BE561251A

BE561251A -

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Publication number: BE561251A
Authority: BE
Priority date: 1956-10-08
Also published as: DE1048595B; FR1189953A

Description

La présente invention concerne une centrale thermique, avec circuit d'un agent moteur utilisant la chaleur qui se dégage d'un réacteur atomique.

Dans l'état actuel de la technique, l'énergie libérée dans un réacteur atomique n'est utilisable qu'indirectement, par l'intermédiaire d'un circuit thermique, d'ans lequel la chaleur dégagée par le réacteur est transmise directement ou par l'intermédiaire d'un agent thermique auxiliaire à l'agent moteur d'une installation thermique. Comme les frais d'installation d'un réacteur atomique, comparés par exemple à une chaudière à vapeur chauffée par un combustible, sont très élevés tandis que le coût de la matière fissible nécessaire pour la production d'une certaine quantité d'énergie est plutôt faible, l'emploi de centrales fonctionnant à l'énergie atomique se justifiera économiquement s'il est possible de les faire fonctionner à pleine charge toute l'année.

économique même dans le cas où des marches à charge partielle sont fréquentes, dans le circuit d'une centrale thermique du type décrit ci-dessus, selon l'invention,

il est prévu d'adjoindre à l'échangeur de chaleur qui transmet. à l'agent moteur la chaleur provenant du réacteur atomique, un réchauffeur complémentaire de l'agent moteur* brûlant un combustible et branché, au moins partiellement, en parallèle avec l'échangeur.. Ce réchauffeur est destiné à couvrir les pointes de charge;de l'installation.

Une telle centrale permet d'utiliser uniformément l'énergie libérée dans le réacteur atomique. Les pointes'

de charge qui n'interviennent que pendant une partie

de la durée totale de fonctionnement sont par contre couvertes par le réchauffeur fonctionnant au combustible, qui peut être construit sans grands frais.

Dans les figures 1 et 2 du dessin on a représenté de manière simplifiée deux exemples d'exécution de l'objet

de l'invention.

Selon la fig. 1, la chaleur dégagée par le

réacteur atomique 1 est transmise un agent thermique auxiliaire, gazeux ou liquide, qui décrit un circuit

fermé traversant un échangeur de chaleur 2. La circulation de l'agent thermique auxiliaire est assurée par une pompe 3, qui le conduit au réacteur atomique 1, par.. une tuyauterie 4. A sa sortie du réacteur, l'agent thermique auxiliaire

est amenée par,une tuyauterie 5, à un tube distributeur 6, placé à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 2 et duquel partent des tubes 7. Ces derniers débouchent ensuite dans un collecteur 8, relié par une tuyauterie 9 à l'aspiration de la pompe 3.

L'échangeur de chaleur 2 sert de générateur de vapeur. La chaleur libérée dans le réacteur atomique est transmise par l'agent thermique auxiliaire à l'eau contenue dans l'échangeur thermique et entourant les tubes 7, et qui s'évapore. La vapeur saturée ainsi produite est conduite par une tuyauterie 10 à un surchauffeur 11,

chauffé par un combustible, et de là une tuyauterie 12

la conduit à une turbine 13, dans laquelle elle se détend

en fournissant du travail. La turbine 13 entraîne un générateur de courant électrique 14.

La vapeur d'échappement s'en va par une tuyauterie 15 dans un condenseur 16. Le condensat est extrait par une\ pompe 17 et traverse deux réchauffeurs 18 et.19, chauffés par de la vapeur de soutirage prélevée sur la turbine 13, par les tuyauteries 20 et 21. 22 et 23 désignent les tuyauteries de retour du condensat se formant dans les réchauffeurs 18 et 19. La totalité du condensât est réintroduite comme eau d'alimentation dans l'échangeur de chaleur 2. A la sortie du réchauffeur 19, une pompe 24 envoie le condensat, à l'aide de la tuyauterie 25, d'abord dans un réchauffeur d'eau d'alimentation 26 chauffé par

les fumées, et ensuite, à l'aide de la tuyauterie 27,

à l'échangeur 2. Le circuit de l'agent moteur'de l'installation de puissance thermique est ainsi fermé. Le

débit de l'agent moteur circulant de la sorte est prévu

pour la production d'une puissance constante destinée à couvrir une charge de base.

Pour couvrir les pointes de charge, il a, par contre, été prévu un deuxième générateur de vapeur 28.

Ce dernier est branché dans le circuit de l'agent moteur, en parallèle avec l'échangeur de chaleur 2. Sur la tuyauterie d'eau d'alimentation 27, en un point 29, est branchée une tuyauterie 30 conduisant une partie de l'eau d'alimentation au collecteur inférieur 31 du générateur de vapeur 28. Ce collecteur est relié par des tubes bouilleurs 32 à un collecteur supérieur 33. Le générateur de vapeur 28 est chauffé par un combustible amené par une tuyauterie 34. La vapeur produite est conduite, par des tuyauteries 35, à un collecteur 36, et de là, parune tuyauterie 37, à un embranchement 38 de la tuyauterie
10, dans laquelle elle se mélange à la vapeur produite dans l'échangeur de chaleur 2.

Le générateur de vapeur 28 forme, avec le surchauffeur 11 et le réchauffeur d'eau d'alimentation 26, un réchauffeur chauffé par un combustible. Les gaz chauds produits par la combustion du combustible amené par la tuyauterie 34 lèchent d'abord les tubes bouilleurs 32

d'alimentation 26, pour s'échapper enfin par une cheminée 39. Dans le but de régler séparément la température de

1 surchauffe de la vapeur, il a été placé en amont du surchauffeur 11 un brûleur supplémentaire, alimenté, en combustible par une tuyauterie 40. Dans le surchauffeur 11, disposé en aval du générateur de.vapeur 28, la totalité du débit de l'agent moteur provenant de l'échangeur de chaleur 2 et du générateur de vapeur 28 est réchauffée et surchauffée, respectivement.

Dans l'installation représentée fig. 2, les mêmes pièces sont désignées par les mêmes chiffres de référence que dans la fig. 1. Cette installation se distingue

cependant de celle selon la fig. 1 par le fait que la vapeur saturée sortant de l'échangeur de chaleur 2 est conduite directement à la turbine 13 par une tuyauterie 41.

La vapeur saturée sortant du collecteur 36 du générateur de vapeur 28 disposé en parallèle avec l'échangeur de chaleur 2 est, seule, conduite au surchauffeur 11, par une tuyauterie 42. Le générateur de vapeur 28 est prévu pour fonctionner à une pression plus élevée que l'échangeur de chaleur 2. C'est pourquoi, dans la tuyauterie 27 branchée' sur la tuyauterie d'eau d'alimentation 30, une pompe 43 a été ajoutée. La vapeur qui traverse le surchauffeur 11 est à une pression et une température plus élevées que la vapeur sortant de l'échangeur de chaleur 2. En conséquence, cette vapeur est dirigée, par une tuyauterie 44, sur une turbine d'amont 45,

avant d'être mélangée à la vapeur sortant de l'échangeur 2. Dans cette turbine d'amont, la vapeur est détendue jusqu'à la pression de la vapeur sortant de l'échangeur 2, en produisant du travail. Elle.est ensuite ramenée,

par une tuyauterie 46, à l'embranchement 47 de la tuyauterie 41. La turbine 45 fournit de l'énergie à un générateur de courant électrique 48..

Dans cette installation, l'échangeur de chaleur 2 est donc branché en parallèle, non seulement avec le générateur de vapeur 28, mais.encore avec la machine motrice, c'est-à-dire la turbine 45, dans laquelle l'agent moteur, réchauffé dans le réchauffeur 28, 11, fournit du travail en se détendant partiellement avant d'être mélangé à l'agent moteur sortant de l'échangeur

de chaleur.

Les exemples d'exécution décrits concernent des

.centrales à vapeur, c'est-à-dire des centrales dans lesquelles l'agent moteur décrit un circuit fermé en changeant d'état physique. Cependant l'idée de l'invention peut évidemment être appliquée également à des centrales dans lesquelles l'agent moteur décrit la totalité du cycle en conservant l'état gazeux.

Revendications:-

1. Centrale thermique comportant un agent moteur circulant

en circuit fermé pour l'utilisation de la chaleur dégagée dans un réacteur atomique, caractérisée en ce que le circuit de l'agent moteur, en plus d'un échangeur de chaleur transmettant à l'agent moteur la chaleur

libérée dans le réacteur, comporte un réchauffeur complémentaire de l'agent moteur, chauffé par un combustible et destiné à couvrir les pointes de charge, ledit réchauffeur étant, au moins partiellement, branché en_ parallèle avec 1!échangeur.

Claims

2. Centrale thermique selon la revendication 1, caractérisée

en ce. que le réchauffeur de l'agent moteur, chauffé par un combustible, comporte une partie branchée en parallèle avec l'échangeur de chaleur et une partie de surchauffe disposée en aval, dans laquelle la totalité du débit

de l'agent moteur sortant de l'échangeur de chaleur

et de la partie du réchauffeur citée en premier lieu

est réchauffée (fig. 1).

3. Centrale thermique selon la revendication 2, caractérisée

en ce que l'échangeur de chaleur et la partie du réchauffeur chauffé par un combustible, qui est branchée en parallèle avec lui, forment tous deux des générateurs de vapeur et la vapeur qui sort de ces générateurs est réunie pour être surchauffée dans la partie du réchauffeur située en aval.

4. Centrale thermique selon la revendication 1, caractérisée

en ce que l'échangeur de chaleur est également branché

en parallèle avec une machine motrice dans laquelle l'agent moteur chauffé dans le réchauffeur branché en parallèle fournit du travail en se détendant partiellement avant d'être mélangé à l'agent moteur sortant de l'échangeur de chaleur (fig. 2).

5. Centrale thermique selon la revendication 4, ca-

ractérisée en ce que l'échangeur de chaleur sert de générateur de vapeur saturée, et le réchauffeur chauffé par un combustible et monté en parallèle avec lui sert

de générateur de vapeur à plus haute pression avec surchauffeur, la vapeur surchauffée étant détendue dans une turbine d'amont jusqu'à la pression de la vapeur. saturée produite dans l'échangeur de chaleur, puis détendue à nouveau, après réunion avec cette dernière, dans une turbine basse-pression.