A l'issue de cette formation, les étudiants doivent avoir acquis les connaissances techniques concernant les principes de fonctionnement des chaudières utilisées pour fournir de l’énergie thermique dans l’industrie. Ils doivent connaître les différents éléments composant ces machines, les phénomènes de base concernant la combustion, les émissions de polluants et les transferts thermiques se produisant dans ces systèmes et les méthodes de production et d’exploitation de l’énergie thermique dans l’industrie.
Objectif pédagogique
- Déterminer en utilisant le premier principe de la thermodynamique et les tables vapeur les caractéristiques du fluide de travail aux bornes des différents composants d’un réseau de fluide caloporteur
- Etudier les échanges d’énergie dans un réseau vapeur
- Distinguer les différents éléments composant un réseau vapeur
- Déterminer le rendement d’une chaudière
- Comprendre les différents éléments composant une centrale énergétique fonctionnant selon un cycle de Rankine
- Distinguer les différences technologiques entre les différents types de chaudières
- Comprendre les différents types de circulation de fluide caloporteur dans les chaudières
- Comprendre le fonctionnement et les problèmes d’exploitations des différents éléments d’une chaufferie
- Comprendre l’importance de paramètres fondamentaux comme l’excès d’air et la turbulence pour contrôler la qualité de la combustion en chaudière.
- Utiliser un diagramme D’Ostwald pour déterminer la qualité d’une combustion
- Distinguer les différents éléments composant les brûleurs et comprendre leur importance
- Distinguer les principaux polluants émis par les centrales énergétiques et connaitre les principaux moyens de lutte contre la pollution
Positionnement du cours dans la formation
Ce cours est un complément du cours de combustion et d’énergétique des machines 2. Les compléments apportés constituent des pré-requis pour les cours de génie nucléaire et maîtrise de l’énergie.
Supports de cours
- Polycopiés (support écrit et copie du support oral)
- support de cours en ligne (supports sonorisés)
Pré-requis
Thermodynamique et Combustion
Contenu
I- Généralités
A- Définition et caractéristiques des générateurs thermiques
B- Paramètres réglementaires fondamentaux français et européens
II- Thermodynamique
A- Premier principe et second principe
B- Tables de vapeur saturée et surchauffée
C- Diagramme entropique T-S/Diagramme de Mollier
D- Cycle des turbines vapeur
E- Cogénération dans un process industriel
F- Physique de l’ébullition
III- Technologie des chaudières
A- Chaudières à tubes de fumées et chaudières à tubes d’eau
B- Circulation du Fluide caloporteur
C- Refroidissement de la vapeur dans le condenseur
D- Circuit des fumées
IV- Foyer/brûleur, équipements de combustion
A- Grandeurs de la combustion industrielle
B- Combustion complète et incomplète
C-Diagramme d’Ostwald
D- Rendement de combustion/Rendement de chaudière/Rendement de chaufferie
V- Généralités sur la pollution des installations
A- Principaux polluants et principaux effets de ceux-ci
B- Principaux moyens de lutte
Travail personnel demandé
Au début de chaque cours, les élèves seront capables de résumer les principales notions du cours précédent.
Travail personnel sur les supports de cours en ligne et le polycopié.
Travail des exercices, à partir des éléments donnés dans le polycopié, mais également par les supports disponibles en ligne.
Evaluations
Libellé (Français)
Libellé (Anglais)
Conception de chaudières
Furnace design
Commentaires sur les modes d'évaluation
Le devoir surveillé comporte un contrôle des connaissances techniques et l'élaboration d'un bilan énergétique
