Mesure de température, pression et débit pour le contrôle de performance des turbines

Les mesures de pression, de température et de débit sont essentielles au fonctionnement optimal des turbines à gaz et à vapeur. En effet, une centrale électrique souffrira de problèmes de sécurité, de performance et d’efficacité si ces paramètres ne restent pas dans les plages appropriées. WIKA est en mesure de fournir des instruments permettant de surveiller la pression barométrique, la température, le débit des gaz d’échappement, et bien plus encore.

Dans les centrales électriques, la sécurité des opérations et l’efficacité sont directement liées à la durabilité et aux performances à long terme de la centrale. C’est pourquoi les mesures de pression, de température et de débit sont si importantes. Les turbines fonctionnent mieux lorsque ces trois paramètres sont maintenus dans leurs plages, même si certaines sont assez étroites.

Surveillance de la sécurité et de l’efficacité

La température est un facteur déterminant pour la sécurité et l’efficacité des turbines. L’augmentation de l’entrée de la turbine améliore l’efficacité du moteur : la turbine peut produire la même quantité de puissance avec moins de carburant ou produire plus de puissance avec la même quantité de carburant. Cependant les composants sont soumis à des conditions de température très exigeantes, en particulier à la sortie du compresseur haute pression et à l’entrée de la turbine haute pression. Si la température devient trop élevée, les risques de défaillance des pales du compresseur et de dommages graves sur les composants augmentent considérablement.

Un autre élément important est la mesure de débit par buse. Les mesures de débit par buse sont essentielles car les lectures sont directement prises en compte dans les calculs de rendement du système de contrôle de la turbine. Les opérateurs vont se fonder sur les mesures de débit par buse pour valider les performances et vérifier l’efficacité de la turbine lors de la mise en service de l’usine et des opérations de routine.

La clé de la sécurité et des performances d’une centrale réside dans la capacité à mesurer et à suivre avec précision la température, la pression et le débit. Les informations collectées à des points de mesure spécifiques peuvent être utilisées pour :

  • Éviter les défaillances métallurgiques – Les températures doivent être maintenues en dessous du point de fusion de la cuve afin d’éviter les défaillances métallurgiques. Des températures trop élevées peuvent également entraîner une déformation par fluage dans les pales.
  • Déterminer l’efficacité et la performance – Les ingénieurs en performance peuvent calculer l’efficacité d’un compresseur ou d’une turbine s’ils connaissent les températures d’entrée, de sortie et le débit. Lorsqu’un échappement de turbine à gaz est utilisé comme apport de chaleur dans un cycle de vapeur, les ingénieurs peuvent également estimer les performances du générateur de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) en utilisant les mesures de température et de débit de l’échappement de la turbine à gaz.
  • Détecter les inefficacités – Des températures d’échappement élevées et des changements de débit peuvent être les symptômes d’un compresseur ou d’une turbine qui ne fonctionne pas correctement. Si un appareil de mesure du débit détecte des irrégularités, l’exploitant de l’installation peut effectuer un diagnostic afin d’identifier les causes sous-jacentes.
  • Calculer la durée de vie résiduelle – En suivant l’évolution de la température dans le temps, les ingénieurs peuvent consulter l’historique de la température d’un composant. Cet historique leur permet de calculer la durée de vie restante du composant et de planifier la maintenance et les remplacements.

Quoi et où surveiller

Dans les turbines à vapeur, les paramètres suivants sont critiques et font l’objet d’une surveillance continue :

  • Pression barométrique
  • La température, la pression et le débit de la vapeur et de la vapeur condensée sur :
    • Le réchauffage
    • L’accélérateur haute pression
    • Le réchauffeur
    • La section d’induction basse pression
    • La pression d’échappement

De même, dans les turbines à gaz, les paramètres critiques régulièrement vérifiés sont les suivants :

  • Température et débit des gaz d’échappement
  • Pression et température de l’air ambiant
  • Température à l’entrée du compresseur
  • Pression et température du gaz combustible

Instruments de haute qualité pour la mesure de pression, de température, et de débit

Les instruments de mesure de pression, de température et de débit WIKA sont robustes et fiables. Ils fournissent pendant des années des informations précises pour assurer la sécurité, le bon fonctionnement et la fluidité de vos turbines.

Les buses et tubes Venturi WIKA sont optimaux pour la mesure du débit vapeur. Les buses WIKA sont fabriquées selon le code ASME (ASME PTC-6) et sont spécialement calibrées pour répondre aux exigences techniques critiques.

Pour les mesures de température, WIKA propose :

  • Des thermocouples dans une grande variété de matériaux,
  • Des thermomètres à bilame tels que le modèle TI.50
  • Des transmetteurs de température numériques “puck” comme le modèle T32.xS. (De nombreux transmetteurs de pression WIKA, y compris les modèles A-10, S-20 et 2xx.34 XSEL, sont particulièrement bien adaptés aux applications de centrale électrique).

WIKA fabrique non seulement des instruments de mesure standards, mais aussi des solutions sur mesure pour les besoins et les conditions particulières d’un client. Nos ingénieurs peuvent répliquer les appareils actuellement utilisés et créer un remplacement de haute qualité.

Contactez WIKA dès aujourd’hui pour voir comment améliorer le suivi des performances de vos turbines à gaz ou à vapeur.

 


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