Récupération de chaleur sur incinérateurs

L’oxydateur thermique régénératif est un oxydateur thermique très efficace qui utilise des surfaces d’échanges constituées de coquilles ou briques en céramique installées dans plusieurs volumes appelés lits de céramique.

L’énergie libérée par la combustion des gaz traités est stockée dans les céramiques puis restituée au gaz entrant suivant des cycles de basculement entre les différents volumes ou lits de céramique. La chambre de combustion dans laquelle la destruction des polluants est effectuée peut monter jusqu’à des températures de l’ordre de 1000 ° C.

L’oxydateur thermique régénératif permet d’atteindre une très haute efficacité de destruction des COV, souvent supérieure à 99%. Ce type d’oxydateur présente également un rendement thermique élevé permettant une consommation de gaz faible ou nulle. L’incinérateur régénératif est utilisé dans l’industrie pour détruire des toxines présentes dans l’air, odeurs, COV et polluants atmosphériques dangereux rejetés par les procédés industriels.

La technologie des incinérateurs régénératifs permet d’atteindre une efficacité thermique supérieure à 95% ce qui permet un fonctionnement auto-therme de l’oxydateur. Dans cette situation, l’énergie libérée par la combustion des COV contenus dans les gaz traités remplace l’apport de chauffage supplémentaire généré par le brûleur à gaz installé dans la chambre de combustion. Un incinérateur régénératif peut être auto-therme avec de très faibles concentrations de COV égales à environ 2 g/m3, c’est-à-dire moins de 5% de la limite inférieure d’explosivité (LIE).

Dans les cas où la concentration en COV des effluents traités dépasse 2 g/m3, l’énergie présente dans les COV libérée pendant la combustion à haute température dépasse les pertes d’énergie du système. L’excès d’énergie libérée est évacué de l’incinérateur par l’installation d’un système de récupération d’énergie.

L’excès d’énergie peut être récupéré en sortie d’incinérateur à des températures de l’ordre de 100/150 °C et en sortie de chambre de combustion à des températures très élevées jusqu’à 1000 °C. La récupération d’énergie nécessite l’utilisation d’échangeurs de chaleur spéciaux conçus pour résister à ces températures et nécessite des systèmes de contrôle éprouvés. L’énergie peut être transférée dans divers fluides, huile thermique, eau, vapeur, permettant le transfert de l’énergie récupérée vers les procédés de l’usine. Un incinérateur de taille moyenne peut permettre une récupération supérieure à 500 kW .

La société OPERATIONAL possède l’expérience et l’expertise en ingénierie pour évaluer la quantité d’énergie disponible et pour déterminer la meilleure approche permettant la réutilisation de cette énergie dans les procédés de l’usine. Suite à cette évaluation, nos équipes d’ingénieurs prennent en charge la conception, la fabrication et l’installation des systèmes de récupération et utilisation de la chaleur. Ces systèmes comprennent généralement des échangeurs de chaleur, des gaines, des ventilateurs, des tuyauteries et pompes, des bacs d’expansion et le contrôle et l’instrumentation nécessaires au fonctionnement de l’ensemble.

Les études sélectionnées ci-après illustrent l’augmentation de l’efficacité environnementale et thermique qui peut être atteinte avec un retour sur investissement d’environ 2 ans.

 

Produits automobiles en alliage revêtu – récupération de chaleur sur RTO

Notre client fabrique des pièces en alliage revêtu de vernis pour l’industrie automobile et utilise des fours pour sécher les parties enduites.

L’incinérateur régénératif existant ne fonctionnait pas efficacement ce qui entrainait une consommation d’énergie élevée et donc un coût d’exploitation très élevé.

La société OPERATIONAL a réalisé une étude pour identifier les problèmes de fonctionnement de l’incinérateur et proposer une solution d’optimisation. Des modifications ont été apportées à l’incinérateur et aux céramiques d’échange thermique en place qui ont été remplacées par des céramiques à haute surface d’échange.

La capacité de l’incinérateur a été augmentée de 46 000 Nm3/h à 55 000 Nm3/h et le rendement thermique a atteint 99%. Notre client a réalisé une économie de 125 000 € par an sur ses dépenses énergétiques, ce qui représente un retour sur investissement inférieur à un an. 

Bandes et films de sécurité – récupération de chaleur sur RTO

Procédé d’enduction qui produit des bandes et films de sécurité utilise un RTO pour réduire les émissions polluantes.

La société OPERATIONAL a effectué une expertise détaillée de l’incinérateur et du besoin en chauffage pour un local de production et de stockage. Une puissance égale à 300 kW de la chaleur perdue des extractions du RTO pouvaient être réutilisées pour chauffer les locaux.

La société OPERATIONAL a installé un échangeur de chaleur air-air entièrement soudé, en acier inoxydable conçu pour récupérer plus de 300 kW d’énergie. Nous avons utilisé un système sophistiqué de contrôle de la température et du mélange d’air de telle sorte que le système permette une utilisation maximale de l’énergie récupérée et le remplacement du système existant de chauffage par le gaz des bâtiments.

Notre client a réalisé une économie sur ses coûts énergétiques de 40 000 € par an avec un retour sur investissement d’un an et demi.

Films thermoplastiques pour revêtement de décoration – récupération de chaleur sur RTO

Procédé de fabrication de film plastiques imprimés souvent utilisés dans la production de mobilier de bureau. Les composés organiques volatiles (COV) qui s’évaporent du procédé de fabrication doivent être traités en raison des contraintes environnementales. Le traitement de COV est effectué par un incinérateur thermique régénératif. Le but de ce projet était de réduire les coûts énergétiques de fonctionnement de l’incinérateur et d’améliorer le contrôle du procédé de fabrication.

La société OPERATIONAL a remplacé les anneaux en céramique par des blocs en nid d’abeille, ce qui a réduit considérablement la perte de charge sur les lits en céramique (diminution des consommations électriques du moteur du ventilateur) et a augmenté l’efficacité thermique de 87% à 97%.

Notre client a réalisé une économie sur ses coûts énergétiques de 75 000 € par an avec un retour sur investissement d’un an.

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