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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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9. Production d’eau déminéralisée
Ces systèmes, bien que considérés comme auxiliaires, sont essentiels au bon fonctionnement de l’installation, notamment pour la durée de vie des matériels. La qualité de l’eau est essentielle afin d’éviter les problèmes de corrosion dans les tubes des échangeurs de la chaudière. La composition d’une chaîne de déminéralisation est fonction des caractéristiques de l’eau disponible localement, c’est pourquoi il est difficile d’en faire une description détaillée. Il est préférable de se reporter aux articles traitant ce sujet dans notre collection.
Les chaudières de récupération comportent des ballons où une purge permanente est pratiquée afin d’évacuer les sels et les impuretés. Le débit de purge est souvent égal à 1 % du débit produit par chaque niveau de pression. Après avoir transité dans des filtres déminéraliseurs, il peut être envoyé à la source froide ou à l’égout. Dans ce cas, il doit être compensé par l’injection du débit d’eau déminéralisée correspondant.
Les turbines à combustion qui utilisent un procédé à injection d’eau pour réduire la production de NOx consomment de l’eau déminéralisée. Il en est de même si l’installation est équipée d’un fogger.
Le dimensionnement du système de production d’eau déminéralisée doit être adapté à la consommation. En termes de fiabilité d’alimentation, il peut être nécessaire de recourir à une redondance du type 2 × 100 % afin de garantir l’approvisionnement en toutes circonstances. Un stockage dans des capacités tampons peut être préféré à la redondance si la consommation d’eau déminéralisée est assurée par prélèvement dans le stock en attendant la fin de l’avarie.
La disponibilité du système de production est très importante car la centrale ne peut pas démarrer ou fonctionner si la qualité requise n’est pas atteinte.
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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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