refroidissement humide

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1 Hamon Systèmes de refroidissement humide Tours à tirage naturel assisté avec abattement de panache

2 Tour à tirage naturel assisté avec abattement de panache (TTNAP) La tour de refroidissement à abattement de panache (aussi appelée hybride) combine les refroidissements humide et sec afin d éviter la formation d un panache visible. Elle offre la meilleure solution technique pour les charges thermiques importantes, associées à une limitation stricte du panache. Alors que les réglementations environnementales sont de plus en plus sévères, La TTNAP favorise l acceptation par le public des centrales et facilite l octroi des permis auprès des autorités. Principe de fonctionnement et caractéristiques de la TTNAP Surface d échange sec (faisceaux) Surface d échange humide HAMON HAMON HAMON HAMON HAMON HAMON Mélangeurs d air BASSIN Ventilateur Eau froide Air Eau chaude Air Les tours avec abattement de panache peuvent être conçues en cellules avec des ventilateurs à tirage induit situés au niveau du toit ou en tour à tirage naturel avec des ventilateurs à tirage forcé installés au périmètre de la tour. Les TTNAP sont particulièrement adaptées au refroidissement de charges thermiques importantes sans émission de panache, le tout dans une structure unique. Une configuration de type «cellules» nécessite une surface au sol plus importante permettant un alignement des bancs de cellules en fonction de la direction des vents dominants et incluant une marge supplémentaire pour éviter la recirculation et les interférences. De plus, avec la TTNAP, l air s échappe de la tour à une hauteur plus élevée. La partie sèche de la TTNAP est située au-dessus de la partie humide et ne dissipe qu une petite partie de la charge thermique. L eau chaude pour la partie sèche est prélevée du flux principal entrant dans la section humide au moyen de pompes de relevage et est pré-refroidie dans les faisceaux avant d être renvoyée dans la partie humide. La section humide ainsi que la section sèche sont divisées au moyen de valves en 4 ou 8 secteurs pour contrôler les débits d eau et par des parois de séparation qui permettent de répartir les débits d air et d eau entre les secteurs. Le bassin peut également être divisé en deux voire quatre compartiments. Cette conception permet une flexibilité et une sécurité opérationnelles. Nous recommandons l utilisation d un moteur à deux vitesses pour un ajustement de la performance et une économie d énergie. De plus, les ventilateurs de la partie sèche peuvent fonctionner la plupart du temps à basse vitesse. Pendant la nuit, on peut envisager l arrêt des ventilateurs et la formation d un panache. La hauteur de la tour se situe généralement entre 40 et 80 m. Le tirage naturel permet de limiter le besoin en énergie des ventilateurs. Le système peut être configuré pour répondre à des exigences strictes de limitation de bruit.

3 Applications typiques Eau de mer Conditions climatiques normales et hivernales Hauteur de la tour limitée Afin d éviter la formation de panache visible et d ombre dans le paysage Proximité de zones habitées Pour faciliter l octroi du permis de construction et d exploitation Configuration ne permettant pas l ajout d un système de dispersion des gaz de combustion via la tour de refroidissement Avantages par rapport à une tour à tirage mécanique Arrangement compact - économie de surface Pas d effets de recirculation et d interférences L air s évacue à un niveau plus élevé grâce à un fort tirage ascendant Tirage naturel Pas de corrosion due à l humidité et à la salinité dans le voisinage Concept architectural visuellement intéressant

4 Recherche et développement La TTNAP est une installation très sophistiquée qui requiert des solutions développées spécifiquement en fonction d un génie civil et d un proces sus optimisés. De nombreuses simulations en CFD et par modélisation ont été effectuées par les ingénieurs Hamon afin de valider la solution optimale. La tour comprend des équipements fabriqués par Hamon en ses usines ou par ses fournisseurs certifiés. Mixing device model test Moorburg La société Vattenfall Europe a confié au consortium Alpine Bau Allemagne, pour le génie civil, et Hamon, pour la conception du système et l équipement thermique, la réalisation de la TTNAP du projet Moorburg. Cette tour de refroidissement est unique car elle dessert les deux unités de 800 MW de la centrale de Moorburg indépendamment l une de l autre. La plupart du temps, cette centrale peut être refroidie grâce à l eau de l Elbe. L été, toutefois, l utilisation de la tour est nécessaire pour conserver un fonctionnement optimal de la centrale sans impact environnemental. Ce type de tour a rendu l obtention des permis de construire et d exploiter possible grâce à son faible impact visuel dans un paysage proche de la ville de Hambourg. Données techniques : Charge thermique : 1537 MW Débit d eau : m 3 /h T d eau chaude : 31,6 C T d eau froide : 22,9 C T de bulbe humide : 13,5 C Abattement de panache : 5 C / 85% Diam. maximal : 130 m Hauteur maximale : 60,5 m Vattenfall

5 Autres références récentes de tours avec abattement de panache North Bangkok EGAT Thaïlande 16 cellules Carrington Carrington Power Royaume-Uni 14 cellules Cas Tresorer II Endesa Espagne 5 cellules Staythorpe RWE Royaume-Uni 28 cellules Tasmania Alinta Power Australie 6 cellules As Pontes Endesa Espagne 16 cellules Huntly Genesis Power Nouvelle-Zélande 7 cellules Abattement de panache Principe de la réduction de panache : Le diagramme h-x ci-dessous montre comment fonctionne l abattement de panache : L air à la sortie de la section humide est réchauffé et sursaturé à cause du contact direct avec l eau de refroidissement chaude alors que l air ambiant dans la section sèche est réchauffé sans que son taux d humidité ne soit modifié. Les deux masses d air sont mélangées parfaitement à l intérieur de la coque (plenum) et l air mélangé qui s échappe de la tour est sous-saturé. Le mélange peut être optimisé par le contrôle des volumes passant dans la partie humide ou la partie sèche. Lorsque l air sort de la tour, il se mélange à l air ambiant. Les caractéristiques de l air de sortie 1 sont celles d un point situé sur une ligne reliant les points 2 et 3. Si la ligne reliant les points 4 et 1 ne coupe pas la courbe de saturation, il n y aura pas de panache visible. Humidité absolue 40 Température % 3 20% 4 40% 60% Mixing line 80% 100% 2 Saturation 0 1

6 BELGIQUE HAMON THERMAL EUROPE (BE) Axisparc A Rue Emile Francqui, Mont-St-Guibert Tél: Fax [email protected] FRANCE HAMON THERMAL EUROPE (FR) Perspective Seine 84, rue Charles Michels Bâtiment C Saint-Denis Tél: Fax: [email protected]