Brûleurs biomasse pour chaudières vapeur — coques et résidus
Le brûleur change. La chaudière n’a pas à changer.
Un brûleur biomasse alimente une chaudière vapeur en remplaçant le brûleur fioul ou gaz au niveau du tube foyer, et alimente le même parcours de flamme avec des coques d’anacarde ou des résidus de culture. Les puissances vont de 200 000 à 900 000 kcal/h, et une chaudière de 1 000 kg/h à 10 bar demande environ 150 kg/h de coques.
Prix indicatif d’un brûleur biomasse, départ usine (EXW) : 1 050–12 750 USD
Transport, dédouanement et droits locaux en sus. Le prix définitif dépend de la configuration et est fixé dans le devis écrit.
Ce que nous fournissons, et ce que nous ne fournissons pas
GreenMach fournit le brûleur et le système de chauffe : le stockage combustible, le convoyeur, la trémie tampon, la vis doseuse, la chambre de combustion pyrolytique et le circuit des fumées. La chaudière est la vôtre — existante ou approvisionnée séparément — de même que le circuit d’eau, la pompe alimentaire, les purges et les soupapes.
La limite entre les deux est nette, et elle mérite d’être dite dans les termes de la note technique : le travail du brûleur s’arrête ici, celui de la chaudière commence. Tout ce qui précède le tube foyer est à nous ; tout ce qui suit relève de la chaudière et de son constructeur.
Comment la flamme atteint l’eau
Le combustible entre dans une chambre sous-stœchiométrique où il se pyrolyse plutôt que de brûler simplement : l’air primaire est tenu à un lambda voisin de 0,4, délibérément en deçà de l’oxygène nécessaire à la combustion. Ce qui sort de cette chambre est un gaz combustible, non une flamme.
Ce gaz est enflammé au col avec de l’air secondaire, au-dessus de 900 °C et cette fois en excès d’oxygène. La flamme traverse un quarl réfractaire jusqu’au tube foyer d’une chaudière à tubes de fumée trois passes à foyer arrière humide, parcourt deux fois encore le faisceau, puis part à la cheminée. La chaleur passe dans l’eau par ébullition nucléée à l’extérieur des tubes, et ce qui se dégage en surface est de la vapeur saturée sèche.
La température des gaz est d’environ 1 050 °C à l’entrée de la chaudière et d’environ 200 °C à la sortie. Cette chute, c’est la chaudière qui travaille ; une température de sortie qui monte au fil d’une campagne est le premier signe qu’il faut nettoyer le faisceau.
Le cas chiffré
Une chaudière de 1 000 kg/h produisant de la vapeur saturée à 10 bar(g) à partir d’une eau d’alimentation à 80 °C. Chaque valeur ci-dessous est une donnée de conception et non un résultat mesuré, et chacune se vérifie par la suivante.
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Production de vapeur | 1 000 kg/h saturée à 10 bar(g) |
| Température d’eau alimentaire | 80 °C |
| Élévation d’enthalpie | 2 446 kJ/kg |
| Chaleur utile à la vapeur | 679 kW |
| Rendement chaudière, base de conception | 80 % sur PCS — 78–82 % typiques pour une trois passes à foyer humide |
| Puissance thermique du brûleur | ≈ 850 kW |
| Coques d’anacarde brûlées | ≈ 150 kg/h à 4 800 kcal/kg |
| Sensibilité sur la plage de rendement | 149 kg/h à 82 % · 157 kg/h à 78 % |
| GPL évité | ≈ 60 kg/h |
| CO₂ fossile évité | ≈ 175 kg/h |
| Température de saturation à 10 bar(g) | 184 °C |
Conduite de la combustion
La chambre enchaîne quatre zones de pyrolyse, l’air primaire étant tenu sous-stœchiométrique à un lambda voisin de 0,4 pour que le combustible se gazéifie au lieu de brûler sur place. L’air secondaire rejoint ce gaz au col, au-dessus de 900 °C et en excès d’oxygène : c’est là que la flamme se forme réellement.
Une trémie tampon en charge fait office de garde de gaz, de sorte que rien ne remonte la ligne d’alimentation. L’automate ajuste la vitesse de vis et la position des registres à partir d’un transmetteur de pression vapeur sur la chaudière : l’allure de chauffe suit donc la demande au lieu d’un réglage figé — c’est la différence entre une chaudière qui tient sa pression dans un à-coup de charge et une chaudière qui cycle.
- Coques à réception. 4–8 % d’humidité sur brut, 1–3 % de cendres, 11–14 % de carbone fixe et 80–83 % de matières volatiles sur sec. C’est cette forte fraction volatile qui rend la pyrolyse étagée adaptée.
- CNSL. Le baume de coque d’anacarde porte environ 11 380 kcal/kg et c’est lui qui engoudronne un foyer ordinaire sur ce combustible. La chambre étagée est bâtie autour de cette fraction précisément.
- Biochar. Ce qui sort de la grille titre 70–75 % de carbone à 25–28 MJ/kg — un produit valorisable plutôt qu’un déchet à éliminer, là où un acheteur existe.
Fumées et tirage
Un cyclone capte les particules, et un ventilateur de tirage induit maintient la chambre de combustion légèrement sous la pression atmosphérique, de sorte que rien ne fuit dans la chaufferie. La pression vapeur se situe entre 8 et 10 bar en marche normale.
L’installation de référence
Un brûleur à coques d’anacarde de 900 000 kcal/h alimente la chaudière vapeur de Premium Cashew Commodities Limited, en Gambie, avec les coques vides que l’usine produit elle-même. C’est la seule installation mise en service par l’entreprise, et c’est une application vapeur et non un séchage — aucune ligne de séchage n’a encore été construite.
Nous publions la configuration parce que chacune de ses composantes est vérifiable. Nous ne publions pas le rendement, la production de vapeur ni la consommation relevés sur ce site : ces valeurs appartiennent à l’exploitant, et nous ne les publierons qu’avec son accord plutôt que de les estimer ici.
Le site dispose de sa propre page, avec deux films : l’installation PCCL en Gambie.
Spécifications
| Paramètre | Valeur |
|---|---|
| Plage de brûleurs | 200 000–900 000 kcal/h |
| Plage de pression vapeur | 8–10 bar |
| Type de chaudière adapté | Tubes de fumée trois passes à foyer humide, existante ou approvisionnée à part |
| Combustion primaire | Sous-stœchiométrique, lambda ≈ 0,4, quatre zones de pyrolyse |
| Combustion secondaire | Au-dessus de 900 °C en excès d’oxygène, au col |
| Température des gaz chaudière | ≈ 1 050 °C à l’entrée, ≈ 200 °C à la sortie |
| Combustible de conception | Coques d’anacarde vides, 4 800 kcal/kg |
| Régulation | Automate ajustant vis et registres depuis un transmetteur de pression vapeur |
| Garantie | 12 mois à compter de la date d’expédition |
| Délai de fabrication | 10–18 semaines après commande confirmée et versement de l’acompte |
Le même cœur de combustion équipe le brûleur à coques d’anacarde et le générateur d’air chaud biomasse pour le séchage. Pour une usine de cajou en particulier, voir la vapeur pour la transformation de l’anacarde ; pour ce qui peut être brûlé par ailleurs, l’enveloppe combustible biomasse.
Où cet équipement est utilisé
Le même équipement se spécifie pour plusieurs catégories de produits. Voici celles pour lesquelles il est le plus souvent configuré :
séchage des fruits à coque et oléagineux, séchage du thé, du café et du cacao et séchage des fruits et légumes.
Chacune de ces pages donne les paramètres de séchage, les durées de cycle et les objectifs qualité de la catégorie concernée.
Questions fréquentes
Fournissez-vous la chaudière en plus du brûleur ?
Non. Nous fournissons le brûleur et le système de chauffe, de 200 000 à 900 000 kcal/h — stockage, convoyeur, trémie tampon, vis doseuse, chambre de combustion et circuit des fumées. La chaudière, le circuit d’eau et les organes de sécurité sont à vous, existants ou approvisionnés à part. Le travail du brûleur s’arrête au tube foyer et celui de la chaudière y commence.
Quelle quantité de coques brûle une chaudière de 1 000 kg/h ?
Environ 150 kg/h à 10 bar avec une eau alimentaire à 80 °C, sur des coques à 4 800 kcal/kg. La forme honnête est une plage plutôt qu’un chiffre : 149 kg/h si la chaudière atteint 82 % de rendement, 157 kg/h à 78 %, ce qui est l’écart normal pour une trois passes à foyer humide.
Une chaudière fioul ou gaz existante peut-elle être convertie ?
Le plus souvent oui, et c’est la voie la moins chère. Une chaudière à 3 passes et foyer arrière humide est la candidate habituelle. Il faut d’abord vérifier la géométrie du foyer, l’état du réfractaire et si la chaudière a été prévue pour un solide — une flamme biomasse est plus longue qu’une flamme fioul et peut venir au contact du tube.
Qu’est-ce que le brûleur permet d’éviter en combustible ?
Sur le cas chiffré, environ 60 kg/h de GPL et près de 175 kg/h de CO₂ fossile, pour 150 kg/h de coques que l’usine produit déjà et paierait autrement pour évacuer. Que cela vaille la peine dépend de votre prix du GPL et de votre coût d’élimination, qui sont les vôtres et non les nôtres.
Discuter d’un système de chauffe pour chaudière
Indiquez-nous votre besoin vapeur, la marque et le nombre de passes de votre chaudière, et le résidu dont vous disposez : nous vous dirons à quoi ressemble le système de chauffe.
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