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Système de mesure CellaCombustion

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Les NOx sont issus de la combustion à hautes températures des matières organiques présentes dans les déchets. La projection d’urée ou d’ammoniac dans le four a pour but de supprimer en grande partie la formation de NOx pendant le processus de combustion. Afin de réduire simultanément les émissions de NOx et de favoriser une combustion complète, il est nécessaire de maintenir les particules dans la zone primaire réductrice le plus longtemps possible et de bien les mélanger à l’air de combustion dans la zone secondaire. En outre, les opérateurs de centrales thermiques à charbon et d’incinérateurs avec valorisation énergétique ou de biomasse sont de plus en plus incités à réduire les coûts d’exploitation. Ils doivent augmenter l’efficacité de la chaudière tout en minimisant l’usure de la paroi du four et des échangeurs.

Pour répondre à ces exigences et optimiser le processus de combustion, une répartition homogène de la température dans la chambre de combustion est cruciale. Il faut donc pouvoir
mesurer précisément ces différentes températures. Conformément à la réglementation sur le contrôle des émissions polluantes, les incinérateurs industriels doivent maintenir les gaz de combustions au-dessus de 850°C (T2S). Lors de l’incinération de déchets dangereux contenant plus de 1% de substances organiques halogénées, l’opérateur doit s’assurer qu’une température minimale de 1100 ° C est maintenue. Cependant la plage de température optimale pour la réduction NOx est comprise entre 850 et 1100 ° C.

En fin de compte, l’objectif des exploitants d’incinérateur est d’optimiser la combustion pour produire le moins de cendres tout en limitant les émissions polluantes, en consommant le
moins de réducteur et en préservant les équipements et les catalyseurs.

La répartition plus ou moins homogène de la température au coeur du four a un impact significatif sur son usure et sa durée de vie. Lorsque la température est trop élevée, il y a une usure plus rapide des parois du four et des échangeurs thermiques.

La formation de laitier, plus isolant, sur les réfractaires diminue l’efficacité du four et augmente le risque de descellement de briques qui peuvent entrainer des dégâts mécaniques important
lors de leur chute. A l’inverse, si la température est trop basse, la vitesse de réduction des NOx diminue. L’ammoniac n’est pas totalement consommé et l’excédent peut se transformer
en composé ammoniaqué responsable de la corrosion de la chambre.
 

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Mesure du feu (1)

CellaTemp PK 51 / CellaTemp PA 13 / CellaPort PT 113
Pour mesurer la température du combustible, le pyromètre ne doit pas être perturbé par la flamme. On utilise un détecteur de 3.9 μm. Dans cette zone, la vapeur d’eau (H2O) et le dioxyde de
carbone (CO2) sont transparents et n’affectent pas la valeur mesurée

Mesure de la flamme (2)

CellaCombustion PK 62 / CellaCombustion PA 47 / CellaCombustion PT 147
Pour la mesure sans contact de la température des flammes de suie, on utilise des pyromètres bichromatiques. La mesure est basée sur la méthode du quotient, c’est-à-dire que le rayonnement infrarouge est enregistré à deux longueurs d’onde proches et le rapport de ces 2 signaux détermine la température. Un algorithme complexe permet de compenser les fluctuations de densité de particules et de taille.

Mesure sur les gaz chauds de combustions (3)

CellaCombustion PK 73 / CellaCombustion PA 18 / CellaCombustion PT 118
Pour faire une mesure de température sans contact avec un pyromètre infrarouge, il faut tout d’abord que l’objet émette une radiation infrarouge. Dans un gaz de combustions, les particules en suspensions sont en concentration relativement faible et variable. Un pyromètre infrarouge standard ne peut pas faire cette mesure car il reçoit majoritairement le rayonnement provenant des parois du four et non du gaz de combustion. La mesure  dépend alors de la densité des particules pour différentes conditions de charge.


Mesure du CO₂ chaud (4)

CellaCombustion PK 72 / CellaCombustion PA 17 / CellaCombustion PT 117
Le détecteur est calibré sur la fréquence d'émission du CO₂. La distance de mesure dépend de la concentration en CO₂



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Incinérateur

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Mesure du feu, de la flamme ou des gaz de combustions dans un incinérateur domestique.


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