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Département : Sciences des Technologies Industrielles Filière : Génie Energétiq

Département : Sciences des Technologies Industrielles Filière : Génie Energétique et Electrique Présenté En vue de l’obtention du titre : Ingénieur d’Etat Sujet : Audit énergétique pour l’optimisation de la consommation électrique de l’usine CIMAR- Safi Réalisé par :  SQIRRO Driss Année universitaire : 2014/ 2015 Encadrant industriel : M. BELMAATI Encadrant pédagogique : M. KANDOUSSI Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes i Dédicaces A mes chers parents, En témoignage de mon affection et ma reconnaissance des sacrifices qu’ils ont consentis pour mon éducation et ma formation. Aucune dédicace ne saurait exprimer la profondeur de mon amour et de mon attachement. A mes chères sœurs et frères, C’est de votre présence qu’émane mon bonheur dans la vie et mon désir d’accomplir mes buts. Merci d’avoir été toujours là pour moi. A mes chers professeurs, Pour leurs précieux efforts, leurs encouragements, leur bonté et le soutien qu’ils nous ont accordé tout au long de notre parcours universitaire. A mes chers amis, Merci d’avoir cru en moi. A tous ceux qui me sont chers. Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes ii Remerciements Au terme de ce projet industriel de fin d’études, je tiens à exprimer mes profondes gratitudes à M. AZIM directeur de l’Ecole Nationale des Sciences Appliquées d’El-Jadida, ainsi qu’à tout le cadre administratif et professoral pour leurs efforts considérables. Mes vifs remerciements s’adressent également à M. BENAISSA, Directeur du Ciments du Maroc- Usine de Safi d’avoir accepté d’effectuer mon stage au sein de leur entreprise. J’adresse mes sincères remerciements à mon parrain industriel M. BELMAATI, chef du service électrique pour son encadrement, ses recommandations, son suivi et tout le temps qu’il a consacré pour veiller au bon avancement du projet. Je remercie également M. KANDOUSSI mon parrain pédagogique pour son encadrement et pour l’intérêt avec lequel il a suivi la progression de mon travail, pour ses directives précieuses et ses conseils pertinents qui ont été d’un appui considérable dans ce projet. Je tiens à remercier chaleureusement les professeurs de la filière Génie Energétique et Electrique pour leurs encouragements, leur bonté et le soutien qu’ils nous ont accordé tout au long de notre parcours universitaire. Je remercie aussi l’équipe de maintenance électrique et mécanique et l’ensemble du personnel de l’entreprise pour leur aide et leur collaboration précieuse. Une gratitude particulière aux membres du jury d’avoir accepté d’évaluer ce travail. Finalement je tiens à travers ces mots, à remercier infiniment mes amis, mes collègues et toutes les personnes qui ont participées de près ou de loin à la réalisation de ce travail. Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes iii Liste des figures Figure .............................................................................................................................. page Figure 1 : Italcementi Group dans le monde ......................................................................... 3 Figure 2 : Implantation du CIMAR au Maroc ....................................................................... 4 Figure 3 : Organigramme de l’usine de Safi ........................................................................ 6 Figure 4 : Composition du ciment ......................................................................................... 8 Figure 5 : Extraction et transport de la matière première ...................................................... 9 Figure 6 : Opération de concassage ..................................................................................... 10 Figure 7 : Constituants du broyeur cru ................................................................................ 11 Figure 8 : Les différentes étapes de la cuisson .................................................................... 12 Figure 9 : Broyage ciment et expédition ............................................................................. 13 Figure 10 : Flowsheet de la production du ciment .............................................................. 13 Figure 11 : Architecture du réseau d’alimentation électrique de l’usine ............................ 18 Figure 12 : Evolution de la consommation électrique des trois dernières années ............... 20 Figure 13 : Contribution des éléments de la facture électrique ........................................... 21 Figure 14 : Evolution de la puissance maximale appelée pour les trois postes horaires ..... 22 Figure 15 : Evolution du facteur de puissance .................................................................... 23 Figure 16 : Evolution de la consommation électrique de l’usine ........................................ 24 Figure 17 : Evolution de la consommation électrique spécifique du ciment et de clinker . 24 Figure 18 : Répartition de la consommation électrique annuelle par poste horaire ............ 25 Figure 19 : Répartition de la consommation électrique annuelle par atelier ....................... 27 Figure 20 : Diagramme de Pareto décrivant les ateliers énergivores de l’usine ................. 27 Figure 21 : Flowsheet de l’atelier broyeur ciment .............................................................. 30 Figure 22 : Séparateur dynamique....................................................................................... 32 Figure 23 : Circuit de tirage filtre séparateur ...................................................................... 32 Figure 24 : Evolution de la CES de l'atelier broyeur ciment ............................................... 34 Figure 25 : Schéma d’une installation de production de l’air comprimé ............................ 36 Figure 26 : Schéma d'installation des compresseurs de l'usine ........................................... 37 Figure 27 : Principe de la méthode 5M ............................................................................... 38 Figure 28 : Diagramme de 5M appliqué sur l’installation des compresseurs ..................... 38 Figure 29 : Méthode de mesure de fuite par durée de fonctionnement ............................... 44 Figure 30 : Schéma de principe d'un VEV .......................................................................... 48 Figure 31 : Equipements raccordés pour la maitrise de la consommation électrique ......... 53 Figure 32 : Interface de la centrale de mesure Diris A40/A41 ............................................ 54 Figure 33 : Interface relais Sepam série 40 ......................................................................... 55 Figure 34 : Architecture reliant les relais numériques du poste 5 à l’API .......................... 57 Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes iv Liste des tableaux Tableau ............................................................................................................................ page Tableau 1: Composition des produits Ciments du Maroc- usine de Safi ............................ 12 Tableau 2 : Désignation des repères de la chaine de production du ciment ........................ 14 Tableau 3 : Puissances souscrites et appelées pour les trois postes horaires ...................... 22 Tableau 4 : Consommation électrique pour les postes horaires de l’usine ......................... 23 Tableau 5 : Consommation mensuelle des ateliers de l’usine (kWh) ................................. 26 Tableau 6 : Bilan de puissances de l’atelier broyeur ciment ............................................... 31 Tableau 7 : Puissances absorbées par les équipements de l’atelier broyeur du ciment....... 31 Tableau 8 : Activité de l'atelier broyeur ciment .................................................................. 33 Tableau 9 : Caractéristiques des compresseurs de l'usine ................................................... 40 Tableau 10 : Etat actuel des compresseurs .......................................................................... 41 Tableau 11 : Caractéristiques des sécheurs FD 760 ............................................................ 41 Tableau 12 : Calcul du gain annuel pour différentes puissances souscrites ........................ 47 Tableau 13 : Gains estimés par la mise en place du VEV et du nouveau moteur ............... 50 Tableau 14 : Actions nécessaires pour la suppression des fuites ....................................... 53 Tableau 15 : Répartition des organes de mesures suivant les postes .................................. 56 Tableau 16 : Détails des factures électriques ...................................................................... 67 Tableau 17: Détails de consommations électriques de l'usine ............................................ 68 Tableau 18 : Hiérarchisation des consommations électriques des ateliers .......................... 69 Tableau 19 : Redéfinition de la puissance souscrite............................................................ 70 Tableau 20 : Gains réalisés après la redéfinition de la puissance souscrite ........................ 70 Tableau 21 : Listes des équipements atelier broyeur ciment............................................... 71 Tableau 22 : Estimation du débit du ventilateur tirage séparateur ...................................... 72 Tableau 23 : Débits d'air comprimé des filtres des silos ciment et ajouts ........................... 73 Tableau 24 : Activités des compresseurs ............................................................................ 78 Tableau 25 : Estimation des gains de réglages des compresseurs ....................................... 78 Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes v Liste des abréviations CIMAR : Ciments du Maroc RPS : redevance sur la puissance souscrite CPJ : Ciment portland composé RDPS : redevance sur le dépassement de la puissance souscrite MPa : Méga pascal TVA : Taxes sur la valeur ajoutée NM : Norme marocaine H.T : Hors taxes BPE : Béton prêt emplois HPo : Heures de pointe ISO : International standard organisation HPl : Heures pleines EVS : Echangeur à voie sèche HCr : Heures creuses Pré-homo : Pré-homogénéisation CES : Consommation énergétique spécifique CLK : Clinker VEV : Variateur électronique de vitesse CV : Cendres volants ZT : Refroidissement par air NF EN : Norme française de l’énergie ZR : Refroidissement par eau ONEE : Office nationale d’électricité et de l’eau potable FAD : Flew air delivery (débit d’air délivré) HT : Haute tension TRI Temps de retour sur investissement MT : Moyenne tension tep : tonne équivalent de pétrole BT : Basse tension API : Automate programmable industriel TR : Transformateur Rapport de Stage de Projet de Fin d’Etudes vi Table des matières Introduction générale .......................................................................................................... 1 Chapitre I : Présentation de l’organisme d’accueil et contexte du projet ..................... 2 1. Présentation du Groupe Italcementi .............................................................................. 3 2. Ciment du Maroc ........................................................................................................... 4 2.1. Présentation du ciment du Maroc ........................................................................... 4 2.2. Historique ............................................................................................................... 4 3. Usine de Safi ................................................................................................................. 5 3.1. Services de l’entreprise ........................................................................................... 5 3.2. Organigramme ........................................................................................................ 6 3.3. Produit de Ciment du Maroc- Usine de Safi ........................................................... 6 3.3.1. Ciment CPJ 35 ................................................................................................. 6 3.3.2. Ciment CPJ 45 ................................................................................................. 7 3.3.3. Ciment CPA 55 ............................................................................................... 7 3.3.4. Ciment CPJ 45 prise mer ................................................................................. 7 4. Généralité sur le ciment ................................................................................................. 7 4.1. Définition ................................................................................................................ 7 4.2. Historique du ciment .............................................................................................. 8 5. Procédé de fabrication du ciment .................................................................................. 9 5.1. Abattage en carrière ................................................................................................ 9 5.2. Le concassage ......................................................................................................... 9 5.3. Stockage et pré-homogénéisation ......................................................................... 10 5.4. Broyage cru ........................................................................................................... 10 5.5. Homogénéisation .................................................................................................. 11 5.6. La cuisson ............................................................................................................. 11 5.7. Broyage ciment ..................................................................................................... 12 5.8. Stockage et expédition uploads/Industriel/ broyage-electricite.pdf