Les combustibles et le mode de combustion

Le développement industriel constitue une composante essentielle de la puissance économique d’un pays. Il est avant tout tributaire de la possibilité de disposer des moyens de production. Et, ces moyens de production fonctionnent par l’exploitation de l’énergie. L’énergie qui, comme nous le savons, se présente sous de nombreuses formes, mais la plus utilisée est en fait l’énergie électrique.

Dans le cas de Madagascar, nombreuses sont les zones rurales qui ne disposent pas encore de l’électricité. Ce problème est dû apparemment au manque de moyens non seulement en matériel de production, mais surtout en matière censée fournir de l’énergie primaire ( combustible, énergie renouvelable,…).Même si les plus importantes des centrales de production de l’électricité chez nous fonctionnent à partir de l’énergie renouvelable( chute d’eau) ce qui est le cas d’une centrale hydroélectrique, certaines régions ne peuvent pas se permettre d’utiliser ce procédé vue la situation géographique de Madagascar. Les centrales thermiques utilisant des combustibles comme du fuel oïl, gasoil par exemple, engendrent pour sa part des problèmes économiques (produit importé) .

LES COMBUSTIBLES ET LE MODE DE COMBUSTION

Les combustibles

Ce sont des substances susceptibles d’être brûlées dont la combustion produit de l’énergie calorifique

Les combustibles sont des composés de carbone et d’hydrogène auxquels viennent s’adjoindre parfois de l’oxygène, du soufre et de l’azote. Ils sont d’origine naturelle ou artificielle.

Les combustibles sont classés en trois groupes :
– les combustibles solides
– les combustibles liquides
– les combustibles gazeux .

Les combustibles solides utilisés dans les générateurs de vapeur
Les combustibles solides utilisés dans les générateurs de vapeur sont d’origine très divers.

Ce sont :
– Les combustibles fossiles d’origine directe : charbon, tourbes,…
– Les combustibles fossiles sous produit : cokes de houille,…
– Les combustibles d’origine végétale :, bois, bagasse, balle de riz,…

Les combustibles de récupération : déchets de bois, ordure ménagère, déchets industriels,… Ces types de combustible peuvent être en vrac ou comprimés.

Caractéristiques
Afin de déterminer convenablement les équipements de combustion, il est nécessaire de voir leurs caractéristiques physico-chimiques. tel que :
– la teneur en eau
– la teneur en matière volatile
– la composition chimique du combustible
– l’hétérogénéité du produit
– le pouvoir calorifique
– la granulométrie .

GENERALITES SUR LE GENERATEUR DE VAPEUR

Définition

La chaudière que l’on appelle aussi générateur de vapeur est un appareil formé essentiellement de groupes d’échangeurs de chaleur, destiné à transformer l’eau en vapeur et délivrer celle-ci à une pression et à une température bien déterminées, en utilisant une source de chaleur bien définie.

Classification de la chaudière

Il existe une grande variété d’installations d’après leur utilisation, mais nous ne les considérons que pour les chaudières industrielles à vapeur, et les centrales thermiques. Elles peuvent être classées comme suit :

• La nature de la vapeur produite
– De basse pression : la pression varie de 8 à 16 bars
– De moyenne pression : la pression varie de 16 à 45 bars
– De haute pression : la pression se trouve au-delà de 45bars
• Le débit de vapeur produite
– Petite installation : le débit est inférieur à 6t/h
– Moyenne installation :le débit est compris entre 10 à 75t/h
– Grande installation :le débit est plus de 75t/h
• leur type de circulation d’eau
– Chaudière sans circulation dirigée
– Chaudière à circulation naturelle
– Chaudière à circulation dirigée ou contrôlée
• leur type constructif
– Chaudière à tube d’eau
– Chaudière à tube de fumée .

Domaine d’utilisation
Les principales utilisations industrielles d’un générateur de vapeur sont en premier lieu la production d’énergie motrice et électrique pour le cas d’une centrale thermique. Mais aussi, il représente un outil de production important comme matière première ou comme source de chaleur intermédiaire dans presque toutes les branches de l’industrie chimique, alimentaire, papeterie et textile,…

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Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
PREMIERE PARTIE : ETUDE DESCRIPTIVE
CHAPITRE 1. LES COMBUSTIBLES ET LE MODE DE COMBUSTION
1.1. Les combustibles
1.2. Le mode de combustion
CHAPITRE 2. GENERALITES SUR LE GENERATEUR DE VAPEUR
2.1. Définition
2.2. Classification de la chaudière
2.3. Domaine d’utilisation
2.4. Les principales caractéristiques d’une chaudière
2.5. Les eaux d’alimentation de la chaudière
a- CHAPITRE 3. DESCRIPTION DE LA MACHINE
3.1. Introduction
3.2. Description générale de la chaudière conçue
3.3. Le choix du type
3.4. Circuit des fluides caloporteurs dans le générateur
3.5. Les éléments constitutifs de la chaudière conçue
3.6. Les matériaux utilisés
DEUXIEME PARTIE : APPLICATION A UNE MICRO-CENTRALE THERMIQUE
CHAPITRE 4. PRESENTATION SOMMAIRE DU PROJET
4.1. Finalité ou objectifs globaux du projet
4.2. Buts ou objectifs spécifiques du projet
4.3. Quantité du combustible disponible résultant de l’usine
4.4. Description de l’installation
CHAPITRE 5. ETUDE DE FONCTIONNEMENT DU GENERATEUR
5.1. Cycle thermodynamique appliqué et diagramme
5.2. La production de la vapeur
5.3. Etudes des différentes pertes calorifiques du générateur
5.4. La masse du combustible brûlé
5.5. Rendement thermique de la chaudière
5.6. Les températures des fumées aux différents parcours
CHAPITRE 6. CALCUL ET DIMENSIONNEMENT DES ELEMENTS
6.1. Calcul de la surface de chauffe
6.2. Calcul de la cheminée
6.3. Calcul des éléments sous pression
6.4. Calcul des organes auxiliaires
6.5. Caractéristiques du générateur conçu
CHAPITRE 7. MANUEL D’UTILISATION
7.1. Consigne d’ordre général et mode opératoire
7.2. Consigne de sécurité
7.3. Consigne d’entretien et de maintenance
1.1.1.4- TROISIEME PARTIE : ETUDE ECONOMIQUE
1.1.1.5- CHAPITRE 8. CALCUL ECONOMIQUE
8.1. Les diverses charges d’investissement
8.2. Les éléments du coût opératoire « C.O »
8.3. Le coût du Kg de vapeur produite « Cv »
8.4. Comparaison du coût de consommation spécifique
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIES
TABLE DES MATIERES
ANNEXES