ENVEA accompagne les centrales électriques à charbon dans leur mise en conformité avec les nouvelles normes en Inde.

Centrale électrique à combustion de charbon | MIR 9000, PCME STACK 602, PicoFlow, WEX ™

Le ministère indien de l’environnement, des forêts et du changement climatique (MoEFCC) s’est fixé pour objectif de réduire considérablement les émissions de particules, d’oxydes de soufre (SOx) et d’oxydes d’azote (NOx) des centrales électriques au charbon. Les autres parties prenantes de ce projet visant à réduire la pollution atmosphérique sont le Central Pollution Control Board (CPCB), le ministère de l’Énergie (MoP), la Central Electricity Authority (CEA) et la société d’État NTPC Limited, le plus grand producteur d’électricité de l’Inde.

L’élément le plus difficile du plan gouvernemental consiste à équiper les 440 unités de production d’électricité, d’une capacité cumulée de 166,5 gigawatts (GW), de systèmes de désulfuration des gaz de combustion (FGD) d’ici décembre 2022.

Ces unités représentent environ 54 % de la capacité de production d’électricité installée en Inde et sont toutes alimentées au charbon, ce qui les classe parmi les industries les plus polluantes du pays.  L’installation de systèmes de désulfuration permet de réduire considérablement leurs émissions dans l’atmosphère, notamment les oxydes de soufre (SOx).

Adoptées par le Ministère indien de l’Environnement, des Forêts et du Changement climatique (MoEFCC) en 2015, les nouvelles normes applicables aux centrales électriques fixent la date limite de mise en œuvre des équipements de contrôle de la pollution à décembre 2022 pour atteindre les objectifs visés en matière de réduction des émissions.

Limit values trends in Indian Power Stations

Premier émetteur de SOx au monde, l’Inde représente environ 15 % de toutes les émissions anthropiques. Jusqu’à la directive de 2015 du gouvernement indien, il n’existait pas de normes pour le contrôle des émissions de SOx, ce qui démontre l’importance du programme d’installation de FGD.

Technologies et solutions en matière de réduction des polluants

 La combustion du charbon est un processus sale, qui libère une série de polluants, notamment du dioxyde de soufre, des oxydes d’azote, du dioxyde de carbone, des composés organiques volatils, des cendres volantes et une série de métaux lourds. La neutralisation/absorption des polluants acides, à savoir les gaz NOx et SOx, avant la filtration et le traitement des cendres volantes est essentielle pour éviter d’endommager le média filtrant et de provoquer des émissions excessives.

Neutralisation des gaz acides

Cette opération est réalisée par les systèmes DeNOx (pour la réduction des NOx) et FGD (réduction des SOx) et consiste en l’injection d’une quantité de chaux, de boue calcaire, de charbon actif ou de bicarbonate de sodium, proportionnelle aux concentrations de polluants à abattre.

Afin d’ajuster précisément cette réduction de polluant en temps réel une mesure en ligne de HCl, NOx ou SO2 (précurseur de SO3 et de dérivés d’acide sulfurique) doit être mise en place sur le procédé en amont de l’installation de réduction.  La surveillance du processus des gaz de combustion avec par exemple l’analyseur MIR 9000 d’ENVEA garantit que la réduction des polluants est parfaitement maîtrisée, tout en réduisant la surutilisation de réactifs. Ceci permet à l’exploitant de l’installation de réaliser des économies et de minimiser les rejets de polluants. Mesurer en plus la teneur en eau en sortie de chaudière permettrait en outre de détecter une éventuelle fuite de celle-ci.

Pour respecter les limites d’émission de NOx, l’injection d’ammoniac ou de dérivés de l’ammoniac (par exemple l’urée) comme agent réducteur a fait ses preuves. Les oxydes d’azote présents dans les gaz de combustion se composent essentiellement de NO et de NO2 et sont réduits en N2 et en vapeur d’eau par l’agent réducteur. Deux procédés sont importants pour l’élimination de l’azote des gaz de combustion : la réduction sélective non catalytique (SNCR) et la réduction sélective catalytique (SCR). Dans ces deux systèmes, le débit de NH3 doit être ajusté et contrôlé en permanence pour éviter les fuites de NH3 et ainsi éviter la corrosion des conduits, augmenter la durée de vie du catalyseur et réduire l’impact environnemental et le coût des réactifs. Pour optimiser ce procédé, il est essentiel d’utiliser un système d’analyse des gaz pour le contrôle simultané et continu du NH3 et/ou des NOx.

Dépoussiérage

La poussière (cendres volantes) est capturée et retirée des gaz de combustion par des précipitateurs électrostatiques (ESP) ou des filtres à manches en tissu (ou parfois les deux) situés à la sortie du four et avant le point de rejet final. La mise en place de systèmes de surveillance des performances des filtres d’ENVEA permet de s’assurer que l’installation de filtration des poussières fonctionne au maximum de son efficacité.  Pour les filtres à manches, nous recommandons l’installation de capteurs électrodynamiques à la sortie de chaque compartiment du filtre, pour détecter et localiser les médias filtrants qui fuient. Cela réduit considérablement le temps d’arrêt et les coûts de la maintenance.  Pour les usines équipées d’électrofiltre (ESP), le mode “Pulse Log” de nos capteurs permet un suivi en temps réel des cycles de nettoyage du filtre. Ces données précises permettent aux opérateurs de l’usine d’ajuster l’intensité des cycles, ce qui permet de réduire les coûts et de réduire les rejets de particules dans l’atmosphère. Pour s’assurer que les cendres volantes sont retirées à temps des trémies de collecte (évite les arrêts de production dus à l’obstruction des sorties du filtre et la surconsommation d’énergie) nos capteurs FlowJam et ProGap 2.0 ont largement fait leurs preuves sur de nombreuses installations.

La présence d’ENVEA auprès de l’industrie de la production d’énergie depuis de nombreuses années et dans le monde entier a conduit au développement d’une gamme unique et complète de solutions de surveillance des procédés et des émissions. Celle-ci permet de contrôler en temps réel l’efficacité des systèmes FGD, DeNOx et ESP et d’optimiser l’efficacité de l’ensemble de l’usine grâce à la mesure et au contrôle, afin de réduire la pollution de l’air et de faciliter la conformité réglementaire. En outre, ils permettent de réduire les coûts opérationnels en diminuant les besoins de maintenance de l’usine et les temps d’arrêt du processus.

Application type

(cliquez sur chaque numéro du schéma pour voir nos solutions de mesure)

Mesure de débit massique du combustibleDétection de niveau de cendres aux sorties de filtreContrôle de la performance de chaque système de filtrationSurveillance prédictive de la rangée de filtres à mancheSurveillance des gaz du process (CO, O₂, NOx)Surveillance des gaz du process (NOx, NH₃)Surveillance des gaz du process (SO₂, O₂)Mesure de gaz, de poussières et de débit de la cheminée principale: NOx, SO₂, CO, CO₂, O₂, H₂O, NH₃, Hg, PCDD/F, poussière et fluxDétection des fuites du process : CO, CO₂, COVs, SO₂, TRS, particule

1

Mesure de débit massique du combustible

2

Détection de niveau de cendres aux sorties de filtre

3

Contrôle de la performance de chaque système de filtration

4

Surveillance prédictive de la rangée de filtres à manche

5

Surveillance des gaz du process (CO, O₂, NOx)

5

Surveillance des gaz du process (NOx, NH₃)

5

Surveillance des gaz du process (SO₂, O₂)

6

Mesure de gaz, de poussières et de débit de la cheminée principale: NOx, SO₂, CO, CO₂, O₂, H₂O, NH₃, HCI, HF, Hg, TOC, PCDD/F, poussière et flux

En savoir +

7

Détection des fuites du process: CO, CO₂, VOCs, SO₂, TRS, particule

La solution recommandée par ENVEA aux centrales électriques de l’Inde

  • Pour le contrôle de la réduction des NOx (DeNOx), l’utilisation de l’analyseur NDIR multigaz chauffé et extractif MIR 9000H, offrant la possibilité de mesurer simultanément le NH3+H2O ou le NH3+NOx+H2O est conseillée. Le même analyseur peut mesurer en plus d’autres paramètres tels que le CO, le CO2 et l’O2 si le procédé l’exige. Si la surveillance du NH3 est la seule requise, l’utilisation de l’analyseur TDL Cross Stack LAS 300 XD-NH3 offre une réponse rapide et des mesures in situ.
  • Pour le contrôle de l’efficacité de l’électrofiltre, nous préconisons l’installation en amont et en aval de l’ESP d’analyseurs de poussière type PCME Stack 602 utilisant la technologie DynamicOpacity. Une solution alternative serait l’utilisation de la technologie de rétrodiffusion de lumière de l’analyseur Proscatter DM 170 installé après l’ESP. Il offre le double avantage d’assurer le contrôle de l’ESP et de s’assurer que le filtre à manches n’est pas surchargé.
  • Pour le contrôle de la performance des FGD, l’analyseur NDIR-GFC à extraction à froid MIR 9000 offre une très grande précision pour la mesure en ligne du SO2 ou du SO2+O2. Une fonction supplémentaire de la FGD étant l’élimination du mercure éventuellement présent dans les gaz de combustion, ceci est réalisé en injectant dans le processus un absorbeur/neutralisateur adapté. Pour éviter un sous-dosage ou un surdosage de ce réactif, un contrôle précis de son débit peut être effectué à l’aide d’un capteur SolidFlow 2.0 ou PicoFlow.

Bénéfices client

  • Économies importantes sur la consommation de réactifs et les coûts afférents.
  • La réduction des réactifs injectés entraîne une diminution de la quantité de REFIOM. En conséquence, les coûts de traitement de ces polluants sont considérablement réduits.
  • Amélioration de la robustesse du procédé et réduction de la maintenance.
  • Réduction des émissions des cheminée et donc respect des limites réglementaires des VLE et réduction de la pollution atmosphérique

Contrôle des émissions en cheminée

Pour s’assurer que les normes sont bien respectées et que les VLE sont conformes pour tous les paramètres suivis, les centrales électriques mettant en œuvre la technologie de réduction des émissions doivent prouver leur bon fonctionnement par le biais de systèmes de contrôle continu des émissions (CEMS) installés sur toutes leurs cheminées.

Revised standards for coal-based thermal power plants,2015
Thermal Power Plants (units) installed before December 31, 2003
Particulate Matter 100 mg/Nm3
Sulphur dioxide (SO2) 600 mg/Nm3 (units smaller than 500 MW capacity)
200 mg/Nm3 (for units having capacity of 500 MW and above)
Nitrogen oxides (NOx) 600 mg/Nm3
Mercury (Hg) 0.03 mg/Nm3 (for units having capacity of 500 MW and above)
Thermal Power Plants (units) after January 1, 2004, up to December 31, 2016
Particulate Matter 50 mg/Nm3
Sulphur dioxide (SO2) 600 mg/Nm3 (units smaller than 500 MW capacity)
200 mg/Nm3 (for units having capacity of 500 MW and above)
Nitrogen oxides (NOx) 300 mg/Nm3
Mercury (Hg) 0.03 mg/Nm3
Thermal Power Plants (units) to be installed from January 1, 2017
Particulate Matter 30 mg/Nm3
Sulphur dioxide (SO2) 100 mg/Nm3
Nitrogen oxides (NOx) 100 mg/Nm3
Mercury (Hg) 0.03 mg/Nm3

Source: Ministry of Environment Forest and Climate Change, 2015

Les technologies CEMS d’ENVEA, certifiées QAL 1 et homologuées au niveau international, parfaitement adaptées à cette application spécifique, sont les suivantes :

  • Pour la mesure des polluants gazeux SO2/NO/NO2/CO/CO2/O2 : l’analyseur multigaz extractif MIR 9000
  • Pour le suivi des particules : le QAL 182 WS pour les Electrofiltres humide (WESP) et le QAL 991 pour les Electrofiltres (ESP) ou filtres à manche
  • Pour le mercure : l’analyseur SM-4
  • Pour mesurer en continu la vitesse, la température et la pression des gaz dans les conduits de rejets des effluents gazeux (cheminées ou carneaux) et déterminer le débit massique des polluants rejetés, le StackFlow 200

L’acquisition et le traitement des données sont essentiels à la fonctionnalité d’un système de surveillance continue des émissions (CEMS). En fournissant des rapports en temps réel aux autorités compétentes il permet de garantir le respect des VLE et de la législation en vigueur. Le WEX™ d’ENVEA, certifié MCERTS, a été conçu pour répondre aux exigences de reporting environnemental et de surveillance continue des émissions. Il fournit également des tendances et des données prédictives garantissant un processus d’injection optimisé des réactifs, proportionnel aux concentrations des polluants à éliminer. Il assure la disponibilité des données provenant des analyseurs de gaz, poussières et débits installés aussi bien en cheminées que dans le process et met à disposition des autorités réglementaires les données validées.

ENVEA participe actuellement aux côtés des plus grands EPC opérant en Inde, tels que : ISGEC, BHEL, GE (ALSTOM), MHPS, TATA Projects, THERMAX, etc. pour fournir, installer, mettre en service et exploiter des solutions complètes pour la modernisation des centrales électriques au charbon indiennes.

À propos d’ENVEA India (anciennement connue sous le nom de Environnement SA India Pvt. Ltd) :

Avec des activités en Inde depuis les années 1990, ENVEA India (antérieurement Environnement India Pv Ltd) a livré et installé des centaines de réseaux de surveillance de la pollution de l’air dans les différents États, répondant parfaitement au besoin du gouvernement indien pour définir des mesures et des réglementations visant à réduire la pollution de l’air.

En complément, grâce à la mise en place des systèmes de surveillance continue des émissions des cheminées dans la plupart des industries du territoire, telles que les industries chimiques et pétrochimiques, les cimenteries, les usines de métaux et de papier, etc., ENVEA contribue aux efforts déployés en Inde pour réduire la pollution. La filiale compte aujourd’hui plus de 250 employés, l’Inde étant aujourd’hui le troisième marché du groupe.