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Détection et mesures

Campagnes de carling 91-92 : principaux résultats relatifs aux émissions de polluants gazeux

The carling 91-92 programme on the CFB unit main results of gaseous polluant emissions

Eric Joos et Pierre Masniere

p. 31-43

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Résumé

Plusieurs campagnes de mesure de polluants gazeux ont été réalisées sur la tranche 4 de la centrale de Carling (Houillères du bassin de Lorraine), équipé d'une chaudière à lit fluidisé circulant (125 MWe). Le combustible principalement utilisé est une pulpe à 33 % d'eau, composée de produits cendreux de récupération et de résidus de lavage de charbons. L'injection de calcaire dans le foyer et les températures relativement basses rencontrées dans le foyer (autour de 850 °C) conduisent à des teneurs à l'émission en oxyde de soufre et d'azote plus faibles que celles rencontrées avec les chaudières classiques à charbon pulvérisé.
Cet article concerne certains résultats acquis durant les campagnes de fin 91 et surtout de mars-avril et novembre-décembre 92. Il aborde l'évolution des teneurs en SO2 en fonction du débit relatif de calcaire introduit dans le foyer (rapport molaire Ca/S) et des considérations sur la formation de CO en aval du foyer. Une attention particulière est portée à l'influence de paramètres tels que : température dans le foyer, rapport Ca/S, excès global et étagement d'air, vis-à-vis de l'évolution des teneurs en NO et NO2. Le cas spécifique des charges partielles est également abordé.
Certains résultats, attendus, ont été quantifiés sur la tranche de Carling (notamment l'influence du rapport Ca/S sur la teneur en SO2, celle de l'élévation de la température du foyer sur la diminution de la teneur en N2O, celle de l'excès d'air sur l'accroissement des teneurs en NO et N2O). Par contre, au cours de ces essais, l'effet de l'étagement d'air sur la diminution des émissions de NO n'a pas été mis en évidence.

Abstract

Several measurement campaigns have been completed to measure gas emissions from unit number 4 at the Carling power plant in Carling (Houillères , in Lorraine in Eastern France). The unit has a 125-megawatt boiler with a fluidized setting. The primary fuel is a pulp consisting of 33 % water with recovered ash products and coal washing residue. The injection of limestone into the furnace and the relative low temperatures in this furnace (around 850°C) lead to lower sulfur and nitrogen oxide content in the emissions than those from conventional pulverized coal boilers.
This article examines the results gathered during the measurement campaigns in late 1991 and in particular March-April and November-December 1992. It examines the changes in SO2 levels as a function of the relative flow rate of limestone introduced into the furnace (Ca/S molar ratio), along with aspects of CO formation downstream from the furnace. Particular emphasis is placed on the influence of such parameters as the temperature in the.furnace; the Ca/S ratio; and the global excess and stages of air in relation to changes in NO and N2O levels. The specific case of partial loads is also examined.
Certain expected results were quantified on the Carling unit (in particular the impact of the Ca/S ratio on SO2 levels, as well as the impact of higher furnace temperatures on the decrease in N20 levels and the effect of excess air on the increase in NO and N2O levels.
However, the tests did not show the effect of air staging on the decrease in NO emissions.

Pour citer ce document

Référence papier : Eric Joos et Pierre Masniere « Campagnes de carling 91-92 : principaux résultats relatifs aux émissions de polluants gazeux », Pollution atmosphérique, N°143, 1994, p. 31-43.

Référence électronique : Eric Joos et Pierre Masniere « Campagnes de carling 91-92 : principaux résultats relatifs aux émissions de polluants gazeux », Pollution atmosphérique [En ligne], N°143, mis à jour le : 09/04/2014, URL : http://lodel.irevues.inist.fr/pollution-atmospherique/index.php?id=4171, https://doi.org/10.4267/pollution-atmospherique.4171

Auteur(s)

Eric Joos

Service Ensembles de Production Département Machines

Pierre Masniere

Service Applications de l'Electricité et Environnement Département Environnement