Prolongation de la durée de vie des moteurs et réduction des OPEX sur un site de gaz de décharge

Contexte

Un site de production d’électricité à partir de gaz de décharge (LFG), équipé de trois moteurs, rencontrait des problèmes récurrents liés à la présence de siloxanes dans le combustible. Les siloxanes et les COV présents provoquaient une usure importante des moteurs, entraînant une augmentation des arrêts, des perturbations d’exploitation et des coûts de maintenance élevés.

Défi

Des niveaux élevés de silicium et d’autres contaminants pénétraient dans les moteurs, entraînant :

• Une usure accélérée des pistons et des chemises de cylindre
• Une accumulation importante de cendres dans les chambres de combustion, avec des fragments de cendres se détachant et provoquant des dommages aux chemises ainsi que des défaillances prématurées des culasses
• Une dégradation de l’huile après seulement 168 heures de fonctionnement, nécessitant un remplacement hebdomadaire
• Une réduction de la disponibilité des groupes électrogènes en raison de problèmes d’exploitation et d’opérations de maintenance imprévues

Ces difficultés augmentaient considérablement les coûts d’exploitation et compromettaient la fiabilité à long terme du parc de production.

Solution

Le client avait auparavant étudié la viabilité financière d’une purification par charbon actif mais n’était pas certain que les bénéfices, réduction de l’usure, baisse de la maintenance et allongement de la durée de vie de l’huile, compenseraient le coût du charbon, des remplacements et des impacts opérationnels.

Un changement dans la direction technique du client a ravivé l’intérêt pour le traitement par charbon actif. Le nouveau responsable technique avait déjà travaillé avec Puragen et comprenait les avantages potentiels de la purification du gaz en amont.

Suite aux échanges avec Puragen, un essai de purification à petite échelle a été lancé afin d’évaluer pleinement les performances du système sans engagement à long terme. Cette approche de preuve de concept a permis : aucun engagement initial sur les volumes de charbon, aucune perturbation opérationnelle et une évaluation des bénéfices basée sur les données.

L’essai, démarré en septembre 2025, a utilisé deux filtres mobiles VOCSorber® 2-SX sur deux des moteurs LFG du site. Les filtres étaient conçus pour éliminer les siloxanes et les NM-VOC du gaz de décharge avant combustion, avec pour objectif principal de réduire la charge en siloxanes, prolonger la durée de vie de l’huile et réduire la dégradation des composants.

Les principaux éléments de l’approche d’essai incluaient :

• Mise en place d’une filtration au charbon actif comme étape de prétraitement
• Inspections internes régulières toutes les 1 000 heures pour évaluer l’accumulation de cendres et l’état des chambres de combustion
• Suivi de la durée de vie de l’huile, des niveaux de silicium et de l’usure des métaux

Résultats

1. Allongement significatif de la durée de vie de l’huile
   • La durée de vie de l’huile est passée de 168 heures à près de 1 000 heures — soit une amélioration par 6.
   • Les analyses d’huile n’ont montré aucun signe d’augmentation de l’usure des métaux, indiquant que l’abrasion liée aux siloxanes avait été efficacement réduite.
2. Réduction de l’usure interne des moteurs
   • Les inspections à 1 000 heures ont montré une réduction significative de l’accumulation de cendres.
   • Aucun morceau important de cendres n’a été observé se détachant dans les cylindres, réduisant le risque de dommages aux chemises et de défaillances prématurées des culasses.
3. Réduction des coûts d’exploitation et amélioration de la disponibilité
   • Moins d’interventions non planifiées et une usure réduite des composants ont diminué les coûts d’exploitation.
   • Une alimentation en gaz plus propre a conduit à des performances moteur plus stables et à une meilleure disponibilité de production.

Sur la base des excellentes performances du système pilote, des plans ont été élaborés pour une solution permanente à grande échelle utilisant un filtre CleanFlo VOCSorber® de 30 m³ pour les trois moteurs, garantissant un gaz plus propre de manière constante sur l’ensemble du parc de production.

Le système permanent devrait permettre de réduire davantage les coûts d’exploitation et de maintenance et d’améliorer la fiabilité des équipements à long terme, en maximisant la disponibilité, en minimisant la maintenance et en réduisant le coût total de possession.