Soutenance mémoire
Dans une situation marquée par une insuffisance de production d’énergie électrique engendrant des délestages quasi permanents et intempestifs, nous nous proposons de mettre en œuvre les moyens d’amélioration du rendement des échangeurs thermiques. Le rendement est un paramètre essentiel dans la conduite, l’exploitation et la maintenance des centrales thermiques pour la production d’énergie électrique et en particulier pour les centrales thermiques Vapeur. Les échangeurs thermiques constituent principalement les éléments nécessaires au bon fonctionnement des centrales thermiques. Il est donc important d’étudier les équipements thermiques et dans ce présent travail nous examinerons les chaudières qui sont des cas d’équipements thermiques en étudiant en détails tous les paramètres et facteurs mis en jeu à savoir la qualité de l’eau, du combustible et de l’air, le respect des consignes d’exploitation, le respect du planning de maintenance et des procédures. Ce faisant nous allons étudier d’abord la combustion en exploitant les différents paramètres relevés ou les résultats des analyses effectuées sur le combustible avec une comparaison des valeurs données par le constructeur de même que la fiabilité des divers équipements concernant la combustion.
La Présentation de la centrale thermique vapeur C3 du Cap des Biches
Pour permettre aux lecteurs de mieux comprendre le domaine d’étude, il nous a paru important de faire une présentation du site de production qui est la centrale thermique vapeur dénommée C3. Cette présentation visera :
– la situation géographique de la centrale
Elle va nous aider à localiser cette importante installation de production d’énergie électrique.
– l’organisation humaine
Nous aurons une idée sur l’effectif qui y travaille et la manière dont elle est utilisée.
– l’historique de la centrale depuis sa création .
Nous comprendrons les efforts qui ont été fournis depuis la création de la centrale jusqu’à nos jours.
– les installations
● les caractéristiques de chaudières
● les caractéristiques des turbines
● les caractéristiques des alternateurs
● Caractéristiques des transformateurs de groupe
● Caractéristiques des transformateurs de soutirage
● les caractéristiques des auxiliaires
➤ pompes alimentaires
➤ Pompes d’extraction
➤ Compresseurs .
Ces différents équipements mettront en exergue les capacités de production et les difficultés à gérer une telle unité de production d’énergie électrique.
– Le circuit mono hydrique
Il nous permettra de comprendre le principe de fonctionnement d’une centrale thermique vapeur, le rôle de chaque équipement et de chaque auxiliaire.
Présentation de la Centrale C3
Présentation de la Centrale C3
Historique
La Centrale C3 est une des plus vieilles centrale du réseau interconnecté. Cette centrale thermique à vapeur est composée de trois tranches d’une puissance totale installée de 87,5 MW et traverse depuis plusieurs années des contraintes entraînant une réduction de sa puissance assignée à 52 MW. Les principales caractéristiques sont données ci-dessous. Pour améliorer sa qualité de service et ses performances la SENELEC a eu à lancer un ambitieux et rentable programme d’investissement dont les différentes phases sont : Le renforcement de la capacité de production de la C3 par la dotation d’une turbine à gaz (n°3) d’une puissance de 25 MW en 1995 pour un montant de 6 milliards La réhabilitation des chaudières 303 et 302 en 1995 et 1996 pour un coût de 5 milliards de CFA .La réhabilitation du groupe 301 en début d’année 2001 pour un coût de 4.8 milliards de CFA . La réhabilitation du poste de déminéralisation de 15 t/h avec 3 réservoirs d’eau de stockage pour 650 millions de CFA .
Chaque tranche est composée d’une chaudière, d’un groupe turboalternateur, d’un poste d’eau, de transformateurs et d’auxiliaires permettant la production d’énergie électrique. Les unités utilisent le fuel lourd comme combustible avec un PCI de 9700 kcal/kg et une consommation spécifique de 300 g/KWH dans les conditions normales et optimales de production. Le système de régulation est du type pneumatique. Les alternateurs génèrent des tensions de 12,5 KV qui sont par suite élevées à 90KV par des transformateurs élévateurs alimentant le poste 90KV raccordé au réseau interconnecté du Sénégal.
Recommandations :
-Réhabilitation de toutes les trois tranches
Senelec doit profiter du programme de relance du secteur électrique dénommé plan Takkal pour réhabiliter les trois tranches vapeur de la centrale thermique C3 du cap des biches. Ce qui permettra de récupérer la puissance nécessaire connaissant la robustesse de ce système de production d’énergie électrique. Cette réhabilitation doit être basée sur des études profondes pour un choix judicieux des projets à mener.
– Pourvoi des postes vacants
Pour combler le déficit sur le plan de l’organisation humaine au niveau de cette centrale, SENELEC doit pourvoir les postes vacants sur proposition de la direction de la production. Ce pourvoi de postes doit répondre aux exigences et permettre de mener à bien le travail quotidien. Il permettra de réduire notablement les heures supplémentaires.
Il faudra dans certains cas penser à rajeunir ou à recruter en fonction des départs qui vont s’opérer à moyen et court termes. Il est important aussi pour certains postes de relever le niveau pour les agents qui y seront affectés. Nous devrions également former les nouvelles recrues afin qu’ils s’adaptent à leur poste de travail ou mettre l’accent sur le perfectionnement en fonction des nouvelles technologies.
– Les installations
La revue des installations met en évidence les caractéristiques de chaque équipement qui sont des facteurs importants pour la bonne marche des groupes de la centrale thermique vapeur C3 du cap des biches.
Cette revue nous donne une idée sur l’opportunité de la remise en état d’un équipement ou de son remplacement.
● Les chaudières
Il faudra remplacer la chaudière du groupe 302 par une nouvelle.
● les turbines
Nous devons procéder au remplacement des turbines 301 et 302
● les alternateurs
Il faudra acheter un alternateur pour le groupe 302
● les transformateurs de groupe
Le transformateur du groupe 302 est à remplacer .
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Table des matières
Introduction
Partie 0 : Présentation de la centrale thermique C3 du cap des biches
Partie I : La Combustion
La combustion
Analyse des caractéristiques physico-chimiques du combustible
Détermination de l’impact du pouvoir calorifique
Evolution des paramètres de combustion
Contrôle de la combustion
Recommandations
Partie II : la Chaudière
La chaudière
Etude de l’évolution des caractéristiques de chaudière
Recommandations
Partie III : Echange de chaleur
Echange de chaleur, corrosion et usure
Etude des paramètres d’échange thermique
Recommandations
Partie IV : Traitement des eaux de chaudière
Analyse des paramètres
Recommandations
Partie V : Analyse des risques
la méthode HAZOP
Analyse des risques
les recommandations
Partie VI : Rendement des chaudières
Calcul du rendement de chaudière par Martin
Analyse des paramètres
Recommandations
Recommandations
Conclusion
Bibliographie
Annexes
