L’optimisation de la qualité du combustible est cruciale pour le rendement des moteurs W20V32 à la centrale électrique de Farcha. Cette étude révèle des performances distinctes entre les moteurs G1 et G7, soulignant l’importance d’une gestion efficace pour une consommation énergétique optimale.
Optimisation du séparateur
En optimisant le travail fait par Abdelaziz (2015) de façon approfondie, il faut affirmer sans risque de nous tromper que le séparateur de la Centrale électrique de Farcha joue un rôle très important sur le plan qualité, rendement et même l’environnement. Vu les chiffres, le séparateur traite 18 450 L de gasoil pour une quantité de boue de 700 L, ce qui est un avantage pour la SNE.
Le rendement TRG de 96% est un signe de satisfaction. Ce rendement est comparativement supérieur à 93,34% (Nematchoua, 2014) qui trouve qu’en une heure 0,55 à 3m3 de perte de combustible, soit en deux mois (avril-mai) 26,6 % d’eau polluante (boue) déversée. Aussi, en comparant la CSP du G1 pendant le premier trimestre de notre recherche à la CSP du G1 obtenue en 2015 par Azinamangsou, nous trouvons que ce même générateur avec le séparateur en marche consomme en moyenne 197,66 g/kWh de gasoil de
Janvier à Mars 2015. Par contre, à l’absence du séparateur, il consomme en moyenne pour les trois premiers mois de 2020 une quantité de 220,9 g/kWh de gasoil.
Les diverses conséquences du non traitement du gasoil sur les moteurs sont :
- Les impuretés passent facilement créant ainsi la déchirure du filtre combustible ou son nettoyage régulier ou son remplacement par des filtres neufs.
- Si l’eau est douce et complètement émulsifiée dans le combustible, la teneur en énergie effective du combustible diminue avec l’augmentation de la teneur en eau, ce qui entraîne une augmentation de la consommation de combustible.
- Si le carburant est encrassé par de l’eau de mer, le chlorure dans le sel peut provoquer de la corrosion du système de traitement de carburant, y compris l’équipement d’injection.
- Les oxydes d’aluminium et de silicium peuvent provoquer une grave usure par abrasion, principalement des pompes d’injection et des injecteurs, mais également des chemises de cylindres et des segments de piston.
- Certaines impuretés peuvent contribuées au Potentiel de Sédiment Total (TSP) qui donne une indication de la stabilité du combustible. Si le TSP est élevé, le risque de formation de sédiments et de boues dans les réservoirs et les systèmes de manipulation du combustible augmente, ainsi que la probabilité de colmatage des filtres. Le TSP peut aussi être utilisé pour le contrôle de la compatibilité de deux combustibles différents : deux combustibles sont mélangés et si le TSP du mélange reste faible, les combustibles mélangés sont compatibles.
DISCUSSION DES RESULTATS
La présente partie a pour objectif d’établir les rapports entre les résultats obtenus et ceux des travaux effectués antérieurement.
Notre travail a pour objectif principal de faire une étude évaluative de l’impact de la qualité du combustible (gasoil) sur le fonctionnement des moteurs W20V32 de la centrale électrique de Farcha au Tchad dans le but d’améliorer la qualité du combustible qui ferrai croître le rendement de l’entreprise. Il en ressort que :
Les pannes récurrentes sont dues aux facteurs qui sont entre autres à l’absence ou l’arrêt du séparateur, le combustible non traité, le gasoil contaminé par l’eau ou les micro-organismes, le non-respect des caractéristiques fixées par le constructeur des moteurs, le non-respect des heures de maintenance et parfois les erreurs humaines.
Le moteur G1 consomme une quantité considérable de LFO 220,90 g/kWh dû à l’usure avancée des pompes et injecteurs et le non-respect des marges de maintenance tandis que le G7 consomme 205,70 g/kWh de LFO qui respecte la limite fixée.
En ce qui concerne le niveau d’exploitation maximale des moteurs, le G1 est moins exploité avec 74,66% tandis que le G7 réalise une charge acceptable de 80 %. Ces résultats sont meilleurs que ceux d’Azinanmangsou (2015) et d’Abdelaziz (2015) au Tchad. Les résultats obtenus par la caractérisation sont au-dessus de ceux de Lalaoui (2014) en Algérie. De même, le rendement de la séparation 96% est comparativement supérieur à 93,34% (Nematchoua, 2014) au Burkina-Faso.
Les méthodes utilisées montrent leur efficacité qui permet à la centrale électrique de Farcha de produire plus d’énergie avec moins de perte.
CONCLUSION GENERALE ET RECOMMANDATIONS
A l’épilogue de notre travail où l’objectif principal est de faire l’étude évaluative de l’impact de la qualité du combustible (gasoil) sur les moteurs W20V32 de la centrale électrique de Farcha. Il ressort des résultats satisfaisants. Primo, le combustible fournit par la raffinerie de N’Djaména à la centrale électrique de Farcha respectent les normes prévues par le constructeur malgré quelques écarts, moins susceptibles aux générateurs étudiés.
Secundo, la phase évaluative qui est une étape drastique, nous a permis d’avoir les indicateurs de performances suivants : la moyenne (3 mois) de la consommation spécifique pour G1 est de 220,90 g/kWh et pour G7 205,70 g/kWh. Le moteur G1 consomme une quantité considérable de LFO dû à l’usure avancée des pompes et injecteurs et le non-respect les délais d’entretien.
Le facteur de charge est un paramètre renseignant sur le niveau d’exploitation maximale des moteurs. En moyenne : 74,66 % pour le G1 et 80 % pour le G7. Cette évaluation permet de comprendre que G1 est moins exploité donnant un faible rendement économique, ses pompes et injecteurs sont défaillants contrairement au G7 qui consomme moins de carburant avec une charge élevée à 80 % idéalement avantageuse pour l’entreprise.
Grâce à la méthode mathématique de l’écart-type, la pression maximale et le cran crémaillère évalués nous donnent les résultats significatifs : pression maximale moyenne pour G1 banc A 151,8 bars pour un cran en moyenne de 46,5 mm, banc B 157,7 bars et 46,2 mm ; pression maximale moyenne pour G7 banc A 156,47 bars pour un cran en moyenne de 38,4 mm, banc B 157,54 bars et 39,5 mm. Les pressions maximales marquées en couleur rouge (au-dessus de la moyenne) injectent plus du combustible dans la chambre et entraineraient une combustion incomplète du combustible.
Après étude, évaluation et bien évidemment l’optimisation du dispositif de séparation fondée sur un travail effectué précédemment, le séparateur utilisé par la centrale traite 18 450 L de gasoil pour une quantité de boue de 700 L soit un rendement de 96%, il convient de dire que ces résultats sont jusqu’ici avantageux pour cette société.
Cependant, sur le plan économique il faut dire que l’entreprise perd en trois (3) mois 400 444 044 FCFA soit 695 215 $ ou encore 608 577 € d’après les tableaux 15 et 16. Nous voyons clairement qu’en présence du Séparateur, le G1 consomme 832 492 L de LFO pour un montant de 431 230 856 FCFA, par contre sans séparateur, ce même moteur consomme 1 650 550 L pour une dépense de 831 674 900 FCFA (1 444 880 $ ou 1 263 943 €). La
centrifugation permettra d’éviter cette perte, conserver l’environnement sain et lutter contre la pollution.
De façon globale, la méthodologie déterminative et comparative liée : au traitement du combustible par le séparateur (centrifugation), à la caractérisation du LFO, l’injection du combustible, la détermination de la pression maximale et la combustion dans le cylindre a permis de résoudre le problème posé au début de ce travail. Les conséquences récurrentes de la mauvaise qualité du LFO sur les moteurs sont : l’usure avancée des pompes d’injection et injecteurs, surchauffe des moteurs, baisse de la production, pertes de charges dans le circuit, arrêt brutal des moteurs, colmatages des filtres combustibles, colmatage des pompes et injecteurs, combustion incomplète, etc. (Annexe 6).
Au terme de cette étude, les recommandations ci-après devraient aider à éviter les impacts de la qualité du combustible sur le fonctionnement des moteurs W20V32 utilisés par la centrale électrique de Farcha :
- respecter la purge installée au niveau du stockage, ;
- demander à la SRN de faire une analyse complète de tous les paramètres qui entrent en jeu dans la qualité du gasoil mis sur le marché ;
- installer au sein de la centrale un laboratoire approprié pour analyser quelques paramètres du LFO avant toute utilisation au cas contraire utiliser les additifs ou le biocide ;
- installer les capteurs d’eau sur la ligne de distribution (sortie cuve journalière) en cas de panne de séparateur afin de résoudre tout problème d’eau dans le LFO ;
- remplacer régulièrement les filtres combustibles, les pompes et injecteurs défectueux ;
- assurer un bon dégraissage des cylindres pour une combustion complète et un rodage minutieux des culasses pour empêcher l’eau d’entrer dans la chambre de combustion ;
- fournir les kits pour la révision des séparateurs qui jouent un rôle important dans le traitement des carburants ;
- veiller au respect strict des heures de maintenance des moteurs.
Questions Fréquemment Posées
Comment l’optimisation de la qualité du combustible affecte-t-elle les moteurs W20V32?
L’optimisation de la qualité du combustible est cruciale pour le bon fonctionnement des moteurs W20V32, car elle permet d’améliorer le rendement et de réduire les pannes dues à des combustibles non traités.
Quel est le rendement du séparateur à la centrale électrique de Farcha?
Le rendement TRG du séparateur à la centrale électrique de Farcha est de 96%, ce qui est supérieur à 93,34% observé dans des études antérieures.
Quelles sont les conséquences d’un combustible de mauvaise qualité sur les moteurs?
Les conséquences incluent la déchirure des filtres, une augmentation de la consommation de combustible, la corrosion du système de traitement de carburant et une usure accrue des pompes et injecteurs.
Comment la consommation de LFO varie-t-elle entre les moteurs G1 et G7?
Le moteur G1 consomme 220,90 g/kWh de LFO, tandis que le G7 consomme 205,70 g/kWh, respectant ainsi la limite fixée.