Regard technique sur la centrale de cogénération bois de Rennes
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Catégorie(s) : Articles en ligne / Bioélectricité / Bois déchiqueté / Chaufferies et réseaux de chaleur / Cogénération / Réseaux de chaleur

par Frédéric DOUARD · 12 mars 2014

📞️ Sociétés : AIT-Stein, Scheuch, Sera-bois, Vyncke🗺️ Zone géo : Bretagne 🏷️ Mots-clés : Bioélectricité Chaudières Chaufferies Cogénération Réseaux-chaleur📎 Atlas : Centrales de production d'électricité

Article paru dans le Bioénergie International n°30 de mars-avril 2014

La centrale côté sud, vue depuis ll’Écomusée du pays de Rennes, photo Frédéric Douard

Le réseau de chaleur de Rennes Sud chauffe 21 000 des 120 000 équivalents-logements que compte la ville. Il requiert pour cela 200 GWh de chaleur par an. Alimenté jusqu’en 2013 par la chaufferie du Blosne, dotée de 116 MW de turbine et chaudières à gaz, le réseau dispose depuis septembre dernier d’une seconde centrale, à bois celle-ci, également conçue en cogénération comme la première. La centrale biomasse a été dimensionnée à environ 20% de la puissance thermique maximale appelée par le réseau, et fournit 60% des besoins annuels de chauffage, soit 120 GWh, ainsi que 7% de l’électricité consommée annuellement par la Ville de Rennes, le tout sur 7500 h de fonctionnement. La chaufferie du Blosne continue quant à elle à fonctionner l’hiver en complément de la centrale bois.

Le contexte politique

Pour la ville de Rennes, les objectifs principaux de cette opération étaient de développer les énergies renouvelables en Bretagne et surtout de déconnecter la facture de chauffage du prix du gaz importé, qui venait d’augmenter de 60% en 5 ans. En ce sens en 2009, Dalkia a répondu à l’appel à projets de cogénération biomasse lancé par l’Etat. Cette réponse, adossée au tarif d’achat bonifié de l’électricité, a permis de réaliser un investissement de 45 millions €, avec comme résultats une légère baisse immédiate de la facture de chauffage pour les usagers, et surtout une déconnection du prix du gaz.

Salle de commandes, photo Frédéric Douard

Parallèlement, le projet a créé 31 emplois permanents directs, dont 18 pour la mobilisation du bois et 13 qui travaillent à la chaufferie : un chef de site, sept chefs de quart en salle de commandes et cinq personnes à la maintenance et à la réception du bois.

La chaudière et sa prise d’air primaire, photo Frédéric Douard

La production d’énergie

Pour la réalisation de la centrale, Dalkia, qui porte l‘ensemble du projet durant 20 ans, a retenu la société Stein Energy Boilers & Technology pour la fourniture du foyer, de la chaudière et des traitements de fumée. Le foyer à grille mobile a été sous-traité aux Ets Vyncke. La chaudière de 33 MWth produit une vapeur à 90 bars et 505°C. La production d’électricité est assurée par une turbine MAN à condensation, associée à un alternateur Elin qui développe 10,4 MWé.

Les émissions de particules sont maitrisées par un contrôle rigoureux de la combustion et par une batterie de filtres à manches, de marque Scheuch, qui garantissent des émissions inférieures à 30 mg /Nm³ à 6 % d’O2.

Pour la conduite des installations, c’est la société Metso qui a conçu et fourni les équipements techniques et informatiques de commande.

La gestion du combustible sur le site

La biomasse est constituée de plaquettes forestières, de sous-produits de scieries broyés, de broyats de bois de recyclage, de fractions ligneuses de déchets verts et de refus de compostage, le tout avec un taux de cendres qui varie de 3 à 7%, et une humidité qui doit restée inférieure à 55%. La granulométrie requise est comprise entre 3,15 et 100 mm. La biomasse est livrée par des camions à fond mouvant de 90 m3. Chaque camion passe par le poste de pesée pour la facturation puis se dirige vers l’une des deux trémies de déchargement. Le dépotage des remorques se fait en 15 minutes et l’humidité est contrôlée à chaque livraison. Le nombre de camions livrant ainsi le site est de 20 par jour, pour un tonnage annuel de 117 000 tonnes.

Zone de livraison du bois avec les convoyeurs construits par SERA, photo Frédéric Douard

Système d’aspiration des fines au dessus des fosses de livraison, photo Frédéric Douard

Pour l’ensemble des équipements de réception, de traitement et convoyage du bois, Dalkia a retenu la société normande SERA Bois, qui a déjà réalisé de nombreuses installations de la sorte en France. SERA a ainsi fourni le pont bascule, les trémies de livraison, l’aspiration des poussières au déchargement du bois, a construit un crible à disque pour extraire les sur-longueurs et les corps étrangers, a fourni la vis d’extraction du silo et a construit le toit du silo et l’ensemble des convoyeurs qui conduisent le bois des fosses de livraison au crible, du crible au silo et du silo à la chaudière.

Le silo et son convoyeur à chaines SERA, photo Frédéric Douard

Le crible à disque SERA, photo Frédéric Douard

Le crible à disque SERA, photo F. Douard

Les fosses de déchargement disposent d’un débit d’extraction vers le crible de 360 m³/h, permettant ainsi de reconstituer le stock de la centrale après le weekend, tout en alimentant la chaudière. Ceci signifie que le convoyeur de récupération vers le crible est capable d’évacuer 100 litres de bois à la seconde.

Le crible à disque écarte les fractions supérieures à 100 mm et une bande magnétique extrait les métaux ferreux. En sortie de crible, le bois déchiqueté est acheminé vers le silo par un transporteur à bande montant de 35 m de long. Le silo, de forme cylindrique et conique est rempli par le haut. Sa capacité de 5000 m³ assure à l’installation une autonomie de fonctionnement de quatre jours à pleine charge. La partie bétonnée est ajourée en partie haute afin d’assurer une ventilation du combustible.

Le transfert de la biomasse vers la chaudière est réalisé par une vis rotative d’extraction sur le sol du silo. Elle ramène le bois au centre du silo et celui-ci chute sur un convoyeur à bande de 72 m de longueur, installé en galerie inférieure et qui remonte vers le haut de la trémie d’alimentation de la chaudière, protégé par une galerie couverte. Son débit est de 70 m³/h. La trémie de la chaudière dispose quant à elle d’une réserve de 40 minutes.