Définition des problèmes des détecteurs de flammes

Mémoire de projet de fin d’étude master ingénierie mécanique

Résolution du problème des détecteurs de flammes

Présentation des bruleurs

Les brûleurs sont des dispositifs installés sur les murs du foyer de la chaudière qui reçoivent d’une part le combustible et d’autre part le comburant.Ils ont pour fonction de mélanger dans des proportions correctes l’air et le fuel oïl ou gaz oïl pour les brûler et permettre la combustion.La tranche fuel oïl comporte neuf brûleurs disposés en trois étages. Chaque étage comprend trois brûleurs et chaque brûleur est indépendant pour le contrôle commande à distance.

Avant d’atteindre les brûleurs avec une pression de 1.8 bars, il traverse deux vannes tout ou rien.
L’une d’elle est la vanne générale propane (HGPL1) et l’autre (HGPL2) a trois voies. Si la HGPL1 est ouverte, la HGPL2 est ouverte dans le sens de laisser circuler le propane vers le brûleur. Dans le cas contraire, la HGPL2 est ouverte de telle façon de laisser échapper le propane vers l’atmosphère.

Circuit air comprimé L’air comprimé est aspiré par des ventilateurs de soufflage vers la tranche avec une pression de 7 bars. Il subit une détente de pression à 0.8 bars avant d’attaquer le brûleur pour se mélanger avec le propane.

Circuit gaz oïl (GO)

Le gaz oïl est destiné pour l’allumage des brûleurs pendant le démarrage à froid des tranches. Il est stocké dans des citernes, et est refoulé par une pompe d’alimentation GO vers le collecteur principal. Un capteur de pression régule via un régulateur PI la pression du, dit collecteur en agissant sur une vanne régulatrice de pression PCV23 assurant ainsi sa recirculation vers les citernes de stockage.
Un transmetteur de débit permet à l’operateur de contrôler le débit exact du G.O consommé. Le débit consommé par les brûleurs est réglable grâce à une vanne régulatrice de débit FCV03. Une vanne tout ou rien est installée juste après la FCV, C’est une vanne de sécurité appelée localement vanne générale gaz oïl (V.G.G.O), qui doit être ouverte pour laisser passer le GO aux brûleurs Vient ensuite un capteur de pression PS35 qui déclenche une alarme lors de la chute de pressiondu GO dans le collecteur indiquant la présence d’une très basse pression GO (10bars).

Définition des problèmes des détecteurs de flammes

La centrale thermique de Mohammedia est composée de quatre tranches, les deux tranches (1 et2) fonctionnent en fuel et les autres (3et4) au charbon, chaque tranche en fuel est équipée par 9 bruleurs frontaux et chaque tranche en charbon est équipée par 16 bruleurs frontaux Chaque bruleurs est doté de deux détecteurs de flammes, la refroidissement de ces détecteurs était assuré par des ventilateurs boosters. Pour augmenter le rendement de ces détecteurs, on a abouti à les remplacer par d’autre de nouvelle génération. Par vieillissement des anciennes ventilateurs, les détecteurs ne sont plus refroidis et ont enregistrés des défaillances dues aux brulures des composants électroniques.

Analyse des pertes engendrées par les détecteurs

Les problèmes fonctionnements du système d’air de refroidissement des détecteurs de flammes ont causée des défaillances remarquables, entrainant la détérioration de 12 détecteurs et 8 amplificateurs pour chaque tranche par année. Sachant que chaque détecteur de flamme vaut 1700 DH et celui de l’amplificateur est 800DH. Les pertes annuelles engendrées par les changements détecteurs de flamme sont : P1= (12*1700+8*800)*4=107,2KDH
En plus, la défaillance d’un détecteur provoque une marche aveugle du système automatisé, ce qui engendre l’arrêt de la tranche, c’est-à-dire une indisponibilité de celle-ci. Pour chaque détecteur, le temps de mise en marche après défaillance est de 2 heures, l’indisponibilité totale des tranches à cause de ces détecteurs chaque année est d’environ D=8 heures Le cout de annule de cette indisponibilité est : P2=(NT*150MW*D*PK) Avec : NbTr : Nombre de tranche D: indisponibilité annuelle PK : prix (1KWh=0,6 DH)
Application numérique : P2=4*150*8*0,6*1000=2880 KDH Le cout global des pertes annuelles est : PT=P1+P2=3000 KDH

Proposition de solution

Pour remédier à ces défaillances il faut investir en une solution qui va augmenter la fiabilité des détecteur de flammes, c’est-à-dire proposer un procède permettant de débiter l’air nécessaire à leurs refroidissement et par conséquence prolonger leur durée de vie. Il y’a deux solution à étudier : La première solution est d’effectuer le refroidissement par l’air comprimé sèche provenant d’un compresseur, nécessaire au refroidissement du détecteur de flamme. La deuxième solution est d’utiliser des ventilateurs pour assurer le débit d’air.
Pour faire le chois entre ces deux solutions on va les évaluer à l’aide d’une grille multicritère. Grace à un brainstorming effectué avec les bureaux de méthodes on a aboutis à l’établissement des critères qui sont les suivantes : Le cout. La fiabilité. La maintenabilité. La consommation d’énergie
Pour le niveau de satisfaction de ses critères on a choisis 3 niveaux : Le premier est bon avec une valeur de 3 Le deuxième est moyen avec une valeur de 2 Le troisième est moins bon avec une valeur de 1.

Table des matières

Introduction
I. Cahier des charges
II. Introduction
III. Chapitre 1 : Présentation de l’unité d’accueille
1. Présentation de l’ONE
2. Présentation de la CTM
IV. Chapitre 2: Etude critique des ventilateurs de la DTM
1. Analyse de l’existant
2. Analyse des couts de l’indisponibilité des ventilateur
3. Analyse des causes
4. AMDEC
5. Plan d’action
V. Chapitre 3 : Résolution des problèmes de détecteurs de flammes
1. Présentation du bruleur
2. Définition des problèmes de détecteurs de flammes
3. Analyse des pertes engendrées par les détecteurs
4. Proposition de solution
5. Etude hydraulique du circuit de refroidissement
6. Etude technico-économique de la solution
VI. Conclusion générale
VII. Annexe
VIII. Bibliographie

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