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Centrales thermiques classiques, la force dans la diversité Electrabel utilise dans ses centrales électriques des technologies et combustibles diversifiés pour produire de l’électricité. Cette plaquette d’information vous donne un aperçu des centrales thermiques classiques, turbines à gaz et turbojets. Raf Beckers

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  • Centrales thermiquesclassiques, la force dans la diversitéElectrabel utilise dans ses centrales électriques des technologies et combustibles diversifiés pour produire de l’électricité. Cette plaquette d’information vous donne un aperçu descentrales thermiques classiques, turbines à gaz et turbojets.

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    • Electrabel dispose de centralesthermiques classiques enBelgique, aux Pays-Bas, enItalie, en Allemagne, enPologne et en Hongrie. Ellesreprésentent une puissance de11 000 MW.

    • Les centrales thermiquesclassiques assurent 24 % de laproduction totale d’électricitéd’Electrabel.

    • En Italie, Electrabel travaille àun programme d’envergureportant sur la transformation(repowering) de centralesthermiques classiques en unitésTGV (voir plaquette d’informa-tion sur les centrales TGV).

    • La plupart des centralesthermiques classiques peuventbrûler plusieurs types decombustibles, comme le gaznaturel, le charbon et le fuel.Les centrales d’Amercoeur,Monceau et Rodenhuize(Belgique) brûlent égalementdes gaz de haut fourneau oude cokerie, qui constituent desgaz résiduels industriels.

    • Les centrales au charbond’Electrabel en Belgique, auxPays-Bas et en Pologne brûlentdifférents types de biomasseavec du charbon. La centrale de Ruien (Belgique) utiliseégalement du biogaz issu de labiogazéification de bois dansun gazogène au bois (voirplaquette d’information sur lesénergies renouvelables).

    • Electrabel participe à une étudeeuropéenne portant sur descentrales au charbon qui trans-forment jusqu’à 50 % de l’éner-gie du combustible en électricité.De nouvelles technologies et denouveaux matériaux sont testésà la centrale au charbon deScholven en Allemagne.

    • Electrabel équipe la centrale deRuien (Belgique) d’un systèmede désulfuration et dénitrifica-tion des gaz de fumées. C’est sacinquième centrale au charbon à

    supprimer les polluantsacidifiants des gaz de fumées.

    • La poussière retenue dans lesélectrofiltres des centrales aucharbon s’appelle cendresvolantes. Le secteur de laconstruction les utilise notam-ment dans le ciment et le béton. Le gypse issu de la désulfurationdes gaz de fumées sert à lafabrication de plaques de plâtre. En Belgique et aux Pays-Bas,Electrabel valorise la totalité de laproduction de ces sous-produits.

    • Les centrales thermiques classi-ques en Belgique et aux Pays-Basabritent des nichoirs pour fau-cons pèlerins sur des tours de re-froidissement et des cheminées.Ces rapaces les utilisent commesites de nidification alternatifsaux falaises, leur biotope naturel.

    • Le site de la centrale de Langerlo(Belgique) abrite un élevageindustriel de poissons qui utilisel’eau de refroidissement afind’obtenir une températureoptimale pour l’eau d’élevage.

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    Cette plaquette d’information fait partie de la brochure ‘Electrabel – Producteur d’électricité en Europe’ qui peut être commandée sur www.electrabel.com

    Graag bezorgen we u deze informatiefolder in het Nederlands.We will be happy to send you this information folder in English.

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  • Les turbines à gaz et les turbojetspeuvent démarrer rapidement,mais leur rendement est limité. Ils servent d’unités de pointe etde secours pour couvrir des picsde consommation inattendus etdémarrer en cas de panne soudai-ne d’autres unités de production.

    Une turbine à gaz et un turbojetfonctionnent comme un moteurd’avion à réaction. Ils se com-posent d’un compresseur, d’unechambre de combustion et d’uneturbine. Le compresseur aspirel’air, le comprime et l’injecte dansla chambre de combustion. Legaz naturel (turbine à gaz) ou lekérosène (turbojet) y est injectépour y être brûlé. Les gaz de

    combustion chauds font tournerla turbine, qui entraîne un alter-nateur pour produire l’électricité.

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    RepoweringLe repowering augmente lapuissance et le rendement d’unecentrale classique. Il existeplusieurs moyens d’y parvenir.

    Les centrales de Langerlo et deRuien (Belgique) ont installé, enamont de la chaudière à vapeur,une turbine à gaz couplée à unalternateur et une chaudière derécupération. L’alternateur four-nit un complément d’électricité,tandis que les gaz de combustionchauds de la turbine à gaz cèdentleur chaleur à l’eau d’alimentationdans la chaudière de récupération,avant que celle-ci n’atteigne lachaudière à vapeur classique. La centrale de Ruien produitégalement de la vapeur dans lachaudière de récupération.

    Les centrales de Bergum, d’Eems,de Flevo et de Harculo (Pays-Bas)ne disposent pas de chaudière derécupération séparée. Les gaz decombustion de la turbine à gazpassent directement dans lachaudière à vapeur classique, oùils sont consumés en même tempsque du gaz naturel supplémen-taire. La chaleur obtenue sert à laproduction de vapeur. Ces centra-les s’appellent unités combinées.

    Les centrales thermiques classiquespeuvent elles aussi faire l’objetd’un repowering les transformanten unités TGV. C’est déjà le caspour la centrale TGV de Vilvorde

    (Belgique), tandis que les centra-les de Torrevaldaliga, Vado Ligureet Napoli Levante (Italie) suiventen 2005-2007. Un tel repoweringconsiste à remplacer la chaudièreà vapeur classique avec brûleurspar une turbine à gaz disposantde son alternateur et de sontransformateur propres, ainsi qued’une chaudière de récupérationde vapeur en aval.

    Épuration des gaz de fumées Le dioxyde de soufre (SO2) estextrait des gaz de fumées par unprocédé de lavage au calcaire quilie le dioxyde de soufre en gypse;celui-ci est ensuite recyclé.L’oxyde d’azote (NOx) est éliminépar pulvérisation d’ammoniac(NH3) dans les gaz de fumées. Cemélange traverse alors un cataly-

    seur et est transformé en gazd’azote et en vapeur d’eau.

    Récupération d’énergieLe fonctionnement d’une unité derécupération d’énergie est compa-rable à celui d’une centrale ther-mique classique. Ici la combustionde déchets ménagers et industrielsfournit, en lieu et place du char-bon, du gaz naturel ou du fuel, lachaleur nécessaire pour produirela vapeur. Ces installations setrouvent sur les terrains d’entre-prises de traitement des déchets.

    Centrale à vapeurDans une centrale à vapeur, lavapeur n’entraîne pas une turbine,mais alimente un réseau de va-peur destiné à des applicationsthermiques industrielles etdomestiques. Ces centrales neproduisent donc pas d’électricité.

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    Désulfuration Dénitrification

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    CatalyseurCendresvolantes

    Dépous-siérage

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    Une centrale thermique classiquefonctionne grâce à la combustionde gaz naturel, de charbon(charbon pulvérisé) ou de fueldans une chaudière à vapeur. Lachaleur des gaz de fumées et desflammes sert à chauffer latuyauterie de la chaudière ettransforme progressivement l'eauqui y circule en vapeur.

    Les gaz de fumées s’échappentpar la cheminée. Dans les centra-les au charbon, un électrofiltre enretient d’abord les particules depoussière.

    La vapeur fait tourner la turbineà vapeur, qui à son tour entraînel’alternateur pour produirel’électricité. Le transformateurélève la tension du courantproduit, avant qu’il ne soit injectédans le réseau de transport.

    Après son passage dans la turbineoù elle libère son énergie, lavapeur se condense et retournesous forme d’eau vers la chaudiè-re. Dans le condenseur, la vapeurglisse sur des milliers de tubuluresremplies d'eau froide pompéedes eaux de surface (eau derefroidissement) et lui cède sachaleur.

    La plupart des centrales refroidis-sent cette eau, devenue relative-ment chaude, dans une tour derefroidissement, pour ensuite laréutiliser. Dans ces immensestours de refroidissement, enforme d’hyperbole, l’eau entre encontact avec un courant d’air

    ascendant créé par le tirage natu-rel (effet de cheminée de la tourde refroidissement). Lorsque desventilateurs créent ce flux d’air, latour de refroidissement est pluspetite. L’eau se refroidit et retom-be sous forme de gouttelettesdans la tour de refroidissement.L’air réchauffé, saturé de vapeurd’eau, s’échappe de la tour derefroidissement en un nuage devapeur blanc. Une grande partiede l’eau de refroidissementrefroidie est repompée vers lecondenseur et réutilisée. Seul 1 à1,5 % s’évapore.

    Certaines centrales thermiquesclassiques ne disposent pas detour de refroidissement et rejet-tent les eaux de refroidissementdans les eaux de surface. Le débitde celles-ci est dans ce cas suffi-sant pour limiter l’augmentationde température.

    Une centrale thermique classiquetransforme 35 à 40 % de l’énergiedu combustible en électricité. Ellefournit parfois aussi de la chaleur,sous forme de vapeur, à desentreprises.

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    Transformateur

    Alternateur Compresseur

    Chambre decombustion

    Turbine

    Démarrages à la carte

    Turbine à gaz de Mol

    Unité de récupération d’énergie deSchaerbeek

    1. Chaudière à vapeur2. Électrofiltre3. Turbine à vapeur4. Alternateur5. Transformateur6. Condenseur7. Tour de refroidissement

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  • Les turbines à gaz et les turbojetspeuvent démarrer rapidement,mais leur rendement est limité. Ils servent d’unités de pointe etde secours pour couvrir des picsde consommation inattendus etdémarrer en cas de panne soudai-ne d’autres unités de production.

    Une turbine à gaz et un turbojetfonctionnent comme un moteurd’avion à réaction. Ils se com-posent d’un compresseur, d’unechambre de combustion et d’uneturbine. Le compresseur aspirel’air, le comprime et l’injecte dansla chambre de combustion. Legaz naturel (turbine à gaz) ou lekérosène (turbojet) y est injectépour y être brûlé. Les gaz de

    combustion chauds font tournerla turbine, qui entraîne un alter-nateur pour produire l’électricité.

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    RepoweringLe repowering augmente lapuissance et le rendement d’unecentrale classique. Il existeplusieurs moyens d’y parvenir.

    Les centrales de Langerlo et deRuien (Belgique) ont installé, enamont de la chaudière à vapeur,une turbine à gaz couplée à unalternateur et une chaudière derécupération. L’alternateur four-nit un complément d’électricité,tandis que les gaz de combustionchauds de la turbine à gaz cèdentleur chaleur à l’eau d’alimentationdans la chaudière de récupération,avant que celle-ci n’atteigne lachaudière à vapeur classique. La centrale de Ruien produitégalement de la vapeur dans lachaudière de récupération.

    Les centrales de Bergum, d’Eems,de Flevo et de Harculo (Pays-Bas)ne disposent pas de chaudière derécupération séparée. Les gaz decombustion de la turbine à gazpassent directement dans lachaudière à vapeur classique, oùils sont consumés en même tempsque du gaz naturel supplémen-taire. La chaleur obtenue sert à laproduction de vapeur. Ces centra-les s’appellent unités combinées.

    Les centrales thermiques classiquespeuvent elles aussi faire l’objetd’un repowering les transformanten unités TGV. C’est déjà le caspour la centrale TGV de Vilvorde

    (Belgique), tandis que les centra-les de Torrevaldaliga, Vado Ligureet Napoli Levante (Italie) suiventen 2005-2007. Un tel repoweringconsiste à remplacer la chaudièreà vapeur classique avec brûleurspar une turbine à gaz disposantde son alternateur et de sontransformateur propres, ainsi qued’une chaudière de récupérationde vapeur en aval.

    Épuration des gaz de fumées Le dioxyde de soufre (SO2) estextrait des gaz de fumées par unprocédé de lavage au calcaire quilie le dioxyde de soufre en gypse;celui-ci est ensuite recyclé.L’oxyde d’azote (NOx) est éliminépar pulvérisation d’ammoniac(NH3) dans les gaz de fumées. Cemélange traverse alors un cataly-

    seur et est transformé en gazd’azote et en vapeur d’eau.

    Récupération d’énergieLe fonctionnement d’une unité derécupération d’énergie est compa-rable à celui d’une centrale ther-mique classique. Ici la combustionde déchets ménagers et industrielsfournit, en lieu et place du char-bon, du gaz naturel ou du fuel, lachaleur nécessaire pour produirela vapeur. Ces installations setrouvent sur les terrains d’entre-prises de traitement des déchets.

    Centrale à vapeurDans une centrale à vapeur, lavapeur n’entraîne pas une turbine,mais alimente un réseau de va-peur destiné à des applicationsthermiques industrielles etdomestiques. Ces centrales neproduisent donc pas d’électricité.

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    Les gaz de fumées s’échappentpar la cheminée. Dans les centra-les au charbon, un électrofiltre enretient d’abord les particules depoussière.

    La vapeur fait tourner la turbineà vapeur, qui à son tour entraînel’alternateur pour produirel’électricité. Le transformateurélève la tension du courantproduit, avant qu’il ne soit injectédans le réseau de transport.

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    La plupart des centrales refroidis-sent cette eau, devenue relative-ment chaude, dans une tour derefroidissement, pour ensuite laréutiliser. Dans ces immensestours de refroidissement, enforme d’hyperbole, l’eau entre encontact avec un courant d’air

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    Certaines centrales thermiquesclassiques ne disposent pas detour de refroidissement et rejet-tent les eaux de refroidissementdans les eaux de surface. Le débitde celles-ci est dans ce cas suffi-sant pour limiter l’augmentationde température.

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    • Electrabel dispose de centralesthermiques classiques enBelgique, aux Pays-Bas, enItalie, en Allemagne, enPologne et en Hongrie. Ellesreprésentent une puissance de11 000 MW.

    • Les centrales thermiquesclassiques assurent 24 % de laproduction totale d’électricitéd’Electrabel.

    • En Italie, Electrabel travaille àun programme d’envergureportant sur la transformation(repowering) de centralesthermiques classiques en unitésTGV (voir plaquette d’informa-tion sur les centrales TGV).

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    • Electrabel équipe la centrale deRuien (Belgique) d’un systèmede désulfuration et dénitrifica-tion des gaz de fumées. C’est sacinquième centrale au charbon à

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    • Les centrales thermiques classi-ques en Belgique et aux Pays-Basabritent des nichoirs pour fau-cons pèlerins sur des tours de re-froidissement et des cheminées.Ces rapaces les utilisent commesites de nidification alternatifsaux falaises, leur biotope naturel.

    • Le site de la centrale de Langerlo(Belgique) abrite un élevageindustriel de poissons qui utilisel’eau de refroidissement afind’obtenir une températureoptimale pour l’eau d’élevage.

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