Briançon, ville la plus haute de France, chauffée par deux chaudières bois à hautes performances

Article paru dans le Bioénergie International n°69 de novembre 2020

La chaufferie bois de Briançon, avec le bâtiment bois à droite, photo Frédéric Douard

La ville de Briançon, située autour des 1300 mètres d’altitude, disposait déjà de quelques chaufferies collectives à bois dans une caserne, un collège et deux centres médicaux. En 2013, la municipalité a décidé d’implanter une chaufferie bois avec réseau de chaleur pour le centre-ville. C’est un groupement spécialisé et local qui a été retenu, dans le cadre d’une délégation de service public de 24 ans, pour la conception, la réalisation et l’exploitation de ces équipements. Ce groupement associé au sein de la société de projet Briançon Biomasse Énergie (BBE), réunit le Groupe Coriance, entreprise spécialisée dans les réseaux de chaleur à forte dominance EnR, EDSB, l’entreprise locale de distribution d’électricité, et la Sogetha, société spécialisée dans les activités de gestion des services d’efficacité énergétique sur les départements des Alpes de Haute-Provence et des Hautes Alpes. L’investissement initial se monte à 14,5 millions d’euros.

Le contexte

Le projet a été initié par la municipalité dans le cadre du réaménagement de dix hectares de terrains et bâtiments cédés par l’Armée à la Ville dans les quartiers Colaud et Berwick, dans le cadre d’un projet nommé Cœur de Ville. Ce projet visait aussi à remplacer de nombreuses chaufferies à fioul vétustes à feu ouvert et non contrôlées dans des immeubles du centre-ville, et surtout à s’inscrire dans une démarche environnementale et créatrice d’emplois dans le Briançonnais, et notamment dans la filière bois. L’autonomie énergétique du territoire et la maîtrise des charges de chauffage figurent aussi parmi les objectifs du projet. En termes environnementaux, le réseau de chaleur au bois a déjà permis de substituer une quarantaine de chaudières à fioul et permettra à terme d’éviter le rejet d’environ 7 000 tonnes de CO2 par an.

La chaufferie bois de Briançon, vue côté bâtiment de stockage, photo Frédéric Douard

Un réseau de chaleur de plus de sept kilomètres

C’est le Groupe CORIANCE qui, de par son expertise dans le métier des réseaux de chaleur, a piloté la rénovation du site de la chaufferie et la construction du réseau de la chaleur dans la ville. Celui-ci s’est pour cela fortement appuyé sur son partenaire, la société Sogetha, qui avec ses équipes, a réalisé en grande partie les travaux d’installation des équipements techniques dans la chaufferie. La Sogetha, basée à Gap, est aussi en charge de l’exploitation et de la maintenance du réseau depuis son démarrage.

La ville de Briançon vue depuis la chaufferie biomasse, photo Frédéric Douard

À partir de la chaufferie située dans la ville basse, partent trois branches de réseau de chaleur pour un total de 7,7 km et 42 sous-stations. La branche Nord alimente principalement les centres de soins, comme le centre hospitalier des Escartons, les centres médicaux Rhône Azur et Acacias, l’EHPAD Étoile des Neiges et des copropriétés. La branche Sud alimente les logements du Cœur de Ville, des écoles, des bâtiments municipaux, la médiathèque et le cinéma Vauban. La branche Est alimente principalement le collège Vauban, le lycée d’Altitude et les services de l’Etat. Le réseau desservira à terme aussi 500 logements du futur quartier Berwick et d’autres futurs abonnés sont en cours de prospection, et notamment des logements collectifs publics et privés.

La chaufferie bois de Briançon côté cours, avec le bâtiment des chaudières, photo Frédéric Douard

D’un point de vue technique, les branches Nord et Est ont été découplées du circuit primaire de la chaufferie avec un échangeur à plaques pour pouvoir monter dans la ville haute sous une pression de 16 bar compte tenu du dénivelé. La branche Sud pour la ville basse et la chaufferie sont à environ 3 bar.

Une chaufferie avec chaudières bois bas NOx de dernière génération

La chaufferie bois réutilise l’un des deux anciens bâtiments militaires du quartier Colaud conservés pour le projet dans la ville basse. Pour éviter les nuisances sonores, des panneaux acoustiques en toitures ainsi que des silencieux à la sortie des chaudières bois et gaz ont été posés. Des bardages en bois ont été ajoutés, y compris sur les cheminées, pour embellir les structures et leur donner une image montagnarde.

Les deux chaudières de Briançon et leur convoyeur à chaines, photo Frédéric Douard

La petite chaudière COMPTE R de la chaufferie de Briançon, photoFrédéric Douard

C’est la société auvergnate Compte.R. qui a été retenue pour fournir les deux chaudières à bois de 1,8 et 4,2 MW. La petite chaudière a été dimensionnée pour assurer les besoins d’eau chaude sanitaire d’été avec un fonctionnement optimum, notamment pour les établissements de santé. L’installation dispose également d’un ballon tampon de 40 m3 pour amortir les pics de demande et éviter de déclencher prématurément les appoints.

La production d’appoint, le secours et la production en périodes de maintenance des chaudières à bois sont assurés par deux chaudières à gaz propane de 4,5 MW chacune. Le stockage du propane a été réalisé en trois cuves enterrées de 12,5 tonnes, ce qui permet d’assurer une production éventuelle à pleine charge durant trois jours.

L’installation des chaudières à bois, après un long périple routier depuis l’Auvergne, a dû se faire à la grue après ouverture de la toiture. Leur mise en service a eu lieu au printemps 2019. De toute dernière génération, elles affichent un rendement de 92 % avec du bois à 45 % d’humidité grâce à l’adjonction d’un économiseur à haut rendement en sortie de la filtration. En effet la solution du constructeur Auvergnat est de privilégier la protection de l’élément noble, qui est la chaudière, en conservant des températures de fumées élevées en sortie des échangeurs à tubes de fumées (200 °C) pour garantir une totale protection vis-à-vis des risques de condensation et donc de corrosion des tubes. Le rendement étant ensuite atteint par un économiseur haute performance placé après la filtration, facilement remplaçable si besoin, avec des objectifs de rendement entre 92 et 94 % (fumées pouvant être abattues entre 110 et 90 °C).

La petite chaudière COMPTE R, son filtre à manches et le ballon tampon de la chaufferie de Briançon, photo Frédéric Douard

Les deux chaudières de Briançon sont aussi les toutes premières de la nouvelle gamme « LN » bas NOx du constructeur. Elles disposent pour cela d’un volume de combustion plus important qui constitue pour les gaz un parcours complet supplémentaire de la longueur de la chaudière permettant une combustion encore plus étagée. Ce volume a ainsi permis de mettre en place deux airs tertiaires, le tout garantissant naturellement des émissions d’oxydes d’azote inférieures à 300 mg/Nm3 à 6 % d’O2, et ce sans SNCR (technologie de réduction non catalytique des oxydes d’azote).

La partie échangeur de la grande chaudière bois de Briançon, photo Frédéric Douard

Ces nouvelles chaudières sont aussi totalement prédisposées pour l’adjonction d’une SNCR en cas de durcissement de la réglementation avec un objectif de garantie de 200 mg/Nm³ à 6 % d’O2 pour les rejets en NOx. Ce dispositif d’étagement supplémentaire se monte désormais de série sur toutes les chaudières Compte.R. de la nouvelle gamme LN de plus de 1,5 MW. Les chaudières de tailles inférieures ont aussi fait l’objet d’une modification similaire d’étagement d’air mais pour ces puissances les changements sont moins importants, notamment il n’a pas été prévu la possibilité d’adjoindre un traitement SNCR.

Pour les puissances plus importantes, de 6 à 10 MW, et compte tenu de la taille des chaudières, Compte.R. installe désormais une chambre de combustion supplémentaire après la chambre de combustion primaire. Deux tailles de chambres peuvent être proposées avec dans certaines conditions la possibilité d’atteindre une VLE de 250 mg/Nm³ de NOx à 6 % d’O2 sans SNCR (Compte.R. dispose déjà de six chaudières installées avec cette configuration de combustion et de garanties). Comme pour les autres chaudières de la gamme, en cas de combustible spécial ou de normes plus strictes, la SNCR s’impose alors et les chaudières sont prévues d’origine pour accueillir les cannes d’injection d’urée.

Un traitement innovant des poussières

Concernant la maîtrise des émissions de poussières, chaque chaudière dispose d’un filtre à manches performant garantissant en sortie moins de 10 mg/Nm3 de poussières à 6 % d’O2. Et particularité désormais des installations réalisées par Compte.R. avec filtre à manches, les manches peuvent être protégées contre les envolées incandescentes en amont du filtre par le système SAE et l’installation ne nécessite alors plus de filtre cyclonique !

Système Anti Escarbille Compte R

Le SAE, système anti-escarbilles développé par Compte.R., placé avant le filtre, est un dispositif statique et sans commande électrique. Il est composé de lames courbées et conçues pour produire un écoulement turbulent des gaz afin d’éteindre les incandescents. Une cellule de nettoyage par air comprimé est intégrée et actionnée périodiquement afin d’en évacuer les dépôts de poussière. L’absence de filtre cyclonique permet ainsi de gagner de la place dans les chaufferies, de limiter l’investissement mais aussi de faire baisser la consommation électrique de l’extracteur en supprimant environ 15 % des pertes de charge. De plus cette solution trouve toute sa logique pour les chaufferies de plus de 5 MW pour lesquelles la séparation des cendres multicycloniques sera obligatoire, limitant ainsi les points de collecte et simplifiant la gestion des résidus.

Filtre à manche de la grande chaudière avec en sortie de chaudière le SAE dans le bourrelet à droite de l’image, photo Frédéric Douard

Le filtre à manches Tecfidis de la petite chaudière à bois de la chaufferie de Briançon, photo Frédéric Douard

Une autre particularité des filtres à manches installés par Compte.R., et ici fabriqués par Tecfidis dans le département de l’Ain, est qu’ils peuvent comme à Briançon intégrer l’économiseur. Le FAM Tecfidis peut en effet être équipé d’un économiseur intégré en option. Cet échangeur, parcouru par le retour du réseau de chaleur, puise la chaleur sensible résiduelle des fumées. Situé en sortie des manches, l’échangeur ne subit aucun encrassement et surtout de par sa position il bénéficie du by-pass natif du filtre et donc n’est pas soumis aux conditions des phases transitoires d’allumage de la chaudière. Une boucle de régulation sur le circuit d’eau avec pompe et vanne 3 voies dédiée permet de faire varier le débit d’irrigation dans l’économiseur et de par ce fait réguler précisément la température des fumées en sortie de l’économiseur à la température optimum (110 °C ou 90 °C selon la conception). Son encombrement est extrêmement réduit et sa maintenance est simple. Le gain sur le rendement de la chaudière peut aller jusque 8 %. Autre point important, cet économiseur est entièrement fabriqué en INOX 316 L qui garantit sa longévité vis-à-vis des agressions chimiques des fumées.

Le socle de l’une des deux cheminées Beirens de la chaufferie de Briançon, photo Frédéric Douard

En sortie des filtres, les fumées constituées essentiellement de vapeur d’eau sont évacuées par une cheminée multiconduit équipée de deux tubes de fumées de 24 mètres de hauteur, pesant douze tonnes et habillée de bois. Cet habillage a été ajouté au conduit extérieur en usine, à Buzançais dans le département de l’Indre, chez le constructeur Beirens. Une autre cheminée a été pareillement habillée pour les chaudières à gaz.

Beirens a également calculé, fabriqué et installé les gaines et les silencieux, ces derniers étant chargés de diminuer l’énergie acoustique des fumées de toutes les chaudières pour éviter le rayonnement de bruit aux alentours. Les silencieux pour chaudières biomasse Beirens ont d’ailleurs la particularité d’être nettoyables, une opération simple et efficace à effectuer chaque année pour conserver la qualité du traitement acoustique et optimiser la durée de vie de l’équipement.

L’approvisionnement en bois

Le combustible est constitué de 60 % de plaquettes forestières, de 30 % de bois propre de récupération (classe A) et de 10 % de sous-produits de scieries. La consommation prévisionnelle à terme sera de 10 000 tonnes de bois par an.

Partie passive du bâtiment de stockage du bois chez BBE, photo Frédéric Douard

Le bois est livré dans le deuxième bâtiment de l’armée conservé pour le projet. Il est constitué de trois cellules carrossables dont deux actives, une par chaudière, et d’une zone de stockage à l’opposé du bâtiment. Les cellules sont remplies par un chargeur télescopique, et non directement au camion, ce qui permet de remplir presque totalement les volumes actifs.

L’un des deux silos actifs de la chaufferie urbaine de Briançon, photo Frédéric Douard

Le dimensionnement des racleurs a tenu compte de cette capacité supplémentaire qui double l’autonomie sur les racleurs. Cette organisation permet ainsi d’assurer trois jours de fonctionnement à pleine charge à partir des silos actifs et plus d’une semaine avec l’ensemble du stockage passif du site.

La sortie du bois des deux silos actifs avec reprise par deux convoyeurs à bande, photo Frédéric Douard

Autre particularité de cette chaufferie, deux convoyeurs à bande ont été mis en place dans une galerie souterraine pour permettre au bois de rejoindre le bâtiment voisin qui contient les chaudières. Arrivé dans la chaufferie, le bois est repris par des convoyeurs traditionnels à chaînes avant introduction dans les chaudières.

Le ballon tampon de la chaufferie de Briançon, photo Frédéric Douard

Contacts :

Frédéric Douard, en reportage à Briançon

Voir également cette vidéo d’une visite de la chaufferie urbaine de Briançon réalisée par Coriance pour la chaine de télévision de la Ville de Briancon :

Informations de contact de Beirens

logo Beirens
Zi Val de l'Indre F-36500 Buzançais +33 (0)2 54 38 25 52
@ www.beirens.fr infos@beirens.fr
Beirens est cité aussi dans ces articles :
  • Condensation et cheminée anti-panache à la chaufferie biomasse de Mont-Saint-Aignan
  • Deux électrofiltres APF à la chaufferie biomasse Gare d’Embrun
  • Une chaudière Herz de 1,5 MW équipe le troisième réseau de chaleur au bois d’Embrun
  • Une chaufferie paille et un nouveau sécheur pour les granulés Durepaire
  • Grammont, la plus ancienne chaufferie bois de la métropole rouennaise
  • Ugine équipe son réseau de chaleur d’une chaudière bois Weiss de 3,5 MW
  • Gros plan sur la maîtrise des émissions à la chaufferie bois de Chalon Est
  • Celticoat, producteur de granulés de bois social, solidaire et ultra-moderne
  • Avec le bois-énergie, un grand coup de vert pour le réseau de chaleur de Nevers
  • Biolandes extrait ses essences végétales avec une chaufferie à bois
  • Tous les articles mentionnant Beirens
  • Informations de contact de Compte

    Compte est cité aussi dans ces articles :
  • Compte R. équipe la nouvelle chaufferie biomasse des Aubiers‐Le Lac à Bordeaux
  • Une chaufferie biomasse de 5 MW entrera en service en 2022 à Sarrebourg
  • Dans le département du Gard, promouvoir le bois-énergie pour soutenir la filière forestière
  • Depuis 2014, Châteaudun se chauffe renouvelable avec le bois et la rafle de maïs
  • Le réseau de chaleur au bois de la commune du Blanc donne toute satisfaction
  • Après dix ans d’utilisation, SKF toujours satisfait de sa chaudière à bois !
  • La chaufferie bois Compte R. à silos-conteneurs de l’Université de Gand
  • Le réseau de chaleur de la commune de Barby en Savoie est alimenté à 95% par le bois
  • Articles et reportages sur les chaudières à biomasse Compte R.
  • Le bois pour maîtriser les coûts de chauffage des serres des Jardins de Camargue
  • Tous les articles mentionnant Compte
  • Informations de contact de Tecfidis

    logo Tecfidis
    4 Clos Ballet
    F-01800 Meximieux
    +33 4 74 61 36 67
    @ www.tecfidis.fr contact@tecfidis.fr
    Tecfidis est cité aussi dans ces articles :
  • Chaufferies biomasse : quel média filtrant pour son filtre à manches ?
  • Gennevilliers investit dans une chaufferie biomasse pleine de bonnes idées
  • Dijon, 21 MW de chaudières bois Compte R. à la chaufferie des Valendons
  • Bouches-du-Rhône : la chaufferie bois du réseau de chaleur de Martigues
  • Tecfidis filtre les émissions de poussières des chaudières à biomasse et à déchets
  • Bois & rafle de maïs pour la chaufferie Eco2Wacken de Strasbourg
  • Grand Dijon, la plus grande chaufferie bois réalisée par Compte R.
  • La chaufferie biomasse du réseau de chaleur d’Aix en Provence
  • Le Sytraival choisit le bois en appoint de son unité de valorisation énergétique des déchets
  • Deux chaudières bois à condensation Compte R. pour le réseau de Nantes Nadic
  • Tous les articles mentionnant Tecfidis