[PDF] Détermination des nouveaux paramètres et étude du comportement

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UNIVERSITECHEIKHANTADIOP

ECOLESUPERIEUREPOLYTECHNIQUE

DETHIES

1 En vue del'obtentiondu Diplômed'IngénieurdeConceptionen

GénieElectromécanique

Titre:

éterminationdesnouveauxaramètres et étude du om ortementtllermomécaniue de la nouvelle chambre ft on,bustion de la chaudière 301 du Ca desBiche

Auteur:ElèveIngénieurMoussaLOUM

Directeurexterne:

- M.OusseynouDIAO

Directeursinternes:

-DrSalifGAYE

DrDorothéAZILINON

Juillet2001

Projet de Fin d'Etudes

DEDICACES

E.I.MoussaLüUM

GEM5 GrâceàALLAH,LeToutPuissant,LeMiséricordieux,jeme suiscouchébachelier et voilà que Mohamed(PSL),tabernacledeslumièreset desconnaissances, jeledédiece travail. - A monpère,lemeilleurdeséducateurs -A mamèrel'exempledesmamans -A feu magrand-mèrepourl'éducationqu'elle m'adonnée -A mesfrèresetsoeurs - A mes ami(e)s etcamaradesdepromotion

Je vousdédiece travail

1 1

SENELEC

EcoleSupérieurePolytechniqueTHIES

Juillet2001

Projetde Fin d'Etudes

REMERCIEMENTS

E.I.MoussaLüUM

GEM5 Un grand plaisir nous comble enrédigeantces quelques lignes dereconnaissance auprès de toutes cespersonnesqui ont porté leurattentionpour laréussitede ce travail avec l'aidede Dieu, LeMiséricordieux: - DrSalifGAYE pour sadisponibilité,son sens del'abnégation,son dynamisme et sa vigilance dont il a fait preuve tout au long de l'encadrementdu projet. Il nous a toujours facilité le travail en nousmontrantdu bout du doigt le bon chemin, - DrDorothéAZILINONqui a bien vouluaccepterl'encadrementde ce projet. Il n'aménagé lui aussi aucun effort pour nous faciliter larechercheet l'orientation tout au long de cette marche pénible de la quête de solutions, - Dr FadelNIANGpour saparticipationsans mesure sur larecherchede solutions, - M.OusseynouDIAO,chefde servicemaintenancevapeurde la SENELEC le directeurexterne duprojet quinous a mis dans lesconditionsmeilleures pour l'accomplissementde cette tâche qu'ilnous avait confiée. Sonouvertured'esprit et son sens de l'orientationnous a permis d'accomplirsans équivoque notre mission. Sadisponibiliténous a étéd'unetrès grande utilité, - M.SerigneMBAYE, ingénieur au Cap desBiches,qui nous abeaucoupaidé sur lacompréhensionde latranche30l, - MlleBoussoFAYE,Secrétaireau ServiceMaintenanceVapeur pour sa disponibilité et sonapportlogistique qu'elleaapporté - Et enfm tout ce qui de près ou de loin ontparticipé

àl'édificationde cet arsenal.

II 1

Juillet2001

ProjetdeFind'Etudes

SOMMAIRE

E.I.MoussaLOUM

GEM5 Nousallonsprésenterdansce quisuituntravailaccomplipoursatisfaireuncahierdes chargesprésenté parlaSENELEC,danslacadrede laréhabilitationde lacentraleC3 du Cap desBicheset qui serésumeen cestermes: thermomécaniquede lanouvellechambredecombustionde lachaudière301

».Ce

fonctionnementde lachaudièreaprèslaréhabilitation.Ildevradonnerainsi tous les élémentsthermodynamiquesrelatifsà l'évolutiondesparamètresde lanouvelle chaudière.

Ainsi ilseraprocédéd'abord

àunétatdeslieux de lachaudièreavantréhabilitation,puis auxcalculsdecombustion,detransmissionde lachaleuretd'isolationthermique,

à uneétudecritiquedel'installation.

II 1

Juillet2001

Projet de Fin d'Etudes

Listedestableaux

E.I.MoussaLOUM

GEM5 Tableau1.1.:Paramètresde latrancheenchargenominale avantla réhabilitation-:

Tableau

1.1.1a :Caractéristiquesdefonctionnementduventilateurde

tirage Tableau1.1.1b :Caractéristiquesdefonctionnementduventilateur desoufflage'·· Tableau1.1.2 :ParamètresdefonctionnementduG.V··13

Tableau1.2.1a :Températuresde

demarche14

Tableau1.2.1b :Compositionscentésimalesde

l'airsec14 Tableaun.1.1a :Caractéristiquesdequelquesfuels oïllourds21

Tableaun.1.1b :Compositionmolaire

d'unkg de fuel···· ·· 22 Tableaun.1.2.1:Compositionenmassedesproduitsde lacombustion d'unkg decombustible24

Tableau

après

Tableaun

combustion pourun kg de fuelbrûlé····..··......30 surchauffeurprimaire77 TableauIV.2 :Epaisseursinitialesetfinalesdestubesde surchauffeursecondaire78 IV 1

Juillet2001

Projetde Fin d'Etudes

Listedesfigures

E.I.MoussaLOUM

GEM5 Figure n.2Miseenévidencede l'écoulementdiphasique........................... 42 Figure n.3Modélisationde l'écoulementdiphasique43 Figure Il.dEmissivitédestlammesenfonctiondufacteurd'absorption 9' Figure IV.IIsolationthermiquede lachambredecombustion

Figure

V.lCourbesdeTAFEL..

...................71 .80 Figure V.2Distributiondescontraintesle long destubesdessurchauffeurs ........84 v

Juillet2001

ProjetdeFind'Etudes

TabledesmatièresTABLEDES

MATIERES

E.I.MoussaLOUM

GEMS Pages

INTRODUCTION1

Chapitre1:

Etatdes lieuxavantlaréhabilitation3

1.1Paramètresde latranchevapeur4

1.1.1De lasortieàl'entréede lachaudière··..··..· ······..···..··...............................4

1.1.2A l'intérieurde la chaudière6

1.1.2.1Configurationdu G.

V6

1.1.2.2Paramètresdes fluides de leurentrée

àleur sortiedu

1.2Lacombustiondes gaz13

1.2.1Paramètresducombustibleet ducomburantutilisé·..········14

1.2.1.1Lecombustible14

1.2.1.2Lecomburant14

1.3Isolationthermiquede lachambredecombustion

J5 ChapitreII :Calculdecombustionet detransmissiondechaleurde la nouvelleinstallation19

II.1Lacombustion20

II.1.1Lescombustiblesutilisés20

II.l.2Quantitédechaleurproduitepar lacombustiondes gaz 22

II.1.2.1Quantitédechaleurproduite22

II.1.3Lespeliesprincipales34

VI

Juillet2001

Projetde Fin d'EtudesE.I.Moussa LüUM

GEM5

II.1.4 Les pertes annexes35

II.2 La transmission de chaleur et profil de température des fumées·

Quantité de chaleur fournie dans la chambre de

combustion et profil de température37

11.2.1Quantité de chaleur transmiseàtravers les tubes de la

chambre de combustion37

II.2.2Chaleur transmise

àtravers le faisceau

Vaporisateur parois latérales gauche et droite 38 II.2.3 Chaleur transmise par convection - conduction A travers la paroi membrane······

Atravers les tubes bouilleurs53

Atravers les surchauffeurs primaire etsecondaire· · ..· · ·· ··57

II.2.1.2.4

Atravers le cloison 158

II.2.1.2.5

Atravers les tubes de descente du 2

ème

Atravers le cloison II60

II.2.1.2.7

Atravers les tubes de descente du 3

ème

parcours·············· ··..........................................................60

II.2.1.2.8

Atravers l'économiseur62

ChapitreIII :Paramètresdefonctionnementde lanouvelleinstallation64

111.1Calcul du débit massique réel de combustibleàbrûler..........·..........·........·.................65

111.1.1Bilan énergétique duG.Y:..................................................................................................................................65

111.1.2Détermination du débit massique de 65

111.2Calcul de la température de combustion·· ·..··· ·..··....................65

111.3Chaleur transmise aux différents tubes de la chaudière··....67

III.4Rendement énergétique de lachaudière............................................................

ChapitreIV:Isolationthermiquede lachambredecombustion69 IV .1Définition du problème70

IV.2 Objectifs70

IV.3 Vérification des épaisseurs d'isolationet déperditions thermiques 70

IV.3.1 Sur la paroi latérale droite_73

IV.3.2 Sur la paroi latérale gauche··· ·74 VII 1

Juillet200l

Projet de Fin d'EtudesE.I.MoussaLüUM

GEMS

III.3.1Sur la paroi arrière brûleurm..................................................................74

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