Chaudière pour centrale de production d'énergie

Types de chaudières pour centrales électriques

Une **chaudière pour centrale électrique** fait référence à l'équipement utilisé pour générer de la vapeur en chauffant de l'eau. La vapeur est ensuite utilisée pour faire tourner les pales de la turbine. La turbine est connectée au générateur d'électricité, de sorte que la rotation entraîne la production d'électricité. Le système d'alimentation en combustible comprend un mécanisme pour transporter, broyer et sécher le combustible avant qu'il ne pénètre dans le foyer de la chaudière. Le processus de combustion a lieu dans la chaudière, produisant de la vapeur haute pression.

Voici les deux principaux types de chaudières utilisés dans les centrales thermiques :

• Chaudières à tubes de fumée :

  Les gaz chauds provenant du foyer traversent les tubes. Elles sont également appelées réservoirs sous pression, qui transfèrent la chaleur à l'eau et produisent de la vapeur. Elles fonctionnent sur le principe inverse du transfert de chaleur. Les chaudières à tubes de fumée conviennent aux petits volumes et aux pressions élevées. En raison de leur conception simple, elles sont faciles à utiliser et à entretenir.

• Chaudières à tubes d'eau :

  L'eau se trouve à l'intérieur des tubes, et les gaz chauds passent à l'extérieur des tubes. Les chaudières à tubes d'eau conviennent aux grands volumes car elles peuvent gérer des débits de production élevés. Elles sont plus efficaces que les chaudières à tubes de fumée. Leur conception leur permet de supporter des températures et des pressions plus élevées.

Voici les chaudières courantes pour la production d'énergie :

• Chaudières sous-critiques :

  Elles sont également appelées chaudières à tambour. Elles utilisent principalement des systèmes de contrôle du niveau d'eau, de contrôle de la pression et des pompes d'alimentation en eau. L'eau traverse le tambour et sort sous forme de vapeur. Les chaudières sous-critiques sont moins efficaces. Elles sont utilisées dans les centrales électriques plus anciennes.

• Chaudières supercritiques :

  L'eau et la vapeur ne se séparent pas dans les chaudières supercritiques. Elles sont plus efficaces et leurs performances sont très fiables. Les chaudières supercritiques n'ont pas besoin d'un tambour de vapeur. L'eau devient de la vapeur sans subir de changement. Les chaudières sont plus petites et plus légères, ce qui facilite la construction de centrales électriques supercritiques.

Spécifications et maintenance

Les chaudières industrielles pour centrales électriques sont dotées de diverses spécifications adaptées à des fonctions distinctes. Voici quelques spécifications clés à noter :

• Capacité

  La capacité des chaudières pour centrales électriques est quantifiée en tonnes ou en gigajoules par heure. Une tonne de vapeur équivaut à la quantité de vapeur bouillie ou générée par unité de temps, tandis que les gigajoules par heure indiquent la puissance de sortie. Les utilisateurs peuvent trouver nécessaire de faire attention à la capacité, car elle a un impact direct sur la quantité d'énergie produite.

• Pression

  La pression de la chaudière pour centrale électrique est la mesure de la pression à l'intérieur de la chaudière, et elle est généralement quantifiée en mégapascals ou en livres par pouce carré. La pression de service d'une chaudière pour centrale électrique indique sa capacité à générer de la vapeur à des pressions plus élevées, ce qui influe sur l'efficacité et la production du processus de production d'énergie. Les utilisateurs peuvent noter que les chaudières à pression plus élevée ont généralement une efficacité supérieure et peuvent être mieux adaptées à un usage industriel.

• Température de fonctionnement

  Il s'agit de la mesure de la température à laquelle la chaudière fonctionne, et elle est généralement quantifiée en degrés Celsius ou Fahrenheit. Une chaudière pour centrale électrique à température de fonctionnement élevée peut produire de la vapeur à des températures élevées, ce qui améliore l'efficacité du processus de conversion d'énergie.

• Type de combustible

  Les chaudières pour centrales électriques peuvent fonctionner avec divers combustibles, tels que le charbon, le pétrole, le gaz naturel, la biomasse et autres. Certaines chaudières sont équipées pour utiliser exclusivement un seul type de combustible, tandis que d'autres peuvent utiliser plusieurs types de manière interchangeable, en fonction des besoins opérationnels et de la disponibilité du combustible.

Maintenance

Il est important de s'assurer qu'une chaudière pour centrale électrique fonctionne de manière optimale. Une maintenance régulière garantit une durée de vie plus longue ainsi que moins de réparations. Voici quelques conseils clés pour la maintenance de routine :

• Inspection et essais réguliers

  Planifiez des inspections et des essais pour vous assurer que la chaudière fonctionne à sa capacité optimale. Pendant l'inspection, les professionnels peuvent vérifier l'intégrité structurelle du système de chaudière, les composants électriques et les dispositifs de sécurité. Ils peuvent également effectuer des essais de pression et des essais d'étanchéité pour identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne deviennent graves.

• Remplacement et nettoyage

  Effectuez un nettoyage régulier de la centrale électrique de la chaudière pour éliminer la suie et le tartre de l'eau. Utilisez des agents détartrants pour éliminer les impuretés de la surface de chauffe de la chaudière. De plus, les utilisateurs peuvent également remplacer les composants clés tels que les filtres, les pompes, les vannes et les capteurs pour garantir un fonctionnement optimal.

• Faites attention au système de surveillance

  Le système de surveillance peut aider les utilisateurs à détecter rapidement les anomalies de la chaudière. Le plus souvent, une détection précoce permet d'éviter les accidents. Étalonnez et ajustez régulièrement le système de surveillance pour maintenir sa précision et sa fiabilité.

Applications industrielles des chaudières pour centrales électriques

Les chaudières pour centrales électriques sont utilisées dans différents secteurs énergétiques. Selon un rapport de l'AIE, 75 % de l'énergie mondiale provient de combustibles fossiles tels que le charbon, le gaz naturel et le pétrole.

• Centrales au charbon : Les centrales au charbon utilisent une **chaudière au charbon pour centrale électrique** pour convertir le charbon en électricité. Le charbon est brûlé dans la chaudière pour produire de la vapeur. La vapeur haute pression est libérée pour faire tourner une turbine qui génère de l'électricité. Certaines centrales au charbon utilisent un système de gazéification pour convertir le charbon en gaz.
• Centrales au gaz naturel : Une chaudière au gaz pour centrale électrique convertit le gaz naturel en électricité. Le gaz naturel est brûlé dans la chaudière pour produire de la vapeur. La vapeur fait tourner une turbine qui génère de l'électricité. Certaines centrales au gaz utilisent un système à cycle combiné. Le système utilise le gaz qui a généré de l'électricité et la chaleur de la turbine à gaz. Les centrales qui utilisent des chaudières à cycle combiné sont plus efficaces.
• Centrales à biomasse : Les centrales à biomasse utilisent des chaudières à biomasse pour produire de la vapeur. La biomasse peut être toute matière organique : plantes, bois ou déchets agricoles. La vapeur produite à partir de la biomasse est utilisée pour générer de l'électricité. Les centrales à biomasse sont des sources d'énergie renouvelables.
• Centrales nucléaires : Les centrales nucléaires n'utilisent pas de chaudière pour centrale électrique. Elles ne brûlent aucun combustible, mais leur processus est similaire à celui d'une chaudière pour centrale électrique. Le noyau d'un atome est scindé pour produire de la vapeur. La vapeur produite est utilisée pour faire tourner une turbine qui génère de l'électricité. Les centrales nucléaires produisent de grandes quantités d'électricité, mais n'ont pas d'émissions de carbone. Cependant, elles produisent des déchets nucléaires importants.

Centrales solaires/géothermiques : Les centrales qui utilisent l'énergie solaire ou l'énergie géothermique n'ont pas besoin de chaudière pour centrale électrique. Les centrales solaires utilisent des miroirs pour réfléchir la lumière du soleil afin de chauffer de l'eau dans une chaudière. L'eau chaude se transforme en vapeur qui génère de l'électricité. Les centrales géothermiques utilisent la chaleur sous la surface de la Terre pour produire de la vapeur qui génère de l'électricité.

Comment choisir une chaudière pour centrales électriques

• Déterminer l'utilisation de la source d'énergie :

  Les chaudières pour centrales électriques utilisent diverses sources d'énergie pour produire de la vapeur destinée à la production d'électricité. Certaines chaudières utilisent exclusivement du combustible. Les chaudières à combustible comprennent les chaudières à combustible au charbon, les chaudières à combustible au mazout et les chaudières à combustible au gaz. D'autres types de chaudières utilisent la biomasse ou les déchets comme combustible. Exemple : les chaudières à paille pour centrales électriques brûlent de la paille comme combustible. Ensuite, il existe également des chaudières à eau qui utilisent l'hydroélectricité.

• Vérifier la capacité de production :

  La capacité d'une chaudière est mesurée en tonnes par heure. Elle indique la quantité de vapeur produite par la chaudière en une heure. Il est important de choisir la bonne taille. Une petite chaudière peut ne pas répondre aux besoins en vapeur de la centrale électrique. Une grande chaudière peut entraîner des coûts d'exploitation plus élevés et une efficacité plus faible.

• Tenir compte de la température et de la pression :

  La température et la pression de la production de vapeur doivent correspondre aux exigences du système de la centrale électrique. Une température et une pression plus élevées peuvent améliorer l'efficacité et la production d'énergie. Mais des considérations de sécurité doivent être prises en compte. Une conception et des mesures de sécurité adéquates sont nécessaires.

• Penser à l'efficacité et aux normes d'émission :

  Il est important d'utiliser une chaudière à haut rendement pour réduire la consommation d'énergie et les coûts d'exploitation. Le choix d'une chaudière qui répond aux normes d'émission requises permettra d'éviter les pénalités et les risques environnementaux.

Chaudière pour centrale électrique : Questions-réponses

Q1. Qu'est-ce qu'une « chaudière pour centrale électrique » ?

A1. La chaudière pour centrale électrique est le principal équipement de conversion d'énergie qui brûle du combustible et libère de la chaleur pour chauffer l'eau afin de produire de la vapeur.

Q2. Quels sont les principaux composants de la chaudière pour centrale électrique ?

A2. Les principaux composants de la chaudière pour centrale électrique comprennent le foyer, la surface de chauffe (évaporateur, surchauffeur, réchauffeur, condenseur, économiseur, etc.), le corps de la chaudière, le passage des gaz de combustion, le séparateur, les installations d'isolation et les composants auxiliaires.

Q3. Quels combustibles la chaudière pour centrale électrique brûle-t-elle ?

A3. Les combustibles typiques pour la chaudière pour centrale électrique comprennent le charbon, le gaz naturel, le pétrole, la biomasse ou le combustible nucléaire (pour les chaudières pour centrales nucléaires).

Q4. Comment la chaudière pour centrale électrique produit-elle de la vapeur ?

A4. La chaudière pour centrale électrique chauffe l'eau grâce à la chaleur libérée par la combustion du combustible. L'eau bouillante la transforme en vapeur haute pression.

Q5. Qu'est-ce qu'une « super chaudière » ?

A5. Une super chaudière est une chaudière innovante à haut rendement qui utilise des technologies clés pour maximiser le taux de conversion de l'énergie du combustible.