II. Les centrales thermiques :
II.1 Définition et principe de fonctionnement :
La centrale thermique est une centrale électrique qui
produit de l'électricité à partir d'une source de chaleur
(charbon, gaz, fioul, biomasse ou déchets municipaux). La source de
chaleur chauffe un fluide (souvent de l'eau) qui passe de l'état liquide
à l'état gazeux (vapeur). Cette vapeur entraine une turbine
couplée à un alternateur qui transforme l'énergie
cinétique contenue dans la vapeur en énergie mécanique de
rotation, puis en énergie électrique grâce à une
génératrice découvrant.
Les centrales thermiques fonctionnent à partir de
ressources naturelles: charbon, fioul ou gaz. Le combustible, une fois
brûlé, chauffe l'eau située dans des tubes qui tapissent
les parois de la chaudière. La chaleur transforme ainsi l'eau en vapeur
pressurisée, qui actionne la turbine, qui elle-même entraîne
l'alternateur.
Figure I.1 Schéma d'une centrale
thermique
La combustion : Un combustible (gaz, charbon,
fioul) est brûlé dans les brûleurs d'une chaudière
pouvant atteindre jusqu'à 90 mètres de hauteur et un poids de
9000 tonnes. Dans les centrales à charbon, le combustible est
broyé sous forme de poudre, puis brûlé dans la
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Chapitre I Généralités sur
les centrales thermique et les
cycles de production d'énergie à
vapeur
chaudière pour dégager de la chaleur. Dans les
centrales au fioul, le combustible est chauffé pour le rendre liquide
puis vaporisé en fines gouttelettes puis injecté par les
brûleurs dans la chaudière. Quant au gaz, il est utilisé
sous deux formes: naturel pour les cycles combinés au gaz naturel ou
sidérurgique pour les centrales traditionnelles.
La production de la vapeur : La
chaudière contient des tubes à l'intérieur dans les quels
circule de l'eau froide. L'eau se transforme en vapeur de pression
élevée sous l'effet de la chaleur, qui est alors envoyée
vers les turbines, où sa dilatation entraine la rotation de cette
dernière.
La production d'électricité La
vapeur fait tourner une turbine qui entraîne à son tour un
alternateur. Grâce à l'énergie fournie par la turbine,
l'alternateur produit un courant électrique alternatif. Un
transformateur de puissance augmente la tension du courant électrique
produit par l'alternateur pour qu'il puisse être plus facilement
transporté dans les lignes à très haute et haute
tension.
Le recyclage : La vapeur qui a
été utilisée est envoyée vers un condenseur, dans
lequel circule de l'eau froide en provenance de la mer ou d'un fleuve. Au
contact de celle-ci, la vapeur se transforme en eau, qui est
récupérée et envoyée à nouveau dans la
chaudière pour recommencer un autre cycle. L'eau utilisée pour le
refroidissement est restituée au milieu naturel ou renvoyée dans
le condenseur. [1]
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