Biopale-Saretco invente SAR3s la grille à lit fluidisé pour la combustion des CSR

Article paru dans le Bioénergie International n°51 de septembre-octobre 2017

Grille SAR3s, photo Saretco-Biopale

André Simper, photo Saretco

BIOPALE Engineering, une entreprise du groupe SARETCO, dirigée par André Simper, ingénieur en métallurgie spécialisé en fonderie, construit des fours à grille pour la combustion des déchets. L’entreprise est également fortement présente en production et fourniture de pièces de fonderie en alliages spéciaux pour grilles et foyers, qu’elle produit dans ses propres usines en Turquie et en Inde. Elle intervient enfin en maintenance et rénovation de foyers à déchets et à biomasse. Après plusieurs années de recherche, le service R&D de BIOPALE a mis au point le four modulaire à lit fluidisé sur grille, dédié à la combustion des produits spéciaux non dangereux à fort PCI. Il s’agit d’une technologie hybride entre la grille mobile et le lit fluidisé qui permet la combustion des Combustibles Solides de Récupération.

Le CSR, un combustible sous-valorisé en France

En France, la loi prévoit une réduction de l’enfouissement des déchets de 50 % d’ici à 2020. Le recyclage est bien entendu la première voie pour y parvenir. Ensuite vient la valorisation énergétique, soit par la méthanisation pour les déchets biologiques humides, soit par la combustion pour les autres déchets non recyclables, qui une fois triés et préparés sont qualifiés de CSR. Or, les CSR sont encore mal connus des Français et surtout très peu utilisés sur le territoire national alors que des dizaines d’entreprises du recyclage en produisent déjà depuis des années et sont obligées de les exporter.

CSR non encore conditionnés, photo Frédéric Douard

Pourtant les CSR possèdent de grandes propriétés énergétiques : une tonne de CSR contient l’équivalent de 500 litres de fioul. Une valorisation économique des CSR en combustion est possible grâce à la grille à lit fluidisé SARETCO-BIOPALE SAR3s, une innovation déposée à l’INPI sous le n°586613 /587473.

Contrairement aux fours de cimenteries, gros consommateurs de CSR, ainsi que les fours classiques à lit fluidisé sur lit de sable qui exigent une granulométrie fine, sans corps étranger et avec un taux de chlore inférieur à 0,5 %, la grille SAR3s est peu contraignante. Elle n’exige pas une granulométrie spécifique, et pour le chlore, le pourcentage déclaré dans le déchet permet de définir une composition métallurgique de la grille et des buses de manière à supporter ce taux. Le four à lit fluidisé sur grille peut aussi accepter la présence éventuelle de corps étrangers broyés, ainsi que des boues sèches (2 à 15 % d’humidité).

Les principes du four à lit fluidisé sur grille SAR3s

La combustion est réalisée en légère suspension au-dessus de la grille grâce à des buses d’injection d’air primaire sous pression, placées sur les rangées de barreaux fixes. Depuis un collecteur, des longerons fixes réalisés en super alliage et placés sous la grille permettent d’alimenter en air primaire l’ensemble des buses placées sur les barreaux, mais aussi les lances d’air secondaire placées sur les côtés du foyer. Des longerons mobiles à double pente créent un mouvement alternatif des rangées de grilles mobiles pour faire avancer le produit.

Principe du Four SAR3s, crédit SARETCO – Cliquer sur l’image pour l’agrandir.

La combustion s’opère de 15 à 25 cm au-dessus de la grille à une température comprise entre 850 à 1000 °C. La combustion en suspension permet une parfaite aération du combustible et évite de dégrader la grille.

Conformément aux normes en vigueur, un brûleur a préalablement amené le four à une température supérieure à 850 °C avant l’enfournement des déchets réalisé par vis sans fin pour une parfaite régularité.

Détails des barreaux SAR3S, schéma Saretco

La grille en partie basse est conçue différemment pour terminer la combustion des solides. Elle est constituée de gradins fixes et mobiles à simple pente et à simple effet. Les gradins mobiles sont mus par des longerons à une seule pente permettent une avancée plus lente de produits résiduels et le refroidissement vers le puits à mâchefer.

Des dispositifs de maîtrise des émissions durant la combustion sont installés dans le four : des lances d’une solution azotée, situées après les buses d’air secondaire, permettent la réduction des oxydes d’azote. Ces injections sont gérées en continu par des sondes, tout comme les débits des airs comburants de manière à maintenir un lit stable. Un rideau écran de chaînes est mis en place en fin de foyer pour faire obstacle aux plus grosses cendres volantes.

Vue d’artiste des buses du lit fluidisé sur grille SAR3

Les avantages du four à lit fluidisé sur grille SAR3s
Large acceptabilité des produits à valoriser (DH, DIB, DH Boues, CSR, etc.),
Faible contrainte liée au chlore,
Souplesse liée à la variabilité des déchets, y compris humides : PCI possibles entre 2 et 4 MWh/tonne,
Souplesse quant à la granulométrie des produits,
Pas de matière consommable (tel que du sable),
Large gamme de capacité : 3 à 15 tonnes/heure,
Coût de l’installation compétitif.

Contact : BIOPALE ENGINEERING, 66 rue Léon Pinard 62250 Marquise – +33 3 21 87 21 45 – info@biopale.com – www.biopale.comwww.saretco.com

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