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Revalorisation énergétique de la chaleur latente en sortie de turbine à vapeur

L'usine de valorisation thermique et électrique des déchets Tridel produit, à partir de la combustion des déchets, de l'électricité via une turbine à condensation et de la chaleur pour le chauffage à distance. La turbine détend la vapeur jusqu'à une pression subatmosphérique afin de maximiser la production d'électricité. Par conséquent, la vapeur d'échappement présente une température trop faible 50°C pour être injectée dans le chauffage à distance. Elle est donc condensée au travers d'un aérocondenseur. Tridel souhaite revaloriser une partie de cette chaleur via des pompes à chaleur à compression ou à absorption.

Les objectifs sont de proposer des solutions de récupération de cette chaleur et de comparer les deux types de pompes à chaleur du point de vue technique, économique et environnemental.

Pour ce faire, une approche littéraire a été effectuée pour comprendre le fonctionnement des installations traitées. Ensuite, un tour d'horizon des technologies utilisées par d'autres usines pour revaloriser cette chaleur a été réalisé. Puis, les données mesurées de l'usine ont été analysées pour comprendre la situation actuelle et proposer d'autres variantes que celles indiquées par Tridel. Pour finir, une comparaison technique a été faite entre les deux technologies après avoir estimé l'impact de chaque technologie sur l'usine pour la période hivernale et estivale. La partie technique ayant pris plus de temps que prévu et par manque d'informations économiques, les comparaisons environnementales et financières ont dû être écartées.

Les pompes à chaleur à compression et à absorption permettent de revaloriser, respectivement, 66% et 32% de la puissance de l'aérocondenseur en hiver. Toutefois, l'implantation d'une pompe à chaleur impacte de manière significative le fonctionnement actuel de l'usine. Le débit de soutirage de la turbine doit être augmenté jusqu'à 65%. Ce dernier aspect demande une étude plus poussée sur les capacités de la turbine à fournir un débit supplémentaire.