Choisir le bon système compresseur et sécheur : facteurs clés pour une performance fiable

Extrait de l'article « Factors to Consider when Selecting a Compressor and Dryer System » par Deepak Vetal, responsable marketing produit compresseurs sans huile et centrifuges chez Atlas Copco. Version complète disponible en ligne.

L'air comprimé est un utilitaire essentiel dans les processus de fabrication pour tous types de centrales : charbon, nucléaire, gaz, et nouvelles solaires et géothermiques. Il alimente le transport pneumatique (cendres volantes, calcaire, rebuts de broyeur), la suppression de poussière (centrales à charbon). Vu sa criticité, l'air comprimé est souvent appelé le quatrième utilitaire après eau, gaz et électricité.

Facteurs à considérer pour choisir votre système

Avec les innovations technologiques récentes, les systèmes compresseur/sécheur sont de plus en plus efficaces. Il est important de trouver un système répondant aux exigences de votre centrale pour bénéficier d'économies d'énergie supplémentaires. Voici les facteurs à considérer :

Qualité de l'air instrument

La norme ANSI/ISA-7.0.01-1996 est la référence mondiale pour l'air instrument. Selon elle, la teneur en lubrifiant dans l'air comprimé doit être la plus proche possible de zéro, car toute introduction d'huile peut causer de graves problèmes comme l'entraînement d'huile dans les applications de centrales.

Une augmentation du débit et de la température augmente l'entraînement d'huile à travers les filtres aval. Vers 40 °C (105 °F), l'entraînement d'huile des compresseurs lubrifiés et filtres haute efficacité passe de 0,05 ppm à près de 0,3 ppm. Cet excès contamine le déshydratant des sécheurs aval, dégradant leur performance. Eau et huile peuvent alors entrer dans le système où électrovannes et convertisseurs I/P peuvent se bloquer et potentiellement déclencher l'arrêt complet de la centrale.

Efficacité

L'introduction d'huile dans le système d'air comprimé peut significativement affecter l'efficacité de fonctionnement. L'huile peut forcer les centrales à démarrer/arrêter leurs compresseurs, causant arrêts, surconsommation, pénalités et pertes de profits. Pire cas : contamination d'huile forçant l'arrêt complet de la centrale.

Dans les centrales à gaz, les turbines sont particulièrement sensibles aux démarrages/arrêts car chacun réduit la durée de vie de la turbine. Non seulement il y a dégradation machine, mais chaque arrêt entraîne pertes par pénalités et profits perdus. Pénalités souvent levées pour non-livraison d'énergie par les gestionnaires de réseau, jusqu'à 250 $/MW. Sans compter qu'un arrêt dure 2-4 h selon le temps pour localiser la panne et redémarrer.

Exemples de coûts pour une pénalité moyenne :

• Centrale gaz 750 MW arrêtée 4 h, pénalité 250 $/MW : 250 × 750 × 4 = 750 000 $ par arrêt
• Même centrale, 20 % marge sur vente électricité à 0,10 $/MWh, arrêt 4 h : 0,1 × 0,2 × 750 × 1000 × 4 = 600 000 $ profits perdus

Ces coûts sont encore plus élevés pour les centrales charbon car le redémarrage prend jusqu'à 16 h et nécessite de grandes quantités de fuel lourd pour atomiser l'air et chauffer les chaudières à température d'auto-inflammation du charbon pulvérisé. Les centrales charbon doivent considérer le coût additionnel du fuel résiduel et de l'air d'atomisation dans le risque de contamination d'huile.

Outre la qualité d'air instrument et l'efficacité, le coût de l'énergie et le point de rosée sous pression doivent aussi être considérés. En savoir plus dans l'article complet.

Pensez-vous à ces facteurs en choisissant un système d'air comprimé pour votre site ? Dites-le-nous en commentaire.