Modélisation de la gazéification dans des installations de production combinée de chaleur et d'électricité
Les installations de production combinée de chaleur et d'électricité (PCCE) récupèrent et utilisent la chaleur normalement perdue dans l'environnement dans des centrales électriques conventionnelles. En raison de ce rendement accru, les installations PCCE sont souvent qualifiées d'usines de cogénération ou d'énergie totale. Les installations PCCE peuvent également utiliser des boues d'épuration en guise de combustible, ce qui les rend encore plus attrayantes d'un point de vue environnemental. C'est dans l'optique de faire avancer la mise en oeuvre de cette technologie en Europe que le programme EESD a financé le projet CHP SEWAGE GASFN. Un des participants, l'institut polonais de traitement chimique du charbon, a étudié le potentiel de différents mélanges de combustibles. Des tests à l'échelle de bancs d'essai ont conduit au développement d'un modèle informatique d'optimisation de la gazéification dans un réacteur à lit fluidisé circulant. Les mélanges de combustibles testés comprenaient des boues d'épuration fraîches et séchées, ainsi que des boues d'épuration mélangées à du charbon. Différents mélanges ont été testés sur toute une plage de températures. Des données sur la composition chimique du gaz, ainsi que sur les quantités de sous-produits de la pyrolyse ont été recueillies et analysées. La température constituait un paramètre clé et un seuil inférieur de 700 degrés Celsius a été identifié pour la combustion efficace des boues d'épuration sèches et fraîches. Le modèle informatique élaboré par l'institut de traitement chimique du charbon a intégré les résultats expérimentaux ainsi que l'inévitable physique des particules. Il a ensuite été appliqué afin de déterminer le mélange de combustibles et les conditions de combustion optimales. Le mélange de combustibles le plus approprié s'est avéré être du charbon combiné avec un maximum de 25% de boues d'épuration séchées (thermiquement ou mécaniquement). La modélisation des données des boues d'épuration de Pologne a par ailleurs montré que les installations PCCE utilisant ce type de combustible étaient viables d'un point de vue économique.
