Brevet FR2476739A1 — publié le 19810828

CENTRA@E ELECTROCALORICENE MOBILE A DECHETS L'invention concerne une gamme de centrales mobiles autonomes de pro duction d'électricité et de vapeur a partir de combustibles solides de récupération : copeaux, sciures, déchets de bois de délignage, déchets de recol- tes, paille, etc,.. Dans le domaine où S'est exercée notre recherche, différentes installa tions ont déjà été réalisées9 mais au coup par coup, sans souci de standardisation dans la conception. Ce développement n'a fait l'objet d'aucune règle d'organisation sur le plan utilisation. Toutes les installations ont été réalisées fixes, ne pouvant en aucun cas être déplacées ou revendues. Les différentes techniques utilisées sont classiques et traditionnelles eL ne vont pas dans le sens de l'innovation. Par exemple, les chaudières sont conçues avec des foyers maçonnés enterrés, ce qui pose certains problèmes qui n'ont pas été résolus, en particulier le décendrage qui reste difficile, l'o pération devant s'effectuer manuellement9 la mécanisation n'ayant pas apporté une amélioration sensible mais au contraire un coat supplémentaire. L'étude de marché que nous avons réalisée analysant les besoins potentiels en fonction des disponibilités en déchets nous a fait choisir trois puis- sauces : 20, 30, 40 Tonnes de déchets par jour, ce qui se traduit par une économie d'énergie primaire de 4 000 000 KW annuel pour la plus petite, 6 000 000 KW annuels pour la moyenne et 8 000 000 KW pour la plus grosse, soit pour chacune de ces centrales une économie prévisible de I 000, 1 500, 2 000 Tonnes é- qui valent de pétrole par an. L'originalité du projet réside dans le fait que chaque centrale a été étu- diée convie un ensemble préfabriqué en usine eux normes des containers, composé de plateformes transportables par voies routiere, ferrée et par bateau, permettant une mise en se-rvice sur le site par simples raccordements des différents circuits . thermiques, hydrauliques, pbeumatiques et électriques. La mobilité de l'installation permet soit pour des raisons de revente ou plus simplement suite l'épuisement du gisement de déchets de bois, de renta- biliser au maximum l'installation. En outre, cette mobilité donne une garantie à l'organisme de financement qui pourra par le fait prendre un nantissement, En outre, notre recherche s'est exercée dans le cadre d'un créneau bien déterminé suivant des techniques connues. L'invention réside essentiellement à mettre en oeuvre des matériels corme décrit précédemment dans un souci de simplicité et de fiabilité Chaque centrale est composée de - Une plateforme de préparation combuatible (repère 1) qui comprend .La déchiqueteuse (repère 1.1) avec son dispositif amont d'alimentation par tapis convoyeur, avec aire de déchargement en vrac ; le disposer tif pneumatique permettant d'acheminer les copeaux en sortie de la déchiqueteuse vers le sommet du silo permettant ainsi le remplissage gravitaire de ce dernier. Le silo (repère 1.2).permettant le stockage du combustible avec à sa base un dispositif d'extraction du combustible. Une vis sans fin (repère 1.3) permet l'acheminement du combustible dans une boîte pare-feu. La bolte pare-feu (repère 2.1) évite la communication du feu à partir-de la vis d'alimentation foyer au silo. Un dispositif anti-incendie se déclenche suite à une élévation anormale de la température de la vis d'alimenta tion foyer. L'ensemble du dispositif de la plateforme est commandé et contrôlé par micro-informatique, système Software. - Une platefofme chaudiere (repere 2) qui comprend Une chaudiere à production de vapeur 20/30 bar, équipée d'un foyer à vis d'alimentation permettant une alimentation variable suivant les allures de marché demandées (repère 2.3). Un dispositif de traitement d'eau (repère 2.5) permettant de corriger la qualité de l'eau d'alimentation, en particulier son "ph". Une bâche alimentaire (repère 2.2) recevant d'une part les condensats et permettant l'alimentation de la chaudière par l'intermédiaire de deux groupes alimentaires fonctionnant alternativement par fractions de temps. Une régulation permettant d'assurer à la chaudiere des temps de réponse tres courts sur des appels instantanés de vapeur. Un dispositif pneumatique d'alimentation en air primaire de la chaudiere. Un dispositif pneumatique d'extraction de fumées. A noter que le ventilateur d'alimentation en air primaire et le ventilateur d'extraction de fumées sont à vitesses variables et sont régulés en fonction d'une p, ellemême fonction de l'allure de-rmarche commandée de la chaudière. - Une plateforme génération (repère 3) qui comprend Une turbine à vapeur (repère 3.3) fonctionnant avec une contre pression, accouplée à un générateur électrique qui est dans la solution de base une génératrice asynchrone (repère3.2) mais qui peut être remplacée par un alternateur dans le cas d'une utilisation spécifique du courant électrique produit. Dans le cas d'utilisation d'une génératrice asynchrone, le courant électrique produit est réinJecté sur le réseau E.D.F. Un ut pupitre de commande et de contrôle (repère 3.1) des différentes plateformes2 réalisé suivant un système micro-informatique utilisant d'une part un ensemble dit HARDWARE, totalement banalisé, et d'autre part un programme SOFTWARE qui établit par son contenu l'ensemble des fonctions à réaliser. Les raccordements entre plateformes suivant les différents fluides (eau, vapeur) ainsi qu'électriques et électroniques seront réalisés par des systèmes rapides permettant, en cas d'incident2 d'isoler rapidement les plateformes entre elles. La mobilité de l'ensemble des plateformes s'effectue soit par mise en place à l'aide d'une grue à partir d'une remorque routière "Standard container" ou en adaptant aux plateformes des essieux permettant de circuler en remorque sur voie routière en convoi exceptionnel. REVENDICATIOt4S 1. Gamme de centrales mobiles de production le vapeur et d'électricité caractérisées par le fait que le combustible solide est composé de dechets de bois ou de récoltes. 2. Centrales selon 1 caractérisées par trois éléments ou plateformes - plateforme de préparation de'combustible et de stockage (1) - plateforme chaudière (2) - plateforme génération-régulation (3). 3. Centrales selon 1 et 2 caractérisées par une plateforme de préparation combustible et de stockage (1) composée de - une déchiqueteuse (1.1) et son dispositif d'alimentation amont - un silo (1.2) muni à sa base d'un dispositif d'extraction ; - une vis transport combustible (1.3) 4. Centrales selon 1 et 3 caractérisées par une plateforme chaudiere (2) composée de - une chaudière (2.4) à production de vapeur - une boîte pare-feu (2.1) - une vis d'alimentation de foyer (2.3) - un dispositif de traitement d'eau (2.5) - une bâche alimentaire 5. Centrales selon 1 et 2 caractérisées par une plateforme de génération et de régulation (3) composée de - une turbine à vapeur (3.3) - un générateur électrique (3.2) - un pupitre de commande et de contrôle intagrant mi système micro- informatique, 6. Centrales selon 1 et 2 caractérisées par l'aspect mobile de leur principe : mise en place à l'aide d'une grue, soit en adaptant à chaque plateforme suivan- 3, 4 et 5 des essieux permettant de circuler en remorque sur voie rou tière en convoi exceptionnel.