Ce n’est pas seulement l’étiquette de la chaudière qui détermine l’efficacité d’une chaudière biomasse. Bien que les granulés, sciures, copeaux de bois, marcs, coques de noisettes et coques de tournesol soient mentionnés dans la même classe de combustible, l’humidité, les cendres, la densité, la granulométrie et les comportements de fusion des cendres sont différents. Un système d’alimentation et de combustion qui fonctionne bien pour un carburant peut connaître une perte de capacité, des scories ou des problèmes d’émission avec un autre carburant.
L’approche correcte consiste à effectuer d’abord une analyse représentative du combustible, puis à sélectionner la chaudière et le système de combustion en fonction de ce résultat.
Valeurs à examiner dans le combustible biomasse
Humidité
L’énergie est dépensée pour évaporer l’eau contenue dans le carburant. À mesure que l’humidité augmente, la température de combustion et la chaleur utilisable peuvent diminuer et davantage de gaz de combustion peuvent être produits. L’humidité très variable rend l’équilibre air-carburant difficile pour l’automatisation.
L’humidité doit être prise en compte non seulement dans le rapport de laboratoire, mais également en conjonction avec les conditions de stockage et saisonnières. Les copeaux ou les résidus agricoles en attente dans les zones ouvertes peuvent être transformés en différents combustibles avec les précipitations.
Pouv calorifique inférieur
Le pouvoir calorifique inférieur constitue l’information de base sur l’énergie qui peut être pratiquement utilisée à partir du combustible. Le calcul de la capacité de la chaudière doit être effectué en analysant le combustible à utiliser et non par la déclaration générale du fournisseur.
Teneur en cendres et composition des cendres
À mesure que les cendres augmentent, la charge de transport, de stockage et d’élimination augmente. Non seulement la quantité de cendres, mais aussi leur température de fusion et leur composition chimique sont importantes. Les cendres à faible température de fusion peuvent former des scories sur le gril et les surfaces de transfert de chaleur.
Taille et densité des particules
La poudre, les pellets, les cosses et les copeaux ne se déplacent pas de la même manière dans la même vis ou la même grille. Les risques de pontage, de coincement, de retour de flamme et d’alimentation irrégulière doivent être évalués en fonction de la géométrie du silo.
Analyse des substances et éléments volatils
Les matières volatiles affectent la répartition de la combustion dans le four. L’azote, le soufre, le chlore, les métaux alcalins et d’autres composants peuvent modifier le risque d’émissions, de corrosion et de dépôts.
Combustibles biomasse courants
| Carburant | Surligner | Besoin d’attention |
|---|---|---|
| Granulé de bois | Taille homogène et facilité d’alimentation | Classe de qualité, cendres et résistance mécanique |
| Sciure | Peut être locale et économique | Humidité, poussière, faible densité apparente |
| Coupe de bois | Accessible dans les forêts/plantes ligneuses | Taille et humidité variables |
| Grignons | Peut être avantageux dans les régions oléicoles | Humidité, résidus d’huile, odeur et comportement des cendres |
| Coquille de noisette | Peut fournir une densité énergétique relativement bonne | Distribution des céréales et approvisionnement régional |
| Cosses de tournesol | Évaluation des résidus agricoles | Cendres, composants alcalins et scories |
Le tableau est de nature générale. Une analyse de laboratoire actuelle est requise pour la décision commerciale.
Quel système de combustion choisir ?
Système de chauffeur
La
Chaudière à vapeur à foyer peut être utilisée dans des combustibles homogènes et granulaires adaptés à l’alimentation mécanique. Un fonctionnement stable de la tarière, de la protection contre les retours de flamme et du niveau de carburant est important.
Grille de poussée avant
Dans la chaudière à vapeur à poussée vers l’avant, le combustible passe par les zones de séchage, de gazéification et de combustion sur la grille. Un contrôle séparé des zones d’air et de la vitesse d’avancement peut être avantageux avec des combustibles solides variables.
Gril rotatif
La
Chaudière à grille rotative peut être utilisée dans les applications où une alimentation continue en combustible et une évacuation des cendres sont nécessaires. La charge du tamis, la taille du combustible et le comportement des cendres doivent être compatibles.
Lit fluidisé
La
Chaudière à vapeur à lit fluidisé peut offrir une flexibilité de combustible et une combustion contrôlée. Le matériau du lit, le taux de fluidisation, la préparation du combustible et la gestion des cendres nécessitent un contrôle plus complexe.
Le carburant peut-il être changé ?
Tout simplement parce qu’une chaudière peut « brûler de la biomasse », une transition incontrôlée entre toutes les biomasses ne peut pas être effectuée. Lorsque l’humidité, le pouvoir calorifique, la granulométrie et les cendres du nouveau combustible changent :
- Débit d’alimentation en carburant
- Distribution d’air primaire et secondaire,
- Vitesse du gril ou réglage du lit
- Capacité du ventilateur
- Débit des gaz de combustion
- Système de transport de cendres,
- Chargement du filtre
Cela devrait être réévalué. Si un mélange de carburant doit être utilisé, la continuité du rapport de mélange doit être assurée.
Sécurité du stockage et de l’approvisionnement
Il peut y avoir des risques d’humidité, d’échauffement biologique, d’explosion de poussière, d’incendie et d’accumulation de monoxyde de carbone dans les stocks de biomasse. Silos et entrepôts ; Il doit être conçu avec une ventilation, une surveillance de la température/CO, une détection d’incendie et un système de décharge sécurisé en fonction du comportement du combustible.
Les vis et les convoyeurs doivent être dotés d’un dispositif de prévention des brûlures, d’une roue cellulaire, d’une détection de température ou d’autres couches de sécurité appropriées au projet. Il convient d’empêcher l’opérateur d’interférer avec le blocage de l’équipement d’exploitation.
Problèmes courants qui réduisent la productivité
- L’humidité du carburant est supérieure à la valeur de conception
- Fluxation de l’alimentation due à une taille de grain irrégulière
- Air de combustion insuffisant ou excessif
- Couche de scories sur la grille,
- Accumulation de cendres sur les surfaces de transfert de chaleur
- Haute teneur en oxygène ou carbone non brûlé dans les gaz de combustion
- La chaudière fonctionne constamment à très faible charge,
- Les analyses en laboratoire des cendres et du combustible ne sont pas à jour.
Le simple fait d’augmenter la vitesse du ventilateur pour lisser la combustion peut amplifier la perte d’air excessive et le transfert de particules. L’analyse des gaz de combustion, les imbrûlés dans les cendres et l’observation du lit/grille doivent être évalués ensemble.
Pourquoi le système de filtrage est-il sélectionné en même temps que le carburant ?
La taille et la charge des particules varient en fonction du carburant et du système de combustion. Sélection de Multicyclone, filtre à manches, filtre humide ou filtre électrostatique ; Cela doit être effectué en fonction de l’émission cible, de la température du gaz, de l’humidité, de la composition chimique et de l’ordre de fonctionnement.
Dossier carburant à préparer avant de demander une offre
- Analyse complète du carburant à partir d’un échantillon représentatif
- Montant disponible annuel et quotidien
- Changement saisonnier d’humidité
- Taille de grain minimale/maximale
- Méthode de stockage et de transport
- Proportion de mélange de carburants
- Méthode d’élimination des cendres
- Débit et pression de vapeur souhaités
- Opération quotidienne et profil de charge.
Les solutions de chaudières à vapeur alimentées à la biomasse d’Hisarmak sont évaluées en fonction des propriétés réelles du combustible et des besoins du processus.
Questions fréquemment posées
Quel est le combustible biomasse le plus efficace ?
Il n’y a pas de réponse unique. En plus du pouvoir calorifique, le prix, l’humidité, les cendres, la continuité de l’approvisionnement, les coûts de préparation et de filtration doivent être calculés ensemble.
Peut-on brûler des pellets dans une chaudière à charbon ?
Le carburant ne doit pas être changé sans l’approbation du fabricant et une évaluation technique. L’alimentation, l’air, le gril, le volume du poêle et le système d’émission peuvent être incompatibles.
Pourquoi le carburant humide réduit-il la capacité ?
Une partie de l’énergie du combustible est dépensée pour chauffer et évaporer l’eau ; la température de combustion et la chaleur utilisable peuvent diminuer.
L’analyse du carburant est-elle effectuée une seule fois, suffisante ?
Non. Les propriétés du carburant peuvent changer à mesure que le fournisseur, le site, la récolte et le stockage changent. Des critères d’acceptation et un plan d’échantillonnage périodique doivent être établis.
Ressources techniques
- T.R. Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles, Usines de combustion, Ressources de formation sur les combustibles et la combustion.
- Publications techniques publiques/universitaires sur les centrales énergétiques à biomasse et la caractérisation des combustibles.