Soutenance mémoire
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.
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.
La Combustion
Dans cette partie, l’objectif est de montrer que la bonne combustion est essentielle dans le fonctionnement d’une centrale thermique à vapeur. Pour ce faire, nous allons vérifier les relevés et les comparer aux valeurs de consignes, déceler les anomalies et proposer des solutions. Les paramètres sont :
– L’intensité du ventilateur de soufflage
– Le pouvoir calorifique inférieur du combustible
– La température sortie Réchauffeur d’Air
– La température de surchauffe
– La température de la cheminée
– La température entrée Turbine
– Les caractéristiques physico-chimiques du combustible .
Nous insisterons sur la commande du combustible en respectant ses caractéristiques et les proportions d’air car la qualité du combustible et celle de l’air sont d’une importance capitale. Il faudra également des équipements de qualité ; on doit alors se doter d’un réfrigérant d’air performant et d’un bon ventilateur. Nous allons évaluer la puissance contenue dans le combustible et le rendement de la combustion. Une étude particulière sur l’incidence du pouvoir calorifique inférieur sur la consommation spécifique de chaque groupe de la centrale thermique vapeur sera menée ainsi que l’incidence du pouvoir calorifique sur le budget du combustible. Cette étude a pour objectif de pousser les managers à faire un bon choix sur le combustible qu’ils doivent commander. Il existe des moyens de contrôle pour une bonne combustion à titre indicatif tels que :
– Le lecteur de flamme
– Le contrôle visuel de la couleur des gaz d’échappement
– Le débitmètre associé aux brûleurs .
La Combustion
Définition
La combustion est une réaction chimique exothermique. Elle n’aura lieu que lorsque le combustible, le comburant et l’énergie d’activation sont en proportion suffisante.
Constitution de la combustion
A la centrale thermique vapeur C3 du cap des biches, on a les trois éléments suivants :
– le combustible qui est un réactif est généralement du fuel lourd.
– Le comburant l’autre réactif de la combustion est de l’air.
– L’énergie d’activation qui est le déclencheur du feu le brûleur (un appareil électrique qui se met en route ou s’arrête). Il s’agit généralement de chaleur.
Arrêt d’une combustion
Pour arrêter une combustion, il faut supprimer un des trois éléments :
-suppression du combustible : fermeture d’une vanne ou d’un robinet qui alimente la combustion…
-suppression du comburant (étouffement) : utilisation d’un extincteur à neige carbonique, d’une couverture…
-suppression de l’énergie d’activation (refroidissement) : utilisation d’un extincteur à eau pulvérisée…
Vitesse du front de flamme et explosion
La combustion est caractérisée par la vitesse du front de flamme :
-La déflagration : vitesse de quelques centaines de mètres par seconde
-La détonation : vitesse de l’ordre du kilomètre par seconde (supérieure à la vitesse du son) .
Mélange
Un mélange est une réunion de deux ou plusieurs substances. On distingue deux grands types de mélanges:
-les mélanges hétérogènes, qui comportent plus d’une phase (qui est un milieu dans lequel les paramètres varient de manière continue) visible à l’œil nu.
-les mélanges homogènes, qui ne comportent qu’une seule phase visible à l’œil nu. On désigne la plupart du temps les solutions comme étant des mélanges homogènes.
|
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
