Quelle quantité de vapeur une turbine à vapeur de 100 MW nécessite-t-elle à pleine charge ?

Une turbine à vapeur de 100 MW nécessite 360 tonnes de vapeur par heure si chaque kilogramme fournit 1 000 kJ d’énergie électrique aux bornes du générateur. Si ce rendement énergétique effectif est inférieur, la demande de vapeur augmente ; s’il est supérieur, elle diminue. Il s’agit d’un exemple de calcul, et non d’une valeur nominale universelle. Pour établir un débit à pleine charge fiable, il faut connaître les conditions de la vapeur à l’admission, la pression d’échappement, le rendement de la turbine et définir clairement ce qui est inclus dans la puissance de sortie de 100 MW.

La première question à poser est donc de savoir si le système de vapeur proposé peut maintenir le débit requis dans les conditions spécifiées à l’admission de la turbine. La seule capacité de la chaudière ne permet pas de répondre : les pertes de pression, les prélèvements de vapeur pour les procédés, les besoins en vapeur d’extraction et les performances du condenseur influent tous sur la quantité de vapeur disponible pour la production d’électricité.

Calculer le débit à partir de l’énergie fournie par kilogramme

Pour une turbine simple à une admission et un échappement, sans extraction ni réchauffage, la relation préliminaire est la suivante :

Débit de vapeur (kg/s) = puissance électrique de sortie (kW) ÷ [(h₁ − h_2s) × η_is × η_m × η_g]

Ici, h₁ est l’enthalpie à l’admission et h_2s l’enthalpie à l’échappement après une détente idéale à entropie constante jusqu’à la pression d’échappement spécifiée. Les deux valeurs sont exprimées en kJ/kg. Le