Une chaudière à biomasse Kohlbach dernière génération pour Kitzingen

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Article paru dans le Bioénergie International n°59 de janvier 2019

À Kitzingen, petite ville bavaroise située près de Würzburg, la société Schmidmeier NaturEnergie vient de mettre en service une chaufferie à biomasse de dernière génération pour alimenter un tout nouveau parc d’activités. Ce parc est né de la reconversion d’une partie de l’ancienne base de l’armée américaine de Kitzingen : les casernes Harvey. Elles ont été acquises en 2013 par la société Blumquadrat qui est en train d’y développer un parc qui regroupe des entreprises et des bureaux sur 70 hectares, et où tous les bâtiments sont raccordés par un réseau de chaleur qui sera désormais alimenté par cette chaufferie.

Une livraison clé en main

La société Schmidmeier développe et livre clés en main des chaufferies et centrales à biomasse pour l’industrie, les entreprises ou les collectivités jusque 25 MW thermiques.

Elle peut aussi mettre en place un système de gestion automatique pour le réapprovisionnement du silo. Et si elle ne pratique pas de suivi ni maintenance d’installations elle-même, elle peut s’occuper de mettre en place des contrats de maintenance, de surveillance à distance et même d’assurance pour anticiper pannes et usure. Cette installation est la dix-septième opérée par l’entreprise depuis 2010, et depuis 2015 toutes sont réalisées avec des chaudières Kohlbach.

Une double production de chaleur

Mise en service le 21 décembre 2018, la production initiale de chaleur de l’installation pour le réseau est de 15 GWh par an, à laquelle s’ajoutera 45 GWh pour le séchage de boues d’épuration. Un séchoir à bande de 4 MW sera pour cela mis en service courant 2019 et permettra d’améliorer le bilan économique de la chaufferie qui tournera ainsi plus de 8 000 heures par an. Notons qu’un ballon de 100 m³ d’eau chaude a été installé en chaufferie pour faire tampon entre besoins et production.

Un combustible économique mais contraignant

Pour assurer la meilleure rentabilité possible à son client, Thomas Schmidmeier a aussi proposé et mis en œuvre une chaufferie pour du bois de recyclage.

Ce combustible est en l’occurrence du bois de rebut de classes A1 et A2 de la classification allemande, c’est-à-dire sans composés halogénés ni métaux lourds. Ce bois est fourni avec analyses chimiques, certificat d’origine et traçabilité en granulométrie P200. Et comme il est bon marché (10 à 20 euros la tonne), et qu’il dispose, de par son humidité très faible, de 10 à 30 % sur brut, d’un haut pouvoir calorifique, cela justifiait l’activité de séchage, moins rémunératrice, mais néanmoins complémentaire à l’activité chauffage.

Le bois est livré dans une fosse de 200 m³ avant d’être repris par un grappin automatique qui le véhicule soit vers le silo de la chaudière ou soit vers un stockage tampon garantissant l’autonomie de l’installation durant les nuits et les fins de semaines.

Un échantillonnage automatique a même été prévu sous le poussoir d’introduction du bois dans la chaudière, car l’installation est contrainte de par la loi, et du fait du recours à ce type de bois, de produire une analyse chimique du bois par semaine. Elle est réalisée à partir d’un échantillon hebdomadaire provenant du mélange normalisé de sept échantillons quotidiens de 10 litres.

Et aussi de par la nature du bois, Thomas Schmidmeier a dû prévoir des équipements périphériques à la chaudière permettant de neutraliser les émissions acides des fumées, par injection de chaux dans un filtre à manches, et à même de maîtriser les émissions d’oxydes d’azote, par injection d’urée dans la chambre de combustion.

La chaudière à biomasse K15, la dernière-née de chez Kohlbach

La chaufferie de Kitzingen bénéficie de la toute dernière génération de foyers Kohlbach, un K15, disponible jusque 15 MW. Ce foyer prend notamment en compte le fait que les combustibles biomasse, dans les grandes puissances, peuvent être très riches en salissures qui encrassent la grille et les surfaces d’échange.

Parmi les innovations, notons que les matériaux réfractaires, béton et barreaux de grilles, sont de nature comparable à celle utilisée dans les incinérateurs d’ordures ménagères. Les barreaux de grilles bénéficient d’un développement spécifique pour résister plus longtemps à l’usure. Ils ont aussi été construits de manière à empêcher que le jeu fonctionnel ne se fasse encombrer par des corps étrangers et ne provoque un blocage de grille. Le foyer dispose, en sus d’une recirculation de fumée multi-étagée, de membranes de refroidissement par eau dans les zones du réfractaire où le niveau d’agressivité des gaz est la plus élevée.

Point clé historique des chaudières Kohlbach, le poussoir d’introduction du bois est ici refroidi par eau étant donné la siccité du bois. Cette eau réchauffée réintègre le circuit de retour de l’eau à la chaudière.

Les grilles sont refroidies contre le risque de formation de mâchefer, ici possible en raison de l’utilisation d’un bois très sec. Cette mesure est complétée par un recyclage des gaz de combustion au niveau de la grille, pour limiter les émissions d’oxydes d’azote et le recours trop important à l’urée.

La combustion est suivie en permanence par une caméra, ce qui permet, à distance, mais aussi la nuit et les fins de semaine, de suivre l’évolution du feu et d’éventuellement intervenir sur les paramètres de gestion de la grille, des amenées d’air ou de bois.

Kohlbach, un constructeur pionnier

Rappelons enfin que Kohlbach est un constructeur autrichien pionnier dans le domaine des chaudières industrielles à biomasse. Depuis 1946, il a mis en service plus de 1500 chaudières industrielles dans 23 pays. L’entreprise a notamment été la première dès 1978 à construire des foyers à grille mobile pour bois très humide (jusque 65 %), avec introduction du bois par poussée hydraulique montante.

Cette solution technologique, appelée rampe de compression, reprise plus tard par de nombreux constructeurs, garantit une grande étanchéité à l’air, réduit très fortement le risque de remontée de feu par le convoyeur, permet un préchauffage du combustible avant son entrée dans le foyer et évite de perturber la combustion à chaque coup de poussoir.

Contacts :

• Schmidmeier NaturEnergie GmbH : 
Thomas Schmidmeier / +49 941 696 690 – info@schmidmeier.com – www.schmidmeier.com
• Kohlbach Francophonie : 
Marc Houin / +33 612 13 67 39 
- Marc.Houin@kohlbach.fr – www.kohlbach.fr

Frédéric Douard, en reportage à Kitzingen