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Valorisation de l’énergie thermique des fumées de cubilot par cogénération

20/11/2013

Projet S1F2097. Diffusion réalisée en 2012
Le projet a été présenté à la Commission Technique de la Métallurgie des Fontes en mars 2012.

Le système de récupération de chaleur d’un cubilot à vent chaud classique est un échangeur de chaleur permettant de préchauffer l’air de combustion en refroidissant les fumées à haute température. Aujourd’hui, la chaleur contenue dans le circuit d’huile n’est pas valorisée dans le procédé de fabrication, elle est simplement dissipée par des aéro-réfrigérants.

Outre une diminution de l’efficacité énergétique du procédé de fabrication, cette dissipation nécessite une consommation électrique supplémentaire au processus de fabrication (ventilateurs des aéro-réfrigérants).

Une des pistes d’optimisation des ressources énergétiques dans le monde industriel consiste à valoriser les sources chaudes disponibles à basse et moyenne températures qui contiennent une quantité d’énergie thermique très importante, généralement non valorisée par manque de solutions techniques.

Objectifs

Lancé en 2011, le projet ORCHID piloté par Enertime est dédié à la démonstration de la pertinence d’un projet de valorisation d’énergie perdue par la technologie des cycles organiques de Rankine (ORC) pour produire de l’électricité qui sera réinjectée dans le réseau interne de l’usine. Le projet, co-financé dans le cadre d’un programme Ademe-Total, a pour objectifs de :

  • valider le fonctionnement et confirmer les performances du module ORC sur la source de chaleur disponible dans la fonderie,
  • confirmer la pertinence économique d’un projet de récupération de chaleur industrielle de ce type à court ou moyen terme en fonction du prix de revente de l’électricité,
  • Si la pertinence économique est validée, promouvoir la technologie en particulier dans le secteur de la fonderie.

Travaux réalisés

L’analyse fonctionnelle, environnementale et industrielle, conduisant à une évaluation des risques au niveau de l’utilisation des fluides et des équipements sous pression en milieu industriel, est en cours. Le dossier de déclaration au titre des ICPE a été réalisé.

La définition du cas de base de fonctionnement du cubilot ainsi que l’optimisation et les propositions de voies d’amélioration sont en cours. L’instrumentation du cubilot a été défini et les achats réalisés. La majorité des équipements sont installés ou en cours d’installation chez le fondeur partenaire.

Points majeurs

Les références d’installation de module ORC (avec production d’électricité) sont à ce jour très limitées dans le secteur de la fonderie : une référence de fonderie en Allemagne (en 2011).
La mise en service du premier module ORC dans une fonderie française est prévue pour juin 2012.

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