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Solutions de combustion à l'hydrogène et à l'ammoniac

ÉQUIPEMENTS DE DÉCARBONISATION DE POINTE

Ouvrir la voie à la décarbonisation

Pour assurer une combustion efficace des combustibles à faible teneur en carbone ou sans carbone, il ne suffit pas de changer simplement de source d'approvisionnement. L'hydrogène et l'ammoniac présentent chacun des particularités propres en matière de caractéristiques de la flamme, d'émissions, de conception des équipements, de surveillance et de contrôle de la combustion.

Zeeco allie plusieurs décennies d'expérience dans le domaine de la combustion à une technologie innovante de brûleurs, à des méthodes avancées d'essais, de modélisation et de contrôle, ainsi qu'à une expertise de terrain, afin d'aider ses clients à évaluer et à mettre en œuvre la solution de décarbonisation la mieux adaptée à leur activité.

De la modernisation des brûleurs aux nouvelles installations, en passant par les veilleuses, la surveillance et les systèmes de contrôle, Zeeco propose des solutions de combustion complètes adaptées à un secteur énergétique en pleine évolution.

Illustration « Hydrogène et ammoniac » au format 16:9

Avantages et défis

L'hydrogène et l'ammoniac offrent des pistes prometteuses pour réduire les émissions de carbone issues de la combustion industrielle. Cependant, chaque combustible présente des caractéristiques propres qui peuvent avoir une incidence sur les performances de combustion, les émissions, la conception des équipements et leur fonctionnement. Comprendre ces différences constitue une étape importante pour déterminer la stratégie de décarbonation la mieux adaptée à votre application.

Hydrogène

Avantages :
  • Zéro émission de carbone lors de la combustion de 100 % d'H2

  • Peut être utilisé à des concentrations élevées ou mélangé à des carburants classiques

  • Souvent, il faut moins de combustible pour atteindre la température de chauffage souhaitée

Défis :
  • Compatibilité de la conception des brûleurs
  • Incidence sur les performances de la chaudière
  • Modernisation des instruments et des systèmes de commande
  • Une augmentation des émissionsde NOx est possible

Ammoniac

Avantages :
  • Un combustible sans carbone au point de combustion

  • Une densité énergétique plus élevée et une meilleure transportabilité par rapport à l'hydrogène

  • Les infrastructures de transport, les normes et les pratiques de manutention existantes peuvent favoriser l'adoption de cette technologie sur certains marchés

Défis :
  • Vitesse de propagation de la flamme plus faible et plage d'inflammabilité plus restreinte que celle des carburants classiques

  • La stabilité de la flamme et la combustion complète nécessitent une attention particulière

  • L'azote présent dans les combustibles peut contribuer à la formation de NOx

  • La conception des brûleurs et les conditions d'exploitation doivent tenir compte des fuites d'ammoniac et d'autres aspects liés aux émissions

Vers la décarbonisation

Le passage à un système de combustion à l'hydrogène ou à l'ammoniac nécessite d'évaluer comment ce nouveau combustible interagira avec l'ensemble du système de combustion. La conception des brûleurs, les équipements existants, l'alimentation en combustible, l'allumage, la surveillance de la flamme, les systèmes de commande, les exigences en matière d'émissions et les conditions d'exploitation sont autant de facteurs susceptibles d'influencer le choix de la solution la plus appropriée.

Zeeco collabore avec les clients pour évaluer les équipements existants et les besoins opérationnels, afin de déterminer les modifications appropriées ou les nouveaux équipements nécessaires pour les aider à atteindre leurs objectifs de décarbonisation.

 


Brûleurs industriels à l'ammoniac et à l'hydrogène

ZEECO_FREE JET_Brûleur_à_ammoniac_de_combustion_libre

ZEECO GLSF FREE JET®

  • Sa conception polyvalente en matière de carburants permet d'utiliser de l'ammoniac, de l'hydrogène, du gaz naturel et des mélanges de carburants
  • Une flamme stable a été observée avec des compositions de combustible à forte teneur en ammoniac
  • La conception à combustion par étapes permet de réduire les émissions deNOx lors de la combustion de mélanges d'ammoniac
  • Conçu pour les applications de chauffage industriel et de production de vapeur
  • S'appuyant sur des essais de combustion approfondis et une modélisation CFD
Free Jet Tir d'Hydrogène-2

ZEECO FREE JET® Génération 2

  • 25 ans d'expérience avérée dans le secteur de l'exploitation à forte teneur en hydrogène
  • Fonctionne avec des mélanges à forte teneur en hydrogène et divers mélanges de carburants
  • Utilise un système interne de recirculation des gaz de combustion pourréduire les émissions de NOx
  • Une flamme stable et robuste sur une plage de fonctionnement plus large
  • Solution de mise à niveau simple
FREE JET Génération 3

ZEECO FREE JET Génèse 3

  • Fonctionne à 100 % à l'hydrogène et avec divers mélanges de carburants «
    »
  • Peut-il brûler les gaz résiduaires du Flexicoker ?
  • Options de tirage forcé et naturel
  • S'adapte à presque toutes les chaudières
  • Émissionsde NOxproches d'un chiffre
    lors de la combustiond'H₂
  • Émissionsde NOxinférieures à 10 % lorsque l'
    e fonctionne au gaz naturel
  • Pas de contrôles complexes
  • Pas de contrôles de sécurité supplémentaires
Brûleur mural radiant

Brûleur mural radiant à fente ZEECO (HSRW) ZEECO

  • Fonctionne à l'hydrogène et à divers mélanges de carburants
  • Réduction des émissionsde CO₂ etde NOx
  • Entretien facile
  • Durée de vie prolongée

ZeecoRecherches sur les solutions de combustion à l'hydrogène et à l'ammoniac

Progrès dans la technologie des brûleurs

Les récentes avancées en matière de technologie des brûleurs à hydrogène permettent une combustion sûre et stable, avec des émissionsde NOx extrêmement faibles, tout en fonctionnant avec jusqu’à 100 % d’hydrogène. Fruit d’une collaboration entre Zeeco ExxonMobil, ce brûleur de nouvelle génération surmonte les caractéristiques de flamme propres à l’hydrogène et favorise la décarbonisation industrielle dans les secteurs du raffinage, de la pétrochimie et de l’énergie.

FREE JET Génération 3 100% H2

Compatible avec l'hydrogène

Les solutions de combustion adaptées à l'hydrogène doivent tenir compte des caractéristiques de flamme propres à ce combustible tout en garantissant un fonctionnement sûr et stable. Les brûleurs, les technologies de mise à niveau, les allumeurs et les capteurs de flamme Zeecosont conçus pour permettre des débits de combustion d'hydrogène plus élevés avecde faiblesémissions de NOx , favorisant ainsi une transition conforme vers la combustion à l'hydrogène dans les applications de raffinage et pétrochimiques.

Développement de brûleurs industriels à l'ammoniac et de capacités de modélisation

Découvrez comment l'Zeeco contribue à promouvoir l'ammoniac en tant que combustible viable pour la décarbonisation industrielle. Ces travaux de recherche portent sur une technologie innovante de brûleurs, des essais approfondis et une modélisation de pointe visant à surmonter les défis spécifiques liés à la combustion et aux émissions liés à l'utilisation de l'ammoniac comme combustible. 

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Développement d'un brûleur industriel à l'ammoniac : essais de combustion, modélisation et étapes menant à la mise au point d'un prototype

S'appuyant sur des recherches antérieures consacrées à la combustion de l'ammoniac, cet article examine le développement continu du brûleur « ZEECO »FREE JET  à travers des essais en tirage forcé, une modélisation CFD avancée et l'évaluation d'un mélange de combustibles à base d'ammoniac et d'hydrogène. Les résultats démontrent les progrès continus réalisés vers une solution de combustion à l'ammoniac prête à être commercialisée pour des applications industrielles de chauffage et de production de vapeur.


Brûleurs à hydrogène

Forte de son succès avéré dans l’accompagnement des centrales électriques dans leur transition du charbon vers le gaz et du pétrole vers le gaz, Zeeco parfaitement positionnée pour soutenir la prochaine étape de l’évolution des combustibles : la combustion à l’hydrogène. Grâce à sa grande expérience dans la conception de brûleurs, la modernisation, les systèmes de contrôle et la sécurité de la combustion, Zeeco aux producteurs d’électricité d’adopter l’hydrogène comme combustible via une transition fluide et progressive qui garantit la fiabilité, les performances et la conformité. Cette approche éprouvée aide les centrales électriques à se décarboner en toute confiance tout en tirant parti des infrastructures existantes dans la mesure du possible.

  • Systèmes d'allumage compatibles avec l'hydrogène : les systèmesZeeco et les veilleusesZeeco peuvent être configurés pour fonctionner à l'hydrogène, ce qui permet de réduire, voire d'éliminer, le recours à des gaz combustibles supplémentaires et à des équipements auxiliaires. 
  • Modules de distribution de combustible et systèmes de gestion du combustible :Zeeco définir les spécifications,Zeeco concevoir etZeeco fournir des modules de distribution d'hydrogène et des systèmes de gestion du combustible conçus pour assurer une alimentation en hydrogène sûre et contrôlée du brûleur. 
  • Intégration complète des systèmes de contrôle pour l'hydrogène :Zeeco des systèmes de contrôle complets permettant de gérer l'injection, le mélange et la combustion de l'hydrogène, en coordination avec les brûleurs, les veilleuses et les systèmes de sécurité. 
Comparaison entre le brûleur GB à faibles émissions de NOx et le brûleur H2

Brûleur ZEECO à faibles émissions de NOx

  • Fonctionne à 100 %à l'H₂ et avec divers mélanges de carburants
  • Une technologie extrêmement fiable et éprouvée sur le terrain
  • Solution de mise à niveau simple
  • Temps de démarrage minimal
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ZEECO FREE JET 2

  • 25 ans d'expérience avérée dans le secteur de l'exploitation à forte teneur en hydrogène
  • Fonctionne à l'hydrogène et à divers mélanges de carburants
  • Utilise un système interne de recirculation des gaz de combustion pourréduire les émissions de NOx
  • Une flamme stable et robuste sur une plage de fonctionnement plus large
  • Solution de mise à niveau simple

ZEECO Détecteurs de flammes

ZEECO ProFlame™

ProFlame ZEECO ProFlame est l’un des rares scanners de flamme disponibles sur le marché capables de détecter de manière fiable les flammes lors de la combustion de combustibles à forte teneur en hydrogène. Les scanners de flamme classiques sont configurés pour détecter le rayonnement de combustion sur les spectres UV, visible et infrarouge, offrant ainsi une large gamme spectrale lors de la combustion de divers combustibles gazeux et liquides. Cependant, lors de la combustion de combustibles à forte teneur en hydrogène, l’absence de carbone réduit considérablement la gamme spectrale et la déplace vers l’UV. Il en résulte un affaiblissement des signaux de crête de la flamme, ce qui entraîne des déclenchements intempestifs chez les détecteurs conventionnels. Comme le ProFlame uniquement le spectre UV pour détecter les flammes, l’absence de carbone n’affecte pas sa capacité à détecter le rayonnement de combustion provenant du brûleur cible.

ProFlame Intégré

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Technologie de l'éthylène

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