Bilan énergétique et exégétique d'une centrale thermique.

Chapitre III :

Résultats et discussion

Chapitre III Résultats et discussion

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III.1 Description du principe de fonctionnement :

L'eau (sous forme de mélange eau-vapeur) stockée dans la bâche alimentaire (Figure III.1, n° 12) à T = 168°C, et P= 13,7 bar est refoulée vers l'économiseur (Figure 2.1, n° 18) de la chaudière (Figure III.1, n° 17) à travers les pompes alimentaire (Figure III.1, n° 13) (trois pompes alimentaires) et les réchauffeurs haute pression (Figure 2.1, n° 14-15-16) alimentés par les soutirages de vapeur à partir des deux corps haute pression (CHP) et basse pression (CBP) de la turbine, elle subit par conséquent un réchauffement, et sa température et sa pression changent et deviennent ; T = 244°C, P = 176,5 bar. La vapeur passe par la suite tout d'abord par un surchauffeur (Figure III.1, n° 19) afin de la sécher et d'augmenter sa température. Dès que la pression atteint la valeur 127,5 bars et la température T= 545 °C, la vapeur est dirigée vers l'entrée de la turbine (CHP) où elle subit une première détente. A la sortie du corps à haute pression (CHP), les paramètres thermodynamiques sont respectivement : P= 28 bar et une température T = 330 °C. Ensuite, cette vapeur est resurchauffée avec un resurchauffeur (Figure III.1, n° 20) qui se trouve dans la chaudière, dans lequel elle atteint la température T= 545 °C.

Après cette resurchauffe, la vapeur est dirigée vers le corps à basse pression (Figure III.1, n° 22) (CBP) avec une pression de P = 25 bar. Ensuite elle s'écoule vers le corps à moyenne pression (Figure III.1, n° 23) (CMP) avec une température T= 158°C ; à la sortie de ce dernier, la pression chute à une valeur P = 0,05 bar. La vapeur collectée à la sortie du troisième corps de la turbine s'écoule par gravité dans un collecteur de vapeur pour arriver dans les deux puits du condenseur (Figure III.1, n° 1). La vapeur, en traversant le condenseur, est refroidie par l'eau de mer et revient à son état liquide. L'eau de refroidissement est ensuite rejetée la mer à l'aide d'un canal de rejet à ciel ouvert. Pour favoriser et accélérer la condensation, une dépression est créée par l'éjecteur (Figure III.1, n° 3).

Après le refroidissement de l'eau qui devient sous forme d'eau condensée T = 39°C, cette dernière est aspirée par des pompes d'extraction premier étage (Figure III.1, n° 2) constituées de deux pompes, l'une travaille et l'autre en réserve. A l'aide des pompes deuxième étage (Figure III.1, n° 5) (trois pompes, deux en service et une en réserve), l'eau extraite de ce poste est refoulée dans la bâche alimentaire (Figure III.1, n° 12) en passant par les réchauffeurs basse pression (Figure III.1, n° 6-8-9-10) alimentés par les soutirages des vapeurs de corps à basse pression (CBP) et moyenne pression (CMP) de la turbine pour augmenter la température du condensât jusqu'à T = 168°C.

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A l'entrée de la bâche alimentaire, le condensât passe par un dégazeur qui permet de faire un dégazage physique pour évacuer les gaz non condensables (O2.CO2) afin d'éviter la corrosion.

Le cycle est terminé. La combustion se fait au gaz naturel ou au Gas-oil (ce dernier est un combustible de réserve).

Après cette description générale du fonctionnement de l'installation présentée ci-dessus, on a essayer de réaliser une analyse énergétique et éxergétique de la centrale thermique d'Achouat malgré la situation sanitaire actuelle qui nous a pas permis d'avoir tous les paramètres thermodynamiques de fonctionnement.

C'est pour cela, nous avons pris quelques paramètres manquants des travaux précédents effectués au sein de cette centrale, par conséquent le calcul n'a pas été complété et détaillé.

Dans la figure ci-dessous, est indiqué les points choisis (utilisés pour l'étude thermodynamique) dans le schéma simplifié de la centrale thermique d'Achouat.

Figure III.1 Schéma du cycle de production

Avec :

1-Condenseur 6-Réchauffeur basse pression 1(RBP1).

2-Pompe d'extraction 1^er étage. 7-Condenseur de bouillée sans éjecteur

3-Ejecteur. 8- Réchauffeur basse pression 2 (RBP2)

4-Condenseur de bouillée avec éjecteur. 9- Réchauffeur basse pression 3(RBP3)

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5-Pompe d'extraction 2^ème étage. 10- Réchauffeur basse pression 4 (RBP4).

11-Dégazeur. 18-Economiseur

12-Bâche alimentaire 19- Surchauffeur.

13-Pompes alimentaires 20- Resurchauffeur

14- Réchauffeur haute pression 1 (RHP1). 21-Corps haute pression

15- Réchauffeur haute pression 2 (RHP2). 22-Corps basse pression.

16- Réchauffeur haute pression 3 (RHP3). 23-Corps moyen pression

17-Générateur de vapeur 24- Alternateur.

Et dans la figure qui suit, on donne le schéma du cycle avec les paramètres des points choisis

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Figure

III.2 : Schéma de la centrale thermique avec les paramètres des points choisis
Nous avons aussi regroupé les différentes grandeurs d'état de chaque point dans le tableau suivant :

Point	Pression (bars)	Températures (C°)	Débit (t/h)	Enthalpie (kJ/kg)	Entropie (KJ/kg.K)
1	127.5	545	617	3459.82	6.5
2	39.2	378	31.2	3171.7	6.7
3	28	330	43.4	3080.8	6.7
4	28	330	564.8	3080.8	6.7
5	25	545	564.8	3562.09	7.4
6	12.2	449	14.8	3369.2	7.5
7	6.8	345	25.2	3152.01	7.4
8	6.8	240	19.1	2929.63	7
9	6.8	160	27.4	2741.49	1.9
10	1.1	158	500.5	2784.76	7.6
11	1.18	70.2	19.6	2687.92	0.9
12	0.05	38	432	2573.4	8.4
13	0.05	39	432	161.39	8.4
14	8	39	576.3	161.39	0.5
15	20	40	576.3	167.39	0.5
16	18	61	576.3	255.31	0.8
17	15.7	101	617	424.41	1.3
18	15.7	130	617	546.31	1.6
19	15.7	160	617	675.41	1.9
20	13.7	168	617	710.36	2
21	186	162	617	797.21	1.9
22	184	195	617	873.35	2.2
23	182	162	617	943.95	1.9
24	176.5	244	617	1058.2	2.7

Tableau III.1 : Grandeurs d'état des différents points de la centrale

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