L’industrie énergétique évolue et commence à utiliser de plus en plus de carburants à base de biomasse et de déchets.

La motivation principale de cette initiative est de contribuer aux objectifs de durabilité. Comme les biocarburants brûlent plus rapidement et plus efficacement que les combustibles fossiles, ils libéreront moins de gaz à effet de serre et à un rythme plus lent. En second lieu, l’utilisation de ces carburants permettra à l’économie de bénéficier de leurs avantages. Utiliser les déchets comme combustible pour les centrales électriques revient à réutiliser des déchets qui finiront inévitablement dans les décharges. Ces deux types de carburants connaissent une croissance et une généralisation rapides.

Cependant, les responsables des opérations et de la maintenance des centrales électriques rencontreront de nombreux défis en matière de services et d'efficacité opérationnelle lorsque la biomasse et les déchets seront utilisés en remplacement des combustibles fossiles.

L’utilisation de la biomasse et des déchets comme combustible pour les chaudières électriques pose également de nouveaux défis en matière de pollution, car ce combustible est plus complexe à brûler. Cependant, les difficultés sont différentes.

Problèmes liés aux chaudières à gaz pour centrales thermiques

La combustion, par exemple des déchets, est difficile en partie en raison des constituants chimiques du combustible mais aussi en raison de la variation du combustible. Ces propriétés peuvent entraîner une forte contamination, parfois la formation de dépôts/de boues dans une zone à haute température qui devient impossible à éliminer par le dépoussiérage si celui-ci n’est pas effectué assez souvent. La cendre est également agressive, avec des teneurs élevées de chlorures, de zinc et de potassium, ce qui crée une cendre corrosive. 

Cela conduit souvent à un problème de blocage qui doit être résolu, c’est-à-dire qu’un économiseur se bloque pendant la saison opérationnelle, malgré la production de suie vapeur, obligeant à une mise hors service pour un nettoyage manuel. Ces arrêts sont liés à des coûts considérables en pertes de production et de carburant consommés (les déchets brûlés sont une source de revenus) ainsi qu’aux coûts de nettoyage.

Une autre conséquence est que vous devez optimiser le fonctionnement de la chaudière, par exemple en réduisant l’utilisation de vapeur pour les soufflantes de suie ou en nettoyant les échangeurs de chaleur, ce qui augmente la transmission de chaleur et l’efficacité de la chaudière. 

Ces deux exemples rendent le fonctionnement de l'usine plus durable, car davantage d'énergie est produite pour une certaine quantité de combustible. Au cours des dernières années, nous avons observé un intérêt croissant pour réduire les émissions, ce qui entraîne des coûts supplémentaires.

Des défis avec les chaudières à vapeur utilisant du bois démoli et des déchets

Il est bien connu que la combustion du bois de démolition et des déchets présente des avantages économiques importants sous la forme d’une réduction des coûts de carburant, tandis que la démolition et la transformation des déchets augmentent le risque de dommages aux chaudières et de réduction de la disponibilité énergétique. 

De nombreux problèmes surviennent lors de l’utilisation de la démolition et les propriétés de la cendre font de ce dernier un combustible idéal. Vous obtiendrez ainsi une augmentation du volume de la cendre. La démolition et la cendre donnent 2 à 5 fois plus de cendre que les copeaux de bois. 

Cela entraînera également des dépôts plus abondants. Les déchets de bois se combinent plus facilement et peuvent former des dépôts/des copeaux qui sont impossibles à éliminer par le procédé de pulvérisation de la cendre. La cendre est plus agressive. Elle augmente la quantité de chlorures, de zinc et de potassium, ce qui crée une cendre corrosive.

Les propriétés changeantes de la cendre ont un impact sur les coûts opérationnels et de maintenance. 

Certains problèmes courants liés à la saleté causée par les cendres de démolition et les déchets de bois sur les surfaces de chauffage des chaudières sont les suivants :

• Les zones de température des gaz de combustion sont déplacées, ce qui peut entraîner une corrosion à haute température des échangeurs de chaleur à faible teneur en alliage.
• La nécessité de réaliser des interruptions de nettoyage pendant la saison de chauffage afin de retirer mécaniquement la cendre synthétisée ou solidifiée
• Réduction de l’efficacité de la chaudière due à une mauvaise transmission de chaleur
• Corrosion à basse température dans les économiseurs et préchauffeurs d’air due à des cendres agressives et à des températures de condensation modifiées

Que peut-on faire pour minimiser ces difficultés ?

Si vous souhaitez en savoir plus sur la manière de procéder, téléchargez notre feuille de papier blanche.