ACS équipe la chaufferie de la scierie de Miremont d’un filtre cyclonique à haute efficacité

Article publié dans le Bioénergie International n°43 de mai-juin 2016

Vue de la cheminée centenaire utilisée pour l'évécuation des gaz de combustion de la chaudière à bois, ici en fonctionnement, photo Frédéric Douard

Vue de la cheminée centenaire utilisée pour l’évécuation des gaz de combustion de la chaudière à bois, ici en fonctionnement, photo Frédéric Douard

La chaudière Agroforst de la scierie de Miremont, photo Frédéric Douard

La chaudière Agroforst de la scierie de Miremont, photo Frédéric Douard

En 2014, la société Advanced Cyclone Systems S.A. (ACS) a conçu et fourni un filtre multicyclone Hurricane, de type MK, pour assurer le dépoussiérage des fumées de la chaudière à biomasse de la Scierie de Miremont située à Lanouaille en Dordogne. Cette chaudière assure la fourniture de chaleur pour le séchage de sciages et parquets, mais aussi de combustible bois déchiqueté, un sujet dont nous avons parlé dans ce magazine dans le Bioénergie International n°39 d’octobre 2015.

L’équation à résoudre

La chaudière, une Agroforst à grille mobile de 800 kW, est alimentée par les sous-produits de l’entreprise : des écorces, chutes et sciures bien humides. Malgré la faible qualité de ces combustibles, Eric Rousseau, le gérant de la scierie, assure que la chaudière fonctionne sans encombre.

Schéma du processus de filtration des fumées à la scierie de Miremont, ACS

Schéma du processus de filtration des fumées à la scierie de Miremont, ACS

ACS a donc été choisi pour réduire les émissions de particules à la cheminée sous la barre des 30 mg/Nm³ à 11% d’O2, une exigence imposée dans le cadre du financement de la chaufferie par l’ADEME. L’alternative pour la scierie était d’opter pour l’installation d’un électrofiltre.

La chaudière est conçue pour un débit de gaz d’environ 3200 m³/h à 190 ºC et des émissions de particules en sortie de son propre multicyclone de 150 mg/Nm³ à 11% d’O2.

Vue du combustible uilisé par le scierie de Miremont, photo Frédéric Douard

Vue du combustible uilisé par le scierie de Miremont, photo Frédéric Douard

Une solution optimisée et personnalisée

Afin de concevoir le système le plus efficace dans ce cas précis, ACS a utilisé les connaissances dont elle dispose sur la distribution de la granulométrie des particules (PSD) acquises après avoir analysé de très nombreux types de poussières industrielles dans son installation pilote au Portugal.

Ainsi, après avoir choisi la PSD la plus appropriée, ACS a conçu un système sur mesure comprenant 6 cyclones Hurricane MK numériquement optimisés d’un diamètre de 600 mm et fonctionnant en parallèle dans une batterie. Ce système permet de garantir les émissions exigées avec à une perte de charge de seulement 1,2 kPa.

révision granulométrique maximale et minimale de l’efficacité à la scierie de Miremont

Prévision granulométrique maximale et minimale de l’efficacité à la scierie de Miremont

Pourquoi les cyclones Hurricane sont-ils si efficaces ?

Détail d'une cyclone Hurricane MK ACS

Détail d’une cyclone Hurricane MK ACS

Les cyclones brevetés Hurricane sont tous numériquement optimisés. Les différentes géométries de ces séparateurs optimisent la collecte de la matière pour chaque application particulière, minimisent le réentraînement, le tout avec des pertes de charge raisonnables, ce qui limite les consommations électriques d’extraction.

En 2014, une meilleure compréhension scientifique du phénomène d’agglomération des particules a permis à ACS de développer une toute nouvelle ligne de géométries de cyclones, différente de tout ce qui était déjà connu sur le marché : l’Hurricane MK. Cette gamme de filtres a été développée en combinant l’optimisation numérique aléatoire avec le modèle PACyc, un algorithme de simulation numérique sur la probabilité d’agglomération des particules sub-micrométriques entre elles, un phénomène qui favorise leur captation.

Alors que depuis le premier brevet de filtre cyclonique en 1886, les constructeurs fabriquent et améliorent leurs équipements sur des bases empiriques, ACS a modélisé des centaines de comportements et réalise ses cyclones sur des bases scientifiques très poussées. Ces bases ont été développées avec l’Université de Porto durant de longues années, en raison de la complexité de cette modélisation dans des flux à phases multiples et très turbulents.

Schéma de la disposition générale du filtre ACS

Schéma de la disposition générale du filtre ACS

Des performances confirmées

Les résultats obtenus confirment l’efficacité du filtre Hurricane MK, avec des rejets de particules inférieurs à 30 mg/Nm³ à 11% O2, validant ainsi le respect des exigences et cela pour un coût d’investissement deux fois plus faible que celui d’un électrofiltre, mais aussi avec des coûts d’entretien et d’exploitation plus faibles de 70% à 90% en comparaison avec des filtres à manches.

Le multicyclone Hurricane MK ACS installé à la scierie de Miremont, photo Frédéric Douard

Le multicyclone Hurricane MK ACS de la scierie de Miremont, photo FD

Chiffres de l’installation Hurricane à la scierie de Miremont
Type de particules combustion
Température des gaz 190ºC
Débit réel 3200 m³/h humide
Débit normal sec (ramené à 1 atm et 0°C) 1792 Nm³/h sec
Concentration d’entrée maximale 150 mg/Nm³ sec
Émissions attendues 15 mg/Nm³ sec
Émissions garanties 30 mg/Nm³ sec
Perte de charge totale prévue 1,2 kPa
Puissance de la chaudière 800 kW

Contacts :

Lire également :

Frédéric Douard, en reportage à Lanouaille

Le magazine Bioénergie International est disponible :

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