Un condenseur de fumée Caligo à la scierie Piveteau de Sainte-Florence

Article paru dans le Bioénergie International n°63 d’octobre 2019

La mise en place du condenseur chez Piveteau Bois n’a demandé que deux jours, photo Caligo

A la fin de l’été 2019, le constructeur finlandais Caligo Industria Oy a livré un laveur-condenseur de fumée issue de la combustion de bois humide à la scierie Piveteau Bois de Sainte-Florence en Vendée. L’équipement a été installé en aval d’une chaudière Urbas de 15 MW qui alimente en vapeur un turbo-alternateur puis les installations de séchage de la scierie. La condensation de la vapeur d’eau contenue dans les fumées va permettre de récupérer de 20 à 25 % de puissance en plus avec la même quantité de combustible.

Vers la meilleure efficacité énergétique possible

Depuis une trentaine années, les technologies de combustion automatique du bois ont fait un bond considérable en termes d’augmentation de l’efficacité énergétique, mais aussi en termes de réduction des émissions. Toutes les bonnes chaudières affichent aujourd’hui des rendements de plus de 90 % sur PCI, des rendements qui n’ont donc plus rien à envier aux technologies fioul ou gaz. Là, où il existe néanmoins encore une marge de progression sensible, c’est dans les cas, et ils sont nombreux, de combustion de biomasse humide, voire fortement humide. En effet, une combustion de biomasse humide sans condensation ne permet de récupérer que le PCI de ces combustibles, c’est-à-dire l’énergie produite, déduction faite des pertes par échappement de vapeur par la cheminée, des pertes d’autant plus importantes que la biomasse est humide. Les scieries se situent exactement dans cette configuration, ayant à brûler du bois tout frais pour assurer leurs besoins en chaleur.

Très conscient de cela, cela fait plusieurs années que Pierre Piveteau, le dirigeant de Piveteau Bois, étudie la question pour ses différents sites de production. Ayant sillonné toute l’Europe à la recherche de la solution technologique qui présente la meilleure efficacité énergétique et la meilleure fiabilité de fonctionnement, Pierre Piveteau a finalement arrêté son choix en 2019 sur la technologie du finlandais Caligo.

Aucune place pour le hasard

Le condenseur posé chez Piveteau Bois, photo Caligo

Le système de récupération d’énergie installé chez Piveteau Bois Sainte-Florence a été conçu en fonction de la puissance de la chaudière et de la teneur en humidité du combustible bois qui est ici de 55 %. La condensation permet sur ce site de récupérer de 20 à 25 % de puissance en plus de celle déjà récupérée par la chaudière, alors même que la chaudière utilisée, une chaudière à vapeur performante de marque Urbas, émet déjà des fumées bien épuisées et donc relativement froides.

Parmi les conditions requises pour une bonne condensation, en plus de l’humidité du combustible, il faut une température de fluide condenseur la plus froide possible, un fluide qui va récupérer la chaleur latente des fumées pour la ramener à la chaudière. Dans le cas de la scierie Piveteau, les conditions sont également réunies sur ce point. L’eau qui va condenser les fumées et récupérer la chaleur, après être passée dans une turbine, a aussi été épuisée sur un large parc de séchoirs à bois. La température retour est donc suffisamment froide pour faire chuter les fumées en deçà de leur point de rosée et de récupérer le maximum de chaleur, parvenant au final à un rendement sur PCI de plus de 110 %, au-delà même des performances des chaudières à gaz à condensation !

Le système de lavage des fumées & condensation Caligo est un équipement réalisé sur mesure et prêt à l’emploi. Il fonctionne de manière automatique sans intervention particulière de l’exploitant que ce soit en chauffage urbain ou en séchage. Il a été testé minutieusement en usine dès sa phase de fabrication. Cette minutie dans la préparation du produit s’est déjà vérifiée dès la mise en place à Sainte-Florence début septembre 2019 : absolument aucun souci n’a été à déplorer.

De l’aveux même d’Adrien Michon, le chargé de projets industrialisation chez Piveteau Bois : « La mise en place s’est faite avec une surprenante rapidité et efficacité. Les équipements sont arrivés sur deux camions et leur assemblage n’a pris que deux jours. Le PID était très clair, les câbles et capteurs à relier parfaitement repérés. Le cahier des charges et les délais ont été respectés à la lettre, ce qui est assez rare ! En tant que responsable de ce projet, j’ai eu plaisir à travailler avec l’équipe Caligo. »

À l’heure où j’écrivais cet article, fin septembre 2019, le local du laveur-condenseur, les raccordements d’eau et de gaz de combustion était en cours d’installation, la mise en service étant prévue avant la fin de l’année.

Le local du condenseur en construction chez Piveteau Bois, photo Caligo

Une technologie idéale pour les scieries

En 2019, en plus de l’installation de Sainte-Florence, Caligo a reçu deux autres commandes importantes pour des scieries. L’entreprise livrera ainsi également en 2019 deux laveurs-condenseurs aux scieries Alajärvi et Keitele du groupe Keitele en Finlande. Ces commandes représentent une percée importante dans le secteur de l’industrie du bois pour Caligo, qui à ce jour n’avait fourni des équipements qu’à des centrales de chauffage urbain.

« Ces commandes représentent une avancée majeure pour Caligo Industria sur un marché totalement nouveau pour nous. En un peu plus de cinq ans, sur le marché des réseaux de chaleur, nous sommes passés d’une start-up à une entreprise rentable et reconnue en Finlande et en France. Dans les scieries, les conditions thermodynamiques sont encore plus favorables pour la condensation et nous forgeons de grands espoirs dans ce secteur qui a beaucoup à gagner avec notre technologie », a déclaré Juha Järvenreuna, pdg de Caligo Industria.

Le laveur-condenseur Caligo

Les laveurs Caligo sont composés de deux parties distinctes : une zone d’épuration et une zone de condensation. La zone de lavage à l’eau sert à la filtration des gaz de combustion, mais elle joue également un rôle important sur le plan thermodynamique : elle refroidit les gaz de combustion jusqu’au point de rosée de l’eau et de la plupart des autres gaz. Ce refroidissement garantit un démarrage immédiat de la condensation lorsque les gaz entrent dans l’étage de condensation. La condensation permet à ce stade de récupérer la chaleur latente des gaz et qui va pouvoir retourner à la chaudière.

Dans le cas de la scierie Piveteau, la puissance thermique capturée dans les zones de refroidissement et de condensation des épurateurs Caligo est transférée au circuit glycolique du réseau de séchage au niveau de l’échangeur de chaleur principal de l’épurateur. Les épurateurs Caligo sont toujours conçus sur mesure en fonction des conditions de fonctionnement de l’installation. Pour la conception, Caligo effectue des simulations précises dans différentes conditions de fonctionnement de l’installation et le dimensionnement de l’épurateur est ajusté en conséquence.

La future connexion du condenseur avec la centrale biomasse de Piveteau Bois, photo Caligo

En plus de la récupération d’énergie, le laveur Caligo a été développé pour le nettoyage des gaz de combustion et permet d’éliminer les particules fines et les oxydes de soufre.

Contre l’émission de poussières, le système fournit un niveau de filtration élevé pour les particules solides de plus de 2 µm de diamètre. Pour le SO2, le lavage par voie humide Caligo élimine pratiquement la totalité du soufre circulant dans les fumées. En sortie de l’épurateur, l’eau acide générée est neutralisée à la soude.

Contacts :

  • Adrien MICHON, chargé de projets industrialisation Piveteau Bois 
/ +33 251 660 108 – www.piveteaubois.com
  • Caligo Oy en Finlande : 
Juha Järvenreuna, pdg / 
+358 405 745 719 – juha.jarvenreuna@caligoindustria.com – 
www.caligoindustria.com
  • Caligo en France : 
Matti Tulkki 
/ +33 608 278 260 – matti.tulkki@fennofrance.fr – www.fennofrance.com

Frédéric Douard

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