turbine à vapeur

Turbine à vapeur | Types, avantages, inconvénients, échecs

Une turbine à vapeur est un appareil qui convertit l’énergie thermique de la vapeur en énergie mécanique. Cette énergie mécanique est généralement utilisée pour produire de l’électricité. Il est inventé par sir Charles Parsons en 1884.

Turbine à vapeur

Types de turbines à vapeur

Ils sont essentiellement classés en deux types

  1. Turbine à impulsion
  2. Turbine de réaction

Une turbine composée d’aubes alternant avec des buses fixes est appelée turbine à impulsion, turbine Curtis, turbine Rateau ou turbine Brown-Curtis.

Une turbine composée de buses mobiles alternant avec des buses fixes est appelée turbine à réaction ou turbine Parsons.

Pertes d’énergie dans la turbine à vapeur

Il a des pertes d’énergie majeures

  • Perte de chaleur radiative due à une mauvaise isolation
  • Perte de pression de vapeur aux vannes et tuyaux de régulation
  • Perte de friction mécanique au niveau des roulements et autres surfaces
  • Fuite de vapeur

Panne de turbine à vapeur

Il peut échouer dans les circonstances suivantes

  • Excès de vitesse de la turbine
  • Vide de condenseur faible
  • Panne du système de lubrification
  • Vibrations élevées dans la turbine

Avantages de la turbine à vapeur

Ils ont les avantages suivants

  • Ils ont une grande fiabilité, en particulier dans les cas où une sortie soutenue à haute puissance est nécessaire
  • Ils ont moins de vibrations par rapport aux moteurs alternatifs
  • Ils nécessitent moins de débits massiques par rapport aux turbines à gaz
  • Ils ont un rapport puissance / poids très élevé par rapport aux moteurs alternatifs
  • L’efficacité thermique est généralement élevée par rapport aux moteurs alternatifs
  • Puisqu’il s’agit d’un moteur rotatif, il est donc plus adapté pour entraîner un générateur d’électricité

Inconvénients des turbines à vapeur

Ils ont les inconvénients suivants

  • Ils sont moins sensibles aux variations de la demande de puissance que les moteurs alternatifs
  • Ils prennent beaucoup de temps de démarrage par rapport aux turbines à gaz et aux moteurs alternatifs
  • Dans les opérations à charge partielle, la turbine à vapeur est moins efficace que le moteur alternatif

Fabricants de turbines à vapeur

Voici quelques fabricants de turbines à vapeur dans le monde

  • Toshiba
  • Mitsubishi Heavy Industries
  • Doosan Škoda Power
  • General Electric
  • Alstom
  • Bharat Heavy Electricals Limited
  • Siemens
  • Dongfang Electric
  • Shanghai Electric
  • Harbin Electric

Références:

Source de l’image: Par Александр Ситенький (Alexander Seetenky) – CPI BalNpp (Le Centre de l’Information Publique Balakovo NPP), CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11616298

Pertes et échecs: https://www.nuclear-power.net/nuclear-power-plant/turbine-generator-power-conversion-system/what-is-steam-turbine-description-and-characteristics/

Turbine à impulsion et à réaction: https://en.wikipedia.org/wiki/Steam_turbine

Catégorie: Génie des centrales électriques

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