Les industries à forte intensité énergétique sont confrontées à des taxes carbone croissantes et à des coûts de combustibles fossiles en hausse, ce qui pousse les fabricants de ciment à se tourner vers le combustible solide de récupération (SRF) comme alternative économique et à plus faible empreinte carbone.
L’utilisation du SRF comme combustible alternatif permet non seulement au secteur du recyclage de détourner les déchets de la mise en décharge, évitant ainsi des coûts et des taxes de mise en décharge de plus en plus élevés, mais elle crée également une source de revenus potentielle grâce à la vente d’un SRF conditionné et séché de manière homogène. Cela préserve des ressources naturelles non renouvelables de plus en plus rares.
Taux de taxe carbone par tonne d’éq. CO₂ à travers l’Europe, 2024
Utilisation du SRF sec dans la production de ciment
Le combustible solide de récupération (SRF) est un combustible raffiné à haut pouvoir calorifique, fabriqué à partir de flux de déchets non dangereux tels que les déchets solides commerciaux, industriels et municipaux. Lorsqu’il est correctement conditionné, le SRF constitue une alternative précieuse aux combustibles fossiles dans les fours à ciment, offrant :
- Des émissions de CO₂ réduites
- Une utilisation réduite de combustibles fossiles
- Des avantages liés à l’économie circulaire
- Une exposition réduite à la taxe carbone
- Des déchets et des coûts de mise en décharge évités
- Une nouvelle source de revenus pour les exploitants de traitement des déchets
Les fours à ciment fonctionnent à des températures extrêmement élevées lors de la formation du clinker. Un SRF constamment sec favorise une combustion efficace, un profil de flamme stable et une libération de chaleur prévisible. Cliquez ici pour en savoir plus sur un projet de séchage de SRF dans une cimenterie en Turquie.
Stronga FlowDrya offre une solution efficace pour le séchage du SRF : un séchage homogène garantit que les pénalités de « hors profil » ne sont pas encourues, et, en séchant le SRF à moins de 20 %, il existe un réel potentiel de profit pour le producteur.
Impact d’un SRF à forte teneur en humidité sur les cimenteries – Les pénalités de coût et le potentiel de profit
Remarque – Les chiffres ont été omis du graphique car ils varient en fonction de chaque marché/cimenterie. Bien que les pénalités de coût puissent être substantielles à certaines teneurs en humidité élevées, il existe une situation favorable pour un SRF à moins de 20 % d’humidité, où les entreprises peuvent même être rémunérées pour le matériau. Les acheteurs potentiels comprennent les producteurs de ciment et de chaux, les usines de valorisation énergétique des déchets et les grands utilisateurs industriels de chaleur tels que les briqueteries, les papeteries, etc.
Pourquoi le SRF humide pose-t-il des problèmes dans les fours à ciment ?
Un SRF à forte teneur en humidité pose d’importants défis et entraîne des inefficacités dans l’exploitation des fours à ciment et des usines de valorisation énergétique des déchets, aggravés par la saisonnalité et les conditions climatiques, la teneur en humidité du SRF augmentant par temps humide.
Le problème principal réside dans le pouvoir calorifique (la quantité d’énergie libérée lors de la combustion). L’humidité du SRF absorbe la chaleur pendant l’évaporation, ce qui réduit l’énergie nette disponible pour le procédé du four ; cela entraîne d’importantes inefficacités thermiques. Les solutions de conditionnement et de séchage du SRF de Stronga produisent un SRF constamment sec, réduisant la teneur en humidité à moins de 20 %. Les problèmes posés par un SRF humide dans la production de ciment sont détaillés ci-dessous :
1. Valeur énergétique réduite : à mesure que la teneur en humidité du SRF augmente, une plus grande partie de l’énergie thermique du four est détournée pour évaporer l’eau contenue dans le SRF, plutôt que pour atteindre la température nécessaire à la formation du clinker. Cela réduit la production de ciment et la capacité de production du four. Des teneurs en humidité du SRF plus élevées, supérieures à 20 %, entraînent également d’importantes pertes de chaleur résiduelle (vapeur) via le conduit de fumée.
2. Instabilité de la flamme : les fours nécessitent une flamme stable à haute température pour maintenir la régularité du procédé. Un combustible à humidité irrégulière entraîne une combustion incomplète et des températures fluctuantes. Cela conduit à une mauvaise répartition de la chaleur dans la zone de combustion.
3. Risques d’instabilité opérationnelle : une humidité excessive peut entraîner des émissions plus élevées d’hydrocarbures imbrûlés, une plus grande libération de particules, des COV et des dommages physiques aux composants du four en raison des contraintes thermiques.
4. Consommation de combustible accrue : pour compenser l’énergie perdue dans l’évaporation de l’humidité, il faut brûler davantage de combustible, ce qui annule les avantages économiques et environnementaux de l’utilisation du SRF comme combustible alternatif aux combustibles fossiles.
La différence opérationnelle entre un SRF conditionné et stable à moins de 20 % d’humidité et un SRF à teneur en humidité plus élevée et variable est sans comparaison.
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Combustible solide de récupération – Combustible alternatif utilisé dans les fours à ciment
FlowDrya augmente le pouvoir calorifique du SRF
L’équipement FlowDrya est conçu pour réduire l’humidité du SRF de 40 % ou plus à un niveau constamment inférieur à 20 % sur l’ensemble du lit de matériau. La conception du lit de séchage profond de FlowDrya et l’agitation PulseWave™ assurent :
- Des résultats de séchage uniformes pour toutes les granulométries
- Un débit et une production élevés à partir de la capacité de four existante
- Des caractéristiques de combustible alternatif stables et prévisibles
- Une fiabilité de l’humidité qui répond aux normes strictes d’émissions de cheminée et évite les pénalités
- Un pouvoir calorifique accru et des performances de combustion améliorées
FlowDrya permet aux cimentiers pratiquant le recyclage de débloquer des marges bénéficiaires plus élevées tout en améliorant la conformité globale.
Le SRF sec fournit nettement plus d’énergie utilisable par kilogramme de combustible
Comparaison du pouvoir calorifique net – SRF humide (40 %) à 10 MJ/kg vs SRF sec (20 %) à 17 MJ/kg
Séchage du SRF par récupération de chaleur résiduelle
Pour chaque 4 GJ d’énergie thermique nécessaire à la production d’une tonne de ciment, jusqu’à 50 % de cette énergie est perdue sous forme de chaleur résiduelle. FlowDrya est capable d’utiliser la chaleur résiduelle du procédé de production de ciment pour sécher le SRF, créant ainsi une exploitation circulaire sur site. En tant que sous-produit de la production de ciment, cette chaleur a un coût symbolique – ce qui rend l’investissement dans un équipement FlowDrya encore plus attractif pour les cimentiers.
Ces cinq dernières années, en particulier, ont connu une forte inflation des coûts de l’énergie. Diriger la chaleur résiduelle disponible vers le FlowDrya SRF pour le procédé de séchage contribue à contrer cette hausse des coûts énergétiques en prenant le contrôle de la matière première, en remplaçant un gaz de plus en plus coûteux par un SRF meilleur marché et facilement disponible.
FlowDrya séchant le SRF avec l’agitation PulseWave™
Le séchage du SRF en action
Le procédé de lit de séchage profond de FlowDrya avec agitation PulseWave™ assure un débit élevé d’un SRF constamment sec. Regardez FlowDrya en action, séchant le SRF, dans la vidéo ci-dessous.
La qualité du SRF dépend de la réduction de l’humidité
Un SRF humide ne convient pas à une utilisation directe dans les fours à ciment ; il réduit l’efficacité du combustible, déstabilise la combustion et augmente les émissions. FlowDrya fait partie intégrante du procédé de conditionnement par lequel le SRF humide devient un combustible alternatif viable dans la fabrication du ciment. Maximisez les avantages financiers et environnementaux des combustibles alternatifs ; contactez Stronga dès aujourd’hui pour adapter votre FlowDrya SRF à vos besoins de séchage spécifiques.