WEISS FRANCE CHAUDIERES BOIS ET BIOMASSE

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1 1 WEISS FRANCE CHAUDIERES BOIS ET

2 PRESENTATION WEISS FRANCE PEB INNOVATION BOIS ENERGIE FORESTIERS "Principes de la combustion, technologies, focus sur l'analyse des fumées pour optimiser la performance et panorama des systèmes de filtration" 2

3 COMBUSTION Principe de la combustion Combustible BOIS C 4 H 6 O 3 Fumées, rejets H 2 O + CO 2 + Nox+ Energie d activation Comburant Oxygène O 2 C 4 H 6 O 3 + 2O 2 => 4CO 2 + 3H 2 O Résidus solides Chaleur 3

4 COMBUSTION 4 phases distinctes Séchage : Évaporation et élimination de l eau contenue dans le bois. A l allumage : il faut que le combustible soit suffisamment alimenté en chaleur, ce qui est possible en utilisant tout d'abord du bois brûlant rapidement En fonctionnement : Chauffage du combustible par rayonnement de la flamme, chaleur dégagée du lit de braises et des parois du foyer Pyrolyse du bois : le bois est d'abord séparé en hydrocarbures solides et gazeux, sous l'action de la chaleur et de l air comburant primaire libération des composés gazeux (vapeur d eau, gaz combustibles); formation de charbon de bois (composé principalement de carbone C) Gazéification du bois : 85% de la masse du bois est libérée sous forme gazeuse avec production de monoxyde de carbone et d hydrogène Combustion des gaz : début de l oxydation des gaz combustibles par l'air comburant secondaire. Transformation des gaz combustibles en dioxyde de carbone (CO 2 ), vapeur d eau (H 2 O) et oxydes d azote (NOx) (flammes). Combustion du carbone lorsque les gaz se sont dégagés, le résidu carboné brûle (incandescence des braises)(oxydation) 1000 Restent les cendres 4

5 COMBUSTION Conditions de la combustion Combustion des gaz dans la chambre de combustion Extraction fumées Echangeur Air secondaire Air primaire Foyer (pyrolyse) Introduction du combustible OBJECTIF : RAPPORT COMBUSTIBLE / AIR OPTIMAL 5.

6 TECHNOLOGIES Types de chaudières Source : Ademe 6

7 TECHNOLOGIES Principaux types de chaudières Foyer de dimension réduite de type volcan ou vis de poussée «PETITES» PUISSANCES Foyer avec grille à chambre de combustion importante «MOYENNES ET GRANDES» PUISSANCES (> 400 KW ET SURTOUT > 1 MW) 7

8 TECHNOLOGIES 8

9 TECHNOLOGIES 9

10 TECHNOLOGIES 10

11 FUMEES Performance des chaudières Pour assurer la bonne performance des chaudières, il y a nécessité d instrumenter les équipements par : Mesure de température en sortie d échangeur Mesure du taux d oxygène (%O2) Mesure des polluants (CO, Nox, etc ) 11

12 FUMEES Rendement thermique Les fumées doivent avoir cédées la majorité de leur énergie avant d être évacuées par la cheminée : leur température doit donc être la plus basse possible Action : Bon design de la chaudière et adéquation aux conditions d utilisation et de fonctionnement La proportion d air doit être correctement réglé pour limiter la proportion de CO notamment Action : Bon réglage de l air comburant et adaptation au combustible La combustion doit être complète (pas de carbone imbrulé dans les cendres) Action : Bon réglage des paramètres de grilles et d injection d air La chaudière doit être bien isolé pour limiter son rayonnement Action : Bonne mise en œuvre des équipements 12

13 FILTRATION Filtre multicyclone Récupération des plus «grosses particules de poussières» Performance de 150 mg/ Nm3 (11 % d O2) 13

14 FILTRATION Filtre à manches Récupération des «fines particules de poussières» Performance de 10 à 20 mg/ Nm3 (11 % d O2) 14

15 Electrofiltre Récupération des «fines particules de poussières» Performance de 20 mg/ Nm3 (11 % d O2) 15