CONDUITE ENTRETIEN DES CHAUDIERES REGULATION DE.ppt

8/11/2019 CONDUITE ENTRETIEN DES CHAUDIERES REGULATION DE.ppt

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ChaudièresDifférents types de chaudières

* Chaudières à tubes de fumées* Chaudières à tubes d’eau

Spécifications techniques d’une chaudière

Timbre d’une chaudière Alimentation en eau

Alimentation en combustible

Alimentation en air

Accessoires d’une chaudière

Différents modes d’exploitation



Les différents types de chaudières

Il existe dans le commerce plusieurs types de chaudières dont la

spécification répond à des besoins bien distincts. Il est important

bien connaître les besoins, pour définir les critères de choix de la

chaudière la mieux adaptée.

Critères de choix d’une chaudière Pour l’industrie, les principaux paramètres sont :

Le type de combustible ( fluctuations de la conjoncture et les pr

Le débit de vapeur nécessaire au processus (avec possibilitéd’extensions prévisibles)

Le constructeurde la chaudière et des fournisseurs d’équipement



Chaudières à tubes de fuméesLe foyer et les tubes véhiculant, par aller et par retour, les gaz

chauds, sont immergés dans de l’eau préalablement conditionnLa séparation des phases gazeuses et liquides s’effectue à la pa

supérieure de la chaudière



Chaudières à tubes d’eau Le combustible utilisé :

Gaz,Fuel,

mélange charbon gras et anthracite, bagasse ou déchets.

Fonctionnement :Ce type de chaudière possède deux réservoirs appelés ballon

distributeur ( en partie inférieure) et ballon collecteur

( ou encore ballon de vaporisation en partie supérieure) reliés

entre eux par un faisceau de tubes vaporisateurs: dans cette

ensemble circule l’eau qui se transforme en vapeur.



Les gaz chauds produits par le brûleur sont directement en cont

avec les tubes vaporisateurs; à l’intérieur de ceux-ci se produit la

vaporisation



La vapeur générée est collectée dans le ballon supérieur, l’eauexcédentaire est ramenée vers le ballon inférieur par des tubes de

chute non soumis à la chaleur; dans le domaine de haute pression

une pompe peut être installée pour faciliter cette circulation de

haut vers le bas, la circulation de l’eau dans les tubes placés

à l’intérieur d’une enceinte contenant les gaz chauds Production de la vapeur surchauffée

Dans une chaudière à tubes, la tuyauterie qui prend en charge la

vapeur saturée retourne dans le foyer; les gaz chauds apportent àcette vapeur saturée à travers des épingles supplémentaires qui

augmentent la température sans modifier la pression. On obtient a

de la vapeur surchauffée à la sortie



SPECIFICATIONS TECHNIQUES D’UNE CHAUDIERE

Puissance :

Production équivalente vapeur :

Pression de service maximum :

Consommation de combustible :

Consommation de gaz : Pression de gaz minimum :

Pression de gaz maximum :

Pression d’air de pulvérisation :

Pression d’alimentation minimum :

Pression d’alimentation maximum:



Capacité d’alimentation en eau

Circuit d’eau

Capacité de la pompe:

Contenance d’eau :

serpentin de surchauffe:

séparateur: Puissance électrique :

Moteur électrique:

pompe d’alimentation : ventilateur :



Transfert de combustion et de chaleur :

Volume de la chambre de combustion :

Surface de chauffe:

Prise d’air requise :

Débit de gaz de fumée à l’allure de 100 % :

Dimensions et poids Chaudière :

Longueur :

Largeur : Hauteur :

Poids :



Entrée ramonage :

Connections de purge de fuite de gaz :

Entrée d’alimentation :

Sortie pompe d’alimentation :

Sortie soupape de sûreté :

b



Le timbre T

Le timbre d’une chaudière est sa pression maximum d’utilisation :

le constructeur annonce cette caractéristique en s’appuyant sur

le calcul de la résistance des matériaux des parties de l’équipem

sous pression . La vapeur produite est toujours à une pression

légèrement inférieure au timbre. D’une manière générale, lachaudière doit être en conformité avec la réglementation des

appareils sous pression.

Une plaque opposée sur la chaudière et poinçonnée sur lachaudière porte en autres informations,le timbre, la date d’examen, et lacapacitéde la chaudière



Différents parties d’un générateur de vapeur

Le moyen le plus simple de produire de la vapeur est de chauff

un réservoir clos partiellement rempli d’eau. Les premiers

chaudières construites dérivent de cette idée : ce sont les

chaudières cylindriques à tubes de fumées : chaudières

écossaises chaudières de locomotives ( pressions faibles)Actuellement les chaudières en service sont des chaudières à

tubes d’eau, les fumées circulant à l’extérieur des tubes

(pressions et températures sont de fortes valeurs)

L h diè d



La chaudière comprend :

Un foyer généralement tapissé de tubes vaporisateurs et

dans lequel se développe la combustion

Un faisceau vaporisateur

Un ballon supérieurou s’effectue la séparation de l’eau et de la

vapeurUn ensemble de collecteurs et souvent un réservoir inférieur

( collecteur inférieur latéral ) quiassurent la distribution de l’eau

aux tubes vaporisateursUn surchauffeurde vapeur (qui n’existe pas lorsque la

chaudière produit de la vapeur saturée)

U é i i é h ff l’ d’ li i



Un économiseurqui réchauffe l’eau d’alimentation avant son

introduction dans la chaudière

Unréchauffeur d’air

L’économiseur et le surchauffeur d’air sur les fumées sont des

récupérateurs souvent indépendants de la chaudière: il croissen

le rendement



Ali i / i /



Alimentation / extraction / purge

Alimentation en eau:

L’eau de la chaudière provient de lastation de traitement de la

bâchede production de condensats; du dégazeur; l’appoint en e

dans la chaudière est réalisé grâce à une pompe alimentaire

souvent double fonctionnant à une pression légèrement supérieà la pression interne du ballon

Extraction et purge sont deux opérations contribuent à

maintenir la qualité de l’eau dans la chaudière, paramètreessentiel pour le bon fonctionnement de l’installation



Ali t ti b tibl



Alimentation en combustible

De façon à assurer le meilleur contact entre l’oxygène de l’air

et le combustible, il est nécessaire de rendre la plus grande

possible la surface de contact du combustible

La répartition du combustible aura pour but d’assurer cette larg

surface de contact suivant les deux méthodes:Vaporisation : Il est certains que le meilleur moyen d’obtenir

une surface de contact importante et un bon mélange air

combustibleest de vaporiser le combustible pour qu’il présente sous forme gazeuse

C tt i ti t ’ bt i él t ffi t l



Cette vaporisation peut s’obtenir enélevant suffisamment la

température de combustible

Soit dans le foyer lui même,

Soit dans un appareil séparé

Pulvérisation:

La pulvérisation a pour but de diviser le combustible en particulesextrêmement fines, assurant un meilleur contact avec l’oxygène

comburant. Cette fragmentation est réalisée par un brûleur au mo

des procédés suivants:Pulvérisation par fluides auxiliaires :

Un fluide auxiliaire sous pression ( air ou vapeur).

Ce procédé de p l érisation par fl ide a iliaire est act elleme



Ce procédé de pulvérisation par fluide auxiliaire est actuelleme

le plus employé sur les chaudières.

Pulvérisation mécanique :

Le combustible sous pression acquiert dans le pulvérisateur

une très grande vitesse de rotation, une fois libéré, il se présent

sous forme d’une nappe extrêmement fine et se réduit en finesgouttelettes

C’est le procédé qui est utiliser dans les chaudières industrielle

Ali t ti i



Alimentation en air

R i t d’ i



Registre d’air



Indicateur de niveau



Indicateur de niveau

Deux indicateurs de niveau sont montés aux différentes points,

ne sont pas fermés ni l’un ni l’autre, il est préférable qu'il soit

montés directement sur le corps de la chaudière, mais pour les

chaudières cylindriques horizontales en opposition du collecteu

d’échappement; l’indicateur est monté sur un tuyau vertical quconnecter au corps de la chaudière avec un tuyau d’épaisseur fo

par le bas et le haut



Vanne d’arrêt



Vanne d arrêt

La vanne d’arrêt est une vanne de vapeur permettant l’alimenta

en vapeur, elle est constituée d’un :

1- volant

2- tige de soupape

3 - soupape4 - siège



Mode d’exploitation des chaudières :



Mode d exploitation des chaudières :

Il existe trois modes d’exploitation des chaudières à savoir :

Chaufferie avec présence humaine permanente

Pour des raisons de sécurité et ceci lorsque la chaufferie se

trouve dans un autre bâtiment loin du processus

Le personnel compétant assure une présence et unesurveillance permanentes ainsi que les interventions d’urgence

pendant la période de fonctionnement

Chaufferie avec présence humaine intermittente



Chaufferie avec présence humaine intermittente

La chaufferie fonctionne sans présence humaine de

proximité immédiate; toutefois, le personnel compétant

présent doit intervenir immédiatement en cas de besoin

Ce personnel effectue des rondes dont la périodicité est en

fonction des équipements de sécurité installés

Chaufferie en télé contrôle



Chaufferie en télé contrôle

Un centre de surveillance regroupe les informations

transmises simultanément par une ou plusieurs chaufferies

distantes les unes des autres

Le personnel de ce centre doit être en mesure, pour chacune

des chaufferies sous sa responsabilité :D’alerter le personnel d’intervention se trouvant à proximité

de la chaufferie (mais non en permanence)

D’arrêter tous ou une partie des équipements de la chaufferie en cas de danger

A - Mise en fonction des chaudières



A - Mise en fonction des chaudières

1) Dispositions préliminaires

2) Allumage d’une première chaudière

3) Cas de 3 chaudières"COSUMAR "

4) Cas particuliers

B - Conduite et surveillance pendant la marche1) Alimentation en eau - débit vapeur

2) Alimentation en combustible - Pression vapeur

3) Alimentation en air – Combustion4) Réglage de la surchauffe

5) Ramonage



5) Ramonage

6) Variation de la charge

7) Conduite des auxiliaires de chaufferie

8) Automatisation

9) Contrôles et relevés périodiques

C - Extinction des feux1) Arrêt normal

2) Extinction accidentelle

A -MISE EN FONCITIOIN DES CHAUDIERES



A MISE EN FONCITIOIN DES CHAUDIERESI - DISPOSITIONS PRELIMINAIRES

Pour des arrêts prolongés, les chaudières peuvent être conservé

vide avec contrôle de l’hygrométrie. Pour des arrêts de faible d

il est recommandé de maintenir les chaudières a plein complet

d’eau distillée (y compris économiseurs et surchauffeurs) .Cecilimite beaucoup la corrosion et favorise la dissolution des sels

(surchauffeurs). Dans la pratique, on est souvent amené à ne pa

pouvoir respecter ces situations (travaux). La chaudière est alorvide au moment de l'allumage.

Suivant les constructeurs ou les habitudes, on rencontre deux

types d’allumage: surchauffeurs pleins ou plus souvent



types d allumage: surchauffeurs pleins ou plus souvent,

surchauffeurs vides. Il en est de même pour le fonctionnement

Gaz ou DO ou au FO. Ces différents cas sont envisagés.

On suppose qu'il n’y a pas de vapeur dans l’usine. la puissance

électrique suffisante doit être disponible sur les auxiliaires de

chaufferie.Les circuits de régulation et de télécommande doivent être

alimentés. Les auxiliaires de chauffe de secours seront disposés

stand- by s’ils existent au fur et à mesure de la mise en marche. a) - Vérifications générales

Une ronde minutieuse doit permettre d'éviter tout accident ou

un fâcheux retour à la situation de départ lors de la montée en



un fâcheux retour à la situation de départ, lors de la montée en

pression (fuite due à une réparation inachevée...).

Inspecter les soupapes de sûreté (commande à distance), les

soupapes diverses, les montures de niveaux, les capteurs et

appareils de contrôle, les portes et trous d’homme, le bon

fonctionnement des volets,....Fermer les robinets d’extraction et de vidange des ballons.

Ouvrir les robinets de dégagements d’air (ballon et

surchauffeurs), ceux des montures de niveaux et manomètres, ldépense à l'air libre, l'air de barrage et de réfrigération,...

Vérifier le bon fonctionnement de tous les auxiliaires de



Vérifier le bon fonctionnement de tous les auxiliaires de

chaufferie.

b) - Eau

Contrôler les niveaux des caisses,....

Établir le niveau d'allumage du ballon (environ20 cm en-dessous

du niveau normal) par la pompe ou par la vidange ( < 40°C eau-métal). Faire éventuellement un traitement (hydrazine).

Vérifier que l'économiseur est plein d'eau (un siphon peut le

relier au ballon).Il pourra être nécessaire de by-passer pendant la montée en

pression si l'eau alimentaire est froide ( < 130°C), le débit

θ

θ

de vapeur devenant important; ceci pour ne pas atteindre le poi



de vapeur devenant important; ceci pour ne pas atteindre le poi

rosée des gaz qui croît avec la teneur en soufre :

130°C pour un FO à 1,6%. de soufre,

140°C pour unFO à 3,5%· de soufre.

c) - Vapeur

Vidanger les surchauffeurs et laisser les purges ouvertes pourdémarrage "surchauffeurs vides".

Dans le cas contraire, la purge se fera lentement au cours de

l’allumage à partir de 3 bar. Laisser ouverte en grand la dépense, ainsi que les évents de

ballon, de désurchauffeurs, de prises de vapeur,...

La vanne d'arrêt étant fermée, ouvrir tous les sectionnements



La vanne d arrêt étant fermée, ouvrir tous les sectionnements jusqu’à la soupape de commande et jusqu'aux auxiliaires, ainsi

les purges.

d) - Air

Disposer les volets, puis le réchauffeur d’air éventuellement

surveillant l'intensité de démarrage (surveillance incendieen service)

Le by-pass d'air du réchauffeur devra être ouvert si on a:

air + gaz < 160°C environ ( point de rosée).Bien purger le réchauffeur d’air à vapeur et le disposer.

Vérifier la bonne disposition des ventilateurs de chauffe

θ θ

et démarrerl’EVC(intensité de démarrage), ventelles d'aspiration



et démarrerl EVC (intensité de démarrage), ventelles d aspirationfermées ( petite vitesse).

e) - Combustible

Contrôler les niveaux des caisses et le bon fonctionnement

des fermetures rapides sur caisses et rampes des brûleurs.

Disposer le groupe de chauffe (filtres, réchauffeurs, pompes,en maintenant fermés les robinets sur brûleurs et démarrer la

pompe (avoir 6 à 10 bar env. pour la pulvérisation mécanique).

Si l'allumage se fait au FO (pompable), avec réchauffeur électriquon disposera une boucle de réchauffage. Disposer le deuxième



) -Avec le Gaz ou DOil faut avoir au moins le brûleur n°l, gréé enβ



) il faut avoir au moins le brûleur nl, gréé enconséquence avec ou sans air d'assistance (à noter qu'on ne peu

allumer avec n'importe quel n° de brûleur du fait de la répartition

de chaleur)

Dans ce cas, on fonctionne le Gaz auDO jusqu'à environ 12 bar.

) - Avec le Gaz ou DO ou le FO Effectuer le balayage du foyer pendant 10 mn, registres des

brûleurs ouverts en grand.

Ne laisser alors que le registre du brûleur n°1 en service et provoquer l'allumage en disposant l'allumeur puis le Gaz ouDO, ou

le FO avec son fluide d'assistance (air ou vapeur).

β

γ

S'assurer que la flamme persiste (les cellules sont en service)



S assu e que a a e pe s ste ( es ce u es so t e se v ce)ajuster le débit d'air pour obtenir la meilleure combustion.

Ces opérations se font automatiquement en séquences à partir d

la salle de contrôle sous certaines conditions ( p etFO,

p assistance, contrôle de flamme shunté,...)

Il peut y avoir "défaut d'allumage": il est alors impératif deventiler à nouveau le foyer (5 à 10 min) avant de reprendre les

opérations précédentes.

Il peut exister de nombreuses variantes dans la façon d'allumersuivant les types de matériels. Dans certaines installations, on

adopte l’allumage intermittent: la combustion est interrompu

θ

régulièrement au cours de la montée en pression.



g pTout au long de la montée en pression, il y a lieu de surveiller

l'intérieur du foyer; fumées, aspect de la flamme, épanchemen

de combustible, etc.....

b) -Montée en pression des surchauffeurs

La pression doit suivre une courbe fixée par le constructeuret correspondre à un taux de combustion sensiblement constant

ainsi qu’a une élévation du ballon de 60 jusqu’ à 85°C/h. On

peut distinguer les tranches de durée suivantes(approximativement)0 -10 bar (réchauffage de l’eau + vaporisation) : 2 h 30

Δθ

10 - 30 bar : l h (l bar en 3 mn),



( ),30 - 60 bar : Oh 30 (l bar en 1 mn) .

) - 0.5 bar : formation de vapeur

Fermer le dégagement d'air du ballon.

Mettre en fonction le réchauffeur d’air à vapeur

Disposer la vapeur sur le réchauffeurFO et le réchauffage descaisses.

Le réchauffeur électrique sera remplacé dès qu'on le pourra, s

a allumé auFO. Si on allume au Gaz ouDO, commencer àréchauffer leFO en circuit fermé avec l'autre pompe, dès que

possible.

α

) -3 bar :circulation dans la chaudièreβ



)

Purger les montures de niveau avec précaution (avarie de

glaces): faire circuler la vapeur, puis l'eau, dans la monture

(convection eau-verre bien forte que celle vapeur-verre)

Purger les prises de capteurs et de manière générale tout

appendice qui s'encombre de dépôt avec le temps. ( Faire cela pla suite une fois par semaine avec précaution, )

Ouvrir les soupapes de tête principales et auxiliaires en purge

les tuyautages, et mettre en service les détendeurs des diverscircuits de vapeur (collecteur d’échappement pour mise en servi

du boites-étanches, vapeur désurchauffée,... ).

Réchauffer les auxiliaires (TA,...),



( , ),Si on démarre "surchauffeurs pleins", commencer la vidange

devra se terminer vers 10 bar en réglant les purges, la vapeur

commençant à débiter par la dépense. Si les surchauffeurs sont

vides, la dépense débite en grand et on peut étrangler les purge

Le débit de la vapeur formée dans les surchauffeurs devra permettre d'absorber la chaleur transmise aux faisceaux. Ce flu

horaire d'apport peut être momentanément trop grand. Du fait d

délai de transmission de chaleur est alors tropgrand l'extérieur du tube"brûle".

Le risque de "coup de feu" est plus grand au démarrage.

ΔθΔθksφ

Les petits tubes de surchauffeurs ont pour but de créer chacun



p pune perte de charge (due au débit), ce qui assure une bonne

répartition des débits partiels.

Au démarrage, la température des gaz sur les faisceaux ne doit

pas dépasser 550°C et celle de la vapeur 400°C. De petits bouchon

d'eau peuvent encombrer des épingles et annuler les débits déjàfaibles; donc bien purger.

Nota: Si des travaux ont porté sur ballons et collecteurs, il est

indispensable de resserrer les joints à 3 bar et à 12 bar.

) -12 bar : passage au FO γ



) p g

Purger une nouvelle fois les montures de niveaux.

Dans le cas où l'eau atteindrait le niveau très haut, procéder à u

extraction.Ne jamais purger aux collecteurs de murs d’eau

en marche.

Si cela est nécessaire, alimenter en manuel tant qu'on est éloigndes condition de fonctionnement normal (densité de l'eau et de

vapeur)

Commencer à démarrer les auxiliaires à vapeur qui relaient ales auxiliaires électriques ( bien purger ),

A 12 bar, l'allumage est en cours depuis 3 h environ.

γ

Les conditions de passage auFO peuvent être réunies



p g pAvoir au moins 100°C au circuit F0 et 35°C à la caisseFO

( = 80°E ).

Mettre en service le viscosimètre et le compteur.Disposer les vapeurs d’assistance et de lessivage sur les

brûleurs FO en place enpurgeant soigneusement les circuits eten réchauffant les canaux par lessivageRégler la pression de FO ( 10 bar )

Ouvrir le registre d’air Allumer le brûleur FO prévu ( sécurité de flammeH/S ). Surveiller

L’allumage qui peut être laborieux malgré l’importance de la flamGaz ou DO

γ



δ) - 25 bar : Auxiliaires à vapeur en service



pPasser la régulation alimentaire en automatique en vérifiant le

niveau.

Réchauffage et préparation faites. La régulation de niveau du

dégazeur est caisse des purges devront être assurées

La consommation nouvelle de vapeur peut amener un arrêt de la

montée en pression. Il faut une augmentation importante du taux

combustion, d'où :

Utiliser un autre brûleur FO éventuellement si l'augmentation d

pression FO du 1er brûleur ne suffit pas (25 bar env.).

Mettre en service la régulation de surchauffe qui doit agir



g q gseulement à partir d'un certain débit deFOet de vapeur si l'excès

d'air a été correct.

A l'approche de la pression de vapeur nominale (34 bar env.)

passer la combustion en régulation auto (débit combustible / dé

d'air) : pression deFOet nombre de brûleurs seront réglés suivanla charge.

Passer alors la régulation de pression vapeur en auto.

Fermer la recirculation duFO sur rampe .Mettre en service lesTA en remplacement du disjoncteur ONE

qui restera sur enclenchement auto.

Remarque



L'alimentation est assurée grâce au fonctionnement du dégazeu

Pour une bonne tenue des chaudières, il est indispensable d'obt

une eau désaérée. Il faut donc mettre le réchauffeur BP et le

dégazeur en service pour obtenir une charge d'eau à la températ

souhaitée (135°C env.)

c) - Allumage d'une chaudière chaude



Ceci peut se produire après interruption de montée en pression ou

après coupure de courant. Si la chaudière est à p > 10 bar (foyer

chaud); on peut allumer au FO

Purger les surchauffeurs par leurs vidanges.

Avoir suffisamment de débit de vapeur (5 à 10 t/h) en ouvrant la

dépense éventuellement. Par contre, stopper les turbines (si elles

fonctionnaient) pour permettre d’utiliser des auxiliaires.

Avoir les auxiliaires de chauffe en service : VC. Pompe FO .....Réunir les conditions de fonctionnement d'un brûleur : viscosité

FO, > 100°C, p FO (10 bar), p vapeur de pulvérisation

(bien purger),

θ

Prendre les régulations de pression et de combustion en man



Avoir en place des brûleurs propres (lessivage).

Faire un balayage renforcé du foyer (tous registres ouverts) b

que cela refroidisse.

Allumer le brûleur n° l ou le n° 2, un seul registre restant ouvert

Les autres brûleurs seront allumés et les régulations de chaufde pression passeront sur auto, quand on approchera de la press

nominale, en augmentant la charge très lentement.

Les autres points vus précédemment sont respectés : réchauffagde l'air, surchauffe, régulation niveau,......

Remarque :



Plus la reprise de charge est rapide, moins le choc thermique

(dû au refroidissement de la vapeur) sera important dans la mes

où la chute de pression reste faible.

Si l'on peut donc tout démarrer à nouveau rapidement (sans gro

chute de pression), il est préférable de conserver les chaînesautomatiques en agissant sur les consignes.



Les robinets de purges se trouvent aux points bas et en bout de



circuits, et sont ouverts à l'arrêt.

Nous avons vu q’il était souhaitable de disposer le maximum

de circuits avant la montée en pression. Ceci permet aussi de fa

un réchauffage progressif en purgeant continuellement, notamm

pour la protection des détendeurs et des appareils ainsi que des joints.

) - Ces réchauffages doivent se faire en toute sécurité :

Ne pas " fermer fortement " les soupapes, surtout à froid. Il pourrait être impossible de les ouvrir en marche; et en voulant

faire,

β

on risquerait d’avoir des dégâts.



Entretenir les presses étoupes ( p-e) pour éviter les fuites. ou

les dépenses, elles occasionnent de graves brûlures : les jets de

vapeur vive surchauffée sont invisibles et très dangereux,

Entretenir les calorifugeages qui peuvent manquer (après travau

Le personnel peut se brûler, mais aussi le risque d'incendie estgrand :

une fuite d'huile dûe à un raccord qui cède, surTA par exemple,

provoque un grave incendie si le tuyau de vapeur surchauffée enu.

3 - CAS DE PLUSIEURS CHAUDIERES



a) Mise en pression

Dans le cas des 2 chaudières principales, les horaires

d’allumage de la deuxième sont décalés, pour obtenir de la vapeur

La mise en parallèle ne peut se faire avant d'avoir obtenu les

mêmes conditions de vapeur.

La troisième chaudière doit relayer une chaudière princien avarie,

La chaudière II est donc isolée, pendant tout l'allumage. On peuallumer au FO, déjà réchauffé par l'autre chaudière. Le processus

est le même que précédemment.

Principalement :



Mettre au niveau d’allumage, dégagement d'air ouvert.

Bien ventiler le foyer avant chaque essai d'allumage

(par intermittence).

Assurer une circulation suffisante dans les surchauffeurs et le

purger.Avant de coupler la chaudière II, le plus important est d'obtenir

des caractéristiques de la vapeur qui soient très proches de

celles en service ; p et surtoutOn provoquera artificiellement un grand débit de vapeur en

ouvrant notamment la dépense, jusqu'au couplage. Le réglage d

θs

la surchauffe est sur le point d’être en service ( ) c/min10Δθ s



b) - Mise en communicationLa mise en service de la chaudière II impose de:

Réduire la puissance, donc le débit de la chaudière I (< 1/3I

nominal), ce qui va permettre d'abaisser la température de

surchauffe pour se rapprocher des conditions de l'autre chaudière.

Équilibrer les pressions par les by-pass, puis ouvrir lentement

vanne d'arrêt et soupapes de tête en commençant par les petits

collecteursAugmenter aussitôt la charge (allumage d'autres brûleurs) en

démarrant des auxiliaires (TA) ou en relevant la charge des

turbines, la dépense pouvant être refermée.

Ajuster rapport à la chaudière I en modifiant l'excès d'air sθs



besoin ( normal 5% env )faire ensuite l’égalisation des puissances des 2 chaudières

( I vapeur et ) . Le débit de vapeur dépend du nombre de brûleu

en service et de la pression de mazout dont la régulation est

généralement commune aux 2 chaudières.

Passer alors les régulations de combustion et de niveau sur

automatique.

θs

Remarque :



Au cours de l’allumage, Il est utile de vérifier, par déréglage

momentané des consignes, le bon fonctionnement des différentes

régulations ( niveau, surchauffe,....). A la mise en communication

est indiqué d’abaisser la consigne de niveau pouréviter les

entraînements d'eau.

4 - CAS PARTICULIERS

a) - Allumage d'urgence

Concernant les délais, il peut y avoir de notables différences enles consignes des différents constructeurs. En priorité, II faut

préserver les surchauffeurs (dépenses + purges ouvertes),

éviter les chocs thermiques (régularité dans les accroissement),



réchauffer avec prudence (purge restant ouvertes). Le taux de

combustion peut être accru jusqu’à 30 % en plus environ.



Les capteurs des enregistreurs, des régulateurs, des sécurité



(qui peuvent mettre "bas les feux " ).

Les alarmes (temporisées) préviennent en cas de difficultés

d'alimentation :

S'il y’a baisse du niveau (défaillance des pompes alimentaire

ou du dégazeur):Éventuellement diminuer la charge des turbines et donc la chau

Avant "mise bas les feux" à "niveau très bas".

S'il y a montée du niveau (défaillance de la régulation): prenen manuel l'alimentation en eau (à fermer) avant déclenchemen

la soupape d’arrêt à "niveau très haut".

si cela vient d'une extinction accidentelle (chute de pression,



d'où vaporisation excessive et montée du niveau), vidanger par

extraction.

si cela s'accompagne d'une température chute brutale de la de

surchauffe (entraînement d'eau), déclencher les turbines et purg

aussi-tôt l'eau de tous les surchauffeurs (avec la dépense ouvertb) - Ligne alimentaire

) - L' économiseur peut fuir. Surveiller les températures (eau

gaz), ainsi que les pertes de charge côté gaz. Une températured'alimentation trop basse dérègle le fonctionnement ( croît) e

favorise la corrosion de l'économiseur.

α

θs

) - Le régulateur qui peut être isolé, est généralement àβ



ouverture en cas d'avarie (II peut être remplacé en secours par

celui d'une autre chaudière dont le cas de besoin).

) - réchauffeurs HP doivent être mis en service (purge)

lors de la montée en puissance. Surveiller les températures (eau

vapeur), ainsi que les purgeurs automatiques, ils peuvent n'êtremis en service que très tard sur certaines installations. On a alo

alimentation froide (135°C du dégazeur) ou chaude (210°C). Ceci

change complètement le réglage de la surchauffe.

γ

2 - ALIMENTATION EN COMBUSTIBLE-PRESSION DE VAPRUR



) - Les FO pour les chaudières sont: un mélange de résidus

divers d'hydrocarbures avec un peu de produit plus léger. Suiva

les contrats d'achat et les régions, ils comportent des produits

étrangers parasites en quantité parfois limitée par les

réglementations (ce qu'il serait bon de vérifier) : soufre (<3,5 %

vanadium ( très gênant pour les ailetages de TA et les soupapes diesels), paraffine, etc...

Exemple de composition d'un FO n°2 (Bunker C) de 3500"

Redwood :

α

C = 8 7 % S = 1,5 %



H = 10 % PCI = 9680 mth/kg

C02 théorique correspondant :16.5 %

) - Le mazoutage ou le transfert de combustible doit se faire avec précaution : dispositions contre la pollution de l’usine et

l’environnement .

Avoir une viscosité faible (70°E) (p asp > - 0,5 bar).

S'assurer de la bonne disposition du circuit et des dégagements d'aOuvrir le by-pass avant de démarrer la pompe volumétrique et "ne

pas travailler à des pressions trop élevées (un joint déficient peut

entraîner une catastrophe à ces débits), (II existe des vannes rapides

télécommande du haut),

β

Éviter de laisser décharger dans le ballast de trop plein, (voyantspropres)



propres)

Éviter d'arrêter le pompage quand on approche d'un fond de

caisses (problème de réamorçage).Les dangers de l'électricité statique sont limités, du fait-même

de la construction. par exemple, les tuyaux de remplissage plongent

obligatoirement en fond de réservoir.Les mazouts déposent des boues sur les serpentins de réchauffage

ce qui nécessite un nettoyage périodique. Pour éviter une stratificatio

des composants du mazout, on dispose d'un brassage permanent, des

détergents spéciaux permettent de disperser finement ces produits (b



Vérifier le réglage du réchauffeurFO et du régulateur de



viscosité .Contrôler le bon fonctionnemen

du purgeur automatique et l'absence de mazout à la bouteille

d’observation.

Surveiller les filtres à chaud les nettoyer en

marche.II existe sur la rampe au moins une vanne à fermeture rapide

qui doit se fermer (en déclenchant leGTR ) si:

Niveau très bas ou très haut au ballon (temporisation)Manque de flamme

Manque d'air de chauffe

E2.5C160θ

) bar 0.5Δp(

Manque de pression deFOou de vapeur d’assistance



Niveau très bas au dégazeur,

La sécurité impose une grande propreté de la chaufferie. Doiveêtre prohibés :

la présence deFO dans les gattes (fuites de p. e.,S.S.,...),

le calorifugeage mal conservé,

les chiffons sales,

les fuites en général, …..

c) - Brûleurs l i d ( bi i fé i à ll d i b )



la pression de vapeur ( bien inférieure à celle du timbre) est

maintenue grâce à la variation du débit de mazout (de l à 10) pa

régulation de la pression à la rampe ( ) et du nombre

brûleurs qui travaillent en cascade. Parallèlement, la productio

vapeur est satisfaite sans toutefois devoir dépasser 80 % des possibilités maximales (réserve de puissance, fatigue moindre,

max,…..)

Pour une bonne répartition de la chaleur, il est recommandé d'ale maximum de brûleurs en service. Encore ne faut-il pas être à

pression deFO trop basse, ce qui entraînerait une mauvaise

Δpk I

η



Si l'angle du cône est trop faible (viscosité forte), la nappe atl f d é



la façade opposée,

Si l'angle est trop grand (viscosité faible), les nappes des brû

voisins se mélangent.

Dans tous les cas, la combustion se fait mal avec production de

suies et de fumées.) - L'état du brûleur doit être surveillé. Le débit très important d’u

mazout fait de résidus qui peut provoquer des détériorations de

pastille (ovalisation des canaux, rayures, encrassement……), centraîne une déformation de la nappe de combustible et une

formation de coke ou de suies.

β

Une mauvaise étanchéité métal sur métal des différentes piècesl ê ff



le même effet

) - La pression de mazout, et éventuellement la pression de va

aux brûleurs, ont une grande influence sur la la qualité de la

combustion. Il est souhaitable de rester au milieu de la plage de

variation et d'avoir le maximum de brûleurs en service.Les ordres de grandeur de pressions de mazout et de vapeur sui

les types de brûleurs sont :

brûleurs sans vapeur(à retour, à coupelle rotative,……) : p mazout de 3 à 20 bar et même 40 bar.

γ

brûleurs avec vapeur d’assistance qui n'est pas mélangée avec lel i d b ûl ( id d ô ) i éli



FO avant la sortie du brûleur (guidage du cône) et qui améliore

pulvérisation aux bas-régimes : p mazout et p vapeur gardent la

même valeur jusqu'à 8 bar par exemple (max. de p vapeur), p

mazout continuant jusqu'à 20 bar, p vapeur peut même être

constant (collecteur d'échappement des auxiliaires à 2,5 bar ) brûleurs avec pulvérisation de vapeur qui est mélangée avec

FO au nez du brûleur (généralement canaux-Venturi) :

p vapeur = k.p FO ; parfois p vapeur = constant (10 bar) ; p FO peut descendre très bas (0,5 bar).

La vapeur a pour rôles :



nappe conique par un mouvement giratoire opposé à celui dul d d l b



mazout, lors du passage dans la bonnette.

L’air principal arrive dans le foyer avec le minimum de turbule

autour de l'orifice, grâce au diffuseur de lanterne. Le registre

fonctionne en tout ou rien généralement.

Ces réglages ne peuvent être modifiés en marche. Par contre de perturbations sérieuses peuvent intervenir du fait d'entrées d'air

parasites à travers un registre mal fermé sur une lanterne adjace

) - L’excès d’air a une grande importance sur le rendement général et doit être faible ( 5 % env) en régime normal. Ceci es

obtenu notamment grâce à une bonne conception des lanternes

β

assurent un bon mélange.L débi d' i i é lé l i d il



Le débit d'air est soigneusement réglé par la vitesse du ventilat

de chauffe et /ou la position dés ventelles d'aspiration.

Aux modifications de régime ( mise en service d’un brûleur pa

ex) du fait de l’inertie, il est nécessaire de suivre cette règle:

Augmentation du débit d’air avant augmentation dudébit de mazout; diminution de débit d’air aprèsdiminution du débit de mazout) - Latempérature de l’air comburant joue un grand rôle en

permettant à la flamme de se former assez tôt, surtout dans les

abords, près des parois .Sans cela, il y’a formation d’imbrûlés

γ

En effet, dans les grosses chaudières, la densité de chaleur (débd' b ûl ) i d it d L' i d it d



d'un brûleur) impose une grande vitesse des gaz. L'air doit donc

arriver le plus chaud possible au brûleur pour ne pas retarder la

combustion, grâce à un ou deux réchauffeurs

Le réchauffeur d'air (rotatif) sur les gaz, qui a pu être by-pass

l'allumage (point de rosée), peut élever la température de l'air d200°C environ. Avec la charge, on est amené à by-passer de mo

en moins d'air (de 50 % à 0 % ).

Les défauts d'étanchéité (air ou gaz) sont à surveiller sur ce tyd’appareil.

Le réchauffeur d'air à vapeur, permet d'atteindre 280°C dans lei d b ûl Il t i tôt l’ ll g t



caisson des brûleurs. Il est en service assez tôt pour l’allumage et

peut être stoppé à partir d'un régime où le réchauffeur rotatif suffi

Bien surveiller la purge d'eau condensée.

b) - Contrôle de la combustion

) - Dans le foyer, les flammes doivent être épanouies, brillantes

légères, prendre naissance à quelques centimètres du nez sans

pulsation…

Des étincelles indiquent une combustion reretrdée,Une teinte brumeuse indiquetrop d’air ; une teinte rougeâtre

indique un manque d'air; des veines sombres indiquent une

mauvaise pulvérisation,

α

) - L'examen des gaz se fait par moyens optiques (périscope,i ét i ) t l d iè di ti

β



opacimétrie,...) et par analyses de manière discontinue :

Des fumées noires indiquent un manque d'air ou des remous,

mauvaise pulvérisation, un réchauffage insuffisant; des fumées

clair unexcès d’air important; des fumées roussâtres une

température de mazout trop élevée... Bien distinguer s’il s’agit devolutes blanches de vapeur dues à une fuite.

Avec les fumées, des dépôts de coke se forment facilement sur

brûleur ou la bonnette.Les analyses d'02 et de C02 donnent des résultats

complémentaires qui permettent dévaluerl’excès d’air. Pour un

mazout courant on trouve un peu plus 1 % d'02 résiduel et au moins15% d C0 ( i ibl 16 % ) égi i l



15% de C02 (maximum possible 16 %.) au régime nominal, ce

change très vite aux régimes inférieurs

c ) - Contr ôle des pressions et températures

) La pression d'air chute régulièrement, depuis leVC jusqu'au

foyer, puis jusqu'à la cheminée. Pour un régime donné, lesvariations de mesuré de part et d'autre des échangeurs

(surchauffeurs, économiseur,...) renseignent sur l'encrassemen

Cette observation est complétée par les relevés de températures

α

Δp

) -Le contrôle de la chute des températures depuis le foyerjusqu’à la cheminée par comparaison avec les essais permetβ



jusqu’à la cheminée, par comparaison avec les essais, permet

juger de l'efficacité des échangeurs ( suffisants) ou de la qua

de la combustion

La température de sortie des gaz ne doit pas tomber en-dessous

point de rosée (minimum éventuel : 110°c) ; ce qui nécessiterait de by-passer partiellement l'économiseur (ou le réchauffeur d'air)

En cas d'avarie d'échangeur, la cascade des températures n'est p

la même. Par exemple, avec un réchauffeur d'airH/S, les gaz sont plus chauds car il faut augmenter le taux de combustion. Ceci p

détériorer le faisceau surchauffeurs; d'où : réduire la charge

Δθ



de gaz chauds produits, d'où meilleure convection dans lessurchauffeurs (l % de C0 en moins fait croître de 10°Cθ



surchauffeurs. (l % de C02 en moins fait croître de 10°C

environ.)

b) - La température de l'air diminuant fait croître : plus de g

car augmente pour réchauffer cet air (réchauffeur d'airH/S )

d’ouintérêt du réchauffeur à vapeurE/S

le plus tôt possible).c) - La température de l'eau d'alimentation diminuant fait croîtr

pour la raison précédente (économiseur, réchauffeurHP, H/S)

(une diminution de 10°C de température d’eau fait croître de3°C environ)

sθ

sθ

τ

sθsθ

d) - Le débit de vapeur saturée augmentant par rapport au débitsurchauffé fait croître : très sensiblement Ceci peut se vérifiθ



surchauffé fait croître : très sensiblement. Ceci peut se vérifi

lors des ramonages.

Pour atténuer cela, on fait passer toute la vapeur saturée par les

surchauffeurs, quitte à la désurchauffer après....

Ceci favorise en outre la circulation. donc la convection dans letubes surchauffeurs.

e) - L'encrassement extérieur des tubes vaporisateurs influe bea

coup sur la montée de augmentation de (baisse de ) etreport de la chaleur sur les surchauffeurs ( gaz plus forte)

Le réglage de la température de surchauffe se fait par injection

sθ

sθ τ η

θ



Prévoir les brusques augmentations de débit de vapeur(désurchauffée ou autre)



(désurchauffée ou autre)

En effet, la température des tubes se rapproche de celle du fluid

le plus rapide (la vapeur), Dans les conditions-limites, les tubes

(à 1ou 2 % de chrome doivent rester en dessous de 580°C, alors

que les gaz atteignent 1000°C.et la vapeur 515°C.

Remarque :

L’allumage avec deux brûleurs au lieu d'un seul provoque une

élévation de plus modérée.sθ

5 ) - RAMONAGE :Il se pratique automatiquement par séquences ou manuellemen



Il se pratique automatiquement par séquences ou manuellemen

secours. Les lances sont fixes, mobiles ou rétractiles, et reçoive

une vapeur surchauffée ou non.

Un ramonage efficace fait retomber la pression d'air du foyer e

température des fumées. Il se fait une fois par jour, ou en foncti

des pertes de charges sur les gaz

Diminuer le taux de combustion,

Disposer les circuits de vapeur en vérifiant que la purge d'eaufait bien

Vérifier le bon état mécanique avant le démarrage des séquenBy passer le réchauffeur d'air sur les gaz



By-passer le réchauffeur d air sur les gaz.

Augmenter le débit d'air de chauffe, ce qui facilite l'évacuatio

Surveiller : la consommation de vapeur perdue (l t env.).

influe beaucoup sur donc abaisser la consigne de 20°C.

Surveiller le niveau du ballon.

Surveiller le bon fonctionnement mécanique et le graissage.

Le ramonage se fait généralement en allant de l'aval (réchauffe

d'air) à l'amont (surchauffeurs), puis en revenant à l'aval.

sθ

sθ

6 - VARIATIONS IMPORTANTES DE LA CHARGELors des périodes transitoires de fonctionnement la chauffe



Lors des périodes transitoires de fonctionnement, la chauffe

automatique peut ne pas satisfaire les paramètres, par ses

possibilités ou manque de réglage. D’autre phénomènes, propr

la chaudière entraînent certains dangers.

Il y a lieu d’être très vigilant dans ces moments, en connaissant

réactions anormales possibles de la chaufferie

a - Niveau

L’importance plus ou moins grande de lavaporisation dans lestubesentraîne un volume d’eau plus ou moins grand dans la

chaudière. Ceci n’est pas pris en compte par la régulation :

si le taux de combustion augmente, le volume de vapeur croiaussitôt: gonflement du niveau



aussitôt: gonflement du niveau

si le taux diminue: tassement du niveaub- Pression

Une diminution de demande de vapeur des turbines ou des

auxiliaires entraîne une surpression de vapeur surchauffée

( grandeur réglée)

Ceci est généralement amplifié par l’inertie calorifique de la

chaudière et la diminution des pertes de charge entre ballon etsurchauffeurs ( 10 bar environ à plein charge )

Inversement, il peut se produire une brusque chute de pression qu

forcerait la régulation à donner une pression de mazout de

maximale ( max)Diminuer la consigne de pression de vapeur pour éviter un



Diminuer la consigne de pression de vapeur pour éviter un

déclenchement de la soupape de sûreté surchauffeurs

Passer éventuellement la commande du mazout en manuel

c - Températures des tubes :

Le flux calorifique restant correct, des surchauffes locales avec

éclatement peuvent se produire suivant le débit interne demand

( convection fonction de la vitesse ) :

dans les tubes vaporisateurs, une reprise de charge n’est pas accompagnée immédiatement d’une meilleure circulation de

l’émulsion : d’ou risque de surchauffes locales du métal dues à un

va orisation com lète



et contrôler les températures réelles de vapeurs primaire etsecondaire



secondaire.

Si possible, limiter les variations trop fortes du taux de

combustion et du débit

Passer la régulation de chauffe en manuelen présence d’une

remontée de débit de vapeur et de pression, après une chute

importante

d - Combustion aux faibles charges :

Le nombre de brûleurs et la pression de mazout sont normalemfixés par le constructeur (essais) en fonction de la charge

Lors des variations rapides de la chauffe, et donc de pression, il erecommandé d’utiliser le minimum de brûleurs pouréviter



recommandé d utiliser le minimum de brûleurs pouréviter

l’extinction de l’un d’eux, ainsi qu’une mauvaise combustion due

une mauvaise répartition du mazout sous faible pressiondes écarts importants de l’excès d’air (inertie du soufflage ,

entrée d’air parasites…..)

un moindre brassage air-mazout

II faut donc rechercher à :

Stopper un brûleur (lessivageES pour sa réfrigération).

Avoir un excès d'air plus élevé (consigne combustion).

Augmenter le débit d'air avant celui de mazout ; diminuer le

débit d'air après celui de mazout

Dans ces conditions, le rendement diminue beaucoup et1'eracrassement est important



1 eracrassement est important.

En outre, le point de rosée des gaz qui dépend de la teneur en

soufre et en vanadium peut obliger à :

By-passer progressivement réchauffeur d'air ou économiseu

(avoir gaz cheminée > 110° C).

Traiter le combustible en stock. (moins de soufre)

on définitive, une variation progressive du taux de combustion

permet d'éviter les plus gros dangers cités.

θ

7- CONDUITE DES AUXILIAIRES DE CHAUFFERIE pour les machines tournantes:



pour les machines tournantes:

Surveiller les p.e. et ne les appuyer que très peu à la fois

Vérifier la rotation avant mise en marche.

Ne graisser les roulements que très peu à la fois.

Maintenir pression et niveaux d'huile.

S'enquérir de tout bruit.

Faire en sorte que l’intensité de démarrage soit minimale

Pour les filtres (autonettoyants ou non) :Surveiller le qui croît très vite, au-delà de la valeurrecommandée.

Δp

Lors du nettoyage des éléments, ne pas oublier de vidangde nettoyer les fonds de corps où les impuretés s'accumule



de nettoyer les fonds de corps où les impuretés s accumule

Pour les échangeurs :

Ne pas mettre en service trop brusquement la vapeur,

notamment sur les serpentins de soutes (dilatations, coups

bélier, ruptures, et ne pas ouvrir en grand ( < 70°C).

Ne pas avoir la partieFO isolée lors de l'admission de vapeu

sur un réchauffeur (surpressionFO).

Contrôler le bon fonctionnement des purgeurs automatiquBien purger l'air.

θ



Or celui-ci est primordial :La vapeur doit transmettre toute sa chaleur latente.



La vapeur doit transmettre toute sa chaleur latente.

Le débit de condensât doit être satisfait à tout régime

Avec les purgeurs, nécessairement individuels, on peut rencont

les incidents suivants:

bouchon de vapeur au démarrage (longueur de tuyautage) qu

peut noyer le réchauffeur en retardant le fonctionnement,

obturation par air qui doit s’évacuer, pour éviter:

Diminution de condensation de la vapeurDiminution du coefficient d’échange calorifique (film d’a

Poches d’air empêchant tout échange local,….

θ

vibrations ( purgeur thermodynamique le moins affecté)filtre bouché



t e bouc é

8 - CAS DE L’AUTOMATISATION :

Toutes les chaufferies possédant des chaînes de régulation plus

ou moins élaborées ( niveau, pression, combustion, surchauffe…

qui assurent une chauffe automatique.

Il peut exister en outre des fonctions logiques supplémentaires:

facilité des tâches d'allumage,

mise en service des brûleurs,sécurité de fonctionnement,

secours mutuel d'auxiliaires,...



a) - Surveillance des chaînes de régulation :Contrôler le fonctionnement et le réglage des capteurs, des



g g p ,

transmetteurs, des régulateurs, des servo-moteurs, par :

purges (boues, condendats),

modifications momentanées du point de consigne et observat

du retour,

passages sur banc lors des doutes,

vérifications des courses d'organes (action sur ridoirs,...).

reprise du réglage des régulateurs, prudemment et lentement(grande inertie)

Le passage sur automatique doit se faire lentement

b) - Surveillance du réseau d'enregistreurs :Celui-ci est normalement indépendant et permet le contrôle du



p p

fonctionnement à distance et dans le temps.

Entretenir les enregistreurs et leurs capteurs.

Vérifier les décalages et les dérives.

Au-de là des renseignements fournis, les bandes enregistrées on

une importance juridique (assurance notamment).

c) -Surveillance du réseau d'alarmes :

Celui-ci aussi est indépendant et indispensable pour la sécuritéContrôler régulièrement et de manière planifiée les seuils de

capteurs.

Purger les prises des capteurs.Vérifier les temporisations et la sortie des alarmes (notamme



p (

au moment de l’arrêt).

d) - Conduite des sources d'énergie (air, électricité, huile)

Contrôler le fonctionnement auto. des compresseurs et des

pompes: graissage, filtres à air, réfrigération, purges,...

Contrôler la qualité du fluide de régulation : désydrateur,

réfrigérant, purges des bouteilles, fuites, manocontact,...Vérifier la recharge des batteries, leur relayage, leur entretien

Ce fonctionnement automatisé, protégé par des alarmes graduénécessite une intervention immédiate si l'on veut éviter



nécessite une intervention immédiate si l on veut éviter

l'intervention inéluctable et plus au moins heureuse de la

logique...Pour cela, les utilisateurs doivent envisager les princip

éventualités d'incidents des leur prise en main d'une installation

9 - CONTROLES ET RELÈVES PERIODIQUESEn plus des contrôles particuliers déjà mentionnés, des contrôle



généraux sont à faire :

Vérifier les consommations des diverses capacités: mazout, eaudistillée, huiles, produits de traitement....

Comparer les valeurs de fonctionnement à celles du neuvage

Faire des essais de consommation, en relation avec la puissa

des turbines et le bilan.

Les relevés périodiques sont variés :Rouleaux enregistrés du fonctionnement courant qui rempla

certains relevés de service et permettent de déceler les tendance

Résultats d'analyses et traitements,Sondes des capacités et mouvements,



p

Relevés quotidiens (contrôle des enregistreurs, travaux)

Relevés pour les rapports de lasaison de récolte (bilan,

puissance, rendement).

Ces divers relevés peuvent permettre d'éviter des avaries oud'expliquer celles-ci " a posteriori" (encrassement de faisceau,

corrosions,....)., Ils sont importants et constituent «l’historique du

service technique »

θ



a) Groupe de chauffe et brûleurs Passer les régulations de pression et de combustion sur



manuel et garder une pression correcte à la rampe (suivant le

nombre de brûleurs).Isoler assez tôt la vapeur du réchauffeurFO (Inertie

calorifique) et disposer le circuit FO en boucle après la rampe.

Lessiver chaque brûleur que l'on stoppe (registre ouvert)

(30 s env.), la purge étant faite, la vapeur d'assistance étant

isolée. (Sans lessivage prévu, admettre le Gaz ou leDOaux brûleurs avant leur extinction )

Stopper la pompeFO après refroidissement du FO (70°C).

b) - Air :Isoler la vapeur sur le réchauffeur d'air.



Après 1'extinction du dernier brûleur, ventiler la chaudière

pendant quelques instants puis stopper le ventilateur, les registr

pouvant rester ouverts.

Laisser en marche durant plusieurs heures le réchauffeur d'ai

en contrôlant les températures .(Sécurité incendieES).

Remarque :

Un lavage éventuel du réchauffeur doit se faire (chaudière encochaude) pour éviter les corrosions et favoriser le séchage.

Bien vérifier le bon dégagement des drains (colmatés par la su

c) -Eau – VapeurLa chaudière restitue beaucoup de chaleur.



Mettre hors service les régulations de niveau et de pressio

Fermer graduellement la vanne de tête de vapeur et

maintenir, si utile, une pression moyenne avec la dépense

l'air libre qui sera fermée quand la pression sera stabilisé

(attention aux s.s.),

Surveiller le niveau. Faire éventuellement le remplissage

de la chaudière et des surchauffeurs à pression (donc ) basse (5 bar). Puis isoler l'alimentation.

Une vidange de la chaudière se fera de préférence après

θ



2 - EXTINCTION ACCIDENTELLELes causes d'un arrêt d'urgence ou inopiné peuvent être :



Manuelle (VFR ), sur décision du chef d’usine,

Sur manque d’électricité, Sur manque de vapeur d'assistance,

Sur manque de pression ou de fluidité duFO,

Sur manque d'air,

Sur niveau très bas ou très haut,

Sur manque d'air de régulation,Sur pression haute du foyer.a) Arrêt d'urgence pour cause extérieure

Sauf en cas de black out on devra :



Ouvrir la dépense à l'air libre pour consommer,Alimenter en fonction de la situation (niveau haut ou bas) tan



que la chaudière est chaude.

On ne doit pratiquer un refroidissement rapide par forte ventila

qu'avec une impérieuse nécessité.

I NCI DENTS DE FONCTI ONNEM ENTIncidents dus à la chauffe



Extinction des brûleurs

Vibration des brûleurs

Entraînement d’eau

Variation de la température de surchauffe

Avarie de tubes

Incendie dans la chaudière

INCIDENTS DE FONCTIONNEMENTA / RAPPELS :



I) LOIS THEORIQUES REGISSANT LE FONCTIONNEMENT

1) Lois de changement d'état des corps purs :Pour une vapeur saturée (cas de la vapeur contenue dans le

coffre)

à une pression donnée correspond une température donnée et

réciproquement.

Pour vaporiser l'eau à une pression donnée il faut fournir:de la chaleur pour élever la température de initiale à

vaporisation ( Pvap) :

θ θ

)θmC( θQ iv1

)θ(f P

chaleur massique e = 4,18KJ/kg.K pour l 'eaula chaleur massique de vaporisation jusqu'au titrex ( x = 1



vapeur saturée sèche).

la formule de Regnault ( jusqu'à 200°C )(tables de vapeur d'eau, diagramme deMollier…)

2) - Transmission de chaleur

a- Rayonnement: transport d'énergie sous forme de vibrations

T1 température flamme

T2 température tube( eau)

)T(TSαφ 42

41

W

Coef raymt mutuel ( de l’ordre de 210-4 W/m2k 4)

m2

K

θ)0,695(606,5mQ v

α

les échanges par rayonnement représentent environ 25 % de quantité totale de chaleur transmise.



b - Convection :

T1 température de fluide

T2 température parois

Coefficient de convection dépend essentiellement de la

vitesse du fluide (K = cte)

)TβS(Tφ 21

β

VK β

c - Conduction :)S(e

λ φ TT 21

c

T1 et T2 températures externe et interne des paroise: épaisseur en m huile: 7

c



= coeff de conduction acier : 4200 vapeur stagnante :1.4

tarte : 70

d - Coefficient global :

Avec :Schéma

λ c

2c1 β1e

β1

K 1

λ T2 T3

e

T1 T4

)TKS(Tφ 41

3 - Lois de la combustion La combustion est d'autant plus complète que:



le comburant est en quantité suffisante excès d'air

le mélange combustible/comburant est plus intime pulvérisation fine mais bonne pénétration des gouttelettes dans

l'atmosphère comburante et mouvement relatif

combustible/comburant.II GRANDEURS CARACTERISTIQUES

timbre, niveau d'eau (au milieu du ballon), surchauffe, taux decombustion, excès d'air mesuré par le CO2 ( 15 %) ou O2 1 %

eau entrée et sortie économiseur, airAV et APréchauffeur

d'air

température du combustible à la rampe (viscosité correcte), pression vapeur d’atomisation qualité pulvérisation



teneur en matières dissoutes mesurée par les analyses

(surtout TCL, TA, O2 )Ces grandeurs sont importantes car tout écart par rapport à cell

fournies par le constructeur permet de diagnostiquer un inciden

son origine.



réchauffeur d'air encrassé).Toutes ces causes se traduisent par le % CO2 qui augmente



Schéma d’un brûleur

Pulvérisation défectueuse :Pression ou température du FO trop faible



Brûleur en mauvais état: pastille détériorée, présence de coke a

nez du brûleur ou sur la bonnette (vannes non étanches ou mauvaalignement )

Lanternes en mauvais état (détériorées par la flamme, oxydatio

Pression de vapeur d'atomisation incorrecteDans les 2 cas, la flamme est rougeâtre et fuligineuse.

b) - Conséquences :

apparition d'imbrûlés liquides et solides d'où diminution durendement immédiat mais surtout encrassement de la chaudière e

diminution du rendement à long terme car les échanges

thermiques sont gênés par le dépôt de suie.dans le cas du manque d'air, le volume des fumées diminue d



leur vitesse les échanges par convection diminuent :

d'où le taux de vaporisationla régulation intervient pour conserver P =Cte

taux de combustion pour une même allure

suite à une mauvaise pulvérisation duFO peut se rependre:

dans le foyer stopper (risque d'inflammation brutale) et

nettoyer lorsque la chaudière est froide.dans le caisson des brûleurs stopper SANS ventiler, laisser

refroidir, ventiler et nettoyer.

η

c - Remèdes : .vérifier la vitesse des ventilateurs, la position des ventelles et



débit d'air (si l'appareillage existe)

vérifier la température du FOet sa pression (changer de filtre etéventuellement de pompe si aucune amélioration)

vérifier la pression d'atomisation

examiner la flamme de chaque brûleur et remplacer ceux

douteux

vérifier fuméeAV et AP réchauffeur (si moinsd'échange encrassement)

2) - Fumée blanche :a - Causes :



excès d'air trop important % CO2 diminue (voir ventilateur e

ses ventelles) présence d'eau dans leFO (décanter les caisses)

b - Conséquences :

apparition d'imbrûlés gazeux d'où diminution du rendement

pour un excès d'air trop élevé, l'apport supplémentaire de gaz

froid diminue la température du foyer baisse du taux devaporisation compensé par la régulation augmentation du taux

de combustion.

3) - Température des fumées avant réchauffeur d'air: si augmente lentement dans le temps chaudière encrassée



si diminue excès d'air trop important

4) - Tendance à une diminution de la pression :toutes les causes citées précédemment entraînent cette tendance

Dans le cas d'un manque d'air important, la fumée qui s'accumu

dans le foyer assombrie la flamme: les échanges par rayonnem

diminuent.

II EXTINCTION DES BRULEURSl- Indices :



si extinction de tous les brûleurs chute de pression

si 1 brûleur s'éteint fumée noire et le % augmentetemporairement car:

augmentation instantanée du débit sur les autres brûleurs tand

que la régulation d'air agit avec un léger temps de retard

déséquilibre de la répartition du mélange air/FO dans la chambre

de combustion.2 - Causes :

Stoppage ou désamorçage de la pompe : caisses vides, filtres

2CO

Encrassés, entrée d’air à l’aspiration, FOdans la caisse trop basse présence d’eau: soit dans leFO, soit par le serpentin de



réchauffage crevé. Se traduit par un crépitement de la flamme

cellules photo-électriques détériorées ou masquées par la suiePression d’atomisation incorrecte

pastille de brûleur mal adaptée à l’utilisation (allure) ou en très

mauvais état (flamme mal‘‘accrochée’’), mauvaise pulvérisation

Cette cause peut encore être aggravée par tous les facteurs agis

sur une bonne distribution de l’air ( trop d’air, régulation,ramonage à la charge maximale…….)

Conséquences :Évidentes si l’usine n’est équipée que d’une seule chaudière



III VIBRATIONS DES FACADES

Dues à une combustion pulsatoire résultant d'un déséquilibre d proportion air/FO dans la chambre de combustion.

Ce déséquilibre peut provenir d'un brûleur qui s'éteint, d'un ma

d'air, d'une pression irrégulière de l'air ou duFO, d'une température

trop basse duFO.

Ces vibrations entraînent une fatigue de la chaudière; pour yremédier, passer la régulation air/FO sur manuel, augmenter sur l'a

et vérifier la température duFO.

RETOUR DE FLAMMESDu à l'explosion d'un mélange d'air et d'hydrocarbures dans la



chambre de combustion consécutif à :

retour à la situation normale après trop d'excès d'air ou l'arrivd'air trop froid: foyer imbrûlés liquides combustion

brutale lorsque foyer réaugmente.

brûleur qui bave: cracking dans la chambre de combustion

coke + produits légers qui s'enflamment dans le chemin des

mauvaise ventilation avant allumage d'un brûleur.

C - ENTRAINEMENT D'EAULe primage est un phénomène normal que l'on ne peut que limi



tandis que l'ébullition est une vaporisation tumultueuse,

I - Indices :1 - Ébullition :

bulles de vapeur dans les montures et instabilité du niveau

trépidations dans les chaudières.

2 - Entraînement d'eau :

diminution de la température de surchauffemarteaux dans les collecteurs et fuîtes aux joints

ralentissement des machines (turbines)

éventuellement, la salinité dans la chaudière.II - Causes :

É



1- Ébullition :

a) - causes mécaniques :accroissement brutal du débit de vapeur (montée en puissanc

trop rapide, fonctionnement des soupapes de sûreté..)

niveau trop haut ou trop bas (surface réduite pour l'évacuatio

des bulles de vapeur)

surchauffe brutale d'un tube à la suite par 'exemple d'unemauvaise circulation caléfaction

b - causes chimiques:augmentation de la tension superficielle de l'eau due à une



salinité élevée ou à un surdosage en produit basique.

dépôts gras à la surface du plan d'eau. 2 - Entraînement d'eau:

toutes les causes ci-dessus mais amplifiées

niveau très haut

défectuosité de la crépine de prise de vapeur.

III CONSEQUENCESdépôts de produits solides dans le surchauffeur d'où

diminution de la température de surchauffe à long terme

risque d'obstruction des prises de régulation, manomètres…… dépôts sur les ailettes de turbines déséquilibrage ainsi



l’érosions du bord d'attaque des ailettes

risque de rupture des aubages des turbo-machinesle ralentissement entraîne souvent le déclenchement du TA

black out si le disjoncteur ONE ne fonctionne pas.

IV REMEDES

Conduite correcte ( salinité, niveau, démarrage progressif des

appareils...) et entretien correct (contrôle de la prise de vapeur)D -VARIATION DE LA TEMPERATURE DE SURCHAUFFE

I - DIMINUTION DE LA TEMPERATURECe cas est assez rare :

é l i i



régulation incorrecte

soupape d'injection d'eau non étancheentraînement d'eau

encrassement du surchauffeur

II- AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE

Le surchauffeur ne recevant de la chaleur que par convection

donc toutes causes augmentantla vitesse ou la température des fumées tend à augmenter la

température de surchauffe.

f f f V K S ..)( 21

augmentation du taux de combustion v et fumées augmententrop d'excès d'air accroissement du volume donc de la vites

f d d f



air trop froid: agit de 2 façons

foyer taux de combustion pour conserver P chaudière pour un débit donné des ventilateurs (volume d'airV = cte):

comme m air trop d’excès d’air

T r

cte PV mmrT PV

cte

T

eau d'alimentation trop froide: pour maintenirPchaud il fautaugmenter le taux de combustion

d f i i li i



encrassement du faisceau vaporisateur eau alimentaire trop

froideramonage augmentation du volume des gaz

combustion incomplète la combustion se poursuit dans le

surchauffeur

Remarque : on admet que:

une diminution de 1% CO2 10°C d'augmentationune diminution10°C de l'eau d’alimentation 3°C d'augmentation



allumage d'un brûleur à la suite d'une demande soudaine devapeur

II CONSEQUENCES



II- CONSEQUENCES :

Si l'intervention est trop tardivedisparition vers le bas: gros risques de déchirure de tubes

disparition vers le haut: entraînement d'eau importantIII - CONDUITE A TENIR :

1- Le niveau disparaît vers le bas :

on compte que suite à un manque total d'alimentation, à chargemaximale et niveau normal, il faut :

40s pour atteindre le niveau bas1min pour atteindre le niveau très bas

3 i id l b ll é i



3 min pour vider le ballon supérieur

passer l'alimentation sur "manuel " et l'augmenterchanger de pompes

réduire le taux de combustion et réduire la charge sur les turb

si le niveau n'a pas réapparu au bout de 1min: mettre bas les feux

N.B : si la disparition de niveau est due à une rupture de tube,

mettre bas les feux immédiatement.2 - Le niveau disparaît vers le haut :

passer l'alimentation en "manuel" et la fermerstopper les turbines si les sécurités n'ont pas fonctionné

tt l di j t ONE i



mettre le disjoncteurONE en service

réduire le taux de combustion en éteignant 1 ou 2 brûleurs, purger les turbines et les surchauffeurs

mettre les extractions en service si tous les brûleurs sont étein

Remarque : la régulation comporte:

niveau "haut" alarme

niveau " très haut" arrêt des turbinesniveau "bas" alarme

niveau "très bas" arrêt des brûleurs

F - AVARIES DE TUBESI - Causes :

1 Coup de feu: l'eau joue le rôle d'agent réfrigérant pour le tub



1 -Coup de feu : l eau joue le rôle d agent réfrigérant pour le tub

Chaque fois que le flux calorifique des brûleurs n'est pas ou matransmis, il y a risque de coup de feu.

A la suite d'une disparition de niveau vers le bas mal contrôlé

Dépôts de tartre ou graisseux à l'intérieur du tube

Débit d'eau insuffisant dans le tube d'où formation d'un mate

de vapeur isolant:Manque de circulation par manque de charge motrice:les tub

faiblement inclinés y sont très sensibles

présence de dépôts boueux dans les collecteurs latérauxextractions trop violentes contrariant le mouvement ascendan

l' d l t b



l'eau dans les tubes.

surchauffe locale brûleur mal orienté ou mal adapté (flammtrop longue)

défaut dans le métal du tube ou vieillissement.

2 - Corrosions :

a - Corrosions externes :

elles sont provoquées par l'action acide des suies en présenced 'eau

l'humidité apparaît:

lors des arrêts prolongésdans les zones froides de la chaudière où l'on atteint le point

d é ( l' l l if g ti é i



de rosée (sous l'enveloppe calorifuge, sortie économiseur…….

l'accumulation de suies se produit dans les endroits difficilemaccessibles des faisceaux, autour des tubes partiellement noyés

dans les maçonneries...

b - Corrosions internes :

la qualité de l'eau est à mettre en cause.

corrosion chimique sous l'action de l'oxygène et des acideslibérés par la décomposition à chaud des chlorures et sulfates

corrosion électrochimique: l'eau contenue étant conductrice(sels), la chaudière se comporte comme une pile d'où

électro déposition Normalement les tubes se recouvrent d'une



électro-déposition. Normalement, les tubes se recouvrent d'une

couche protectrice de magnétique Fe3O4 mais toute barrière physique ( tartre, rouille, ….) empêche la formation de ce film

la forme en épingle des surchauffeurs favorise la stagnation d

condensée lors des arrêts,

3 -Érosion : rare avec les combustibles liquides, elle est surtout

due à des ramoneurs mal réglés: soupapes vapeur non étanches(fuites), gouttelettes d’eau (circuits mal purgés)…...



Stopper dès que possible pour limiter les conséquences del’incident : tamponner le tube ou reprendre le dudgeonnage.

S'il s'agit d'un éclatement de tube



S il s agit d un éclatement de tube

sorte de coup de canon au moment de la déchirure pression chaudière diminue rapidement

niveau difficile sinon impossible à tenir

vapeur s'échappant par la cheminée

le foyer devient brumeux et risque d'extinction

mettre bas les feux et isoler la chaudière réduire l'alimentation tout en maintenant suffisamment d'

forcer la ventilation pour refroidir et chasser la vapeur

actionner lesSS pour faire tomber la pression IV FUITES AUX SURCHAUFFEURS :

Si la fuite est faible (corrosion défaut de soudure) elle n'est



Si la fuite est faible (corrosion, défaut de soudure), elle n est

décelait que par une dépense anormale d'eau et les résultatsd'analyse.

stopper dès que possible et tamponner le tube (le jet de vapeur

laminera les tubes adjacents)S'il s'agit d'un éclatement de tube, la déchirure se manifeste

bruyamment et la pression chaudière chute rapidement.

mettre bas les feux sans urgence et isoler le départ vapeur

ouvrir la dépense en grand pour faire chuter la pression

ventiler modérément.

V FUITE A L'ECONOMISEUR Comme dans les 2 cas précédents, si la fuite est faible, elle es

décelée par une consommation anormale d'eau et les résultats



décelée par une consommation anormale d eau et les résultats

d’analyse et éventuellement par une diminution de la températudes fumées.

Si la fuite est importante, le niveau est difficile à tenir et de l

vapeur s'échappe par la cheminée.

Dans les 2 cas:

si possible, stopper la chaudière et réparer sinon, isoler l'économiseur et le by-passer. Certaines précaut

sont alors à prendre: manœuvrer très lentement le by-pass (envoi

d'eau froide dans le ballon supérieur choc thermique), diminuerla charge (pour limiter la fumées autour des tubes de

l'économiseur isolé) surveiller lade surchauffe



l économiseur isolé), surveiller la de surchauffe

VI FUITE DE VAPEUR DANS UN COMPARTIMENTmettre bas les feux

refroidir la chaudière rapidement en forçant l'alimentation, en

actionnant lesSS, forcer la ventilationsi des ventilateurs sont réversibles, les mettre en service

"extracteur" refouler de l'eau froide sur sol si possible ou il y a la

fuite, alimenter les rideaux d'eau et l'extinction à eau diffusée (si c

systèmes existent)

le personnel bloqué doit se réfugier dans les locaux climatisé(salle des machines, ateliers...) ou (s'asperger d'eau et respirer

travers un linge humide)



travers un linge humide)

G - INCENDIES La plupart des incendies sont à évités ou rapidement maîtrisés

propreté des locaux chaudières et turbines (chiffons) et des

gattes d'égouttures

entretien correct: fuîtes de combustible et d'huile

connaissance de l'emplacement et de l'utilisation des moyensmobiles et fixes d'extinction par tout le personnel.

I - DANS LA LAME D'AIRmettre bas les feux et stopper les ventilateurs de chauffe

mettre en service l'extinction à la vapeur s’il existe



mettre en service l extinction à la vapeur s il existe

si l'incendie menace de s'étendre, refroidir à la lance et appelles secours (SP).

II - DANS L'ECONOMISEURstopper rapidement:

les brûleurs et ventilateurs de chauffe

la ventilation des regards de cellules, ramoneurs….. ne pas mettre en service les ramoneurs (danger d'explosion a

les suies en suspension)



ENTRETIEN COURANT Caisses de combustible et chaufferies

Chaudières



Chaudières

BrûleursRamoneurs

Ventilateurs

LanternesENTRETIEN PERIODIQUE

Lavage externe des faisceaux

Visites des chaudières

Épreuves et essais



Le personnel travaillant dans les caisses de combustible doitêtre relié àl’extérieur par un moyen de communication ou par la

ligne de vie munid’éclairageétanche basse tension et



ligne de vie, munid éclairage étanche basse tension et

éventuellementd’appareil respiratoire.Une surveillance extérieurest recommandée.

L’utilisation de ventilateurs portatifs permet de travailler dan

les meilleures conditions

Laver les parois à la lance avec une pression , enlever les

sédiments, contrôler les serpentins de réchauffage, vérifier lessondes , vérifier la fermeture à distance des caisses

II- CHAUDIERES : Nettoyage des détecteurs de flamme et opacimètresTous les 2 mois environ :



Mesurer la pression d’air et des fumées Vérifier les sécurités de niveauGraissage des pieds glissants

Chaque fois qu’il est possible (chaudière froide) : Extraction pour éliminer les bouesPénétrer dans la chambre de combustion

Inspecter le faisceaux tubulaire ( hernies,déformations,fuites…) Examiner les réchauffeurs ( coudes des épingles et lesfixations )

examiner les maçonneries et les remettre en état



III - BRULEURS (20 à 30 jours)Sans démontage, mettre le nez du brûleur à tremper dans de l

distillée ou légèrement basique (acidité du coke)



Démontage et nettoyage du pulvérisateur à l'aide d’un outillaspécial en bronze

Détartrage de l'organe de distribution de vapeur d'atomisationtrempage dans une solution acide

Nettoyage du corps de brûleur au solvant et chasse à l'air comp

Remontage du pulvérisateur après inspection (rayures,ovalisati

Changer les jointsSi le portage est métal sur métal, ne roder que si nécessa

changer les joints (téflon ou métalloptastique) d'arrivéeFO etvapeur d’assistance sur le corps de brûleur.

IV - RAMONEURS :



à la demande: refaire les opérations de nettoyage par lancestous les 3 mois :

Soufflage de la vieille graisse des chaînes. Graissage, changer

les bains d'huileContrôler la tenue des contacts de fin de course. Vérifier ltension des chaînes,

V -VENTILATEURS : Nettoyage des filtres

ventelles : contrôler l'ouverture et le serrage, graissage.VI - LANTERNES :nettoyage graissage des tringleries remise en état des vérins



nettoyage, graissage des tringleries, remise en état des vérins

pneumatiques et de leurs accessoires (filtres, déshuileurs…)

B - ENTRETIEN PERIODIQUE Nécessite une indisponibilité de la chaudière

I - LAVAGE EXTERNE DES FAISCEAUX : C'est une opération très efficace qui demande à être faite une fo

que l'on constate une diminution de rendement du à l'encrassemOuvrir les tapes d'écoulement d'eau de lavage sur la sole et a

dessous des surchauffeurs vers une caisse spécialement prévue

Protéger éventuellement la sole par une bâcheRefouler de l'eau chaude (70°C) sous pression (9 bars) par une

manche flexible



manche flexible

commencer le lavage par l'économiseur puis les faisceauxsupérieurs. S'assurer que l'eau est correctement évacuée.

S'assurer en fin de lavage de l'absence d'accumulation d'eau

pieds des tubes et dans les boites d'extrémité des économiseurs

des surchauffeurs.

Sécher la chaudière en mettant en service un brûleur d’allumfonctionnant au gaz ouDO (peu de soufre) et alternativement

allumé puis éteint.

Si la chaudière est pourvue d'un réchauffeur d'air à vapeurl'alimenter et mettre un ventilateur de chauffe en petite vitesse.

Remarque: les eaux de lavage étant corrosives, le lavage et le



Remarque: les eaux de lavage étant corrosives, le lavage et le

séchage doivent être menés sans interruption ce qui nécessitecertaines précautions: certitude de l'évacuation des produits lav

de la possibilité d'allumer un brûleur ou de disposer de vapeur

le réchauffeur (si la chaudière est en arrêt technique)

II -VISITE ANNUELLE : il s'agit d'un examen externe ainsi qu’il a été décrit dans l'entre

courant.



III -VISITE PERIODIQUE (tous les 2 ans pour le maintien de la cote)

1 - Examen externe : même visite que pour la visite annuelle ma

avec une inspection du casing et des lanternes depuis la chamb

chauffe (procéder en même temps à un nettoyage de celles-ci)

2 - Examen interne: vérifier l'état des collecteurs (boues, piqûre

corrosions...), des pipes d'alimentation et d’extraction, de la créde prise de vapeur. Vérifier la boulonnerie intérieure et ses frei

3 - Accessoires divers: régulateurs alimentaire, deFO, …….. Ces soupapes automatiques ne demande aucun entretien particu

(presse-étoupe, graissage des tiges...). Si la commande est



(p p , g g g )

pneumatique, nettoyage des filtres à air, déshuileur...IV -VISITE OCCASIONNELLE :

Selon les résultats de la visite périodique ou après toute polluti

par des hydrocarbures ou une salinité excessive, il peut être déc

l'une les opérations suivantes:1 - Lessivage interne :

remplir la chaudière jusqu'à un niveau légèrement supérieur a

niveau normal avec une solution de phosphate trissodique( 4kg/t)

Monter la pression jusqu'à 4 barsProvoquer une circulation intense en ouvrant lesSS (laisser le

niveau descendre ainsi de 10 cm environ)



)

Refaire le niveau, extraction de surface jusqu'au niveau norm puis refaire le niveau...

Les 2 opérations précédentes sont renouvelées toutes les 2

heures pour une durée de lessivage de 12 heures.

Après mise bas les feux, ouvrir les extractions plusieurs fois

pendant de courts instants, refroidissement, vidange et inspecti(Recommencer éventuellement le lessivage)

pour le rinçage fermer la chaudière, mettre au niveau normalmonter la pression à 4 bars, stopper, vidanger et refaire le nivea

Remarques :



q

le surchauffeur peut être lessiver en même temps que lachaudière en montant un tuyau provisoire prévu à cet effet

en cas de pollution excessive, démonter les organes internes

ballon supérieur et nettoyer au White spirit avant lessivage.

2 - Nettoyage interne:

a - Par câblage: la brosse rotative montée sur un flexible est passée dans tous les tubes possibles.

b - Par nettoyage chimique : analyser les dépôts pour déterminer la nature du produit à

utiliser. De plus, ce produit ne doit pas attaquer l'acier des tube



p , p p q

On utilise généralement de l'acide citrique ou autres.un bac de retour et une pompe de brassage sont connectés à l

chaudière par des flexibles provisoires

Ne jamais allumer pendant l'opération.

vidanger, rincer abondamment avec la pompe de brassage et

éventuellement rincer au jet.

Le surchauffeur est nettoyé en même temps que la chaudière.

c - Vérification du libre débouché des tubes:

par billage par câble flexible

si certain tubes (surchauffeurs par exemple) sont inaccessible



( p p )

câble, envoyer un jet d’air comprimé ou d’eau à une extrémité apprécier la violence du fluide éjecté à l’autre extrémité. V -TROUS D’HOMME :

Lors des travaux, protéger soigneusement les portes de trous

d’homme et trous de points pour éviter toute détérioration des

portages

vérifier les portages ( planéité, absence de rayure….)

vérifier les étriers

C- EPREUVE ET ESSAISI- Épreuve Hydraulique :

1- 1er type d’épreuve :



à la pression du timbre P0 théoriquement , après touteouverture de la chaudière.

2 - 2em type d’épreuve :

Une épreuve sous une pression de :1,25P0 si P0 40 bar

1,2 P0 + 2 si P0 40 bar jusqu’à la 12 e année

1,15 P0 à partir de 12e année

est réaliser :

>

après toute réparation importantesi, au cours de la visite périodique de 2 ans, toutes les parties

internes n’ont pas été examinées



p

de façon générale, Chaque fois que l’expert (s.c) le juge utile3 - Mode opératoire :

isoler les niveaux et les régulateurs, ouvrir leurs purges

bloquer les pilotes des soupapes de sûreté avec leurs étriers

isoler les départs de vapeur, ouvrir les dégagements d’air

monter le manomètre étalonmettre en plein complet et fermer les dégagements d’air

monter très lentement la pression et vérifier l’étanchéité

descendre très lentement la pression et remettre la chaudière service normalII -TARAGE DES SOUPAPES DE SURETE :



1- Visite : au cours de la visite périodique, les soupapes sont

visitées et éventuellement le corps est éprouvé aux pressions

pré-citée : examen du ressort, des portages et, si nécessaire,

rectification de ceux-ciAprès visite de la chaudière, celle-ci est examinée sous les feux

le tarage dess.s est vérifié

2 - Pression de tarage :

Les lois et les textes des sociétés de classification ne prévoie

pas de pression de tarage :

’’ …le tarage des ss placées sur le surchauffeur sera tel que cessoupapes commencent à débiter avant ou au plus tard en même

temps que les ss placées sur l’enceinte de vapeur saturée



’’….. de façon qu’elles se soulèvent à une pression qui ne sera pas supérieure à 105% de la pression….’’

’’….au taux de vaporisation maximal, la pression de la chaud

ne dépasse pas 110 %de la pression…..’’

La durée de l’essai sera de 7 minutes ’’

Pratiquement, les pressions de tarage adoptées sont les suivan

Ouverture Saturée 1.08 P0

Surchauffe 1.05 P0 0

P0.01 0

0

P0.01 0

levée franche sans battement : P ouverture < Plevée< 1.1 P0fermeture étanche Pferm> 0.096 P0

3 - Mode opératoire :



s’effectue avec le départ vapeur isolé s’assurer que l’échappement est libre

mettre en place les blocages sur les soupapes non concernées

et actionner la s.s à tarer par sa commande à distance

Commencer par la soupape sur le ballon vapeur

pour reprendre le réglage, diminue la pression nettement en e

dessous de P0

immobiliser le dispositif de réglage après chaque retouchelorsque la soupape est tarée, freiner le système de réglage



REPARATIONS Elles se limitent essentiellement aux réparations de tube

On distingue:



g

les réparations définitives : remplacement de tout ou partie dtube par soudure si le soudeur est agrée par une Société de

Classification

Les réparations provisoires : par soudures, par tamponnage

interne ou externe selon l’emplacement des tubes

A - REPARATION DEFINIVESI- REPARATION PAR SOUDURES :

Quelle que soit la position du tube ( mur d’eau, surchauffeur…

la technique utilisée est sensiblement la même, seul l’outillageutiliser étant différent. Il est souvent nécessaire d’enlever un ce

nombre de tube afin d’accéder au tube en avarie.



1 - Mode opératoire :le tube est coupé à une certaine distance ( voir guide de cond

des collecteurs qu’il relie.

l’extrémité des manchettes restant implantées sur les collecte

sont nettoyées et polie à la toile émeri. Elles sont ensuite surfac

et chanfreinées à l’aide de fraises manuelles

un tube neuf est coupé à la longueur voulue et ses extrémités

sont préparées ainsi qu’il a été décrit pour les manchettes

les extrémités sont dégraissées au solvant, le tube est présentmaintenu par des colliers pendant la 1er passe de soudure.

Procéder immédiatement à un recuit à 900°c



la réparation est suivie d’une épreuve hydraulique à1,2 P0 + 2 si ( P0 40 bar)

2 - Cas particulier des tubes de mur d’eau :

2 particularités rendent l’opération plus délicate :

a - s’il n’existe pas de porte visite à proximité immédiate, il est

nécessaire de démontrer une partie du casing pour accéder toutautour du tube



I- FUITE A D’UN DUDGEONNAGE Les tubes sont dudgeonnés dans le collecteur supérieur et tou

fuite doit être immédiatement étanchée car le laminage détérior



l'alésage de passage du tube: une saignée trop profonde risqued'être impossible à reprendre à l'alésoir.

Aucune réparation provisoire ne peut être appliquée à ce type

d'incident. aussi, si une nouvelle expansion du tube est ineffica

faudra-t-il changer le tube.

Dans toutes les opérations suivantes, il doit être; fait très

Attention de ne pas endommager le portage du tube dans le

collecteur .

le tube est coupé à ses 2 extrémités (au maximum à 5cm ducollecteur)

le morceau de tube est fendu longitudinalement à l'aide d'un



burin à bout arrondi puis resserré ou décollé au burin à tréfler, parfaitement ébavurer l'extrémité du morceau de tube et le

chasser à l'intérieur du collecteur,

L’alésage est examiné (éventuellement, passer l'alésoir), les

angles vifs sont supprimés,

L’extrémité du tube neuf est poli à la toile émeri(extérieurem

et intérieurement) puis arrondie,



dégraisser parfaitement l'extrémité du tube et l'alésage, présenter le tube et procéder au dudgeonnage: le sertissage

se fait lentement et sans exagération.



Utiliser de l'huile soluble comme lubrifiant pour faciliter lerinçage. .

Nota : l'autre extrémité du tube est préparée et soudée comme

décrit en I.

B - REPARATIONS PROVISOIRES

I- TAMPONNAGE



Consiste à obturer le tube en avarie à ses 2 extrémités. Cetteméthode diminue la quantité de fluide en circulation dans l'élém

où se trouve le tube (mur d'eau, surchauffeur....) d'où une éléva

de la température des autres tubes.1-Tamponnage intérieur : l ' accès au tube doit être possible par

l'intérieur du collecteur. :

a - Tampon conique:

en acier trempé à pas fin et muni d'un carré d'entraînement,

l'extrémité interne du tube est nettoyée à la toile émerile filetage est amorcé à l'aide d'un tampon conique spécial

cannelé puis le tampon est vissé à force,



b - Doigt de gant : soudé à ''l’intérieur du tube.''c - Soudure à l'explosif :

une certaine distante existe entre le tampon et la parois intern

du tube,

soumis à la force des gaz, le tampon se dilate avec une vitess

suffisante pour que l'énergie calorifique libérée au moment du

choc bouchon / tube provoque une déformation plastique des

surfaces

Nota : si le tube est tamponné préventivement, le percer pour évitsa mise en pression sous l'action de la chaleur.

2 - Tamponnage externe :



le tube est coupé (ou une lumière est pratiquée mur d'eau) àune distance donnée du collecteur,

le tampon cylindrique est introduit et maintenu en place par vis

prenant appui sur le bord du tube,un dudgeon expansible de profil spécial permet d'appliquer

fortement le tampon dans l'alésage (étanchéité) et de créer une sa

à l'intérieur du collecteur (évite que le tampon ne soit chassé sousl'action de la pression)



REGULATION DES CHAUDIERES(Chauffe Automatique)I/ Historique



q

II/ Généralités

III/ Constitution d’une boucle de régulation

IV/ Régulation en boucle ouverteV/ Régulation en boucle fermée

VI/ Différentes technologies des régulateurs

I/ Historique:L’automatisation des chaudières n’est récente, elle date de plus

de 50 ans, au moins en ce qui concerne la régulation en



marche normale, mais les progrès des chaudières ( pressiontempérature de la vapeur ) ont du aller de pair avec ceux de

régulationCaractères des régulations

Les mauvaisrendements du cycle de vapeur entraîne une

tendance à la complication des circuits (chauffage d’air,Réchauffeurs de combustible, surchauffeurs, etc…….)

On développe la régulation des chaudières dans le but de :

Améliorer le rendement par amélioration du réglage

de l’excès l’air



Diminuer la pollution de l’environnement Réduire le personnel de service

Améliorer la sécurité pour le fonctionnement, du personnet du matériel



Undébit d’eau entrant dans la chaudière, c’est le réglagel’alimentation

Il est nécessaire pour maintenir le niveau constant.



Unapport de chaleur au foyer, c’est le but de la régulatio de chauffe qui consiste à maintenir la pression de vapeur

constante en faisant varier ledébit de combustible.Il fautaussi régler ledébit d’air avec un faible excès d’air et la

pression de fluide d’assistance

Unequalité de vapeur produite, c’est le réglage de latempérature de chauffe par injection d’eau ou échange

III/ Constitution d’une boucle de régulation :Prenons la régulation de niveau assurer par une personne,

celui ci doit maintenir le niveau de liquide autour d’un rep



’’R ’’ Examinons les différentes fonctions qui composent cette

boucle.

Mesure : Le niveau est mesuré à l’aide d’un tubetransparent monté en dérivation sur le réservoir.

Transmission de l’information : L’information, lue sur le



tube est transmise visuellement. Régulation : L’homme compare l’information de mesure

reçue à celle du repère ’’R ’’, Il décide alors de réagir selonl’écart entre la « mesure » et le repère (consigne). Son

cerveau devient lerégulateur.

Organe de réglage: Dans notre exemple, cet organe estune vanne manuelle.

Dans l’exemple : Cas général

Tube transparent Capteur primaire d’information

Transmission visuelle Transmetteur d’information



d’information de mesure de mesure

Cerveau qui compose et Régulateur

élabore des ordresMuscles Transmission des ordres de

commande

Vanne manuelle Organe de réglage, vanneautomatique

IV/ Régulation en boucle ouverteOn dit q’une chaîne de régulation est en boucle ouverte

lorsque la sortie ne réagit pas sur l’entrée, c’est le cas de la



commande manuelle d’une chaîne de régulation lors dedémarrage de l’installation

Avantages: simplicité, rapidité de réponse Inconvénients: insensibilité aux perturbations dans le

processus

Exemple:Chauffage d’une pièce : une résistance électrique alimentée

par un potentiomètre chauffe la salle ou le four

Exemple :



150°c

V/ Chaîne en boucle ferméeLorsque la chaîne est en boucle fermée, la sortie réagit sur

l’entrée part l’intermédiaire d’une boucle de réaction et cec



pour but de remédier aux inconvénients de la chaîne en boouverte

La chaîne directe assure lapuissanceLa chaîne de retour assure laprécision et informe la

commande de toutes réactions de processus

Exemple:



b) Régulateur électroniqueLa figure ci-dessous montre un exemple d’un régulateur

électronique ou apparaissent les différents indicateurs et le



points de réglage correspondant

c) Régulateur numériqueLa différence fondamentale dans la présentation de ces

régulateurs est est un clavier, intégré ou indépendant,



permettant d’émettre est ou de recevoir des données.La technologie numérique permet avec une grande souples

une extension des possibilités du régulateurs, citons:

Possibilité d’avoir plusieurs entrées

Choix du signal d’entrée (courant, tension, fréquence

couple thermoélectrique, sonde platine….) Mise à l’échelle (valeur et forme ) des indicateurs



ETUDE DES CHAINES DE REGULATIONS DESCHAUDIERES

Principe : Les chaînes de régulation industrielle sont en



général des chaînesmixtes.

Il existe 2 grands types de chaînes mixtes à savoir :Les chaînes en cascadesLes chaînes à n éléments



I/ CHAINE DE REGULATION EN CASCADE

De nombreuses perturbations ne sontni mesurables ni

contrôlables ce qui influencent sur la régulation detempérature, de pression et de niveau de la chaudière, le bo

sens conduit à poser la question : ne peut on pas tenter d’en

percevoir leseffets le plus tôt possible, tout au moins avant

répercussionsur lagrandeur réglée?

La question peut être formulée sous la forme suivante :

est-il possible d’observer, au sein du système, une grandeur

mesurable et commandable, si la réponse est oui, on peut



mettre en œuvre une régulation en cascade.On considèrel’exemple d’une régulation de la pressionP de la chaudière.

Exempled’une chaîne simplePc = Pression chaudièreCT = Capteur/transmetteur

R 1 = Régulateur = Écart ( mesure - consigne)



ette c a ne s mp e un seu é ément est n e r g er

la pressionde chaudièrePc en fonction dedébit de vapeurQv

Pc = f (Qv)



Les variations du débit combustibleF.O sont commandées par le régulateurR . Mais il peut y avoir une variationQ F.O

qui provient d’un facteur extérieur à la chaudière ( pompe,vanne, tuyautage, qualité de combustible…….. etc)

Cetteperturbation se propage dans la chaudière avant

d’être captée par le capteur (C) et ceci provoque une

variation de la pression qui peut être importante:

C’est une sourced’instabilité due à un retard. Pour supprimer cette inconvénient, on doit installer.une chaîne derégulation en cascade:

Qv = débit vapeur utilisation = charge

1



CT

RégulateurR 2

C1

m1

Vanne

2

Chaudière

Pc RégulateurR 1

1

m2

Capteur/Transmetteur QFO

Ballon

R 1 = régulateur principal

R 2 = régulateur de débit de mazout

C2

II/ CHAINE DE REGULATION DE PRESSION( REGULATION DE LA COMBUSTION )

1°) Réglage de la pression de vapeur La pression de vapeur est un paramètre essentiel pour le



fonctionnement d’une chaudière, cette pression de vapeur directement en fonction dudébit de mazout

Pc = f (Qmazt,)PVap

Echelon débit mazoutQmazt

t

Pvap

Qmazt

La réponse de la pression vapeurPvap

à un échelon de débitmazoutQ ( mzt) est une fonction de1er ordre, est donc en principe facile à régler.



Le système est donc en principe facile à régler, les

grandeursréglantes sont réellement (Qmzt et Qair) la grandeur

réglée estPvap

(Qmzt et Qair) Pvap

La grandeur régléeP vap donc il faut régler simultanément

les ventelles d’admission d’airQ air et le débit mazoutQ mzt



Cette régulation fonctionne à condition d’admettreenvirons30% d’excès d’air , on ne l’utilise que pour les

petites chaudières



Inconvénients : Cette régulation exige un grand excès d’air d’oupertes

par chaleur et le réglage est unique, quelque soit la qualitédu mazout, de plus pour éviter une corrosion au niveau dela cheminée, il est nécessaire d’avoir desgaz chauds à la sortie d’où un mauvaisrendement de la chaudière.



mesure Pv

Qv = débit vapeur utilisation = charge

Pv



Régulateur

P

consigne Pv

VanneQ mzt

Chaudière

came

Q air

ventelles

Régulateur positionneuse

Débit mzt

Ballon

b) Régulation mesureuse (en boucle fermée, méthodeactuelle)On désire régler Qair en fonction duQ mzt ou inversement pour ceci il faut donc mesurer ces deux paramètres pour le



régler,l’un en fonction del’autre.Dans un premier temps, dans un but de simplification, sans préciser le principe de la mesure de débit nous utiliserons umontage sans tendance (besoin) comportant des régulateurs à2 éléments pour ledébit mazout ( mesure dePv, Pmzt ) et pour ledébit d’air ( mesure deQmz, Qair) , l’ensemble permettant la régulation dePv à l’aide de 2 grandeursréglantes: Qmz, Qair

La régulation ‘‘débit mazout’’ est monté encascade avecle régulateur principal pression vapeur PID

L’action dérivéeD est nécessaire pour combattre les variatio



brusques de la chargePv et l’instabilité due aux actionsI )Pour une pression de vapeur constante égale à la consigne,

régulateur auxiliaire ( PI ) combat les perturbations pouvant

affecter ledébit mazout, de même le régulateur le(PI)

s’oppose aux perturbations dans lecircuit d’air et reçoit de

plus une consigne proportionnelle par exemple au débitmazout (on aurait pu adapter une consigne proportionnelle

entre les débit mazout et air)

Car une combustionoptimum exige uneproportionnalité entles débits mazout et air

Le coefficient de proportionnalité entre les débits air etmazout peut être modifié par un opérateur ourelais de rappor



(RR ) en fonction par exemple de la qualité du mazout etéventuellement du nombre de brûleurs

Qmz

Qa

Pente variableavec RR



CHAINE DE REGULATIONMESUREUSE DE LA COMBUSTION



Dans la réalité lesdeux problèmes pratiques à résoudre sont

la mesure des débits de mazout

le réglage de l’excès d’air



Bien souvent on adjoint au réglage de (Qair ) une régulationde ventilateurs d’air

III) CHAINE DE REGULATION DU NIVEAU D’EAUDE LA CHAUDIERE

BUT:



Il s’agit de maintenir constante la massed’eau (le niveau N )dans la chaudière malgré les variations de consommation d

vapeur.La variation du niveauN estproportionnelle à la différence

( Qeau – Qvap) .

Qeau = débitd’eau d’alimentation = Vitesse de Niveau Qeau = débit de vapeur ou charge

dtd Ν

La régulation la plus simple est la régulation à 1seul éléme

Qv)(QeS1

dtdN



( N ), elle consiste à mesurer le (N ) pour influer sur le débit

d’eau d’alimentation (Qe), cette régulation n’étant acceptable

que pour les chaudières de faible puissance et à ballon de f

capacité

(S élevée faible)dtd Ν

Régulation à 1 seul élément( N )



CHAINE DE REGULATION DE NIVEAU nconvén ents :

Deux phénomènes introduisent des retards dans la réponse

(N).

À é h l d déb d d l () l



À un échelon de débit d’eau d’alimentation (Qe), l’eaufroide ne monte pas immédiatement le niveau, il se produit

le phénomène de «tassement » et la régulation va donner unindication dans lemauvais sens. ( tendance à l’ouvrir la

vanne)

À un échelon de débit de vapeur (QV) ), car lorsque (QV)

croit, Pv à tendance à décroître et pour empêcher cette cro ssance, eau u a on s vapor se et cec provoque u

phénomène de «gonflement » de la masse d’eau (niveau)

et la régulation va donner uneindicationdans lemauvais

( d à l f d l d’



sens (tendance à la fermeture de la vanne d’eaud’alimentation)

Réponse transitoire du niveau (N) à un échelon de débit devapeur Qv

Rappelons que :

Q )(Q1dN



Si Qe = Qv N =cte

Q = débit en volume = SV

1erecas : Régulation à 1 élément ( N )

Qv)(QeS1dtdN

0dt

dN

Qv Qe Qv Qe

Q Q

tassement gonflement



N=N0 N=N0

Qe = Qv

gonflement

tassement

Sans régulation

Sans régulation

1 V l d l d’

dt)Q(Q ev1ε



1 = Volume de la perte d’eau Dans un 1er temps, du fait d’un manque de mesure de Qv, la

perte d’eau n’est pas décelée, la croissance deQe n’est

provoquée par le régulateur qu’à la diminution normale du

niveau du ballon

Avantages :

Réponse rapide

Installation simple, utilisant sur les chaudières dont la

f d’ i



surface d’eau est importanteInconvénients :

Variations importantes du débit d’eau ( fonctionnement d

la pompe d’alimentaire)

Instabilité de l’installation



En réalité pour une régulation optimale on ne se contente pas

d’uneproportionnalité approximative entre la position de la

vanne d’admission d’eau d’alimentation et le débit d’eau

’ é lt débit d’ (Q ) d’



qu’en résulte, on mesure ce débit d’eau (Qe) d’ou unerégulation à3 éléments de mesure (N, Qv, Qe)

Régulation à 3 éléments ( N, Qv, Qe )

R 1 = Régulateur principal de niveau

R 2 = Régulateur secondaire de débit d’eau Qe



balance (Qv – Qe)

CHAINE DE REGULATION DENIVEAU



Dans la réalité, le relais de calcul (CR ) ou aboutissent les

mesures des débits d’eau d’alimentation et de vapeur peut

trouver avant le régulateur de niveau. D’autre part il peut y

i 2 g d égl g



avoir 2 organes de réglage :La vanne d’eau d’alimentation et la vanne d’admission

vapeur dans les machines à vapeur, cette dernière permetta

par action sur la vitesse et le nombre des machines de

maintenir sensiblement constante la pression de refouleme

des machines et par suite de maintenir également constantel’ouverture de la vanne d’alimentation



Cette courbe est convexe croissante v

550°C

Courbe naturelle sans régulation



L’action de la régulation de la température de surchauffe

consiste à maintenirv constante lorsque on se trouveau dessus de la charge correspondante à la consigne

v = 515°C ( c.a.d ) entre70 % et 100 % de charge.

charge0 % 70% 100%

515°C

550 C

Courbe réglée

Comme cette température ne pas être réglée par le débit

mazoutQ mzt déjà utilisé pour la régulation de la pressionPv,

on a reco rs à n a treparamètre a iliaire neinjection



on a recours à un autreparamètre auxiliaire, uneinjection

d’eau liquide directement dans le vapeur. (Q eau < Q vap) .

L’autre méthode est de faire passer une partie devapeur de

surchauffe dansun circuit de désurchauffe situé dansl’eau

du collecteur supérieur ou ballon de la chaudière.

La première méthode présentel’inconvénient suivant :

Pour avoir une température de515°C après injection del’eau

il faut que la température du sortieSHT est égale à550°C ceci



il faut que la température du sortieSHT est égale à550 C ceci

nécessite un surchauffeur en aciers aux de performances

plus élevées. Pour éviter ces inconvénients on injectel’eau

entre les surchauffeursBT et HT, afinqu’en aucun endroit la

température ne dépasse515°C. Ne pas oublierqu’une

température trop basse entraîne un mauvais rendement.

Régulation à 1 élément (v )



a r ponse en temp rature e surc au e un c e on edébit d’eau de désurchauffe étant du 4ème ordre, donc unéchelon nécessité d’un régulateurPID pour v = 500°C

Mais même ainsi une simple



1

t

Mais même ainsi une simplerégulationne suffit pas, il estnécessaire d’avoir une régulationen cascade du faite la réponse en

v v

Une injection d’eau donne une réponse troptardive et d’autre part elle est soumise à des perturbations provenant desvariations 1

v Q désur



v

t

Q désur

v

Réponse tardive

égu at on à é éments 1, v

Un régulateur (P) en cascade stabilise la température1 à

l’entrée du surchauffeurH.T et empêche toutes les

perturbations de 1 de se propager versv



perturbations de 1 de se propager versv

La consigne 1C provient du régulateurPID = régulateur

principal, le rôle de ce dernier c’est de maintenir l’égalité

( v = V0)

( V0) = Consigne

v = Mesure

1 = Grandeur intermédiaire



P : Régulateur en cascade

PID: Régulateur principal

Conclusion:Une purturbation après le pulvérisateur sera prisecompte tout de suite.

la régulation n’est pas parfaite du faible qul’ i d l’ d l l



la régulation n est pas parfaite du faible qul’asservissement de l’ouverture de la soupape et ldébit d’eau reste inconnu, donc la solution sed’ajouter une autre chaîne qui capte le

débit d’eau injecté d’où :

une régulation à 3 éléments ( v , 1, Qeau eau injection)



REGULATION D’UNE CHAUDIERE

REMARQUE:Pour le réglage du faite que le nombre de paramètre estgrand, il faut agir sur le régulateur principal.

La réponse en température à un « échelon de débitd’eaude



La réponse en température à un « échelon de débitd eau dedésurchauffe étant du 4ème ordre, le régulateurP.I.D demanded’après le critère deNASLIN: Ti # 3 Tdce qui nécessitel’emploi d’un régulateur de type parallèle :

Or pour diminuer le temps de réponse du système, la mesudes températures doit se faire àl’aide du thémocouple au lieudes résistances.

pT pT11 di

l’action par le débit d’eau présente un inconvénient:l’apport d’eau de désurchauffe directement dans la vapeur provoque une variation de la charge(Qv) (variation de l’eau).

Pour accélérer la réponse du processus il faut tenir com



Pour accélérer la réponse du processus, il faut tenir comdes perturbations sur :Le débit de vapeurQv

Le débit de mazoutmztLe débitd’eau d’injection

En réalité la variation de la températurev provient

essentiellement des variations deQv et Qmzt, l’excès d’air, latempérature de l’eau d’alimentation.

On peut introduire une tendance (besoin) aux variationsQv et

Qmzt en mesurant ces 2 paramètres parl’intermidiaire d’un relais decalcul ( R.C ) et en agissant sur le régulateurP.I.D on peut

admettre en 1er approximationqu’a une position donnée de l



admettre en 1er approximationqu a une position donnée de lvanne d’injection correspond a un débit Proportionneld’eau dedésurchauffe constanteQe, d’ou par suite une production de vape

de désurchauffe constante quis’ajoutant à la production de vapeuconstante de la chaudière

entraîne un débit de vapeurQv constant

En pratique cependant le débitd’injection d’eau de désurchauffe

n’étant pas pas rigoureusement proportionnel à la position



n étant pas pas rigoureusement proportionnel à la positioncette vanned’injection pour l’ensemble des positions de cett

vanne, on met deux ou trois vannesd’injection en parallèle e

ayant le champsd’action successif (cad )souvent en cascade fonction du pourcentage de signal émis par la régulation de1

V/Réglage des régulateursAvant de commencer les réglages d’une chaîne de régulatioil faut s’assurer que le sens d’action du régulateur est corre

Nous rappelons que quelque soit la méthode utilisée les



Nous rappelons que quelque soit la méthode utilisée lesréglages ne sont adoptés qu’au point de fonctionnement

Méthode d’oscillations limites (Zeigler, Nichols) ou ultime

pompageC’est encore une méthode empirique facile à mettre en ouvet qui s’effectue ici en boucle fermée elle consiste à:

On pousse le gaink du régulateur proportionnel jusqu’à ceque le système commence des oscillations juste amorties

( On est donc à la limite du pompage) on note la périodeT desoscillations et la valeur km du gain.les critère de réglages sondans le tableau suivant:



P PI PIDk 0,5 km 0,45 km 0,6 km

Ti 0,85 T 0,5 T

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