Mise en service de l’installation qui marque le signal de départ pour la sortie anticipée des combustibles fossiles à la centrale électrique d’ici 2025

L’entreprise Städtische Werke Energie + Wärme GmbH (régie municipale) approvisionne la ville de Cassel en énergie électrique et en chauffage urbain écologiques et exploite à cette fin des systèmes de production d’électricité à haute efficience selon le principe de la cogénération (CHP). Les installations de production du donneur d’ordre comprennent notamment la centrale de chauffage urbain de Cassel, qui a été mise en service en 1988 et fournit une puissance calorifique de 150 MW. La centrale électrique produit env. 40 MW de courant électrique par le biais d’une turbine à vapeur. Environ 80 MW sont dissipés sous forme de chauffage urbain au réseau municipal de chauffage. Outre le lignite, la houille et le coke de pétrole, des boues d’épuration déshydratées sont actuellement employées comme combustible ordinaire jusqu’à une proportion de 25 % de la puissance thermique de combustion.

Des mesures d’optimisation et d’extension sont prévues pour l’installation existante. Elles visent à améliorer la rentabilité de la centrale électrique et à élargir la gamme des combustibles. L’une de ces mesures comprend la construction d’une nouvelle installation de séchage des boues d’épuration.

En mars 2019, l’entreprise HUBER SE a été mandatée par l’entreprise Städtische Werke Energie + Wärme GmbH pour réaliser l’étude – la conception et la construction de 2 installations de séchage à bande de taille BT 30.

Le contrat a été attribué en 2 phases : la phase de planification et la phase d’exécution. Les prestations à fournir au cours de la phase de planification étaient l’ingénierie de base et de détail, les travaux préparatoires dans le cadre de la préparation de la demande de permis, ainsi que la planification complète du projet de l’installation en échange constant avec le client. Au cours de la phase d’exécution, l’installation mécanique et électrique de l’ensemble de la centrale, y compris la mise en service, est réalisée de manière à ce que l’installation puisse fonctionner de manière entièrement automatique. A ce jour, les travaux de montage mécanique que les travaux électriques sont terminés.

Concentration sur la réduction de la quantité d’eaux usées

La conception technique de l’intégralité de l’équipement a été adaptée aux besoins du client. La priorité absolue a été accordée à la réduction de la quantité d’eaux usées produites.  En renonçant à la condensation de la vapeur et en choisissant le système air frais/air vicié, la quantité d’eaux usées est réduite au minimum. L’eau évaporée des boues d’épuration reste entièrement en phase gazeuse au cours des étapes du processus en aval du sécheur et quitte l’installation avec l’air vicié. Le chauffage ciblé de l’air vicié par le biais de plusieurs échangeurs thermiques évite les effets de condensation et empêche la formation d’un panache de vapeur à la sortie de la cheminée.

Afin de garantir des performances de séchage maximales constantes, un système de régulationdu débitintelligent et entièrement automatique, de la marque HUBER, est également employé à Cassel. Malgré les fluctuations du taux de matières sèches admises, cela garantit une évaporation d’eau constante et une capacité maximale de l’installation en permanence. La système de régulationdu débit a été amélioré spécialement pour ce projet. Le système de commande réagit désormais également aux fluctuations des températures surle sytème de réseau de chauffage urbain, auquel les sécheurs sont directement raccordés, sans séparation hydraulique.

La connexion directe au réseau de chauffage urbain donne à la compagnie d’électricité la possibilité d’utiliser le sécheurcomme dissipateur thermique. À l’avenir, cela permettra, en liaison avec une turbine à condensation à prise de vapeur, de convertir le fonctionnement actuellement saisonnier de la centrale électrique en un fonctionnement tout au long de l’année. La possibilité d’exploitation à charge partielle des différentes lignes, indépendamment les unes des autres, augmente encore davantage l’utilité de l’installation.

Il y a quelques années, un système de réception des boues d’épuration a déjà été installé sur le site par le client. Les boues d’épuration sont ensuite refoulées par une pompe à piston à la fois directement dans la chaudière à lit fluidisé et dans l’installation de séchage. La quantité est alors régulée par des vannes automatiquesPendant le fonctionnement normal (débit total de 30 t/h), le rapport volumétrique entre la combustion et le séchage s’élève à 2:1.

L’étendue des équipements de séchage fournis par HUBER remplit entièrement la totalité d’un nouveau bâtiment.

Spécialement pour l’installation de séchage, l’entreprise Städtische Werke Energie + Wärme GmbH (régie municipale) a construit un nouvel atelier composé de piliers en béton à l’automne 2019. Celui-ci se trouve directement derrière le bâtiment de la réception des boues d’épuration. Le défi pour HUBER était ici d’adapter tous les périphériques de l’installation aux dimensions prédéfinies de l’atelier. Cela a été rendu possible par une disposition aussi compacte que possible des groupes, parfois en les installant sur plusieurs niveaux les uns au-dessus des autres.

Outre les deux sécheurs à bandes HUBER BT 30 et le système de ventilation associé, HUBER a égalementfourni, en étroite collaboration avec le client, l’intégralité du système de traitement des boues humides et sèches ainsi que le traitement de l’air vicié.

Un séparateur d’impuretés est intégré au système de transport des boues humides. Il évacue les matières étrangères contenues dans les boues et protège ainsi les groupes et instruments en aval contre les détériorations. Après le séparateur d’impuretés, la boue est acheminée par une vis de distribution dans deux pompes réceptrices. À partir de cet emplacement, les palettiseurs des sécheurà bandes sont alimentés  au moyen de pompes à vis excentriques.

Après le séchage, les granulés de boue sont acheminés dans un réservoir intermédiaire au moyen de différents groupes de manutention. Ils sont ensuite directement acheminés vers la combustion par le biais d’un dosage dans un convoyeur pneumatique.

En cas de maintenance, la boue séchée peut être transportée à partir des deux sécheurs à bandes dans un conteneur d’une contenance d’env. 20 m³. Elle peut ensuite directement être transportée avec un camion standard porte -container.

HUBER a répondu à l’exigence d’une quantité d’eaux usées le plus faible possible pour le traitement de l’air vicié par la recirculation, la concentration et le rejet entièrement automatique de l’eau de lavage en combinaison avec l’utilisation de filtres à charbon actif mobiles. Ceux-ci sont construits sous forme de conteneurs roulants, de sorte que le remplacement après expiration de la durée d’utilisation puisse être effectué sans peine et surtout très rapidement. Les différentes étapes de nettoyage garantissent le respect des valeurs limites des directives techniques pour le maintien de la qualité de l’air (TA-Luft en Allemagne) à la sortie de la cheminée de la centrale électrique à une altitude d’environ 105 m.

Démarrage officiel de la mise en service par le maire et la direction

L’installation conçue et livrée par HUBER SE augmentera la capacité du système de réception des boues d’épuration de la centrale électrique d’env. 80 000 t/a. En remplaçant les combustibles fossiles par des boues d’épuration, l’entreprise Städtische Werke Energie + Wärme GmbH (régie municipale) profite d’un avantage économique et peut également marquer une étape importante en vue de la réduction des émissions de CO₂.

Le 23 avril 2020, le début officiel de la mise en service de l’installation de séchage a été marqué par une conférence de presse sur le site. Le maire de la ville de Cassel, Christian Geselle, a symboliquement appuyé sur le bouton de démarrage de l’installation avec le président du conseil d’administration de l’entreprise Städtische Werke, Dr. Michael Maxelon et Dr. Gudrun Stieglitz, directrice de la centrale électrique.

Outre les autres projets actuellement en cours de planification ou de réalisation sur le site de la Dennhäuser Strasse, le nouveau sécheur à bandes ouvre la voie à une exploitation sans carbone de la centrale électrique d’ici 2025.