Etude de la combustion de nouveaux biocombustibles en chaudière industrielle (550 kW)

Contexte

Le département Génie rural est confronté à des demandes d’essais de combustion de biomasses particulières, pour des applications ciblées et pour lesquelles il n’existe aucune référence dans la littérature scientifique et technique.

Objectifs

Ces essais de combustion ont pour but de démontrer la faisabilité de la combustion, de mesurer les rendements énergétiques de conversion en chaleur et les impacts environnementaux ainsi que de mettre en évidence des éventuelles difficultés techniques.

Description des tâches

Depuis janvier 2002, une chaudière taille industrielle (550 kW, ce qui représente 120 kg de bois à 15% d’humidité par heure) et entièrement utilisée à des fins de Recherche est installée. La technologie de foyer à gradins refroidis par eau a été adoptée. Dans cette gamme de puissance, elle permet la meilleure souplesse en humidité pour le combustible. La technologie de refroidissement de la grille par eau limite la formation de mâchefers. La recirculation des gaz de combustion permet de maintenir de basses concentrations en oxydes d’azote (NOx). Pour évaluer l’impact environnemental de la combustion, la chaudière est équipée d’analyseur de gaz de combustion continus (CO2, CO, NOx, CH4, SO2, O2) et discontinus (HCl). Une sonde de prélèvement isocinétique permet la mesure de la teneur en particules des fumées. Enfin, des dispositifs de mesures de températures et de débits complètent l’installation pour réaliser les bilans massiques et énergétiques.

Résultats obtenus

A titre indicatif, voici quelques exemples de biomasses sur lesquelles des tests de combustion ont été réalisés au Département Génie rural : - mélange panneaux de bois/lisier (fraction solide). On parle de co-combustion lorsque deux combustibles sont brûlés simultanément ; - coques de cacao (pour un fabricant de chocolat) ; - panneaux de bois à haute densité ; - bambou vert (seul et en co-combustion avec du bois).