1 WEISS FRANCE CHAUDIERES BOIS ET
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
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
COMBUSTION 4 phases distinctes 100 250 500 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
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.
TECHNOLOGIES Types de chaudières Source : Ademe 6
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
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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
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
FILTRATION Filtre multicyclone Récupération des plus «grosses particules de poussières» Performance de 150 mg/ Nm3 (11 % d O2) 13
FILTRATION Filtre à manches Récupération des «fines particules de poussières» Performance de 10 à 20 mg/ Nm3 (11 % d O2) 14
Electrofiltre Récupération des «fines particules de poussières» Performance de 20 mg/ Nm3 (11 % d O2) 15