Relation entre le système de condensation d'une turbine de production d'énergie par récupération de chaleur résiduelle d'une cimenterie et une pompe à vide à anneau liquide

Procédé de fonctionnement du système de condensation de la turbine dans une cimenterie pour la production d'électricité à partir de la chaleur résiduelle

Procédé de production d'électricité à partir de la chaleur résiduelle des fours à ciment :

Gaz de combustion à haute température du four à ciment → Chaudière de récupération de chaleur → Vapeur haute pression → Turbine à vapeur → Condenseur → Condensat → Circulation de la chaudière

Procédé détaillé : Les gaz de combustion à haute température produits par le préchauffeur du four à ciment (PH) et le refroidisseur de clinker (AQC) pénètrent dans la chaudière de récupération de chaleur. La chaleur contenue dans ces gaz chauffe l’eau d’alimentation ; une fois à ébullition, celle-ci se transforme en vapeur. Cette vapeur à haute température et haute pression alimente la turbine, où elle actionne les pales et le générateur pour produire de l’électricité. Après une détente étagée, la pression et la température de la vapeur diminuent, produisant ainsi de la vapeur d’échappement à basse pression. Un condenseur situé à la sortie de la turbine recondense cette vapeur en eau qui est renvoyée à la chaudière.

Pourquoi un condenseur a-t-il besoin d'une pompe à vide ?

1. Le rendement de la turbine est directement lié au condenseur. Si la pression d'échappement de la turbine se rapproche de la pression atmosphérique standard, l'espace disponible pour la détente de la vapeur est réduit, ce qui diminue la puissance de la turbine et la production d'électricité. Le condenseur doit donc être maintenu en dépression. Plus le niveau de vide est élevé, plus le rendement de la turbine est important.
2. La turbine et le condenseur ne sont pas parfaitement étanches. De l'air peut s'infiltrer par les brides, les vannes et les joints d'étanchéité. Un excès d'air réduit l'efficacité du transfert de chaleur, augmente la contre-pression dans la turbine et compromet le vide.
3. Les gaz pénétrant dans le condenseur comprennent non seulement de l'air, mais aussi d'autres gaz incondensables. Ces gaz ne peuvent être liquéfiés ; s'ils ne sont pas éliminés, ils se déposent sur les surfaces des tubes d'échange thermique, réduisant ainsi l'efficacité de la condensation de la vapeur et, par conséquent, le rendement de la production d'électricité.
4. Il est impératif d'établir rapidement le vide lors du démarrage. Le condenseur étant initialement à pression atmosphérique, la pompe à vide doit d'abord abaisser sa pression interne à un niveau bas avant que la turbine puisse démarrer.
5. Configuration d'un système de vide pour la production d'électricité à partir de la chaleur résiduelle d'une cimenterie

Configuration d'un système de vide pour la production d'électricité à partir de la chaleur résiduelle d'une cimenterie

Pour garantir un vide stable dans le condenseur et permettre la maintenance programmée des pompes à vide à anneau liquide, il est recommandé d'utiliser deux pompes à vide à anneau liquide en parallèle, l'une en fonctionnement et l'autre en réserve. Afin de maintenir le vide, un système de vide centralisé complet a été conçu pour le client.

Principaux avantages :

1. Démarrage/arrêt automatique : les pompes à vide démarrent, s’arrêtent et leur vitesse est automatiquement régulée par un variateur de fréquence en fonction du niveau de vide.
2. Vide stable : Une plage de vide cible peut être définie et ajustée en fonction des conditions de fonctionnement réelles.
3. Fonctionnement sans surveillance : L'ensemble du système peut être contrôlé automatiquement sans intervention manuelle, et le système de vide peut être isolé automatiquement en cas de panne de courant.

Conclusion

L'industrie cimentière est généralement énergivore, et la production de clinker génère d'importants volumes de gaz de combustion à haute température. Le rejet direct de ces gaz entraîne non seulement un gaspillage d'énergie, mais contribue également à l'aggravation de la pression environnementale. C'est pourquoi la récupération de la chaleur résiduelle des fours à ciment (WHRPG) est devenue une technologie essentielle d'économie d'énergie et de réduction de la consommation pour les grandes cimenteries du monde entier. FORYOU Vacuum Pump conçoit également des solutions de vide sur mesure pour les cimenteries d'autres pays. Contactez FORYOU Vacuum Pump pour obtenir votre solution de vide personnalisée.