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Système de mesure CellaCombustion

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La teneur en NOx autorisée par les instances légales lors des émissions baisse continuellement. Parallèlement, les industriels cherchent à diminuer toujours plus les coûts de maintenance et d’entretien dans les usines d’incinération tout en améliorant le rendement des installations. Cette amélioration continue passe par un contrôle précis des températures dans la chambre de combustion. Les NOx sont produits par les éléments azotés présents dans les ordures ménagères soumis aux hautes températures necessaires pour détruire les polluants organiques. La réduction des NOx en N2 et eau H₂0 est réalisée par l’ajout d’ammoniac dans un environnement entre 850 et 1050°C.

La température est mesurée par des thermocouples placés près des parois du four. Malheureusement, cette mesure localisée ne renseigne que partiellement sur la température des gaz au centre de la cheminée ou de la chambre. Cette erreur est encore plus importante en présence d’échangeurs thermiques. De plus, le temps de réponse des thermocouples plus leur dérive dans le temps engendrent une augmentation continue de l’incertitude de mesure. Ils doivent donc être régulièrement ré-étalonnés ou remplacés. Ceci représente un coût d’entretien élevé. En revanche, les pyromètres infrarouges fournissent une mesure quasi instantanée en quelques millisecondes et sans pièce d’usure. Ils sont donc une alternative intéressante aux thermocouples. Le procédé de combustion est très complexe et il faudra utiliser des pyromètres infrarouges spécifiques pour chaque point de mesure. La différence se situe principalement dans le choix de la longueur d’onde utilisée pour le détecteur et par la méthode de mesure mono ou bichromatique.

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Mesure sur le feu (1)

CellaTemp PK 51 / CellaTemp PX 13 / CellaPort PT 113
Ces modèles sont dédiés à la mesure au travers des flammes. La bande spectrale de 3,9 µm  permet de ne pas être perturbé par les vapeurs d’eau ou par le CO₂ même sur des distances importantes. 
La mesure est précise au travers de la flamme ou des gaz de combustion.

Mesure de la température de flamme contenant des suies (2)

CellaCombustion PK 62 / CellaCombustion PX 47 / CellaCombustion PT 147
Ces modèles permettent une mesure précise de la température des flammes chargées en suies, flammes que l’on trouve dans les centrales thermiques au charbon comme dans les incinérateurs d’ordures ménagères. Ces pyromètres utilisent le mode bichromatique pour mesurer la température des suies à 2 longueurs d’ondes proches. Un algorithme spécial est utilisé pour corriger l’influence des propriétés radiatives des suies en fonction des longueurs d’onde ainsi que de la variation de densité de la flamme. L’ajustement de la température de flamme permet d’optimiser la combustion, de réduire la quantité de polluants émis et de minimiser l’encrassement de la chambre de combustion et des échangeurs de chaleur.

Mesure de la température des gaz de combustion chauds (3)

CellaCombustion PK 73 / CellaCombustion PX 18 / CellaCombustion PT 118
Ces pyromètres utilisent une longueur d’onde optimisée pour le monoxyde de carbone dans les gaz de combustion. La profondeur de mesure dépend de la concentration en monoxyde de carbone et de la teneur en particules solides. Ils sont plus spécifiquement dédiés aux installations de grandes tailles (> 4m) comme les incinérateurs de déchets de grandes capacités ou les centrales thermiques à charbon.

Mesure de la température des gaz de combustion chauds (4)

CellaCombustion PK 72 / CellaCombustion PX 17 / CellaCombustion PT 117
Ces modèles permettent une mesure précise des gaz chauds riches en CO₂ en utilisant une longueur d’onde spécifique où le CO₂ émet son maximum d’énergie radiative. Ces pyromètres sont utilisés pour la mesure des gaz d'échappement dans les chaudières à gaz et les petites installations de combustion (< 4m). La distance de pénétration dépend de la concentration en dioxyde de carbone du gaz chaud au point de mesure.

Mesure en sortie des gaz (5)

CellaCombustion PK 73 / PX 18 / PT 118
Afin de garantir des teneurs en polluants inférieures aux limites légales, la températures des gaz  de combustions après la dernière injection d'air de combustion, doit être toujours être supérieure à 850°C.

Mesure de la température au niveau de l’échangeur de chaleur (6)

CellaCombustion PK 68
Pour assurer l'efficacité de l'échangeur de chaleur dans les installations thermiques, la température des parois de l'échangeur est surveillée en permanence. Si la température dépasse un certain niveau en raison d'une accumulation de matière, elles doivent être nettoyées. Des pyromètres bichromatiques sont utilisés pour mesurer ces températures. Cette méthode fournit des valeurs même en présence de poussières et fumées en valeurs élevées et variables. De plus, les pyromètres bichromatiques modernes disposent d’un contrôle continue du niveau d’encrassement de leurs optiques. L’opérateur est alerté lorsque que le taux d’encrassement tend à être trop important. Une maintenance préventive est alors possible.

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Mesure de la température des flammes fuligineuses et des gaz de combustion chauds dans les fours


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