4 générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG) pour deux centrales au gaz à cycle combiné au Texas
En novembre dernier, Alstom a signé un contrat de près de 90 millions d’euros (plus de 100 millions de dollars) avec Exelon Generation pour la fourniture de quatre générateurs de vapeur à récupération de chaleur (HRSG, Heat Recovery Steam Generators) destinés à deux nouvelles centrales au gaz à cycle combiné au Texas (centrale Exelon Generation de Colorado Bend dans le comté de Wharton et centrale de Wolf Hollow à Granbury). Chacune de ces centrales sera équipée de deux turbines à gaz de classe H de dernière génération, à haut rendement de General Electric. Les travaux de construction des nouvelles centrales au gaz - qui généreront chacune environ 1.000 MW sur le réseau texan - devraient commencer en 2015, avec une exploitation commerciale prévue pour 2017.
Les turbines à gaz à cycle combiné (TGCC) produisent de l'électricité à l'aide d'un combustible, d'une turbine à gaz (TG) et d'un générateur de vapeur alimentant une turbine à vapeur (TV). La turbine à gaz et la turbine à vapeur entraînent chacune une génératrice électrique. Le générateur de vapeur utilise la chaleur des gaz d'échappement de la turbine à gaz. Cet équipement est appelé un générateur de vapeur à récupération de chaleur (GVRC).
En plus de produire de l'électricité, une certaine quantité utile de chaleur peut être récupérée par soutirage de vapeur à une pression intermédiaire et à la sortie de la turbine à vapeur, et cette chaleur résiduelle peut combler les besoins d'une charge de chaleur.
Dans ce dernier cas, la centrale électrique à turbines à gaz à cycle combiné fonctionne en mode de cogénération. La performance énergétique d’une centrale à turbines à gaz à cycle combiné est influencée par un certain nombre de facteurs.
Par exemple, ces facteurs peuvent inclure le type de combustible, la capacité électrique, la charge minimale, la disponibilité, la consommation spécifique et le taux de récupération de chaleur de la turbine à gaz à cycle combiné. La pression d’opération, la température de surchauffe, la pression de vapeur de sortie ainsi que le rendement de la turbine à vapeur peuvent également faire partie de ces facteurs.
De plus, la performance énergétique d'une centrale à turbines à gaz à cycle combiné peut aussi être influencée par l’utilisation d’un brûleur de veine sur la turbine à gaz, la présence de soutirage de vapeur sur la turbine à vapeur et la température de retour.
La partie où la vapeur est produite pour actionner la turbine à vapeur est appelée « Générateur de Vapeur à Récupération de Chaleur (GVRC) »,. En général, un GVRC se compose de trois sections : LP (Low Pressure), IP (Intermediate Pressure) et HP (High Pressure).
Chaque section dispose d’un cylindre à vapeur et d’une section d’évaporation, où l’eau est transformée en vapeur.
Cette vapeur passe par les sections du surchauffeur où la température de la vapeur est augmentée avant qu’elle n’arrive dans la turbine à vapeur.
Ainsi, « Alstom se félicite d’avoir été sélectionné par Exelon Generation pour équiper les nouvelles centrales avec sa technologie HRSG », a déclaré Steve Meszaros, Senior Vice-Président des activités Gaz d’Alstom. « Avec plus de vingt ans d’expérience dans la conception de cycles et une capacité unique à fournir aux clients une gamme complète de prestations, Alstom fait figure de leader dans la technologie HRSG pour la nouvelle génération de centrales à cycle combiné à haut rendement ».
Alstom a récemment enregistré des commandes de HRSG pour trois centrales à cycle combiné équipées de turbines à gaz de dernière génération. Ces HRSG bénéficient de la conception modulaire OCC™ (Optimized for Cycle and Constructability) d’Alstom. Ils sont à même de permettre des montées et des variations en charge élevées, pour une flexibilité accrue et une grande fiabilité dans les cycles élevés de nombreuses configurations d’exploitation. La conception modulaire unique et assemblée au sein des ateliers d’Alstom permet de restreindre le nombre d’éléments lourds à lever et de soudures sur site.
La technologie HRSG d’Alstom récupère la chaleur des turbines à gaz afin de produire de la vapeur qui optimise la capacité de production et le rendement. De plus, elle améliore la performance des centrales à cycle combiné tout en réduisant fortement les émissions grâce à la technologie intégrée d’oxydation catalytique (CO - Catalytic Oxisation) et de réduction catalytique sélective (SCR - Selective Catalytic Reduction). Les solutions HRSG d’Alstom permettront aux nouvelles installations d’Exelon Generation de figurer parmi les plus propres et bénéficiant du rendement le plus élevé du pays.