Présentation
English
Auteur(s)
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Pierre ROSSI : Docteur en géologie. Responsable géotechnique de l’unité « Grands Travaux de Terrassement (Razel) »
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Ludovic GAVOIS : Directeur du service géotechnique de VINCI Construction – Terrassement
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Guy RAOUL : Ingénieur de l'École spéciale des Travaux publics ; ancien Directeur de GTM Construction - Actuellement Président de la Commission française de normalisation « Terrassements »
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les cendres volantes sont les résidus de la combustion du charbon dans les centrales thermiques.
Les exposés sur les cendres volantes font l’objet de trois articles :
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le présent article Utilisation des sous-produits industriels – Les cendres volantes- Origine, production et caractéristiques[C 5 373] qui expose la nature et les propriétés de ces sous-produits industriels en vue de leur utilisation, pertinente, ainsi que des données sur les sites de production ;
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l’article [C 5 374] à suivre, qui porte sur les possibilités d’emploi très diversifiées de ces matériaux ;
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l’article [C 5 375] qui sera consacré à des rapports techniques et des exposés sur des chantiers réalisés récemment, ayant employé des cendres volantes.
Ici sont décrits en premier lieu les processus de fonctionnement des centrales et de récupération des cendres qui déterminent les différentes catégories de cendres produites dans l’optique de leur utilisation. Nous abordons ensuite les sites de production.
L’importance des productions de cendres dépend de la politique énergétique du pays concerné. Les sous-produits industriels, que constituent les cendres volantes, sont disponibles en grandes quantités dans le monde, mais dans des proportions beaucoup plus faibles en France.
Dans le monde, le charbon – dont les réserves sont encore extrêmement importantes – constitue la première ressource utilisée pour la production de l’électricité.
En France, la production d’électricité n’est fournie actuellement qu’à hauteur de 4 %, environ, par les centrales thermiques à flammes fonctionnant au charbon. Depuis l’épuisement des ressources françaises, le charbon est importé pour ces besoins depuis différents pays.
Les enjeux économiques ne doivent pas, pour autant, occulter ceux de l'environnement qui sont primordiaux. La modernisation des centrales thermiques, les techniques nouvelles, dites de « charbon propre », participent à réduire les effets polluants de la combustion des charbons.
Les cendres volantes ont des caractéristiques remarquables comme le pouvoir pouzzolanique que nous décrivons en fin d’article. Ces propriétés en font des produits très intéressants pour la construction (comme nous l’exposons dans l’article suivant [C 5 374] ).
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Présentation
Sources de productions
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3. Origine et récupération des cendres
3.1 Origine
La combustion dans des centrales thermiques à flammes d’un combustible fossile solide, préalablement pulvérisé en vue de produire de la vapeur, conduit à deux sous-produits, les cendres volantes et les cendres de foyer, suivant le schéma de la figure 1.
HAUT DE PAGE3.2 Récupération
Les cendres sont prélevées par divers moyens de filtration, avant que les gaz ne s’échappent dans l’atmosphère. Le processus simplifié est décrit dans le schéma de la figure 2.
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Cendres volantes
Entraînées dans les fumées résultant de la combustion du charbon, d'où leur nom, elles sont captées à la base de la cheminée au moyen de dépoussiéreurs électrostatiques, avant rejet des gaz dans l'atmosphère.
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Cendres de foyer
Elles sont récupérées dans le « cendrier » de la chaudière.
Les cendres de foyer sont communément appelées « cendres de lit ». Elles peuvent contenir des quantités de chaux libre importantes et être soumises à un procédé d'extinction.
Par rapport à la quantité totale produite, la répartition cendres de foyer/cendres volantes s'établit dans la proportion de 15 à 85 % environ.
3.3 Typologie des centrales
3.3.1 Centrales thermiques à flammes classiques
Les centrales les plus répandues actuellement sont les centrales thermiques classiques (également appelées centrales thermiques à flamme). Sont entrées en fonction plus récemment des centrales à « lit fluidisé circulant » (LFC), que nous décrivons au § 3.3.2...
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Origine et récupération des cendres
ANNEXES
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À lire également dans nos bases
BERTHIER (J.) - Professeur à l' ENPC, Président du BCEOM. « Granulats et liants routiers » - Comité Technique AIPCR des terrassements – Drainage, couche de forme, matériaux légers pour remblais. Traité de Construction [C 903] (1997).
LALLEMAND (A.) - Production d'énergie électrique par centrales thermiques - [D 4 002] (2005).
DARIE (G.) - Réhabilitation des centrales thermiques - [BM 4 189] (2005).
...
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