Brûleur Flamme " BLEUE "
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 fumée ( 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 BLEUE
Tête de combustion avec recirculation des fumées
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.
Ces fumées viennent réchauffer le fioul dans le tube mélangeur, en sortie de gicleur. Cela permet d'obtenir une vaporisation totale du fioul.
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
Cette même recirculation des fumées, qui réchauffe le fioul, 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 de ce brûleur présente la couleur bleue typique d'une flamme gaz, c'est pourquoi on parle de brûleur à "flamme bleue".
AVANTAGES
Très peu de CO et de NOx dans les fumées, en sortie de chaudière, donc moins de pollution.
Moins d'excès d'air, donc meilleur rendement du brûleur.
Combustion complète du fioul, donc meilleur rendement de combustion du brûleur et quasiment pas de suie
Quasiment pas de suie : entretien facilité et meilleur échange de chaleur entre les fumées et l'eau de chauffage ( meilleur rendement de la chaudière ).
Le principe du brûleur à flamme bleue et celui du brûleur Low NOx à recirculation présentent de nombreuses similitudes notamment, une faible émission de NOx.
Tube mélangeur brûleur flamme bleue MHG
INCONVÉNIENTS
La recirculation des fumées encrasse plus rapidement les électrodes.
L'accélération de l'air dans le tube mélangeur peut rendre ce brûleur un peu plus bruyant qu'un brûleur flamme jaune traditionnel.
La flamme bleue résultante de la gazéification du fioul est plus difficile à détecter par une cellule photorésistante généralement utilisée sur les brûleurs traditionnelle. Il est souvent nécessaire d'utiliser une cellule UV, plus coûteuse.
Cellule UV
Système LE (Danfoss)
Brûleur flamme bleue MHG
en cours de construction ...