FR3108160A1

FR3108160A1 - Procede de production de chaleur a partir de combustibles solides de recuperation

Info

Publication number: FR3108160A1
Application number: FR2002382A
Authority: FR
Inventors: Romain Thibaut; Jean-Christophe THECUA
Original assignee: Vinci Environnement SA
Current assignee: Vinci Construction Grands Projets SAS
Priority date: 2020-03-10
Filing date: 2020-03-10
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2040-03-10
Also published as: FR3108160B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé d'incinération de combustibles dans un système de production de chaleur, le procédé comprenant une étape de combustion des combustibles dans un four, une étape de récupération dans la chaudière de l’énergie de fumées issues de la combustion, et une étape de traitement des fumées issues de la chaudière, le four étant un four tournant, et les combustibles étant des combustibles solides de récupération. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

PROCEDE DE PRODUCTION DE CHALEUR A PARTIR DE COMBUSTIBLES SOLIDES DE RECUPERATION

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne le domaine de la combustion et de la production de chaleur à partir de combustibles issus de déchets.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Les installations d’incinération permettent une combustion de déchets d’origine ménagère et/ou industrielle, et la valorisation de l'énergie produite par cette combustion. Ainsi, le type de combustion utilisé dans une installation d’incinération est directement lié au rendement énergétique de l'installation.

Typiquement, deux types de fours sont utilisés dans les installations d'incinération: le four à grille (en particulier le four à gradins) et le four à lit fluidisé.

Le four à grille est actuellement le plus utilisé dans les unités d'incinération des ordures ménagères (également désignées par l'acronyme UIOM). Un four à grille comprend une grille sur laquelle des déchets progressent, typiquement pendant une durée de 1 à 2 heures, au fur et à mesure qu'ils sont brûlés. En général, les grilles, légèrement inclinées, sont composées d'éléments mobiles en acier réfractaire pour faciliter le mélange air/déchet et assurer une bonne combustion. Le four peut comprendre plusieurs grilles installées en gradins pour optimiser l'avancée des déchets et leur combustion ou de grilles horizontales avec un système de poussoir pour faire avancer les déchets au cours de leur combustion. Certains fours possèdent des systèmes de refroidissement des grilles à base d'eau. Ce type de four permet d'incinérer des déchets qui n'ont pas été forcément triés en fonction de leur taille. Cependant, ce type de four présente une structure complexe, entraînant un coût élevé d'une installation d'incinération.

Le four à lit fluidisé était initialement destiné à incinérer des combustibles de mauvaise qualité comme les tourbes ou le charbon. Ce four a été adapté à la combustion des ordures ménagères. Les déchets doivent être triés, déferraillés et broyés afin de garder une granulométrie constante. Les déchets ainsi traités sont ensuite homogénéisés avant d'être introduits dans le four à lit fluidisé. Le four à lit fluidisé maintient les déchets en suspension, en général dans une masse de produits inertes, appelée «lit», par exemple du sable, grâce à un système d'injection d'air à la base de la chambre de combustion. Le mouvement du lit entraîne un brassage des déchets et la présence de produits inertes facilite l'homogénéisation de la température du four. Cependant, ce type de four nécessite de trier les déchets préalablement à leur introduction dans le four.

Le domaine de l'incinération des déchets a connu en parallèle le développement de la production de combustible solide de récupération (d'acronyme CSR). Le combustible solide de récupération est un type de combustible préparé à partir de déchets combustibles, et destiné à être brûlé dans une installation d'incinération. Ce type de combustible a été défini par les classes 1, 2, et 3 de la norme européenne EN 15359. Il a également été défini dans l’arrêté du 23/05/2016 «relatif à la préparation des combustibles solides de récupération en vue de leur utilisation dans des installations relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement»(Journal Officiel n° 120 du 25 mai 2016) introduit à l'article R. 541-8-1 du code de l'environnement en France. Il a enfin été défini par la norme française AFNOR, NF EN 15359, intitulée «combustibles solides de récupération - spécifications et classes». Un combustible solide de récupération est défini par les paramètres techniques suivants: il doit présenter un pouvoir calorifique inférieur (d'acronyme PCI) supérieur ou égal à 12 MJ/kg, présentant une fraction massique en mercure inférieure à 3 mg/kg-sec, une fraction massique en chlore inférieure à 15 000 mg/kg-sec, une fraction massique en brome inférieure à 15 000 mg/kg-sec et une fraction massique en composés halogénés inférieure à 20 000 mg/kg-sec. Les combustibles solides de récupération sont aujourd'hui incinérés dans des installations d'incinération telle que décrites précédemment.

Ainsi, il existe un besoin pour la conception et la fabrication d’une installation de production de chaleur adaptée à la combustion des combustibles solides de récupération. Ce type d’installation est par exemple défini dans l’arrêté du 23/05/16 relatif «aux installations de production de chaleur et/ou d'électricité à partir de déchets non dangereux préparés sous forme de combustibles solides de récupération dans des installations prévues à cet effet associés ou non à un autre combustible et relevant de la rubrique 2971 de la nomenclature des installations classées pour la protection de l'environnement» (Journal Officiel n°120 du 25 mai 2016). Si des paramètres techniques tels que des limites d’émission en éléments prédéfinis sont imposés, les moyens de conception d’une telle installation à la fois simple et efficace énergétiquement sont inconnus de l’état de la technique.

Un but de l’invention est de proposer un procédé d'incinération de combustibles solides de récupération plus simple que les procédés de l'art antérieur, ainsi qu'une installation d'incinération adaptée à l'incinération de combustibles solides de récupération dont la structure est plus simple que les installations de l'art antérieur.

Ce but est atteint grâce à un procédé d'incinération de combustibles dans un système de production de chaleur, le système de production de chaleur comprenant:

- un four configuré pour incinérer les combustibles, comprenant une sortie de fumées produites par l’incinération des combustibles,

- une chaudière, comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumée du four, la chaudière comprenant une sortie de fumées,

- un module de traitement des fumées comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumées de la chaudière,

le procédé comprenant:

- une étape a) de combustion des combustibles dans le four,

- une étape b) de récupération dans la chaudière de l’énergie de fumées issues de la combustion de l’étape a) et

- une étape c) de traitement des fumées issues de la chaudière, dans lequel

le four étant un four tournant, et les combustibles étant des combustibles solides de récupération (CSR) présentant un pouvoir calorifique inférieur étant supérieur ou égal à 12 MJ/kg, présentant une fraction massique en mercure inférieure à 3 mg/kg-sec, une fraction massique en chlore inférieure à 15 000 mg/kg-sec, une fraction massique en brome inférieure à 15 000 mg/kg-sec et une fraction massique en composés halogénés inférieure à 20 000 mg/kg-sec.

Le système peut avantageusement comprendre les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :

- la combustion est mise en œuvre à une température comprise entre 900 °C et 1100 °C inclus,

- le four tournant comprend une enceinte, et est configuré pour imposer un écoulement gazeux dans l'enceinte à une vitesse comprise entre 3 m/s et 6 m/s inclus, l’écoulement comprenant des produits de combustion et un excès de comburant,

- la chaudière est une chaudière à tubes de fumées,

- les tubes de fumées sont configurés pour être montés verticaux par rapport au sol,

- les oxydes d’azotes (NOx) présents dans les fumées sont traités uniquement par une unité de traitement des fumées configurée pour le traitement par réduction sélective non-catalytique,

- le four présente une entrée de gaz de combustion, et on réintroduit une partie des fumées produites par la combustion dans l’étape a) dans l’entrée de gaz de combustion, pendant la combustion dans l’étape a),

- la température des fumées réintroduites dans l’entrée de gaz de combustion est préférentiellement comprise dans la gamme allant de 140°C à 200°C, et préférentiellement de 160°C à 180°C inclus.

-le système de production de chaleur comprend un module de post combustion présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, et un séparateur de cendres de type cyclonique présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux et une sortie de cendres, l’entrée du module de post-combustion étant reliée à la sortie du four tournant, l’entrée du séparateur de cendres étant reliée à la sortie du module de post-combustion et la sortie du séparateur de cendres étant reliée à l’entrée de la chaudière, le procédé comprenant une étape de récupération des cendres à la sortie de cendres du séparateur de cendres.

Un autre aspect de l'invention est un système de production de chaleur comprenant:

- un module de chargement de combustibles, comprenant une sortie de combustibles,

- un four configuré pour incinérer les combustibles, comprenant une entrée de combustibles reliée à la sortie de combustible du module de chargement de combustibles, et comprenant une sortie de fumées produites par l’incinération des combustibles,

le four étant un four tournant et le module de chargement comprend des combustibles solides de récupération (CSR) présentant un pouvoir calorifique inférieur étant supérieur ou égal à 12 MJ/kg, présentant une fraction massique en mercure inférieure à 3 mg/kg-sec, une fraction massique en chlore inférieure à 15 000 mg/kg-sec, une fraction massique en brome inférieure à 15 000 mg/kg-sec et une fraction massique en composés halogénés inférieures à 20 000 mg/kg-sec.

Avantageusement, le système de production de chaleur comprend un module de post combustion présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, et un séparateur de cendres de type cyclonique présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, l’entrée du module de post-combustion étant reliée à la sortie du four tournant, l’entrée du séparateur de cendres étant reliée à la sortie du module de post-combustion et la sortie du séparateur de cendres étant reliée à l’entrée de la chaudière.

DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

la figure 1 illustre schématiquement une installation d'incinération,

la figure 2 illustre schématiquement une installation d'incinération,

la figure 3 illustre schématiquement un procédé d'incinération.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.

DEFINITIONS

On entend par «réduction sélective non catalytique» (d'acronyme SNCR) une méthode permettant de réduire les émissions d'oxyde d'azote (NOx) dans les centrales électriques conventionnelles qui brûlent de la biomasse, des déchets et/ou du charbon. Cette méthode comprend une étape d'injection d'ammoniac ou d'urée à un endroit où les gaz de combustion se situent entre 760 et 1 090 °C (1 400 et 2 000 °F), en pratique et préférentiellement 950 °C à 1000 °C pour réagir avec les oxydes d'azote formés lors du processus de combustion. Le produit résultant de la réaction chimique d'oxydoréduction est l'azote (N₂), le dioxyde de carbone (CO₂) et l'eau (H₂O).

On entend par «réduction catalytique sélective» (d'acronyme SCR) une méthode permettant de convertir les oxydes d'azote, également appelés NOx, à l'aide d'un catalyseur en azote diatomique (N₂) et en eau (H₂O). Un réducteur gazeux, généralement de l'ammoniac anhydre, de l'ammoniac aqueux ou de l'urée, est ajouté à un courant de gaz de combustion ou d'échappement et est adsorbé sur un catalyseur. Le dioxyde de carbone CO₂est un produit de réaction lorsque l'urée est utilisée comme réducteur.

On entend par «déchets issus d'ordures ménagères» les déchets issus d'ordures ménagères mais également ce qui peut y être assimilé, comme les déchets banals des entreprises et administrations collectés en mélange avec les ordures ménagères.

On entend par «pouvoir calorifique inférieur» ou «PCI» la quantité de chaleur dégagée par la combustion complète d'une unité de combustible, la vapeur d'eau étant supposée non condensée et la chaleur non récupérée.

On entend par «teneur» d’un élément dans un combustible la fraction massique de l’élément dans le combustible, égale au rapport de la masse de cet élément sur la masse totale de combustible.

On entend par «sec» qu’une grandeur est considérée sur la base du produit sec.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Architecture générale du système de production de chaleur 2

En référence à la figure 1, un système de production de chaleur 2 comprend un module de chargement 8, configuré pour recevoir les combustibles solides de récupération CSR, et pour introduire les combustibles solides de récupération CSR dans une enceinte 4 d'un four 3. Le module de chargement de combustibles 1 comprend une sortie de combustibles 1, reliée à l'entrée d'un four 3. Préférentiellement, le module de chargement 8 comprend des combustibles solides de récupération CSR.

Le système de production de chaleur 2 comprend également un four 3 tournant configuré pour incinérer les combustibles 1. Le four 3 tournant comprend une entrée de combustibles 1 reliée à la sortie de combustible du module de chargement 8, et comprenant une sortie de fumées produites par l’incinération des combustibles 1. On entend par four 3 tournant un four 3 s'étendant principalement selon un axe longitudinal légèrement inclinée vers le sol en partant de l'entrée du four 3. Le four 3 tournant comprend une enceinte 4, également appelée tambour tournant (ou «rotary kiln» en anglais). L'enceinte 4 est configurée pour tourner autour de l'axe longitudinal. Ainsi, les déchets qui sont introduits dans l'enceinte 4 peuvent être acheminés jusqu'à la sortie du four 3 tournant avant laquelle ils subissent une combustion. L'enceinte 4 peut être prolongée par un cône d'extraction des mâchefers.

Usuellement, les fours 3 tournants ne sont pas préconisés pour l'incinération des ordures ménagères ou assimilées en comparaison avec des fours à gradins et/ou des fours à lit fluidisé. En effet, le taux de remplissage maximal d’un four 3 tournant est plus petit que celui d’un four à gradins ou d’un four à lit fluidisé (par exemple égale à 15%). Ainsi, dans des installations de production de chaleur de l’état de l’art, l’utilisation d’un four tournant limite le débit de traitement des combustibles, et n’est pas recommandée. Toutefois, dans le cas de l’utilisation de combustibles solides de récupération, le pouvoir calorifique inférieur élevé du combustible rend possible l’utilisation d’un four 3 tournant.

Ainsi, lorsque des combustibles solides de récupération (CSR) sont utilisés dans le système de production de chaleur 2, l'incinération dans un four 3 tournant permet d'utiliser un système de production de chaleur 2 plus simple et générant moins d'oxide d'azote (NOx) lors de la combustion.

Le four 3 tournant est préférentiellement configuré pour mettre en œuvre une combustion des combustibles 1 injectés dans l'enceinte 4 à une température comprise entre 900 °C et 1100°C inclus. En effet, au-dessus de 1100 °C, la concentration d'oxydes d'azote NOx produite augmente de manière non-linéaire. De plus, en dessous de 900 °C, la combustion risque d'être inachevée à la sortie du four 3 tournant, et la production de monoxyde de carbone CO produite augmente de manière non-linéaire.

Le four 3 tournant est préférentiellement configuré pour imposer un écoulement gazeux dans l'enceinte 4 à une vitesse comprise entre 3 m/s et 6 m/s inclus, l’écoulement comprenant des produits de combustion et un excès de comburant. Cette gamme de vitesse de l’écoulement gazeux permet d’assurer un approvisionnement suffisant en comburant, par exemple en dioxygène, en limitant l’advection des cendres issues de la combustion vers le reste du système.

Le système de production de chaleur 2 comprend préférentiellement un module de post-combustion 11. Le module de post combustion 11 est préférentiellement relié à la sortie de fumées du four 3 tournant. Le module de post-combustion 11 permet d’assurer une combustion complète des combustibles et des produits de combustibles à la sortie du four 3 tournant, tout en permettant à une partie des cendres issues de la combustion dans le four 3 tournant de sédimenter, de sorte à être ultérieurement collectées.

Le système de production de chaleur 2 comprend préférentiellement un séparateur de cendres 12, adapté pour la séparation des cendres à hautes températures, préférentiellement à une température supérieure ou égale à 900 °C. L’entrée du séparateur de cendres 12 est reliée à la sortie du four 3 tournant ou à la sortie module de post-combustion 11. La sortie du séparateur de cendres 12 est reliée à la chaudière 5. Le séparateur de cendres 12 est préférentiellement de type cyclonique. En effet, le séparateur de cendres 12 peut être configuré pour que l’écoulement le traversant forme un cyclone à l’intérieur du séparateur, ce qui permet de recueillir des particules aéroportées dans l’écoulement gazeux, en exploitant leur inertie.

Le système de production de chaleur 2 comprend une chaudière 5. La chaudière 5 comprend une entrée de fumées reliée à la sortie de fumées du four 3 (directement ou indirectement, par exemple par la sortie de fumées du four 3 tournant, ou du module de post combustion 11, ou du séparateur de cendres 12), et une sortie de fumées. Préférentiellement, la chaudière 5 est une chaudière 5 à tubes de fumées. Par «chaudière à tubes de fumées», on entend qu'un circuit fluidique comprenant de l'eau sous forme liquide ou gazeuse entoure des tubes adaptés au passage des fumées issues de la combustion dans le four 3. Dans une variante, la chaudière 4 peut être une chaudière 5 à tubes d’eau. Ainsi, il est possible de transduire la chaleur des fumées issues de la combustion vers l'eau. Notamment, la chaudière 5 à tubes de fumées peut être configurée pour être montée verticalement par rapport au sol. L'utilisation de ce type de chaudière 5 permet de simplifier la fabrication de l'installation d'incinération, et ainsi de diminuer son coût. De plus, l'agencement vertical des tubes de fumées par rapport au sol permet une meilleure récupération des cendres volantes issues de la combustion dans l'étape 203 relativement à d'autres agencements du tube de fumées par rapport au sol. En variante, la chaudière peut être configurée pour être montée horizontalement par rapport au sol.

La chaudière 5 peut comprendre un module d’évaporation 15 de vapeur d’eau, configuré pour vaporiser l’eau à des températures supérieures à 150°C, et préférentiellement comprises entre 200°C et 250°C lorsque la chaudière comprend des tubes de fumée. En aval, la chaudière 5 peut comprendre un module de récupération de la chaleur 16, permettant de préchauffer l’eau qui est ensuite injectée dans le module d’évaporation 15.

En variante ou en complément, la chaudière 5 peut être une chaudière à huile thermique.

Le système de production de chaleur 2 peut comprendre un premier module 9 de traitement de oxydes d’azotes dans les fumées par réduction sélective non catalytique. Le premier module 9 de traitement des oxydes d’azotes présents dans les fumées par réduction sélective non catalytique est muni de moyens pour injecter un produit de réduction, préférentiellement de l’ammoniac ou de l’urée, dans l’écoulement des fumées en sortie du four 3 tournant ou en sortie du module de post-combustion 11.

En référence à la figure 1, le système de production de chaleur 2 comprend uniquement un premier module 9 de traitement des oxydes d’azotes présents dans les fumées par réduction sélective non catalytique, sans comprendre de module de traitement des oxydes d’azotes présents dans les fumées par réduction catalytique 10. En effet, la combustion de combustible solide de récupération CSR dans un four 3 tournant génère une quantité d'oxyde d'azote NOx inférieure à la quantité de NOx générée par la combustion de déchets dans des fours utilisés dans l'art antérieur tels que les fours à gradins. Ainsi, il est possible de simplifier la conception du système de production de chaleur 2 en évitant de prévoir un module de traitement par réduction sélective catalytique 10.

En référence aux figures 1 et 2, le système de production de chaleur 2 peut comprendre un deuxième module 6 de traitement des fumées. Le deuxième module 6 de traitement des fumées comprend une entrée de fumées reliée à la sortie de fumées de la chaudière 5.

Le deuxième module 6 de traitement des fumées peut comprendre un module de traitement des éléments acides des fumées 17. Un module de traitement des éléments acides des fumées 17 comprend préférentiellement des moyens d’injection de produits basiques tels que de l’hydroxyde de calcium ou du bicarbonate de sodium. Le module de traitement des éléments acides des fumées 17 permet de dépolluer les fumées, au moins partiellement, de composés acides tels que l’acide chlorhydrique, le dioxyde de soufre, et l’acide fluorhydrique.

Le deuxième module 6 de traitement des fumées peut également comprendre des produits adsorbants tels que du charbon actif. Ainsi, il est possible de dépolluer les fumées, au moins partiellement, de métaux lourds tels que le mercure, zinc, cadmium, les dioxines et les furannes.

Le deuxième module 6 de traitement des fumées peut également comprendre un filtre à manche 13.

En référence à la figure 2, le deuxième module 6 de traitement des fumées peut éventuellement comprendre un deuxième module de traitement des oxydes d’azote NOx par réduction sélective catalytique 10.

Procédé d'incinération de combustibles

En référence à la figure 3, un procédé d'incinération de combustibles peut préférentiellement comprendre une étape 201 de chargement de combustibles solides de récupération CSR dans un module 8 de chargement de combustibles.

Le procédé d'incinération peut préférentiellement ensuite comprendre une étape 202 d'injection des combustibles solides de récupération CSR dans l'entrée de combustibles 1 du four 3 tournant.

Le procédé d'incinération comprend une étape 203 de combustion des combustibles solide de récupération CSR dans le four 3 tournant. Lors de cette étape, les combustibles solides de récupération CSR, ou leurs produits de combustion, sont acheminés vers la sortie du four 3 tournant.

La combustion des combustibles solides de récupération CSR est préférentiellement mise en œuvre à une température comprise entre 900 °C et 1100 °C inclus, lors de l'étape 203. En effet, au-dessus de 1100 °C, la concentration d'oxyde d'azote NOx générée par la combustion augmente de manière non-linéaire. De plus, en dessous de 900 °C, la concentration de monoxyde de carbone CO générée augmente de manière non-linéaire.

Lors de l'étape 203, les combustibles solides de récupération CSR sont préférentiellement acheminés depuis l'entrée du four 3 tournant jusqu'à la sortie du four 3 dans le four tournant. La vitesse de rotation du four 3 tournant est préférentiellement comprise entre 0,1 et 1 tour par minute. Un écoulement gazeux est préférentiellement généré dans le four 3 tournant. La vitesse moyenne de l’écoulement gazeux, en sortie du four 3 tournant, est préférentiellement comprise entre 3 m/s et 6m/s (l’écoulement gazeux comprenant les produits de combustion et le comburant en excès).

Le procédé comprend préférentiellement une étape de récupération des cendres à la sortie de cendres du séparateur de cendres 12. Les cendres ainsi récupérées peuvent être qualifiées de mâchefers.

Le procédé comprend une étape 204 de récupération dans la chaudière 5 de l’énergie de fumées issues de la combustion de l’étape 203. L'étape 104 est préférentiellement mise en œuvre en utilisant une chaudière à tubes de fumées, et notamment une chaudière à tubes de fumées configurées pour être montée verticalement par rapport au sol.

Le procédé comprend une étape 205 de traitement des fumées issues de la chaudière 5. Préférentiellement, les oxydes d’azotes des fumées sont traités uniquement par un module de traitement des fumées par réduction sélective non catalytique 9 lors de l'étape 205.

Le procédé peut préférentiellement comprendre une étape 206, dans laquelle on introduit une partie des fumées produites par la combustion lors de l’étape 203 dans l’entrée de gaz de combustion du four 3 lors de l'étape 203. Préférentiellement, la température des fumées réintroduites dans l’entrée de gaz de combustion est comprise dans la gamme allant de 140°C à 200°C inclus, et préférentiellement de 160°C à 180°C inclus. En effet, la teneur en oxygène des fumées est plus faible que la teneur en oxygène de l'air. Ainsi, en introduisant une partie des fumées produites par la combustion lors de l’étape 203 dans l'entrée de gaz de combustion du four 3 lors de l'étape 203, il est possible de contrôler la température de combustion avec précision en diminuant ou en augmentant la teneur en oxygène des gaz de combustion pour un débit total de gaz constant dans le four 3 tournant.

Claims

Procédé d'incinération de combustibles (1) dans un système de production de chaleur (2), le système de production de chaleur (2) comprenant:
- un four (3) configuré pour incinérer les combustibles (1), comprenant une sortie de fumées produites par l’incinération des combustibles (1),
- une chaudière (5), comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumée du four (3), la chaudière comprenant une sortie de fumées,
- un module de traitement des fumées (6) comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumées de la chaudière (5),
le procédé comprenant:
- une étape a) de combustion des combustibles (1) dans le four (3),
- une étape b) de récupération dans la chaudière (5) de l’énergie de fumées issues de la combustion de l’étape a) et
- une étape c) de traitement des fumées issues de la chaudière (5),
caractérisée en ce que:
- le four (3) est un four (3) tournant, et en ce que
- les combustibles (1) sont des combustibles solides de récupération (CSR) présentant un pouvoir calorifique inférieur étant supérieur ou égal à 12 MJ/kg, présentant une fraction massique en mercure inférieure à 3 mg/kg-sec, une fraction massique en chlore inférieure à 15 000 mg/kg-sec, une fraction massique en brome inférieure à 15 000 mg/kg-sec et une fraction massique en composés halogénés inférieure à 20 000 mg/kg-sec.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel la combustion est mise en œuvre à une température comprise entre 900 °C et 1100 °C inclus.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le four tournant comprend une enceinte (4) et est configuré pour imposer un écoulement gazeux dans l'enceinte à une vitesse comprise entre 3 m/s et 6 m/s inclus, l’écoulement comprenant des produits de combustion et un excès de comburant.
Procédé selon l’une des revendications 1 à 3 dans lequel la chaudière est une chaudière (5) à tubes de fumées, les tubes de fumées étant préférentiellement configurés pour être monté verticaux par rapport au sol.
Procédé selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel les oxydes d’azotes présents dans les fumées sont traités uniquement par une unité de traitement des fumées configurée pour le traitement par réduction sélective non-catalytique.
Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le four présente une entrée de gaz de combustion, et dans lequel on réintroduit une partie des fumées produites par la combustion dans l’étape a) dans l’entrée de gaz de combustion, pendant la combustion dans l’étape a).
Procédé selon la revendication 6, dans lequel la température des fumées réintroduites dans l’entrée de gaz de combustion est préférentiellement comprise dans la gamme allant de 140°C à 200°C inclus, et préférentiellement de 160°C à 180°C inclus.
Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le système de production de chaleur (2) comprend un module de post combustion (11) présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, et un séparateur de cendres (12) de type cyclonique présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux et une sortie de cendres, l’entrée du module de post-combustion (11) étant reliée à la sortie du four (3) tournant, l’entrée du séparateur de cendres (12) étant reliée à la sortie du module de post-combustion (11) et la sortie du séparateur de cendres (12) étant reliée à l’entrée de la chaudière (5), le procédé comprenant une étape de récupération des cendres à la sortie de cendres du séparateur de cendres (12).
Système de production de chaleur (2) comprenant:
- un module de chargement (8) de combustibles (1), comprenant une sortie de combustibles (1),
- un four (3) configuré pour incinérer les combustibles (1), comprenant une entrée de combustibles (1) reliée à la sortie de combustible du module de chargement (8), et comprenant une sortie de fumées produites par l’incinération des combustibles (1),
- une chaudière (5), comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumée du four (3), la chaudière comprenant une sortie de fumées,
- un module de traitement des fumées (6) comprenant une entrée de fumées reliée à la sortie de fumées de la chaudière (5),
caractérisé en ce que:
- le four (3) est un four (3) tournant, et en ce que
- le module de chargement (8) comprend des combustibles solides de récupération (CSR) présentant un pouvoir calorifique inférieur étant supérieur ou égal à 12 MJ/kg, présentant une fraction massique en mercure inférieure à 3 mg/kg-sec, une fraction massique en chlore inférieure à 15 000 mg/kg-sec, présentant une fraction massique en brome inférieure à 15 000 mg/kg-sec et une fraction massique en composés halogénés inférieure à 20 000 mg/kg-sec.
Système de production de chaleur (2) selon la revendication 9, comprenant un module de post combustion (11) présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, et un séparateur de cendres (12) de type cyclonique présentant une entrée et une sortie d’écoulement gazeux, l’entrée du module de post-combustion (11) étant reliée à la sortie du four (3) tournant, l’entrée du séparateur de cendres (12) étant reliée à la sortie du module de post-combustion (11) et la sortie du séparateur de cendres (12) étant reliée à l’entrée de la chaudière (5).