préchauffage air combustion, température flamme

[kiwiguigou]

Bonjour à tous,

Dans le cadre de la récupération d'énergie dans une fonderie, je suis chargé d'étudier la possibilité de préchauffer l'air de combustion d'un four. Cependant, d'après mes calculs, en appliquant ce procéder, la température de flamme actuellement à 1950 °C passerait à 2450 °C.
Or voila, pour des raison technique, la chambre du four ne doit pour autant pas dépasser 1000 °C (risque de fusion de certain éléments).

Comment prévoir comment cette hausse de température de flamme va influer la température à l'intérieur du four ?

A l'avance, je vous remercie
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[invite2313209787891133]

Bonjour

Il ne faut pas raisonner en terme de température, mais de puissance: Le four a besoin d'une certaine puissance pour fonctionner; en préchauffant l'air un certain volume de gaz apportera une certaine quantité d'énergie supplémentaire par rapport à l'ancien système.

[kiwiguigou]

Tu veux dire que la hausse de la température de la flamme n'entrainera pas une hausse de la chambre du four ?

[kiwiguigou]

ah oui, si je comprends bien, actuellement le four fais 6000 kw admettons que le préchauffage engendre une puissance de 2000 kw il ne restera plus qu'a modifier le débit de gaz pour que celui-ci donne les 4000 kw manquant. Cependant, je reste septique, pour moi si on augmente la température de flamme il faudra en adapté le réfractaire ce qui me fais penser que la température de la chambre doit augmenter.

[A voir en vidéo sur Futura]

[arrial]

Salut,



Si on ne change rien à rien, c'est très probable. Il faut donc en premier vérifier qu'on a la latitude de réglage pour diminuer la puissance de combustion, puis observer la convergence du système. Le problème de modifier ou pas la chambre de combustion par la suite n'est plus de ton domaine, mais de celui des ingénieurs concepteurs du système.


@+

[obi76]

BOnjour,

le préchauffage des gaz implique une hausse du rendement (Regardez sur internet ce qu'on appelle les EGR).

Cependant, sachez juste que ce n'est pas sans conséquence sur la pollution, en particulier sur l'émission des NOx

Cordialement,

[invite2313209787891133]

ah oui, si je comprends bien, actuellement le four fais 6000 kw admettons que le préchauffage engendre une puissance de 2000 kw il ne restera plus qu'a modifier le débit de gaz pour que celui-ci donne les 4000 kw manquant.

Oui

Cependant, je reste septique, pour moi si on augmente la température de flamme il faudra en adapté le réfractaire ce qui me fais penser que la température de la chambre doit augmenter.

La température de la chambre est liée à la puissance, pour ce qui est du réfractaire je ne peux pas répondre.

[arrial]

ce n'est pas sans conséquence sur la pollution, en particulier sur l'émission des NOx

Si la température finale est conservée, je ne crois pas …

[obi76]

C'est pas dit, au contraire. La température finale peut être conservée par baisse de richesse, mais si les gaz frais sont préchauffés tu auras plus de NOx thermiques.

[arrial]

C'est pas dit, au contraire. La température finale peut être conservée par baisse de richesse,
♦ pourquoi par baisse de richesse ??? on sait contrôler la richesse …
mais si les gaz frais sont préchauffés tu auras plus de NOx thermiques.
♦ je ne dis pas que tu as tort, mais je ne vois pas.Pour moi, la concentration de NOx est conditionnée à l'échauffement maximum. Une source me plairait bien, voire plus : ça me servirait certainement.

@+

[obi76]

Si on arrive à augmenter le rendement, soit on garde la même richesse et donc on augmente la température finale, soit on baisse la richesse pour garder la même température finale.

Dans ce deuxième cas, vu que les gaz injectés sont plus chauds, il y aura augmentation des NOx thermiques...

En ce qui concerne les sources, regarde sur sciencedirect, c'est pas les références qui manquent

[arrial]

Si on arrive à augmenter le rendement, soit on garde la même richesse et donc on augmente la température finale, soit on baisse la richesse pour garder la même température finale.

Absolument pas : si tu réduis la manette des gaz, ta motobylette ira à la même vitesse …

[obi76]

Absolument pas : si tu réduis la manette des gaz, ta motobylette ira à la même vitesse …

Heu on parle de la même chose là ? (et puis je ne suis pas d'accord, dans ce cas il n'y a que le frein moteur qui joue, qui est encore plus faible sur un 2 temps que sur un 4...)

[invite2313209787891133]

♦ je ne dis pas que tu as tort, mais je ne vois pas.Pour moi, la concentration de NOx est conditionnée à l'échauffement maximum. Une source me plairait bien, voire plus : ça me servirait certainement.

@+

Les nox sont simplement produits par la montée en température; plus la flamme est chaude et plus il s'en forme.

[arrial]

Heu on parle de la même chose là ? (et puis je ne suis pas d'accord, dans ce cas il n'y a que le frein moteur qui joue, qui est encore plus faible sur un 2 temps que sur un 4...)

« Dans le cadre de la récupération d'énergie dans une fonderie, je suis chargé d'étudier la possibilité de préchauffer l'air de combustion d'un four. Cependant, d'après mes calculs, en appliquant ce procéder, la température de flamme actuellement à 1950 °C passerait à 2450 °C.
Or voila, pour des raison technique, la chambre du four ne doit pour autant pas dépasser 1000 °C (risque de fusion de certain éléments) »

Qui a dit qu'on ne pouvait pas réduire le débit de carburant ou de puissance quelconque injectée ???

@+

Quand je veux ralentir, turbo ou pas, il me suffit de lever le pied [cheûh pû : si c('est pas le droite, c'est le gauche, et lycée de Versailles]

[obi76]

Je n'ai jamais dit que ce n'était pas possible, au contraire.

Mais ma question est : quel intérêt a-t-il de faire de la recirculation de gaz brûlés, sachant que le rendement va augmenter ?
1°) pour monter la température et laisser la richesse constante
2°) pour laisser la même température => baisser la richesse

Dans les deux cas, il y aura augmentation de NOx.

[arrial]

quel intérêt a-t-il de faire de la recirculation de gaz brûlés, sachant que le rendement va augmenter ?

… consommer moins d'énergie pour un résultat identique …

[noter tout de même qu'au lieu de réinjecter des "gaz brûlés", chacun songera plutôt à utiliser un échangeur thermique chauffant l'air aspiré]

[obi76]

… consommer moins d'énergie pour un résultat identique …

DONC de baisser la richesse

[arrial]

DONC de baisser la richesse

Mais PTNG NON ‼ il sufit de diminuer l'admission, donc air ET carburant ‼‼

[cémoâoukouâh? ]

[obi76]

ou diminuer le comburant avec effectivement, 3° option que je n'avais pas vu.

Donc effectivement, conserver la même richesse et diluer le mélange, donc l'admission de carburant. Ca revient à l'option n° 2.

[arrial]

effectivement

… vouais … on t'aime bien parce que tu maîtrises le robinet …

[obi76]

Certes, mais cela dit les conclusions sont les mêmes

[obi76]

Arrial, je tiens juste à te faire remarquer que pour le moment,plusieurs dérapages ont eu lieu de ta part. Ca en fait un de plus.

Je te rappelle la charte, au cas où tu l'aurai oubliée :

14. Tout acte de modération est écrit en vert ; dans les autres cas les modérateurs s'expriment à titre personnel. Les critiques ou les commentaires sur la modération doivent être effectués en privé.

Pour ta gouverne, le message dont tu parle si je me souviens bien a été supprimé par JPL. Par conséquent, si tu as quelque chose à dire, merci de le faire par MP.

Je ne sais pas ce qui te prend en ce moment mais ça fait 3 dérapage en 1 semaine, si ça continue on va devoir envisager la prémodération.

Pour la modération,

[arrial]

Salut,


Alors, revoyons le projet avec un peu de recul.
On veut récupérer de la chaleur d’es fumées, et s’en servir pour réchauffer l’admission.
•1► À l’intention des novices : il n’est pas question de ré-injecter les gaz brûlés dans d’admission : on utilise un échangeur thermique.
•2► Il s’agit de faire des économies : rien n’oblige donc à augmenter la température de flamme, surtout si ce n’est pas dans le cahier des charges : donc on régulera cette température de flamme en réduisant l’admission TOTALE, c’est à dire carburant et comburant. Accessoirement, si le rendement DE COMBUSTION est meilleur, on peut abaisser la richesse, mais ce n’est qu’un épiphénomène banal.

Maintenant, il est bon en effet de penser aux NOx.
•1► D’abord, il serait bon de connaître le taux actuel.
•2► Ensuite, il faudrait justifier qu’à température de combustion inchangée, le dispositif augmenterait les NOx, un peu, beaucoup, pas du tout.
A priori, j’ai tendance à croire « pas du tout ».

« La plus grosse partie - et même la totalité avec les combustibles qui ne contiennent pas d'azote, comme le gaz naturel - des oxydes d'azote formés dans les chambres de combustion provient de la réaction entre l'azote et l'oxygène de l'air comburant et cette réaction est d'autant plus "efficace" que la température de combustion est élevée. D'où le principe de tous les brûleurs et chambre de combustion "bas NOx" : diminuer la température de la flamme, sans toutefois augmenter la production de monoxyde de carbone (CO).
http://www.energie-plus.com/news/ful.../aid/1371.html
Les brûleurs bas-NOx traditionnels font appel à quatre types de procédés :
• La recirculation des fumées : Elle réduit la concentration en oxygène et la température de la flamme » donc ça ne nous intéresse pas vraiment.
« • L'étagement de l'air : On crée une première zone de combustion en défaut d'air et on apporte l'excès d'air nécessaire en aval.
• L'étagement du combustible : A l'inverse de la méthode précédente, on crée une première zone de combustion à fort excès d'air, donc à basse température, suivie d'une zone secondaire riche en combustible où les radicaux hydrocarbonés réduisent le NO formé en N2.» cela révolutionnerait la structure ‼
« • Injecter simplement de l'air
Couplées à un ventilateur à haute pression, des buses permettent d'injecter soit de l'air (le moins cher), soit des fumées recyclées dans la chambre de combustion [autant pour moi …]. L'air ainsi injecté ne représente qu'une faible partie (5 à 10%) de l'air total et il est entièrement consacré à la création de turbulences afin d'améliorer le mélange dans le four. Il en résulte une modification des profils en espèces imbrûlées et en oxygène dans la zone primaire de combustion et au début de la zone secondaire...
Sur les unités équipées, les résultats enregistrés sont les suivants :
→ réduction des NOx de 50 à 70% et niveaux d'émission inférieurs à 100 mg/Nm3 ;
→ diminution radicale des pics de CO et moyennes journalières sous les 50 mg/Nm3 ; les teneurs en NOx et CO sont exprimées à 11% d'O2 sur gaz sec ;
→ amélioration du rendement thermique de l'ordre de 2%, par diminution de l'excès d'air, ce qui entraîne des économies de combustible et une réduction de la production de CO2 d'environ 700 t/an par chaudière ;
→ augmentation de la production d'énergie de l'ordre de 5 à 10% ;
→ meilleure régulation de la combustion. »

Bon. Maintenant que j’ai posé mon point de vue, je crois que ça suffira pour ce topic [je crains bien pourtant que l’on n’ait évoqué la technologie du four ni même le carburant utilisé ‼] …



@+