1 / 24

Projet 4ème

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

marv
Download Presentation

Projet 4ème

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Université Libre de Bruxelles Faculté des Sciences appliquées Service d’Automatique 2ème Licence Projet 4ème Détection de l’encrassement de compresseurs de turbine à gaz Jonathan Goldwasser Tuteurs : Michel Kinnaert et Rémi Baeyens

  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

  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%

  4. Cycle de BRAYTON • Rendement fixé par le taux de compression • Puissance fixée par la température T3

  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

  6. Cycle idéal vs cycle réel (1) • Idéal vs réel • Irréversibilité dans le compresseur et la turbine • Chutes de pression • Débit non constant • Chaleurs massiques non constantes • Pertes mécaniques

  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

  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

  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 ?

  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

  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

  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. 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

  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

  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

  16. Mesure de l’encrassement (5)

  17. Mesure de l’encrassement (6)

  18. Mesure de l’encrassement (7)

  19. Mesure de l’encrassement (8)

  20. Mesure de l’encrassement (9)

  21. Wet compression (1)

  22. Wet compression (2)

  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

  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 €

More Related