Unités de cogénération avec moteurs à gaz

Pour les systèmes plus petits, les systèmes à moteur à gaz deviennent une alternative au charbon.

Une centrale électrique de base alimentée au gaz se compose d’un compresseur, d’une turbine et d’une chambre de combustion généralement montés sur un seul arbre. Afin d’optimiser le processus de production d’énergie, un certain nombre d’améliorations sont appliquées, dans lesquelles les échangeurs de chaleur jouent un rôle majeur. Le gaz d’échappement après expansion dans la turbine a une exergie relativement élevée. L’un des moyens d’améliorer l’efficacité du système est la régénération de la chaleur. Pour ce faire, on chauffe l’air avant qu’il ne se mélange au combustible dans la chambre de combustion en utilisant les gaz d’échappement de la turbine (figure 1). En raison des paramètres de fonctionnement élevés, les échangeurs utilisés dans ce type d’application sont généralement de conception tubulaire.

Une autre application des échangeurs de chaleur dans les unités de cogénération au gaz est le système de refroidissement de la chambre de combustion, c’est-à-dire le bloc moteur et l’huile de lubrification. En raison des paramètres relativement faibles du fluide caloporteur, les échangeurs de chaleur à plaques à plaque et joints sont le plus souvent utilisés dans ce cas. Les avantages des systèmes de cogénération basés sur des moteurs à combustion sont les suivants : haut rendement de la production d’électricité, construction compacte, faibles émissions de CO2, grande variété de combustibles utilisés (gaz naturel, GNL, biogaz, gaz spéciaux), possibilité de produire de l’énergie dans des endroits éloignés des réseaux de transmission et d’assurer une alimentation de secours.