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RÉSUMÉ
Cet article décrit en détail tous les éléments composant une centrale à cycle combiné, depuis les turbines à combustion jusqu'à la composition de la source froide d’une telle installation. Pour chaque élément, les différentes technologies existantes sont présentées, en mettant en avant les évolutions récentes qui ont permis des augmentations de rendement intéressantes.
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Jean-Marie MONTEIL : Ingénieur de l’école EDF-GDF - Ingénieur DPE - grade de Mastère - Ingénieur au Service études et projets thermiques et nucléaires
INTRODUCTION
Tous les composants qui peuvent être requis pour constituer une centrale à cycle combiné sont décrits dans cet article. La turbine à combustion, elle-même composée de plusieurs matériels, fait l’objet d’une présentation globale et également détaillée en présentant lesdits matériels. La présentation s’étend jusqu’à la composition de la source froide d’une telle installation.
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8. Postcombustion
Ce système consiste en une ou des rampes de brûleurs disposés à l’entrée de la chaudière de récupération ([BE 8 905] figure 1). La postcombustion revient à brûler un débit de combustible (gaz naturel) dans la chaudière de récupération avant les premiers échangeurs (surchauffeur haute pression et resurchauffeur) dans le but d’augmenter la température des fumées fournies par la turbine à combustion. Cela est possible grâce à l’excès d’oxygène présent dans les fumées. La combustion dégage un supplément de chaleur permettant ainsi de disposer de plus d’énergie dans les fumées sous forme de température ambiante. Cette énergie supplémentaire sert à produire plus de vapeur, ce qui augmente la puissance fournie par la turbine à vapeur. Par contre, la postcombustion tend à dégrader le rendement global de l’installation, car il faut intégrer la consommation de gaz naturel nécessaire à la combustion au bilan global. En saison chaude, la postcombustion est utilisée pour compenser la perte de puissance des turbines à combustion directement imputable à l’élévation de la température ambiante. De même, la postcombustion peut être utilisée pour compenser la dégradation des performances des turbines à combustion (puissance produite) due à leur vieillissement ou à leur encrassement. Ce système peut permettre de respecter les engagements contractuels de livraison d’énergie au réseau malgré des conditions climatiques ou techniques dégradées.
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - LALLEMAND (A.) - Machines thermiques. - INSA Lyon, Département de génie énergétique, 4e année (1991).
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(2) - VIVIER (L.) - Turbines à vapeur et à gaz. - Édition Albin Michel.
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(3) - FAMENT (L.), ABELS (JP.) - Les centrales à cycle combiné gaz-vapeur. - Revue ACEC, no 3-4 (1973).
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(4) - HUBERT (J.), GÉRARD (C.) - Application de la turbine à gaz aux cycles combinés. - Annale des Mines, avr. 1979.
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(5) - COLISOMO (D.) - Combined cycles which improved efficiency. - Mechanical technology incorporated. Latham New York.
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(6) - PAREN (J.), PARIETTI (C.) - Centrales à cycles combinés VEGA 109F. 3 pressions resurchauffe. - Revue technique GEC ALSTOM, no 4 (1991).
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