Trois chaudières à biomasse Vyncke pour l’usine Renault de Tanger
Article paru dans le Bioénergie International n°48 de mars-avril 2017
Usine Renault-Nissan de Tanger, photo Renault
Les lignes de production de l’usine Renault de Tanger utilisent la chaleur de la biomasse pour l’application de la peinture des véhicules, photo Renault
L’usine Renault-Nissan de Tanger a été mise en service en 2012 pour produire des véhicules Dacia pour le marché marocain, mais aussi pour tout le continent africain, le Moyen-Orient et l’Europe. L’usine est située dans la zone franche de Melloussa et s’étend sur une superficie de 300 ha, dont 220 couverts de bâtiments. Elle dispose de deux lignes de production, de l’emboutissage au montage, en passant par la peinture. Le site emploie aujourd’hui près de 7 000 personnes travaillant en trois postes et a été dimensionné pour produire 400 000 véhicules par an.
Un site exemplaire pour l’environnement
Depuis sa conception, Renault a voulu faire de ce site un modèle en matière d’environnement que ce soit au niveau des rejets, du recyclage ou de l’énergie. Sur ce dernier point, avec un objectif proche du zéro rejet de CO2, les besoins en électricité sont couverts à 100 % par des éoliennes et de l’hydro-électricité, et les besoins thermiques par des chaudières à biomasse. Les émissions de CO2 ont ainsi été réduites en 2016 de 98 % par rapport à une usine équivalente.
Grappin automatique EUROBEN pour le chargement des chaudières à biomasse de la chaufferie Renault de Tanger, photo Renault
À Melloussa, Veolia, l’exploitant en charge de l’eau et de l’énergie sur le site, a mis en service trois chaudières Vyncke d’une puissance totale de 18,5 MW pour couvrir les besoins thermiques de l’usine, à savoir le chauffage des cabines, bains et étuves de peinture ; le processus thermique de toute l’usine et le chauffage de certains ateliers en hiver.
Veolia a conclu pour cela deux contrats avec Renault : un contrat de fourniture clés en main de la chaufferie et un contrat d’exploitation avec garantie de résultat. Ce second contrat oblige Veolia à produire une chaleur d’origine biomasse dans la mesure de la capacité installée, toute énergie provenant des chaudières d’appoint & secours n’étant pas rémunérée. L’appoint et le secours sont assurés ici par deux chaudières au GPL de 4 MW chacune et par une chaudière électrique de 10 MW. Pour la gestion, la conduite et la maintenance de la chaufferie, Veolia Environnement Industries Maroc mobilise une équipe de 15 personnes.
Vue de la chaufferie biomasse de Renault Tanger côté livraison du bois, photo Frédéric Douard
La chaufferie à biomasses
En 2011, pour le démarrage de l’usine, deux chaudières Vyncke ont été installées : une de 6 MW en eau chaude et une de 6,5 MW en eau surchauffée. En 2014, après l’installation de la seconde ligne de production de voitures et la montée en puissance des besoins, une troisième chaudière Vyncke de 6 MW en eau chaude, prévue dès le départ, a également été mise en service. Pour chaque chaudière Vyncke a fourni l’ensemble des équipements annexes, depuis les fonds mouvants d’extraction du combustible jusqu’aux cheminées.
Vue de la chaufferie biomasse de Renault Tanger côté égoutage des cendres, photo Frédéric Douard
Le bâtiment-chaufferie conçu par Veolia dispose d’une fosse active enterrée par chaudière, accessible directement par les camions de livraison par une porte extérieure. Ces fosses peuvent contenir jusque 150 tonnes de grignons d’olives. Les livraisons peuvent s’effectuer par quatre autres portes d’entrée sur une aire de plain-pied, d’où un grappin automatique peut venir alimenter soit le stock vertical de grignons soit le stock vertical de bois, stocks d’où il pourra réalimenter les fosses actives. La capacité totale de stockage de ces infrastructures est de 1250 tonnes de combustible, ce qui représente une autonomie de fonctionnement de deux semaines.
Les zones de stockage des grignons au fond et du bois au premier plan, photo Frédéric Douard
Les trois chaudières Vyncke avaient initialement été prévues pour brûler des noyaux d’olives et du bois. Mais la disponibilité en noyaux s’est révélée totalement insuffisante. Donc, hormis pour le bois (plaquettes d’eucalyptus et broyat de palettes), Veolia a dû se rabattre vers du grignon épuisé pour alimenter les chaudières.
L’une des deux chaudières Vyncke à grignons d’olives avec son filtre à manches, photo F. Douard
Le grignon est le résidu solide du processus d’extraction de l’huile d’olive par distillation. Il est composé de la peau et de la pulpe des fruits, ainsi que des noyaux concassés. Le grignon épuisé est quant à lui du grignon brut dont on a extrait le résidu d’huile à l’hexane. La teneur en huile du grignon épuisé est inférieure à 2 % et peut donc se brûler quasiment comme du bois. D’une humidité relative faible, de 16 à 35 %, avec un taux de cendres de 4 à 5 %, il dispose d’un pouvoir calorifique élevé, supérieur à 4 MWh/tonne. Ceci demande quelques aménagements de la zone de combustion pour éviter les surchauffes et la vitrification des cendres.
Grignons d’olives utilisés comme combustible à l’usine Renault de Tanger, photo Frédéric Douard
Les deux chaudières en eau chaude, construites avec un foyer spécial pour agrocombustibles et un échangeur à double paroi et de tubes de fumées, consomment aujourd’hui 100 % de grignon épuisé.
La chaudière en eau surchauffée combine une zone d’échange en tubes d’eau avec une zone d’échange en tubes de fumées. Elle fonctionne avec du bois sec (de 10 à 22 % d’eau) à 1 % de taux de cendres et avec un pouvoir calorifique également élevé et supérieur à 4,2 MWh/tonne.
Ecran de supervision de l’une des chaudières VYNCKE, photo Frédéric Douard – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.
Le choix d’utiliser du grignon d’olive pour les chaudières EC et le bois pour la chaudière ES reste néanmoins conditionné par la disponibilité de la matière, et les trois chaudières peuvent être alimentées par les deux combustibles.
La chaufferie Renault de Tanger avec ses trois chaudières à biomasse VYNCKE, photo F. Douard
Par ailleurs, les grilles de combustion des trois chaudières sont complètement refroidies à l’eau pour éviter les problèmes de vitrification dus aux PCI très élevés.
La totalité des 1200 tonnes de cendre (70 % humide et 30 % volante) est valorisée dans la production de biofertilisants agricoles par l’entreprise Éléphant Vert basée à Rabat.
La maitrise des températures est cruciale dans la combustion des grignons d’olives pour éviter la formation de mâchefers, photo Frédéric. Douard
Côté rejets atmosphériques, Renault a souhaité s’aligner sur les normes en vigueur en France et Vyncke a donc conçu les installations pour émettre moins de 30 mg de particules et moins de 400 mg d’oxydes d’azote par Nm³ à 6 % d’oxygène. Étant donné l’origine agricole des grignons et leur taux initial d’azote, les émissions de NOx sont maîtrisées par un système SNCR avec injection d’urée dans les foyers.
| Chiffres clés de la chaufferie biomasse de Renault Tanger | |||
|---|---|---|---|
| 1 chaudière Vyncke de 6,5 MW | eau surchauffée (220 °C – 36 bar) Ballon tampon de 180 m³ |
||
| 2 chaudières Vyncke de 6 MW | eau chaude (90 °C – 3 bar) Ballon tampon de 300 m³ |
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| Puissance des chaudières à biomasses | 18,5 MW | ||
| Technologie des foyers | Grille mobile refroidies à l’eau | ||
| Production thermique | 60 000 GWh/an, | ||
| Taux de couverture biomasse | 98 % |
||
| Consommation de grignons | 21 000 tonnes/an | ||
| PCI des grignons | > 4 MWh/tonne | ||
| Consommation de bois | 3 000 tonnes/an | ||
| PCI du bois | > 4,2 MWh/tonne | ||
| VLE Particules fines | 30 mg/Nm³ à 6 % d’02 | ||
| VLE Oxydes d’azote | 400 mg/Nm³ à 6 % d’02 | ||
| Tonnage de cendres | 1200 tonnes par an | ||
Tariq Bensaid, responsable d’exploitation de la chaufferie, ph. FD
Contacts :
- Renault-Nissan Tanger : El-Mostafa Abib, chef du département maintenance centrale et du développement durable – el-mostafa.abid@renault.com
- Veolia Environnement Industries Maroc : Tariq Bensaid, responsable d’exploitation – tariq.bensaid@veolia.com
- Le chaudiériste Vyncke : Jérôme Béarelle – +33 619 88 33 53 – jbe@vyncke.com – www.vyncke.com
- Valorisation des cendres en biofertilisants : www.elephant-vert.com
Frédéric Douard, en reportage à Melloussa-Tanger
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