Dans le paysage industriel actuel, la demande en solutions de chauffage efficaces aux émissions de CO2 réduites est plus importante que jamais. De nombreuses industries doivent trouver le juste équilibre entre efficacité opérationnelle et réduction de leur empreinte environnementale. Chez Atlas Copco Rental, nous comprenons ces problématiques et nous nous engageons à fournir des solutions innovantes qui répondent à la fois aux exigences de performance et aux objectifs de durabilité.
Présentation des solutions hybrides de vapeur surchauffée
De nombreuses industries utilisent de la vapeur (surchauffée) pour diverses applications. Traditionnellement, la production de vapeur est issue de chaudières à combustibles fossiles efficaces, mais à l'impact environnemental conséquent. Les chaudières électriques fournissent quant à elles une solution plus écologique, mais elles rencontrent souvent des difficultés en raison de leurs besoins énergétiques élevés.
Pour résoudre ces problèmes, nos experts ont développé une solution hybride de vapeur surchauffée innovante. Ce système combine les points forts des méthodes traditionnelles et électriques, offrant ainsi une configuration durable et efficace pour la production de vapeur. En associant une chaudière traditionnelle alimentée par du fuel ou du gaz à un surchauffeur électrique, nous créons une solution flexible et respectueuse de l'environnement qui réduit considérablement les émissions tout en répondant à des exigences élevées en matière de vapeur. Cette solution permet aux industries de maintenir leur productivité sans compromettre leurs engagements environnementaux.
Deux stratégies principales...
Comment avons-nous procédé ? Il existe deux stratégies principales. La première option consiste à remplacer le surchauffeur à carburant par un surchauffeur électrique, éliminant ainsi complètement les émissions de CO2 du processus de surchauffe. Cette solution dépend toutefois de la quantité d'énergie électrique disponible sur site et des capacités actuelles des surchauffeurs électriques.
La seconde méthode, qui combine surchauffeur électrique et surchauffeur à combustible, est une approche plus avancée conçue pour relever un défi communément rencontré par les systèmes de vapeur : le gaspillage de vapeur saturée. Ce gaspillage se produit généralement lorsque la consommation de vapeur surchauffée chute en dessous du débit minimum nécessaire au bon fonctionnement d'un surchauffeur à combustible. Dans cette configuration, un surchauffeur électrique adapté prend le relais pour gérer la vapeur lorsque la consommation de vapeur passe en dessous de ce niveau minimum. Il est capable de couvrir la plage allant de la demande en vapeur nulle au débit minimum requis par le surchauffeur à combustible, garantissant ainsi que de la vapeur surchauffée est fournie même lorsque sa consommation est très faible. En associant ces deux technologies, le système assure une production de vapeur surchauffée continue, quelles que soient les fluctuations de la demande. Par conséquent, les émissions de CO2 sont réduites et le gaspillage de vapeur saturée, qui serait normalement perdue, est entièrement évité. L'efficacité s'en trouve considérablement améliorée et le système de vapeur fonctionne toujours à des niveaux optimaux, même pendant les périodes de faible demande.
Principaux avantages des surchauffeurs électriques
- Les surchauffeurs électriques sont extrêmement économes en énergie, car ils convertissent tout le courant électrique qu'ils consomment en chaleur avec des pertes minimes.
- Ces surchauffeurs électriques offrent également une durée de démarrage réduite et une grande plage de régulation.
- En outre, ils permettent un contrôle précis de la température, ce qui aide à optimiser les conditions du procédé et à améliorer la qualité du produit.
- Les solutions hybrides de vapeur surchauffée constituent un moyen polyvalent et efficace de générer de la vapeur tout en réduisant les émissions de CO2.
Pourquoi utiliser de la vapeur surchauffée ?
La vapeur surchauffée joue un rôle crucial dans diverses applications industrielles, où ses propriétés uniques offrent des avantages significatifs par rapport à la vapeur saturée.
1. Garantir des performances fiables pour les turbines et les moteurs
Dans les industries où les turbines, les alternateurs turbo ou les turbopompes sont des composants essentiels, la qualité de la vapeur peut avoir un impact direct sur les performances. La vapeur surchauffée est souvent nécessaire pour empêcher la condensation dans ces machines, car elle pourrait causer des dommages mécaniques ou réduire l'efficacité. Atlas Copco Rental a par exemple récemment apporté son soutien au Naval Group dans le cadre d'un projet de réparation de sous-marins à Toulon et pour lequel une qualité de vapeur optimale constituait une obligation. Afin de répondre à cette exigence, un surchauffeur électrique a été employé pour s'assurer qu'uniquement de la vapeur surchauffée était utilisée, garantissant ainsi la fiabilité des turbines.
2. Surmonter les limites des configurations de vapeur
La vapeur surchauffée est également essentielle dans les installations où les réseaux de vapeur existants n'ont pas été conçus pour gérer efficacement la vapeur saturée. Cela concerne en particulier les opérations où la chaudière fixe sur site est une chaudière à tubes d'eau qui produit de la vapeur surchauffée. Si le réseau ne dispose pas d'un nombre suffisant de pièges à vapeur, l'utilisation de vapeur saturée peut entraîner des inefficacités, car l'excès de condensats risque de ne pas être correctement capturé. Atlas Copco Rental a aidé des clients tels que le GIE Osiris en France en leur proposant la première solution hybride temporaire de vapeur surchauffée. Cette approche réduit considérablement la dissipation de la vapeur même pendant les périodes de faible consommation de vapeur, ce qui permet de réaliser des économies et d'optimiser la consommation d'énergie.
3. Exigences spécifiques au procédé
De nombreux procédés industriels exigent de la vapeur surchauffée pour un contrôle précis de la température et un transfert d'énergie amélioré. Contrairement à la vapeur saturée, qui se condense à une température fixe, la vapeur surchauffée peut continuer à transférer de l'énergie sans changement de phase. Cela la rend idéale pour les applications qui exigent des températures élevées et constantes. Qu'il s'agisse de traitement par catalyse/réaction chimique, de nettoyage, de durcissement ou de séchage de surface et de nanotechnologies, la vapeur surchauffée est souvent la seule option viable pour répondre aux exigences strictes des procédés.
Chez Atlas Copco Rental, nous nous engageons à fournir des solutions innovantes et durables pour répondre aux exigences temporaires en matière de vapeur. Nous progressons activement vers des solutions entièrement électriques pour l'avenir de la production de vapeur industrielle. Notre prochain défi consiste à développer des chaudières hybrides capables de générer de la vapeur saturée pour répondre aux divers besoins industriels.
