Simulation et optimisation multicritère de la récupération de chaleur, de refroidissement du Clinker

Abstract

Le refroidisseur du Clinker de la cimenterie de Meftah, Blida est approché par une série de N contacteurs gaz-solide parfaitement agités, et modélisé sur ’’Matlab’’ se basant sur les équations des bilans et leur résolution par la méthode des approximations successives. Le modèle établi est validé par des mesures expérimentales. Le modèle a montré que si, dans les conditions actuelles de fonctionnement du refroidisseur, 36% d’énergie est perdue majoritairement par l’air exhaure (35%) et à travers les parois (1,09%), l’analyse énergétique démontre que plus de 45% d’exergie est perdue dans cette installation, où 17,5% est perdue par l’air exhaure et plus de 28% est détruite. Des tests de simulation par le modèle établi sont menés premièrement sur l’optimisation des conditions opératoires notamment le soufflage spécifique et le régime d’aspiration exprimé par la longueur de la 1ère zone. Ces tests montrent qu’avec un soufflage optimisé de 2,6 Nm 3/ kg ck, accompagné d’un régime d’aspiration adéquat permettant de positionner la limite entre les zones à environ 6,6 m de l’entrée, pourra fournir un débit d’air secondaire aussi suffisant (0,85 Nm 3/kg ck) est chaud (952,4°C), et d’avoir un rendement énergétique de 61,39% et exégétique de 52,65%. En variant le taux de recyclage de l’air exhaure, la température de l’air de refroidissement de la 1ère zone est surélevée à 50, 100, 150, 200 et 250°C. Les meilleurs résultats sont obtenus par le taux de recyclage maximum testé, égal à 38% (correspondant à TAR1=250°C). Il permet une augmentation de 63°C de la température d’air secondaire et une amélioration des efficacités énergétique et exégétique de près de 10% et de 8% respectivement ; et ceci sans affecter le rendement de refroidissement du Clinker. Le modèle a montré des réductions supérieures à 2,3% dans la consommation calorifique spécifique, les émissions de CO2 de combustion et des NOx, et une réduction de 38% dans les émissions de poussière, obtenus par le recyclage de 38% de l’air exhaure.