Chaudière de récupération de chaleur (HRSG) pour cycle combiné et cogénération

Une chaudière de récupération de chaleur HRSG (Heat Recovery Steam Generator), également appelée générateur de vapeur à récupération de chaleur, valorise l’énergie contenue dans les gaz d’échappement de turbines à gaz, moteurs ou installations industrielles pour produire de la vapeur saturée ou surchauffée.

Ce type d’équipement est utilisé dans les centrales à cycle combiné, les installations de cogénération et les sites industriels ayant besoin de vapeur de procédé, avec pour objectif d’améliorer le rendement global de l’installation et de réduire le besoin de production de vapeur additionnelle .

Chez AITESA, chaque HRSG est conçu selon le profil réel des gaz, les paramètres vapeur requis, le régime de fonctionnement, les contraintes d’intégration et les interfaces avec le système existant.

Décrivez brièvement votre situation – nous vous recontactons pour clarifier les besoins techniques.

Une chaudière de récupération de chaleur HRSG (Heat Recovery Steam Generator), également appelée générateur de vapeur à récupération de chaleur, valorise l’énergie contenue dans les gaz d’échappement de turbines à gaz, moteurs ou installations industrielles pour produire de la vapeur saturée ou surchauffée.

Ce type d’équipement est utilisé dans les centrales à cycle combiné, les installations de cogénération et les sites industriels ayant besoin de vapeur de procédé, avec pour objectif d’améliorer le rendement global de l’installation et de réduire le besoin de production de vapeur additionnelle .

Qu’est-ce qu’une chaudière HRSG et comment fonctionne-t-elle ?

Une chaudière HRSG est un échangeur de chaleur qui récupère l’énergie thermique contenue dans les gaz d’échappement pour produire de la vapeur utile à l’installation. Elle permet d’intégrer la récupération de chaleur dans des systèmes de cycle combiné, de cogénération ou de production industrielle de vapeur.

Le système comprend généralement trois zones principales :

Économiseur : il préchauffe l’eau d’alimentation à partir de la chaleur disponible dans les gaz.
Évaporateur : il assure la transformation contrôlée de l’eau en vapeur saturée.
Surchauffeur : il élève la température de la vapeur selon les besoins du procédé ou de la turbine à vapeur.

Dans les applications de cycle combiné ou de cogénération, l’HRSG est généralement installé en aval d’une turbine à gaz ou d’un moteur. Il peut être conçu avec un ou plusieurs niveaux de pression, avec ou sans postcombustion, selon les exigences de rendement, de production de vapeur et d’intégration énergétique.

Contrairement à une chaudière WHRB, davantage associée aux fumées de procédé industriel chargées en particules ou composés corrosifs, une HRSG est généralement conçue pour valoriser des gaz d’échappement plus propres issus de turbines ou moteurs, avec une attention particulière portée au rendement thermique, à la stabilité de production vapeur et aux conditions de fonctionnement.

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Chaudière à récupération de chaleur HRSG

Chaudière HRSG Aralar Paper

Avantages des chaudières HRSG pour l'industrie

Économies d’énergie : récupération de chaleur sur les gaz d’échappement pour réduire le besoin de production de vapeur additionnelle.

Réduction des coûts d’exploitation : diminution potentielle de la consommation énergétique du système vapeur, selon les heures de fonctionnement, le besoin vapeur et le schéma d’intégration.

Haut rendement thermique : conception de l’échange thermique à partir du profil réel des gaz et des paramètres vapeur requis.

Réduction des émissions : la valorisation de chaleur résiduelle peut contribuer à réduire le la consommation de combustible additionnel et les émissions associées, selon le périmètre du projet.

Flexibilité de conception : configuration horizontale ou verticale, un ou plusieurs niveaux de pression, vapeur saturée ou surchauffée, avec ou sans postcombustion.

Intégration dans l’installation : prise en compte des interfaces avec la turbine, le moteur, le circuit eau-vapeur, l’instrumentation, le contrôle-commande, les accès de maintenance et les contraintes d’exploitation.

Chez AITESA, nous analysons le profil des gaz, le besoin de vapeur et les interfaces de l’installation afin de concevoir une solution HRSG adaptée à chaque projet.

AITESA conçoit chaque chaudière HRSG sur mesure, en fonction des conditions de fonctionnement et des besoins énergétiques de chaque installation.

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Chaudière à récupération de chaleur HRSG en Thaïlande

Applications typiques des chaudières HRSG

Cycles combinés : production de vapeur à partir des gaz d’échappement de turbines à gaz pour alimenter une turbine à vapeur et améliorer le rendement global de la centrale.

Cogénération industrielle : production simultanée d’électricité et de vapeur utile au procédé, notamment dans les secteurs du papier, de l’agroalimentaire, de la chimie ou de la pétrochimie.

Raffineries et pétrochimie : récupération de chaleur sur gaz d’échappement pour soutenir la production de vapeur de procédé, selon les besoins énergétiques de l’installation.

Production d’énergie décentralisée : intégration d’HRSG dans des systèmes industriels où la récupération de chaleur améliore l’efficacité globale de l’unité.

Installations avec postcombustion : augmentation contrôlée de la production de vapeur lorsque le besoin énergétique du site le justifie.

Pourquoi choisir une chaudière HRSG AITESA ?

Plus de 5 000 projets réalisés dans des secteurs industriels et énergétiques.

Plus de 40 ans d’expérience dans la conception et la fourniture d’équipements de transfert et de récupération de chaleur.

Conception sur mesure : définition thermique, mécanique et fonctionnelle à partir du profil des gaz, des paramètres vapeur et des contraintes d’exploitation.

Expertise en intégration : prise en compte des interfaces avec turbine, moteur, circuit eau-vapeur, contrôle-commande et installation existante.

Fiabilité opérationnelle : conception orientée vers la stabilité de production vapeur, l’accessibilité pour maintenance et la disponibilité de l’équipement.

Approche projet complète : ingénierie, conception, fabrication, fourniture, montage et mise en service selon le périmètre défini.

Vous avez besoin d’une HRSG adaptée à votre installation ? Contactez-nous et nous vous aiderons à définir la solution la plus appropriée pour votre cycle combiné, votre cogénération ou votre production industrielle de vapeur.

Chez AITESA, nous sommes experts dans la conception, le développement et la fourniture de chaudières de récupération de chaleur HRSG.

AITESA conçoit chaque chaudière HRSG sur mesure, en fonction des conditions de fonctionnement et des besoins énergétiques de chaque installation.

Questions fréquemment posées

Quelle est la différence entre une chaudière HRSG et une chaudière WHRB ?

Les deux équipements récupèrent de la chaleur résiduelle pour produire de la vapeur, mais leur contexte d’application est différent.

Une HRSG est généralement associée aux turbines à gaz, aux moteurs, aux cycles combinés et à la cogénération. Elle valorise des gaz d’échappement relativement propres pour produire de la vapeur saturée ou surchauffée.

Une chaudière WHRB est davantage utilisée sur des fumées de procédé industriel, souvent plus chargées en particules, dépôts ou composés corrosifs. Sa conception doit donc accorder une attention particulière à l’encrassement, à la corrosion, aux accès de nettoyage et aux conditions du procédé.

Qu’est-ce qu’une HRSG avec postcombustion ?

Une HRSG avec postcombustion intègre un apport de chaleur additionnel dans le flux de gaz afin d’augmenter la production de vapeur lorsque les besoins du site l’exigent.

Cette configuration peut être pertinente dans certaines installations de cogénération ou de production industrielle de vapeur, mais elle doit être analysée au cas par cas en fonction du profil de charge, du rendement attendu, des contraintes d’exploitation et du coût énergétique.

Quels paramètres sont nécessaires pour dimensionner une chaudière HRSG ?

Les principaux paramètres sont la source des gaz, le débit, la température, la composition, le régime de fonctionnement, les paramètres vapeur requis, les besoins de pression et de température, les conditions de charge, les contraintes d’espace et les interfaces avec le système existant.

Ces données permettent de définir la configuration de l’HRSG, le nombre de niveaux de pression, les surfaces d’échange, les matériaux, l’instrumentation et les conditions d’intégration.

Quelles économies peut apporter une chaudière HRSG ?

Une HRSG permet de produire de la vapeur à partir d’une chaleur déjà disponible dans les gaz d’échappement. Elle peut donc réduire additionnel la consommation de combustible additionnel, améliorer le rendement global de l’installation et contribuer à réduire les coûts d’exploitation.

Le niveau d’économie dépend des heures de fonctionnement, du profil des gaz, du besoin vapeur, du schéma d’intégration et du fonctionnement réel de l’installation.

Quel entretien nécessite une chaudière HRSG ?

La maintenance d’une HRSG comprend généralement l’inspection des surfaces d’échange, le contrôle de la qualité de l’eau, la surveillance des paramètres de fonctionnement, la vérification des organes de sécurité et le suivi de la pression et de la température de la vapeur.

La conception doit faciliter l’accès aux zones critiques et tenir compte des conditions réelles d’exploitation afin de maintenir la disponibilité de l’équipement.

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