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Le groupe Taiyuan Boiler a atteint une nouvelle étape importante dans le développement de la technologie des chaudières à lit fluidisé circulant (chaudière CFB) grâce à un projet de recherche conjoint mené avec l’université Tsinghua et plusieurs partenaires industriels de premier plan. La nouvelle technologie développée constitue une solution innovante pour le traitement à grande échelle et la valorisation des résidus de charbon (stériles) à très faible pouvoir calorifique ainsi que des cendres volantes issues de la gazéification du charbon, caractérisées par une faible activité, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives pour une production d’électricité respectueuse de l’environnement, économe en énergie et à faible intensité carbone.
Le 18 juillet, une réunion d’évaluation du projet « Technologie à grande échelle de réduction des émissions de carbone pour les déchets solides issus de la gangue de charbon à très faible pouvoir calorifique et des cendres volantes provenant de la gazéification de charbon à faible activité » s’est tenue dans la zone de haute technologie de Zhongbei à Taiyuan. Cette réunion, organisée par l’Association nationale chinoise du charbon, a réuni des académiciens de l’Académie chinoise du génie ainsi que des experts de premier plan des secteurs chinois du charbon, de la protection de l’environnement et de l’énergie électrique.
Cette technologie a été développée conjointement par le groupe Taiyuan Boiler, l’université Tsinghua, Shandong Nuotai Environmental Protection Technology Co., Ltd., Beijing Jiechuang Huarui Technology Co., Ltd. et l’Institut de recherche shanxi sur les énergies propres de l’université Tsinghua. En combinant une technologie avancée de combustion en lit fluidisé circulant avec des procédés innovants de traitement des déchets solides, ce projet constitue une avancée majeure dans l’utilisation efficace des sous-produits industriels tout en soutenant une production d’énergie plus propre.
Le comité d’évaluation était présidé par l’académicien Huang Qili de l’Académie chinoise du génie, tandis que l’académicien Gao Xiang en assurait la vice-présidence. Le jury d’évaluation comprenait également des experts issus de grands organismes tels que le groupe national d’investissement dans le domaine de l’énergie, le groupe China Coal Energy et le groupe Shanmei International Energy.
Des représentants de la Commission municipale de surveillance et d’administration des actifs d’État de Taiyuan (SASAC), du Bureau municipal des sciences et technologies de Taiyuan, ainsi que des principales entreprises minières de charbon et des entreprises spécialisées dans la chimie du charbon, notamment le groupe Jinneng Holding et le groupe Huadian Coal Industry, ont assisté à la réunion afin d’observer l’évaluation technique et de débattre des applications industrielles futures.
Pendant l'évaluation, le comité d'experts a examiné la documentation technique du projet, écouté des présentations détaillées de l'équipe de recherche et mené des discussions techniques approfondies. À l'issue d'une évaluation complète, le comité a approuvé à l'unanimité le projet.
Selon le panel d'experts, cette technologie constitue la première réalisation réussie de ce type, tant en Chine qu'à l'échelle internationale, atteignant un niveau leader à l'échelle mondiale. Le comité a également recommandé d'accélérer les projets de démonstration afin de favoriser sa commercialisation à grande échelle et son adoption industrielle plus large.
Cette percée illustre un autre progrès majeur dans le domaine de la technologie de combustion en lit fluidisé circulant (CFB), l'une des technologies de combustion les plus efficaces utilisées dans la production d'énergie moderne.
Contrairement aux systèmes de combustion classiques, la combustion en lit fluidisé permet une combustion stable et efficace de combustibles de faible qualité, tout en maintenant une excellente efficacité de combustion et en réduisant les émissions. Cela rend les chaudières à lit fluidisé circulant particulièrement adaptées à la valorisation de combustibles difficiles tels que les stériles de charbon, les déchets solides industriels et diverses formes de biomasse.
La technologie nouvellement développée permet la combustion de stériles de charbon à pouvoir calorifique ultra-faible conjointement avec des cendres volantes issues de la gazéification du charbon à faible activité, transformant ainsi des matériaux précédemment jugés difficiles à valoriser en ressources énergétiques précieuses.
En réduisant considérablement la teneur en carbone de ces déchets industriels tout en permettant leur traitement sans danger, cette technologie ouvre une voie concrète vers le recyclage des ressources, la réduction des émissions de carbone et un développement industriel durable.
La Chine produit chaque année plus de 800 millions de tonnes de stériles charbonneux, ainsi que près de 50 millions de tonnes de cendres volantes à faible activité issues de la gazéification du charbon.
Les méthodes traditionnelles de traitement n’ont pas réussi à valoriser efficacement ces matériaux, entraînant un stockage à grande échelle qui occupe des terres précieuses et pose des défis environnementaux tels que l’inflammation spontanée, la pollution par les poussières et des risques écologiques à long terme.
La nouvelle technologie développée répond à ces défis industriels persistants en combinant une technologie avancée de chaudière à lit fluidisé circulant (CFB) avec des procédés de combustion innovants.
Grâce à une combustion efficace et à la réduction des émissions de carbone, cette technologie réduit non seulement l’impact environnemental de ces déchets solides, mais améliore également la qualité des résidus cendreux obtenus, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives de récupération et de réutilisation des ressources.
Cette réalisation soutient le développement de systèmes énergétiques au charbon plus propres tout en contribuant aux objectifs plus larges de durabilité dans le secteur énergétique.
Afin de valider la technologie dans des conditions opérationnelles réalistes, l’équipe conjointe de recherche et développement a construit une installation pilote thermique semi-industrielle de 3 MW.
Les essais ont démontré une combustion efficace des stériles de charbon présentant un pouvoir calorifique aussi faible que 550 kcal, ainsi qu’une combustion stable des cendres volantes issues de la gazéification de charbon peu réactif.
L’un des résultats les plus remarquables a été la réduction de la teneur moyenne en carbone des cendres résiduelles après combustion à moins de 1 %, ce qui constitue une amélioration significative par rapport aux méthodes conventionnelles de traitement.
Cette réduction substantielle du carbone résiduel réduit non seulement les risques environnementaux, mais augmente également considérablement la valeur potentielle des cendres résiduelles pour des applications ultérieures.
Les utilisations potentielles comprennent :
Projets d’amélioration des sols
Restauration des sites miniers et remblayage des fosses
Restauration des ravins et reboisement
Production de matériaux de construction
Autres applications à grande échelle pour la valorisation des ressources
Ces applications créent une valeur économique supplémentaire tout en soutenant les initiatives d’économie circulaire et en réduisant les besoins d’élimination des déchets.
L’académicien Gao Xiang a vivement salué les réalisations du projet lors de la réunion d’évaluation.
Selon l’académicien Gao, cette technologie ouvre une voie entièrement nouvelle pour la valorisation des résidus miniers (stériles) de charbon à très faible pouvoir calorifique et des cendres volantes issues de la gazéification du charbon, ainsi que pour la récupération de l’énergie à partir de ces matériaux. Il a souligné que cette innovation revêt une importance majeure pour promouvoir un développement vert, sobre en carbone et durable, tout en présentant également un fort potentiel commercial pour des applications futures sur le marché.
L’académicien Yue Guangxi de l’université Tsinghua a souligné que, bien que cette évaluation réussie constitue une étape importante, la commercialisation exigera une collaboration continue entre les universités, les instituts de recherche, les partenaires industriels et les utilisateurs finaux.
Il a exprimé sa confiance dans le développement futur de cette technologie et souligné l'importance d'accélérer son déploiement industriel grâce à une étroite collaboration entre le monde universitaire et le secteur industriel.
Pour l'équipe d'ingénierie du groupe Taiyuan Boiler, ce projet représente des années de recherche continue, d'essais et d'optimisation.
Wang Xiaowei, directeur de la base expérimentale du groupe Taiyuan Boiler, a partagé son expérience après avoir dirigé la phase de tests pilotes.
Il a expliqué que les résultats de la combustion avaient dépassé les attentes et avaient fondamentalement modifié sa compréhension des capacités de cette technologie. En présentant les résidus de cendres post-combustion produits lors des essais, il a mis en évidence comment le processus de réduction du carbone améliore considérablement le potentiel de valorisation globale en aval de ce matériau.
Ces résultats concluants obtenus à l'échelle pilote fournissent un solide soutien technique aux futurs projets à l'échelle commerciale et démontrent la faisabilité de l'application de cette technologie dans les centrales électriques industrielles à lit fluidisé circulant (CFB).
En tant que fabricant de chaudières établi depuis longtemps, le groupe Taiyuan Boiler renforce continuellement ses capacités technologiques grâce à des collaborations avec des universités et des instituts de recherche de premier plan.
L’investissement continu de l’entreprise dans la technologie des chaudières à lit fluidisé circulant reflète son engagement en faveur du développement de solutions avancées pour des chaudières à vapeur et à eau chaude plus propres, ainsi que pour des systèmes industriels de production d’électricité.
En intégrant des technologies innovantes de combustion en lit fluidisé à une expérience pratique en ingénierie, le groupe Taiyuan Boiler élargit sans cesse les applications de la technologie CFB à plusieurs secteurs industriels, notamment le charbon, le chauffage industriel et les chaudières fonctionnant au biomasse renouvelable.
Cette dernière réalisation renforce encore davantage l'expertise de l'entreprise dans le développement de systèmes de combustion à haut rendement et économiseurs d'énergie, capables de fonctionner aussi bien avec des combustibles classiques au charbon qu'avec des ressources alternatives issues de la biomasse.
À mesure que les industries du monde entier poursuivent leurs objectifs de réduction des émissions de carbone et d'amélioration de l'efficacité des ressources, la technologie avancée de combustion en lit fluidisé circulant devrait jouer un rôle de plus en plus important dans le développement durable de l'énergie.
L'évaluation réussie de ce projet démontre le potentiel considérable de la technologie des chaudières CFB pour résoudre des défis industriels complexes liés aux déchets, tout en soutenant une production de vapeur plus propre, une génération d'électricité efficace et une durabilité environnementale à long terme.
Grâce à la poursuite de la coopération entre le groupe Taiyuan Boiler, l’université Tsinghua et des partenaires industriels, cette technologie devrait rapidement progresser vers des projets de démonstration et un déploiement commercial, créant ainsi de nouvelles opportunités pour un développement industriel plus propre, une meilleure utilisation des ressources et l’évolution future de la technologie des lits fluidisés circulants dans le monde entier.
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