combustion prof - formation-energetiquefr
Notation : Pouvoir fumigène SEC : Vfs Pouvoir fumigène HUMIDE :Vfh Unités : [m3(n) de fumées (sec ou humide) / m3(n) de combustible] [m3(n) de fumées (sec ou humide) / kg(n) de combustible] Pouvoir Fumigène SEC Pouvoir Fumigène HUMIDE N 2 CO 2 Vfs = V + V Vfh O N 2 CO 2 H 2 = V + V + V Pour le méthane : Vfs = 7 52 + 1 = 8 52 m3(n) de
Combustion - formation-energetiquefr
Il représente le pouvoir fumigène sec ou humide augmenté du volume d’excès d’air - Notation : VF - Unité : 3 [m (n) fumées / m 3 (n) de combustible] [m3 (n) fumées / kg de combustible] On distinguera : Le volume des fumées Sèches VF S Le volume des fumées Humides VF H VF Vf Va ( n - 1 ) VF Vf VEA S O S O
Cours de combustion 2ième partie Combustions réelles
Pouvoir fumigène sec On ajoute le volume des différents gaz contenus dans les fumées sauf la vapeur d’eau V V V SO V N Va FS C O 2 2 (1 ) L’azote provient du combustible V N2 et du comburant (1- )Va qui est le volume d’azote résultant de la combustion neutre de la quantité d’air Va Pouvoir fumigène humide V FH V FS V
Scellant de polyuréthane monocomposant à rendement et
humide ou frais Il ne produit pas de vapeur • Compatible avec la gamme de produ its Tremco Vulkem, les barrières Pouvoir fumigène CAN S102 10
CONTRÔLE INDUSTRIEL et RÉGULATION AUTOMATIQUE
4 Calculer le pouvoir fumigène humide du méthane en m 3 de fumées humides par m 3 de combustible (C N T P) 5 Pendant une heure de fonctionnement de la chaudière, la masse d’eau rejetée sous forme de vapeur vaut 8,0 kg Calculer la quantité de chaleur rejetée dans l’atmosphère du fait de la condensation de la vapeur d’eau
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2) Déterminer le pouvoir fumigène humide dans les conditions normales de température et de presswn 3) L'échangeur sur les fumées pemlet de condenser 80 de la vapeur d'eau_ Calculer la masse des condensats En déduire l'énergie récupérée par cette condensation Critères d'évaluation - justification des calculs
2014-15 Cours de combustion v1
Pouvoir calorifique PC = quantité de chaleur dégagée par la combustion complète d’une unité de combustible (kg ou mol), les éléments nécessaires à la combustion et les produits de la réaction étant pris dans les mêmes conditions de pression et de température (souvent patm et 25°C) Soit la réaction :
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COMBUSTION
1. GENERALITES
11. Définition
exothermique. Combustible + Comburant Produits de Combustion +ChaleurGaz ,FOD Air CO2 , H2O, N2
12. Nature et composition
phérique dont la composition est la suivante :Oxygène : O2 Dioxyde de carbone : CO2
Azote : N2 Gaz rares : Néon, ..
suivants : % en Volume O2 21 N2 79 La composition générale des combustibles courants est donnée ci-dessous : On distingue les combustibles suivants accompagnés de leurs compositions générales :SOLIDE LIQUIDE GAZ Hydrocarbures
Constituants C, H2O, Cendres C ; H2 ; S Mélanges CnHm, N2, CO2 Combustibles courants Charbons, Anthracites, Bois FODFiouls Lourds n°1 et 2
Gaz naturels, Butane et
Propane commerciaux, Air
propanéCOMBUSTIBLES GAZEUX (% en Volume)
LACQ GRONINGUE SAHARA
LE HAVRE
MER DU
NORD URSSC H4 % 97.3 82.9 87 88.6 92.3
C2 H6 % 2.1 3.2 9.4 4.6 3.2
C3 H8 % 0.2 0.6 2.6 1.1 0.8
C4 H10 % 0.1 0.2 0.6 0.3 0.2
C5 H12 % 0.1 0.1 0.1
CO2 % 1 1.4 0.4
N2 % 0.3 12 0.4 3.9 3
Masse volumique kg/m3 0.74 0.83 0.82 0.81 0.78
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COMBUSTIBLES LIQUIDES (% en Masse)
C % S % H % O % N %
Fiouls domestiques (FOD) 84.3 0.5 12.4 2 0.8
Fiouls lourds n°1 85 2 11.5 0.7 0.8
Fiouls Lourds n°2 85 2.5 11 0.7 0.8
Les produits de combustion (fumées) sont constitués de :Principalement : Eventuellement :
1. Dioxyde de carbone : CO2 5. Oxygène : O2
2. Anhydride sulfureux : SO2 6. Monoxyde de carbone :CO
: H2O 7. NOx : NO, NO24. Azote : N2 8. Hydrogène libre : H2
9. Imbrûlés solides ou gazeux
La présence et le pourcentage de ces constituants présents dans les produits de combustion permettront : a) De définir le type de combustion - de corrosion du matériel (chaudière, conduit de fumées) - de pollutions atmosphériquesCompléments sur les NOx
des pluies acides On distingue trois mécanismes de formation de NO : - le NO primaire (prompt NOx) form - le NO combustible fuels et charbons- le NO thermique est prédominant dans les chaudières gaz et fuels, sa formation est lié à la
température dépasse 1200°C (600 ppm à 1600°C).13. Les différents types de combustion
La combustion est complète si la totalité du combustible est oxydée. A contrario elle est incomplèteLa combustion est dite ou théorique té
La combustion est oxydante ou si u
La combustion est dite réductrice ou
néanmoins totalemen2 dans les fumées, mais il y a formation de monoxyde de carbone (CO).Page 3
14. Les Pouvoirs Calorifiques :
tité de chaleur dégagée par la combustion -ci ainsi que les produits de combustion étant à 0 °C.AE Notation : PC
AE Unité : [kJ/kg(n) de combustible] ou [kJ/m3(n) de combustible] AE Remarque : (n) signifie que toutes les réactions se produisent dans les conditions normales de température et de pression.Le pouvoir calorifique est dit inférieur (PCI)
Le pouvoir calorifique est supérieur (PCS) quand cette eau de combustion est ramenée àLvmPCIPCSOH.2
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2. LA COMBUSTION NEUTRE
21. Définition
doit être en quantité suffisante et strictement nécessaire. Cette combustion est complète
On appelle riques les caractéristiques spécifiques de la soit :¾ Le POUVOIR COMBURIVORE :
¾ le POUVOIR FUMIGENE : quantité de fumées produites¾ Le volume de CO2 produit
¾ Le volume de H2O produit
¾ Le volume de N2 présent
22. Le pouvoir comburivore
W Notation : Va
W Unités : [m3(n) 3(n) de combustible]
[m3(n) (n) de combustible] [kg(n) 3(n) de combustible] [kg(n) (n) de combustible]W Relation :
2N2OV V Va
0.79V 0.21
V Va airl' dans volumeen N %V airl' dans volumeen O %
V Va 2N2O 2 2N 2 2O23. Les Pouvoirs Fumigènes
Il existe deux types de pouvoirs fumigènes :
- Le pouvoir fumigène SEC - Le pouvoir fumigène HUMIDEW Notation :- Pouvoir fumigène SEC : VfO
Pouvoir fumigène HUMIDE O
Pouvoir Fumigène SEC Pouvoir Fumigène HUMIDEEn volume :
2CO2NOV V Vf
O2H2CO2NOV V V 'Vf
En masse :
2CO2NOm m Vf
O2H2CO2NOm m m 'Vf
Avec : VO2
VN2Page 5
3. LA COMBUSTION REELLE
31. Définition
Lconnue, vont permettre de la définir précisément, par comparaison avec les résultats de la combustion
neutre. Ainsi, par rapport à la théorie, on pourra définir : nécessaires à la définition de la combustion réelle.On parlera de "
au niveau du brûleur (brûleur à air soufflébrûleur atmosphérique combustible, se retrouvera inéluctablement dans les fumées. - une augmentation des pertes par les fumées, - une diminution du rendement de la chaudière. Ainsi cette augmentation entraînera un accroissement des dépenses énergétiques sur une saison de chauffe (consommation de combustible plus importante), qui restent non négligeables même pour de petites puissances de chaudières.et nitrique provoquant la corrosion de la chaudière et du conduit de fumées) ainsi que du monoxyde
ou en utilisant la relation suivante : théoriqueairdVolumen ' brûleurau admis réellementair d' Volume soit VaVEA Va n
Avec : Va : Pouvoir comburivore [m3(n)
VEA : [m3(n) ustible]
Nota : Généralement " n
fumées.1 - n Va VEA
EA% : EA% = (n-1)/100
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33. Le volume des fumées
Il représente le pouvoir fumigèn
- Notation : VF - Unité : [m3(n) fumées / m3 (n)de combustible] [m3(n) fumées / kg de combustible] On distinguera : Le volume des fumées Sèches VFSLe volume des fumées Humides VFH
) 1 - n( Va Vf VFVEA Vf VF
OS OS ) 1 - n( Va Vf' VFVEA Vf' VF
OH OH utilisera donc un autre paramètre, en supposant la combustion complète : Le CO2 34CO2 mesuré et du O2 mesuré :
1. Le type de combustion réelle
2. 3. LeO2 et celui des
ordonnées représente le CO2. Il comporte en général :¾ La droite des combustions oxydantes (
¾ O20%),
¾ Le point représentatif de la combustion neutre ( O2=0% et CO = 0%) pour CO2max, ¾ CO = cte) parallèle à la droite des combustions oxydantes,aux teneurs en eau et en cendres des combustibles solides, mais ne sont plus utilisables si la teneur
en imbrûlés solides dépasse 3%. Les diagrammes pratiques sont limités à leur partie utile (O2 <21%).