Brûleur micro-modulant ? Maintenir les performances énergétiques et environnementales de son process

A partir d'un combustible (généralement du gaz), une chaudière industrielle produit de l'eau chaude ou de la vapeur. Pour brûler le combustible, on utilise les brûleurs, éventuellement couplés d'un ventilateur d'air. Pour optimiser le rendement de la chaudière, on peut agir sur la performance des installations. Le brûleur micro-modulant sur une chaudière de haute puissance est une solution efficace. Il fonctionne sur une large gamme de modulation tout en maintenant les performances énergétiques et environnementales de son process. 

D'après l'ADEME, ce dernier améliore le rendement de la chaudière de 2 à 5%.

Avant que vous vous y engagiez, nous vous expliquons. 

1. Principe de fonctionnement

Les brûleurs classiques enchainent les cycles d'arrêt/redémarrage fréquents, cela provoque une perte de rendement conséquente ainsi qu'une usure prématurée de la chaudière. 

Les brûleurs micro-modulants permettent une plage de modulation étendue qui permet un fonctionnement en continu, sans arrêts/redémarrages avec un contrôle d'excès d'air. Si les brûleurs classiques ont un taux de modulation (plage de variation de la puissance du brûleur entre son nominale et son minimum technique) variant entre 1 et 3, les brûleurs micro-modulants ont un taux de variation entre 1 et 5 pour des puissances inférieurses à 2 MW, et entre 1 et 8 pour certains.  

Ces derniers sont équipés d'une came éléctronique ou numérique, d'une régulation d'oxygène et la plupart des équipements sont associés à un variateur de vitesse sur le ventilateur d'air de combustion.  

Le régulateur, via la came ajuste les débits d'air et de gaz en fonction de la vapeur de l'écart entre la mesure et la consigne de pression de vapeur. Les organes de modulation sont composés du volet d'air, de la vanne de gaz, et d'un variateur de fréquence sur le ventilateur d'air. La sonde d'oxygène dans le conduit de fumées permet d'optimiser cet ajustement. 

Principe de fonctionnement d'un brûleur micro-modulant
(source : Babcock Wanson)

2. Atouts

Cette caractéristique permet d'éviter les arrêts et le redémarages. Lorsque les besoins diminuent, le brûleur reste en fonctionnement limitant les pertes énergétiques, et une usure de la chaudière: 1 à 5 (de 20% à 100% de la puissance max.) pour une chaudière de puissance nominale ≤ 2MW. 1 à 8 (de 12,5% à 100% de la puissance max.) pour une chaudière de puissance nominale ≥ 2MW.

La régulation d'oxygène permet de maintenir un excès d'air minimum, sans production de CO. Ainsi, les rendements de combustion sont meilleurs par rapport aux brûleurs modulants classiques. 

 

3. Certificats d'Economies d'Energie (CEE)

Le secteur de l'industrie est celui qui utilise majoritairement les brûleurs micro-modulants. La fiche concernée est IND-UT-105 relative à l'installation brûleur micro-modulant sur chaudière industrielle. 

 

Mode de fonctionnement du site industriel Montant en kWh cumac par kW x Puissance utile nominale de la chaudière en kW
1x8h 550
P


2x8h 1200
2x 8h avec arrêt le week-end 1600
3x8h sans arrêt le week-end 2300

 

Le gouvernement a ouvert la possiblité aux industriels d'envisager des installations de décarbonation de l'outil de production. Une liste a été créeée pour une aide aux investissements ne dépassant pas 3 millions d'euros. En effet, ce projet finance le remplacement de matériel de combustion classique par du matériel de combustion performant. La mise en place d'un brûleur micro-modulant est dans cette liste. En savoir plus

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