IV. RESULTATS ET
DISCUSSION
1. Présentation des
tests réalisés
Les tests d'analyse d'humidité et les tests de
performances on donner les données suivantes :
Ø Test d'humidité et du
PCI
Le taux d'humidité moyen, avec le protocole BFT (Bois
et Foret Tropical),sur masse brute est de 36 %pour le premier lot et de 52 %
pour le deuxième lot caractérisé.
Ø Tests de performance
Les tests ont été réalisés en
utilisant les compteurs d'énergie (présenté en Annexe 2)
mais un problème d'incohérence entre les valeurs mesurées
et la capacité maximale de l'installation a conduit à se baser
sur un autre indicateur, la production d'électricité a
été alors évaluée en faisant un calcul de
puissance se basant sur l'intensité lue sur l'afficheur du groupe
électrogène durant chaque test, la valeur moyenne a
été évaluée par l'opérateur de
l'expérimentation sur les données observées sur
l'afficheur du groupe (résultats ci-dessous).
|
% charge
|
N°Essai/Date
|
Nombre d'heure
|
Pmoy
(kW)
|
Quantité de bois consommée
(Kg)
|
Consommation spécifique (Kg/kWh)
|
Energie
Produite au cours du test (kWh)
|
Observations
|
|
31%
(10kW)
|
1 (24/08/13)
|
2h00
|
10
|
57
|
2,85
|
20
|
Néant
|
|
2(06/06/13)
|
2h00
|
10
|
52
|
2,6
|
20
|
Néant
|
|
3(07/06/13)
|
2h00
|
10
|
60
|
3
|
20
|
Néant
|
|
75%
(24kW)
|
1 (16/06/13)
|
2h00
|
24
|
54
|
1,13
|
48
|
3 arrêts du Brf de 5 min chacune
|
|
2(17/06/13)
|
2h30
|
24
|
79
|
1,32
|
60
|
2arrêts du Brf de 5 min chacune
|
|
3(18/06/13)
|
2h30
|
24
|
82
|
1,37
|
60
|
3 arrêts du Brf de 5 min chacune
|
|
4(04/07/13)
|
5h00
|
24
|
175
|
1,46
|
120
|
Néant
|
|
5(08/07/13)
|
5h00
|
24
|
155,5
|
1,30
|
120
|
Néant
|
|
6(09/07/13)
|
4h00
|
24
|
145
|
1,51
|
96
|
Néant
|
Tableau 17 : Bilan
avec le bois
|
% Charge
|
N° Essai/date
|
Nombre d'heure
|
Pmoy
(kW)
|
Consommation coque
|
Quantité de coques consommée
Kg/kWh
|
Energie
Produite durant le test (kWh)
|
T° cyclone
|
Observations
|
|
75%
(24kW)
|
1 (12/07/13)
|
02h00
|
24
|
63
|
1,31
|
48
|
211°C+/- 10°C
|
Quantité moindre de particule fine,
|
|
2(20/08/13)
|
02h00
|
24
|
55,5
|
1,16
|
48
|
160<T°<200°C
+/- 10°C
|
Quantité moindre de particule fine,
|
|
3(26/09/13)
|
02h00
|
24
|
60
|
1,25
|
48
|
180<T°<220°C
+/- 10°C
|
Quantité moindre de particule fine,
|
Tableau 18 : Bilan avec
les coques de noix de coco2. Analyses et
interprétations
Les expérimentations ont fait ressortir que plus la
charge augmente plus la consommation spécifique de bois diminue.
Les essais longs durés (4 ou 5h) sur les auxiliaires
(31%) n'ont pas été possibles du fait des contraintes de terrain
et de la priorité de la gestion de la ressource, même si les
résultats obtenus sont assez satisfaisants sur les plages horaires
testées.
Figure 5 :
Consommation spécifique avec du bois suivant les charges simuler de 31%
et 75%
Figure 6 :
Consommation spécifique avec des coques de noix de coco sur 75%de
charge
Le combustible utilisé pour chaque test a
été sélectionné dans un lot qui a subi le
même parcours de conditionnement et qui respecte les exigences de type,
de granulométrie et d'humidité. Les mesures de débit de
biomasse ont été réalisées chaque 15 min de
fonctionnement en laissant 15 min au process au préalable pour
être stable avant de débuter les prises de mesures.
On observe sur la figure 5 que pour une charge (75%) les
consommations spécifiques sont entre 1,13 et 1,46
kg/kWh pour le bois ,et sur la figure 6pour les coques de noix de coco
de1,16 à 1,31 kg/kWhindépendamment du nombre
d'heure de test qui allait jusqu'à 2h30 pour les test 1,2 et 3 ; et
5 heures pour les test 4,5 et 6.
La consommation spécifique est alors relativement
stable et basse.Les mêmes mesures à 31% de charge
montre une consommation ente 2,6 et 3 kg/kWh sur 2 heures pour
chaque test.
La différence enregistrée au niveau de
l'énergie surtout sur les 75% de charge relève
du fait que le BRF n'est pas un process continu et les mesures de consommation
fluctuent et dépendent de la matière à broyer et de
l'habilité de l'opérateur.
Le process de conversion s'est déroulé dans des
conditions optimales de fonctionnements tout au long de l'essai depuis
l'obtention du gaz jusqu'à l'arrêt du système aussi bien
avec le bois que les coques de noix de coco.
Les températures au niveau du cyclone montrent une
stabilité du process en fonctionnement entre 150 et
230°C.
La température récupérée en
cogénération atteint les 100 à 120 °C dans le
séchoir au bout de 15 min de fonctionnement, ce qui nous permet de la
valoriser le séchage final de la matière première et
d'abaisser l'humidité de 30% à 15 % en trois heures.
La variation de l'eau de lavage entre 0,7 et 1 au bout d'une
heure indique que l'on peut se délester des moteurs de la tour de
refroidissement pendant quelques minutes et libérer de la puissance pour
démarrer éventuellement des charges assez gourmandes en courant
comme celles de l'usine de recyclage de plastique.
A partir de cette expérimentation nous avons pouvons
estimer les quantités de combustible, notamment le bois ou les coques
de noix de coco à ajouter à intervalle régulier en
fonctionnement.
3. Perspectives
d'amélioration des tests
Ces tests pourraient être plus précis et complet
si l'on y ajoutait une instrumentation afin de suivre l'évolution des
paramètres de fonctionnement. Les équipements cités
ci-dessous seront plus adaptés pour des tests longes durées (5
à 7 heures continues) pouvant aider dans l'étude des performances
plus précises du système en générale et du moteur
à gaz en particulier :
Ø 1 thermocouple pour la température de
fumée
Ø 1 thermocouple pour la température ambiante
Ø 1 Pt1000 pour la température de sortie du gaz a
la sortie du réacteur
Ø 1 Pt100 pour la température du gaz à
l'entrée du groupe élec
Ø Un capteur de pression à l'entrée du gaz
coté groupe électrogène
Ø Une centrale d'acquisition de données afin
d'avoir plus de précisions et de données sur les
résultats
Ces outils devraient aider pour suivre la courbe de charge du
gazéifieur, et les paramètres critiques en fonctionnement pour
des analyses d'endurance et de performance afin réaliser une
étude plus complète surtout côté moteur afin
étudier et déterminer conditions optimales de fonctionnement.
La nature des charges testées au-delà des 31%
même s'il respecte les contraintes de terrain n'est pas stable pour
réaliser des tests de précision .De ce fait il faudrait penser
à trouver si possible un process plus stable et continue faisant des
appels de puissance stable.
A cela on pourrait éventuellement ajouter une ligne
d'échantillonnage afin de mesurer la composition du syngaz et la teneur
mesurée en poussières et goudrons, et calculer les taux de
conversion et le rendement énergétique du gazeifieur.
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