La Figure 49 présente les émissions de CO et de NOx mesurées par notre appareil durant les campagnes de Les pertes par chaleur sensibles dans les fumée ent majoritaires, le de combus
III.C.4.a Emissions atmosphériques au cours des campagnes de mesure
mesure sur la grande chaudière.
0
relativement stables au cours des campagnes et d’une campagne à l’autre.
agne à l’autre mais de manière moins importante au
la
grille d’évacuation des cendres, provoquant une combustion dégradée visible sur les émissions de CO. Ce iveau plus faible (cf. campagne du 05.12.2010). Les résultats de mesure des émissions atmosphériques de ces trois journées n’ont pas été pris en compte dans la suite, car pas représentatifs du fonctionnement normal de la chaudière.
M. Didier Barth (Responsable de l’exploitation du chauffage à bois des Ponts-de-Martel) est intervenu le 08.12.2010 sur la grande chaudière à la demande de l’exploitant Energie durable SA pour optimiser les réglages de la chaudière (cf. compte-rendu de son intervention en Annexe 13). Les réglages majeurs réalisés sont :
- une augmentation de l’amenée du bois (plafonnée jusque là à une valeur qui ne permettait pas d’atteindre la puissance de consigne aux forts taux de charge),
- une baisse de la consigne d’oxygène résiduel (jusque là trop élevée, ce qui conduisait à des taux de CO élevés (temps de séjour insuffisant dans la chaudière, cf. paragraphe I.A.3.c)) ; ses réglages ont
ons de CO et de NOx et puissance fournie par la grande chaudière au cours des 3 campagne (moyennes horaires) rapportées à 11% d’O2 résiduel dans les fumées
Les résultats principaux sont les suivants :
Les émissions de NOx sont
Les émissions de CO varient fortement d’une camp cours d’une même campagne.
Durant les campagnes du 01.12.2010 et du 03.12.2010, la grande chaudière a présenté une panne de problème a été résolu dans la journée du 04.12.2010 et les émissions de CO sont redescendues progressivement à un n
eu une incidence directe sur les taux de CO en sortie de chaudière d’après des mesures spot réalisées avant/après réglages.
Les campagnes effectuées au mois de mars montrent des taux de CO plus élevés que celles de l’hiver (hors périodes de fonctionnement anormal), avec des taux de charge plus faibles.
La Figure 50 présente les émissions de CO et de NO mesurées par notre appareil durant les campagnes de mesure sur la petite chaudière.
0
Taux [mg/Nm3 ] , Puissance [kW]
16/08/2011 0
es campagnes et d’une campagne à l’autre.
on du taux de charge
résultats
avec notre analyseur de gaz Testo.
Figure 50 : Emissions de CO et de NOx et puissance fournie par la petite chaudière au cours des 3 campagnes de mesure (moyennes horaires) rapportées à 11% d’O2 résiduel dans les fumées
Les résultats principaux sont les suivants :
Les émissions de NOx sont relativement stables au cours d
Les émissions de CO varient fortement d’une campagne à l’autre et même au sein d’une même campagne.
Les campagnes effectuées avec des taux de charge plus faibles (août) montrent des taux de CO plus élevés.
III.C.4.b Emissions atmosphériques en foncti
La mesure des émissions atmosphériques des chaudières sur toute leur gamme de puissance est un autre des principaux de l’étude. Rappelons que les émissions ont été mesurées sur toute la durée des campagnes
La
horai .
Figure 51 présente les résultats des mesures d’émissions (CO, NOx) pour les deux chaudières en moyenne re (conformément à la norme)
0
Taux chargeconsigne [%]
taux CO/NOx [mg/m3 ]
Figure 51 : Emissions mesurées (CO, NOx) en fonction du taux de charge durant les campagnes de mesure (moyennes horaires), rapportés à 11% d’O2 résiduel dans les fumées ; en haut : grande chaudière, en bas : petite chaudière
Pour rappel, notre appareil de mesure surestime les taux de CO (<10%), tandis qu’il sous-estime les taux de NOx (25%) par rapport aux appareils de mesure réglementaires (cf. paragraphe II.C.7.b). Il mesure les taux de NO et de NO2. La valeur des NOx est obtenue en sommant le taux de NO exprimé en équivalent NO2, et le taux de NO2: Le
rés dans les fumées varient peu avec le taux de charge.
re générale, ils augmentent lorsque le taux de charge diminue, st
e CO explosent lors des périodes de stand-by et de faible charge, à cause des phases e OPair stipule que la valeur limite de 250 mg/Nm3 (pour le CO et les NOx) s’applique lorsque la puissance de la chaudière est supérieure à 60% de sa puissance maximale. Dans cette gamme de s résultats principaux sont les suivants :
Pour les deux chaudières, les taux de NOx mesu
Les taux de CO varient fortement. De maniè
ce qui est un phénomène couramment observé (cf. paragraphe I.A.3.e). En effet, la combustion e meilleure à la puissance nominale de la chaudière, car tous les paramètres sont optimisés. A l’inverse, les émissions d
d’arrêt/redémarrage de chaudière au cours desquelles l’apport en air n’est pas optimal.
La norm puissance :
- les taux de NOx mesurés dans les fumées sont toujours inférieurs à la valeur limite de la norme OPair,
- les taux de CO mesurés sur la grande chaudière sont en dessous ou proches de la valeur limite de la norme OPair, en revanche sur la petite chaudière ils sont parfois au dessus de la valeur limite réglementaire ;
Il est possible d’agir sur les taux de CO en optimisant l’excès d’air (cf. paragraphe I.A.3.c) : les réglages sur la petite chaudière resteraient encore à affiner afin de contenir les taux de CO en dessous de la valeur limite réglementaire. On rappelle qu’il y a une valeur optimale d’excès d’air (cf. Figure 8 p 32) pour laquelle les émissions de CO sont minimales (sur la Figure 8, la valeur optimale de l’excès d’air est de 1.3). La Figure 52 présente les émissions de CO des deux chaudières en fonction de l’excès d’air. On voit nettement une augmentation des émissions de CO avec l’excès d’air (dilution des fumées). NB : nous n’observons pas d’excès d’air en dessous de 1.5.
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600
Excès d'air [-]
CO [mg/Nm3 ]
COGC COPC
ont montré des taux conforme à la norme OPair, avec notamment des taux de poussières
3
Figure 52 : Emissions de CO en fonction de l’excès d’air (moyennes horaires) durant les campagnes de mesure
III.C.4.c Mesures OPair
Le Service de protection de l’air a réalisé un contrôle officiel des émissions sur la grande chaudière (mesure de réception) au mois de janvier 2012 (cf. PV de contrôle en Annexe 14). L’ensemble des émissions contrôlées (CO, NOx et poussières)
particulièrement bas (<10 mg/Nm tandis que la valeur limite est à 20), ce qui atteste de l’efficacité de l’électrofiltre.