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Techniques de la Combustion - Introduction

• La combustion est un processus industriel majeur, essentiel à la production d'énergie et de nombreux produits chimiques.
• Le cours vise à présenter les règles de conduite de la combustion, particulièrement dans le domaine de la production de l'énergie.

Techniques de la Combustion - Chapitre 1 : Caractéristiques des combustibles

• Le combustible est une substance solide, liquide ou gazeuse qui libère une importante quantité d'énergie lors de sa combustion.
• Les éléments principaux sont le carbone (C) et l'hydrogène (H), mais d'autres éléments (soufre (S), oxygène (O), azote (N), eau, cendres) peuvent aussi être présents.
• La composition chimique des combustibles est essentielle pour déterminer le pouvoir calorifique.

Techniques de la Combustion - Chapitre 1 : Combustibles gazeux

• Les combustibles gazeux sont généralement des mélanges de gaz simples, comme le méthane (CH4), et d'autres gaz en plus petites quantités (CO2, N2, H2S, etc.).
• L'exemple du gaz naturel algeriens de Skikda est présenté avec les principales compositions volumiques de ses composants.

Techniques de la Combustion - Chapitre 1 : Combustibles liquides

• Les combustibles liquides sont obtenus par distillation de produits pétroliers bruts et se classent en deux catégories : distillats légers (pétrole lampant et fioul domestique) et résiduels (fiouls lourds).
• Les propriétés importantes, en particulier le point d'éclair et la viscosité, sont abordées pour la sécurité et l'utilisation des combustibles liquides.

Techniques de la Combustion - Chapitre 1 : Combustibles solides

• Les combustibles solides sont principalement d'origine végétale (bois, pailles, bagasse) ou fossile (tourbe, lignite, houille, anthracite).
• Ils se composent de matières organiques et de matières minérales (cendres).
• Leur composition chimique varie en fonction de leur origine et leur âge géologique, avec une augmentation de la teneur en carbone au fur et à mesure de leur vieillissement.

Techniques de la Combustion - Chapitre 2 : Pouvoir calorifique des combustibles

• Le pouvoir calorifique correspond à l'énergie dégagée par la combustion complète d'une unité de masse ou de volume de combustible à pression et température standard.
• Il est exprimé en KJ/Kg pour les combustibles liquides ou solides et en KJ/m³ pour les combustibles gazeux.
• Le pouvoir calorifique dépend de la composition chimique du combustible.
• Il existe deux types importants de pouvoir calorifique : supérieur (PCS) et inférieur (PCI).

Techniques de la Combustion - Chapitre 2 : Combustion complète des substances

• Une combustion est complète lorsque les produits de combustion sont incombustibles.
• Les exemples de combustion complète sont présentés pour le carbone (C), l'hydrogène (H2), et le soufre (S).

Techniques de la Combustion - Chapitre 2 : Combustants

• Le comburant est la substance qui fournit l'oxygène nécessaire à la combustion, le plus souvent l'air.
• L'air contient environ 21% d'oxygène et 79% d'azote.
• L'augmentation de l'oxygène, dans certaines applications industrielles, permet de contrôler le processus de combustion.

Techniques de la Combustion - Chapitre II : Comburents stoechiométriques

• Définition de la quantité de comburant nécessaire à la combustion complète du combustible.
• Présentation d'un tableau récapitulant les quantités d'oxygène et d'air théoriquement nécessaires à la combustion d'une unité de masse pour différents combustibles.

Techniques de la Combustion - Chapitre III : Exacès et richesse de l'air

• Définition de l'excès d'air (e) et de la richesse (φ) et relation entre les deux.
• Signification de ces paramètres dans le processus de combustion.
• Importance pratique de l'excès d'air dans les installations de combustion.

Techniques de la Combustion - Chapitre IV : Brûleurs

• Les brûleurs sont des dispositifs pour la combustion de différents combustibles.
• Les brûleurs sont catégorisés en trois types principaux : à mélange préalable, à flamme de diffusion et mixtes.
• Caractéristiques de chaque type de brûleur (gaz, liquide et solide).

Techniques de la Combustion - Chapitre V : Réglage de la Combustion

• L'importance de l'excès d'air sur le rendement de la combustion.
• Les différentes méthodes de mesure et d'analyse pour contrôler le processus de combustion.
• Protocole de la procédure de réglage de l'excès d'air.