A sonic approach for the measurement of gas temperature in power generation boilers Une approche sonique pour la mesure de la température des gaz dans les chaudières de grande puissance

• Auteur :

  CESERANI A., GREGORI L., ZANETTA G. A., FARINA A.

• Auteur moral :

• Année de parution :

  2004

• Résumé :

  La mesure de la température des gaz dans la chambre de combustion des chaudières de grande puissance a un intérêt remarquable pour le personnel d’exploitation, puisqu’elle peut avoir un impact immédiat pour un fonctionnement correct, et sur les coûts durant la vie du composant. On comprend facilement que la rudesse extrême de l’environnement rencontré empêche d’appliquer n’importe quel genre de système intrusif de mesure, qui ne pourrait pas être employé sauf pendant des périodes très courtes et qui ne pourrait en aucun cas être considéré comme un moyen de surveillance à long terme. En outre, les techniques optiques n’ont pas donné jusqu’ici les résultats espérés, en raison des problèmes d’opacité de gaz aux distances industriellement intéressantes ; qui plus est, ces systèmes sont très coûteux, et entraînent des problèmes considérables d’entretien. La méthode sonique est basée sur la mesure du retard d’un signal acoustique le long d’un certain nombre de trajets entre des capteurs faisant face aux parois de la chaudière. Une température moyenne sur chaque trajet est d’abord obtenue ; une carte thermique sur la section de mesure peut alors être tracée. Actuellement, la pyrométrie acoustique s’est avérée être la seule solution possible pour la surveillance à long terme. Mais deux problèmes majeurs n’ont pas encore trouvé une solution satisfaisante : a) la fi abilité des mesures de la température dans de grandes chaudières n’était pas encore acceptable pour un traitement des signaux non supervisé ; b) l’installation des sondes sur les parois de chaudière demandait toujours des ouvertures trop grandes, de sorte qu’elle aurait été beaucoup trop encombrante et coûteuse, en particulier pour du ré-équipement sur les usines existantes, et l’entretien aurait été également diffi cile, sinon impossible, avec l’usine en fonctionnement. Par conséquent, le travail de recherches décrit dans cet article a porté en particulier sur les deux problèmes mentionnés ci-dessus. Une nouvelle conception des avertisseurs sonores a débouché sur des sondes complètement non-intrusives et à bas coût, qui pouvaient être installées sur les usines existantes et pouvaient être inspectées et même démontées, l’usine étant en fonctionnement normal, cela de manière à garantir un entretien facile. En parallèle, un certain nombre d’algorithmes d’analyse de signal ont été développés, certains d’entre eux étant complètement originaux. En particulier, pour l’excitation à balayage sinusoïdal, un fi ltre numérique de suivi en temps réel a été introduit, avec une pondération particulière de la fonction de corrélation, et un post-traitement par la transformation de Hilbert. De plus, il a été développé une méthode alternative et originale qui fait usage des impulsions temporelles tonales, avec un traitement des données particulier. En conséquence, l’article illustre d’abord les nouvelles solutions pour les avertisseurs sonores, puis discute en détail l’algorithme de traitement des signaux, et montre fi nalement quelques résultats obtenus à partir des essais expérimentaux réalisés sur une installation sur la chaudière d’une usine à combustible charbon de 660 MW.

• ISBN :

• Thématique(s) :

  Équipements, technologies et recherche, Transports et mobilités

• Type de contenu :

  Article scientifique

• Mot(s) clé(s) :

• Langue :

  Anglais

• Disponible en prêt au CidB :

  Oui

• Réf. CidB :

  78/10456

• Lien de téléchargement :

  https://www.bruit.fr/revues/78_10456.PDF