Analyse energetique exergetique et economique des cycles a turbine a combustion

par HICHAM ABDALLAH

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Florin Danes.

Soutenue en 1998

à Nantes .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Le travail presente dans cette these concerne la recherche de configurations innovantes, optimales, de cycles thermodynamiques incluant la turbine a combustion (ou a gaz). Une attention particuliere a ete accorde dans ce travail aux cycles a recuperation chimique (trc), ou le potentiel energetique des gaz a l'echappement de la turbine est utilise pour fournir la chaleur necessaire a la reaction endothermique de vapo-reformage du combustible est effectuee dans cette these. Une comparaison est realisee avec d'autres cycles innovants, la turbine a air humide tah, les cycles combines gaz-vapeur cc et la turbine a injection de vapeur tiv. Deux procedes de modelisations pour la prediction des performances des cycles a charge nominale : - une methode simplifiee, type boite noire, idealisant les conditions de transfert de chaleur permet de simplifier le probleme en eliminant d'entree les configurations les moins importantes ; - une deuxieme methode appelee ici analyse reelle, tenant compte des contraintes de fonctionnement des transferts de chaleur, appliquee aux cycles choisis avec la premiere methode. Ces deux procedes nous ont permis : - d'identifier la configuration optimale du point de vue thermodynamique (rendement et puissance) de la turbine a recuperation chimique et d'optimiser ses parametres ; - d'evaluer et de comparer les performances de la turbine a air humide, du cycle combine et de la turbine a recuperation chimique dans un large domaine de rapport de compression et de temperature d'entree de la turbine ; nous avons applique aussi l'analyse exergetique aux cycles etudies et a leurs appareils. En outre une methode est proposee pour simuler les cycles a charge partielle et evaluer la degradation de leurs performances. La tres grande souplesse des outils developpes est mise en evidence par l'etude d'un nombre important de configurations de cycle a turbine a gaz. Il ressort comme resultat essentiel que les performances de la turbine a recuperation chimique (rendement et puissance) sont inferieures a celles des autres cycles innovants. L'analyse economique menee dans la derniere partie tempere ce resultat : malgre l'inferiorite des performances, les faibles emissions des gaz polluants de ce cycle trc ainsi que le gain en cout d'investissement qui peut en decouler, en font une option tres interessante pour un fonctionnement en charge de semi-base.


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Informations

  • Détails : 337 P.
  • Annexes : 110 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Nantes. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 98 NANT 2086
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  • Cote : 98 NANT 2086
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