BRULEURS ......................................................................

BRULEURS ......................................................................................................................................................................... 7 1.1 Aspects généraux .........................................................................................................................................8 1.2 Types de brûleurs ......................................................................................................................................... 9 1.3 Éléments auxiliaires d’un brûleur ....................................................................................................... 17 1.4 Réglage du fonctionnement d’un brûleur .................................................................................... 19 1.5 Évaluation de la qualité de combustion d’un brûleur ........................................................... 20 CHAUDIÈRES DE GÉNÉRATION .............................................................................. 23 2.1 Aspects généraux ........................................................................................................................................ 24 2.2 Parc de chaudières existantes ............................................................................................................ 26 2.3 Notions théoriques ...................................................................................................................................... 28 2.4 Bilan énergétique d’une chaudière à vapeur ............................................................................. 32 2.5 Exemples de mesures d’économie d’énergie .......................................................................... 35 2.6 Informations utiles ....................................................................................................................................... 40 FOURS INDUSTRIELS ......................................................................................................................... 41 3.1 Aspects généraux ........................................................................................................................................ 42 3.2 Parc de fours existants ............................................................................................................................. 47 3.3 Analyse de l’efficacité énergétique des fours ............................................................................ 48 3.4 Mesures d’économie d’énergie dans les fours ........................................................................ 52 3.5 Exemples pratiques de mesures d’économie d’énergie dans les fours .................. 55 SÉCHOIRS INDUSTRIELS ......................................................................................................... 57 4.1 Aspects généraux ........................................................................................................................................ 58 4.2 Parc de séchoirs existant au Maroc ............................................................................................... 63 4.3 Analyse de la performance énergétique des séchoirs ........................................................ 64 4.4 Exemples pratiques de mesures d’économie d’énergie dans les séchoirs .......... 68 01 02 03 04 SOMMAIRE INTRODUCTION La dépendance énergétique, les préoccupations environnementales en raison de l’utilisation de combustibles fossiles, le prix élevé des produits pétroliers et l’augmentation de la demande énergétique connue par le Maroc au cours des dix dernières années, sont des facteurs majeurs pour chercher des solutions alternatives pour optimiser la facture pQHUJLTXHQDWLRQDOHHQGLYHUVLÀDQWOHVUHVVRXUFHVUpGXLVDQWOHVpPLVVLRQVGHJD]jHIIHW de serre et assurant la sécurité de l’approvisionnement énergétique. Au niveau national, la répartition des consommations énergétiques par secteur s’établissent comme suit : ‡,QGXVWULH  ‡%kWLPHQW GRQWGDQVOHUpVLGHQWLHOHWGDQVOHWHUWLDLUH ‡7UDQVSRUW  ‡$JULFXOWXUHHWDXWUHVVHFWHXUV  'DQV FHWWH SHUVSHFWLYH OH 0DURFD DFFRUGp XQH DWWHQWLRQ SDUWLFXOLqUH j OD UHFKHUFKH des alternatives pour remplacer le vecteur énergétique national classique par un autre vecteur énergétique durable. Parmi les solutions préconisées, la production de O·pOHFWULFLWp j SDUWLU GHV pQHUJLHV UHQRXYHODEOHV QRWDPPHQW OH VRODLUH   O·pROLHQ  HWK\GUDXOLTXH  HWO·LQWpJUDWLRQGHVDFWLRQVG·HIÀFDFLWppQHUJpWLTXHDÀQGH UpGXLUHVDFRQVRPPDWLRQpQHUJpWLTXHIRVVLOHGHjO·KRUL]RQGH&HVREMHFWLIV QHSHXYHQWrWUHDWWHLQWVTX·jWUDYHUVODPLVHHQSODFHGHSOXVLHXUVPHVXUHVLQFLWDWLYHV réglementaires et normatives qui peuvent encadrer et accompagner l’ensemble des activités des différents secteurs. (Q HIIHW O·HIÀFDFLWp pQHUJpWLTXH FRQVLGpUpH FRPPH OD TXDWULqPH VRXUFH G·pQHUJLH après les énergies fossiles, les énergies renouvelables et l’énergie nucléaire, est devenue SOXVDWWUD\DQWHHQUDLVRQGHVHVDYDQWDJHVpFRQRPLTXHVHWHQYLURQQHPHQWDX[JUkFHj l’utilisation rationnelle des sources de l’énergie. /DGpPDUFKHODSOXVLQÁXHQWHVXUO·pYDOXDWLRQHWO·DLGHjODPDLWULVHGHODFRQVRPPDWLRQ G·pQHUJLHFRQVLVWHHQODUpDOLVDWLRQGHVDXGLWVpQHUJpWLTXHVSRXUDQDO\VHUOHVGLIIpUHQWV SRVWHVFRQVRPPDWHXUVHWTXLLQÁXHQFHQWVXUODIDFWXUHpQHUJpWLTXH/·REMHFWLIÀQDOHVW d’émettre un avis sur les performances énergétiques globales de l’entreprise auditée HWGHSURSRVHUGHVWUDYDX[G·DPpOLRUDWLRQ&HWWHDQDO\VHQHSHXWrWUHpWDEOLHTX·DSUqV DYRLUHIIHFWXpGHVGLDJQRVWLFVpQHUJpWLTXHVHWGHVFRPSDJQHVGHPHVXUHVDÀQG·pYDOXHU le potentiel d’économie d’énergie du site concerné. /D ÀQDOLWp GH FH GRFXPHQW HVW GH SUpVHQWHU GHV DFWLRQV G·pFRQRPLH G·pQHUJLH DX[ LQGXVWULHOVFRQVRPPDWHXUVDÀQGHUpGXLUHOHXUFRQVRPPDWLRQpQHUJpWLTXHHQDVVXUDQWOD même production. Les études de cas sont aussi présentées avec des temps de retour sur investissement et les économies d’énergies engendrées. BRULEURS 1 8 Comment améliorer la qualité de combustion d’un brûleur ? Un brûleur industriel est un appareil qui permet la combustion contrôlée d’un combustible dans une LQVWDOODWLRQGHJpQpUDWLRQGHFKDOHXU LOHVWGHVWLQpj SUpSDUHUOHFRPEXVWLEOHjOHPpODQJHUFRUUHFWHPHQW j O·DLU GH VRUWH TX·XQH ÁDPPH DGpTXDWH VH IRUPH HW j LQWURGXLUH FHWWH GHUQLqUH GDQV O·LQVWDOODWLRQ génératrice de chaleur. La combustion est une réaction chimique exothermique, TXLVHSURGXLWjXQHFHUWDLQHYLWHVVHHWV·DFFRPSDJQH d’une production de radiations, pas nécessairement dans le spectre visible. Elle se développe en phase JD]HXVH RX KpWpURJqQH ,O V·DJLW G·XQH UpDFWLRQ G·R[\GDWLRQ HQWUH OHV FRPSRVDQWV R[\GDEOHV GX FRPEXVWLEOHHWXQFRPEXUDQWTXLFRQWLHQWGHO·R[\JqQH comme l’air  GH1HWGH2HQYROXPH  &·HVW j O·LQWpULHXU GX EU€OHXU TX·HQWUHQW HQ FRQWDFW LQWLPHO·R[\JqQHGHO·DLUHWOHVFRPSRVDQWVR[\GDEOHV GX FRPEXVWLEOH  FDUERQH &  K\GURJqQH +  D]RWH 1 R[\JqQH 2 HWVRXIUH 6  'DQVXQHLQVWDOODWLRQGHJpQpUDWLRQ RXGHSURGXFWLRQ  GHFKDOHXUOHVSKpQRPqQHVVXLYDQWVVHFRPELQHQWHW s’amorcent dans le brûleur : = la réaction de combustion G·R[\GDWLRQ GX FRPEXVWLEOHDYHFO·R[\JqQHGHO·DLU  = les phénomènes de transmission de chaleur, car au sein de l’installation la chaleur de combustion VHGpJDJHGHODÁDPPHGLUHFWHPHQWDXÁXLGHRXj travers une surface de contact. Le brûleur est un élément intermédiaire entre le générateur et le combustible : il devra s’adapter aux caractéristiques de l’un et l’autre : la qualité du FRPEXVWLEOHODIDFLOLWpDYHFODTXHOOHLOVHPpODQJHj l’air, de même que chaque mode de conditionnement LQÁXHQFHQWODTXDOLWpGHODFRPEXVWLRQODIRUPHGH OD ÁDPPH VD FRXOHXU OD TXDOLWp GH OD UDGLDWLRQ OD formation d’imbrûlés… La conception du brûleur d’une chaudière doit être la meilleure ou la mieux appropriée pour que, une fois TXH OD ÁDPPH GH FRPEXVWLRQ HVW IRUPpH HW VXLYDQW la forme qu’elle adopte, sa chaleur de radiation VRLW WUDQVPLVH GDQV VD TXDVLWRWDOLWp DX IR\HU GH OD chaudière, tandis que la chaleur des fumées se transmet de préférence par convection dans le faisceau de tubes de la chaudière. 1.1 ASPECTS GÉNÉRAUX demande Générateur de chaleur (d’énergie thermique) : ‡ combustion ‡ transmission de chaleur primaire secondaire Q (chaleur) Consommation demandée de chaleur (d’énergie thermique) Echangeur Brûleur Combustible (EP) Comburant (air) (ET) ÁXLGH (ET) ÁXLGH 9 Comment améliorer la qualité de combustion d’un brûleur ? 1.2 TYPES DE BRÛLEURS 8QH SUHPLqUH FODVVLÀFDWLRQ GHV EU€OHXUV V·pWDEOLW HQ IRQFWLRQGXW\SHGHFRPEXVWLEOHEU€Op VROLGHVOLTXLGHV RXJD]HX[ Brûleurs pour solides Lorsqu’il s’agit de brûler un combustible solide, il H[LVWHV\VWqPHVHQIRQFWLRQGHVDSXOYpULVDWLRQRX pas : = en cuve = sur grilles =DXPR\HQGHEU€OHXUV GHSXOYpULVDWLRQ  &RPEXVWLRQHQFXYH RXHQFRUQXH   ,O V·DJLW G·XQ IR\HU j FHQGULHU JpQpUDOHPHQW DYHF alimentation du solide par en dessous (voir Fig. ). *pQpUDWHXUVjJULOOHV L’alimentation de combustible s’effectue DXWRPDWLTXHPHQW SDU H[HPSOH DX PR\HQ G·XQH YLV VDQV ÀQ SDUGHVVXVODJULOOHTXLSHXW rWUH À[H PRELOH VLRQOXLLPSULPHXQPRXYHPHQWGHYDHWYLHQWSRXU pOLPLQHUOHVFHQGUHV RXFRQWLQXH/·DLUGHFRPEXVWLRQ s’introduit par-dessous la grille. L’ensemble grille-lit de combustible doit garantir une SHUPpDELOLWpVXIÀVDQWHDXSDVVDJHGHO·DLUTXLSHUPHW avec une perte de charge raisonnable, le mélange le plus intime entre le combustible et le comburant R[\JqQHGHO·DLU  La grille est chargée d’alimenter, de distribuer et de IDLUH DYDQFHU OH FRPEXVWLEOH /·DLU SULPDLUH SDVVH j travers le lit ou masse en combustion, tandis que l’air secondaire nécessaire pour compléter la combustion est injecté par-dessus le lit. La grille est parfois UHIURLGLHjO·HDX La distribution du combustible solide sur les grilles doit être parfaitement calibrée pour permettre XQ SDVVDJH DLVp GH O·DLU LQGLVSHQVDEOH j XQH combustion homogène qui évite ainsi la FUpDWLRQGHFKHPLQpH SDVVDJHLPSRUWDQWGH O·DLU HWGH]RQHVG·LPEU€OpV SDVVDJHOLPLWpGH O·DLU &HWWHKRPRJpQpLWpHVWDWWHLQWHORUVTXH la grille présente une surface de passage d’air adéquate, mais il est également nécessaire que les dimensions du grain de combustible soient petites et uniformes. La grille À[H (Figure ) présente des inconvénients tels que la production de QRPEUHXVHVVFRULHVHWXQHPDXYDLVHHIÀFDFLWp GXPpODQJHGHO·DLUTXLSDVVHjWUDYHUVOHOLWGH solide en combustion. 4XDQW j OD JULOOH mécanique inclinée (Figure ) OH FRPEXVWLEOH VROLGH V·\ DOLPHQWH SDU le dessus et son mouvement remue le lit en combustion, facilitant le mélange avec l’air et faisant avancer la masse en combustion. La grille continue (Figure ) est une chaîne sans ÀQTXLDOLPHQWHOHFRPEXVWLEOHSDUGHVVXVOH lit et fait avancer la masse en combustion, tout en collaborant au dosage du solide, en réglant 9LV´VDQVÀQµ Chambre à air Cendres Coupe transversale Ventilateur d’air forcé ´&RUQXHµ Dispositif d’introduction de solides ´&RUQXHµ Figure 1 Combustion de solides en cornue Dispositif d’introduction de solides *ULOOHÀ[H inclinée Ventilateur de tirage Fumées Cyclone Entrée d’air Cendrier Enlèvement de cendres 9LV´VDQVÀQµ Chambre d’air Lit de combustion Cendes Figure 2 Combustion de solides sur JULOOHÀ[H 10 Comment améliorer la qualité de combustion d’un brûleur ? OD YLWHVVH GH SDVVDJH GH O·DLU j WUDYHUV OH OLW HW HQ éliminant les scories et les cendres vers le cendrier. *pQpUDWHXUV DYHF EU€OHXUV j FRPEXVWLEOH VROLGH pulvérisé : 3RXUFHW\SHGHEU€OHXUO·DLUHWOHVSDUWLFXOHV GH VROLGH VH PpODQJHQW /HV DYDQWDJHV GX EU€OHXU j combustible solide pulvérisé par rapport aux grilles sont un rendement plus important de génération et une plus JUDQGHYHUVDWLOLWpSRXUPRGLÀHUOHVFDUDFWpULVWLTXHVGH la charge. Le ventilateur du brûleur génère un important débit G·DLU SULPDLUH RX GH FRPEXVWLRQ  GDQV OH EXW GH provoquer la dispersion des particules de solide dans la masse d’air. Ainsi, quand on provoquera l’ignition GX PpODQJH OD FRPEXVWLRQ VH SURSDJHUD j XQH YLWHVVH VXIÀVDPPHQW pOHYpH SRXU REWHQLU XQH IRUWH WHPSpUDWXUH GH OD ÁDPPHWRXW HQ SUpVHQWDQW XQH IRUPH GLDPqWUHHWORQJXHXU DGDSWpHjODIRUPHHW DX[GLPHQVLRQVGXIR\HURDOLHXODFRPEXVWLRQ Une pulvérisation grossière entraîne des imbrûlés VROLGHVHWJD]HX[ &·HVWO·H[HPSOHGXEU€OHXURXFKDPEUHGHFRPEXVWLRQ GHW\SH©F\FORQH», illustré sur la (Figure ). Pour que l’air se mélange avec les particules solides, il faut que l’air soit introduit dans la chambre de FRPEXVWLRQ j JUDQGH YLWHVVH HW GDQV XQH GLUHFWLRQ tangentielle : le mouvement de tourbillon fait que les particules du solide, en entrant, soient entraînées et acquièrent elles aussi un mouvement tangentiel, permettant ainsi le mélange avec l’air. /D ÁDPPH VH IRUPH HW VH VWDELOLVH MXVWH j OD VRUWLH de la chambre de combustion et peut être utilisée VXU Q·LPSRUWH TXHO W\SH GH JpQpUDWHXU GH FKDOHXU  FKDXGLqUH S\URWXEXODLUH RX DTXDWXEXODLUH VpFKRLU four... /D FKDPEUH GH FRPEXVWLRQ GH W\SH F\FORQH SHXW GLVSRVHU G·XQ EU€OHXU DX[LOLDLUH R O·RQ EU€OH XQ FRPEXVWLEOH OLTXLGH RX JD]HX[ VRLW SRXU OD PLVH en marche de l’ensemble, soit pour augmenter le UHQGHPHQWGHFRPEXVWLRQjWRXWPRPHQW Brûleurs pour combustibles liquides ,O V·DJLW LFL GH SURYRTXHU OD IUDJPHQWDWLRQ GX combustible en particules, de sorte que l’on facilite le mélange intime de chacune d’elles avec des molécules G·DLU OHEXWHQHVWXQHIRLVTXHO·RQSURYRTXHO·LJQLWLRQ GXPpODQJHGHSURSDJHUODÁDPPHGHFRPEXVWLRQDÀQ TXHVDYLWHVVHVDWHPSpUDWXUHHWVDIRUPH GLDPqWUH HWORQJXHXU V·DGDSWHQWjODIRUPHHWDX[GLPHQVLRQV GXIR\HURDOLHXODFRPEXVWLRQ Dispositif d’admission de solides 9LV´VDQVÀQµ Ventilateur d’air forcé ´/LWµGH combustion Grille mobile : vibration et mouvement longitudinal C h a m b r e d ’ a i r Fumées Cyclone Ventilateur de tirage *ULOOHÀ[H Enlèvement de cendres Figure 3 Combustion de solides sur grille mobile Dispositif d’admission de solides ´&DWDSXOWHµ ou lanceur Grille continue Chaîne, mouvement longitudinal Fumées Cyclone Ventilateur de tirage Enlèvement de cendres Ventilateur d’air forcée Figure 4 Combustion de solides sur grille continue Combustible solide Combustible DX[LOLDLUH Brûleur à cyclone Cendres Air Combustible DX[LOLDLUH Brûleur à cyclone Cendres Air Flamme Générateur Fumées Combustible solide Flamme (primaire et secondaire) Figure 5 Brûleur de pulvérisation GXW\SH´&\FORQHµ 11 Comment améliorer la qualité de combustion d’un brûleur ? Les brûleurs sont classés en fonction du uploads/Finance/ manuel-technique-industrie1-pdf.pdf

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• Publié le Dec 24, 2021
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