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RÉSUMÉ
Il est annoncé que les centrales thermiques à combustibles fossiles couvriront encore en grande partie nos besoins énergétiques mondiaux pour la décennie à venir. Ces centrales sont anciennes, et leur réhabilitation s’impose afin d’améliorer leurs performances, notamment leurs rendements. L’utilisation des turbines à gaz pourrait répondre à cette problématique. Cet article présente les différents couplages possibles entre une turbine à gaz et un cycle de vapeur existant. Ces différents cycles combinés sont détaillés avec principe et aspects techniques.
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Lire l’articleAuteur(s)
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George DARIÉ : Docteur spécialisé en centrales thermiques - Maître de conférences à l’Université polytechnique de Bucarest
INTRODUCTION
Les besoins mondiaux en énergie électrique sont actuellement couverts à 65 % par des centrales thermiques à combustibles fossiles [B 1 250]. La plupart de ces centrales sont âgées de plus de 15 ans ; elles fonctionnent avec des rendements bien inférieurs à ceux des unités modernes conçues pour des cycles combinés gaz - vapeur ou des cycles conventionnels de vapeur à paramètres surcritiques. L’amélioration des performances de ces centrales anciennes est obligatoire dans les années à venir.
Dans ce contexte, l’utilisation des turbines à gaz pour la réhabilitation des centrales thermiques représente une des meilleures solutions. Il existe divers moyens pour coupler une turbine à gaz avec un cycle de vapeur existant. L’accent est mis en particulier sur les aspects techniques des cycles combinés qui résultent de la réhabilitation. Chaque solution de réhabilitation est illustrée d’exemples typiques rencontrés dans des applications réelles. Pour avoir la possibilité de comparer entre elles les diverses solutions de réhabilitation, une étude de cas sur une unité à vapeur de 100 MW est réalisée.
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6. Étude de cas : unité de 100 MW
Afin d’illustrer l’ensemble des solutions présentées, nous étudions le cas d’une unité de 100 MW de type K-100-130, prévue avec condensation et resurchauffe de la vapeur.
K-100-130 signifie condensation, puissance électrique de 100 MW et pression initiale de 130 bar.
De nombreuses unités énergétiques de ce type ont été installées aux milieux des années 1960, surtout dans les pays d’Europe de l’Est. Actuellement, leur état technique est assez bon et il est prévu de les utiliser encore pendant une période minimale de 20 ans. Dans le but d’améliorer leurs performances, diverses solutions de réhabilitation par l’utilisation de turbines à gaz ont été étudiées. Les figures 13, 14, 15 et 16 présentent les schémas de l’unité dans sa situation initiale et des solutions de réhabilitation. Le tableau 14 rassemble les caractéristiques des turbines utilisées. Les tableaux 15 et ...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - World Energy Outlook 2000 - . International Energy Agency (2000).
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(2) - HARDARSON (P.) - Conventional Renewable Energy Resources for Power Production in Competitive Market Environment. - 18th World Energy Congress, Buenos Aires, Argentine (2001).
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(4) - HORLOCK (J.H.) - Combined power including combined cycle gas turbine (CCGT) plants. - Pergamon Press (1992).
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(5) - HAUPT (A.) - Repowering Peterhead. - Power Engineering International (mai 1999).
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(6) - BRANDAUER (M.), SCHERER (V.), SCHEFFKNECHT (G.), BRAASCH (H.) - GT26 Repowers Rheinhafen. - Modern Power Systems, no 5 (mai 1996).
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