II.3 Types de centrales thermiques :
II.3.1 Les centrales à turbine à vapeur
:
La turbine à vapeur est un moteur thermique à
combustion externe, fonctionnant selon le cycle thermodynamique dit de
Clausius-Rankine. Ce cycle se distingue par le changement d'état
affectant le fluide moteur qui est en général de la vapeur d'eau.
Elle transforme l'énergie thermique de la vapeur d'eau pendant la
détente en énergie mécanique de rotation d'arbre pour
entrainer un dispositif mécanique tournant. [1]
II.3.2 Les centrales à turbine à
combustible :
Dans une turbine à combustion (TAC),
l'électricité est générée grâce
à la circulation de gaz d'échappement issus d'une chambre de
combustion et traversant directement la turbine. La chambre de combustion est
le plus souvent interne à la turbine, elle génère de la
chaleur à partir d'un mélange d'air initialement comprimé
et de fioul ou de gaz. Alors que le fioul
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Chapitre I Généralités sur
les centrales thermique et les
cycles de production d'énergie à
vapeur
apporte une sécurité de fourniture, le
développement des TAC gaz est aujourd'hui privilégié,
notamment pour des raisons environnementales (émissions de gaz à
effet de serre et d'éléments polluants moindres). Ce type de
centrale démarre en seulement quelques minutes. [1]
Figure I.2 Turbine à combustible
II.3.3 Les centrales à cycle combiné au
gaz naturel :
Un cycle combiné consiste à produire de
l'électricité sur deux cycles successifs. Le premier cycle est
semblable à celui d'une TAC: le gaz brûlé en
présence d'air comprimé actionne la rotation de la turbine
reliée à l'alternateur. Dans le second cycle, la chaleur
récupérée en sortie de la TAC alimente un circuit vapeur
qui produit également de l'électricité avec une turbine
à vapeur (TAV).
Les centrales à Cycle Combiné Gaz (CCG)
présentent l'avantage d'atteindre des rendements élevés,
notamment par rapport aux TAC en cycle simple, ils permettent de réduire
les émissions atmosphériques (dioxyde de carbone, oxyde d'azote,
oxydes de soufre). Ces nouvelles installations contribuent à
améliorer les performances environnementales. [1]
La cogénération :
La cogénération est un système de
production simultanée de chaleur et d'électricité. La
chaleur dégagée lors de la production d'électricité
est récupérée pour chauffer des locaux ou utilisée
pour alimenter des procédés industriels. Cette production
combinée permet d'économiser 15 à 20% d'énergie
primaire par rapport à la production séparée des
mêmes quantités de chaleur et d'électricité. En
outre, elle réduit de façon significative les émissions de
CO2 par kWh produit. La cogénération est donc une manière
de valoriser les pertes d'énergie et d'optimiser l'efficacité
énergétique d'un système. [1]
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les centrales thermique et les
cycles de production d'énergie à
vapeur
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