Brevet FR2941869A1 — publié le 20100813

La présente invention concerne un procédé de réduction et de contrôle des émissions d'oxydes d'azote (NOx) générés par la combustion de combustibles solides. L'invention concerne également une installation de combustion pour mettre en oeuvre ce procédé et trouve notamment application dans le traitement des fumées provenant de la combustion des déchets ménagers. Les oxydes d'azote ont des impacts négatifs sur la santé et l'environnement car ils contribuent à l'acidification des milieux naturels, au développement de la pollution photochimique et au réchauffement climatique. A ce titre, les instances européennes et internationales ont la volonté affirmée d'en réduire les émissions. La réduction des émissions d'oxyde d'azote constitue donc un enjeu important tant environnemental qu'économique. Les oxydes d'azote sont des sous-produits des réactions de combustion. Les oxydes d'azote sont issus des réactions entre l'azote (de l'air ou du combustible) et l'oxygène de l'air. Les oxydes d'azote (NOx) sont constitués principalement par le monoxyde d'azote NO (95%) et le dioxyde d'azote NO2 (5%) qui se forment lors des combustions à températures élevées pour les fumées issues de la combustion de déchets ménagers. La réduction de ces oxydes d'azote est nécessaire pour diminuer leur émission dans l'atmosphère. La majeure partie des oxydes d'azote formés dans les chambres de combustion provient de la réaction entre l'azote et l'oxygène de l'air comburant. Il existe 3 principales catégories de mécanismes de formation de NO. Les NOx dits � thermiques � qui se forment par oxydation à haute température (1300°C) de l'azote contenu dans l'air de combustion. Le mécanisme réactionnel considéré est, N2 + O -* NO + N (initiation du processus), N + 02 -* NO + O, N + OH -* NO + H. Les NOx dits � combustibles � qui se forment par oxydation à haute température de l'azote contenu dans les combustibles. Les liaisons carbone-azote qui sont simples ont une énergie de liaison plus faible que celle de la triple liaison N-N ; cette voie de formation de NO sera donc plus facile et plus rapide à � basse température � que celle du mécanisme de formation du NO-thermique. Des réactions rapides conduisent à la formation d'acide cyanhydrique HCN, qui réagit avec l'oxygène atomique pour produire du NCO, NH, CN suivi en milieu oxydant d'une décomposition du NCO en NO et CO. Enfin, le mécanisme NO-précoce (ou prompt-NO) consiste en la formation rapide de NO dans les milieux réactionnels riches en combustible (mécanisme initié par la réaction des radicaux hydrocarbonés type CHi avec i=0, 1, 2 sur le diazote N2 de l'air). La réaction principale d'initiation est : CH + N2 -* HCN + N, l'acide cyanhydrique HCN est rapidement oxydé pour former du NO ou N2 . Différents procédés ont été mis au point pour tenter de réduire les émissions d'oxydes d'azote émises lors de combustions, notamment des traitements dits � primaires � qui visent à diminuer la formation des oxydes d'azote et des traitements dits � secondaires � qui visent à détruire les polluants formés. Les traitements primaires les plus connus sont : - la recirculation des fumées, - l'étagement de l'air de combustion, - l'étagement du combustible, - le refroidissement de la flamme. En effet, la formation des NOx thermiques est limitée par une homogénéisation de la distribution de la température dans la chambre de combustion et par la réduction de la température de pointe, du temps de séjour des gaz et de la concentration en oxygène. La formation des NOx combustibles peut être limitée par une réduction des concentrations en oxygène dans les zones les plus chaudes des flammes. Ces traitements primaires, mis en oeuvre avec succès dans les brûleurs dits � bas-NOx � et les turbines à gaz, sont actuellement jugés insuffisants pour atteindre le niveau de réduction exigé par la réglementation en vigueur pour les foyers à combustible solide. La valeur limite d'émission (VLE) à ne pas dépasser en sortie de l'installation de combustion est par exemple actuellement fixée en application de la directive européenne 2000/76/CE du 4 décembre 2000 pour les oxydes d'azote à 200 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec (valeur en moyenne journalière) pour les installations d'incinération de déchets. La VLE de 200 mg/Nm3 est une limite d'émission journalière sur les NOx totaux exprimée en NO2. Les traitements secondaires sont basés sur la réaction chimique entre un réactif qui est l'ammoniac NH3 et les NOx pour former de l'azote et de l'eau. On utilise généralement de l'eau ammoniacale ou de l'urée sous forme solide ou liquide. On distingue les procédés par réduction non catalytique sélective dits � SNCR � et les procédés par réduction catalytique sélective dits � SCR �. Dans les procédés par réduction catalytique sélective dits � SCR �, le réactif est injecté dans la veine gazeuse, entre 200 et 300°C en amont d'un catalyseur. L'action du catalyseur permet de s'affranchir des températures de réaction élevées. Les procédés � SCR � permettent un abattement plus conséquent que les procédés � SNCR � tout en ayant une fuite faible en ammoniac. Cependant, ces procédés imposent des investissements plus lourds dus à l'utilisation de catalyseurs coûteux. Dans les procédés � SNCR �, on injecte le réactif dans la zone de post combustion des gaz (ou zone de combustion secondaire) à une température comprise entre 850°C et 1000°C afin de réduire les oxydes d'azote en vapeur d'eau et en azote moléculaire. La réaction consiste en une décomposition thermique du réactif, qui génère des radicaux NH;, capables de réduire les NOx en N2. Si la température d'injection du réactif est trop élevée, la réaction d'abattement des oxydes d'azote se trouve en compétition avec la réaction de formation de ces derniers, et ce dans des proportions non négligeables, le réactif va donc se dégrader en s'oxydant et générer davantage de NO. En revanche, si le réactif est injecté à une température trop basse, (inférieure à 850°C), il ne réagit pas et l'excès d'ammoniac constitue une fuite d'ammoniac dans les fumées. Une teneur anormalement élevée en ammoniac est mesurée en sortie de l'installation de combustion. Les réactions en présence d'ammoniaque sont les suivantes : NH3 + OH ou NH3 + O -* NH2 + H2O ou NH2 + OH et NH2 + NO (étape 25 principale de consommation du NO) -* N2 + H2O ou N2H + OH et N2H -* N2 + H. Typiquement, les procédés de type � SNCR � permettent une réduction de 50 à 70 % des émissions d'oxydes d'azote. Des rendements supérieurs nécessitent une maîtrise des paramètres de combustion et une optimisation des 30 températures d'injection et du temps de séjour du réactif. Dans la mesure où les procédés � SNCR � sont susceptibles de générer des fuites importantes d'ammoniac en aval de la chambre de combustion, ces procédés ne sont choisis que lorsqu'un faible abattement des valeurs de rejet atmosphérique est suffisant. Les installations de combustion sont en général équipées de ligne de traitement des fumées comprenant par exemple des filtres et /ou des laveurs de gaz pour capter les polluants. Lorsque des laveurs de gaz sont utilisés pour traiter les gaz acides, ils présentent l'inconvénient de solubiliser les fuites d'ammoniac. D'une part, l'odeur est particulièrement gênante au niveau de la station de traitement des effluents liquides et au niveau des gâteaux de filtration, obligeant à capoter ces installations. En outre, il est souvent nécessaire de respecter une valeur limite d'azote ou de NH4+ au rejet des effluents épurés. Dans ce cas, un traitement par � stripping � ou par évaporation totale des effluents liquides est indispensable. Ce type de traitement augmente alors considérablement le coût des investissements dédiés au traitement des oxydes d'azote par les procédés � SNCR � actuels. Par conséquent, les traitements primaires sont insuffisants car ils ne permettent pas d'obtenir des valeurs de rejet d'oxydes d'azote suffisamment bas. Les traitements secondaires de type � SNCR � quant à eux ont pour principal inconvénient de nécessiter de l'ammoniaque en quantité importante. L'utilisation de ce type de produit, qui peut être considéré comme un polluant, présente donc des inconvénients. L'ammoniac est considéré comme un gaz à effet de serre Il existe donc actuellement un besoin d'un nouveau procédé permettant de réduire et de contrôler les émissions d'oxydes d'azote (NOx) générés par la combustion de combustibles solides ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur. Il existe également un besoin d'un procédé non susceptible d'engendrer des fuites d'ammoniac vers le milieu naturel ou réduisant notablement l'occurrence de ce phénomène. L'invention propose un procédé à la fois économique et simple permettant de réduire significativement la quantité d'oxydes d'azote présents dans les fumées de combustion tout en limitant la formation d'espèces secondaires polluantes par l'utilisation d'eau seule ou d'eau additivée d'un réactif. Il a été trouvé, dans le cadre de l'invention, que la réduction significative des oxydes d'azote peut être obtenue par réaction de ces oxydes d'azote avec de l'eau sous forme liquide dans une zone de la chambre de combustion, à une température plus élevée que dans les procédés antérieurs. En outre, l'eau sous forme liquide peut permettre de transporter un réactif au plus près de la zone de production des NOx, tout en en réduisant la consommation et les fuites. En effet, l'invention concerne un procédé de réduction et de contrôle des émissions d'oxydes d'azote (NOx) générés par la combustion de combustibles solides, notamment des déchets ménagers, dans une chambre de combustion comprenant une zone primaire de combustion et une zone de post combustion, comprenant la combustion des combustibles solides engendrant un flux de gaz en combustion, le flux de gaz traversant la zone primaire de combustion et la zone de post-combustion. Selon l'invention, ledit procédé comprend l'injection d'eau sous forme liquide dans une partie de la zone de combustion primaire dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température supérieure à 1000°C, de préférence supérieure à 1050°C. L'injection d'eau dans cette zone du foyer permet de réduire considérablement la formation des NOx par diminution de la température locale 15 de la flamme et donc de réduire leurs émissions. L'eau injectée peut servir de vecteur à une injection de réactif. Selon ce mode de réalisation, l'eau est donc additionnée d'un réactif (par exemple l'urée ou l'eau ammoniacale). Ce mode de réalisation diffère des traitements secondaires décrits ci-dessus en ce que, d'une part, l'eau et le réactif sont 20 injectés dans la zone de combustion primaire et non dans la zone de post-combustion et d'autre part, le réactif est utilisé selon des quantités beaucoup plus faibles que lors des traitements secondaires de type � SNCR � classiques, tout en permettant d'obtenir un abattement de NOx plus conséquent avec moins de � fuite � de NH3. 25 Par conséquent, le procédé de l'invention permet bien de limiter, voire de supprimer les fuites d'ammoniac. En effet, lorsque l'on utilise uniquement de l'eau, on n'ajoute pas de composé susceptible de générer de l'ammoniac. Lorsque l'on utilise de l'eau additivée d'un réactif, le réactif est utilisé à beaucoup plus faible concentration que dans un procédé de type SNCR 30 classique. Par conséquent, les fuites d'ammoniac liées à la non consommation du réactif seront également beaucoup plus faibles. Dans le procédé de l'invention, le débit d'eau et éventuellement de réactif sont régulés par une étape de régulation de leur débit d'injection. Lors de cette étape de régulation les débits d'eau et éventuellement de réactif injectés sont adaptés afin que la valeur de rejet des oxydes d'azote ne dépasse pas une valeur fixée en consigne. Le procédé de l'invention permet ainsi le contrôle des émissions des oxydes d'azote. L'invention concerne encore une installation de combustion de 5 combustibles solides, notamment des déchets ménagers, pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention, comprenant : - un moyen d'introduction des combustibles solides 1 sur le plan de combustion 5, - un moyen pour initier la combustion des combustibles solides sur le plan de 10 combustion 5 ; - une chambre de combustion 2 comprenant une zone de combustion primaire 3 et une zone de post combustion 4, dans laquelle circule un flux de gaz en combustion ; et - un moyen d'évacuation des fumées sortant de la chambre de combustion ; 15 caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'injection d'eau conçu pour injecter de l'eau dans une partie de la zone de combustion primaire de la chambre de combustion dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température supérieure à 1000 °C, de préférence supérieure à 1050°C. On entend par � zone de combustion primaire �, la zone du four où 20 s'effectue la combustion des composés volatils issus de la décomposition et de l'oxydation des combustibles solides par l'air comburant primaire, et � zone de combustion secondaire �, dite de � post-combustion � la zone située en aval de la zone primaire. L'aval s'entend par rapport à la direction générale d'écoulement des gaz issus de la combustion. 25 Le procédé de l'invention permet d'obtenir seul un niveau de performance suffisant pour le respect de la réglementation actuelle. Il améliore les performances des procédés existants (SNCR ou SCR), tant en terme de niveau de rejet de NOx avec un effet de réduction de la concentration en NH4+ dans les rejets liquide de process qu'économiquement. 30 En effet, grâce au procédé de l'invention, les émissions d'oxyde d'azote sont inférieures à 200 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec. En outre, lorsque l'eau sert de vecteur à l'injection de réactif, selon la valeur de consigne donné à l'injection de réactif, on obtient un niveau de performance encore meilleur, les émissions d'oxyde d'azote peuvent alors être abaissées en deçà de 80 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec tout en ayant un niveau de consommation et de fuite inférieurs aux procédés antérieurs de type SNCR. Le procédé de l'invention consiste en une injection d'eau dans la zone de combustion des produits volatils, issus de la décomposition et de l'oxydation du combustible solide par l'air comburant primaire. Cette injection est réalisée bien en amont des niveaux d'injections des réactifs des procédés � SNCR � connus, puisqu'à ce niveau du foyer, plus proche du plan de combustion, la température élevée est réputée dégrader thermiquement les réactifs. Cette injection à débit variable permet de réduire et de maîtriser la température de la zone de combustion primaire d'une installation à combustible solide (de composition homogène ou hétérogène), alimentée de façon continue ou discontinue, afin d'en homogénéiser la température et la composition gazeuse. L'injection d'eau sous forme liquide, orientée dans une zone propice de la chambre de combustion, permet de réguler les pics de température de la zone de combustion primaire et donc de limiter la génération des NOx. Les pics sont régulés par le refroidissement que l'échauffement de l'eau et son changement d'état produisent (� flashage � de l'eau en vapeur d'eau). Les pics de température sont également réduits par l'homogénéisation de la température dans la chambre de combustion due à la rupture des écoulements laminaires des gaz suite à l'expansion de l'eau lors de son évaporation rapide. En effet, le passage de la phase liquide en phase vapeur permet d'obtenir une température et une composition homogène des gaz et éventuellement de diffuser rapidement le réactif dans l'ensemble du volume à traiter. Le choix d'eau sous forme liquide et non d'air comprimé ou vapeur d'eau (gaz) favorise donc également le brassage de la veine gazeuse et une homogénéité en température du flux de fumées. L'eau injectée, comprenant éventuellement le réactif juste nécessaire, est pressurisée pour être introduite avec vélocité et turbulences par un nombre suffisant d'orifices pour pénétrer la veine gazeuse et l'homogénéiser au mieux, tant en termes de température que de composition. En outre, lorsque l'eau et le réactif sont utilisés sous forme de mélange, l'eau permet le transport de ce réactif jusqu'au point d'utilisation sans risque de colmatage, car ce réactif est utilisé à faible concentration dans le fluide porteur, et sans nécessiter une qualité de fluide particulière contrairement aux procédés SNCR actuels utilisant par exemple de l'eau déminéralisée pour véhiculer de l'urée. En effet, l'eau utilisée dans le procédé de l'invention peut-être de qualité variable. On peut notamment utiliser des déchets aqueux tels que les effluents issus d'un process. L'eau permet en outre de protéger ce réactif de la dégradation thermique que son injection seul dans la zone très chaude de combustion primaire lui occasionnerait immanquablement, inhibant ainsi son efficacité. Les autres procédés SNCR n'injectent les réactifs que dans la zone de post- combustion, à des températures bien inférieures. Le procédé de l'invention permet donc de limiter la consommation de réactif pour réduire la quantité des NOx produits en permettant au réactif de réagir avec les NOx dès leur formation et en diffusant le réactif d'une façon homogène, permettant ainsi de travailler au plus près de la stoechiométrie. Dans la mesure où le procédé de l'invention utilise peu de réactif, il est moins susceptible d'engendrer des fuites de réactif. Le procédé de l'invention peut donc permettre également d'éviter le recours à un stripping ou à l'évaporation totale des effluents en cas de laveurs placés en aval de l'installation de combustion. Du point de vue environnemental, le procédé de l'invention permet donc : - de réduire en continu la valeur des NOx au rejet atmosphérique, - de se passer de catalyseur, - d'atteindre des bas niveaux d'émission d'oxydes d'azote, notamment des valeurs inférieurs à 80 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec, en utilisant un additif (par exemple de l'eau ammoniacale ou de l'urée) avec une consommation en réactif et une fuite moindre en ammoniac par rapport à un procédé SNCR classique, - de traiter thermiquement, de façon rémunérée ou non, des déchets aqueux, permettant ainsi de réduire ou supprimer des rejets liquides, - de réduire les fuites d'ammoniac vers le milieu naturel, que ce soit par le biais des rejets atmosphériques ou des rejets aqueux si l'installation est munie de laveurs de fumées, car ces fuites sont préjudiciables à l'environnement (effet de serre, couche d'ozone...) et à la santé. Du point de vue économique, le procédé de l'invention permet : - d'abaisser ou de réguler, le niveau de température de la chambre de combustion permettant ainsi de protéger les réfractaires et/ou les tubes de chaudière des températures trop élevées et des accrochages de cendres volantes, accroissant la longévité de la chambre de combustion (faisceaux tubulaires, réfractaires ) et sécurisant les interventions de maintenance lors d'arrêts (chutes d'accrochages), - de compenser si nécessaire l'abaissement de la température moyenne par une augmentation de la consommation horaire de combustible et d'améliorer de cette façon la capacité d'incinération, - de régulariser le débit vapeur d'une installation alimentée en combustible par enfournement discontinu, surtout si le combustible est de qualité et de composition variable, - d'éviter des investissements lourds (catalyseurs, stripping ou évaporation d'effluents en cas de laveur), - de réduire considérablement les coûts dus aux prix des réactifs dans la mesure où le procédé n'utilise pas ou peu de réactif, - un gain d'espace dans le cas d'injection d'eau seule car il n'y a pas besoin du système de stockage de réactif (procédés SNCR) ou de catalyseurs (procédés SCR). Le procédé de l'invention a donc un coût de possession réduit par rapport aux autres technologies utilisées. Enfin, le procédé de l'invention comporte en outre l'avantage non négligeable d'être adaptable aux installations existantes, qu'elles soient ou non déjà équipées de systèmes de réduction des NOx (SNCR ou SCR), de par la possibilité d'adapter le dispositif d'injection aux équipements existants, en dimensionnement, nombre, qualité, soit par des orifices existants car l'injection peut être directionnelle, soit par la création de nouveaux piquages dédiés mieux adaptés. Le procédé de l'invention est également adaptable aux installations nouvelles, en adaptant dès la conception l'installation projetée à ce procédé. Le procédé de l'invention peut présenter les caractéristiques suivantes seules ou en combinaison : - on injecte en outre un réactif permettant de décomposer les oxydes d'azote, - le réactif est choisi parmi l'urée ou l'eau ammoniacale, - le réactif et l'eau sont injectés conjointement en mélange ou non dans la chambre de combustion, de préférence en mélange, - le ratio des quantités d'eau injectées en litre sur les quantités de combustibles solides introduites en tonne est supérieur à 50 I/T, de préférence supérieur à 100 I/T et mieux encore supérieur à 200 I/T, - le ratio des quantités d'eau injectées en litre sur les quantités de combustibles solides introduites en tonne est en général inférieur à 1000 I/T, de préférence inférieur à 600 I/T, - le ratio des quantités de réactif injectées en litre sur les quantités de combustibles solides introduites en tonne est compris entre 0 et 15 I/T, de préférence compris entre 0 et 10 I/T, et mieux encore entre 0,5 et 10 I/T, - le procédé comprend en outre une étape de régulation du débit d'injection d'eau et éventuellement de réactif. - l'étape de régulation du débit d'injection d'eau et éventuellement de réactif 15 comprend : • la détermination des valeurs d'oxydes d'azote dans le flux de gaz sortant de la chambre de combustion ; • la comparaison des valeurs d'oxydes d'azote déterminées avec une valeur d'oxydes d'azote de consigne ; 20 • le calcul de l'écart entre les valeurs d'oxydes d'azote déterminés et la valeur d'oxydes d'azote de consigne ; • la détermination de la température du flux de gaz de combustion ; • le calcul de l'écart entre la température déterminée du flux de gaz de combustion et une température de consigne ; 25 • la commande du débit d'eau et éventuellement de réactif injectés en fonction des écarts déterminés, - l'étape de régulation du débit d'injection d'eau et éventuellement de réactif peut comprendre également la mesure de l'ammoniac en sortie de la chambre de combustion et l'ajustement du débit d'eau et éventuellement de réactif en 30 fonction de cette mesure, - selon le procédé de l'invention, le rejet de NOx est inférieur à 200 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec, de préférence inférieur à 180 mg/Nm3 sec à 110/0 d'O2 sur gaz sec et mieux encore inférieur à 80 mg/Nm3 sec à 11% d'O2 sur gaz sec, selon les quantités d'eau et éventuellement de réactif utilisées. L'installation de combustion de l'invention présente en outre les caractéristiques suivantes seules ou en combinaison : - il comporte en outre un système de commande du débit d'eau injectée, - il comporte en outre un système d'injection d'un réactif et un système de commande du débit de réactif injecté, - le système d'injection du réactif peut communiquer avec le système d'injection d'eau, - le système de commande de l'injection d'eau et éventuellement de réactif comprend : un analyseur 11 pour déterminer les valeurs d'oxydes d'azote dans le flux de gaz sortant de la chambre de combustion ; • une chaîne de mesure de la température de la chambre de combustion ; • un calculateur 12 produisant, en fonction des valeurs d'oxydes d'azote déterminées par l'analyseur, de la température déterminée par la chaîne de mesure, et d'une valeur de consigne de rejet d'oxydes d'azote et de température à respecter, des signaux de commande représentatifs du débit d'eau et éventuellement de réactif voulus ; le système d'injection d'eau comportant un moyen de réglage du débit d'eau injectée commandé par le signal de commande ; et éventuellement le système d'injection de réactif comportant un moyen de réglage du débit de réactif injecté commandé par le signal de commande, - le système de commande de l'injection d'eau et éventuellement de réactif peut comprendre en outre un moyen de mesure de l'ammoniac en sortie de la chambre de combustion, un calculateur adaptant en fonction de la valeur d'ammoniac mesurée les signaux de commande représentatifs du débit d'eau et éventuellement de réactif voulus ; - les moyens de réglage du débit d'eau et éventuellement de réactif comprennent au moins une pompe 13 et au moins une vanne régulatrice de pression 7, et éventuellement une nourrice et un capteur de pression, et éventuellement au moins une pompe doseuse 15, - le système d'injection d'eau comprend un ou plusieurs modules d'injection comprenant : • une ou plusieurs cannes d'injection (60), • un ou plusieurs portes buse (20) et • une ou plusieurs buses d'injection (30), - les différents éléments du module d'injection peuvent être fixes, rétractables ou orientés. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit et qui est faite au regard des figures annexées : - la figure 1 est une représentation schématique d'une installation de combustion de l'état de la technique, - la figure 2 est une représentation schématique de l'installation de combustion de l'invention, - les figures 3.a et 3.b sont deux représentations d'un module d'injection, - la figure 4 représente des courbes d'évolution de la température pour le four A dans un procédé sans injection d'eau et dans un procédé de l'invention comprenant un étape d'injection d'eau. La figure 1 représente une installation de l'art antérieur de type SNCR. Cette installation de combustion comprend un moyen d'introduction des combustibles solides tel qu'une trémie d'alimentation des déchets 1, une chambre de combustion 2 comprenant une zone primaire de combustion 3 et une zone de post-combustion 4, un plan de combustion 5, un système SNCR d'injection d'un réactif 6 et un système de régulation du débit de réactif comportant par exemple des vannes régulatrices de débit 7. Des canalisations permettent d'acheminer le réactif vers la zone de post-combustion. L'injection peut être réalisée sur plusieurs niveaux selon l'allure de la combustion afin de n'injecter le réactif que dans une zone de températures comprises entre 850 et 1000°C. Si la température est trop basse, la réaction n'est pas complète et la fuite d'ammoniac augmente en sortie du four. Si la température est trop élevée, il y a dégradation du réactif et donc augmentation de la consommation. Le système d'injection du réactif est configuré pour injecter précisément dans la zone de combustion secondaire. Le trait en pointillé 8 représente la limite entre la zone de combustion primaire et la zone de post-combustion. La figure 2 représente un mode de réalisation de l'installation de combustion de l'invention comprenant un moyen d'introduction des combustibles solides dans la zone de combustion tel qu'une trémie d'alimentation des déchets 1, une chambre de combustion 2 comprenant une zone primaire de combustion 3 et une zone de post-combustion 4 et le système d'injection d'eau et éventuellement de réactif 6 permettant d'injecter au point d'injection 9. L'installation de l'invention comporte en outre un moyen d'évacuation des fumées sortant de la chambre de combustion 10 tel qu'une cheminée. Selon l'invention, le système d'injection d'eau est conçu pour injecter de l'eau dans une partie de la zone primaire de combustion dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température d'au moins 1000°C. Afin de déterminer cette zone dans la zone primaire de combustion, des mesures de températures dans les zones concernées par l'injection doivent être réalisées. Une modélisation de la chambre de combustion aide au choix de l'implantation, car elle permet de mettre en évidence les veines gazeuses, les écoulements laminaires et turbulents, leurs gradients de température. L'homme du métier est tout à fait en mesure de déterminer à partir des résultats, ladite zone de température et d'adapter les systèmes d'injection de façon à précisément diriger l'injection dans cette zone. L'installation de combustion de l'invention peut comporter en outre un système de commande des débits d'eau et éventuellement de réactif injectés. Ce système de commande peut comprendre un analyseur 11 permettant de déterminer la valeur d'oxydes d'azote dans le flux de gaz sortant de la chambre de combustion. L'analyseur peut par exemple déterminer les valeurs d'oxydes d'azote par mesure des valeurs d'oxydes d'azote immédiatement avant rejet atmosphérique, par mesure des valeurs d'oxydes d'azote en sortie de la chambre de combustion, par mesure de la température de la veine gazeuse ou par une combinaison de deux ou plus de ces mesures avec des variantes pouvant utiliser le débit vapeur ou d'autre grandeurs physiques ou chimiques. Lorsque l'analyseur mesure la valeur d'oxydes d'azote immédiatement avant rejet atmosphérique, on peut utiliser un analyseur multipolluant. Ce mode de réalisation correspond à celui de la figure 2. L'analyseur 11 est relié à un calculateur 12 produisant, en fonction de la valeur d'oxydes d'azote déterminée par l'analyseur 11, des autres grandeurs mesurées, une valeur de consigne de rejet d'oxydes d'azote à respecter, des signaux de commande représentatifs du débit d'eau et éventuellement de réactif voulus. Le système d'injection d'eau comporte un moyen de réglage du débit d'eau injectée commandé par le signal de commande. Le moyen de réglage du débit peut, par exemple, être une vanne de régulation de pression 7 disposée sur une canalisation d'eau , l'eau étant préalablement mise sous pression par l'intermédiaire d'une pompe ou suppresseur 13. La pompe 13 permet de pressuriser le fluide utilisé à une pression fixe maximale désirée. La vanne de régulation de pression régule la pression juste nécessaire à la buse d'injection pour obtenir le débit requis. Le moyen de réglage du débit d'eau peut être complété éventuellement d'une nourrice et d'un capteur de pression afin d'ajuster plus précisément le débit. La nourrice permet de stabiliser la pression du fluide pour la distribuer à la buse et le capteur de pression, placé sur la nourrice, mesure la pression du fluide délivrée à la buse et renseigne en continu la régulation. La régulation de la pression d'eau permet d'adapter constamment son débit au résultat désiré et mesuré, dans des limites définies par les capacités de l'installation thermique et la nature du combustible. Enfin, l'installation de combustion de l'invention peut comprendre un système d'injection d'un réactif 6 communiquant de préférence avec le système d'injection d'eau. Le système d'injection du réactif comprend une cuve de stockage 14 reliée à un système de dosage tel qu'une pompe doseuse 15. Dans ce cas, un système de commande du débit d'injection de réactif détermine les quantités de réactif nécessaires. La pompe doseuse est ensuite activée sur commande pour libérer le réactif aux concentrations désirées dans la canalisation d'eau. Le système d'injection d'eau et de réactif peut comprendre un ou plusieurs modules d'injection. Des exemples de modules d'injection sont représentés sur les figures 3.a et 3.b. Un module est composé des éléments suivants : - une canne d'injection 60, - un porte-buse 20 et - une buse d'injection 30. Ces différents moyens pouvant être fixes, rétractables ou orientés. Le module d'injection traverse la paroi du four 50. Une extrémité est fixée à la paroi du four par des moyens de fixation 40 et est reliée au moyen de réglage du débit d'eau par l'intermédiaire de canalisations 6. L'autre extrémité comprenant la buse 30 débouche dans la chambre de combustion. L'injection peut se faire en utilisant des voies existantes (regards, piquages pour sondes, buses d'injection d'air par exemple....) ou des passages aménagés spécifiquement pour permettre de viser les endroits de la chambre de combustion propices à la génération de NOx et à l'homogénéisation de la veine gazeuse. Pour pouvoir injecter dans une partie de la zone de combustion primaire dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température supérieure à 1000°C, soit le module d'injection est directement positionné pour injecter dans ladite zone, soit ses éléments constitutifs permettent d'orienter l'injection dans la dite zone. Lorsque les systèmes d'injection sont situés dans des passages spécialement aménagés, la tête d'injection peut directement déboucher dans la zone primaire de combustion et donc se trouver au plus près de la zone de température selon l'invention. Lorsque l'on utilise des conduits existants, on peut utiliser un module d'injection pouvant faire une injection orientée ou directionnelle. Par exemple, le porte-buse est réalisable à l'inclinaison désirée. De même, les buses de pulvérisation peuvent injecter selon un angle particulier. La combinaison du réglage de l'orientation de la tête porte buse, de l'angle choisi pour l'usinage de la tête porte buse et de l'angle de pulvérisation de la buse permet de pulvériser l'eau selon une orientation inscrite dans un volume correspondant presque à une sphère. Les possibilités de réglage permettent donc toujours d'obtenir le résultat souhaité. Le nombre, les dimensions, les variations possibles du rapport débit/pression, les implantations et les orientations possibles des buses de pulvérisation permettent d'équiper n'importe quelle chambre de combustion d'une installation de combustion. La canne d'injection permet de canaliser le fluide, de traverser la paroi du four, de résister aux agressions dues aux caractéristiques physiques et chimiques régnant à l'intérieur de la chambre de combustion, de supporter la tête porte buse d'injection et d'orienter sur 360° la tête porte buse pour permettre de diriger le fluide vers la zone visée. La tête porte buse d'injection permet de canaliser le fluide, de résister aux agressions dues aux caractéristiques physiques et chimiques régnant à l'intérieur de la chambre ce combustion, de supporter la buse d'injection, d'orienter la buse d'un angle (défini lors de sa conception et usinage) pouvant varier de 0 à 135°, toujours pour diriger le fluide vers la zone visée. On utilise de préférence une buse d'injection 30. L'angle de pulvérisation peut être choisi dans les gammes existantes des fabricants ou réalisé sur demande. Le débit horaire maximal varie en fonction des dimensions de l'orifice central de la buse, donc de la taille de la buse. La variation de pression engendrée par la vanne régulatrice (variable dans un rapport de 1 à 6) permet de faire varier ce débit entre un minimum et un maximum (variable dans un rapport de 1 à 30) pour lesquels la pulvérisation reste de très bonne qualité. L'installation de combustion de l'invention peut également comprendre un système de traitement des fumées comprenant par exemple un filtre à manche et un laveur de gaz. L'eau utilisée peut être de qualité variable (potable, industrielle, de forage, de rivière, recyclée, chargée, polluée (déchets aqueux), filtrée, additivée, etc...) selon les caractéristiques de la zone de combustion et du circuit emprunté par le flux de gaz de combustion jusqu'à leur rejet à l'atmosphère. L'eau peut également servir à véhiculer un réactif visant à modifier les caractéristiques des gaz de combustion. Le réactif permet notamment de décomposer les oxydes d'azotes. Le réactif peut être choisi parmi l'urée, l'eau ammoniacale, ou autre, fonction de l'effet recherché. Les solutions ammoniacales ont en général des concentrations allant de 20 à 35%. On utilise de préférence de l'eau ammoniacale à 25%. L'urée liquide utilisée est de préférence de l'urée à environ 30% en poids. Selon ce mode de réalisation, on a constaté les avantages surprenants suivants. Contrairement aux idées reçues, les réactifs ne sont pas dégradés malgré les températures élevées dans la zone d'injection. Il semble que le réactif est dans ce cas protégé par le flashage de l'eau, c'est à dire le passage de l'état liquide à l'état vapeur et la régulation de la température au point d'injection. En outre, on obtient avec une consommation réduite de ces réactifs des niveaux de NOx pouvant être inférieurs à 80 mg/Nm3 sec à 11 % d'02 sur gaz sec, et un niveau de fuite de NH3 qui peut être inférieur aux valeurs habituellement constatées. Ceci étant dû à la faible génération de NOx et à l'injection de réactif au plus près de leur création. L'injection peut également si nécessaire être assistée par un fluide annexe, air comprimé ou vapeur par exemple. Le procédé de l'invention peut bien évidemment être utilisé en complément d'autres procédés afin d'en améliorer les performances, le bilan de fonctionnement ou de réduire le dimensionnement des installations de combustion mettant en oeuvre le procédé. Le procédé de l'invention peut également être utilisé enfin pour d'obtenir concomitamment d'autres résultats, comme la régularisation de la combustion, la protection du four, l'augmentation de la capacité horaire, etc... Enfin, l'installation de combustion et le procédé décrits précédemment trouvent notamment applications dans le traitement des fumées provenant de la combustion des déchets ménagers. Les exemples suivants illustrent l'invention. Exemples Les essais ont été réalisés avec différentes installations de combustion de 25 déchets ménagers comprenant notamment des fours à grilles différents en géométrie, dimensionnement et principe. 1. Essais sur ligne type A : chaudière munie d'une grille (ou plan) de combustion pour déchets ménagers et industriels. Les essais réalisés sur la ligne A ont pour objectifs de comparer les trois procédés suivants : - un procédé ne comportant pas d'étape d'injection d'eau, appelé � base �, 30 - un procédé comportant une étape d'injection d'eau seule sans réactif, appelé � DNS � (Dénox simple) et - un procédé comportant une étape d'injection d'eau additionnée d'eau ammoniacale à 25% appelé � DNC � (dénox composé). Le tableau suivant reprend les caractéristiques et les paramètres des trois procédés. PROCEDE Base DNS DNC Débit de déchets T/h 6,434 6,838 6,372 Débit d'eau I/h 0 1450 1460 Ratio eau / déchet I/T 0 212 229 Débit d'eau ammoniacale 25% I/h 0 0 9,5 Ratio réactif / déchet I/T 0 0 1,49 Débit vapeur t/h 18,76 18,78 18,39 rendement % 84,6 83,5 84 Temps de séjour à T> 850°C s 4,2 3,6 3,6 VALEURS BRUTES Fumées sortie FaM CO ppm 6 18 21 NH3 sortie FaM mg/m3 II. Essai sur ligne type B et C : fours à grille pour déchets ménagers et industriels, munis d'un traitement des fumées commun. Cet essai a été réalisé suivant un procédé comportant une injection d'eau 35 additionnée d'eau ammoniacale à 25%. PROCEDE DNC Débit de déchets (Ligne B) T/h 2,233 Débit de déchets (Ligne C) T/h 2,804 Débit d'eau I/h 3000 pour l'ensemble des 2 lignes Ratio eau / déchet I/T 596 Débit d'eau ammoniacale 25% I/h 9 pour l'ensemble des 2 lignes Ratio réactif / déchet I/T 1,79 ESSAI 1 2 3 4 Horaire début h : mn 9:50 10 : 39 11 : 28 12 : 54 Horaire fin h : mn 10 : 37 11 : 27 12 : 53 13 : 56 VALEURS BRUTES Fumées sortie FaM 02 % 12,2 12,1 12,3 12,8 CO ppm 0 0 0 0 NO ppm 72 65 NO2 ppm 1 1 NO, ppm 73 66 N2O ppm 2,5 3,7 NH3 FaM mg/Nm3 III. Essai sur lignes type B et C à consigne Cet essai a été réalisé suivant un procédé comportant une étape d'injection d'eau additionnée d'eau ammoniacale à 25%. CONDITIONS DE MARCHE unité Débit de déchets ménagers T/h 5 Débit d'eau pour l'ensemble 1/h 2760 des 2 lignes Ratio eau / déchet 1/T 552 Débit eau ammoniacale à 25 0/0 I/h 45 pour l'ensemble des 2 lignes Ratio réactif / déchet 1/T 9 ESSAIS Horaire du début h : mn 9 h 30 Horaire de fin h : mn 12 h 00 VALEURS CORRIGEES Fumées sortie filtre à manche Fuite NH3 mg/Nm3 sec à 11% 02 sur 4,66 gaz sec Fumées sortie cheminée 02 % 11,72 CO mg/Nm3 sec à 110/0 02 sur 5,54 gaz sec NOx en cheminée mg/Nm3 sec à 11% 02 sur 62 ,4 gaz sec Cet essai montre les performances permises par ce procédé de réduction des NOx, pour une consommation de réactif et des fuites de NH3 inférieures à celles constatées avec les procédés antérieurs, IV. Essai sur lignes B et C avec de l'urée liquide 30% Cet essai a été réalisé suivant un procédé comportant une étape d'injection d'eau additionnée d'urée liquide à 30%. CONDITIONS DE MARCHE unité Débit de déchets ménagers T/h 5,5 Débit d'eau I/h 2000 Ratio eau / déchet I/T 364 Débit urée 30% I/h 9 Ratio réactif / déchet I/T 1,64 VALEURS CORRIGEES Fumées sortie cheminée NOx en cheminée mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur 190,28 gaz sec Conclusion : Les essais réalisés sur différents installation comprenant des chambres de combustions à grilles, différentes (en géométrie, dimensionnement, principe...) ont mis en évidence que le procédé de l'invention : - permet de réduire en continu la valeur de NOx au rejet atmosphérique (de 320 à 170 mg/Nm3 sec à 1% d'O2 sur gaz sec en moyenne), - permet d'atteindre des niveaux de NOx plus bas ( Revendications1. Procédé de réduction et de contrôle des émissions d'oxydes d'azote (NOx) générés par la combustion de combustibles solides, notamment des déchets ménagers, dans une chambre de combustion (2) comprenant une zone primaire de combustion (3) et une zone de post combustion (4), comprenant la combustion des combustibles solides engendrant un flux de gaz en combustion, le flux de gaz traversant la zone primaire de combustion et la zone de post-combustion, caractérisé en ce qu'il comprend l'injection d'eau sous forme liquide dans une partie de la zone de combustion primaire dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température supérieure à 1000°C, de préférence supérieure à 1050°C. 2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'on injecte en outre un réactif permettant de décomposer les oxydes d'azote. 3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que le réactif est choisi parmi l'urée ou l'eau ammoniacale. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3 caractérisé en ce que le réactif et l'eau sont injectés conjointement, en mélange ou non, dans la chambre de combustion. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ratio des quantités d'eau injectées en litre sur les quantités de combustibles solides introduites en tonne est supérieur à 50 I/T, de préférence supérieur à 100 I/T et mieux encore supérieur à 200 I/T. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le ratio des quantités de réactif injectées en litre sur les quantités de combustibles solides introduites en tonne est compris entre 0 et 15 I/T, de préférence entre 0 et 10 I/T. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de régulation du débit d'injection d'eau et éventuellement de réactif. 8. Procédé selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'étape de régulation du débit d'injection d'eau et éventuellement de réactif comprend : la détermination des valeurs d'oxydes d'azote dans le flux de gaz sortant de la chambre de combustion ; - la comparaison des valeurs d'oxydes d'azote déterminées avec une valeur d'oxydes d'azote de consigne ; - le calcul de l'écart entre les valeurs d'oxydes d'azote déterminés et la valeur d'oxydes d'azote de consigne ; - la détermination de la température du flux de gaz de combustion ; - le calcul de l'écart entre la température déterminée du flux de gaz de combustion et une température de consigne ; - la commande du débit d'eau et éventuellement de réactif injectés en fonction des écarts déterminés. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes 20 caractérisé en ce que le rejet de NOx est inférieur à 200 mg/Nm3 sec à 110/0 d'O2 sur gaz sec, de préférence inférieur à 180 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec et mieux encore inférieur à 80 mg/Nm3 sec à 11 % d'O2 sur gaz sec, selon les quantités d'eau et éventuellement de réactif utilisées. 25 10. Installation de combustion de combustibles solides, notamment des déchets ménagers, comprenant : - un moyen d'introduction des combustibles solides (1) sur le plan de combustion (5) ; - un moyen pour initier la combustion des combustibles solides sur le plan de 30 combustion (5) ; - une chambre de combustion (2) comprenant une zone de combustion primaire (3) et une zone de post combustion (4), dans laquelle circule un flux de gaz en combustion ; et - un moyen d'évacuation des fumées sortant de la chambre de combustion ; 15caractérisée en ce qu'elle comprend un système d'injection d'eau conçu pour injecter de l'eau dans une partie de la zone de combustion primaire de la chambre de combustion dans laquelle le flux de gaz en combustion est à une température supérieure à 1000 °C, de préférence supérieure à 1050°C. 11. Installation de combustion selon la revendication 10 caractérisée en ce qu'il comporte en outre un système de commande du débit d'eau injectée. 12. Installation de combustion selon la revendication 10 ou 11 caractérisée 10 en ce qu'il comporte en outre un système d'injection d'un réactif et un système de commande du débit de réactif injecté. 13. Installation de combustion selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 caractérisée en ce que le système de commande de l'injection d'eau et 15 éventuellement de réactif comprend : - un analyseur (11) pour déterminer les valeurs d'oxydes d'azote dans le flux de gaz sortant de la chambre de combustion ; - une chaîne de mesure de la température de la chambre de combustion, 20 - un calculateur (12) produisant, en fonction des valeurs d'oxydes d'azote déterminées par l'analyseur, de la température déterminée par la chaîne de mesure, et d'une valeur de consigne de rejet d'oxydes d'azote et de température à respecter, des signaux de commande représentatifs du débit d'eau et éventuellement de réactif voulus ; 25 le système d'injection d'eau comportant un moyen de réglage du débit d'eau injectée commandé par le signal de commande et éventuellement, le système d'injection de réactif comportant un moyen de réglage du débit de réactif injecté commandé par le signal de commande. 30 14. Installation de combustion selon la revendication 13 caractérisée en ce que les moyens de réglage du débit d'eau et éventuellement de réactif comprennent au moins une pompe (13) et au moins une vanne régulatrice de pression (7), et éventuellement une nourrice, un capteur de pression, et une pompe doseuse (15).5 15. Installation de combustion selon l'une quelconques des revendications 10 à 13 caractérisée en ce que le système d'injection d'eau comprend un ou plusieurs modules d'injection comprenant : - une ou plusieurs cannes d'injection (60), - un ou plusieurs portes buse (20) et - une ou plusieurs buses d'injection (30).