Formation : Thermique industrielle : la combustion du gaz naturel

1. Combustibles et Combustion

• Définition, rappels sur la combustion et notion de "vitesse" de combustion (de la rouille à l'explosion)
• Pouvoirs calorifiques inférieur et supérieur et indice de Wobbe :
  • notion de bombe calorimétrique
  • pouvoir calorifique à pression constante avec ou sans condensation de la vapeur d'eau
  • pouvoir calorifique à volume constant, avec ou sans condensation de la vapeur d'eau
• Température adiabatique de combustion
• Combustibles gazeux et gaz naturels :
  • exemple du méthane pur
  • équation de combustion
  • incidence des autres gaz
• Stœchiométrie, défauts et excès d'air, combustion incomplète
• Température d'inflammation et limites d'inflammabilité :
  • conséquence sur la sécurité
  • lien entre les limites d'inflammabilité et le coefficient d'excès d'air (facteur d'air)
• Détonation, déflagration, vitesse de déflagration
• Sécurité d'allumage et point d'ignition :
  • relation avec la question de la surveillance de flamme, de l’effet de la température et de l'inertie de la chambre

2. Gaz de combustion et fumées

• Gaz de combustion :
  • composition
  • enthalpie
  • équation chimique de la combustion
  • conséquence des différents paramètres sur la composition
  • propriétés des fumées
• Analyse chimique des gaz de combustion et interprétation :
  notion d'analyse chimique des gaz de combustion
  possibilité d'interprétation au moyen du diagramme de Biard
• Combustion et environnement :
  • émissions de CO2
  • émissions de CO
  • émissions de NOx
  • conséquences des émissions sur l'environnement
  • moyens de les réduire
  • combustion sans flamme

3. Rendement de combustion

• Les notions de "perte à la cheminée" et de chaleur utile :
  • bilan de la chambre d'une chaudière
  • bilan de la chambre d'un four
  • mise en évidence de la notion de perte à la cheminée
• Pouvoir calorifique inférieur ou supérieur ?
  • pourquoi raisonner sur base de l'un ou l'autre des pouvoirs calorifiques d'un combustible
  • incidence sur le rendement de combustion
• Incidence de la température des fumées :
  • batch
  • continu
  • analyse de l'effet de la température des fumées
  • analyse du mode d'exploitation d'un procédé thermique
• Incidence du préchauffage de l'air
  • évaluation de la récupération de l'enthalpie des fumées pour le préchauffage de l'air comburant
  • différents systèmes de récupération
• Incidence de la sur oxygénation :
  • évaluation des gains obtenus par la suroxygénation de l'air
  • exemple de bilan économique

4. Exercices pratiques sur tableur Excel spécifique