AET convertit la centrale de Randers vers une cocombustion bois flexible à 100%

La centrale Verdo de Randers au Danemark, photo AET

La centrale Verdo de Randers au Danemark, photo AET

Dans la ville de Randers au Danemark, une centrale de chauffage urbain a été construite en 1982 par Aalborg Industries. Elle comprenait deux chaudières à vapeur alimentées au charbon (2 x 95 MWth, 111 bar, 525°C) et une turbine à vapeur commune développant  52 MW d’électricité. L’avantage de cette configuration est de faciliter les charges partielles au printemps, en été et en automne.

La centrale de cogénération exploitée par Verdo fournit de l’eau chaude et de l’électricité à Randers, une ville d’environ 60000 habitants. Au début des années 2000, l’idée a été développée de réutiliser certains déchets industriels biologiques provenant de la région, comme de la farine de viande et d’os, des noyaux d’olive, des noix de karité, du tourteau de tournesol et des granulés. En 2002/2003, Aalborg Energie Technik a/s (AET) a modernisé la centrale de cogénération en utilisant son système de combustion de poussière de bois. La centrale a ainsi pu fonctionner en mode co-combustion avec un minimum de 50 % de charbon et un maximum de 50 % de biomasse, ou en mode simple avec 100 % de charbon, ou encore avec n’importe quelle combinaison intermédiaire. Le système de combustion poussière AET a été ajouté sur les chaudières existantes pour avoir plus de flexibilité dans les combustibles.

En 2008/2009, une modernisation supplémentaire importante a été réalisée en permettant d’utiliser 100 % de biomasse introduisant aussi la condensation des fumées. Un nouveau système indépendant de combustion du bois déchiqueté a été mis en place, tout en maintenant la possibilité de brûler du charbon. Grâce à l’utilisation du Combi Speader Stoker, la centrale peut être alimentée avec 100 % de biomasse ou 100 % de charbon, ou toute combinaison entre ces valeurs, par exemple 70 % de biomasse et 30 % de charbon.

Alors que le premier projet de co-combustion, en 2002/2003, n’induisait pas de modifications substantielles dans les chambres de combustion et les surfaces de chauffe, la conversion à 100 % de biomasse a nécessité une extension des chambres de combustion dans chaque chaudière afin de conserver la pleine charge sur ces dernières. Certaines surfaces de chauffe existantes ont été reconçues et un nouveau faisceau de tubes d’économiseur a été ajouté dans chaque chaudière. Les grilles existantes ont été déplacées en conséquence et le système d’air secondaire/tertiaire a été étendu avec six niveaux d’injection supplémentaires. La centrale de cogénération est désormais capable de brûler des copeaux de bois propres aussi bien que des poussières à l’aide du système de combustion poussière AET.

Evolutions de la technologie de la chaudière de Randers, schémas AET - Cliquer sur l'image pour l'agrandir.

Evolutions de la technologie de la chaudière de Randers, schémas AET – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

Le passage du charbon à la biomasse peut causer des problèmes, car certaines biomasses peuvent provoquer de la corrosion et une production de scories. Une modélisation CFD (mécanique des fluides numérique) a été faite de la combustion, de la chambre de combustion et des surfaces de chauffe afin d’identifier le profil de température et la concentration en chlorure de potassium (KCl). Suite à cette modélisation, il a été décidé de changer le matériel des surchauffeurs suspendus (SH2 et SH3) en utilisant de l’acier inoxydable.

Henrik Bøgh Nielsen, directeur de production chez Verdo : « Les deux modifications nous ont donné une grande flexibilité au niveau des combustibles, ce qui nous permet d’utiliser le combustible le plus économique présent sur le marché. L’optimisation de nos chaudières réalisée en 2008/2009 nous a donné entière satisfaction, notamment au vu du fonctionnement du Combi Speader Stoker AET dans la durée. »

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