Remplacement du système de chauffage d’une usine de fabrication de carreaux de céramique

Un pas vers un processus plus écologique

Un fabricant de carreaux de céramique en Espagne a fait appel aux services d’ingénierie d’Operational pour l’aider à réduire ses émissions de gaz à effet de serre et ses factures d’énergie. Voici comment notre système de récupération de l’énergie des déchets a permis au site d’économiser 720 000 euros de gaz par an et de réduire son empreinte carbone annuelle de 3 300 tonnes.

Récupération de l’énergie des déchets

Le client avait déjà installé un système de gaines qui permet à une partie des gaz chauds provenant de deux fours de chauffer des sécheurs par pulvérisation dans un bâtiment adjacent. Cependant, le fabricant avait besoin d’aide pour déterminer ce qui pouvait être fait avec l’énergie résiduelle. Après avoir étudié l’ensemble du processus de fabrication, nous avons conçu une solution permettant de récupérer encore plus d’énergie perdue dans les cinq fours et de la réutiliser pour chauffer les séchoirs à carreaux.

Remplacer la dépendance au gaz

Pour préparer les tuiles à la cuisson dans les fours, elles doivent être séchées après avoir été formées. Les tuiles doivent être séchées dans des conditions parfaites afin d’éviter les fissures et autres dommages. Le séchage s’effectue dans des séchoirs horizontaux semi-continus, chacun équipé de 14 zones de recirculation et de brûleurs à gaz, fonctionnant selon des profils de température spécifiques afin de garantir la qualité et l’intégrité des carreaux.

La qualité, la précision et la compréhension des processus de fabrication uniques du site étaient essentielles pour calculer la quantité d’énergie potentiellement récupérable.

Système d’eau chaude industriel à moyenne pression en circuit fermé

Operational a conçu et installé un système d’eau chaude à moyenne pression en circuit fermé qui récupère l’énergie de l’air d’échappement des fours. L’eau chaude est acheminée vers 30 nouveaux échangeurs de chaleur installés sur un certain nombre de circuits de recirculation des séchoirs. Ce système de récupération de l’énergie des déchets permet de chauffer l’air recyclé avec de l’eau chaude, remplaçant ainsi les brûleurs à gaz du séchoir.

Chacun des cinq circuits d’évacuation des fours est équipé d’échangeurs de chaleur robustes et nettoyables. Un système de clapet de dérivation a également été incorporé dans la conception afin d’éviter les problèmes de production en cas de défaillance. Les températures de l’air du séchoir sont portées de 90°C à 120°C par le système d’eau chaude à moyenne pression, ce qui réduit considérablement la charge des brûleurs à gaz pendant le chauffage de l’air de séchage recirculé. Ces échangeurs ont été conçus sur mesure pour s’adapter aux conduits de recirculation existants en raison des contraintes d’espace.

Retour sur investissement

• Énergie récupérée des fours à arc et réutilisée dans les chaudières = 18 000 mégawattheures (MWh) par an de gaz naturel.
• Réduction des émissions de CO2 de ≈3700 tonnes/an et économies** = 360 000 € par an.
• Économies totales = 720 000 € par an.
• Retour sur investissement = sur la base d’un prix du gaz de 40 €/MWh*, d’économies de CO2 et d’une subvention de 25 % = 1,5 an.

Notes : *Prix du gaz utilisé = 40 €/MWh. Prix réel au 24/02/22 et prix à terme (2023) = €120 et €60/MWh respectivement – source ref tradingeconomics.com ;
**Prix du carbone@ 24/02/22 = €95/T & économies/MWh gaz nat. = €17.4/MWh – ref. CarbonCredits.com- exclu des économies ;
Tous les prix et les retours sur investissement sont des estimations mais fluctuent.