Brûleur Flamme " BLEUE "
AVANT-PROPOS / REMERCIEMENTS
Nos remerciements à la société MHG pour avoir fourni à nos élèves à titre grâcieux un brûleur fioul flamme bleue MHG RE 1.32 H.
Qu'est-ce que les oxydes d'azote ( "NOx" ) ?
Les oxydes d'azote formés lors de la combustion proviennent de la réaction entre l'azote et l'oxygène de l'air comburant.
Cette réaction est d'autant plus "forte" que la température de la flamme est élevée.
Elle est également amplifiée par l'excès d'air, partie de l'air comburant qui n'a pas été utilisée pour la combustion du combustible.
La durée pendant laquelle les atomes d'azote restent dans le foyer de la chaudière augmente aussi la production de NOx.
Pourquoi réduire les émissions de "NOx" ?
Seulement, le rejet des oxydes d'azote dans l'atmosphère est très dangereux pour l'environnement. Ils sont responsables des "pluies acides" et peuvent être à l'origine, chez l'homme, de maladies respiratoires.
Il devient donc essentiel, autant pour les automobiles que pour les brûleurs, d'en contrôler et d'en réduire les rejets.
Comment réduire les émissions de "NOx" ?
L'objectif de tous les brûleurs " bas NOx " est donc de diminuer la température de la flamme, sans pour autant augmenter la production de monoxyde de carbone (CO). Il faut donc trouver le meilleur compromis.
Les brûleurs " fioul flamme bleue " utilisent le principe de recirculation des fumées. Cela consiste à reprendre une partie des fumées de combustion et de la mélanger à l'air comburant, afin de les brûler une seconde fois. Cela offre le double avantage :
1- de réduire la concentration en oxygène dans les fumées ( réduction de l'excès d'air)
2- et d'abaisser la température de la flamme.
Moins d'oxygène + flamme moins chaude
= réduction des émissions de NOx
N. B. : Il est aussi possible de réduire la production de NOx en préférant une chaudière à triple parcours des fumées plutôt qu'une chaudière à foyer borgne. Dans la chaudière à triple parcours, les fumées restent moins longtemps dans le foyer, à proximité de la flamme.
Chaudière à double parcours ( foyer borgne )
Source VIESSMANN
Chaudière à triple parcours
Source VIESSMANN
BRÛLEUR FLAMME JAUNE
Une technologie simple, mais obsolète
Dans ce brûleur, le fioul est pulvérisé en gouttelettes. Sa combustion nécessite un excès d'air d'au moins 20%, montant parfois même jusqu'à 40% selon la qualité et l'ancienneté de la chaudière.
La température des fumées augmente avec cet excès d'air, la formation de NOx en même temps.
Brûleur " Flamme Jaune "
Source https://energieplus-lesite.be/
Avec la chaleur, une partie de la goutte de fioul se vaporise et brûle.
Mais une partie de cette goutte reste à l'état liquide et ne parvient pas à se consumer complètement. C'est du carbone, qui finit par se déposer sur les parois de la chaudière sous forme de "suie".
BRÛLEUR " BasNOx "
avec recirculation des fumées
C'est un brûleur flamme jaune amélioré, avec recirculation des fumées.
Cette recirculation des fumées permet d'abaisser la température de la flamme, mais ne permet toujours pas la vaporisation complète du fioul.
Brûleur " BasNOx "
Source https://energieplus-lesite.be/
Du carbone finit toujours par se déposer sur les parois de la chaudière sous forme de "suie".
Sur ce type de brûleur, la combustion du fioul nécessite toujours un excès d'air d'au moins 20%.
BRÛLEUR FLAMME BLEUE
Recirculation des fumées et Vaporisation totale du fioul
Dans la tête de combustion du brûleur flamme bleue, une partie des fumées est aspirée par les fentes situées à la base de la tuyère.
Des fumées encore plus chaudes, aspirées directement dans la tuyère, se rajoutent à cette recirculation.
Ces fumées viennent réchauffer encore plus le fioul, dans le tube mélangeur. On obtient une vaporisation totale du fioul en sortie de gicleur.
Pour cette raison, ce type de brûleur est également appelé "brûleur à gazéification".
La combustion du fioul est quasi totale, avec un excès d'air minime et une production nulle de suies.
Tête de combustion - Brûleur flamme bleue
Source MHG
AVEC RECIRCULATION DES FUMÉES
Vaporisation et combustion complète
de la goutte de fioul
Cette recirculation des fumées reste cependant à une température inférieure à celle de la flamme. Elle abaisse la température de la flamme et réduit la production de NOx.
Comme le fioul est brûlé à l'état gazeux, la flamme prend une couleur "bleutée" proche de celle d'une flamme gaz.
C'est pourquoi on parle de brûleur à "flamme bleue".
Tube mélangeur
brûleur flamme bleue MHG
Recirculation avec échelle de réglage et fixation
RE 1H / RE 1HK MHG
Brûleur fioul flamme bleue MHG RE 1 H
L'ouverture de recirculation se règle en faisant pivoter le tube gradué, après avoir desserré la vis à 6 pans creux.
Associé à une chaudière à condensation, la réduction de l'excès d'air, donc l'augmentation du taux de CO2 dans les fumées, permet une augmentation du point de rosé.
A 12% de CO2 , la vapeur d'eau se condense à une température de 45°C.
Le brûleur flamme bleue permet d'avoir un taux de CO2 proche de 14%.
A 14% de CO2 , la vapeur d'eau se condense dès 48°C.
Evolution de la température de rosé
en fonction de la teneur en CO2 dans les fumées
(Source VIESSMANN )
Brûleur flamme bleue MHG