Upload
marv
View
75
Download
2
Tags:
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences appliquées Service d’Automatique 2 ème Licence. Projet 4ème. Détection de l’encrassement de compresseurs de turbine à gaz. Jonathan Goldwasser Tuteurs : Michel Kinnaert et Rémi Baeyens. Plan de la présentation. Introduction - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Projet 4ème
Détection de l’encrassement de compresseurs de turbine à
gazJonathan Goldwasser
Tuteurs : Michel Kinnaert et Rémi Baeyens
Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences appliquéesService d’Automatique2ème Licence
13 avril 2005 2
Plan de la présentation Introduction Cycle de BRAYTON Dépendance aux conditions extérieures Cycle idéal vs cycle réel Le compresseur Origines de l’encrassement Nettoyage Mesure de l’encrassement Wet compression Visite à Drogenbos Conclusion
13 avril 2005 3
Introduction Encrassement
Problème sérieux Marché libre et compétitif
Origines Impuretés de l’air Grands débits (~ 500 kg/s)
Conséquences Chutes des performances Augmentation du coût de production Pertes de puissance entre 2 et 15%
13 avril 2005 4
Cycle de BRAYTON
Rendement fixé par le taux de compression
Puissance fixée par la température T3
13 avril 2005 5
Dépendance aux conditions extérieures
La température T1 intervient dans l’expression de la puissance utile
Si T3 est constante alors Si T1 baisse, Pu augmente Si T1 augmente, Pu diminue
Difficulté pour produire des grosses puissances en été
Haut taux de compression => grande sensibilité aux conditions extérieures
13 avril 2005 6
Idéal vs réel Irréversibilité dans le compresseur et la turbine Chutes de pression Débit non constant Chaleurs massiques non constantes Pertes mécaniques
Cycle idéal vs cycle réel (1)
13 avril 2005 7
Cycle idéal vs cycle réel (2)
Notions de rendements isentropiques Mesure l’irréversibilité des machines
thermodynamiques Le rendement est maintenant fonction
de la température T3
13 avril 2005 8
Le compresseur (1)
Composant le plus délicat du cycle Fixe le taux de compression (Rendement) Doit fournir le débit nécessaire (Puissance)
Compresseurs axiaux à plusieurs étages Grand débit (axiaux) Haut taux de compression (# étages)
Instabilités à faible débit
13 avril 2005 9
Le compresseur (2) Inlet Guide Vanes
Directrices réglables pour le contrôle du débit En tenir compte dans le calcul de
l’encrassement Wet compression
Injection d’eau déminéralisée à l’entrée du compresseur
Pratique si T1 est trop élevée Impact sur l’encrassement ?
13 avril 2005 10
Origines de l’encrassement Pollution industrielle et urbaine Présence de sel dans l’air Vapeurs provenant du lubrifiant Dépôts minéraux Poussière, sable, engrais, insecticides Insectes Fuites d’huile des roulements Vapeurs des tours de refroidissement
13 avril 2005 11
Nettoyage Nettoyage off-line
Atteint tous les étages Rétablit la puissance nominale Arrêt de production de 12 à 36h
Nettoyage on-line Maintient voire améliore l’encrassement Rallonge les périodes entre deux off-line Continuité de service à puissance réduite Coquilles de noix
13 avril 2005 12
Mesure de l’encrassement (1) Facteur de qualité
Rapport entre frottements et travail moteur Nul pour un compresseur parfait Non nul pour un compresseur propre ! Coefficient polytropique Détermination de k
Rapport de compression Humidité relative
13 avril 2005 13
Mesure de l’encrassement (2)
Facteur de salissement S Travaux de frottements reliés au
débit par une relation quadratique Nul pour un compresseur propre Estimation du débit volumique
problématique
13 avril 2005 14
Mesure de l’encrassement (3) Facteur de salissement
Mesure l’importance de la différence de pression entre la pression réelle de sortie du compresseur et celle du compresseur propre
Débit massique estimé à partir de la puissance
Détermination de k Rapport de compression Humidité relative
13 avril 2005 15
Mesure de l’encrassement (4) Analyse en composantes principales
Déterminer les directions de grandes variations Combinaisons linéaires entre variables ! Qualité de représentation
Méthode Retenir 2 CP sur compresseur propre Projeter sur ces 2 CP le compresseur à analyser
13 avril 2005 16
Mesure de l’encrassement (5)
13 avril 2005 17
Mesure de l’encrassement (6)
13 avril 2005 18
Mesure de l’encrassement (7)
13 avril 2005 19
Mesure de l’encrassement (8)
13 avril 2005 20
Mesure de l’encrassement (9)
13 avril 2005 21
Wet compression (1)
13 avril 2005 22
Wet compression (2)
13 avril 2005 23
Visite à Drogenbos
Lundi 11 avril 2005 entre 9h et 11h30
Visite complète du site Ordres de grandeur
MW/m² Taille de la turbine à gaz Taille des filtres
13 avril 2005 24
Conclusion Méthodes thermodynamiques
Indicateurs généralement en concordances Si divergence, moyenne pondérée des indicateurs Doivent être réadaptées en fonction du site
Analyse en composantes principales Indépendant de la turbine, des capteurs Réduit la complexité du problème (2 CP) Facile à implémenter
Meilleure référence nécessaire pour l’ACP Intégrer l’influence des IGV Parler en terme de puissance voire en terme €