Effet du refroidissement sur les performances à l'entrée de la turbine à gaz Ms5002 Hassi R’Mel

Abstract

Les turbines à gaz ont un rôle de premier plan dans l’industrie de production d’énergie en particulier dans le secteur pétrole gaz. Ce rôle est encore plus accentué dans les régions désertiques, au Sahara en part iculier à Hassi R’mel, où les condit ions climat iques sont sévères. Ces machines sont robustes et fiables mais leur performance reste fortement influencée par les conditions ambiantes de température et d’humidité de l’air. En effet, la chaleur ambiante diminue la densité de l’air admis, ce qui entraîne une diminution du débit massique d’admission et une chute du rendement thermique de la turbine. Dans ce contexte, la présente étude se situe dans un object if d’améliorat ion des performances des turbines à gaz injectées dans les zones chaudes par la proposition d’un disposit if de refroidissement de l’air d’admission par évaporation directe, en insérant un équipement de refroidissement évaporatif à l’entrée du compresseur axial, pour abaisser la température de l’air et accroître sa densité en amont de la compression.Cette étude prévoit deux volets principaux : Une analyse thermodynamique du cycle simple de la turbine à gaz conçu à partir des données du constructeur et des conditions climatiques réelles, assistée par des logiciels de simulation pour reprendre l’ensemble des paramètres (température, pression, densité, rendement, travail spécifique, débits massiques…). Un modèle d'un cycle amélioré intégrant un refroidisseur évaporatif a été créé en tenant compte des caractéristiques de l'environnement humide, de la vitesse de l'air, de l'efficacité de refroidissement et du débit d'eau. À la suite de méthodes expérimentales validées, l'évaluation des attributs de performance a montré des améliorations significatives de l'efficacité thermique ainsi qu'une récupération partielle de la puissance perdue; par conséquent, les paramètres de performance ont été améliorés. Le refroidissement de l'air à l'entrée du compresseur contribue à optimiser le fonctionnement de la turbine et rapproche ses performances des normes de référence, améliorant ainsi considérablement son utilité dans les environnements désertiques.