande (24) de la première turbine (16), une partie du fluide de fonctionnement à une première pression; injecter dans l'écoulement de fuide du moteur, en un deuxième emplacement (26) en aval de la zone de commande (24) de la première turbine (16), au moins une partie du fluide de fonctionnement enlevé au premier emplacement (22), l'écoulement de fluide du moteur au deuxième emplacement étant à une pression inférieure à la première pression; injecter dans l'écoulement de fluide du moteur, en un troisième emplacement (34) situé entre le premier (22) et le deuxième (26) emplacement et en aval du moyen de compres- sion (12) de la vapeur à énergie élevée à une pression supé- rieure à la pression du fluide de fonctionnement du troisiè- me emplacement, la vapeur étant injectée en une quantité pratiquement équivalente en débit massique au fluide enlevé; et régler la quantité de fluide de fonctionnement en- levée au premier emplacement (22) et injectée au deuxième emplacement (26), et la quantité de vapeur injectée au troi- sième emplacement, pour pratiquement maintenir les caracté- - 20 - ristiques prédéterminées de volume et de pression de débit de fluide. 11. Méthode selon la revendication 10, caractéri- sée en ce que S la partie de fluide de fonctionnement est enlevée en amont du moyen de combustion (14); et la vapeur à énergie élevée est injectée entre les premier (22)- et deuxième (26) emplacements en aval du moyen de compression (12) et en amont de la première turbine (16). 12. Méthode selon la revendication 10, dans la- quelle le moteur comporte disposé en série, un compresseur basse pression (13), un compresseur haute pression (12), des moyens de combustion (14), une turbine haute pression (16) et une turbine basse pression (18), caractérisée en ce que la partie de fluide de fonctionnement est enlevée en aval d'au moins une partie du compresseur haute pression (12) et en amont de la turbine haute pression (16) et la vapeur à énergie élevée est injectée entre le premier emplacement (22) et le deuxième emplacement (26) en aval du compresseur haute pression (12) et en amont de la turbine haute pression (16). 13. Méthode selon la revendication 12, caractéri- sée en ce que la vapeur à énergie élevée est injectée en amont du moyen de combustion (14).