Dispositifs de récupération/valorisation d’énergie
Traitements thermiques des déchets - Procédés et technologies associées

8.1 Valorisation énergétique en incinération

Les fumées issues de la chambre de combustion/ postcombustion doivent être refroidies avant leur traitement et leur rejet à l’atmosphère. Ce refroidissement est assuré avec ou sans récupération de l’énergie calorifique associée, et ce, en fonction de la taille de l’installation.

• Refroidissement (quench ) des fumées

  Adapté aux installations industrielles de petites puissances, celui‐ci est réalisé dans une chambre de dilution à l’air frais ou par pulvérisation d’eau à contact direct avec les fumées. On utilise quelquefois des chaudières à tubes de fumées.

• Récupération d’énergie calorifique

  La chaleur dégagée par la combustion des déchets est récupérée sous forme de vapeur surchauffée dans un ensemble four-chaudière (évaporateur/surchauffeur), constitué d’un circuit d’eau (tubing ) placé en sortie de foyer ou intégré dans celui‐ci (figure 10). Cette vapeur est produite par échanges thermiques radiatifs (foyer/tubes d’eau) et/ou convectifs (fumées/tubes d’eau). L’alimentation en eau de la chaudière passe par un échangeur secondaire (économiseur), afin de préchauffer l’eau avant introduction dans le ballon, permettant ainsi une récupération thermique plus poussée de l’énergie disponible dans les fumées. Un réchauffeur d’air est quelquefois placé en aval du circuit fumées, afin de préchauffer l’air de combustion, améliorant le rendement thermique global de récupération et permettant également la combustion de déchets à faibles PCI (boues résiduaires, par exemple) et/ou la réduction de consommation en combustibles d’appoint.

  Le rendement η_c de la chaudière peut être estimé par :

  η_c = D_v (h_vs – h_eau)/B · PCI

  avec D _v débit de vapeur (kg/h), h _vs enthalpie spécifique de la vapeur surchauffée produite, fonction de son niveau de température et de pression (kJ/kg), h _eau enthalpie spécifique...