Brevet FR2772423A1 — publié le 19990618

INSTALLATION DE TURBINE A VAPEUR L'invention se rapporte à une installation de turbine à vapeur comprenant un groupe turbo-alternateur disposé sur une semelle de fondation et constitué d'une turbine à vapeur présentant une partie haute pression et au moins une partie basse pression, et d'un alternateur, une unité d'alimentation en huile pour les paliers de turbine et pour les dispositifs de commande, cette unité comprenant au moins un réservoir d'huile avec dispositif associé de pompage et de filtration et étant disposée dans une cuve à huile pour récupérer l'huile s'échappant en cas de fuites, ainsi que des conduites de liaison entre l'unité d'alimentation en huile et la turbine à vapeur. Il est généralement connu de disposer les groupes turbo-alternateurs comprenant respectivement une turbine à vapeur et un alternateur associé à l'intérieur d'une centrale sur un massif de fondation qui est réalisé sous forme de semelle de fondation et est monté sur des supports élastiques en vue de l'amortissement des vibrations qui se produisent inévitablement en fonctionnement. Il est en outre généralement connu de lubrifier les paliers de turbine à l'aide d'huile sous pression, l'alimentation en huile de lubrification s'effectuant par une unité d'alimentation en huile qui comprend normalement un réservoir d'huile, une pompe, un dispositif de filtration ainsi que des dispositifs pour maintenir constante la pression d'huile. De plus, dans le cas d'une commande hydraulique de composants, il est possible de prévoir une station hydraulique correspondante avec un réservoir d'huile supplémentaire pour l'huile hydraulique ainsi qu'une pompe avec filtre et dispositif de maintien sous pression. Cette unité d'alimentation en huile qui est inévitable pour le fonctionnement de la turbine à vapeur est disposée, dans des installations usuelles, à côté du massif de fondation pour la turbine à vapeur, dans un local séparé, et est reliée par des conduites aux emplacements de lubrification. La localisation de l'unité d'alimentation en huile, c'est-à-dire la disposition de cette unité sur le côté ou en avant du massif de fondation, dépend en général du type et de la taille du groupe turbo-alternateur, de la disposition du massif de fondation soit au niveau du sol, soit sous forme de semelle ou table reposant sur des supports, et de la disposition du condenseur associé à la turbine à vapeur. Dans tous les cas, l'installation de l'unité d'alimentation en huile nécessite un volume supplémentaire qui occupe une surface au sol correspondante et entraine des frais supplémentaires. Partant de cet état de la technique, le but de l'invention est de créer une installation de turbine à vapeur du type défini ci-dessus qui exige moins d'espace tout en respectant toutes les exigences concernant la structure, le fonctionnement et la sécurité. Ce but est atteint, selon l'invention, par le fait que le groupe turbopompe comprenant la turbine et l'alternateur est disposé en position décalée latéralement par rapport au milieu de la semelle de fondation et que l'unité d'alimentation en huile est intégrée à la semelle de fondation. Etant donné que contrairement au mode d'installation conventionnel suivant lequel le groupe turbo-alternateur est disposé symétriquement par rapport à la semelle de fondation, le groupe turbo-alternateur, suivant l'invention, est décalé vers un côté par rapport au milieu de la semelle de fondation, on dispose, sur le côté opposé, de surface d'installation libre dans laquelle l'unité d'alimentation en huile peut être intégrée à la semelle de fondation. A cet effet, suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, la semelle de fondation comprend un premier évidement servant de cuve à huile et recevant l'unité d'alimentation en huile. Cet évidement est ménagé dans la semelle de fondation à une profondeur qui est suffisante pour que cet évidement puisse recevoir le réservoir d'huile et tous les composants additionnels tels que pompe, filtre, composants de maintien sous pression. L'évidement pourvu de préférence d'un revêtement résistant à l'huile assume simultanément la fonction d'une cuve de récupération d'huile, c'est-à-dire qu'en cas de panne, si une fuite d'huile devait se produire, l'huile qui s'échappe est récupérée dans l'évidement à revêtement étanche, évitant ainsi que l'huile ne mouille les composants chauds disposés en dessous de la turbine. Suivant un autre mode de réalisation, la semelle de fondation est munie d'évidements supplémentaires dans lesquels sont disposées des conduites tubulaires pour relier l'unité d'alimentation en huile à la turbine à vapeur. Ces évidements supplémentaires sont de préférence réalisés sous forme de canaux et peuvent être en particulier disposés de part et d'autre le long de la turbine à vapeur. En outre, il est avantageux de relier chaque évidement supplémentaire au premier évidement de telle manière que l'huile récupérée dans ces évidements supplémentaires s'écoule vers le premier évidement servant de cuve de récupération d'huile et s'y trouve accumulée. Suivant un mode de réalisation préféré de l'invention, le premier évidement recevant l'unité d'alimentation en huile est disposé latéralement à côté de la turbine à vapeur, en particulier latéralement à côté de la partie haute pression de la turbine à vapeur. Ainsi, la surface au sol occupée par la semelle de fondation est utilisée de façon optimale. De la même manière, suivant un autre mode de réalisation de l'invention, le premier évidement et donc l'unité d'alimentation en huile peuvent également être disposés latéralement à côté de l'alternateur. L'invention telle que décrite trouve des applications avantageuses pour toute installation de turbine à vapeur dans laquelle la semelle de fondation prévue pour le groupe turbo-alternateur comprenant la turbine et l'alternateur est réalisée au choix en tant que table montée sur supports ou de semelle au niveau du sol. Dans les deux cas, on évite le bâtiment additionnel qui est normalement nécessaire pour loger l'installation d'alimentation en huile. Cela permet non seulement de limiter considérablement les dépenses de construction, mais, du point de vue fonctionnement, l'installation conforme à l'invention de l'unité d'alimentation en huile offre également des avantages non négligeables, les trajets aller et retour pouvant être maintenus aussi courts que possible. En particulier l'intégration au corps de fondation, telle qu'elle est prévue suivant l'invention, offre un avantage décisif en ce qui concerne l'évacuation d'éventuelles fuites d'huile vers le premier évidement, réalisé sous forme de cuve de récupération d'huile, dans lequel sont disposés le réservoir d'huile et les composants d'alimentation en huile proprement dits. En se référant au dessin annexé, on va décrire ci- après plus en détail un exemple de réalisation de l'invention illustré par la figure unique du dessin annexé qui est une vue en perspective d'un groupe turbo- alternateur disposé sur une semelle de fondation. Selon la figure unique, un groupe turbo-alternateur comprenant une turbine à vapeur 12 et un alternateur 14 est disposé sur une semelle de fondation 16 ou est intégré à cette semelle. La turbine à vapeur comprend un étage combiné haute pression et pression moyenne 18 suivi, en direction de l'alternateur 14, d'un étage basse pression 19. Il convient de noter à ce sujet que l'agencement illustré à titre d'exemple n'est représenté que schématiquement et ne montre pas les détails qui ne sont pas essentiels pour l'invention. Il est essentiel pour l'invention que les deux composants du groupe disposés axialement l'un derrière l'autre, à savoir la turbine à vapeur 12 et l'alternateur 14, sont disposés en position décalée vers un côté sur la semelle de fondation 16, ce qui permet de disposer sur l'autre côté, à côté de l'alternateur 14 ou à côté de l'étage haute pression, d'espace libre supplémentaire qui peut être utilisé pour l'installation d'une unité d'alimentation en huile 20 indispensable pour la turbine à vapeur, cette unité d'alimentation en huile 20 étant placée dans un premier évidement 22 en forme de caverne ménagé dans la semelle de fondation 16. Il est ainsi possible de renoncer à la construction d'un local séparé pour l'unité d'alimentation en huile 20, ce qui est extrêmement avantageux dans la mesure o il n'est ni nécessaire de construire une enceinte supplé- mentaire, ce qui impliquerait du temps et des frais, ni nécessaire de prévoir des dispositifs de protection additionnels contre d'éventuels dommages dus aux fuites d'huile, dans la mesure o le tout est intégré dans la semelle de fondation 16. L'unité d'alimentation en huile 20 sert aussi bien à la lubrification des paliers de turbine non représentés qu'à la mise à disposition d'huile hydraulique pour les composants de commande de la turbine à vapeur 12. L'unité d'alimentation en huile 20 est représentée de façon très schématique en tant que récipient en forme de conteneur et comprend au moins un réservoir d'huile qui reçoit l'huile de lubrification, au moins une pompe pour la distribution de l'huile de lubrification sous pression ainsi que des dispositifs de filtration et de maintien sous pression et des canalisations pour relier l'unité d'alimentation en huile 20 aux différents points d'alimentation de la turbine à vapeur 12. Comme déjà mentionné précédemment, selon l'invention, un premier évidement 22 en forme de caverne est ménagé dans la semelle de fondation 16, évidement dans lequel est disposée l'unité d'alimentation en huile 20. Cet évidement est rendu étanche et résistant à l'huile et sert ainsi simultanément de cuve de récupération d'huile. Toujours en vue de la récupération d'huile de fuites, d'autres évidements 24 sont prévus dans la semelle de fondation 16, évidements dans lesquels passent les conduites de liaison entre l'unité d'alimentation en huile et la turbine à vapeur 12. Ces évidements 24 supplémentaires sont réalisés sous forme de canaux et sont reliés au premier évidement 22 de telle manière que l'huile s'échappant en cas de fuites éventuelles et récupérée dans l'un des évidements supplémentaires 24 soit conduite directement dans le premier évidement 22. Bien entendu, les évidements supplémentaires 24 sont également rendus étanches et résistants à l'huile. Ainsi, en plus de l'économie d'espace, l'invention procure un avantage supplémentaire résultant du fait que les conduites de liaison sont posées en étant d'une part protégées et en étant néanmoins bien accessibles et que des dispositions additionnelles en vue de la protection contre des dommages dus à l'échappement d'huile ne sont pas nécessaires. La semelle de fondation 16 peut être disposée au niveau du sol ou être réalisée sous forme de table portée par des supports, l'une ou l'autre de ces solutions pouvant être choisie indifféremment dans la mesure o, suivant les deux solutions, tous les composants intervenant dans l'invention sont également intégrés dans la semelle de fondation 16. Selon les conditions d'installation du groupe turbo-alternateur 10 dans la centrale et selon la place disponible qui dépend des conditions d'installation, il est possible le cas échéant de prévoir également deux premiers évidements 20. Dans ce cas, un premier évidement, tel que représenté sur la figure 1, est placé à côté de l'alternateur 14 et l'autre premier évidement est placé à côté de la partie haute pression de la turbine à vapeur 12, les deux premiers évidements communiquant également avec des deuxièmes évidements en forme de canaux. Dans ce cas, l'un des deux premiers évidements 22 renferme une unité d'alimentation en huile 20 pour l'alimentation en huile de lubrification de la turbine 12 et l'autre premier évidement renferme une unité d'alimentation en huile 20 pour l'alimentation en huile de commande. Les dimensions des premiers et deuxièmes évidements 22, 24 dépendent de l'encombrement des composants devant y être installés et de la place nécessaire, mais il existe normalement suffisamment de place pour ménager les premiers et deuxièmes évidements 22, 24. REVENDICATIONS 1. Installation de turbine à vapeur comprenant un groupe turboalternateur (10) disposé sur une semelle de fondation (16) et constitué d'une turbine à vapeur (12) qui présente une partie haute pression (18) et au moins une partie basse pression (19) et d'un alternateur (14), une unité d'alimentation en huile (20) pour les paliers de la turbine et les dispositifs de commande, cette unité comprenant au moins un réservoir d'huile avec dispositif associé de pompage et de filtration et une cuve à huile pour récupérer l'huile due aux fuites, ainsi que des conduites de liaison entre l'unité d'alimentation en huile (20) et la turbine à vapeur (12), caractérisée par le fait que le groupe turbo-alternateur (10) composé de la turbine (12) et de l'alternateur (14) est disposé en position décalée latéralement par rapport au milieu de la semelle de fondation (16) et que l'unité d'alimentation en huile (20) est intégrée à la semelle de fondation (16). 2. Installation de turbine à vapeur suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la semelle de fondation (16) est munie d'un premier évidement (22) qui reçoit l'unité d'alimentation en huile (20) et sert de cuve à huile. 3. Installation de turbine à vapeur suivant la revendication 2, caractérisée par le fait que la semelle de fondation (16) est munie d'évidements supplémentaires (24) dans lesquels sont disposées des conduites tubulaires pour relier l'unité d'alimentation en huile (20) à la turbine à vapeur (12). 4. Installation de turbine à vapeur suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les évidements supplémentaires (24) sont réalisés sous forme de canaux. 5. Installation de turbine à vapeur suivant la revendication 3 ou 4, caractérisée par le fait que les évidements supplémentaires (24) sont disposés de part et d'autre le long de la turbine à vapeur (12). 6. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée par le fait que le premier évidement (22) et les évidements supplémentaires (24) sont rendus étanches et résistants à l'huile et servent de dispositifs de récupération d'huile en cas de fuites. 7. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée par le fait que les évidements supplémentaires (24) sont reliés au premier évidement (20) de telle manière que l'huile récupérée dans les évidements supplémentaires (24) s'écoule vers le premier évidement (22) servant de cuve collectrice d'huile et s'y accumule. 8. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le premier évidement (22) est disposé latéralement à côté de la turbine à vapeur (12). 9. Installation de turbine à vapeur suivant la revendication 8, caractérisée par le fait que le premier évidement (22) est disposé latéralement à côté de la partie haute pression (18) de la turbine à vapeur (12). 10. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée par le fait que le premier évidement (22) est disposé latéralement à côté de l'alternateur (14). 11. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la semelle de fondation (16) prévue pour le groupe turboalternateur (10) formé par la turbine (12) et l'alternateur (14) est réalisée sous forme de table portée par des supports. 12. Installation de turbine à vapeur suivant l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée par le fait que la semelle de fondation (16) prévue pour le groupe turboalternateur (10) comprenant la turbine (12) et l'alternateur (14) est disposée au niveau du sol.