264
Chapitre 9
Avec cette modification, la détente dans la turbine est interrompue et la vapeur est conduite dans une nouvelle série de tubes pour porter à nouveau sa
température à haute température (usuellement aux limites métallurgiques de
la turbine). La détente est alors complétée jusqu’à la pression du condenseur.
Le rendement global de l’installation est augmenté si la température
moyenne de chauffage l’est aussi ; il faut donc choisir avec soin la pression de la resurchauffe. La consommation spécifique, elle, est diminuée dans
tous les cas, avec les avantages décrits plus haut.
9.4.5 La régénération
Lorsque Rankine a modifié le cycle de Carnot, il a réduit le travail à fournir
pour compresser l’eau et augmenté la chaleur nécessaire pour l’amener
en entrée de turbine. En contrepartie, le rendement thermodynamique a
diminué : en effet, lorsque l’eau pénètre dans la chaudière, sa température
est désormais très faible. Elle reçoit de la chaleur de façon non-réversible.
Pour augmenter la réversibilité du cycle (et donc son rendement), il est
possible de réchauffer l’eau progressivement, en utilisant la chaleur en
provenance de la turbine (où la température de la vapeur varie). Cette
technique est nommée régénération. On peut ainsi imaginer un cycle comme
décrit en figures 9.18 et 9.19 ci-dessous, où l’eau liquide en sortie de pompe
est réchauffée progressivement en refroidissant la turbine.
Figure 9.18 – Circuit d’une centrale à vapeur avec régénération. On prélève de la
chaleur à la turbine pour réchauffer l’eau liquide avant qu’elle ne pénètre dans la
chaudière. Idéalement, le transfert de chaleur se fait de façon réversible.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen
Chapitre 9
Avec cette modification, la détente dans la turbine est interrompue et la vapeur est conduite dans une nouvelle série de tubes pour porter à nouveau sa
température à haute température (usuellement aux limites métallurgiques de
la turbine). La détente est alors complétée jusqu’à la pression du condenseur.
Le rendement global de l’installation est augmenté si la température
moyenne de chauffage l’est aussi ; il faut donc choisir avec soin la pression de la resurchauffe. La consommation spécifique, elle, est diminuée dans
tous les cas, avec les avantages décrits plus haut.
9.4.5 La régénération
Lorsque Rankine a modifié le cycle de Carnot, il a réduit le travail à fournir
pour compresser l’eau et augmenté la chaleur nécessaire pour l’amener
en entrée de turbine. En contrepartie, le rendement thermodynamique a
diminué : en effet, lorsque l’eau pénètre dans la chaudière, sa température
est désormais très faible. Elle reçoit de la chaleur de façon non-réversible.
Pour augmenter la réversibilité du cycle (et donc son rendement), il est
possible de réchauffer l’eau progressivement, en utilisant la chaleur en
provenance de la turbine (où la température de la vapeur varie). Cette
technique est nommée régénération. On peut ainsi imaginer un cycle comme
décrit en figures 9.18 et 9.19 ci-dessous, où l’eau liquide en sortie de pompe
est réchauffée progressivement en refroidissant la turbine.
Figure 9.18 – Circuit d’une centrale à vapeur avec régénération. On prélève de la
chaleur à la turbine pour réchauffer l’eau liquide avant qu’elle ne pénètre dans la
chaudière. Idéalement, le transfert de chaleur se fait de façon réversible.
Schéma CC-by-sa Olivier Cleynen
Thermodynamique de l’ingénieur par Olivier Cleynen